视频编码技术在网络教育中应用的探析

2016-12-31马军徐州市广播电视大学

数码世界 2016年2期

关键词：编码图像教育

马军徐州市广播电视大学

视频编码技术在网络教育中应用的探析

马军
徐州市广播电视大学

所谓百闻不如一见，故而视频技术在网络教育中占有重要的席位。时下，国家正在推进教学资源库建设，在常规教学资源中视频讲座具有不可替代的作用。因而在现有网络条件下，视频编码技术的应用，具有一定的理论研究价值。

视频编码技术网络教育

1 引言

《教育部财政部关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见》（教高［2006114号）指 “同绕国家重点支持发展的产业领域，研制并推广共享型教学资源库，为学生自主学习提供优质服务，运用现代信息手段，搭建公共服务平台，为共享优质教学资源提供技术支持”。视频作为常规教学资源，如何更好的体现自身作用，如何在现有网络条件下更好的服务网络教育，需要进行认真的比较分析。

2 视频编码分析

目前，网络中存在的主要视频文件格式有：MPEG、AVI、MOV、ASF、WMV、NAVI、3GP、REALVIDEO、MKV、FLV、F4V、RMVB、WehM 。

2.1 MPEG MPEG

MPEG（运动图像专家组）是Motion Picture Expels Group的缩写。这类格式包括了MPEG—l，MPEG-2和MPEG-4在内的多种视频格式。

MPEG-1相信是大家接触得最多的了，因为其正在被广泛地应用在VCD的制作和-些视频片段下载的网络应用上面，大部分的VCD都是用MPEG1格式压缩的f刻录软件自动将MPEG1转换为DAT格式），使用MPEG—l的压缩算法，可以把-部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右大小。

MPEG-2则是应用在DVD的制作，同时在-些HDTV（高清晰电视广播）和-些高要求视频编辑、处理上面也有相当多的应用。使用MPEG-2的压缩算法压缩-部120分钟长的电影可以压缩到5—8GB的大小（MPEG2的图像量是MPEG-1无法比拟的）。

MPEG系列标准已成为国际上影响最大的多媒体技术标准，其中MPEG-1和MPEG-2是采用相同原理为基础的预测编码、变换编码、熵编码及运动补偿等第-代数据缩编码技术；MPEG-4（ISO/IEC14496）则是基于第二代压缩编码技术制定的国际标准，它以视听媒体埘象为基本单元，采用基于内容的乐缩编码，以实现数字视音频、图形合成应用及交互式多媒体的集成。

MPEG系列标准对VCD、DVD等视听消费电子及数字电视和高清晰度电视（DTV&&HDTV）、多媒体通信等信息产业的发展产生了巨大而深远的影响。

2.2 AVI2 AVI

AVI，音频视频交错（Audio Video Interleaved）的英文缩写。AVI这个由微软公司发表的视频格式，在视频领域可以说是最悠久的格式之一。AvI格式调用方便、图像质量好，压缩标准可任意选择，是应用最广泛、也是应用时间最长的格式之一。

2.3 M0V3 M0V

使用过Mac机的朋友应该接触过QuickTime。QuickTime原本是Apple公司用于Mac～t算机上的一种图像视频处理软件。Quick—Time提供了两种标准图像和数字视频格式，即可以支持静态的 .PIC和 .JPGf哥像格式，动态的基于Indeo压缩法的$.MOV和基于MPEG压缩法的 .MPG视频格式。

2.4 ASF4 ASF

ASF（Advaneed Streaming format高级流格式）。AsF是MICROSOFT为了和的Real playe境争而发展出来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式。ASF使用了MPEG4的压缩算法，压缩率和图像的质量都很不错。因为ASF是以一个可以在网上即时观赏的视频“流”格式存在的，所以它的图像质量tEVCD差一点点并不出奇，但比同是视频“流”格式的RAM格式要好。

2.5 WM、1 WM1

一种独立于编码方式的在Interne！上实时传播多媒体的技术标准，Microsoft公司希望用其取｛～QuickTime之类的技术标准以及WAV、AVI2：类的文件扩展名。WMV的主要优点在于：可扩充的媒体类型、本地或网络回放、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、扩展性等。

2.6 NAV1 NAV1

如果发现原来的播放软件突然打不开此类格式的AVI文件，那你就要考虑是不是碰到了NAVI。NAVI是New AVI的缩写，是一个名为Shadow Realmi～地下组织发展起来的一种新视频格式。它是由Micmso［tASF压缩算法的修改而来的（并不是想象中的AVI），视频格式追求的无非是压缩率和图像质量，所以NAVI为了追求这个目标，改善了原始的ASF格式的一些不足，让NAVI可以拥有更高的帧率。可以这样说，NAVI是一种去掉视频流特性的改良型AsF格式。

