《第四章 电视编辑技(精品).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章 电视编辑技(精品).ppt（95页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第四章电视编辑技术第一节录像/编辑机的基本结构和类型v摄像机拍摄下来的镜头内容必须通过录像系统记录在存储媒介上，录像系统可以是录像机与磁带、PC机与硬盘等,本节详细介绍录像/编辑机的基本构成部件和类型，编辑原理和基本方法。4.1.1模拟磁带录像机的基本结构类型模拟磁带录像机的基本结构类型v1、录像机的基本组成和工作原理录像机的基本组成包括：磁头系统，磁带传动系统，视频信号处理系统，伺服系统，机械控制系统，音频信号处理系统，电源等。v磁头系统v磁带传动系统v视频信号处理系统v伺服系统v机械控制系统图4-1普通录像机构成示意图磁头系统v磁头系统包括视频录放磁头、音频录放磁头、控制信号录放磁头、消磁
2、头等。视频磁头是磁带录像机的关键部件，通过磁头来实现视频信号与磁信号的相互转换。磁带传动系统v录像机借助压带轮的压力由主导轴驱动磁带走带。磁带放入录像机后，机械装置便自动将磁带导出完成穿带任务，这一任务就是由磁带传动系统完成的。v视频信号处理系统v该系统主要是对视频信号与音频信号的记录与真实地重放再现。所以系统由记录通道和重放通道两部分组成。v伺服系统伺服系统包括磁鼓伺服、主导轴伺服和磁带张力伺服。它的基本功能是保证录像机信号记录和重放过程的顺利进行。它是一种通过机械的或电子线路的作用对某一运动或变化着的受控量进行取样、反馈，并与基准信号进行比较，由两者产生误差信号去控制受控量对象，使伺服系统
3、误差限定在给定范围。v机械控制系统v主要由穿退带机构、带盒自动装卸机构、磁带运行机构以及电机驱动和各种定位杆、引导杆等组成。而机械控制系统是由功能操作按钮、逻辑电路及机电动作部件等构成。2、录像机的种类v目前还流行的模拟录像机种主要有：VHS、S-VHS、Hi8、U-matic和BetacamSP。3、关于录像磁带v视频磁带是存储图像信息的载体，一般分为开盘式、盒式等，目前仍在使用的绝大部分为盒式录像带。v录像带的存放录像带的存放必须注意防磁、防尘、防潮、防高温、防震，并正确放置。图4-7磁带结构图示4.1.2模拟编辑录像机的特点与种类模拟编辑录像机的特点与种类v普通录像机带的录像功能是指一旦
4、开启记录功能，该录像机就能连续地记录信息，但是中途不能停顿下来，因为在停顿之后再启动记录的话，那么在镜头与镜头之间就会出现“镜头断裂”现象。而带编辑功能的录像机则可将“散乱”的镜头“无缝”地连接起来。1、录像编辑机的技术特点在普通录像机的基础上加入了旋转消磁头，使得录像机具有编辑功能。旋转消磁头是安装在上磁鼓上的，它与记录磁头的夹角约为30度，在进行磁迹信号编辑时，旋转消磁头将先行抹去原磁带上的磁迹信号（即使是新的磁带，这个动作依然进行），以便新的磁迹信号能清晰地记录到应记录的位子上。2、录像编辑机的种类模拟录像机自开发以来，依记录款式(在磁带上分布信息等)的不同，可分为专业级、广播级以及家用
5、级几种。3、录像编辑系统的连接录像编辑机的连接分单机播放或编辑连接、双机编辑连接和三机编辑系统连接。图4-8a没有遥控单元的双机编辑系统与连接图4-8b连接遥控单元的三机（一拖二）编辑系统与连接由图可见，系统的连接设备主要有：编辑放像机、编辑录像机、编辑控制单元，以及用于监视放/编机的图像监视器等。v编辑前的技术准备与调整：主要功能按钮的基准位置必须准确：主要功能按钮的基准位置（产品出厂前已经调整好的或固有的物理位置）包括磁迹跟踪、张力控制、彩色成帧、预卷时间控制、信号幅度、时基校正、音量控制等等。功能按钮基准位置的准确与否将直接影响编辑图像的质量。与输入或输出接口准确连接：需准确连接的接口包
6、括视音频接口、视频复制接口、音频监听插口、话筒插口、8芯插座、外同步插座、遥控插座、射频输出插座等。不同的接口将流经或控制不同的信号。编辑操作前的调整：在操作录像机之前，必须正确掌握录像机的功能按钮与开关的使用方法，仪表指示和录像机的各种工作状态。（可在使用前，必仔细阅读使用手册。）4.1.3数字磁带录像数字磁带录像/编辑机的基本结构、类型编辑机的基本结构、类型v1、典型数字式录像机的基本结构模拟录像系统的录像是把图像源（如摄像机）、声音源（如话筒）所引发的连续起伏图像和声音信号经处理后记录到录像带上，或者再把录像带上相同的连续变化的信号还原所录的内容。数字录像系统转变模拟录像信号的机制是靠扫
