PDF文檔視頻和動畫添加
——科技論文可視化發(fā)表探討

■馬云彤

西安文理學(xué)院學(xué)報編輯部，西安市科技六路1號 710065

數(shù)字出版是建立在計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、流媒體技術(shù)等高新技術(shù)基礎(chǔ)上的內(nèi)容加工和傳播方式，其主要特征為內(nèi)容生產(chǎn)數(shù)字化、管理過程數(shù)字化、產(chǎn)品形態(tài)數(shù)字化和傳播渠道網(wǎng)絡(luò)化［1］。隨著網(wǎng)絡(luò)及數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字出版已成為當前學(xué)術(shù)期刊發(fā)展的必然潮流和發(fā)展趨勢［2-3］，學(xué)術(shù)期刊正在經(jīng)歷深刻的數(shù)字化革新浪潮［4］。

科技論文作為科技期刊的細胞［5］，是對其所涉實驗的高度概括與總結(jié)［6］。由于紙質(zhì)期刊的局限性，印刷版科技論文只能以文字、表格、圖片等形式表達出來，無法涵蓋視頻、動畫等可視化動態(tài)表征形式和媒體元素。其中圖片又分為圖形和圖像，表格可歸類于圖形。目前國內(nèi)外科技期刊的數(shù)字出版主要是將紙質(zhì)版轉(zhuǎn)化為PDF格式電子文檔，通過自建網(wǎng)站和大型學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫［7］進行發(fā)布供閱讀和下載。電子版與紙質(zhì)版基本一致，只能以文字、表格、圖片等靜態(tài)形式表現(xiàn)，主要區(qū)別是電子文件能夠顯示彩色和通過放大功能提高圖片的清晰程度。

數(shù)字出版的一個最重要的創(chuàng)新點，就是多媒體技術(shù)的運用，不僅包括文字、表格、圖片，還能夠通過音頻、視頻、動畫等多種形式對內(nèi)容進行拓展［8-9］。若干有聯(lián)系的圖像數(shù)據(jù)連續(xù)播放便形成了視頻，而動畫是運動的圖形，其實質(zhì)是一幅幅靜態(tài)圖形的連續(xù)播放［10］。視頻和動畫基于同樣的格式，因而相關(guān)文獻往往將視頻和動畫統(tǒng)一以視頻表示。多媒體技術(shù)應(yīng)用對于自然科學(xué)成果發(fā)布尤其重要，因為科學(xué)實驗方法、過程、現(xiàn)象、結(jié)果等往往是連續(xù)變化的視覺過程，以文字、圖表等靜態(tài)模式表現(xiàn)難免具有抽象、枯燥的缺陷，甚至造成理解上的不準確，而采用視頻（包括動畫）則可直觀呈現(xiàn)科學(xué)研究動態(tài)過程，形象生動，易于理解［11］。

基于多媒體技術(shù)的視頻出版是科技期刊的新嘗試［12］。目前，國內(nèi)采用視頻發(fā)布學(xué)術(shù)成果的期刊并不多見，但國際上已經(jīng)有一些期刊和大型學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫將視頻應(yīng)用于科技期刊在線發(fā)布中［9，13］，主要有3種模式，即在網(wǎng)站設(shè)置在線播放獨立視頻［14-15］、在網(wǎng)頁式科技論文中嵌入視頻或視頻文件［16-18］以及完全采用視頻形式出版期刊［19］。 以與Science、Nature齊名的國際重要學(xué)術(shù)期刊Cell為例，在線發(fā)布論文設(shè)有附加資料，包括圖片、表格、視頻等，附加材料以文件或壓縮包形式嵌入網(wǎng)頁式論文，或在網(wǎng)頁右側(cè)下拉菜單中選擇，視頻為MP4格式，可在網(wǎng)頁中播放，也可以單獨打開全屏播放，并可下載存盤。

PDF是國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊數(shù)字出版廣泛采用的標準格式，但迄今為止PDF格式論文是紙質(zhì)版的簡單復(fù)制，未能利用視頻、動畫等形象直觀的動態(tài)視覺表現(xiàn)形式。仍以Cell為例，在線發(fā)布論文設(shè)有圖片、表格、視頻等附加信息，但添加入附加圖片的PDF格式全文卻未包含視頻資料。