2.7 3GP7 3GP

3GP是一种3G流媒体的视频编码格式，主要是为了配合3G网络的高传输速度而开发的，也是目前手机中最为常见的一种视频格式。简单的说，该格式是“第i代合作伙伴项目”（3GPP）$～定的一种多媒体标准，使用户能使用手机享受高质量的视频、音频等多媒体内容。其核心由包括高级音频编码（AAC）、自适应多速率（AMR）和MPEG一4和H.263视频编码解码器等组成，目前大部分支持视频拍摄的手机都支持3GPP格式的视频播放。其特点是网速占用较少，但画质较差。

2.8 REALVIDEO

REALVIDEO（RA、RAM）格式由一开始就是定位在视频流应用方面的，也可以说是视频流技术的始创者。它可以在用56KMODEM拨号上网的条件实现不间断的视频播放.当然，其图像质量和MPEG2、DIVX等比是不敢恭维的啦。毕竟要实现在网上传输不间断的视频是需要很大的频宽的，这方面是ASF的有力竞争者。

2.9 MKV9 MKV

一种后缀为MKV的视频文件频频现在网络上，它可在一个文件中集成多条不同类型的音轨和字幕轨，而且其视频编码的自由度也非常大，可以是常见的DivX、XviD、3IVX，甚至可以是RealVideo、QuickTime、WMV这类流式视频。实际上，它是一种全称为Matroska的新型多媒体封装格式，这种先进的、开放的封装格式已经给我们展示非常好的应用前景。

2.10 FLV0 FLV

FLV是FLASHVIDEO的简称，FLv流媒体格式足一种新的视频格式。由于它形成的文件极小、加载速度极快，使得网络观看视频文件成为可能，它的出现有效地解决了视频文件导人Flash后，使导出的SWF文件体积庞大，不能在网络上很好的使用等缺点。

2.11 F4V1 F4V

作为一种更小更清晰，更利于在网络传播的格式，F4V已经逐渐取代了传统FIⅣ，也已经被大多数主流播放器兼容播放，而不需要通过转换等复杂的方式。F4V是Ado｝司为了迎接高清时代而推出继FIN格式后的支持H.264的F4V流媒体格式。它和FLv主要的区别在于，FLV格式采用的是H263编码，而v4v支持H.264编码的高清晰视频，码率最高可达50Mbps。也就是说F4V和FLV在同等体积的前提下，能够实现更高的分辨率，并支持更高比特率，就是我们所说的更清晰更流畅。另外，很多主流媒体网站上下载的F4V文件后缀却为FLV，这是F4V格式的另一个特点，属正常现象，观看时可明显感觉到这种实为F4V 的FIJV有明显更高的清晰度和流畅度。

2.12 WEBM WEBM

由Google提是一个开放、免费的媒体文件格式。WebM影片格式其实是以Matmska（～［JMKV）容器格式为基础开发的新容器格式，里面包括TvP8影片轨和OggVorbis音轨，其qhGoogle将其拥有的VP8视频编码技术以类似BsD授权开源，OggVorbis本来就是开放格式。WebM标准的网络视频更加偏向于开源并且是基于HTML5标准的，WebM项目旨在为对每个人都开网络开发高质量、开放的视频格式，其重点是解决视频服务这一核心的网络用户体验。Goo小说webM的格式相当有效率，应该可以在netbook、tablet、手持式装置等上面顺畅地使用。

3 网络视频格式分析

基于以上分析，ASF、MPEG、MOV、3GP、RM、FLV、F4V、MKV、WEBM适于网络视频播放。由于本文分析视频格式主要用于网络教育，在教育过程中，在屏幕中将呈现相对较小的文字、公式、图片，所以对于视频的清晰度有较高的要求；由于受众观看教育视频所采用的网络带宽差别较大，所以在选择视频格式时，最好选择压缩比较高的流媒体视频格式。

ASF、MPEG、RM格式清晰度难以达到要求，3GP虽然是专门开发用于手机、网络的格式，但是画面质量较差，MKV、NAVI、WEBM暂时还不属于主流格式，受众较少，大家的认可度还有待提高。而采用H.264编码的F4V视频格式无论是压缩比还是清晰度、流畅度都较突出。