7、描图像并译制成几万个分离的固定间隔脉冲的技术。图4-9数字录像机结构原理示意信号处理方式：v无论是模拟或数字录像系统，其信号处理的基本方法形式有:1、复合系统:复合信号系统是把色彩和亮度信息结合成单一的信号，如PAL、NTSC等。v2、Y/C系统:Y/C系统中亮度信号（Y）和彩色信号（C）在编码处理和译码处理保持分开进行。v3、R、G、B系统:在该系统中，红、绿、蓝信号都保持分开，在全部录像过程中也都独立分开的，并单独记录在录像带上。v4、Y/(R-Y)、(B-Y)系统:该系统是将复合视频信号分解成亮度分量Y和色差分量(R-Y)、(B-Y)，并将亮度分量和色度分量分别调频后记录在亮度磁迹和色度
8、磁迹上。2、几种数字磁带录像机v目前正在使用的数字录像机种类众多，不同的录像机其信号的处理方法不同，相互之间一般不能兼容，其性能特点也不同。几种数字磁带录像机特点简介。DSR-2000P数字磁带录像机：DSR-2000P是Sony高级DVCAM编辑录像机，除了继承DVCAM系统录像机原有的优点外，它提供了众多广播级应用必不可少的功能，是适应当今视频制作应用的完美选择。图410数字分量磁带录像机vDSR2000P采用DVCAM式，即世界通用标准DV格式的专业扩展。DVCAM格式使用8bit数字分量录制技术，压缩比为5：1，采样率为4：2：0（PAL制式）。独一无二的压缩算法可以提供出色的画面质量
9、和超一流的多代复制性能。DVCAM格式将磁迹加宽到15um，从而提高了专业编辑的可靠性。DVCAM格式使用帧内压缩方式，基于每帧12条磁迹的DCT（离散余变换）技术。每个磁迹有视频、音频、ITI（插入和磁迹信息）和子码区。它是将用于精确磁迹跟踪的基准信号ITI和子码上的时间码的结合，有助于得到高度精确的编辑性能。图4-11DVCAM磁带录像机v高品质数字音频DSR-2000P还提供越一流的数字音频性能，具有很宽的动态范围和可与CD品质相媲美的音频性能，还可以对声道模式进行选择：48kHz16bit录制的双声道模式，32kHZ16bit录制的4声道模式。第二节磁带到磁带的编辑-线性编辑v在利用编
10、辑录像机进行编辑的工作中，基本上是磁带到磁带的编辑，也可以是带编辑功能录像机以单机形式对不同镜头内容进行编辑。所谓录像编辑它包含了两方面的内容，即艺术和技术两个方面。在艺术方面是指将不同的时间、地点、场景、人物等的镜头内容按照艺术要求或导演意图组接起来，完成某一特定的内涵；而技术方面则是指将不同时间、不同地点拍摄的镜头内容的磁迹信号重新组合在另一磁带上。4.2.1从磁带到磁带（线性编辑）的编辑v从技术层面看，在磁带到磁带编辑工作方式中，有线性编辑和非线性编辑两种工作方式；从艺术层面看，编辑的任务就是删除不合乎要求的部分，通过对内容的或“压缩”或扩张，提炼情节信息从而深化主题。1、磁带到磁带的编
11、辑系统专用的磁带到磁带的编辑系统构成如下：带编辑功能的录放像机各一台，一部编辑控制单元，外备两台监视器，即可构成基本的磁带到磁带的编辑系统。如果设备条件允许，也可构成“二拖一”（带两台具编辑功能的放像机），再带一部具基本特技功能的特技机，就是具有中档规模的磁带到磁带编辑系统。v2、磁带到磁带的编辑过程在磁带到磁带编辑的过程中，编辑的程序是：准备镜头素材；准备字幕；准备声音素材；准备设备；进行图像和声音的编辑。磁带到磁带的编辑所采用的方法是电子编辑，而非物理编辑。电子编辑实质是按一定的要求，完成视频、音频和控制磁迹的对接，并重新排列在同一磁带上。在镜头到镜头的电子编辑中一般有两种编辑组接方式：组
12、合编辑和插入编辑。组合编辑方式是指：在完好的磁带上，在有信号内容的磁迹之间进行平滑的连接。插入编辑方式则必须在已录制有完好信号的磁带上进行（已经录有控制磁极的磁带母带），然后根据需要更换某一段信号内容（或声音或图像），即消去原有的信号而插入新的信号内容。常见的电子编辑的控制方式有手动方式、半自动编辑方式、全自动编辑方式。4.2.2磁带到磁带编辑（线性编辑）的关键技术v在编辑过程中，能否做到“无缝连接”？其中控制信号或时间数码编辑是磁带到磁带编辑中的关键技术问题，是控制信号或时间码引导着线性编辑过程顺利进行。v在电视节目的后期制作中，控制磁迹信号（与同步信号相关）、时间码是两种重要的信号，节目制
