第1章數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述

1、part 1 理論部分理論部分 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 1了解數(shù)字媒體的基礎(chǔ)知識(shí)2了解非線性編輯與合成的基本概念3熟悉非線性編輯系統(tǒng)的功能與作用 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)是一門新的綜合性技術(shù)。涵蓋內(nèi)容：電視技術(shù)、數(shù)字媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的主要領(lǐng)域。關(guān)鍵技術(shù)：電影與電視編輯技術(shù)、 數(shù)字視頻與音頻處理技術(shù)、 數(shù)字圖形與圖像處理技術(shù)、 數(shù)據(jù)壓縮、存儲(chǔ)技術(shù)、 多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)等等。應(yīng)用：電視臺(tái)、電影廠和音像出版社，多媒體資源制作、 網(wǎng)絡(luò)流媒體制作等計(jì)

2、算機(jī)傳媒領(lǐng)域。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像 數(shù)字媒體中的圖形與圖像主要是指靜態(tài)的數(shù)字媒體形式，它不僅包含著諸如形、色、明、暗等外在的信息顯示屬性，而且從產(chǎn)生、處理、傳輸、顯示的過程看，還包含著諸如顏色模型、分辨率、像素深度、文件大小、真/偽彩色等計(jì)算機(jī)技術(shù)的內(nèi)在屬性。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像1.圖形與圖像的區(qū)別與聯(lián)系 區(qū)別

3、：圖像所表現(xiàn)的顯示內(nèi)容是自然界的真實(shí)景物，或利用計(jì)算機(jī)技術(shù)逼真地繪制出的帶有光照、陰影等特性的自然界景物。 圖形實(shí)際上是對(duì)圖像的抽象，組成圖形的畫面元素主要是點(diǎn)、線、面或簡單立體圖形等，與自然界景物的真實(shí)感相差很大。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像 聯(lián)系：有時(shí)為了更好地利用計(jì)算機(jī)數(shù)字化的特性，圖形也可以用圖像來表示，圖像也可以抽象提取特征轉(zhuǎn)化為圖形來表示（這種抽象過程，會(huì)使原型圖像丟失一些顯示信息）。如下圖所示。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體

4、非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像2.圖形與圖像的像素 定義：像素是數(shù)字圖形與圖像中能被單獨(dú)處理的最小基本單元。從像素的視覺屬性看，它是一個(gè)最小可視單位。 從像素的量值屬性看，它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)同時(shí)包含有顯示地址、色彩、亮度等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)就稱為像素值。如果把每個(gè)像素值按照?qǐng)D像中該像素所對(duì)應(yīng)的位置排列，就可以構(gòu)成一個(gè)像素矩陣，矩陣中的每一個(gè)元素對(duì)應(yīng)圖像中的一個(gè)點(diǎn)。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與

5、圖像3圖形與圖像的顏色模型 定義：要將現(xiàn)實(shí)世界中的對(duì)象在計(jì)算機(jī)中表示出來，必須依靠不同的定量顏色的方法來實(shí)現(xiàn)，這種定量顏色的方法就是顏色模型。分類：（1）RGB模型 RGB模型也稱為加色法混色模型。它是以RGB（紅、綠、藍(lán)）三基色光互相疊加來實(shí)現(xiàn)混色的方法，因而適合于顯示器等發(fā)光體的顯示。當(dāng)三種基本顏色等量相加時(shí)，就會(huì)得到不同深淺的灰色。然而物體的顏色是豐富多彩的，任何一種顏色和這三種基色之間的關(guān)系可用下面的配色方程來描述：F(物體顏色)=R（紅色的百分比）+G（綠色的百分比） +B（藍(lán)色的百分比） 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體

6、基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像（2）CMY模型 CMY模型（Cyan，Magenta，Yellow）是采用青、品紅、黃色3種基本顏色按一定比例合成顏色的方法。CMY模型又稱為減色法混色模型，因?yàn)樯实娘@示不是直接來自于光線的色彩，而是光線被物體吸收掉一部分之后反射回來的剩余光線所產(chǎn)生的。光線都被吸收時(shí)成為黑色，當(dāng)光線都被反射時(shí)成為白色。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像（3）YUV與YIQ模型 YUV適用于PAL和SECAM彩色

7、電視制式，而YIQ適用于NTSC（National Television System Committee,國家電視系統(tǒng)委員會(huì)）彩色電視制式。其中Y是亮度信號(hào)，U和V則是兩個(gè)色差信號(hào)，分別傳送紅基色分量和藍(lán)基色分量與亮度分量的差值信號(hào)，在NTSC彩色電視制式中使用YIQ模型，其特性與YUV模型相近。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像（4）HSI顏色模型 HSIHue-Saturation-Intensity(Lightness),HSI或HSL顏色模型用H、S、I三

8、個(gè)參數(shù)描述顏色特性，其中H定義顏色的波長，稱為色調(diào)；S表示顏色的深淺程度，稱為飽和度；I表示強(qiáng)度或亮度。這些正是顏色的三要素。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像4圖形與圖像的基本屬性（1）分辨率 分辨率是一個(gè)統(tǒng)稱，分為顯示分辨率、圖像分辨率等。顯示分辨率是指某一種顯示方式下，顯示屏上能夠顯示出的像素?cái)?shù)目，以水平和垂直的像素?cái)?shù)表示。圖像分辨率是指組成數(shù)字圖形與圖像的像素?cái)?shù)目，以水平和垂直的像素?cái)?shù)表示。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概

9、述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像（2） 顏色深度 顏色深度是指圖像中每個(gè)像素的顏色（或亮度）信息所占的二進(jìn)制數(shù)位數(shù)，記作位/像素（bits per pixel，bpp ）。常見顏色深度種類有： 4位：這是VGA標(biāo)準(zhǔn)支持的顏色深度，共16種顏色。 8位：這是數(shù)字媒體應(yīng)用中的最低顏色深度，共256種顏色。 16位：在16位中，用其中的15位表示RGB三種顏色，每種顏色5位，用剩余的一位表示圖像的其他屬性。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.

