PDF文档视频和动画添加——科技论文可视化发表探讨

■马云彤

西安文理学院学报编辑部，西安市科技六路1号 710065

数字出版是建立在计算机技术、网络技术、通信技术、流媒体技术等高新技术基础上的内容加工和传播方式，其主要特征为内容生产数字化、管理过程数字化、产品形态数字化和传播渠道网络化［1］。随着网络及数字化技术的快速发展，数字出版已成为当前学术期刊发展的必然潮流和发展趋势［2-3］，学术期刊正在经历深刻的数字化革新浪潮［4］。

科技论文作为科技期刊的细胞［5］，是对其所涉实验的高度概括与总结［6］。由于纸质期刊的局限性，印刷版科技论文只能以文字、表格、图片等形式表达出来，无法涵盖视频、动画等可视化动态表征形式和媒体元素。其中图片又分为图形和图像，表格可归类于图形。目前国内外科技期刊的数字出版主要是将纸质版转化为PDF格式电子文档，通过自建网站和大型学术数据库［7］进行发布供阅读和下载。电子版与纸质版基本一致，只能以文字、表格、图片等静态形式表现，主要区别是电子文件能够显示彩色和通过放大功能提高图片的清晰程度。

数字出版的一个最重要的创新点，就是多媒体技术的运用，不仅包括文字、表格、图片，还能够通过音频、视频、动画等多种形式对内容进行拓展［8-9］。若干有联系的图像数据连续播放便形成了视频，而动画是运动的图形，其实质是一幅幅静态图形的连续播放［10］。视频和动画基于同样的格式，因而相关文献往往将视频和动画统一以视频表示。多媒体技术应用对于自然科学成果发布尤其重要，因为科学实验方法、过程、现象、结果等往往是连续变化的视觉过程，以文字、图表等静态模式表现难免具有抽象、枯燥的缺陷，甚至造成理解上的不准确，而采用视频（包括动画）则可直观呈现科学研究动态过程，形象生动，易于理解［11］。

基于多媒体技术的视频出版是科技期刊的新尝试［12］。目前，国内采用视频发布学术成果的期刊并不多见，但国际上已经有一些期刊和大型学术数据库将视频应用于科技期刊在线发布中［9，13］，主要有3种模式，即在网站设置在线播放独立视频［14-15］、在网页式科技论文中嵌入视频或视频文件［16-18］以及完全采用视频形式出版期刊［19］。 以与Science、Nature齐名的国际重要学术期刊Cell为例，在线发布论文设有附加资料，包括图片、表格、视频等，附加材料以文件或压缩包形式嵌入网页式论文，或在网页右侧下拉菜单中选择，视频为MP4格式，可在网页中播放，也可以单独打开全屏播放，并可下载存盘。

PDF是国内外学术期刊数字出版广泛采用的标准格式，但迄今为止PDF格式论文是纸质版的简单复制，未能利用视频、动画等形象直观的动态视觉表现形式。仍以Cell为例，在线发布论文设有图片、表格、视频等附加信息，但添加入附加图片的PDF格式全文却未包含视频资料。

利用最新的Adobe Acrobat XI可以很方便地在现有形态的PDF文档中插入视频（包括动画）以及音频文件，并可采用Adobe Acrobat和Adobe Reader流畅和清晰地播放。本文采用格式工厂和狸窝全能视频转换器转换视频格式，并同步进行视频合并和简单编辑，再利用Adobe Acrobat XI将视频加入PDF文档，探讨在PDF格式科技论文中直接嵌入视频、动画等可视化动态内容，形象生动地表现科学实验连续变化过程，与文字、表格、图形图像等静态内容有机结合、相互补充形成整体PDF文档，从而从本质上提升PDF格式科技论文的表现形式和内容，使得论文信息更加丰富，更方便阅读和更易于理解。

