1、電 視 編 輯 技 藝主講：董 從 斌郵箱：本章要點第一章第一章 非線性編輯技術基礎非線性編輯技術基礎2 2 電視非線性編輯技術電視非線性編輯技術3 3 電視電視非線性非線性編輯系統編輯系統4 4 數字視頻格式及其應用數字視頻格式及其應用6 6 高校非編教學網高校非編教學網5 5 非線性編輯系統的發展非線性編輯系統的發展1 1 非線性編輯概述非線性編輯概述1. 1. 電影的剪輯是電視編輯源泉電影的剪輯是電視編輯源泉2. 2. 電子編輯的發展電子編輯的發展 1 1：1 1電視編輯系統電視編輯系統 多對一特技電視編輯系統多對一特技電視編輯系統 電視圖文創作系統電視圖文創作系統 攝錄設備的數字化攝錄

2、設備的數字化 第一節第一節 非線性電視編輯技術概述非線性電視編輯技術概述 非線性編輯系統非線性編輯系統 3. NLE3. NLE概念：以計算機操作系統為平臺，以編概念：以計算機操作系統為平臺，以編輯軟件為工具，利用先進算法和數據管理，對音輯軟件為工具，利用先進算法和數據管理，對音視頻等視聽信息進行編輯處理的專用設備系統。視頻等視聽信息進行編輯處理的專用設備系統。4.4.基本概念基本概念 （一）（一） 線性與非線性線性與非線性 A A 線性線性 非線性與物理數學上的意義不同。傳統的線性是成比非線性與物理數學上的意義不同。傳統的線性是成比例的變化，這里的例的變化，這里的“線性線性”是指信息存儲的樣

3、式與接受信息的順是指信息存儲的樣式與接受信息的順序相關性。序相關性。 B B 線性線性-是指信息存儲的樣式與接受信息的順序密切相關。是指信息存儲的樣式與接受信息的順序密切相關。磁帶上信息的位置決定讀出的順序。從第一個鏡頭到第三個鏡頭磁帶上信息的位置決定讀出的順序。從第一個鏡頭到第三個鏡頭無論以何種方式必須經過第二個鏡頭，本質上與磁帶無關。磁帶無論以何種方式必須經過第二個鏡頭，本質上與磁帶無關。磁帶是一種典型代表。是一種典型代表。 C C 非線性非線性-是指信息存儲的樣式與接受信息的不相關。以任是指信息存儲的樣式與接受信息的不相關。以任何方式隨機讀取磁盤上的信息，不同鏡頭及每個鏡頭的時間線可何方

4、式隨機讀取磁盤上的信息，不同鏡頭及每個鏡頭的時間線可以任意跨越，本質上與磁盤無關，磁盤是一種典型代表，還有光以任意跨越，本質上與磁盤無關，磁盤是一種典型代表，還有光盤、半導體存儲器件。盤、半導體存儲器件。 1 1、 脫機編輯脫機編輯-將素材以高壓縮比輸入非線性編輯系統，將素材以高壓縮比輸入非線性編輯系統，進行編輯、特技處理并不斷修改，從而產生編輯決定表（進行編輯、特技處理并不斷修改，從而產生編輯決定表（EDLEDL）。）。表內包括每個鏡頭的入點、出點、長度的絕對地址碼表內包括每個鏡頭的入點、出點、長度的絕對地址碼(TC)(TC)和特和特技代碼及相關參數（如，過度時間、方向、起始位置）軟件非技代

5、碼及相關參數（如，過度時間、方向、起始位置）軟件非實時特技。實時特技。 2 2、 聯機編輯聯機編輯-利用利用EDLEDL表控制高檔線性編輯系統，自動表控制高檔線性編輯系統，自動編制出高質量的節目。硬件實時特技。編制出高質量的節目。硬件實時特技。 3 3、 二者是一個事件的兩個過程。脫機編輯是一個信號質二者是一個事件的兩個過程。脫機編輯是一個信號質量低的結構形式完整的節目制作過程，聯機編輯是利用前者的量低的結構形式完整的節目制作過程，聯機編輯是利用前者的形式去組合高質量的素材。分兩階段是由于非線編的存儲能力形式去組合高質量的素材。分兩階段是由于非線編的存儲能力和運算能力低，取樣算法和壓縮技術不夠

6、科學所致。和運算能力低，取樣算法和壓縮技術不夠科學所致。 目前，合而為一目前，合而為一 -非線編，二者消失。非線編，二者消失。(二二) 聯機編輯與脫機編輯聯機編輯與脫機編輯 壓縮從兩個方面考慮：壓縮從兩個方面考慮： 一是利用圖像的統計特性進行壓縮，去掉那些表示冗余信息一是利用圖像的統計特性進行壓縮，去掉那些表示冗余信息（保留不確定信息（保留不確定信息/ /去掉確定的、可推知、對眼睛不要緊）數據；去掉確定的、可推知、對眼睛不要緊）數據； 二是利用人眼的視覺特性進行壓縮，對人眼不太敏感的信息，二是利用人眼的視覺特性進行壓縮，對人眼不太敏感的信息，用較少的比特數來表示，有損傷但人眼覺察不到，信息論認

7、為：用較少的比特數來表示，有損傷但人眼覺察不到，信息論認為：（有用）信息量（有用）信息量= =總數據量總數據量（無用的）冗余量。不采用數碼壓（無用的）冗余量。不采用數碼壓縮技術，數字電視節目就無法存儲、處理、傳輸，多媒體技術和縮技術，數字電視節目就無法存儲、處理、傳輸，多媒體技術和非線性編輯技術無法實現，數字化就無法發展。非線性編輯技術無法實現，數字化就無法發展。 壓縮的作用：節省存儲空間；縮短處理時間；節約傳輸通道，壓縮的作用：節省存儲空間；縮短處理時間；節約傳輸通道，充分利用頻譜資源。充分利用頻譜資源。 碼率壓縮技術是實現非線性編輯系統的基石。碼率壓縮技術是實現非線性編輯系統的基石。（三）