10、1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像 24位：用三個(gè)8位分別表示RGB，稱為三個(gè)顏色通道，可生成的顏色數(shù)為16 777 216種，約16 M種顏色，這已成為真彩色。 32位：同24位顏色深度一樣，也是用三個(gè)8位通道分別表示RGB三種顏色，剩余的8位用來表示圖像的其他屬性。 （3）Alpha通道 使用32位顏色深度時(shí)，用一個(gè)8位來表示圖像的透明度信息，這個(gè)8位通道稱為Alpha通道。 Alpha通道分為兩種類型：Straight和Premultiplied通道。Straight Alpha通道將像素的透明度信息保存在獨(dú)立的Alpha通道中，它也被稱為不帶遮罩的Alpha通道。 Premultipli

11、ed Alpha通道不但保存Alpha通道中的透明度信息，而且同時(shí)保存RGB通道中的相同信息，因而它也被稱為帶有背景色遮罩的Alpha通道。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像5圖形與圖像的基本類型 定義：位圖是由許許多多的像素組合而成的平面點(diǎn)陣圖。其中每個(gè)像素的顏色、亮度和屬性是用一組二進(jìn)制像素值來表示的

12、。 矢量圖是用一系列數(shù)學(xué)公式來描述或處理一幅圖的，描述的對(duì)象包括一幅圖中所包含的各圖元的位置、顏色、大小、形狀、輪廓和其他一些特性，也可以用更為復(fù)雜的形式表示圖像中的曲面、光照、陰影、材質(zhì)等效果。 矢量圖和位圖的區(qū)別：1、矢量圖以數(shù)學(xué)的矢量方式來記錄圖像內(nèi)容，它的內(nèi)容以線條和色塊為主；位圖以像素點(diǎn)來表示圖形，它強(qiáng)調(diào)圖形是由哪些點(diǎn)構(gòu)成以及這些點(diǎn)所具有的顏色。2、矢量圖文件所占空間小，靈活度高，適合于做網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫；位圖文件較大，靈活性差，適合做網(wǎng)頁的背景圖片。3、矢量圖進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)操作時(shí)不會(huì)失真，可以用來制作3D圖像；位圖縮放時(shí)會(huì)改變它的顯示質(zhì)量。4、矢量圖遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有位圖那樣逼真，無法像照片那樣精確

13、的描繪自然景象，也不易于在軟件間交換文件。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像6圖形與圖像的處理（1）圖形處理 數(shù)字圖形處理包括二維平面及三維空間的圖形處理兩種?，F(xiàn)在圖形處理的具體內(nèi)容主要包括：幾何變換，如平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、透視和投影等；曲線和曲面擬合；建?；蛟煨?；隱線、隱面消除；陰暗處理；紋理產(chǎn)生；配色，等等。（2）圖像處理 數(shù)字圖像處理是指將客觀世界中實(shí)際存在的物體映射成數(shù)字化圖像，然后在計(jì)算機(jī)上用數(shù)學(xué)的方法對(duì)數(shù)字化圖像進(jìn)行處理。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編

14、輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.1 1.1.1 數(shù)字圖形與圖像數(shù)字圖形與圖像（3）圖形處理與圖像處理的區(qū)別 圖形處理著重研究怎樣將數(shù)據(jù)和幾何模型變成可視的圖形，這種圖形可能是自然界中根本不存在的，即人工創(chuàng)造的畫面。 圖像處理側(cè)重于將客觀世界中原來存在的物體映像處理成新的數(shù)字化圖像，關(guān)心的問題是如何壓縮數(shù)據(jù)、如何識(shí)別、提取特征、三維重建等內(nèi)容。 實(shí)際上，圖形與圖像在處理與存儲(chǔ)時(shí)均按各自的特定格式和方法進(jìn)行，而在屏幕上顯示時(shí)，二者都是以一定的分辨率和顏色深度在屏幕上以點(diǎn)陣的形式顯示出來。 1動(dòng)態(tài)圖形與圖像的視覺原理 人眼具有“視覺暫留”的時(shí)間特

15、性，人眼對(duì)光像的主觀亮度感覺與光像對(duì)人眼作用的時(shí)間并不同步,主觀感覺亮度是逐漸下降的, 如圖1-2所示。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻圖像亮度視覺 t亮度 t t 圖1-2 動(dòng)態(tài)圖像之間在視覺亮度上的時(shí)間重疊特性曲線 新的理論：似動(dòng)現(xiàn)象定義：人們把客觀上靜止的物體看成是運(yùn)動(dòng)的，或者把客觀上不連續(xù)的位移定義：人們把客觀上靜止的物體看成是運(yùn)動(dòng)的，或者把客觀上不連續(xù)的位移看成是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象?？闯墒沁B續(xù)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。20世紀(jì)初,德國心理學(xué)家M.韋特海默用實(shí)驗(yàn)方法研究了似

16、動(dòng)現(xiàn)象。他相繼呈現(xiàn)一條垂直(a)和一條水平（b）的發(fā)亮線段（見圖似動(dòng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)示意）,改變兩條線段呈現(xiàn)的時(shí)距,并測(cè)量對(duì)它們的知覺經(jīng)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩條線段的距離短于30毫秒時(shí),人們看到a、b同時(shí)出現(xiàn)；當(dāng)時(shí)距長于200毫秒時(shí)，人們看到a、b先后出現(xiàn)；當(dāng)時(shí)距約為60毫秒時(shí),人們看到線段從a向b運(yùn)動(dòng)。韋特海默解釋說，當(dāng)視網(wǎng)膜受到兩條線段的刺激后,會(huì)引起皮層相應(yīng)區(qū)域的興奮。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)空條件下，這兩個(gè)興奮回路之間發(fā)生融合，形成短路，因而得到運(yùn)動(dòng)的印象。 似動(dòng)主要依賴于刺激物的強(qiáng)度、時(shí)間間隔和空間距離。這些物理參數(shù)的相互關(guān)系可以用科爾特定律來表示：當(dāng)刺激間的時(shí)距不變時(shí)，產(chǎn)生最佳運(yùn)動(dòng)的刺激強(qiáng)度和空間距離成正比