1 视频转换、编辑与合并

Adobe Acrobat XI可以在PDF文档中通过“添加视频”插入电影剪辑即视频，通过“添加SWF”插入Flash动画，通过“添加声音”插入音频［20］，其中“添加视频”支持 FLV、F4V流媒体文件，“添加SWF”支持SWF格式Flash文件，“添加声音”支持MP3音频文件。由于不同格式可以相互转换，格式并不能成为区别视频和动画的标准。Adobe Acrobat XI“添加视频”和“添加SWF”都可以在PDF文档中插入视频和动画，因而本文在格式转换、编辑和嵌入PDF中的相关论述中，视频和动画统一以视频表示。

将视频插入到PDF文档中，首先需要将视频文件转换为Adobe Acrobat XI支持的视频格式，即FLV、F4V、SWF格式。本文主要采用格式工厂软件将不同格式视频文件转换为FLV和SWF格式并进行简单的编辑处理。F4V作为一种新的流媒体视频格式，比FLV更小和更加清晰，已经逐渐取代传统FLV，但现有版本格式工厂不支持向F4V的转换，所以选择FLV作为转换和插入视频格式。

格式工厂和狸窝全能视频转换器是两种常用的免费视频格式转换软件，可以通过百度软件中心下载。格式工厂支持几乎所有类型视频转换到MP4、3GP、AVI、MKV、WMV、MPG、VOB、FLV、SWF、MOV、RMVB等常用视频格式，并且支持所有类型音频转换到 MP3、WMA、FLAC、AAC、MMF、AMR、M4A、M4R、OGG、MP2、WavPack、WAV等音频格式。狸窝全能视频转换器支持几乎所有流行的视频格式之间的任意相互转换，如RM、RMVB、VOB、VCD、SVCD、ASF、MOV、MPEG、WMV、FLV、MKV、MP4、XviD、AVI等，但不支持音频文件的转换。格式工厂和狸窝全能视频转换器都能够对视频进行截取、裁剪（剪切）、合并等简单的编辑加工，但格式工厂不支持转换为F4V格式，狸窝全能视频转换器不支持转换为SWF文件，二者有一定的区别和互补性。

1.1 利用格式工厂转换、编辑、合并视频

1.1.1 利用格式工厂转换视频

利用格式工厂可将常见视频格式转换为可添加入PDF文档的FLV和SWF格式。打开格式工厂，在“视频”菜单下点击要转换的文件格式，即FLV或SWF（图1），出现操作对话框，点击“添加文件”添加源文件，并设置转换后的输出文件夹。“选项”左边第一个小方框为“多媒体文件信息”按钮，点击后可查看源文件信息，记录文件宽高（视频分辨率）、比特率、帧速（f/s）等主要信息；点击输出配置按钮出现操作对话框，可对输出视频进行设置，点击“数值”项下表栏可手动输入参数，或在下拉菜单中选择，主要是对视频分辨率、比特率和帧速进行设置，帧速与源文件一致，视频分辨率根据源文件和所需视频质量确定，而比特率则根据源文件比特率和视频分辨率确定，例如视频分辨率为1080×720时比特率采用5000KB/s即可；视频分辨率建议在下拉菜单中选择默认参数，否则设置不当可能出现转换失败情况。视频分辨率默认参数主要包括宽×高，百分比，后缀为p或i（即高或宽分别为固定值），如选择宽×高，则因原始画面与显示画面规格尺寸不同，转换生成视频可能产生黑边，而如选择后缀为p或i数值，则经画面自动调整可避免黑边出现。点击“选项”可对视频同步进行截取、裁剪等操作，再点击“确定”即返回主界面，此时右键单击转换文件出现快捷菜单，其中的输出配置、选项、多媒体文件信息等命令与视频转换操作对话框一致，全部设置完成后点击“开始”生成所需的FLV或SWF格式视频文件。

图1 格式工厂视频格式转换

1.1.2 利用格式工厂编辑视频

打开格式工厂选择转换格式，出现操作对话框添加转换源文件后，点击“选项”出现视频编辑对话框（图2），可对视频进行截取、裁剪等操作，这一过程与视频转换同步完成。在“画面裁剪”前面的方框内打勾，在左边框内视频上按住鼠标左键拖动生成矩形框，矩形框内即为裁剪出的视频区域；在视频播放过程中分别点击“开始时间”和“结束时间”，则中间的一段视频就被截取出来，也可以在下面的方框内直接输入开始和结束时间，完成后点击“确定”退出。