13、作人员和技术人员只有从原理上理解这些信号，了解这些信号在编辑过程中的地位，才能很好地完成节目的后期制作工作。1、控制磁迹信号(TCL)v控制磁迹信号简称CTL，它取自机内同步或参考视频的25Hz的方波信号，被记录在磁带的边缘，一般作为重放时伺服的基准信号。同时CTL码也是用于后期电子编辑的控制与基准的信号。但是利用CTL码进行编辑的编辑系统，其编辑精度一般不高，这主要是因为CTL信号所确定的只是某条磁迹即某个画面在磁带上的相对位置，也就是说它必须有一个基准位置，基准一变，其所指定的位置也会随之改变，因而是不准确的.v在操作过程中，当高速或低速搜索画面时，磁头与磁带接触不良，或因信号失落，丢失计
14、数脉冲CTL就会产生编辑点误差，而且这种计数误差是累积的。图4-17控制磁迹示意图2、时间码（CodeTime）v关于时间码，最早由美国确立SMPTE标准，稍后欧广联EBU采纳了这一标准，我国采用的是EBU的相关标准。v时间码是用24h时间制表示的一种基准信号，磁带上所记录的每帧信号都分别对应一个地址信号，该地址信号用时间小时分秒帧表示，因此对于PAL制，时间码可指定的范围是：00小时00分00秒00帧，如23时59分59秒24帧，这样，在每帧画面上都设有一个固定的地址，这个地址可以准确地指定所需要的素材。v此外在制作播出用节目时，可以做到对节目内容的时间严格准确的要求，如果节目开始点准确地与
15、时间码一致，不论在节目的最后还是在节目中间位置，都能随时掌握此时节目距离开始点是多少分多少秒。可见，时间码TC所指定的是某个画面在磁带上的绝对位置的地址，是固定不变的，只要能读出时间码，编辑系统就能精确地掌握某个画面在磁带上的绝对位置，从而进行精确的编辑工作。图4-18 基于模拟信号的时基码磁迹位置作为磁带长度位置信号的时间码有两种：（1）纵向时间码LTC，它是在磁带上记录的一条纵向磁迹，由固定磁头录放的时间码；（2）场消隐时间码VITC，它是插在视频信号场消隐中某一行与视频信号同时录放的时间码。LTC与VITC是不同的，VITC在低带速或静帧时，只要能读出视频信号，便可解码。而LTC因为是用
16、固定磁头读取，所以在低带速时，LTC的读取变得不顺利，而在磁带处于停止状态时，则完全不能读取LTC信号。时间数码是一种电子信号，为各电子画面提供一个特定的标记。该标记既可录制在录像带上一条特殊的标记数码轨道，也可并入图像信号或沿着图像信号边上录制。v线性编辑系统主要包括摄像机、编辑录像机、编辑放像机、控制器、字幕机、特技机等设备，设备较多。v这一系统的投资比同功能、同性能的非线性设备要高得多，且连接用的导线如视频线、音频线、控制线等较多，出现故障的概率亦较高，维修量较大，维修多了，对信号质量造成一定的影响。电视图像的录制和储存主要是以录像磁带和磁盘为基础的。录像带为基础的系统采用录像带作为模拟
17、或数字音像信号的储存媒体，以盘为基础的系统只把数字音像信号储存在计算机硬盘或读写光盘上。而完成图像的录制和储存的设备是靠录像机或数字光盘录像工具。第三节非线性编辑原理与过程v非线性编辑系统的兴起得益于图像压缩技术、大容量高速硬盘技术、高速计算机总线技术、计算机多媒体平台、计算机图像处理技术的飞速发展。从字幕机、三维动画实时录制发展到非线性编辑系统，是计算机技术在电视创作领域的应用的自然延伸。4.3.1 关于非线性编辑关于非线性编辑v1、引入非线性编辑的意义非线性编辑是一种基于时间顺序顺否的概念，而不是数学概念。非线性编辑系统已经实现了数字化以及与模拟视频信号的高度兼容性，并广泛应用在电影、电视
18、、广播、网络等传播领域。这里所说的非线性编辑，主要指以各种类型计算机为中心构成的视频、音频工作站上的信息编辑工作。v在线性编辑中，因为素材的搜索和播放、录制都要按时间顺序进行，在录制过程中必然要反复地前进、后倒以寻找素材，这一方式非常浪费时间，也对磁头、磁带造成相应的磨损；而且编辑工作只能按顺序进行，先编前一段，再编后一段；如果要在原来编辑好的节目中插入、修改、删除素材，就要严格受到预留时间、镜头长度等的限制，一旦转换完成记录成了磁迹，无法随意修改。中间插入新的素材或改变某个镜头的长度，整个后期的内容就得重新制作，这无形中给节目的编辑带来了许多麻烦，如果没有足够的工作时间，就难以创作出艺术性很
