师:同学们,今天我们一起来学习七年级广州版信息技术第三章第四节——视频的采集与简单加工。首先,我们来看今天的学习目标:了解常见的视频格式及其主要特点;了解什么是流媒体以及流媒体常见的视频格式及其特点;掌握视频文件的采集方法;灵活运用工具软件对视频进行加工。
通过之前章节的学习,我们知道多媒体技术广泛应用于军事、医疗、教育、通讯、商业、娱乐等各个领域。多媒体的应用改变了我们沟通与交流信息的方式。视频作为多媒体的一种信息形态,利用了人眼的视觉暂留效应,光作用结束后,其在视网膜上的影像不会马上消失,而是会持续大约1/24秒。因此,只要图片的播放速度大于24帧每秒,就能产生视频播放的效果。视频集合声、像、动态于一体,更具吸引力。大家看老师现在播放的视频,是不是很直观、很震撼?
大家看,刚刚播放的视频其实是经过压缩的。我们看看这个视频文件的属性,它总时长1分56秒,文件大小为21.5MB。如果是直接数字化而未经压缩的原始视频素材,数据量会非常惊人,巨大的视频文件会阻碍视频信息的传播。所以,我们要对原始视频进行压缩,由于文件采用的压缩编码和算法不同,也就产生了不同的视频格式。接下来,我们一起了解一下常见的视频格式。
第一种,AVI格式,这是早期的视频格式,特点是占用空间大。MOV是iOS的视频格式。MPG、VOB是VCD、DVD的视频格式。MP4是多媒体容器格式,压缩比例比较高。MKV是开放标准的多媒体封装格式,清晰度较高。这个表格在书本的129页,大家可以做好笔记。现在,请同学们思考一下,同一个视频,如果采用不同的视频文件格式保存,会有什么不同呢?就像刚刚五个学习强国的文件,由于保存方式不同,通过查看文件详细信息,我们可以发现不同类型的文件大小不一样。
现在,众多视频分享网站采用的是FLV流媒体格式。那大家知道什么是流媒体吗?FLV又是什么呢?所谓流媒体,是指采用流式传输的方式在互联网播放的媒体文件。流媒体的关键技术在于流式传输,特点是边下载边播放。常见的流媒体技术有三种,它们都有自己的专利算法、专利文件格式,甚至专利传输控制协议。如果还有同学不了解什么是流媒体,那就跟着老师的微课,看看流媒体技术的应用体现。
随着现代技术的发展,网络给人们带来了形式多样的信息。从第一张图片出现在网络上,到如今各种网络视频和三维动画,网络极大地满足了人们的视听觉需求。然而,在流媒体技术出现之前,传统下载方式很不方便。因为音视频文件一般较大,所需存储容量也大,同时受网络带宽限制,下载一个文件耗时很长。根据文件大小,往往需要几分钟甚至几小时,这种方式不仅浪费下载时间和硬盘空间,使用起来也非常不便。
流媒体技术出现后,人们可以即点即看多媒体文件,文件一边下载一边播放,不仅启动延时大大缩短,而且无需太大的缓存容量,极大地减少了用户在线等待时间,还提高了互动性,人们无需等待媒体完全下载完成就可以观看。现在,我们看看流式传输在网站上是如何体现的。打开学习强国网站,选取一个视频并点击播放,大家看视频最下面的进度条,有三层显示:最底层浅灰色的表示视频总长度,共11分32秒;中间深灰色的是当前下载进度条,显示当前下载进度;最上面蓝色的是播放进度条,显示实际播放时间。我们拖动播放进度条,会看到深灰色的下载进度条也同时前进,这就是流式传输的应用。同学们,理解流式传输技术了吗?
看完微课,大家对流媒体是不是有了新的认识?常见的流媒体视频格式有5种,我们一起来学习一下。ASF、WMV是直播点播视频格式;第二种是MOV格式;第三种是RM、RMVB格式,其中RMVB画质更高清;3GP是3G流媒体的视频编码格式,是手机中常见的视频格式;第五种是FLV、F4V格式,其中F4V画质更高清。讲到流媒体,就不得不提现在流行的直播。直播能快速准确地传递现场信息,给观众带来强烈的现场感和参与感,是深受大众喜爱的信息传播方式。随着网络普及和技术飞速发展,广播电视行业发生了巨大变化。网络媒体、手机媒体、数字电视、微信、微博等新媒体也加入直播行列,产生了网络直播这种新形态。
与传统直播相比,传统直播需要在现场固定机位,架设摄像机拍摄现场画面,信号汇聚到切换台或转播车,再通过卫星实时传输回到台内卫星接收器,接入播出总控矩阵才能实现直播。传统直播对拍摄设备、位置、天气等依赖较强,操作复杂,维护成本高。而网络直播可以将直播信号转换为数据流,通过互联网推送到客户端,实现网络移动直播。
与传统直播相比,新媒体直播更加灵活,互动性更强,也更受欢迎。一个完整的网络直播过程包括采集、编码、推流和传输、分发、解码、播放等环节。网络直播通常采用SL协议、RTMP协议、HTTP FLV协议、H5直播等。我们来了解几个比较重要的环节。
第一个是采集,视频采集分为音频采集和图像采集,分别对应两种输入源和数据格式。第二个是编码,如果把整个流媒体比作一个物流系统,那么编码就是配货和装货的过程,其速度和压缩比影响着系统的整体速度和成本。例如,一个分辨率为1920×1080的7秒视频,原始大小需要817MB,占用带宽大,以10Mbps带宽传输需要11分钟。而经过编码压缩后,视频大小只有708KB,10Mbps带宽传输仅需500毫秒,就能满足实时传输需求。
第三,推流和传输指的是把采集阶段封包好的内容传输到服务器的过程。RTMP是目前主流的流媒体传输协议。我们推送出去的流媒体要传输给观众,整个链路就是传输网络,这就像货物流从出发地到目的地之间的所有路程,如果这个路程容量不够,就会引发网络拥堵,这时CDN就发挥作用了。CDN是内容分发网络,用于解决网络拥堵,实现互联网内容分发。典型的CDN系统采用三级部署,包括中心节点、区域节点和边缘节点,地理位置分散,可为用户提供就近访问服务。