17、；當(dāng)空間距離恒定時(shí)，刺激物的強(qiáng)度與時(shí)距成反比；當(dāng)強(qiáng)度不變時(shí)，時(shí)距與空間距離成正比。有人認(rèn)為，對(duì)似動(dòng)具有重大意義的不是刺激的時(shí)距，而是刺激的持續(xù)時(shí)間。如a、b兩個(gè)刺激，a呈現(xiàn)100毫秒或更長一些，那么在a、b之間根本沒有時(shí)距時(shí)，也能知覺到最好的運(yùn)動(dòng)。近20年來,心理學(xué)家們對(duì)似動(dòng)與真正運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、似動(dòng)的機(jī)制、似動(dòng)中圖形因素與運(yùn)動(dòng)因素的相互關(guān)系、似動(dòng)的深度效應(yīng)等等，開展了大量的研究工作。這些研究對(duì)揭示人們?cè)鯓訌闹車h(huán)境中拾取運(yùn)動(dòng)的信息提供了寶貴的資料。 因而，動(dòng)態(tài)圖形與圖像是由多幅連續(xù)的、內(nèi)容相關(guān)而又彼此獨(dú)立的畫面序列構(gòu)成的一種離散型時(shí)基媒體形式。非線性編輯系統(tǒng)也正是利用了動(dòng)態(tài)圖形與圖像序列的這種離

18、散時(shí)基特性對(duì)序列進(jìn)行剪切、抽取、插入等操作，但仍然保持新序列的圖像之間在視覺亮度上的時(shí)間重疊特性，從而完成新的序列編排。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 1動(dòng)態(tài)圖形與圖像的視覺原理2視頻與動(dòng)畫 動(dòng)態(tài)圖形與圖像序列根據(jù)每一幅畫面的產(chǎn)生形式，又分為兩種不同的類別。當(dāng)每一幅畫面是人工繪制或計(jì)算機(jī)生成的畫面時(shí)，稱為動(dòng)畫； 當(dāng)每一幅畫面是由各種設(shè)備實(shí)時(shí)獲取的自然界景物圖時(shí)，稱為動(dòng)態(tài)影像視頻，簡稱視頻。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1

19、.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻3視頻信號(hào)的描述 當(dāng)今世界上的三種彩色電視信號(hào)制式：PAL制式 YUV顏色模型 NTSC制式 SECAM制式 YIQ顏色模型 我國的電視信號(hào)制式是：PAL制 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻3視頻信號(hào)的描述數(shù)字視頻是在模擬視頻的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 （1）視頻掃描特性 實(shí)際上，每秒24幅圖像的刷新率雖不會(huì)出現(xiàn)停頓現(xiàn)象，但 仍會(huì)使人眼感到畫面的閃爍，要消除明顯的閃爍感就要使畫面 刷

20、新率提高一倍，即每秒48次以上（如圖1-3所示）。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻圖像亮度視覺 t亮度 t t 圖1-3 畫面刷新率每秒48次以上的視覺亮度上的時(shí)間重疊特性曲線 3視頻信號(hào)的描述 （1）視頻掃描特性 視頻信號(hào)是采用了一種掃描技術(shù)來進(jìn)行傳輸與呈現(xiàn)的。 掃描技術(shù)又有隔行掃描和逐行掃描 。 電視技術(shù)中是把一幀圖像的每一個(gè)像素按從左到右，從上到下的順序逐點(diǎn)掃描傳送的。在PAL制中1 幀圖像分625個(gè)掃描行，為消除視覺閃爍感，又將原來一幀625掃描行的圖像按

21、奇數(shù)、偶數(shù)掃描行分離為“奇”、“偶”兩幅（又稱為場）畫面，這樣，每場畫面采用隔行交織掃描方式，共312.5行。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 信號(hào)發(fā)送時(shí)先發(fā)送奇數(shù)場，然后再發(fā)送偶數(shù)場，在接收端先接收到奇數(shù)場光柵，將整幅圖象大致呈現(xiàn)所示，然后再接收偶數(shù)場，并將偶數(shù)場圖象鑲嵌在奇數(shù)場圖像中，從而得到了精細(xì)的整幅圖象，如圖1-4所示。 圖a 圖b 圖c 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1

22、.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 （a）奇數(shù)場圖像 （b）偶數(shù)場圖像 （c）奇、偶數(shù)場鑲嵌 圖1-4 隔行掃描圖像再現(xiàn)示意圖 除了上述隔行掃描的方式之外，還有逐行掃描的方式，它是計(jì)算機(jī)屏幕畫面顯示的基礎(chǔ)，具有更好的動(dòng)態(tài)顯示效果。作為計(jì)算機(jī)顯示基礎(chǔ)的逐行掃描方式已被吸納到數(shù)字高清晰度電視標(biāo)準(zhǔn)中來，電視第一次在大動(dòng)態(tài)畫面和高清晰靜止畫面兩方面的顯示都達(dá)到了較好的平衡。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 （2）視頻掃描格式 目前掃描格式主要有兩大類：525/

23、59.94和625/50，即：每幀的行數(shù)/每秒的場數(shù)。 NTSC制的場頻準(zhǔn)確數(shù)值是59.94005994Hz，行頻是15734.26573Hz；PAL制的場頻是50Hz，行頻是1562Hz。 在數(shù)字技術(shù)中經(jīng)常用水平、垂直像素?cái)?shù)和幀頻來表示掃描格式。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 目前數(shù)字視頻可以分為三種不同的標(biāo)準(zhǔn)： ATSC(Advanced Television Systems Committee, 廣播行業(yè)組織，美國高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì))標(biāo)準(zhǔn) 該標(biāo)準(zhǔn)中14種采