图2 视频截取和画面裁剪操作对话框

1.1.3 利用格式工厂合并视频

选择格式工厂主界面左边最下面的“高级”选项，展开后点击“视频合并”（图3），出现视频合并操作对话框（图4），该对话框与视频转换添加源文件操作对话框类似，可设置合并后视频格式，查询源文件信息，设置输出视频主要参数，进行视频截取、剪裁等操作，完成后点击“确定”返回格式工厂主界面，点击“开始”进行合并并保存入默认文件夹。

图3 高级选项

图4 视频合并操作对话框

1.2 利用狸窝全能视频转换器转换、编辑、合并视频

设置不当时格式工厂视频转换、合并常会出现失败的情况，但转换、合并成功后生成视频文件添加入PDF文档中，一般情况在静态下可显示预览图且为视频第一帧。狸窝全能视频转换器转换、编辑能力强，基本都能够成功，但相对效果不好，生成视频文件有时在PDF文档中不能正常显示预览图，可作为格式工厂的补充。

打开狸窝全能视频转换器显示主界面（图5），按路径找到需转换文件加入，可一次加入多个文件。在“预置方案”下拉菜单中选择拟转换的视频格式，点击后面的设置图标设置输出视频参数，在“输出目录”方框中设置转换完成后文件保存位置，左键选中添加入的文件后点击左上角“视频编辑”，打开视频编辑对话框（图6），可对视频进行截取、剪切等操作，方法与格式工厂类似，设置完成后点击右下角的“开始”图标，则可将添加入的源文件分别转换，如在“合并成一个文件”前打勾，则转换时同步合并为一个文件。

图5 狸窝全能视频转换器主界面

图6 视频编辑对话框

1.3 将图片转换为视频

将静态图片合成为视频，可以连续、自动显示实验方法、结果等内容，也能够表现渐变过程，更为直观和便捷。

可以利用PowerPoint2010将图片转化为WMV格式的视频。打开PowerPoint 2010，按需要新建若干幻灯片，设置版式后逐个粘贴入图片，也可以采用PowerPoint2003制作包括多个图片的PPT文件，再用PowerPoint2010打开；点击左上角的“文件”按钮打开菜单，点击“另存为”出现另存为对话框，在“保存类型”下拉菜单中选择“Windows Media视频”，设置路径和文件名后点击保存，则生成WMV格式的视频文件，再进一步用格式工厂转换为FLV和SWF格式，用Adobe Acrobat XI插入PDF文档中后，可以正常显示预览图和播放。

还可以用狸窝PPT转换器将PPT文件转换为所需格式的视频文件。打开狸窝PPT转换器显示主界面（图7），点击“添加”加入所需转换的PPT文件，在“预置方案”中通过下拉菜单选择需转换的文件格式，可直接选择FLV（或F4V）格式；点击“设置”按钮显示输出格式设定对话框可进行参数设置，最后点击“Start”（开始）按钮进行转换，生成的FLV文件插入PDF文档中可正常播放但无预览图，如用格式工厂再次转换，则预览和播放都正常。

图7 狸窝PPT转换器主界面

2 利用Adobe Acrobat XI在PDF文档中添加和编辑视频

Adobe Acrobat XI可以在PDF文档中通过“工具→内容编辑”路径编辑文本和图像以及添加文本和图像，通过“工具→交互对象”路径添加视频、声音、SWF文件、3D动画等动态内容。本文采用Adobe Acrobat XI在PDF文档中通过“添加视频”命令插入FLV格式视频，通过“添加SWF”命令插入Flash文件（SWF格式）。通过“添加视频”命令也能够插入F4V格式文件，其操作过程与插入FLV文件相同。