利用最新的Adobe Acrobat XI可以很方便地在現(xiàn)有形態(tài)的PDF文檔中插入視頻（包括動畫）以及音頻文件，并可采用Adobe Acrobat和Adobe Reader流暢和清晰地播放。本文采用格式工廠和貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換視頻格式，并同步進行視頻合并和簡單編輯，再利用Adobe Acrobat XI將視頻加入PDF文檔，探討在PDF格式科技論文中直接嵌入視頻、動畫等可視化動態(tài)內(nèi)容，形象生動地表現(xiàn)科學(xué)實驗連續(xù)變化過程，與文字、表格、圖形圖像等靜態(tài)內(nèi)容有機結(jié)合、相互補充形成整體PDF文檔，從而從本質(zhì)上提升PDF格式科技論文的表現(xiàn)形式和內(nèi)容，使得論文信息更加豐富，更方便閱讀和更易于理解。

1 視頻轉(zhuǎn)換、編輯與合并

Adobe Acrobat XI可以在PDF文檔中通過“添加視頻”插入電影剪輯即視頻，通過“添加SWF”插入Flash動畫，通過“添加聲音”插入音頻［20］，其中“添加視頻”支持 FLV、F4V流媒體文件，“添加SWF”支持SWF格式Flash文件，“添加聲音”支持MP3音頻文件。由于不同格式可以相互轉(zhuǎn)換，格式并不能成為區(qū)別視頻和動畫的標準。Adobe Acrobat XI“添加視頻”和“添加SWF”都可以在PDF文檔中插入視頻和動畫，因而本文在格式轉(zhuǎn)換、編輯和嵌入PDF中的相關(guān)論述中，視頻和動畫統(tǒng)一以視頻表示。

將視頻插入到PDF文檔中，首先需要將視頻文件轉(zhuǎn)換為Adobe Acrobat XI支持的視頻格式，即FLV、F4V、SWF格式。本文主要采用格式工廠軟件將不同格式視頻文件轉(zhuǎn)換為FLV和SWF格式并進行簡單的編輯處理。F4V作為一種新的流媒體視頻格式，比FLV更小和更加清晰，已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)FLV，但現(xiàn)有版本格式工廠不支持向F4V的轉(zhuǎn)換，所以選擇FLV作為轉(zhuǎn)換和插入視頻格式。

格式工廠和貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器是兩種常用的免費視頻格式轉(zhuǎn)換軟件，可以通過百度軟件中心下載。格式工廠支持幾乎所有類型視頻轉(zhuǎn)換到MP4、3GP、AVI、MKV、WMV、MPG、VOB、FLV、SWF、MOV、RMVB等常用視頻格式，并且支持所有類型音頻轉(zhuǎn)換到 MP3、WMA、FLAC、AAC、MMF、AMR、M4A、M4R、OGG、MP2、WavPack、WAV等音頻格式。貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器支持幾乎所有流行的視頻格式之間的任意相互轉(zhuǎn)換，如RM、RMVB、VOB、VCD、SVCD、ASF、MOV、MPEG、WMV、FLV、MKV、MP4、XviD、AVI等，但不支持音頻文件的轉(zhuǎn)換。格式工廠和貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器都能夠?qū)σ曨l進行截取、裁剪（剪切）、合并等簡單的編輯加工，但格式工廠不支持轉(zhuǎn)換為F4V格式，貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器不支持轉(zhuǎn)換為SWF文件，二者有一定的區(qū)別和互補性。