19、强、加工精美的电视节目来。由此可见传统的线性编辑的不足。2、何谓非线性编辑v狭义上的非线性编辑的定义是指：将电视信号数字化并压缩存储，利用多媒体软件进行基于随机存取的编辑、字幕、配音、后期合成和特技制作。非线性编辑的随机存取无论在制作效率还是在扩大创意空间方面，皆优于线性编辑。v非线性编辑系统是基于数字硬盘的编辑系统，而传统线性编辑系统基于磁带的编辑系统；非线性编辑系统在硬盘上进行多对一的编辑，只需要一台广播级录放机；而线性编辑系统进行多对一的编辑需要多台放机和一台录机，线性编辑系统还容易导致录像机磁头的磨损，会因此带来高昂的维护费用；非线性编辑系统便于节目的审片、修改，最终可以输出多次“一版
20、带”；非线性编辑系统集成了编辑、字幕、动画、配音、特技等功能；而传统线性编辑需要编辑控制器、字幕机动画工作站以及特技台。v非线性编辑系统的集成性提高了电视制作的效率，尤其适合于人员紧张的中小型电视制作单位。非线性编辑系统的另一大优点是：可以和其他多媒体系统结合使用，作为提供数字化视频的源头,而且以计算机为基础的非线性编辑系统适合于联网制作。4.3.2 非线性编辑工作原理非线性编辑工作原理v非线性编辑系统包括计算机、视频卡、音频卡、大容量硬盘以及非线性编辑软件。v非线性编辑系统能使音像信息数字化并储存在高容量的硬盘或读写光盘内。非线性系统的编辑过程实质就是对画面和声音的数据资料以特定的次序确立和
21、安排，且不只是对镜头素材进行一个个的编辑，而是对资料的有效管理。v图4-19非线性编辑系统的构成原理图1、非线性编辑的构成与工作原理v非线性编辑系统的工作过程如下：（1）首先把来自摄像机、录像机或其他信号源的视、音频信号，分别经视频采集卡、声卡转换成数字信号，并利用硬件实时进行压缩，然后将压缩后的数据存储到高速硬盘中。（2）根据节目的需要，使用多种编辑软件对硬件中的素材进行字幕、特技等加工，最后形成一个完整的符合节目需要的音视频片段。（3）高速硬盘将数据流送至相应的板卡(视频回放卡、声卡)进行数字压缩及DA转换，还原成模拟的视频、音频信号并送入录像机录制或直接刻制成VCD或DVD光盘。非线性编
22、辑系统实质上是一个扩展的计算机系统，就是一台高性能计算机加一块或一套视音频输入输出卡(俗称非线性卡)以及一些辅助卡，再配上一个大容量SCSI硬盘阵列，便构成了一个非线性编辑系统的基本硬件。v现在的非线性已经将视音频采集、压缩与解压缩、视音频回放、部分实时特技全部集成在同一块卡或一套卡上，使得整个系统的硬件结构非常简洁。这些卡实际上是模拟信号与数字信号的分水岭，所有模拟视音频信号在此经过AD变换后，每一段素材都成为了一个视频文件存放在SCSI硬盘阵列中，供计算机进行数字域的处理。需要输出的视音频数码流经过DA变换成为可供记录或直播的模拟视音频信号。非线性卡上的模拟信号接口有复合、分量、SVIDE
23、O，已涵盖现有模拟电视系统的几乎所有接口形式，所以非线性编辑系统与现有的模拟电视系统有良好的兼容性。v2、非线性编辑的过程不同的非线性编辑板卡在信号输入输出格式、内部实时编辑格式、视频特技实时处理功能、通道设置、对第三方产品的支持、以及选件扩展能力等有着很大的区别。但是它们的编辑过程基本上是一致的：（1）先把来自摄像机摄制的视频信号和拾音器或其它音源的音频信号送至特技机或者将录像带放入放像机，在编辑控制器控制下直接输出视、音频信号至特技机。（2）根据节目需要，通过编辑控制器选择放机、录机的出入点、编辑方式、转场方式,通过特技机选择不同节目源作为主画面和背景画面。（3）根据节目要求，通过字幕机输
24、出字幕，产生各种符合需求的二维三维文字、唱词、时标、台标等文件。（4）录机将特技机送来的音视频信号或特技机和字幕机送来的音视频信号进行录制。从线性编辑工作原理看，它包含了传统的音视频编辑设备如摄像机、摄像控制器、话筒、调音台、功放、放像机、录像机、编辑控制器、特技机、字幕机等，信号的模式根据设备的不同既可以是模拟信号，也可以是数字信号，但都是带基存储音视频。4.3.3非线性编辑系统的基本类型及主要技术非线性编辑系统的基本类型及主要技术v非性编辑系统是在电视技术的数字化以及计算机技术在存储容量、数据处理速度等方面发展到一定阶段出现的。它融入了现代多媒体和计算机这两个21世纪最先进领域的前端技术。
25、非线性编辑是将节目采集到计算机后直接从计算机的硬盘中以帧或文件的方式迅速、准确地存取素材、进行编辑的方式，是能够随机访问任意素材，不受素材存放时间、区间限制的先进编辑技术。v1、非线性编辑系统的基本类型（1）依硬件平台划分依硬件平台划分的非线性编辑系统的基本类别有：目前非线性编辑系统的硬件平台有：基于PC平台系统：此系统的性价比为最高；基于MAC平台系统：此系统属专业级的档次；基于工作站平台系统：此系统为广播级的水平，系统的性能好，但价格高。（2）依压缩方法划分依压缩方法划分的非线性编辑系统的基本类别有：非线性编辑系统所采用的压缩方法有：M-JPEG，MPEG，DV,小波变换；无损压缩，不压缩