2.1 在PDF文档中插入视频

用Adobe Acrobat XI打开PDF文档，点击右上角的“工具”按钮打开“工具窗格”，展开“交互对象”菜单（图8），点击“添加视频”，按住鼠标左键在PDF文档中拖动选择插入视频区域，松开鼠标后出现插入视频对话框（图9），点击“浏览”按路径选择要插入的FLV格式视频文件（也支持F4V格式），点击“确定”即在选定区域内嵌入视频。在“交互对象”菜单下点击“添加 SWF”，可按同样方式插入SWF格式视频文件，点击“添加声音”则可插入MP3格式音频文件。

图8 工具窗格-交互对象

图9 插入视频对话框

2.2 插入视频的编辑和播放

以Adobe Acrobat XI在PDF文档中通过“添加视频”插入FLV视频文件为例，在插入视频对话框（图9）“显示高级选项”前的方框内打勾，或者加入视频后在其上单击鼠标右键，出现快捷菜单后选择“属性”，弹出编辑视频对话框（图10），主要是对“启动设置”项下进行设定，“激活设置”中通过下拉菜单选择，一般采用默认模式即可，即启用条件为“当内容被单击时”，停用条件为“当从上下文菜单选择‘停用内容’时”；海报图像为插入视频停用时静态显示的预览图片，如选择“保持当前海报”，则为插入视频的第一帧，如选择“从文件创建海报”，则按路径找到文件加入。

图10 编辑视频对话框

点击“选择对象”按钮，可用鼠标选中并调整插入视频的位置、大小，按Del键则直接删除插入视频，也可以选中视频后单击鼠标右键出现快捷菜单，进行编辑、居中、属性等方面的设置。

按上述完成设置后，可在Adobe Acrobat XI打开的 PDF文档中，也可用免费阅读软件 Adobe Reader打开PDF文档进行播放。用鼠标左键单击视频，或者点击左下角的播放按钮，即可开始播放视频并有伴音，视频下方有播放控制条，播放过程中右键单击视频弹出快捷菜单（图11，Adobe Acrobat XI比 Adobe Reader多“属性”命令），选择“全屏多媒体”则全屏播放，按ESC键即退出全屏，播放结束后画面停留在最后一帧，选择快捷菜单中的“停用内容”则回到初始状态。

图11 Adobe Acrobat XI视频播放界面和快捷菜单

插入SWF文件的设置和播放基本与添加FLV视频一致，但是播放会重复循环进行，视频下方不显示播放进度条。

3 讨论与建议

数字化出版之所以受到青睐，主要在于其本身所具有的巨大优势，其中包括多媒体技术的应用［8］。对于科技论文，视频技术应用尤为重要，因为科学实验本身是动态视觉过程，适合于采用视频加以演示。全球首个视频科技期刊《可视化实验期刊》（Journal of Visualized Experiments，JoVE；网址：http：//www.jove.com）最初由生命科学领域的科学家们参与创办，旨在解决科学研究中学习新实验技术耗时费力和复杂实验难于复制两大难题。JoVE利用视频技术描述错综复杂的生命科学研究过程，清晰而直观地展现实验的多方面细节，在一定程度上解决了生命科学研究领域长久以来面临的生物实验透明度低、实验细节与技巧难以揭示、实验可复制性差等挑战［9］。

PDF格式科技论文嵌入视频、音频，与文字、表图合理组配、优势互补，形成全新形态的数字化论文，可以提升科技论文信息容量，提高读者理解程度，可以方便地下载存盘，随时查阅。

科技论文已经形成通用和固定的结构形式，包括标题、作者及其单位、摘要、关键词、正文（引言、内文、结论）和参考文献等，这是长期以来人们总结出来的科技论文表达形式和规律［21］。在PDF格式科技论文中嵌入视频，可以基本沿袭原有格式形态，保持其合理性和科学性，并有利于作者撰写论文、编辑处理稿件和论文的网上发布。

将视频嵌入科技论文，可以采取两种方式：一是将图片与视频叠加，可在添加视频上通过创建海报功能将图片设为预览图，或将图片转换为视频并与拟嵌入视频合并成为第一帧，这样在纸质版和PDF文档静态形式下显示为图片（插图），在PDF文档中点击图片则播放视频，在内文中加以适当说明，这种方式比较方便也能够避免版面的浪费。另一种方式是纸质版按原有格式，电子版在纸质版基础上适当调整内容，重新组织结构和插入视频，纸质版和电子版有所不同，这种方式操作上更为复杂，工作量更大。

