切換臺(tái)基礎(chǔ)講解

1、v切換臺(tái)講解一、視頻切換臺(tái)的基本概念一、視頻切換臺(tái)的基本概念二、視頻切換臺(tái)的基本構(gòu)成二、視頻切換臺(tái)的基本構(gòu)成三、視頻切換原理三、視頻切換原理四、視頻切換臺(tái)的功能特性四、視頻切換臺(tái)的功能特性五、五、AV-HS5200 一、視頻切換臺(tái)的基本概念一、視頻切換臺(tái)的基本概念（一）視頻切換臺(tái)定義（一）視頻切換臺(tái)定義 視頻切換臺(tái)能以某種方式從兩種或更多種節(jié)視頻切換臺(tái)能以某種方式從兩種或更多種節(jié)目源中選出一路或多路信號(hào)送出，實(shí)現(xiàn)節(jié)目多樣目源中選出一路或多路信號(hào)送出，實(shí)現(xiàn)節(jié)目多樣化，是一種可達(dá)到一定藝術(shù)效果的電視節(jié)目制作化，是一種可達(dá)到一定藝術(shù)效果的電視節(jié)目制作設(shè)備。設(shè)備。 該系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)用于電視信號(hào)播出或節(jié)目后

2、期該系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)用于電視信號(hào)播出或節(jié)目后期制作。在電視中心，需要從多路節(jié)目源選出所需制作。在電視中心，需要從多路節(jié)目源選出所需的信號(hào)進(jìn)行播出；在后期節(jié)目制作中，為加強(qiáng)藝的信號(hào)進(jìn)行播出；在后期節(jié)目制作中，為加強(qiáng)藝術(shù)效果，也需要從不同的節(jié)目源中選擇一路或多術(shù)效果，也需要從不同的節(jié)目源中選擇一路或多路實(shí)施組合輸出。要完成這些功能，必須使用視路實(shí)施組合輸出。要完成這些功能，必須使用視頻切換臺(tái)。頻切換臺(tái)。 視頻切換臺(tái)同時(shí)還用于技術(shù)人員調(diào)整和監(jiān)測視頻切換臺(tái)同時(shí)還用于技術(shù)人員調(diào)整和監(jiān)測電視中心設(shè)備。由于視頻切換臺(tái)能選擇輸出各路電視中心設(shè)備。由于視頻切換臺(tái)能選擇輸出各路信號(hào)，技術(shù)人員可以隨時(shí)監(jiān)測并調(diào)整任一路或整

3、信號(hào)，技術(shù)人員可以隨時(shí)監(jiān)測并調(diào)整任一路或整個(gè)視頻通道中某些關(guān)鍵部位的信號(hào)質(zhì)量；發(fā)生故個(gè)視頻通道中某些關(guān)鍵部位的信號(hào)質(zhì)量；發(fā)生故障時(shí)，便于探明故障所在部位，以便及時(shí)排除。障時(shí)，便于探明故障所在部位，以便及時(shí)排除。（二）視頻切換臺(tái)的分類（二）視頻切換臺(tái)的分類 視頻切換臺(tái)的切換方式可分為兩種：快切和特技切視頻切換臺(tái)的切換方式可分為兩種：快切和特技切換。換。 從多路輸入信號(hào)中交替選擇一路輸出，在電視從多路輸入信號(hào)中交替選擇一路輸出，在電視屏幕上表現(xiàn)為一個(gè)畫面迅速變換成另一個(gè)畫面，屏幕上表現(xiàn)為一個(gè)畫面迅速變換成另一個(gè)畫面，這種切換方式通常稱為這種切換方式通常稱為快切快切，又稱為硬切換，這，又稱為硬切換，

4、這是使用較多的一種方式。是使用較多的一種方式。 特技切換特技切換是從多路輸入視頻信號(hào)中輸出以某種是從多路輸入視頻信號(hào)中輸出以某種特定方式混合或互相取代的組合信號(hào)，這種方式特定方式混合或互相取代的組合信號(hào)，這種方式在后期制作中經(jīng)常應(yīng)用。在后期制作中經(jīng)常應(yīng)用。 從視頻切換臺(tái)的使用范圍來分類，又可分為從視頻切換臺(tái)的使用范圍來分類，又可分為播播出用的切換臺(tái)出用的切換臺(tái)和和節(jié)目制作用的切換臺(tái)節(jié)目制作用的切換臺(tái)兩大類。對兩大類。對于播出用的切換臺(tái)，主要應(yīng)保證工作穩(wěn)定可靠，于播出用的切換臺(tái)，主要應(yīng)保證工作穩(wěn)定可靠，操作簡便，有操作簡便，有應(yīng)急措施應(yīng)急措施；對于節(jié)目制作用的切換；對于節(jié)目制作用的切換臺(tái)，主要應(yīng)

5、滿足特技效果花樣多、設(shè)備功能全等。臺(tái)，主要應(yīng)滿足特技效果花樣多、設(shè)備功能全等。（三）對輸入切換臺(tái)的信號(hào)要求（三）對輸入切換臺(tái)的信號(hào)要求v對輸入模擬視頻切換臺(tái)的信號(hào)要求對輸入模擬視頻切換臺(tái)的信號(hào)要求“三統(tǒng)一三統(tǒng)一”，即即時(shí)間統(tǒng)一、相位統(tǒng)一和幅度統(tǒng)一時(shí)間統(tǒng)一、相位統(tǒng)一和幅度統(tǒng)一。v時(shí)間統(tǒng)一就是要求參加節(jié)目制作的各圖像信號(hào)源時(shí)間統(tǒng)一就是要求參加節(jié)目制作的各圖像信號(hào)源及加工過程中各圖像之間是完全及加工過程中各圖像之間是完全“同步同步”的，具的，具體來說是指行、場信號(hào)的頻率和相位要一致。體來說是指行、場信號(hào)的頻率和相位要一致。v對于兩個(gè)彩色信號(hào)的切換還應(yīng)保證它們的色同步對于兩個(gè)彩色信號(hào)的切換還應(yīng)保證它們