26、等等。v2、非线性编辑的关键技术非线性编辑的关键技术包括：（1）视频压缩方法：视频压缩方法主要是指M-JPEG，MPEG，DV，Wavelet（2）数据存储技术：数据存储技术涉及存储系统、存储系统性能以及存储管理技术等。v3、非线性编辑的信息压缩和处理方法数字化图像处理和数据网络的革命改变了整个视频制作领域。v压缩是视频世界中必不可少的技术之一，在模拟复合系统的时代，NTSC和PAL制式为了减少信息量，将红、绿和蓝三路信号压缩在一起，这样就能使用三分之一的带宽进行编码和传输。但不幸的是，这种模拟压缩技术的分辨率是相当低的，图像细节损失很大，而且需要使用复杂的解码才能实现。（1）压缩技术MPEG
27、压缩技术的雏形能够在国际电信协会早期的产品中找到。v在1988和1990之间，形成了关于数字视频处理H.261标准。与此同时，ISO的联合图像专家小组（JPEG）创立了JPEG图像压缩标准，并于1990年通过认证。JPEG主要用于压缩静止的图像，后来它也应用在一些运动图像的压缩中。DCT技术是现在压缩技术中的主要技术。在目前常见的几种视频压缩技术中，DCT技术是压缩技术中的主要技术。这是一种基于离散余弦变换（DCT）的压缩编码技术。v通过DCT变换，可以将8*8的像素矩阵从空间方式转换为线形序列的方式，然后在此基础上进行量化处理，量化处理会导致一些图像信息损失。在MPEG压缩技术中DCT模块同
28、时也是进行运动补偿估算的基础。与模拟压缩技术中不加区分地删除一些信息不同，在DCT的交换和量化处理中，被删除的主要是图像的冗余部分，当然也会有一部分有用的信息因此而损失掉。通过量化处理之后，各像素之间细小的差别可以被忽略，然后使用精确的编码技术可对相同的像素进行编码。使用这种技术的图像在压缩了2到5倍之后仍然感觉不到“图像的劣化”的痕迹。为此，基于DCT的图像压缩技术很快推广到视频行业中。MPEG是目前视频领域中被广泛采用的压缩技术。vMPEG委员会（成立于1988年）于1992年正式通过了MPEG-1编码标准。MPEG-1的成功使视频行业意识到一个机会：将MPEG压缩工具应用到更高清晰度的高
29、质量视频领域。于是在1994年又成功地推出MPEG-2国际化标准，并因此为包括卫星电视系统、DVD和数字地面广播在内的用户提供了大量的新型数字视频产品。同其它视频压缩方式不同的是，MPEG还采用了运动补偿的技术，实现了帧间数据的压缩。与其它只能进行帧内压缩的数字压缩技术相比，在保证图像质量不变的前提下，MPEG-2提高了压缩效率，增加了压缩比，降低了数码率。v为了优化MPEG-2的编码工具，又为MPEG-2定义了一个类（Profile）和级（Level）为框架的体系。类和级提供的是一种定义MPEG-2规范化的语法和语义的子集的手段：类是完整的比特流的语法体系的子集；级是MPEG-2标准规范的一
30、个特定类中的参数所取值的集合。这种类和级的框架体系使得MPEG能够满足多种系统的要求。MPEG-2提供了一个完整的解决方案。vMPEG-2不仅仅能够提供视频制作的整体解决方案，它也是进行数字电视播出、发射、接收的国际标准。同时通过Sony的转码（Transcoding)技术,在几乎没有损失的情况下，可以实现MPEG-2各种码流之间进行互相转换，这样就将高码流的MPEG-2视频制作和低码流的MPEG-2传输无缝的连接在一起。MPEG-2为视频制作提供了从前期采集到后期制作，一直到播出、发射、接收的一整套端到端的广播电视系统解决方案。而这也是其它压缩方式所难以做到的。（2）图像处理技术:图像处理技
31、术有对二维图像的分辨率、颜色数、帧速率、压缩方式等技术；图像处理与视频特技有：色彩灰度控制与变换、数字卷积滤波、图像合成、几何变换等。v4、数据的储存技术数字视频信号进入计算机系统后，为了更有效地对其进行处理，整个计算机硬件平台还需要采取一些措施以加强非线性编辑系统的性能，如：v(1)外挂大容量SCSI高速AV硬盘阵列作为视频文件存储器，并配以硬盘加速卡。SCSI高速AV硬盘阵列的容量大小视用户的需求来选取，作为电视台来说，该阵列至少需要18G以上，才能有实际使用意义。(2)除了非线性卡上已赋予的部分实时特技外，可另外增加特技效果卡。将一些复杂的二、三维特技转换效果做成硬件插卡，使之能够方便调
