视频技术与流媒体技术.ppt

07.06.2020,1,视频流媒体技术,物电学院开放实验教师组,07.06.2020,2,视频技术,摄像机的操作和使用,1,2,3,流媒体技术,07.06.2020,3,第一章：视频技术,一.什么是视频二.常见的视频格式三.常见的视频播放软件四.常见的视频编辑软件,07.06.2020,4,一.视频的定义,1.视频（英文：Video，又翻译为视讯）泛指将一系列的静态影像以电信号方式加以捕捉，纪录，处理，储存，传送，与重现的各种技术。2.连续的图像变化每秒超过24桢（frame）画面以上时，根据视觉暂留原理，人眼无法辨别单幅的静态画面，看上去是平滑连续的视觉效果，这样连续的画面叫做视频。,07.06.2020,5,二.常见的视频格式,（1）AVI格式它的英文全称为AudioVideoInterleaved，即音频视频交错格式。它于1992年被Microsoft公司推出，随Windows3.1一起被人们所认识和熟知。所谓“音频视频交错”，就是可以将视频和音频交织在一起进行同步播放。这种视频格式的优点是图像质量好，可以跨多个平台使用，但是其缺点是体积过于庞大，而且更加糟糕的是压缩标准不统一，因此经常会遇到高版本Windows媒体播放器播放不了采用早期编码编辑的AVI格式视频，而低版本Windows媒体播放器又播放不了采用最新编码编辑的AVI格式视频。其实解决的方法也非常简单，我们将在后面的视频转换、视频修复部分中给出解决的方案。,07.06.2020,6,（2）.DV-AVI格式,DV的英文全称是DigitalVideoFormat，是由索尼、松下、JVC等多家厂商联合提出的一种家用数字视频格式。目前非常流行的数码摄像机就是使用这种格式记录视频数据的。它可以通过电脑的IEEE1394端口传输视频数据到电脑，也可以将电脑中编辑好的的视频数据回录到数码摄像机中。这种视频格式的文件扩展名一般也是AVI，所以我们习惯地叫它为DV-AVI格式。,07.06.2020,7,（3）.MPEG,MPEG格式它的英文全称为MovingPictureExpertGroup，即运动图像专家组格式，家里常看的VCD、SVCD、DVD就是这种格式。MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准，它采用了有损压缩方法从而减少运动图像中的冗余信息。MPEG的压缩方法说的更加深入一点就是保留相邻两幅画面绝大多数相同的部分，而把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除，从而达到压缩的目的。目前MPEG格式有三个压缩标准，分别是MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4，另外，MPEG-7与MPEG-21仍处在研发阶段。,07.06.2020,8,沃尔玛的历史发展进程：,沃尔山姆会员店（SamsClub）500家,MPEG-1：制定于1992年，它是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。也就是我们通常所见到的VCD制作格式。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盘中的.dat文件等。,MPEG-2：制定于1994年，设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作（压缩）方面，同时在一些HDTV（高清晰电视广播）和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘上的.vob文件等。