24、用逐行掃描方式。 高清晰度電視（HDTV）為19201080F，幀頻F為60（59.94）Hz/隔行掃描，幀頻30（29.97）Hz/逐行掃描，幀頻24（23.92）Hz/逐行掃描；還有（HDTV）1280720F，幀頻F為60（59.94）Hz/逐行掃描，幀頻30（29.97）Hz/逐行掃描，幀頻24Hz/逐行掃描。 常規(guī)清晰度電視（SDTV）為704 480 F和64O 480 F，幀頻F可以是 23.976、24、29.97、30、59.94和60Hz。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2

25、數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 DVB（The Digital Video Broadcasting Project，數(shù)字視頻廣播節(jié)目）標(biāo)準(zhǔn)（是以歐洲為典型的數(shù)字視頻標(biāo)準(zhǔn)） 25Hz幀頻的SDTV IRD可以接收掃描格式為72057625、54457625、35257625的圖像; 3OHz幀頻的SDTV IRD可以支持30000/1001Hz的幀頻，可以接收掃描格式為72048030、54448030、48068030、35248030和352240O30的圖像。 對(duì)25Hz的HDTV IRD，可以接收掃描格式為1152192OF和10801920F的圖像。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯

26、技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播)標(biāo)準(zhǔn) 它是由歐洲的DVB-T衍生出來的集中在日本的數(shù)字視頻標(biāo)準(zhǔn)，可以說是經(jīng)修改的歐洲方案。與DVB-T相比，ISDB-T增加了部分接收和分層傳輸功能，是一種標(biāo)準(zhǔn)化的復(fù)用方案，可以靈活地集成和發(fā)送多節(jié)目的電視和其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它可以接收的掃描格式與DVB系統(tǒng)相近。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基

27、礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 （3）像素與幀的寬高比 像素比是指圖像中的一個(gè)像素的寬度和高度之比，幀寬高比則是指圖像一幀的寬度和高度之比。 在非線性編輯工作中建立新項(xiàng)目時(shí)，根據(jù)最終作品的要求都需要設(shè)置項(xiàng)目視頻畫面的幀寬高比，當(dāng)導(dǎo)入的視頻素材使用了與項(xiàng)目設(shè)置不同的幀寬高比時(shí)，就必須確定如何協(xié)調(diào)這兩個(gè)不同的參數(shù)值。 像素的寬高比為1時(shí)是方形像素，其它類型是矩形像素，這主要取決于不同標(biāo)準(zhǔn)的視頻圖像的水平與垂直像素?cái)?shù)目的比值與其幀寬高比是否相同。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.

28、2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 （4）場及其順序 視頻素材從掃描的形式上看，可以分為交錯(cuò)式和非交錯(cuò)式。 在交錯(cuò)視頻中，每一幀由兩個(gè)場 (Field)構(gòu)成，稱為奇場 （Odd Field）和偶場(Even Field)，在Premiere pro中稱為上場 （Upper Field）和下場（Lower Field），這些場依順序顯示在NTSC或PAL制式的監(jiān)視器上。 在非交錯(cuò)視頻中，掃描線是按著從上到下的順序全部顯示的，而計(jì)算機(jī)圖形圖像軟件是以非交錯(cuò)式顯示視頻的。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.

29、2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 （5）SMPTE時(shí)間碼 SMPTE將以小時(shí):分鐘:秒:幀的形式確定每一幀的地址。有幾種不同的SMPTE時(shí)間碼標(biāo)準(zhǔn)，用于不同的幀率。PAL制采納的是25fps的標(biāo)準(zhǔn)，而NTSC制采納了29.97fps的標(biāo)準(zhǔn)。但NTSC時(shí)間碼仍采用30fps的幀速率，這就造成了實(shí)際播放和測(cè)量的時(shí)間長度有0.1的差異。為了定位，制定出一個(gè)被稱為Drop Frame（掉幀）的格式。多數(shù)視頻編輯系統(tǒng)既裝有掉幀，也裝有不掉幀時(shí)間碼格式。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視

30、頻與音頻數(shù)字視頻與音頻4視頻信號(hào)的數(shù)字化 數(shù)字化過程包括視頻信號(hào)的采樣、量化與編碼3個(gè)步驟，一般習(xí)慣稱其為數(shù)字化三步曲。 以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔讀取模擬信號(hào)波形幅值的過程叫“采樣”，將采樣時(shí)刻的信號(hào)幅值歸整定量的過程叫 “量化”，將量化后的一連串整數(shù)用一個(gè)二進(jìn)制數(shù)碼序列來表示叫做“編碼” 。圖1-5是數(shù)字化過程的示意圖。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻視頻信號(hào)的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)ITU-601標(biāo)準(zhǔn)，又稱為4：2：2標(biāo)準(zhǔn)。即：在每4個(gè)連續(xù)的采樣點(diǎn)上，取4個(gè)亮度y的樣本值，而色差u

31、、v分別取其第一點(diǎn)和第三點(diǎn)的樣本值，共8個(gè)樣本。除了4：2：2標(biāo)準(zhǔn)外，數(shù)字視頻的采樣格式還有：4：1：1標(biāo)準(zhǔn)，4：4：4標(biāo)準(zhǔn)，4：2：0標(biāo)準(zhǔn)。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻幅 10 9.7 輸入波形值 9 8 8.8 7 7.1 6 6 5.8 5 5 4.9 4 3 2 2.3 1 1.4 0 t （a）采 樣量 7 7 輸入波形化 6 6級(jí) 5 5數(shù) 4 4 4 4 4 3 2 2 1 1 0 t （b）量 化（3 bit）脈 1 001 100 111 1