6、的色同步嚴(yán)格同相，也即是相位統(tǒng)一。嚴(yán)格同相，也即是相位統(tǒng)一。v幅度統(tǒng)一指信號(hào)源的信號(hào)幅度應(yīng)該一致。根據(jù)國幅度統(tǒng)一指信號(hào)源的信號(hào)幅度應(yīng)該一致。根據(jù)國標(biāo)規(guī)定：視頻信號(hào)幅度的最大值是標(biāo)規(guī)定：視頻信號(hào)幅度的最大值是1VPP，同步頂，同步頂為為-0.3V，白電平為，白電平為0.7V。 對于數(shù)字視頻切換臺(tái)來說，由于它對輸入信對于數(shù)字視頻切換臺(tái)來說，由于它對輸入信號(hào)的處理方式與模擬切換臺(tái)不同，對輸入信號(hào)的號(hào)的處理方式與模擬切換臺(tái)不同，對輸入信號(hào)的要求也不相同。要求也不相同。 目前的數(shù)字視頻信號(hào)幾乎采用分量信號(hào)，因目前的數(shù)字視頻信號(hào)幾乎采用分量信號(hào)，因此輸入數(shù)字視頻切換臺(tái)的數(shù)字信號(hào)此輸入數(shù)字視頻切換臺(tái)的數(shù)字信

7、號(hào)不要求相位統(tǒng)不要求相位統(tǒng)一一。 另外，數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)字再生能力很強(qiáng)，數(shù)字另外，數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)字再生能力很強(qiáng)，數(shù)字視頻切換臺(tái)也如此，所以對輸入信號(hào)的幅度要求視頻切換臺(tái)也如此，所以對輸入信號(hào)的幅度要求也不高，也不高，輸入信號(hào)的幅度只要滿足數(shù)字切換臺(tái)要輸入信號(hào)的幅度只要滿足數(shù)字切換臺(tái)要求的最低輸入幅度即可求的最低輸入幅度即可。 在數(shù)字切換臺(tái)中，對輸入信號(hào)之間的時(shí)間差在數(shù)字切換臺(tái)中，對輸入信號(hào)之間的時(shí)間差要求也有區(qū)別，具體要求由視頻切換臺(tái)的性能決要求也有區(qū)別，具體要求由視頻切換臺(tái)的性能決定。一般來說，數(shù)字切換臺(tái)都有自動(dòng)輸入定時(shí)補(bǔ)定。一般來說，數(shù)字切換臺(tái)都有自動(dòng)輸入定時(shí)補(bǔ)償功能，自動(dòng)定時(shí)時(shí)間從十幾微秒到一

8、行不等，償功能，自動(dòng)定時(shí)時(shí)間從十幾微秒到一行不等，因此，因此，數(shù)字切換臺(tái)的輸入信號(hào)之間的時(shí)間差只要數(shù)字切換臺(tái)的輸入信號(hào)之間的時(shí)間差只要在自動(dòng)定時(shí)時(shí)間范圍內(nèi)即可在自動(dòng)定時(shí)時(shí)間范圍內(nèi)即可。（四）對切換臺(tái)的技術(shù)要求（四）對切換臺(tái)的技術(shù)要求v對模擬切換臺(tái)的技術(shù)要求主要是：對模擬切換臺(tái)的技術(shù)要求主要是：v具有足夠的視頻帶寬，對于具有足夠的視頻帶寬，對于PAL制而言，應(yīng)滿制而言，應(yīng)滿足足6MHz帶寬；帶寬；v各信道間的串?dāng)_應(yīng)盡量?。桓餍诺篱g的串?dāng)_應(yīng)盡量??；v非線性失真小非線性失真小。微分增益失真。微分增益失真DG0.5%，微分，微分相位失真相位失真DP0.2；v亮度色度增益差不超過亮度色度增益差不超過1%

9、，亮度色度時(shí)延差，亮度色度時(shí)延差10ns；v介入增益介入增益為為1；v切換穩(wěn)定可靠切換穩(wěn)定可靠。二、視頻切換臺(tái)的基本構(gòu)成二、視頻切換臺(tái)的基本構(gòu)成v視頻切換臺(tái)主要由視頻切換臺(tái)主要由輸入切換矩陣、混合輸入切換矩陣、混合/效效果放大器、特技效果發(fā)生器、下游鍵處理果放大器、特技效果發(fā)生器、下游鍵處理與混合器、同步信號(hào)發(fā)生器及控制電路與混合器、同步信號(hào)發(fā)生器及控制電路等等幾部分組成。下圖為最基本的視頻切換臺(tái)幾部分組成。下圖為最基本的視頻切換臺(tái)原理框圖。原理框圖。v圖中由橫線和豎線組成的陣列通常稱為圖中由橫線和豎線組成的陣列通常稱為輸入切換輸入切換矩陣矩陣，其中豎線表示輸入信號(hào)通路，橫線表示輸，其中豎線表

10、示輸入信號(hào)通路，橫線表示輸出信號(hào)通路（常稱為出信號(hào)通路（常稱為母線母線）。）。v豎線和橫線的交叉點(diǎn)代表視頻信號(hào)的通斷開關(guān)，豎線和橫線的交叉點(diǎn)代表視頻信號(hào)的通斷開關(guān)，稱為稱為視頻交叉點(diǎn)視頻交叉點(diǎn)。當(dāng)某一視頻交叉點(diǎn)導(dǎo)通時(shí)，連。當(dāng)某一視頻交叉點(diǎn)導(dǎo)通時(shí)，連到該交叉點(diǎn)的輸入信號(hào)就可以通過與該交叉點(diǎn)相到該交叉點(diǎn)的輸入信號(hào)就可以通過與該交叉點(diǎn)相連的母線輸出，送到混合連的母線輸出，送到混合/效果放大器。效果放大器。v混合混合/效果放大器效果放大器受不同信號(hào)控制可工作于混合或受不同信號(hào)控制可工作于混合或劃像或鍵控狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)這三類特技切換。輸出的劃像或鍵控狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)這三類特技切換。輸出的信號(hào)經(jīng)過選擇開關(guān)、節(jié)目信號(hào)