1.1 利用格式工廠轉(zhuǎn)換、編輯、合并視頻

1.1.1 利用格式工廠轉(zhuǎn)換視頻

利用格式工廠可將常見視頻格式轉(zhuǎn)換為可添加入PDF文檔的FLV和SWF格式。打開格式工廠，在“視頻”菜單下點擊要轉(zhuǎn)換的文件格式，即FLV或SWF（圖1），出現(xiàn)操作對話框，點擊“添加文件”添加源文件，并設(shè)置轉(zhuǎn)換后的輸出文件夾?！斑x項”左邊第一個小方框為“多媒體文件信息”按鈕，點擊后可查看源文件信息，記錄文件寬高（視頻分辨率）、比特率、幀速（f/s）等主要信息；點擊輸出配置按鈕出現(xiàn)操作對話框，可對輸出視頻進行設(shè)置，點擊“數(shù)值”項下表欄可手動輸入?yún)?shù)，或在下拉菜單中選擇，主要是對視頻分辨率、比特率和幀速進行設(shè)置，幀速與源文件一致，視頻分辨率根據(jù)源文件和所需視頻質(zhì)量確定，而比特率則根據(jù)源文件比特率和視頻分辨率確定，例如視頻分辨率為1080×720時比特率采用5000KB/s即可；視頻分辨率建議在下拉菜單中選擇默認參數(shù)，否則設(shè)置不當可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)換失敗情況。視頻分辨率默認參數(shù)主要包括寬×高，百分比，后綴為p或i（即高或?qū)挿謩e為固定值），如選擇寬×高，則因原始畫面與顯示畫面規(guī)格尺寸不同，轉(zhuǎn)換生成視頻可能產(chǎn)生黑邊，而如選擇后綴為p或i數(shù)值，則經(jīng)畫面自動調(diào)整可避免黑邊出現(xiàn)。點擊“選項”可對視頻同步進行截取、裁剪等操作，再點擊“確定”即返回主界面，此時右鍵單擊轉(zhuǎn)換文件出現(xiàn)快捷菜單，其中的輸出配置、選項、多媒體文件信息等命令與視頻轉(zhuǎn)換操作對話框一致，全部設(shè)置完成后點擊“開始”生成所需的FLV或SWF格式視頻文件。

圖1 格式工廠視頻格式轉(zhuǎn)換

1.1.2 利用格式工廠編輯視頻

打開格式工廠選擇轉(zhuǎn)換格式，出現(xiàn)操作對話框添加轉(zhuǎn)換源文件后，點擊“選項”出現(xiàn)視頻編輯對話框（圖2），可對視頻進行截取、裁剪等操作，這一過程與視頻轉(zhuǎn)換同步完成。在“畫面裁剪”前面的方框內(nèi)打勾，在左邊框內(nèi)視頻上按住鼠標左鍵拖動生成矩形框，矩形框內(nèi)即為裁剪出的視頻區(qū)域；在視頻播放過程中分別點擊“開始時間”和“結(jié)束時間”，則中間的一段視頻就被截取出來，也可以在下面的方框內(nèi)直接輸入開始和結(jié)束時間，完成后點擊“確定”退出。

圖2 視頻截取和畫面裁剪操作對話框

1.1.3 利用格式工廠合并視頻

選擇格式工廠主界面左邊最下面的“高級”選項，展開后點擊“視頻合并”（圖3），出現(xiàn)視頻合并操作對話框（圖4），該對話框與視頻轉(zhuǎn)換添加源文件操作對話框類似，可設(shè)置合并后視頻格式，查詢源文件信息，設(shè)置輸出視頻主要參數(shù)，進行視頻截取、剪裁等操作，完成后點擊“確定”返回格式工廠主界面，點擊“開始”進行合并并保存入默認文件夾。

圖3 高級選項

圖4 視頻合并操作對話框

1.2 利用貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換、編輯、合并視頻

設(shè)置不當時格式工廠視頻轉(zhuǎn)換、合并常會出現(xiàn)失敗的情況，但轉(zhuǎn)換、合并成功后生成視頻文件添加入PDF文檔中，一般情況在靜態(tài)下可顯示預(yù)覽圖且為視頻第一幀。貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換、編輯能力強，基本都能夠成功，但相對效果不好，生成視頻文件有時在PDF文檔中不能正常顯示預(yù)覽圖，可作為格式工廠的補充。

打開貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器顯示主界面（圖5），按路徑找到需轉(zhuǎn)換文件加入，可一次加入多個文件。在“預(yù)置方案”下拉菜單中選擇擬轉(zhuǎn)換的視頻格式，點擊后面的設(shè)置圖標設(shè)置輸出視頻參數(shù)，在“輸出目錄”方框中設(shè)置轉(zhuǎn)換完成后文件保存位置，左鍵選中添加入的文件后點擊左上角“視頻編輯”，打開視頻編輯對話框（圖6），可對視頻進行截取、剪切等操作，方法與格式工廠類似，設(shè)置完成后點擊右下角的“開始”圖標，則可將添加入的源文件分別轉(zhuǎn)換，如在“合并成一個文件”前打勾，則轉(zhuǎn)換時同步合并為一個文件。