32、10 100 100 101 100 010沖 0 t （c）編 碼 圖1-5 采樣、量化、編碼示意圖 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ)1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻采樣編碼量化 5 5數(shù)字音頻技術(shù)數(shù)字音頻技術(shù) 能夠被人的聽覺感知并且被人們接受的聲音信號(hào)是一種模擬信號(hào),因?yàn)樗跁r(shí)間上和幅值上都是連續(xù)（不間斷）變化的信號(hào)。同模擬視頻處理一樣，想要將模擬音頻在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行編輯處理，也要通過數(shù)字化轉(zhuǎn)換把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)。數(shù)字化轉(zhuǎn)換過程，同樣由采樣、量化和編碼構(gòu)成。由于人耳能聽到的聲音最高頻率

33、為20kHZ，也就是音頻的最大帶寬為20kHZ，因而根據(jù)采樣定理要想不失真地重構(gòu)音頻信號(hào)，則采樣頻率必須高于被采樣信號(hào)所含最高頻率的兩倍，即采樣率只要高于40kHZ就可，這與視頻采樣速率比較起來低得多。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.2 1.1.2 數(shù)字視頻與音頻數(shù)字視頻與音頻 數(shù)字化后的視頻與音頻信號(hào)由于其所具有的龐大的信息量，還難于直接用在非線性編輯的實(shí)時(shí)處理工作中，因此數(shù)字化后的視頻與音頻信號(hào)還必須要經(jīng)過編碼壓縮。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1

34、 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.1.3 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 1視頻信號(hào)的壓縮編碼 定義：在保持信號(hào)質(zhì)量的前提下，設(shè)法降低碼率及數(shù)據(jù)量，才能使數(shù)字視頻標(biāo)準(zhǔn)得到應(yīng)用。而這種降低碼率的過程，被稱為壓縮編碼，或信源編碼。 原理：信源之所以可以壓縮是因?yàn)橐曨l圖像信息內(nèi)存在著大量的規(guī)律性，或稱相關(guān)性。由于圖像是以塊和輪廓組成的，在同一幀內(nèi)（幀內(nèi)）或相鄰幀之間（幀間）存在著大量相同的內(nèi)容，在傳輸?shù)那耙粋€(gè)樣值中也包含了后一個(gè)樣值或后一幀中相關(guān)位置或相關(guān)頻率的樣值內(nèi)容，這就是冗余內(nèi)容。要去除信息中的相關(guān)性，去除冗余碼，使樣值獨(dú)立，從而提高熵值，降低信息碼流。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯

35、技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.1.3 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 分類：從視頻圖像壓縮后的質(zhì)量角度看，壓縮方法基本可分成無損壓縮和有損壓縮兩類。 無損壓縮當(dāng)數(shù)據(jù)被壓縮之后再進(jìn)行解壓，得到的重現(xiàn)圖像與原始圖像基本相同。其壓縮率通常很小，并不實(shí)用。 有損壓縮有較高的壓縮比，雖然解壓后得到的重現(xiàn)圖像相對(duì)于原始圖像質(zhì)量降低了，但引起的微小誤差，不足以使人眼察覺。因此，有損壓縮是視頻處理中更有實(shí)用價(jià)值的方式。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.1.3

36、 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 1視頻信號(hào)的壓縮編碼 常用的壓縮標(biāo)準(zhǔn)是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織推薦的JPEG和MPEG。 JPEG是一種針對(duì)靜止的連續(xù)色調(diào)的圖像壓縮方法，它屬于帖內(nèi)壓縮（只在本幀范圍內(nèi)去除冗余量）。它可按大約20:1的比率壓縮圖像，而不會(huì)導(dǎo)致太大圖像質(zhì)量和彩色數(shù)據(jù)的誤差，它的壓縮和解壓是對(duì)稱的，這樣壓縮和解壓可以使用相同的硬件或軟件，而且壓縮和解壓時(shí)間大致相同。 非線編系統(tǒng)中經(jīng)常使用的壓縮格式是在JPEG基礎(chǔ)上制定的 Motion-JPEG標(biāo)準(zhǔn)，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)視頻圖像的實(shí)時(shí)壓縮和解壓縮。使用Motion-JPEG方式捕獲的視頻在編輯過程中可以隨機(jī)編輯任意幀，而與其他幀不相關(guān)。 第第1 1章章 數(shù)

37、字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.1.3 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 1視頻信號(hào)的壓縮編碼 MPEG即運(yùn)動(dòng)圖像國際壓縮標(biāo)準(zhǔn)，是一種不對(duì)稱的壓縮算法，壓縮的計(jì)算量比解壓縮大得多，所以壓縮常用硬件來執(zhí)行而解壓縮則用軟件、硬件均可執(zhí)行。由于MPEG壓縮形成的數(shù)字視頻不具有幀的定位功能，因此無法對(duì)幀進(jìn)行編輯處理。在視頻制作過程中，往往是非線性編輯系統(tǒng)先采用通用的格式進(jìn)行編輯，最后再轉(zhuǎn)換成MPEG文件。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.

38、1.3 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 1視頻信號(hào)的壓縮編碼 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.1.3 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 2數(shù)字音頻的壓縮編碼 音頻數(shù)據(jù)壓縮的方案可以有三方面的考慮，一是降低采樣頻率，二是降低量化位數(shù)，三是去除音頻編碼中的冗余信息。 根據(jù)數(shù)字信號(hào)采樣定理的要求，根據(jù)音頻信號(hào)的帶寬等因素，人們一般將音頻采樣頻率確定為44.1kHz，不可能再降低了，其目的是確保聲音的高質(zhì)量還原。 數(shù)字音頻的壓縮可以從量化方面入手，可以減少每位樣本所需要的量化位數(shù)，然而這種量化位數(shù)的降低應(yīng)是建立在確保音頻

