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1、课程主讲人：第一章 数字视频编辑基础第一章 数字视频编辑基础2022年5月3学习目标 了解模拟视频与数字视频的基本概念 掌握多媒体信息的数字化过程 掌握运动图像的压缩标准 掌握电视制式 了解标清和高清的概念 掌握非线性编辑系统的基本工作流程441.1 数字视频基本概念 模拟视频与数字视频 数字视频中媒体元素及其特征 视频信息的数字化 视频压缩标准 视频文件格式551.1 数字视频基本概念一、模拟视频与数字视频1、视频信息 动态图像序列根据每一帧图像的产生形式不同，又分为不同的种类。当每一帧图像是人工或计算机产生的时候，称之为动画；当每一帧图像是实时获取的自然景物时，称之为动态影像视频或视频信息
2、。661.1 数字视频基本概念一、模拟视频与数字视频2、模拟视频与数字视频 模拟视频是指每一帧图像是实时获取的自然景物的真实图像信号。 数字视频是基于数字技术记录视频信息的。模拟视频信号可以通过视频采集卡将模拟视频信号进行AD（模数）转换，将转换后的数字信号采用数字压缩技术存入计算机存储器中就成为了数字视频。771.1 数字视频基本概念一、模拟视频与数字视频2、模拟视频与数字视频 数字视频的特点：数字视频可以不失真地进行多次复制；数字视频便于长时间存放而不会有任何的质量变化；可以方便的进行非线性编辑并可增加特技效果等；数字视频数据量大，在存储与传输的过程中必须进行压缩编码。881.1 数字视频
3、基本概念二、数字视频中的媒体元素及其特征 1、文本 文本分为非格式化文本文件和格式化文本文件。非格式化文本文件：只有文本信息没有其他任何有关格式信息的文件，又称为纯文本文件。如“.TXT ”文件。格式化文本文件：带有各种文本排版信息等格式信息的文本文件。如“.DOCX ”文件。991.1 数字视频基本概念二、数字视频中的媒体元素及其特征 2、图形 图形（Graphic）一般指用计算机绘制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等。图形的格式是一组描述点、线、面等几何图形的大小、形状及其位置、维数的指令集合。在图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点，因此也称矢量图。10101.1
4、数字视频基本概念二、数字视频中的媒体元素及其特征 3、图像 图像（Image）是指由输入设备捕捉的实际场景画面，或以数字化形式存储的任意画面。静止的图像是一个矩阵，阵列中的数字用来描述构成图像的各个点（称为像素点 pixel ）的强度与颜色等信息。这种图像也称为位图。11111.1 数字视频基本概念二、数字视频中的媒体元素及其特征 3、图像 屏幕分辨率：显示器屏幕上的最大显示区域，即水平与垂直方向的像素个数。图像分辨率：数字化图像的大小，即该图像的水平与垂直方向的像素个数。像素分辨率：像素的宽和高之比一般为1:1。 12121.1 数字视频基本概念二、数字视频中的媒体元素及其特征 3、图像 图
5、像深度（也称图像灰度、颜色深度）：表示数字位图图像中每个像素上用于表示颜色的二进制数字。 图像文件大小：图像数据量大小 = 像素总数图像深度813131.1 数字视频基本概念二、数字视频中的媒体元素及其特征 4、音频 数字音频（Audio）可分为波形声音、语音和音乐 影响数字声音波形的质量主要因素有：采样频率、量化位数和声道数。 采样频率（sampling rate）是将模拟声音波形转换为数字时，每秒钟所抽取声波幅度样本的次数，单位是Hz（赫兹）。14141.1 数字视频基本概念二、数字视频中的媒体元素及其特征 4、音频 量化位数（也称量化级）是每个采样点能够表示的数据范围，经常采用的有8位、
6、16位。 声道数 记录声音时，如果每次生成一个声道数据，称为单声道；每次生成两个声波数据，称为立体声（双声道）。15151.1 数字视频基本概念二、数字视频中的媒体元素及其特征 4、音频 音频文件大小存储量 = 采样频率量化位数 声道数816161.1 数字视频基本概念二、数字视频中的媒体元素及其特征 5、视频 视频是由一幅幅单独的画面序列（帧frame）组成 ，这些画面以一定的速率（fps）连续地投射在屏幕上，使观察者具有图像连续运动的感觉。17171.1 数字视频基本概念三、视频信息的数字化 1、视频信息的获取获取数字视频信息主要有两种方式： 将模拟视频信号数字化，即在一段时间内以一定的速
7、度对连续的视频信号进行采集，然后将数据存储起来。 另一种是利用数字摄像机拍摄实际景物，从而直接获得无失真的数字视频信号。18181.1 数字视频基本概念三、视频信息的数字化 2、视频数字化过程 视频数字化过程就是将模拟视频信号经过采样、量化、编码后变为数字视频信号的过程。19191.1 数字视频基本概念四、视频压缩标准 MPEG-1标准：MPEG-1诞生于1991年，主要是为了适应在数字存储媒体如CD-ROM上有效地存取广播视频信号而制定的标准。CDROM驱动器的数据传输率不会低于150KB/s1.2Mb/s（单倍速），而容量不会低于650MB，MPEG-1标准的压缩比可高达1:200。 MP
8、EG-1已被广泛采用，如VCD或小影碟的发行等。20201.1 数字视频基本概念四、视频压缩标准 MPEG-2标准：MPEG-2标准诞生于1993年。它是在MPEG-1标准的基础上发展起来的，对MPEG-1标准进行了扩充。高清晰视频光盘DVD就是采用的这种标准。 低比特率音视频压缩编码标准MPEG-4：为满足交互式多媒体应用而制定的通用的低码率（64kbs以下）的音频视频压缩编码标准。21211.1 数字视频基本概念四、视频压缩标准 MPEG-21标准：是MPEG专家组在2000年启动开发的多媒体框架（Multimedia Framework），制定MPEG-21标准的目的是：将不同的协议、标