32、用并缩短生成时间。不同公司的特技卡有不同的特点，并可不断升级。v(3)系统的接口技术-计算机平台以及合适的配套设备从非线性编辑系统的硬件结构来看，该系统的硬件只是完成了视音频数据的输入输出、压缩解压缩、存储等工作，或者说只是提供了一个扩展了的计算机工作平台，还没有涉及到非线性编辑。众所周知，作为一个计算机工作平台，无论需要计算机做什么工作，只要配有相应的应用软件即可。很显然，当我们要进行非线性编辑时，除了计算机工作平台要满足上述非线性编辑硬件要求外，还需要配以非线性编辑应用软件，组成一个完善的非线性编辑系统，才能着手进行非线性编辑工作。4.3.4非线性编辑系统的软件结构非线性编辑系统的软件结构
33、v非线性编辑软件种类繁多，但我们仍然可以依据这些软件的功能，用从输入输出到制作的次序来排定它们的层次。1、非线性编辑软件结构层次(1)第一层次：输入输出。把能与非线性卡相连，直接进行视频的采集输入和输出的软件定位于第一层次。这个层次上的软件大致可分为专用型和通用型。v专用型的软件大都由非线性编辑系统开发商根据他们所选用的非线性卡的特点而专门开发的。例如目前在国内比较流行的进口产品有Media100、Avid系列，国产产品有奥维迅、大洋、索贝、新奥特等。国产的广播级产品基本上都是在基于加拿大Matrox公司的Digisuite系列套卡上开发的，这就形成了硬件基本相同，软件开发各显其能、百花齐放的
34、竞争格局，这对非线性编辑系统技术的发展是颇为有益的。v专用型的软件由于能直接挂在非线性卡上，可以直接进行视音频信号的采集和输出，而且由于对素材的存储区进行了直接管理，使得在编辑和调用这些素材时，显得非常方便。专用型软件是针对硬件的设置而专门开发的，它们当然可以直接调用非线性卡内设置的硬件特技或专门的特技卡内的硬件特技而形成实时特技或短时间的生成特技，从而大大加快了节目的编辑速度。v作为非线性编辑系统的专用型软件，它首先要满足节目编辑的需要。而电视节目具体可分为新闻、专题、文艺、电视剧等不同类型，在这些节目的编辑工作中，镜头的硬接、过渡性特技占了绝大多数，故非线性编辑系统的节目制作层数只需两层便
35、可满足制作需求，也就是相当于在线性编辑中有了AB卷即能制作出上述类型的节目，所以非线性编辑系统的专用型软件一般只设置两层非线性视频，再加上图文字幕层便构成了一个“齐全”的AB卷编辑系统。至于片头、广告、MTV等需要多层非线性视频制作的节目，或者节目片段可由其他软件完成后，可由该系统的专用型软件调入再进行编辑后输出。v值得指出的是，国产的许多非线性编辑系统本身就是由原来的字幕机生产厂商生产的，他们在非线性编辑系统的图文字幕层集成了原本就非常优秀、用户都非常熟悉的国产字幕系统，使得许多非线性编辑系统与同类型的进口产品相比具有相当大的竞争力。当然，为了适应那些多层复杂编辑工作的制作单位，国外也已有采
36、用多层非线性视频专用型软件的非线性编辑系统产品出现。v除了专用型的软件外，还有许多非线性卡自带的输入输出软件，这些软件一般被称之为通用型软件，这是因为这些软件只能完成信号的采集和输出的工作，不能进行编辑。编辑工作需要其他的软件来完成。在广播电视行业一般不采用此类软件。v(2)第二层次：第三方软件。所谓第三方软件指的是该非线性编辑系统生产商以外的软件公司提供的软件。v所谓第三方软件大都不能直接与非线性卡挂靠后进行输入输出，但可以对已进入了硬盘阵列的视音频素材进行加工处理和编辑，或者制作自己的二维和三维图像再与那些视频素材合成，合成后的作品再由输入输出软件输出。这些软件的品种非常丰富，功能十分强大
37、，有些甚至是从工作站转移过来的。可以这么说，非线性编辑系统之所以能做到效果变幻莫测，匪夷所思，吸引众人的视线，完全取决于第三方软件。件来完成。在广播电视行业一般不采用此类软件。v2、非线性编辑系统的特点一般地，非线性编辑系统具有图像质量好、综合功能强、编辑效率高、维护费用低、性能价比高、升级简便等优点。v（1）高质量的图像信号v传统的编辑方式的一个最棘手的问题就是不断地搜索和播放造成母带的磨损，素材在检索过程中反复搜索、播放，录像带和磁鼓之间的磨损较大，而且在制作过程中，视频信号经过特技台、字幕机等设备后，信号质量有一定的衰减，导致图像质量不高。而非线性编辑的素材是以数字信号的形式存入到计算机