11、經(jīng)過選擇開關(guān)、節(jié)目/預(yù)監(jiān)混合電路后，進(jìn)入預(yù)監(jiān)混合電路后，進(jìn)入下游鍵部分，完成字幕或其它畫面的疊加，最后下游鍵部分，完成字幕或其它畫面的疊加，最后輸出的信號(hào)便可用作錄制品或直接播出。輸出的信號(hào)便可用作錄制品或直接播出。三、視頻切換原理三、視頻切換原理（一）快切（一）快切v快切快切（cut或或take ）是指從某一路電視信號(hào)源瞬間切）是指從某一路電視信號(hào)源瞬間切換到另一路電視信號(hào)源的過程，在電視屏幕上表現(xiàn)換到另一路電視信號(hào)源的過程，在電視屏幕上表現(xiàn)為一個(gè)畫面迅速轉(zhuǎn)換到另一個(gè)畫面。它是電視節(jié)目為一個(gè)畫面迅速轉(zhuǎn)換到另一個(gè)畫面。它是電視節(jié)目制作中使用最多的切換方式。它是通過視頻開關(guān)實(shí)制作中使用最多的切換

12、方式。它是通過視頻開關(guān)實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)的。v為保證快切的播出質(zhì)量，避免畫面跳動(dòng)、撕裂或出為保證快切的播出質(zhì)量，避免畫面跳動(dòng)、撕裂或出現(xiàn)切換雜波干擾，必須使切換在場消隱期間進(jìn)行，現(xiàn)切換雜波干擾，必須使切換在場消隱期間進(jìn)行，也即是使視頻交叉點(diǎn)在場消隱期間發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換。也即是使視頻交叉點(diǎn)在場消隱期間發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換。因此，控制視頻開關(guān)的控制電壓包含兩種信號(hào)：一因此，控制視頻開關(guān)的控制電壓包含兩種信號(hào)：一種是操作面板上送來的按鍵信號(hào)；另一種是場控脈種是操作面板上送來的按鍵信號(hào)；另一種是場控脈沖，只有這兩個(gè)信號(hào)同時(shí)作用在視頻開關(guān)上，視頻沖，只有這兩個(gè)信號(hào)同時(shí)作用在視頻開關(guān)上，視頻開關(guān)才會(huì)出現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。開關(guān)才會(huì)出現(xiàn)

13、狀態(tài)轉(zhuǎn)換。1、視頻開關(guān)的特點(diǎn)、視頻開關(guān)的特點(diǎn) 視頻開關(guān)是一種直流控制的電子開關(guān)，但又有視頻開關(guān)是一種直流控制的電子開關(guān)，但又有別于普通的電子開關(guān)，其特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：別于普通的電子開關(guān)，其特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：v（1）開關(guān)特性好。導(dǎo)通時(shí)頻帶足夠?qū)挘▽τ谀＃╅_關(guān)特性好。導(dǎo)通時(shí)頻帶足夠?qū)挘▽τ谀M視頻信號(hào)，要求開關(guān)的帶寬為擬視頻信號(hào)，要求開關(guān)的帶寬為6MHz）、衰減）、衰減小、線性好，能夠無畸變地傳送視頻信號(hào)；當(dāng)斷小、線性好，能夠無畸變地傳送視頻信號(hào)；當(dāng)斷開時(shí)，泄漏要小。開時(shí)，泄漏要小。v（2）輸入阻抗高，輸出阻抗低。）輸入阻抗高，輸出阻抗低。v（3）輸出與輸入信號(hào)之間沒有直流電平的跳變。）輸出與輸入信號(hào)

14、之間沒有直流電平的跳變。（模擬視頻開關(guān)要求）（模擬視頻開關(guān)要求）v（4）開關(guān)速度快。視頻開關(guān)應(yīng)能夠以極為快速）開關(guān)速度快。視頻開關(guān)應(yīng)能夠以極為快速的速度進(jìn)行切換，切換過渡過程以微秒級(jí)計(jì)算。的速度進(jìn)行切換，切換過渡過程以微秒級(jí)計(jì)算。v由于串行方式的數(shù)字電視信號(hào)符號(hào)率很由于串行方式的數(shù)字電視信號(hào)符號(hào)率很高高高達(dá)高達(dá)270Mbps! 實(shí)際的數(shù)字切換臺(tái)中實(shí)際的數(shù)字切換臺(tái)中以比特并行方式為主。以比特并行方式為主。v為了能正確切換，在進(jìn)入視頻開關(guān)之前也為了能正確切換，在進(jìn)入視頻開關(guān)之前也需要對數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理。處需要對數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理。處理電路比模擬切換臺(tái)更復(fù)雜，下圖是理電路比模擬切換

15、臺(tái)更復(fù)雜，下圖是SONY公司公司DVS2000的串行輸入信號(hào)處理電路的的串行輸入信號(hào)處理電路的簡化框圖。簡化框圖。v2、切換控制電路、切換控制電路 （1）操作面板上送來的按鍵信號(hào)（產(chǎn)生一）操作面板上送來的按鍵信號(hào)（產(chǎn)生一個(gè)直流電壓）；個(gè)直流電壓）；v（2）場控脈沖。即是使視頻交叉點(diǎn)在場消）場控脈沖。即是使視頻交叉點(diǎn)在場消隱期間發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換的一種控制脈沖。隱期間發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換的一種控制脈沖。v（二）混合（二）混合v混合（混合（Mix）也稱為慢切換，是將兩路信號(hào)）也稱為慢切換，是將兩路信號(hào)在幅度上進(jìn)行分配組合，是以慢變的方式在幅度上進(jìn)行分配組合，是以慢變的方式使電視屏幕上的一個(gè)畫面漸顯，另一個(gè)畫使電