,07.06.2020,9,MPEG-4：制定于1998年，MPEG-4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的，它可利用很窄的带度，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4最有吸引力的地方在于它能够保存接近于DVD画质的小体积视频文件。这种视频格式的文件扩展名包括.asf、mov和DivX、AVI等。,07.06.2020,10,雇员数：全美雇员总数108万人海外雇员总数30.3万人,海外分店1170家分布：墨西哥551家（1991年进入）波多黎各17家（1992年进入）加拿大196家（1994年进入）阿根廷11家（1995年进入）巴西22家(1995年进入),中19家（1996年进入）韩国9家（1998年进入）德国95家（1998年进入）英国250家（1999年进入）,（4）.DivX格式,这是由MPEG-4衍生出的另一种视频编码（压缩）标准，也即我们通常所说的DVDrip格式，它采用了MPEG4的压缩算法同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技术，说白了就是使用DivX压缩技术对DVD盘片的视频图像进行高质量压缩，同时用MP3或AC3对音频进行压缩，然后再将视频与音频合成并加上相应的外挂字幕文件而形成的视频格式。其画质直逼DVD并且体积只有DVD的数分之一。,07.06.2020,11,Networks公司所制定的音频视频压缩规范称之为RealMedia，用户可以使用RealPlayer或RealOnePlayer对符合RealMedia技术规范的网络音频/视频资源进行实况转播，并且RealMedia还可以根据不同的网络传输速率制定出不同的压缩比率，从而实现在低速率的网络上进行影像数据实时传送和播放。这种格式的另一个特点是用户使用RealPlayer或RealOnePlayer播放器可以在不下载音频/视频内容的条件下实现在线播放。,(5)RM格式,07.06.2020,12,(6)RMVB视频格式,这是一种由RM视频格式升级延伸出的新视频格式，它的先进之处在于RMVB视频格式打破了原先RM格式那种平均压缩采样的方式，在保证平均压缩比的基础上合理利用比特率资源，就是说静止和动作场面少的画面场景采用较低的编码速率，这样可以留出更多的带宽空间，而这些带宽会在出现快速运动的画面场景时被利用。这样在保证了静止画面质量的前提下，大幅地提高了运动图像的画面质量，从而图像质量和文件大小之间就达到了微妙的平衡。,07.06.2020,13,三.常见的视频播放软件,WindowsMediaPlayer,RealPlayer,暴风影音,Kmplayer,07.06.2020,14,1,2,四.常见的视频编辑软件,（1）AdobeAfterEffects（简称AE）Adobe公司推出的AdobeAfterEffects软件。AdobeAfterEffects是制作动态影像设计不可或缺的辅助工具，是视频后期合成处理的专业非线性编辑软件。AfterEffects应用范围广泛，涵盖影片、电影、广告、多媒体以及网页等，时下最流行的一些电脑游戏，很多都使用它进行合成制作。点评：功能强大，可开发之处太多，完全看个人发挥，给每个人有足够的发挥空间，是我做特效的主要应用软件。,07.06.2020,15,（2）会声会影入门级别就不得不提及大名顶顶的会声会影了，简单的界面，近乎傻瓜级的操作方式让大家直接敲开视频制作的大门，功能完全满足家庭影响的需要，而且及其简单，只要上手多研究，几乎都可以无师自通！点评：呵呵这款软件，严格意义上来说算我的启蒙恩师！上手容易，简单！,07.06.2020,16,（3）AdobePremiere,AdobePremiere软件用于Mac和PC平台，通过对数字视频编辑处理的改进（从采集视频到编辑，直到最终的项目输出），已经设计成专业人员使用的产品。