9、准、技术等有机地融合在一起；制定新的标准；的将这些不同的标准集成在一起。22221.1 数字视频基本概念四、视频压缩标准 H.264：国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式。 H.264标准的主要目标是：与其它现有的视频编码标准相比，在相同的带宽下提供更加优秀的图象质量。通过该标准，在同等图象质量下的压缩效率比以前的标准（MPEG2）提高了2倍左右。23231.1 数字视频基本概念四、视频压缩标准 H.264：国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式。 H.264标准的主要目标
10、是：与其它现有的视频编码标准相比，在相同的带宽下提供更加优秀的图象质量。通过该标准，在同等图象质量下的压缩效率比以前的标准（MPEG2）提高了2倍左右。24241.1 数字视频基本概念四、视频压缩标准 H.265：全称为高效视频编码（High Efficiency Video Coding），相较于H.264标准有了相当大的改善。 H.265旨在有限带宽下传输更高质量的网络视频，仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频。这也意味着，我们的智能手机、平板电脑等移动设备将能够直接在线播放1080p的全高清视频。H.265标准也同时支持4K（40962160）和8K（81924320）超高清视频。2
11、52526261.1 数字视频基本概念五、视频的文件格式 AVI（Audio Video Interleaved）：是一种将视频信息与同步音频信号结合在一起存储的多媒体文件格式。它以帧为存储动态视频的基本单位。 MOV文件格式：是QuickTime视频处理软件所选用的视频文件格式。 MPEG文件格式：是采用MPEG方法进行压缩的全运动视频图像文件格式，目前许多视频处理软件都支持该格式。27271.1 数字视频基本概念五、视频的文件格式 DivX文件格式：它在采用MPEG-4的压缩算法同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技术，该格式的画质接近DVD的画质，数据量却较小。这种视频格式的文件扩展
12、名是“.M4V”。 Microsoft 流式视频格式：包括ASF （Advanced Streaming format）、WMV （Windows Media Video）28281.2 数字视频理论基础 常用术语 视频制式 标清、高清、2K、4K29291.2 数字视频理论基础一、术语 1、电视制式 帧：是指一副静态的图像画面。 帧频：每秒显示的帧数，对于PAL制式其帧 场频：指每秒所能显示的画面次数，单位为赫兹（Hz）。场频越大，图像刷新的次数越多，图像显示的闪烁就越小，画面质量越高。30301.2 数字视频理论基础一、术语 1、电视制式 行频：指电视机中的电子枪每秒在屏幕上从左到右扫描的
13、次数，又称屏幕的水平扫描频率，以KHz为单位。行频越大可以提供的分辨率越高，显示效果越好。 清晰度：一般是指在一秒钟内垂直方向的行扫描数和水平方向的列扫描数来表示。31311.2 数字视频理论基础一、术语 1、电视制式 扫描：在电视系统中，摄像端是通过电子束扫描，将图像分解成与像素对应的随时间变化的点信号，并由传感器对每个点进行感应。在接收段，则以完全相同的方式利用电子束从左到右，从上到下的扫描，将电视图像在屏幕上显示出来。扫描分为隔行扫描和逐行扫描两种。在逐行扫描中，电子束从显示屏的左上角一行接一行地扫描到右下角，在显示屏上扫描一遍就显示一幅完整的图像。32321.2 数字视频理论基础二、视
14、频制式 帧速率：视频媒体每秒播放的帧数fps 世界通用的彩色电视广播的制式有：NTSC、PAL、SECAM33331.2 数字视频理论基础三、标清、高清、2K和4K 视频格式大致可以分为标清（SD）和高清（HD）两类，标清和高清是两个相对的概念，不是文件格式的差异，而是尺寸上的差别。 标清格式的视频素材主要有PAL制式和NTSC制式。一般PAL DV的图像像素尺寸为720576，而NTSC DV的图像尺寸为720480。DV的画质标准就能满足标清格式的视频要求。34341.2 数字视频理论基础三、标清、高清、2K和4K 高清就是分辨率高于标清的一种标准，通常可视垂直分辨率高于576线标准的即为
15、高清，其分辨率常为1280像素720像素或者1920像素1080像素，帧宽高比为16：9。 2K和4K标准是在高清之上的数字电影（Digital Cinema）格式。2K是指图片水平方向的线数，即2048线，4K是指图片水平方向的线数为41024。35351.2 数字视频理论基础三、标清、高清、2K和4K标清、高清、2K和4K视频图像帧尺寸的对比 36361.3 数字视频编辑基础一、线性编辑与非线性编辑 线性编辑的过程就是使用放像机播放视频素材，当播放到需要的片段时就用录像机将其录制到磁带中；然后再播放素材继续找下一个需要的镜头，如此反复播放和录制，直至把所有需要的素材片断都按事先规划好的顺序录制下来。37371.3 数字视频编辑基础一、线性编辑与非线性编辑 非线性编辑可以直接从计算机的硬盘中以文件的方式快速、准确的存取素材进行编辑。可以随意更改素材的长短、顺序，并可以方便地进行素材查找、定位、编辑、设置特技功能等操作。38381.3 数字视频编辑基础二、非线性编辑系统的基本工作流程 新建或打开项目文件 采集或导入素材 创建序列 组合和编辑素材 添加字幕和图形 添加转场和特效 混合音频 输出影片