圖5 貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器主界面

圖6 視頻編輯對話框

1.3 將圖片轉(zhuǎn)換為視頻

將靜態(tài)圖片合成為視頻，可以連續(xù)、自動顯示實驗方法、結(jié)果等內(nèi)容，也能夠表現(xiàn)漸變過程，更為直觀和便捷。

可以利用PowerPoint2010將圖片轉(zhuǎn)化為WMV格式的視頻。打開PowerPoint 2010，按需要新建若干幻燈片，設(shè)置版式后逐個粘貼入圖片，也可以采用PowerPoint2003制作包括多個圖片的PPT文件，再用PowerPoint2010打開；點擊左上角的“文件”按鈕打開菜單，點擊“另存為”出現(xiàn)另存為對話框，在“保存類型”下拉菜單中選擇“Windows Media視頻”，設(shè)置路徑和文件名后點擊保存，則生成WMV格式的視頻文件，再進一步用格式工廠轉(zhuǎn)換為FLV和SWF格式，用Adobe Acrobat XI插入PDF文檔中后，可以正常顯示預(yù)覽圖和播放。

還可以用貍窩PPT轉(zhuǎn)換器將PPT文件轉(zhuǎn)換為所需格式的視頻文件。打開貍窩PPT轉(zhuǎn)換器顯示主界面（圖7），點擊“添加”加入所需轉(zhuǎn)換的PPT文件，在“預(yù)置方案”中通過下拉菜單選擇需轉(zhuǎn)換的文件格式，可直接選擇FLV（或F4V）格式；點擊“設(shè)置”按鈕顯示輸出格式設(shè)定對話框可進行參數(shù)設(shè)置，最后點擊“Start”（開始）按鈕進行轉(zhuǎn)換，生成的FLV文件插入PDF文檔中可正常播放但無預(yù)覽圖，如用格式工廠再次轉(zhuǎn)換，則預(yù)覽和播放都正常。

圖7 貍窩PPT轉(zhuǎn)換器主界面

2 利用Adobe Acrobat XI在PDF文檔中添加和編輯視頻

Adobe Acrobat XI可以在PDF文檔中通過“工具→內(nèi)容編輯”路徑編輯文本和圖像以及添加文本和圖像，通過“工具→交互對象”路徑添加視頻、聲音、SWF文件、3D動畫等動態(tài)內(nèi)容。本文采用Adobe Acrobat XI在PDF文檔中通過“添加視頻”命令插入FLV格式視頻，通過“添加SWF”命令插入Flash文件（SWF格式）。通過“添加視頻”命令也能夠插入F4V格式文件，其操作過程與插入FLV文件相同。

2.1 在PDF文檔中插入視頻

用Adobe Acrobat XI打開PDF文檔，點擊右上角的“工具”按鈕打開“工具窗格”，展開“交互對象”菜單（圖8），點擊“添加視頻”，按住鼠標左鍵在PDF文檔中拖動選擇插入視頻區(qū)域，松開鼠標后出現(xiàn)插入視頻對話框（圖9），點擊“瀏覽”按路徑選擇要插入的FLV格式視頻文件（也支持F4V格式），點擊“確定”即在選定區(qū)域內(nèi)嵌入視頻。在“交互對象”菜單下點擊“添加 SWF”，可按同樣方式插入SWF格式視頻文件，點擊“添加聲音”則可插入MP3格式音頻文件。

圖8 工具窗格-交互對象

圖9 插入視頻對話框

2.2 插入視頻的編輯和播放

以Adobe Acrobat XI在PDF文檔中通過“添加視頻”插入FLV視頻文件為例，在插入視頻對話框（圖9）“顯示高級選項”前的方框內(nèi)打勾，或者加入視頻后在其上單擊鼠標右鍵，出現(xiàn)快捷菜單后選擇“屬性”，彈出編輯視頻對話框（圖10），主要是對“啟動設(shè)置”項下進行設(shè)定，“激活設(shè)置”中通過下拉菜單選擇，一般采用默認模式即可，即啟用條件為“當內(nèi)容被單擊時”，停用條件為“當從上下文菜單選擇‘停用內(nèi)容’時”；海報圖像為插入視頻停用時靜態(tài)顯示的預(yù)覽圖片，如選擇“保持當前海報”，則為插入視頻的第一幀，如選擇“從文件創(chuàng)建海報”，則按路徑找到文件加入。

圖10 編輯視頻對話框

點擊“選擇對象”按鈕，可用鼠標選中并調(diào)整插入視頻的位置、大小，按Del鍵則直接刪除插入視頻，也可以選中視頻后單擊鼠標右鍵出現(xiàn)快捷菜單，進行編輯、居中、屬性等方面的設(shè)置。