它提供内置的跨平台支持以利于DV设备的大范围的选择，增强的用户界面，新的专业编辑工具和与其他的Adobe应用软件（包括AfterEffects，Photoshop和GoLive）无缝的结合。目前，Premiere已经成为桌面制作人员的数字非线性编辑软件中的标准。点评：功能强大，在网上下载的版本也很多，教程也非常多，易于上手，而且值得研究的地方也非常多，是属于比较大众化的编辑软件。,07.06.2020,17,Premiere简单的学习,1.Premiere的发展史Premiere出自Adobe公司，是一种基于非线性编辑设备的视音频编辑软件，可以在各种平台下和硬件配合使用，被广泛的应用于电视台、广告制作、电影剪辑等领域，成为PC和MAC平台上应用最为广泛的视频编辑软件。它是一款相当专业的DV(DesktopVideo)编辑软件，专业人员结合专业的系统的配合可以制作出广播级的视频作品。在普通的微机上，配以比较廉价的压缩卡或输出卡也可制作出专业级的视频作品和MPEG压缩影视作品。premiere6.5（最经典最稳定最受大家欢迎的一个版本）premiere7.0（premierePRO1.0）premierePRO1.5premierePRO2.0premierePRO3.0（premierePROCS3）premierePRO4.0（premierePROCS4）,07.06.2020,18,一般想流畅的启动6.5以后版本的premiere的话只要P4以上芯片、DDR2代1GB以上内存（推荐2GB以上）显卡6200以上（推荐越高越好！）最低配置:P41.4GHz512M内存推荐配置:双IntelXeon2.8GHz4G内存。对PC机的配置要求有点高,2.Premiere的运行环境,07.06.2020,19,Premiere的安装,Premiere的启动,点击开始菜单，在程序里点击premiere命令。点击创建的桌面快捷键。,07.06.2020,20,Premiere的设置,装载设置：系统给出几种常见制式。我们要根据我们编辑的视频素材的分辨率来设置一般都设置为DV-PAL制和DV-NTSC制里面的standard-48kHZ。,07.06.2020,21,自定义设置：设置如下，编辑制式选择DVPAL制，屏幕大小选择720*576，即宽高比为4：3。音频格式设置为采样频率48000HZ。保存位置：建议在D盘或E，F盘新建一个premiere的学习文件夹。名称：关于名称就是编辑视频素材的名字。采集：这个设置一般默认。,建议大家保存在其他盘,07.06.2020,22,默认时间线：如图，一般系统默认3个视频轨道，3个音频立体声轨道。其中3个视频轨道可以分别存放视频；视频之间叠加视频特效和添加字幕。关于音频3个轨道一般是够用了。有时特殊需要一个轨道存放背景声音，一个轨道添加声音特殊效果。这个设置一般选择默认。,07.06.2020,23,Premiere的编辑界面,关于premiere的编辑界面一般有以下几个部分组成。菜单栏：包括文件，编辑，项目，素材，字幕，窗口等文件菜单主要是新建、打开、导入、保存、输出、生成影片等功能。这和其他一般软件的文件菜单的作业时大致一样的。编辑菜单主要是是编辑步走的撤销、退回、素材的复制、粘贴、特效的取消等一切素材编辑的操作。其他各菜单就不介绍了，和一般软件的菜单功能是一样的。,菜单栏,07.06.2020,24,Premiere视频音频特效,在premiere左下角有视音频特效、视音频素材信息和历史面板。视音频特效主要包括视音频的一些系统自带的转场特效。我们可以根据具体的要求来应用这些特效，从而使得视音频更加生动，漂亮。历史面板主要是记载用户从启动pre到完成编辑的所有操作过程，通过这个面板我们可以回到操作的任何一步。信息面板主要提供给用户所输入和编辑的视音频素材的相关信息。