39、質(zhì)量的基礎(chǔ)之上的，過于低的量化位數(shù)會(huì)導(dǎo)致信息的損失，降低音頻質(zhì)量。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.1.3 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 更多的考慮是去除音頻編碼中的冗余信息。數(shù)字音頻的壓縮可以考慮兩個(gè)心理聲學(xué)模型，即絕對(duì)聽閾和掩蔽效應(yīng)，以此來確定哪些成分在音頻信號(hào)內(nèi)可能是冗余的。圖1-6反映了人的絕對(duì)聽閾的情況。 140(db) 120 120 方 100SPL 80 80方 60 40 40方 20 0 0方 絕對(duì)聽閾曲線 - 20 20 40 100 200 400 1k 2k 4k 10k 20

40、k f (Hz) 圖1-6 等響度曲線 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.1.3 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 掩蔽閾值/db 80 強(qiáng)音處掩蔽效應(yīng) 60 原絕對(duì)聽閾曲線 40 20 0 0 1 2 4 6 8 10 12 14 16 頻率/ kHz 圖1-7 1kHz 聲音的掩蔽效應(yīng)圖1-7反映了聲音的掩蔽效應(yīng)。 原理：人耳對(duì)頻域中絕對(duì)聽閾曲線以下部分的聲音無法察覺，因而大量的在絕對(duì)聽閾曲線以下的音頻信號(hào)對(duì)人耳來說是毫無意義的，因此不必記錄或傳輸。 被強(qiáng)音掩蔽了的弱音也無法被人耳察覺，因此同樣不必記錄或

41、傳輸。 另外可以將音頻信號(hào)中那些對(duì)人耳較不敏感的頻率段用較粗的量化步長量化，以便舍去一些次要信息，而對(duì)于人耳聽覺較敏感的頻段則設(shè)立較小的量化步長，使用較多的碼位來傳送，以確保必要的聲音信息。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.1.3 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 音頻壓縮格式：WAV、MIDI、MP3等。WAV是Microsoft公司采用的波形聲音文件存儲(chǔ)格式,主要由外部音源錄制后,經(jīng)聲卡轉(zhuǎn)找成數(shù)字化信息,以擴(kuò)展名WAV存儲(chǔ),播放時(shí)還原成模擬信號(hào),由揚(yáng)聲器輸出,WAV文件直接記錄了真實(shí)聲音的二進(jìn)制采樣數(shù)據(jù)

42、,通常文件較大,多用于存儲(chǔ)簡短的聲音片斷MIDI存放的不是聲音采樣信息,而是將樂器彈奏的每個(gè)音符記錄為一連串?dāng)?shù)字,然后由聲卡上的合成器根據(jù)這些數(shù)字代表的含義進(jìn)行合成后由揚(yáng)聲器放聲音,相對(duì)于WAV文件,MIDI文件顯得更加緊湊,其文件尺寸通常比聲音文件小得多,在多媒體應(yīng)用中,一般WAV文件存放的是解說詞,MIDI存放的是背景音樂MP3是MPEG音頻文件的一種有損壓縮,壓縮比為10:1-12:1,MP3因?yàn)槠鋲嚎s比較高,音質(zhì)接近CD,制作簡單,便于交換等優(yōu)點(diǎn),非常適合在網(wǎng)上傳播,是目前使用最多的音頻格式文件. mp3 wav midi 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技

43、術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.1.3 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 數(shù)字壓縮編碼技術(shù)是實(shí)現(xiàn)非線性編輯的基石。當(dāng)前的非線性編輯系統(tǒng)中核心的部分就是視頻與音頻的壓縮與解壓縮硬件和軟件子系統(tǒng)，它在進(jìn)行非線性編輯的過程中，自始至終擔(dān)當(dāng)著對(duì)視頻與音頻信號(hào)的壓縮與解壓縮工作，以達(dá)到令人滿意的實(shí)時(shí)處理的視頻畫面和聽覺效果。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.1 1.1 數(shù)字媒體基礎(chǔ)數(shù)字媒體基礎(chǔ) 1.1.3 1.1.3 數(shù)字壓縮編碼數(shù)字壓縮編碼 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編

44、輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ) 非線性編輯嚴(yán)格意義上說應(yīng)該稱為數(shù)字媒體非線性編輯，是數(shù)字媒體技術(shù)進(jìn)入廣播電視領(lǐng)域的表征。數(shù)字媒體技術(shù)給傳統(tǒng)影視制作帶來的變化是巨大的，這不僅表現(xiàn)在技術(shù)手段的數(shù)字化上，而且也表現(xiàn)在新的理論和概念上，非線性編輯概念的出現(xiàn)，就是這一變化的體現(xiàn) 1物理剪輯方式 1956年，安培公司發(fā)明了磁帶錄像機(jī)，可以利用電視觀看編輯的節(jié)目了。但節(jié)目編輯形式仍沿用了電影的剪輯方式。這種編輯方式對(duì)磁帶有損傷，節(jié)目磁帶不能復(fù)用，編輯時(shí)也無法實(shí)時(shí)查看畫面。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ)1.2.1 1.2.1 影視編輯

45、發(fā)展歷程影視編輯發(fā)展歷程 2電子編輯方式 1961年，錄像技術(shù)和錄像機(jī)功能不斷完善，電視編輯進(jìn)入了電子編輯時(shí)代，可以利用標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)編系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從素材到節(jié)目的轉(zhuǎn)錄。電子編輯避免了對(duì)磁帶的損傷，在編輯過程中也可以查看編輯結(jié)果，及時(shí)修改。電子編輯的編輯精度不高，無法逐幀重放，帶速不均勻造成的接點(diǎn)處出現(xiàn)跳幀現(xiàn)象。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ)1.2.1 1.2.1 影視編輯發(fā)展歷程影視編輯發(fā)展歷程 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ)1.2.