按上述完成設(shè)置后，可在Adobe Acrobat XI打開的 PDF文檔中，也可用免費閱讀軟件 Adobe Reader打開PDF文檔進行播放。用鼠標左鍵單擊視頻，或者點擊左下角的播放按鈕，即可開始播放視頻并有伴音，視頻下方有播放控制條，播放過程中右鍵單擊視頻彈出快捷菜單（圖11，Adobe Acrobat XI比 Adobe Reader多“屬性”命令），選擇“全屏多媒體”則全屏播放，按ESC鍵即退出全屏，播放結(jié)束后畫面停留在最后一幀，選擇快捷菜單中的“停用內(nèi)容”則回到初始狀態(tài)。

圖11 Adobe Acrobat XI視頻播放界面和快捷菜單

插入SWF文件的設(shè)置和播放基本與添加FLV視頻一致，但是播放會重復(fù)循環(huán)進行，視頻下方不顯示播放進度條。

3 討論與建議

數(shù)字化出版之所以受到青睞，主要在于其本身所具有的巨大優(yōu)勢，其中包括多媒體技術(shù)的應(yīng)用［8］。對于科技論文，視頻技術(shù)應(yīng)用尤為重要，因為科學(xué)實驗本身是動態(tài)視覺過程，適合于采用視頻加以演示。全球首個視頻科技期刊《可視化實驗期刊》（Journal of Visualized Experiments，JoVE；網(wǎng)址：http：//www.jove.com）最初由生命科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家們參與創(chuàng)辦，旨在解決科學(xué)研究中學(xué)習(xí)新實驗技術(shù)耗時費力和復(fù)雜實驗難于復(fù)制兩大難題。JoVE利用視頻技術(shù)描述錯綜復(fù)雜的生命科學(xué)研究過程，清晰而直觀地展現(xiàn)實驗的多方面細節(jié)，在一定程度上解決了生命科學(xué)研究領(lǐng)域長久以來面臨的生物實驗透明度低、實驗細節(jié)與技巧難以揭示、實驗可復(fù)制性差等挑戰(zhàn)［9］。

PDF格式科技論文嵌入視頻、音頻，與文字、表圖合理組配、優(yōu)勢互補，形成全新形態(tài)的數(shù)字化論文，可以提升科技論文信息容量，提高讀者理解程度，可以方便地下載存盤，隨時查閱。

科技論文已經(jīng)形成通用和固定的結(jié)構(gòu)形式，包括標題、作者及其單位、摘要、關(guān)鍵詞、正文（引言、內(nèi)文、結(jié)論）和參考文獻等，這是長期以來人們總結(jié)出來的科技論文表達形式和規(guī)律［21］。在PDF格式科技論文中嵌入視頻，可以基本沿襲原有格式形態(tài)，保持其合理性和科學(xué)性，并有利于作者撰寫論文、編輯處理稿件和論文的網(wǎng)上發(fā)布。

將視頻嵌入科技論文，可以采取兩種方式：一是將圖片與視頻疊加，可在添加視頻上通過創(chuàng)建海報功能將圖片設(shè)為預(yù)覽圖，或?qū)D片轉(zhuǎn)換為視頻并與擬嵌入視頻合并成為第一幀，這樣在紙質(zhì)版和PDF文檔靜態(tài)形式下顯示為圖片（插圖），在PDF文檔中點擊圖片則播放視頻，在內(nèi)文中加以適當說明，這種方式比較方便也能夠避免版面的浪費。另一種方式是紙質(zhì)版按原有格式，電子版在紙質(zhì)版基礎(chǔ)上適當調(diào)整內(nèi)容，重新組織結(jié)構(gòu)和插入視頻，紙質(zhì)版和電子版有所不同，這種方式操作上更為復(fù)雜，工作量更大。

PDF文檔插入視頻后，文件會相應(yīng)變大，這樣會影響文檔的上傳、下載和打開閱讀速度。而視頻演示清楚即可，并不一定需要太高的清晰度，因而在視頻轉(zhuǎn)換時可對參數(shù)進行適當設(shè)置，標準低時文件占用空間就小，可根據(jù)情況加以處理。在播放視頻時可按原大小觀看，也可以選擇全屏播放。

4 結(jié)語

隨著多媒體技術(shù)的進步，視頻獲得、轉(zhuǎn)換和編輯已變得越來越便捷。利用Adobe Acrobat XI將視頻嵌入PDF格式科技論文中，以影像化形式展現(xiàn)科學(xué)研究中復(fù)雜的理論現(xiàn)象和實驗過程，可以豐富論文的內(nèi)容和表現(xiàn)形式，提高閱讀體驗和效果，是值得進一步探討的方向。

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