,视音频转场特效,视频特效文件夹,07.06.2020,25,Premiere素材的导入和编辑,用户通过文件菜单直接导入所需要编辑的视频和音频素材，如下显示。导入的视音频素材会自动存在红色标示的地方，当然我们可以自定义文件夹，这样有利于对各种不同素材的应用和管理。,如下图，用户导入的素材将会在红色方格这个位置显示。其中蓝色方格将会显示素材的信息。,07.06.2020,26,Premiere时间线和工具栏,如下所示，分别是pre的时间线和工具栏。时间线是有预设的三个视频轨道和三个音频轨道组成。工具栏分别是选择工具、轨道选择工具、滑动工具、钢笔、螺旋编辑工具等组成。,设定显示风格,关键帧,点击出现时表示此轨素材显示在监视器中；反之则不显示。,选择工具,轨道选择工具,素材切割工具,比列收缩,07.06.2020,27,Premiere素材的编辑和导入时间线,素材导入时间线：我们把选中的素材首先通过文件菜单里的输入命令导入pre的项目里，这时我们只需双击或拖动就会进入下图的编辑监视窗口。对素材的长短进行编辑后就可以点击下面的插入或覆盖按钮进入时间线。,编辑素材时选中要运用素材的入点和出点点击其相应按钮即可。如下：,入点和出点按钮,转到入点、出点、从入播到出点。,07.06.2020,28,Premiere视频特效的添加,如图：我们为了使得编辑的视频更加的融合、完美、衔接自然、流畅。就需要对素材进行转场和特效的添加。Pre系统所自带的特效很多很实用。我们只需学会这些自带特效的运用就足够了。,选择要在两个素材之间添加的特效。,拖动鼠标放在这个位置,07.06.2020,29,Premiere视频特效的设置,如图，点击素材监视窗口的控制特效即可如下。这时我们就可以对刚添加的特效的时间、反转等进行设置。然后播放查看设置结果，到了我们满意为止。,07.06.2020,30,Premiere音频处理,这是对音频素材的编辑和处理。调音台是对我们编辑的声音音量大小进行调整。时间线上的音频轨道可以根据关键帧设置声音的弹出淡入。,07.06.2020,31,Premiere的保存和输出,Pre的保存是针对我们没有编辑完要编辑的节目，我们可以通过文件菜单里面的保存命令保存到我们设定的路径，方便下次再继续编辑。,Pre的输出是我们已经完成了对素材的编辑，我们要生成视频文件，这时是要对我们编辑的视频做做后的输出。输出的文件格式是我们开始预设的。,07.06.2020,32,如图所示：命好文件名，再对视频格式进行最后的确认按确认后系统会自动渲染和生成我们设置的视频格式。这时我们只需等待享受我们伟大的成果。,07.06.2020,33,第二章：摄像机的操作和使用,一：摄像机的发展史,三：摄像机的使用和注意事项,二：摄像机的构成和成像原理,07.06.2020,34,一：摄像机的发展史,1.40多年前,美国安培（Ampex）公司推出世界上第一台实用性摄像机，采用摄像管作为摄像元件。2.1976年,JVC公司推出了第一台家用型的摄像机,其使用的是JVC独立开发的VHS格式。后来几经提升,缩简存储录像带的体积，演变成可在电视上播放的国内早期“大录像带”。3.80年代，V8摄像机和Hi8摄像机相继出现,采用带宽为8mm的录象带。,07.06.2020,35,4.1995年7月,索尼公司和松下公司同时推出了首台数码（mini磁带）摄像机，这使原来那些习惯了高端模拟家用Hi8等机器的用户们,看到了用家用产品价格获得专业机器质量的潜力.特别是有人使用DV来进行影像创作方面的实践，这使得DV超越了原有的功能范围,受到了众多影像制作者和爱好者的青睐。家用数码摄像机的出现，是家用摄像机记录格式更新换代、真正实现数字化的标志，具有十分广阔的发展前景。,07.06.2020,36,二：摄像机的构成和成像原理,1.摄像机的构成,1）.镜头镜头由若干组透镜组成，其作用是使景物的光线通过它在摄像器件上形成清晰的倒立的像。