38、硬盘中的，采集的时候，一般用分量采入，或用SDI采入，信号基本上没有衰减。非线性编辑的素材采集采用的是数字压缩技术，采用不同的压缩比，可以得到相应不同质量的图像信号，即图像信号的质量在一定的范围是可以控制的。v（2）强大的制作编辑功能v非线性编辑系统往往集录制、编辑、特技、字幕、动画等多种功能于一身，而且可以不按照时间顺序编辑，它可以非常方便地对素材进行预览、查找、定位、复制、剪切、粘贴、设置出点入点等，具有丰富的特技功能，可以充分发挥编辑人员的创造力和想象力。非线性编辑系统在实际编辑过程中只是编辑点和各种效果的记录，因此任意的剪辑、修改、复制、调动画面前后顺序等操作，都不会引起画面质量的下降
39、，克服了传统线性编辑设备的致命弱点。它编辑节目的精度高，可以做到正负0帧，便于节目内容的交换与交流，对任何一台计算机中TAG，BMP，FLC，JPG，WAV等格式的文件，都可以在非线性编辑系统中调出使用。一般非线性编辑系统都提供CVBS复合，YUV分量，Y/C，DV，QSDE，CSDE，SDI数字输入输出接口，可以兼容各种视频、音频设备，便于输出录制成各种格式的资料，满足不同层次的需要。v（3）运行可靠，系统功能拓展方便v非线性编辑系统集多种功能于一身，线路结构简化，故障率大大降低，运行可靠性大大提高。随着技术的发展，非线性编辑系统设备日趋小型化，且功能集成度高，易于与其他非线性编辑系统或普通
40、个人计算机联网形成网络资源共享，使节目制作周期大大缩短。但共享程度提高之后，必须注意网络安全问题。v3、非线性编辑系统的不足非线性编辑系统具有许多优点，但也存在着欠缺之处，如因非线性编辑系统的操作与传统不同，显得比较“专业化”；受硬盘容量限制，记录内容有限；实时制作受到技术制约，特技等内容不能太复杂；图像信号压缩有损失，以及必须预先把素材装入非线性编辑系统之中等等。v根据节目的制作要求和线性编辑与非线性编辑方式的特点，选用合适的编辑方式。（1）电视片头、广告片及专题片、纪录片头的制作中，选用非线性编辑为主比较合适。v因为在电视片头和广告片中，大量使用多层画面的运动、叠加、透明，画面的快、慢动作
41、，三维动画、颜色的特殊处理，字幕的特殊处理等效果，在专题片和纪录片头中，除了应用特技效果以外，还大量使用长于5s的镜头，这些要求采用非线性编辑系统实现起来非常容易。（2）在新闻片的制作中，往往选用传统的线性编辑。v因为电视新闻要求每个镜头的长度一般小于5s，以增加信息量，且在新闻片中较少使用特技效果，大部分为镜头的直接组接，大都采用后期配音或同期声和后期配音混合，因此使用传统的线性编辑比较合适。线性编辑一般采用分量连接，以减少信号传输过程中的损失，保证节目质量。把每条新闻编辑完成后，再采集到非线性编辑系统中，加新闻头、字幕和适当的特技等，进行整个新闻片的串接，这样编辑的速度很快，信号的质量高且
42、效果好。v（3）现场直播、现场直录在现场直播、现场直录的娱乐节目、访谈节目、直播课堂等场合，一般以使用线性编辑设备为主。v现场直播、现场直录的主要特点是要求录制设备的响应速度实时，特别是直播，一旦开始就不能停下来，在这种情况下，用传统的线性编辑系统是合适的，但在体育比赛的直播中，需要重复某些特殊的精彩的镜头，在以线性设备为主的情况下，配合使用非线性设备，能够很好地满足某些特殊需求。当然在使用线性编辑的同时，根据需要我们可以同时使用非线性编辑进行实时采集，将资料同时进行带基存储和盘基存储，提高素材的后期制作效率和利用率。v随着广播电视行业与计算机和电子技术的融合，磁带与磁盘相结合、线性与非线性相
43、结合、软件与硬件相结合、数字系统与模拟系统相结合更适合当前视频制作设施状况和数字化技术发展的需要，非线性编辑系统将在后期制作的某些方面代替线性编辑，但不可能完全代替，所以应合理运用线性与非线性编辑系统，从节目制作质量、制作效率、素材管理等方面综合考虑，以适应视频技术发展和数字发展需要。v4、非线性编辑系统软硬件平台为了编辑数字电视节目，计算几应该有适当的硬件配置：增加一块音/视频捕捉卡或界面卡，配有大容量的硬盘驱动空间。（1）计算机平台计算机平台是非线性编辑系统的基本内容，大多数视频产品都是在苹果公司的Macintosh和微软公司WindowsPC的平台制作的。目前大致有三类两个档次的计算机平
44、台:基于微软公司WindowsPC的平台-PCPentium，这是常见的性价比最高的常规系统。v基于苹果公司的Macintosh（中档）平台由于苹果公司开发了Quicktime,以及其他多媒体和视频硬软件核心技术，曾一度领先于微软公司，故早期的视频硬软件以在Macintosh平台上使用为主。但现在许多产品是以WindowsPC为基本工作平台的，或者两者同时发行。选择何种平台只是个人爱好而已。SGI（SiliconGraphic工作站）SGI工作站在高级图形、动画以及数字合成制作中占有特殊的地位，它昂贵，但运转速度快。现在常被用于最后的合成和着色工作站，专业机构常常采用这一平台。v（2）CPUv