46、1 1.2.1 影視編輯發(fā)展歷程影視編輯發(fā)展歷程 3時(shí)碼編輯方式 1967年，美國電子工程研制出了EECO時(shí)碼系統(tǒng)，1969年，使用SMPTE/EBU時(shí)碼對(duì)磁帶位置進(jìn)行標(biāo)記的方法實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，利用基于時(shí)碼設(shè)備的編輯技術(shù)和手段不斷涌現(xiàn)，編輯精度和編輯效率有了大幅度的提高。但是電視編輯仍無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)編輯點(diǎn)定位功能，磁帶復(fù)制造成的信號(hào)損失也沒有徹底解決。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ)1.2.1 1.2.1 影視編輯發(fā)展歷程影視編輯發(fā)展歷程 4非線性編輯方式 1970年，美國造出了第一臺(tái)非線性編輯系統(tǒng)，這種早期的模擬

47、非線性編輯系統(tǒng)將圖像信號(hào)以調(diào)頻方式記錄在磁盤上，可以隨機(jī)確定編輯點(diǎn)。80年代出現(xiàn)了純數(shù)字非線性編輯系統(tǒng)，但當(dāng)時(shí)壓縮硬件還不成熟，磁盤存儲(chǔ)容量也很小，因而視頻信號(hào)并不是以壓縮方式記錄的，系統(tǒng)也僅限于制作簡單的廣告和片頭。90年代以后，隨著數(shù)字媒體技術(shù)和存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展、實(shí)時(shí)壓縮芯片的出現(xiàn)、壓縮標(biāo)準(zhǔn)的建立以及相關(guān)軟件技術(shù)的發(fā)展，使得非線性編輯系統(tǒng)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ)1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 1線性編輯與非線性編輯 在影視編輯領(lǐng)域，“線性”與“非線性”的概念主

48、要是從視音頻信息存儲(chǔ)的方式出發(fā)來區(qū)別的,一般來說，將存儲(chǔ)信息的順序與接受信息的順序相關(guān)或一致的方式稱為“線性”，將存儲(chǔ)信息與接受信息的順序不相關(guān)或不一致的方式稱為“非線性”。 人們用“線性“這個(gè)詞描述磁帶存儲(chǔ)視音頻信號(hào)的方式，這是因?yàn)榇艓Т鎯?chǔ)信息的順序與接收信息的順序相關(guān)，所以人們也就將基于磁帶存儲(chǔ)的編輯方式稱為線性編輯方式。 人們用“非線性“這個(gè)詞描述數(shù)字硬盤、光盤等介質(zhì)存儲(chǔ)數(shù)字化視音頻信息的方式，這是因?yàn)閿?shù)字化存儲(chǔ)信息的位置是按照盤操作系統(tǒng)規(guī)則(Software routine，一個(gè)軟件程序)進(jìn)行分配的，存儲(chǔ)信息與接受信息的順序可以完全不相關(guān)。這樣，基于數(shù)字硬盤或光盤存儲(chǔ)的編輯方式也就被稱

49、為非線性編輯方式。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ)1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 1線性編輯與非線性編輯 非線編的優(yōu)勢(shì)： 素材以文件的形式儲(chǔ)存在硬盤內(nèi)，復(fù)制調(diào)用都很方便，且沒有損失。 在時(shí)間線上可以任意組織素材 特技效果豐富且應(yīng)用靈活方便 軟件界面直觀，操作簡單，素材查找快速準(zhǔn)確 以計(jì)算機(jī)硬件為平臺(tái)，維護(hù)檢修比較容易，軟件的維護(hù)、維修和升級(jí)也比較簡單 局限：受計(jì)算機(jī)硬件影響和制約大 存儲(chǔ)介質(zhì)有可能出現(xiàn)故障 上載素材及輸出視頻時(shí)間長 許多特技由于計(jì)算機(jī)限制不能實(shí)現(xiàn)，且渲染需要時(shí)間、修改之后需

50、要重新生成。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ)1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 1線性編輯與非線性編輯 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ)1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 2. 脫機(jī)編輯與聯(lián)機(jī)編輯 “脫機(jī)(Off-l1ne)編輯”，即采用較低的分辨率和較大壓縮比（如100：1）將所用原始素材捕獲到計(jì)算機(jī)中，按照腳本計(jì)劃進(jìn)行編輯操作，完成編輯后輸出EDL（Edit Decision List）表。

51、該表又稱為編輯決策表，它記錄了視音頻編輯的完整信息。“聯(lián)機(jī)(On-line)編輯”，即先將EDL表文件輸入到編輯控制器內(nèi)，然后控制廣播級(jí)錄象機(jī)以較小壓縮比（如2：1）按照EDL表自動(dòng)進(jìn)行廣播級(jí)成品帶的編輯及疊加實(shí)時(shí)特技 (硬件特技)等，最終輸出為高質(zhì)量的成品帶。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ)1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 3實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的基本條件 （1）基本條件之一 數(shù)字化存儲(chǔ)特性 視音頻信息存儲(chǔ)的不同特性從根本上決定了線性與非線性不同的編輯方式。 為了對(duì)非線形編輯過程有更清晰的認(rèn)

52、識(shí)，首先要對(duì)線性編輯過程作一了解。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ) 1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 3實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的基本條件 （1）基本條件之一 數(shù)字化存儲(chǔ)特性 基于磁帶存貯介質(zhì)進(jìn)行編輯時(shí)，要受到磁帶存儲(chǔ)特性的制約。首先要在各素材帶上對(duì)所需的素材片段以時(shí)間碼的編號(hào)分別順序?qū)ふ?，然后將找到的各個(gè)素材片段按時(shí)間碼的順序分別記錄在錄象機(jī)節(jié)目磁帶上，形成成品帶，這就是線性編輯過程。顯然，線性編輯過程就是一個(gè)內(nèi)容復(fù)制的過程，而且這個(gè)復(fù)制過程很繁瑣。 以兩個(gè)素材帶為例（如圖1-8所示），各素材帶

53、上所需的多個(gè)片段的順序與復(fù)制到節(jié)目帶上的順序并不相同，根據(jù)場景與劇情排列順序的需要，必須反復(fù)進(jìn)行正走帶4次、倒帶3次、磁帶間轉(zhuǎn)換5次和復(fù)制7次，耗費(fèi)了大量的時(shí)間。這種方式也帶來了對(duì)已編好的節(jié)目進(jìn)行修改或插入新片段的困難。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ) 1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 3實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的基本條件 （1）基本條件之一 數(shù)字化存儲(chǔ)特性 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ) 1.2.2 1.2.2