摄像机镜头与照相机镜头类似，有固定焦距镜头和变焦距镜头之分。变焦距范围一般都包括广角、标准和长焦三部分，其变焦倍数有6倍、8倍、12倍等。不少摄像机的镜头可以从机身卸下，方便按不同需要更换镜头。,07.06.2020,37,2).寻像器寻像器实际上是一个小型的黑白或彩色监视器，是摄像机上可以活动的一个部件，其显示尺寸为17英寸不等。3).话筒话筒能将声音信号变成音频电信号，用于拍摄时拾取现场声音。话筒一般带有敏感度选择开关，有的还带有全向拾音、单指向拾音、超指向拾音和变焦拾间（随镜头焦距变化改变拾音范围）选择开关。摄像机除了机内话筒外，还设有外接话筒插口。,07.06.2020,38,行业外部物流环境渠道分析,4).机身机身即摄像机的整个躯体，载有摄像机的所有元部件，表面有各种操作开关输入输出插口等。5).附件附件是摄像机工作时必不可少的或者有时候要用的器件。其中必不可少的附件有交流（AC）适配器、充电电池、磁带等。,07.06.2020,39,DV摄像机各个组成部分结构图,镜头,寻像器,外置话筒,07.06.2020,40,2.摄像机的成像原理,摄像机的成像原理如图所示：,镜头把外界景物通过光的左用记录到摄像机里，摄像机再通过CCD器件把光的信号转变为电的信号(还需要各种信号转化器件）最后输出到监视器上。,CCD:影像ChargeCoupledDevice电荷耦合器件。其实就是一种把光的信号转化为电的信号的部件。它是衡量摄像机好坏的主要指标。,07.06.2020,41,三：摄像机的使用和注意事项,1）.持机方式(1).用双手紧紧地托住摄像机，右手穿过机带握紧摄像机的主体部位，然后把拇指放在拍摄按钮处，将其余的手指搭在机器的前部即可。(2).肩膀要放松，右肘紧靠体侧，将摄像机抬到比胸部稍微高一点的位置。左手托住摄像机帮助稳住，采用舒适又稳定的姿势，确保摄像机稳定不动。双腿要自然分立，约与肩同宽，脚尖稍微向外分开，站稳，保持身体平衡。,07.06.2020,42,2.摄像机各种拍摄姿势：,07.06.2020,43,3.摄像机拍摄注意事项,1）.保持DV拍摄时稳定最好使用三角架，大家可以用采用广角镜头慢步来取得稳定拍摄的画面效果。特别是参观如博物馆或故居之类的人文景观，慢步拍摄可以达到一种景点转换连续跟踪拍摄的效果。2).保持DV拍摄时间在拍摄的过程中经常会发现，若一个拍摄镜头时间太短，则图像看不懂，而且看得很累。反之，一个镜头的时间太长，则影响观众的观看热情，看起来比较烦。所以每个镜头的时间掌握就颇值得仔细玩味。建议:特写34秒，中近景45秒，中景56秒，全景67秒，特大全景611秒，而一般镜头拍摄以46秒为宜。如何具体把握，需要大家在实际中去体会。,07.06.2020,44,3).保持DV取景持平拍摄者使用DV拍摄的画面如果倾斜严重，在使用电视机或电脑采集播放时会影响观看效果。因此拍摄过程中，应确保取景中的水平线(比如地平线)及垂直线(如电线杆、大楼)和取景器或液晶屏的边框保持平行即可。4).避免DV逆光拍摄在拍摄时，因为阳光常常从被拍摄对象的背后照射，这就是所谓的逆光拍摄，很容易使高光部分过度曝光，而阴影部分看不清楚，结果细节全部丢失。应尽量让太阳在自己的背后。应尽量让太阳在自己的背后。有逆光补偿功能的数码摄像机，应该在逆光状态下及时开启该功能。在逆光场景被转换后，拍摄者应该记得及时关闭补偿功能。,07.06.2020,45,5).避免频繁的变焦拍摄很多人在刚开始拍摄过程中喜欢不停的使用变焦功能。其实要注意少用推拉变焦，虽然变焦拍摄会给影片的拍摄带来一定的场景缩放效果，但不能滥用。如果画面总是在不停地放大和缩小，相信没几个人会称赞拍摄者水准。此外，DV光学频繁变焦比较耗电，也等于减少了旅游者外出拍摄时间。对于同一个场景的镜头表达，使用不同角度和距离的定焦拍摄效果会更好。,07.06.2020,46,6).