16、視屏幕上的一個(gè)畫面漸顯，另一個(gè)畫面則漸隱，可同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)畫面。轉(zhuǎn)換的面則漸隱，可同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)畫面。轉(zhuǎn)換的速率可人為控制，也可以自動(dòng)控制，如果速率可人為控制，也可以自動(dòng)控制，如果停留在慢變過程之中的某一狀態(tài)，則可得停留在慢變過程之中的某一狀態(tài)，則可得到疊畫的藝術(shù)效果。到疊畫的藝術(shù)效果。v可分為可分為X切換和切換和V切換。切換。vX切換切換（又名化入化出），即在慢轉(zhuǎn)換的過程中，（又名化入化出），即在慢轉(zhuǎn)換的過程中，一路視頻信號(hào)幅度由最大逐漸變小直至為零，與一路視頻信號(hào)幅度由最大逐漸變小直至為零，與此同時(shí)，另一路視頻信號(hào)幅度則由零逐漸增至最此同時(shí)，另一路視頻信號(hào)幅度則由零逐漸增至最大，在屏幕上表現(xiàn)為

17、某一內(nèi)容的畫面由最強(qiáng)逐漸大，在屏幕上表現(xiàn)為某一內(nèi)容的畫面由最強(qiáng)逐漸變?nèi)醵?，同時(shí)另一內(nèi)容的畫面逐漸呈現(xiàn)，直變?nèi)醵?，同時(shí)另一內(nèi)容的畫面逐漸呈現(xiàn)，直至增強(qiáng)到取代前一畫面；至增強(qiáng)到取代前一畫面；v V切換切換（又名淡入淡出），即在慢切換過程中，（又名淡入淡出），即在慢切換過程中，一路視頻信號(hào)幅度先由最大逐漸變小直至為零，一路視頻信號(hào)幅度先由最大逐漸變小直至為零，然后另一路視頻信號(hào)才由零逐漸增至最大，在屏然后另一路視頻信號(hào)才由零逐漸增至最大，在屏幕上表現(xiàn)為某一內(nèi)容的畫面由最強(qiáng)變淡直至消失，幕上表現(xiàn)為某一內(nèi)容的畫面由最強(qiáng)變淡直至消失，另一內(nèi)容的畫面才開始出現(xiàn)并逐漸增強(qiáng)。另一內(nèi)容的畫面才開始出現(xiàn)并逐

18、漸增強(qiáng)。1、實(shí)現(xiàn)、實(shí)現(xiàn)X切換的方法切換的方法v實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)X切換，可用兩個(gè)可控增益放大器和一個(gè)相切換，可用兩個(gè)可控增益放大器和一個(gè)相加器構(gòu)成，這種電路組合，通常稱為混合放大器。加器構(gòu)成，這種電路組合，通常稱為混合放大器。其方框圖下圖所示。其方框圖下圖所示。v該混合放大器的輸出表達(dá)式為：該混合放大器的輸出表達(dá)式為：vUo = KAUA + KBUB（KB = 1- KA，0KA1）vKA和和KB的大小可通過移動(dòng)拉桿電位器的拉桿來的大小可通過移動(dòng)拉桿電位器的拉桿來改變控制電壓改變控制電壓Uk，使放大器，使放大器A的增益由的增益由1減至零，減至零，同時(shí)使放大器同時(shí)使放大器B的增益由零增至的增益由零增至1

19、，或者兩者相反，或者兩者相反地變化，最后兩路信號(hào)混合輸出。地變化，最后兩路信號(hào)混合輸出。2、V切換的實(shí)現(xiàn)方法切換的實(shí)現(xiàn)方法v在進(jìn)行電視信號(hào)在進(jìn)行電視信號(hào)B取代電視信號(hào)取代電視信號(hào)A的的V切換切換時(shí)，利用黑場信號(hào)使時(shí)，利用黑場信號(hào)使V切換轉(zhuǎn)換成進(jìn)行兩次切換轉(zhuǎn)換成進(jìn)行兩次X切換。即先進(jìn)行黑場信號(hào)取代電視信號(hào)切換。即先進(jìn)行黑場信號(hào)取代電視信號(hào)A的第一次的第一次X切換，然后再進(jìn)行電視信號(hào)切換，然后再進(jìn)行電視信號(hào)B取取代黑場信號(hào)的第二次代黑場信號(hào)的第二次X切換。切換。（三）劃像（三）劃像 劃像（劃像（Wipe）又稱為掃換、電子拉幕）又稱為掃換、電子拉幕或分畫面特技，它是使一個(gè)畫面先以一定或分畫面特技，它

20、是使一個(gè)畫面先以一定的形狀、大小出現(xiàn)于另一個(gè)畫面的某一部的形狀、大小出現(xiàn)于另一個(gè)畫面的某一部分，接著按此形狀使其面積不斷擴(kuò)大，最分，接著按此形狀使其面積不斷擴(kuò)大，最后完全取代另一畫面。后完全取代另一畫面。v 也可以這樣說，劃像就是整個(gè)屏幕被也可以這樣說，劃像就是整個(gè)屏幕被A、B兩個(gè)畫面所分割，分割的形狀由特技波形兩個(gè)畫面所分割，分割的形狀由特技波形發(fā)生器提供的波形來決定，而且兩個(gè)分畫發(fā)生器提供的波形來決定，而且兩個(gè)分畫面的相對面積可通過拉桿電位器控制。面的相對面積可通過拉桿電位器控制。1、實(shí)現(xiàn)劃像特技的基本原理、實(shí)現(xiàn)劃像特技的基本原理 為實(shí)現(xiàn)劃像特技，可以將視頻信號(hào)為實(shí)現(xiàn)劃像特技，可以將視頻信