45、CPU是计算机的核心，是计算机的引擎，以时钟速度每秒多少兆来测定它的性能。CPU决定着计算机某些功能能进行得有多快，在处理数字视频方面，CPU的速度有巨大的意义。现在已经有了使用Intel和新一代RISC的多处理器系统，其使用取决于不同的操作系统和应用程序软件。v（3）操作系统v操作系统的外在表现是有许多窗口、菜单和回收站图标等的集合体，操作系统告诉CPU怎么执行所有的基本命令，如如何打开一个文件，如何人进入硬盘驱动器，怎样显示视频图像等。数字电视应用程序主要关心的是数据流的速率，这个速率是CPU、操作系统和应用程序之间的数据流。应用程序是编写后，与一个特定的操作系统一起工作的。CPU已经被提
46、高到一个很高的性能水平，快得以至于操作系统不能跟上它。换芯片很方便，但是，替换操作系统和正在使用的应用软件却是一件更复杂、更耗时的工作，且有风险。v（4）总线平台v总线是用来把计算机周遍设备和附加卡连接到计算机大脑的实际硬件。硬盘驱动器、视频捕捉卡和图形加速器都要使用总线，总线的速度将限制它们的数据进入中心处理器的能力和两者之间信息流动的数量。CPU已经不是瓶颈，而总线有可能无法适应数据流的量，着对视频捕获影响很大。总线速度越快，系统能够通过的数据就越多，产生的图像质量也就越好。v总线例vIDE：集成驱动电路，相对速度比较慢，常用于内置硬盘上；ISA：工业标准结构，数据率低，常用于低档次的捕获
47、卡上，现在已经被PCI所替代；SCSI：小型计算机系统接口，这是为连接硬盘和其他外部周遍设备的工业标准。常见的有SCSI-2和它的各种变种；EISA：电子工业标准协会，已经被淘太；NuBus(是Mac的总线标准，现在已经过时；PCI：外围设备互联，它是总线发展的趋势，它的特点是速度快、将与所有的CPU芯片兼容，并且不依赖某个特定的平台。捕获系统的最高数据流达到每秒4.5-9MB。目前PCI总线系统正统治着个人计算机世界中几乎所有的硬件和操作系统；vFirewire：IEEE-1394或Firewire接口技术有可能在未来替代SCSI和PCI。它们是一个把数据从一个装置查到另一个装置的非常高速、
48、高宽带的技术，它们的重要用途是连接数字视频设备（如摄录象机等）连接到计算机上。目前大多数民用、专业用的视频都有这些连接口。只要附加一块卡，这种接口优于通常的捕获卡而没有信号质量的损失。非线性编辑系统平台的网络化发展是趋势。4.3.5典型非线性编辑系统（工作站）简介典型非线性编辑系统（工作站）简介v由于生产厂家有许多，因此非线性编辑系统有许多种类，AVID、SONY、松下、索贝、大洋、新奥特、奥维迅等等。1、SONYES-7编辑站简介特点：ES-7编辑站是最早登场的、发展也是相对完善稳定的一个真正的非线性编辑解决方案；它结合了线性和非线性的技术优势，使ES-7编辑站功能更为卓越，并实施了全数字制
49、作的突破。图4-20ES-7编辑站示意图ES-7编辑站采用直接数字链接获得高质量的画质；高速连接盘带结合操作；全数字系统；实时分层和后台操作；ClipLink操作；高效的数字特技切换板；支持多种输入与输出格式；直接作图方式；高质量的音频处理；多种压缩比率；EDL交换；特有的控制面板。GUI操作界面包括：素材编辑器；特技选择器；素材段；故事板；调音台；时间线和可选择的审看界面。v2、DY3000系列多媒体视音频工作站简介广播级视频质量，二维特技实时处理，特技画面与字幕一版合。v实时抠像可代替切换台，自定义特技可随时观看预演效果，并可存储随时调用。适用于中、小型电视台、电教、企业有线台编辑合成后期
50、节目。v3、DayangNet电视节目制作系统简介该系统是以多台DY3000这种全实时、全中文的多媒体视音频非线性编辑系统组成。它扩展了非线性设备的网络优势，为电视台资源共享创造了条件。典型的系统v包括电视台新闻采编播系统；节目制作编排播出系统；广告编播系统等。4.3.6 CPU+GPU技术的运用技术的运用vCPU+GPU技术的运用，将非线性编辑系统从复杂的专用系统变成了一台普通的高性能计算机。这种利用软件核心算法替代专用硬件来驱动视频处理的技术，已经为更多的用户所接受，逐渐成为主流。首先让我们简单回顾一下基于专用硬件的非编系统的工作模式。采用专用板卡进行视频处理的非编系统，计算机仅仅负责视频