注意DV构图平衡和数码相机一样，数码摄像机的画面也是需要掌握图形结构技巧。构图的关键在于视觉“平衡”。比如，在拍摄自然风光时，地平线要尽量避免处在画面的等比线上，因为这样做会把画面均分为两半，给观看者以呆板的感觉。地平线处在画面下方，会给人以宁静的感觉，而处于上方，给人的感觉则是活泼、有力的。拍摄人物时，就需要区分人物主体的总体视觉方位的位置。具体由拍摄者自己把握，只是需要注意的是，在突出人物主体的同时，避免把人物主体本身有意无意的分割成左右或上下两半。对头部和眼睛的特写，可以使画面突出。一幅完美的构图，起码应该做到下面两点：一是画面整洁、流畅，避免杂乱的背景；二是色彩平衡性良好，画面要有较强的层次感，确保主体能够从全部背景中突显出来。,07.06.2020,47,DV拍摄画面构图一般规则画面是DV视频的基本要素，画面构图是摄像人员拍摄的一个主要环节，是使主题思想和创作意图形象化、可视化的过程。那么如何在有限的屏幕内进行合理布局，在画面构图上应注意些什么问题呢？1、位置水平：在拍摄前要保持DV处于水平位置，这样拍摄出来的影像不会歪斜，有的人为了将一些高大的景物拍全，便在壬能接近主体目标进行拍摄，这样才会保证不会有不相关的背景出现在画面上，而且只有主体突出，拍摄的画面才有感染力但这并不是说主体要占整个画面的构图空间，那样也会使画面画无艺术性可言、粗糙不堪，那么主体占多大的比例才合适呢？接下来我们就来谈下一个问题：合理的布局。2、布局合理：合理布局的核心是要注意画面的平衡性，保持画面的稳定性，最好的方法就是“黄金分割法”。黄金分割法是一个可以快速掌握的重要的拍摄技巧。将屏幕按照横向、纵向各等分为3份，将镜头对准被摄对象，使被摄对象大致在距离左侧、右侧、顶部或底部1/3处的位置此种构图符合人们的视觉审美习惯。简单的说，我们在使用DV进行拍摄时，要注意让重要的景物或人物正好位于画面1/3处;而不是在正中央，这样的画面比较符合人的视觉审美习惯，被摄主体会被很好的突现。,07.06.2020,48,第三章：流媒体技术,一：流媒体定义,二：流媒体的传输方法,三：流媒体的应用,四：流媒体的发展前景,07.06.2020,49,一：流媒体定义,流媒体其实是一种多媒体文件，其在网络上传输的过程中应用了流技术。所谓流技术，就是把完整的影像和声音数据经过压缩处理后保存在网站服务器上，用户可以边下载边收看，从而无需将整个压缩文件下载之后再观看的网络传输技术。流媒体技术有三大特点：（1）能够实时播放音视频和多媒体内容，也可对其进行点播，具有交互性。（2）边下载，边播放。（3）客户端接收、处理和回放一个流媒体文件，但该文件不在客户端驻留，不占用客户端的存储空间，流媒体处理和播放完随即被清除。只有同时符合这三个特点的才能称其为流媒体。,07.06.2020,50,流媒体技术的网络应用,07.06.2020,51,二：流媒体的传输方法,目前实现流媒体传输主要有两种方法：顺序流传输和实时流传输。顺序流（progressivestreaming传输和实时流（realtimestreaming）传输，它们分别适合于不同的应用场合。1、顺序流传输顺序流传输采用顺序下载的方式进行传输，在下载的同时用户可以在线回放多媒体数据，但给定时刻只能观看已经下载的部分，不能跳到尚未下载的部分，也不能在传输期间根据网络状况对下载速度进行调整。,07.06.2020,52,2、实时流传输实时流式传输保证媒体信号带宽能够与当前网络状况相匹配，从而使得流媒体数据总是被实时地传送，因此特别适合于现场事件。实时流传输支持随机访问，即用户可以通过快进或者后退操作来观看前面或者后面的内容。从理论上讲，实时流媒体一经播放就不会停顿，但事实上仍有可能发生周期性的暂停现象，尤其是在网络状况恶化时更是如此。与顺序流传输不同的是，实时流传输需要用到特定的流媒体服务器，而且还需要特定网络协议的支持