21、號(hào)A和和B分別通分別通過兩個(gè)門控放大器后再相加。這兩個(gè)門控放大器過兩個(gè)門控放大器后再相加。這兩個(gè)門控放大器所加的所加的門控電壓門控電壓又稱拉幕電壓，它們的又稱拉幕電壓，它們的波形相同，波形相同，極性相反極性相反，頻率是行頻或場頻的整數(shù)倍。下圖示，頻率是行頻或場頻的整數(shù)倍。下圖示出了實(shí)現(xiàn)劃像特技的原理方框圖。出了實(shí)現(xiàn)劃像特技的原理方框圖。（四）鍵控特技v鍵控（鍵控（Key）又叫摳像，是在一幅圖像中沿一定的輪又叫摳像，是在一幅圖像中沿一定的輪廓線摳去它的一部分而填入另一幅圖像的特技手段。廓線摳去它的一部分而填入另一幅圖像的特技手段。在電視畫面上插入字幕、符號(hào)，或以某種較復(fù)雜的圖在電視畫面上插入字幕

22、、符號(hào)，或以某種較復(fù)雜的圖形、輪廓線來分割屏幕時(shí)，需要采用鍵控特技。形、輪廓線來分割屏幕時(shí)，需要采用鍵控特技。v鍵控特技實(shí)質(zhì)上也是一種分割圖像的特技，只是分割鍵控特技實(shí)質(zhì)上也是一種分割圖像的特技，只是分割屏幕的分界線多為不規(guī)則形狀，例如文字、符號(hào)、復(fù)屏幕的分界線多為不規(guī)則形狀，例如文字、符號(hào)、復(fù)雜的圖形或某種自然景物等。雜的圖形或某種自然景物等?！皳笓浮迸c與“填填”是鍵控是鍵控技術(shù)實(shí)質(zhì)所在。技術(shù)實(shí)質(zhì)所在。v正常情況下，被摳的圖像是正常情況下，被摳的圖像是背景圖像背景圖像，填入的圖像為，填入的圖像為前景圖像前景圖像，用來摳去背景圖像的電信號(hào)稱為，用來摳去背景圖像的電信號(hào)稱為鍵信號(hào)鍵信號(hào)，形成這一

23、鍵信號(hào)的信號(hào)源稱為形成這一鍵信號(hào)的信號(hào)源稱為鍵源鍵源。v按照按照SMPTE制訂的推薦的實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)制訂的推薦的實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)RP 157鍵信號(hào)（鍵信號(hào)（Key Signal）規(guī)定，）規(guī)定，v鍵信號(hào)應(yīng)該被看作一個(gè)視頻信號(hào)，并且包鍵信號(hào)應(yīng)該被看作一個(gè)視頻信號(hào)，并且包含有與它所處理的視頻信號(hào)相同的所有信含有與它所處理的視頻信號(hào)相同的所有信息（復(fù)合同步信號(hào)、復(fù)合消隱信號(hào)和色同息（復(fù)合同步信號(hào)、復(fù)合消隱信號(hào)和色同步信號(hào)）；步信號(hào)）；v黑電平表示全透明，白電平表示不透明，黑電平表示全透明，白電平表示不透明，黑和白之間的值表示部分透明，電平級(jí)差黑和白之間的值表示部分透明，電平級(jí)差與所處理的視頻信號(hào)的電平級(jí)差相同。鍵與

24、所處理的視頻信號(hào)的電平級(jí)差相同。鍵信號(hào)的色度分量應(yīng)該置信號(hào)的色度分量應(yīng)該置0。v歐洲廣播聯(lián)盟（歐洲廣播聯(lián)盟（EBU）也制訂了有關(guān)鍵信號(hào)的標(biāo)）也制訂了有關(guān)鍵信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)準(zhǔn)，根據(jù)EBU Technical Standard N16-1998 “數(shù)字鍵信號(hào)數(shù)字鍵信號(hào)”的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字鍵信號(hào)的取樣頻率應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字鍵信號(hào)的取樣頻率應(yīng)該與該與ITU-R 601 標(biāo)準(zhǔn)中亮度信號(hào)的取樣頻率相同，標(biāo)準(zhǔn)中亮度信號(hào)的取樣頻率相同，且電平的量化級(jí)數(shù)也應(yīng)該與亮度信號(hào)一樣，且電平的量化級(jí)數(shù)也應(yīng)該與亮度信號(hào)一樣，8比比特量化時(shí)在特量化時(shí)在16235級(jí)之間，其傳輸接口應(yīng)該像級(jí)之間，其傳輸接口應(yīng)該像ITU-R BT.656標(biāo)

25、準(zhǔn)中的亮度信號(hào)一樣并行或串行標(biāo)準(zhǔn)中的亮度信號(hào)一樣并行或串行傳輸，無用的色差信號(hào)置為消隱電平級(jí)（傳輸，無用的色差信號(hào)置為消隱電平級(jí)（128級(jí)，級(jí)，8比特量化時(shí)）。比特量化時(shí)）。v鍵信號(hào)根據(jù)鍵信號(hào)產(chǎn)生的方式不同，鍵控可以分鍵信號(hào)根據(jù)鍵信號(hào)產(chǎn)生的方式不同，鍵控可以分為為亮度鍵亮度鍵和和色度鍵色度鍵兩種。兩種。v1、亮度鍵、亮度鍵v亮度鍵又稱為黑白鍵，它利用鍵源視頻信號(hào)中的亮度鍵又稱為黑白鍵，它利用鍵源視頻信號(hào)中的亮度分量來產(chǎn)生鍵信號(hào)亮度分量來產(chǎn)生鍵信號(hào)。按照鍵源視頻信號(hào)的來。按照鍵源視頻信號(hào)的來源不同，亮度鍵又分為內(nèi)鍵和外鍵兩種方式。源不同，亮度鍵又分為內(nèi)鍵和外鍵兩種方式。v內(nèi)鍵也叫自鍵，它是以參與