54、非線性編輯概念非線性編輯概念 3實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的基本條件 （1）基本條件之一 數(shù)字化存儲(chǔ)特性 素材帶1 走帶2次，倒帶2次 兩磁帶間轉(zhuǎn)換5次 素材帶2 走帶2次，倒帶1次 編輯節(jié)目帶 復(fù)制操作7次 圖1-8 線性編輯過程 0 A B C D E F G H A B C D E F G H C D B C G E G A B C D E F G H A B C D E F G H C D B C G E G走帶方向 數(shù)字硬磁盤的優(yōu)異的存儲(chǔ)特性決定了視音頻素材的非線性編輯方式。硬磁盤保存的所有數(shù)據(jù)都有地址，因而數(shù)據(jù)的存取可按地址直接進(jìn)行，與數(shù)據(jù)的排列順序無關(guān)，而且其按已知地址尋找數(shù)據(jù)所用的時(shí)間

55、極短，所以，硬盤中素材片段相互位置的關(guān)系可以理解為是并列平行的、沒有順序的，所編輯的素材片段之間的轉(zhuǎn)換也可以視為為不需時(shí)間的、直接跳躍的。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ) 1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 3實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的基本條件 （1）基本條件之一 數(shù)字化存儲(chǔ)特性 還以兩個(gè)素材帶為例，分析非線性編輯的工作過程，如圖1-9所示，將素材帶上所需的素材數(shù)字化后，壓縮并存儲(chǔ)到磁盤上，形成一系列文件，這個(gè)過程稱為素材上載或視音頻捕獲過程。上載時(shí)兩個(gè)素材磁帶只需依次正走帶，不需反復(fù)倒帶，素材帶之

56、間只需轉(zhuǎn)換一次，也不需考慮素材片段存儲(chǔ)到硬盤中的位置和順序。系統(tǒng)可以對(duì)素材文件進(jìn)行非線性編輯，并用EDL文件引導(dǎo)素材文件在編輯中跳轉(zhuǎn)。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ) 1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 3實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的基本條件 （1）基本條件之一 數(shù)字化存儲(chǔ)特性 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ) 1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 3實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的基本條件 （1）基本條件之一 數(shù)字

57、化存儲(chǔ)特性 素材帶1 走帶1次 數(shù)字 硬磁盤 素材間 的跳躍 素材帶2 走帶1次 圖1-9 非線性編輯過程 A B C D E F G H C E B G硬磁盤 素材間 C D D G A B C D E F G H走帶方向走帶方向 非線性編輯的全過程實(shí)質(zhì)是對(duì)各素材片段地址指針移動(dòng)順序的編排過程，編輯時(shí)可以隨意改變素材片段地址指針而與其存儲(chǔ)的物理位置無關(guān)，因而素材片段間的連接在地址指針的指引下是以一種跳躍方式進(jìn)行的，而且這種跳躍所用的時(shí)間幾乎為零。跳躍轉(zhuǎn)換是非線性編輯的重要特點(diǎn)，從而也帶來了精確、高效、容易修改的優(yōu)點(diǎn)。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.

58、2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ) 1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 3實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的基本條件 （1）基本條件之一 數(shù)字化存儲(chǔ)特性 選擇合理的碼率壓縮方式是實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的又一基本條件。這不僅是因?yàn)閿?shù)字化后的高質(zhì)量視音頻信號(hào)仍然具有非常高的傳輸與存儲(chǔ)碼率，更重要的是非線性編輯過程為了達(dá)到令人滿意的質(zhì)量和效果，需要同步進(jìn)行素材捕獲與存儲(chǔ)，需要精確到幀的編輯，需要對(duì)素材信號(hào)疊加轉(zhuǎn)場、運(yùn)動(dòng)、濾鏡等特效，需要合成字幕、圖形和動(dòng)畫等等，這些工作無一不需要對(duì)視音頻信號(hào)進(jìn)行精確地實(shí)時(shí)處理，那么，當(dāng)前解決這一問題的最主要方法就是對(duì)視音頻信號(hào)的合理碼率壓縮。 第第1 1章章

59、數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ) 1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 3實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的基本條件 （2）基本條件之二 合理的碼率壓縮方式 選擇合理的碼率壓縮方式，首先需要考慮的是壓縮方式。必須滿足對(duì)視音頻信號(hào)的非線性編輯精確到幀的工作要求，不適于采用那種幀間壓縮過大的碼率壓縮方式。其次要考慮采用的碼率壓縮方式生成的視音頻壓縮文件應(yīng)是流行的標(biāo)準(zhǔn)化文件，應(yīng)具有很好的兼容性。再需考慮的是采用的碼率壓縮方式要有合適的算法和硬件壓縮編碼處理器的支持。 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概

60、述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ) 1.2.2 1.2.2 非線性編輯概念非線性編輯概念 3實(shí)現(xiàn)非線性編輯過程的基本條件 （2）基本條件之二 合理的碼率壓縮方式 第第1 1章章 數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述數(shù)字媒體非線性編輯技術(shù)概述 1.2 1.2 非線性編輯基礎(chǔ)非線性編輯基礎(chǔ)1.2.3 1.2.3 數(shù)字合成概念數(shù)字合成概念 1.數(shù)字合成的基本概念 數(shù)字合成概念與數(shù)字編輯不同，它是通過各種操作把兩個(gè)以上的源視頻圖像合并成為一個(gè)單獨(dú)的圖像的過程。這個(gè)過程要通過各種操作使源圖像適合于合成，要通過各種手段使多個(gè)源圖像合并到一起。這個(gè)過程包含許多技術(shù)手段，又包含許多藝術(shù)方面的規(guī)律。 數(shù)字合