PDF文档插入视频后，文件会相应变大，这样会影响文档的上传、下载和打开阅读速度。而视频演示清楚即可，并不一定需要太高的清晰度，因而在视频转换时可对参数进行适当设置，标准低时文件占用空间就小，可根据情况加以处理。在播放视频时可按原大小观看，也可以选择全屏播放。

4 结语

随着多媒体技术的进步，视频获得、转换和编辑已变得越来越便捷。利用Adobe Acrobat XI将视频嵌入PDF格式科技论文中，以影像化形式展现科学研究中复杂的理论现象和实验过程，可以丰富论文的内容和表现形式，提高阅读体验和效果，是值得进一步探讨的方向。

［1］程维红，任胜利，沈锡宾，等.中国科协科技期刊数字出版及传播力建设［J］.中国科技期刊研究，2014，25（3）：340-345.

［2］张俊彦，黄林美，林琳，等.国内科技期刊的优先数字出版现状及问题分析［J］.中国科技期刊研究，2015，26（11）：1187-1193.

［3］景勇，郭雨梅.数字出版环境中学术期刊的机遇与挑战［J］.编辑学报，2015，27（2）：125-127.

［4］赵宇，赵锡平，丁嘉羽.多媒体融合环境下学术期刊数字出版质量提升策略［J］.中国科技期刊研究，2014，25（2）：237-242.

［5］盛杰.期刊编辑对科技论文创新性的把握［J］.编辑学报，2011，23（3） ： 215-217.

［6］郭柏寿.科学实验中科技论文未涵盖信息的在线发布［J］.中国科技期刊研究，2015，26（9）：920-924.

［7］陈晓峰，张春强.科技期刊数字出版技术进展及发展趋势［J］.江汉大学学报（自然科学版），2012，40（4）：115-118.

［8］祁刚.学术期刊数字化出版架构探析［J］.沈阳工程学院学报（社会科学版），2014，10（1）： 34-37，64.

［9］彭希珺，张晓林.国际学术期刊的数字化发展趋势［J］.中国科技期刊研究，2013，24（6）：1033-1038.

［10］胡晓峰，吴玲达，老松杨，等.多媒体技术教程［M］.北京：人民邮电出版社，2015.

［11］郭柏寿.论科技论文的可视化发表与科技期刊的可视化出版［J］.编辑学报，2015，27（1）：67-70.

［12］宋启凡.全媒体出版实践在科技期刊领域的应用［J］.出版参考，2015（Z1）：41-42.

［13］Elsevier.Featured Multimedia for this Article［EB/OL］.［2016-05-08］.https：//www.elsevier.com/books-and-journals/content-innovation/featured-multimedia.

［14］Nature.AUDIO&VIDEO［EB/OL］.［2016-04-30］.http：//www.nature.com/nature/audio_video/index.html.

［15］ScienceNews.Scienceshots［EB/OL］.［2016-05-08］.http：//www.sciencemag.org/news/scienceshots.

［16］Science.About the Science Multimedia Center［EB/OL］.［2016-05-08］.http：//www.sciencemag.org/about/about-sciencemultimedia-center.

［17］Sophie P， Daniel Ed， Björn R， et al.Single-Cell RNA-Seq Reveals Lineage and X Chromosome Dynamics in Human Preimplantation Embryos［J/OL］.Cell，2016，165（4）：1012-1026.http：//www.cell.com/cell/supplemental/S0092-8674（16）30280-X.

［18］翁彦琴，董文杰，李苑.数字环境下期刊论文的深度揭示——以“Article of the Future”为例［J］.中国科技期刊研究，2015，26（3）：291-295.

［19］JoVE.About JoVE［EB/OL］.［2016-05-08］.http：//www.jove.com/about.

［20］陶珍明.ADOBE ACRORATXI标准培训教材［M］.北京：人民邮电出版社，2013.

［21］赵大良.科研论文写作新解——以主编和审稿人的视角［M］.西安：西安交通大学出版社，2011.