26、鍵控特技的其中一路內(nèi)鍵也叫自鍵，它是以參與鍵控特技的其中一路信號(hào)作為鍵信號(hào)來分割畫面的特技，也就是說鍵信號(hào)作為鍵信號(hào)來分割畫面的特技，也就是說鍵源與前景圖像是同一個(gè)圖像。源與前景圖像是同一個(gè)圖像。內(nèi)鍵要求鍵源圖像內(nèi)鍵要求鍵源圖像每點(diǎn)的亮度必須比較均勻而且亮度對比度大，一每點(diǎn)的亮度必須比較均勻而且亮度對比度大，一般用于文字、符號(hào)或圖形的疊加。這是因?yàn)槲淖?、般用于文字、符?hào)或圖形的疊加。這是因?yàn)槲淖帧⒎?hào)是由基本上等亮度的筆劃組成的，符合內(nèi)鍵符號(hào)是由基本上等亮度的筆劃組成的，符合內(nèi)鍵的要求。的要求。v外鍵相對于內(nèi)鍵而言，外鍵的鍵信號(hào)由第外鍵相對于內(nèi)鍵而言，外鍵的鍵信號(hào)由第三路鍵源圖像來提供，而不是

27、參與鍵控特三路鍵源圖像來提供，而不是參與鍵控特技的前景或背景圖像。從亮度鍵原理圖可技的前景或背景圖像。從亮度鍵原理圖可見，見，C路視頻信號(hào)作為鍵源，則亮度鍵處理路視頻信號(hào)作為鍵源，則亮度鍵處理電路根據(jù)其亮度差別形成鍵信號(hào)，控制電路根據(jù)其亮度差別形成鍵信號(hào)，控制A、B兩路信號(hào)的通斷。其結(jié)果是按圖像兩路信號(hào)的通斷。其結(jié)果是按圖像C的輪的輪廓摳掉圖像廓摳掉圖像A的一部分，并填入圖像的一部分，并填入圖像B的對的對應(yīng)的圖像內(nèi)容，如下圖所示。應(yīng)的圖像內(nèi)容，如下圖所示。v2、色度鍵、色度鍵v(1)基本原理基本原理v 色度鍵色度鍵一般簡稱色鍵，它是直接利用鍵源三基色一般簡稱色鍵，它是直接利用鍵源三基色信號(hào)或利

28、用鍵源視頻信號(hào)中的色度分量產(chǎn)生鍵信信號(hào)或利用鍵源視頻信號(hào)中的色度分量產(chǎn)生鍵信號(hào)的鍵控方式。號(hào)的鍵控方式。v3、線性鍵、線性鍵v線性鍵線性鍵技術(shù)通過調(diào)節(jié)鍵信號(hào)在上升下降時(shí)的斜率，技術(shù)通過調(diào)節(jié)鍵信號(hào)在上升下降時(shí)的斜率，使背景視頻信號(hào)和插入視頻信號(hào)出現(xiàn)一個(gè)寬窄可使背景視頻信號(hào)和插入視頻信號(hào)出現(xiàn)一個(gè)寬窄可調(diào)的混合區(qū)域，從而不同程度地軟化背景圖像與調(diào)的混合區(qū)域，從而不同程度地軟化背景圖像與前景圖像結(jié)合的邊緣，提高鍵控特技的藝術(shù)效果。前景圖像結(jié)合的邊緣，提高鍵控特技的藝術(shù)效果。v4、其他鍵控特技、其他鍵控特技v陰影鍵和深度鍵。陰影鍵和深度鍵。v陰影鍵就是一種能給前景圖像任意添加陰影效果陰影鍵就是一種能給前

29、景圖像任意添加陰影效果的鍵控技術(shù)。陰影鍵一般用于內(nèi)鍵或色鍵中，一的鍵控技術(shù)。陰影鍵一般用于內(nèi)鍵或色鍵中，一種比較簡單的方法就是在前景圖像及鍵源進(jìn)行處種比較簡單的方法就是在前景圖像及鍵源進(jìn)行處理后，產(chǎn)生出鍵信號(hào)及經(jīng)過鍵控處理的前景信號(hào)，理后，產(chǎn)生出鍵信號(hào)及經(jīng)過鍵控處理的前景信號(hào)，接著用彩底或其它信號(hào)填充未被前景圖像占據(jù)的接著用彩底或其它信號(hào)填充未被前景圖像占據(jù)的屏幕區(qū)域。然后調(diào)整由前景圖像生成的鍵信號(hào)，屏幕區(qū)域。然后調(diào)整由前景圖像生成的鍵信號(hào)，一般是對鍵信號(hào)的位置做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后再與原鍵一般是對鍵信號(hào)的位置做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后再與原鍵信號(hào)相加。這樣，摳出的前景圖像上除了圖像本信號(hào)相加。這樣，摳出的前景圖

30、像上除了圖像本身還有背景彩底，調(diào)節(jié)背景彩底的亮度、色度，身還有背景彩底，調(diào)節(jié)背景彩底的亮度、色度，就可得到各種不同的陰影效果，見下圖。就可得到各種不同的陰影效果，見下圖。v深度鍵的鍵控圖像效果是使前景圖像可以以不同“深度”出現(xiàn)在背景圖像上。5、下游鍵、下游鍵v下游鍵（下游鍵（DSK）處于視頻切換臺(tái)的最后一級(jí)，主）處于視頻切換臺(tái)的最后一級(jí)，主要是利用鍵控技術(shù)進(jìn)行圖形和字幕的疊加，一般要是利用鍵控技術(shù)進(jìn)行圖形和字幕的疊加，一般不是對輸入的兩路視頻信號(hào)進(jìn)行特技處理。不是對輸入的兩路視頻信號(hào)進(jìn)行特技處理。v下游鍵本身也是一個(gè)混合下游鍵本身也是一個(gè)混合/效果放大器，只是控制效果放大器，只是控制門控放大器

31、的門控電壓不與特技波形發(fā)生器相連門控放大器的門控電壓不與特技波形發(fā)生器相連接，因此不具備劃像功能。它主要的作用有以下接，因此不具備劃像功能。它主要的作用有以下幾點(diǎn)：幾點(diǎn)：v（1）利用混合特技換幕，在輸出圖像信號(hào)中淡）利用混合特技換幕，在輸出圖像信號(hào)中淡入黑場（或彩場）信號(hào)；入黑場（或彩場）信號(hào)；v（2）利用快切或混合特技在節(jié)目圖像和預(yù)監(jiān)圖）利用快切或混合特技在節(jié)目圖像和預(yù)監(jiān)圖像之間作快切或混合過渡；像之間作快切或混合過渡；v（3）利用鍵控特技作圖形或字幕的疊加，如疊）利用鍵控特技作圖形或字幕的疊加，如疊加臺(tái)標(biāo)、時(shí)鐘、標(biāo)題或解說詞等。加臺(tái)標(biāo)、時(shí)鐘、標(biāo)題或解說詞等。v （五）其他（五）其他v 一個(gè)

32、完整的視頻切換臺(tái)除了具有上述的特技電路外，還包一個(gè)完整的視頻切換臺(tái)除了具有上述的特技電路外，還包括復(fù)雜的系統(tǒng)控制和同步發(fā)生器等。括復(fù)雜的系統(tǒng)控制和同步發(fā)生器等。v 1、系統(tǒng)控制、系統(tǒng)控制v 系統(tǒng)控制用于對視頻切換臺(tái)的各部分功能電路進(jìn)行控制操系統(tǒng)控制用于對視頻切換臺(tái)的各部分功能電路進(jìn)行控制操作。主要包括：作。主要包括：v （1）控制視頻切換臺(tái)的主機(jī)和控制面板之間的通訊。）控制視頻切換臺(tái)的主機(jī)和控制面板之間的通訊。v （2）具有記憶（存儲(chǔ)）單元的切換臺(tái)其系統(tǒng)控制單元又）具有記憶（存儲(chǔ)）單元的切換臺(tái)其系統(tǒng)控制單元又具有接受記憶（存儲(chǔ)）單元的指令和實(shí)行程序化自動(dòng)操作具有接受記憶（存儲(chǔ)）單元的指令和實(shí)行

33、程序化自動(dòng)操作的功能。的功能。v （3）為了遙控編輯方便，許多視頻切換臺(tái)都有與編輯機(jī)）為了遙控編輯方便，許多視頻切換臺(tái)都有與編輯機(jī)的接口，因此系統(tǒng)控制單元還能接受外部編輯機(jī)送來的遙的接口，因此系統(tǒng)控制單元還能接受外部編輯機(jī)送來的遙控指令，實(shí)施遙控操作?？刂噶睿瑢?shí)施遙控操作。2、同步信號(hào)發(fā)生器、同步信號(hào)發(fā)生器v同步信號(hào)發(fā)生器在視頻切換臺(tái)中主要完成以下幾同步信號(hào)發(fā)生器在視頻切換臺(tái)中主要完成以下幾種功能：種功能：v為黑場發(fā)生器、彩底發(fā)生器等提供基準(zhǔn)信號(hào)。為黑場發(fā)生器、彩底發(fā)生器等提供基準(zhǔn)信號(hào)。其中黑場和彩底信號(hào)可作為字幕、邊框著色或換其中黑場和彩底信號(hào)可作為字幕、邊框著色或換幕等使用。幕等使用。 受

34、演播中心的同步機(jī)控制并與之同步鎖相。受演播中心的同步機(jī)控制并與之同步鎖相。v在沒有演播中心同步機(jī)的系統(tǒng)中，通過黑場發(fā)在沒有演播中心同步機(jī)的系統(tǒng)中，通過黑場發(fā)生器產(chǎn)生的黑場信號(hào)，為信號(hào)源的同步機(jī)、時(shí)基生器產(chǎn)生的黑場信號(hào)，為信號(hào)源的同步機(jī)、時(shí)基校正器等提供基準(zhǔn)并與它們同步鎖相。校正器等提供基準(zhǔn)并與它們同步鎖相。v有些視頻切換臺(tái)沒有同步信號(hào)發(fā)生器，需要外接有些視頻切換臺(tái)沒有同步信號(hào)發(fā)生器，需要外接同步機(jī)才能工作。在數(shù)字切換臺(tái)中，同樣需要模同步機(jī)才能工作。在數(shù)字切換臺(tái)中，同樣需要模擬切換臺(tái)上的同步信號(hào)發(fā)生器，這是因?yàn)樵跀?shù)字?jǐn)M切換臺(tái)上的同步信號(hào)發(fā)生器，這是因?yàn)樵跀?shù)字系統(tǒng)中仍然使用的模擬同步信號(hào)作為時(shí)間基

35、準(zhǔn)。系統(tǒng)中仍然使用的模擬同步信號(hào)作為時(shí)間基準(zhǔn)。3、彩底信號(hào)發(fā)生器、彩底信號(hào)發(fā)生器v彩底信號(hào)發(fā)生器用于劃像特技時(shí)的邊框著彩底信號(hào)發(fā)生器用于劃像特技時(shí)的邊框著色、在下游鍵中進(jìn)行的換幕。另外，在利色、在下游鍵中進(jìn)行的換幕。另外，在利用外鍵特技將彩色字幕或圖形嵌入背景時(shí)用外鍵特技將彩色字幕或圖形嵌入背景時(shí)彩底信號(hào)發(fā)生器可提供彩色背景。彩底信號(hào)發(fā)生器可提供彩色背景。v彩底信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的彩色信號(hào)其色調(diào)、彩底信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的彩色信號(hào)其色調(diào)、飽和度均可任意調(diào)整。飽和度均可任意調(diào)整。4、提示（、提示（TALLY）電路）電路v提示（提示（TALLY）電路是為節(jié)目制作、播出系統(tǒng)的）電路是為節(jié)目制作、播出系統(tǒng)的完善

36、性而設(shè)立的輔助電路，與視頻切換臺(tái)本身的完善性而設(shè)立的輔助電路，與視頻切換臺(tái)本身的特性無關(guān)。特性無關(guān)。v視頻切換臺(tái)有多路信號(hào)源，當(dāng)操作人員按下輸入視頻切換臺(tái)有多路信號(hào)源，當(dāng)操作人員按下輸入矩陣的按鍵，選擇出輸入信號(hào)時(shí)，該電路與之聯(lián)矩陣的按鍵，選擇出輸入信號(hào)時(shí)，該電路與之聯(lián)動(dòng)，產(chǎn)生提示信號(hào)，一方面點(diǎn)亮信號(hào)源監(jiān)視器下動(dòng)，產(chǎn)生提示信號(hào)，一方面點(diǎn)亮信號(hào)源監(jiān)視器下的提示燈，提示操作人員參與制作的為哪幾幅圖的提示燈，提示操作人員參與制作的為哪幾幅圖像，另一方面通過提示系統(tǒng)點(diǎn)亮攝像機(jī)的提示燈，像，另一方面通過提示系統(tǒng)點(diǎn)亮攝像機(jī)的提示燈，提示攝像師該路信號(hào)被選用，操作需細(xì)致。提示攝像師該路信號(hào)被選用，操作需細(xì)致

37、。四、視頻切換臺(tái)的功能特性四、視頻切換臺(tái)的功能特性（一）實(shí)用的視頻切換臺(tái)舉例（一）實(shí)用的視頻切換臺(tái)舉例v為了加強(qiáng)視頻切換臺(tái)的功能，往往使用多級(jí)M/E放大器，增加處理畫面層次的能力。容易理解，每增加一級(jí)M/E，就可增加處理一層畫面，例如三級(jí)M/E加下游鍵可以處理五層畫面。下圖是傳統(tǒng)的視頻切換臺(tái)的簡化方框圖。v傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的M/E視頻切換臺(tái)的每級(jí)視頻切換臺(tái)的每級(jí)M/E均按照切、混、均按照切、混、劃像、鍵等多功能設(shè)計(jì)，雖然具有一定的使用方劃像、鍵等多功能設(shè)計(jì)，雖然具有一定的使用方便性，但并不能充分發(fā)揮它們的功能。實(shí)際使用便性，但并不能充分發(fā)揮它們的功能。實(shí)際使用時(shí)，經(jīng)常把某一級(jí)時(shí)，經(jīng)常把某一級(jí)M/E專

38、做混合、劃像，其它兩專做混合、劃像，其它兩級(jí)專做鍵控。這樣，一方面多功能級(jí)專做鍵控。這樣，一方面多功能M/E的部分功的部分功能被浪費(fèi)，另一方面幾級(jí)能被浪費(fèi)，另一方面幾級(jí)M/E視頻切換臺(tái)還滿足視頻切換臺(tái)還滿足不了日益增長的節(jié)目制作需要。為此，許多切換不了日益增長的節(jié)目制作需要。為此，許多切換臺(tái)采用了專用的臺(tái)采用了專用的M/E單元，一個(gè)單元，一個(gè)M/E單元能處理多單元能處理多層畫面，因此這種專用的層畫面，因此這種專用的M/E單元又叫做多層畫單元又叫做多層畫面面M/E放大器。放大器。v專用的專用的M/E單元是這樣構(gòu)成的，由前面所述的多單元是這樣構(gòu)成的，由前面所述的多級(jí)級(jí)M/E放大器組成，其中一級(jí)放大

39、器組成，其中一級(jí)M/E作混合、劃像使作混合、劃像使用，其它幾級(jí)作鍵控使用。這樣，一個(gè)專用的用，其它幾級(jí)作鍵控使用。這樣，一個(gè)專用的M/E單元可以處理三到五層畫面，起到前面串接單元可以處理三到五層畫面，起到前面串接多級(jí)多級(jí)M/E視頻切換臺(tái)的作用。見下圖。視頻切換臺(tái)的作用。見下圖。v由于新型切換臺(tái)增加許多功能，與之對應(yīng)地有一由于新型切換臺(tái)增加許多功能，與之對應(yīng)地有一些新提法。在以前的切換臺(tái)中提到處理一層畫面些新提法。在以前的切換臺(tái)中提到處理一層畫面是指處理一層外輸入的視頻信號(hào)，不包括劃像控是指處理一層外輸入的視頻信號(hào)，不包括劃像控制信號(hào)、鍵控信號(hào)和邊界填充信號(hào)等等。現(xiàn)在，制信號(hào)、鍵控信號(hào)和邊界填充信號(hào)等等?，F(xiàn)在，提到處理幾層畫面，一般將以上這些信號(hào)全包括提到處理幾層畫面，一般將以上這些信號(hào)全包括在內(nèi)。如下圖，它是在內(nèi)。如下圖，它是Abekas 8100切換臺(tái)的一個(gè)切換臺(tái)的一個(gè)專用的專用的M/E單元，若按以前的提法它只能處理單元，若按以前的提法它只能處理3層層畫面，即背景畫面，即背景A、背景、背景B和鍵填充信號(hào)，而按現(xiàn)在和鍵填充信號(hào)，而按現(xiàn)在的提法，它能處理的提法，它能處理5層畫面，即除了背景層畫面，即除了背景A、背景、背景B和鍵填充信號(hào)，還包括劃像信號(hào)