8、壓縮與存儲（三）壓縮與存儲（四）電視臺常見文件化生產工藝（四）電視臺常見文件化生產工藝文件化制播的節目技審、內審流程比較文件化制播的節目技審、內審流程比較優化之前優化之前 優化之后優化之后上載草編精編校色配音字幕技審一審二審打包轉碼遷移篩選復查歸檔編目審核編單草編轉碼遷移檢測預播播出電視臺常見生產工藝環節示意電視臺常見生產工藝環節示意圖圖第二節第二節 非線性電視編輯系統非線性電視編輯系統1非線性編輯系統的基本構成非線性編輯系統的基本構成 一、一、 非線性編輯系統非線性編輯系統 非線性編輯系統是基于計算機的視頻后期制作系統。其非線性編輯系統是基于計算機的視頻后期制作系統。其技術構成運用了基于計算

9、機的數據處理和文件管理技術，基技術構成運用了基于計算機的數據處理和文件管理技術，基于盤基記錄方式的隨機存取（于盤基記錄方式的隨機存取（random-access）與檢索技）與檢索技術以及數字視音頻處理等多媒體技術。非線性編輯系統基本術以及數字視音頻處理等多媒體技術。非線性編輯系統基本構成。構成。 1 1非線性編輯系統的基本構成非線性編輯系統的基本構成 1） 高性能計算機平臺高性能計算機平臺 多采用通用型高性能計算機多采用通用型高性能計算機作為非線性編輯系統的平臺，作為非線性編輯系統的平臺，用以完成數據存儲、人機界面用以完成數據存儲、人機界面管理以及視音頻硬件的驅動和管理以及視音頻硬件的驅動和控

10、制以及編輯軟件運行等基礎控制以及編輯軟件運行等基礎性管理任務。計算機平臺包括性管理任務。計算機平臺包括計算機常規硬件部分和相應的計算機常規硬件部分和相應的操作系統軟件平臺。操作系統軟件平臺。 1非線性編輯系統的基本構成非線性編輯系統的基本構成 2）視頻和音頻專用硬件）視頻和音頻專用硬件 視頻和音頻專用硬件是指用于視音頻數據采集視頻和音頻專用硬件是指用于視音頻數據采集和處理的附加硬件部分，包括視頻和音頻的接口（和處理的附加硬件部分，包括視頻和音頻的接口（模擬模擬/數字）；視頻音頻的模數轉換（數字）；視頻音頻的模數轉換（A/D、D/A）和數據壓縮和數據壓縮/解壓縮處理以及數字視頻特技（解壓縮處理以

11、及數字視頻特技（DVE）等功能模塊，目前主要用于品牌或功能強大需要硬等功能模塊，目前主要用于品牌或功能強大需要硬件加速運算的非編系統上，件加速運算的非編系統上， 普通的制作用戶多數采普通的制作用戶多數采用用CPU+GPU+I/O組成的純軟件非線性編輯系統以組成的純軟件非線性編輯系統以降低成本，依靠先進算法和多媒體計算機技術來完降低成本，依靠先進算法和多媒體計算機技術來完成視音頻編輯。成視音頻編輯。1非線性編輯系統的基本構成非線性編輯系統的基本構成 2）視頻和音頻專用硬件）視頻和音頻專用硬件 大洋大洋RedBridgeIII RedBridgeIII 視頻卡視頻卡1非線性編輯系統的基本構成非線性

12、編輯系統的基本構成3) 媒體數據存儲與傳輸系統媒體數據存儲與傳輸系統 高速大容量磁盤陣列存儲單元，用于視聽媒體（高速大容量磁盤陣列存儲單元，用于視聽媒體（AV）數據）數據的存儲，如的存儲，如SCSI RAID或或SATA RAID；FC SAN或或IP SAN等。等。 寬帶傳輸系統，用以滿足編輯計算機與存儲媒體之間的大寬帶傳輸系統，用以滿足編輯計算機與存儲媒體之間的大容量數據存儲和高速存取。如容量數據存儲和高速存取。如FCO(ptical Fiber Channel)光纖光纖網或網或FC+ 以太網。以太網。1非線性編輯系統的基本構成非線性編輯系統的基本構成 4) 非線性編輯軟件非線性編輯軟件

13、工作于計算機操作系統平臺之上，直接對視音頻數據進行工作于計算機操作系統平臺之上，直接對視音頻數據進行編輯合成制作的專業應用軟件，是非線性編輯系統的核心，非編輯合成制作的專業應用軟件，是非線性編輯系統的核心，非線性編輯的大多數操作都要在編輯軟件界面下進行。非線性編線性編輯的大多數操作都要在編輯軟件界面下進行。非線性編輯軟件由眾多不同功能模塊和相應的操作界面組成。輯軟件由眾多不同功能模塊和相應的操作界面組成。 編輯工作區，通過時間線、視頻軌、轉換與特技軌以及音編輯工作區，通過時間線、視頻軌、轉換與特技軌以及音頻軌完成素材的編輯，轉換特技處理與合成操作。頻軌完成素材的編輯，轉換特技處理與合成操作。

14、1非線性編輯系統的基本構成非線性編輯系統的基本構成 4) 非線性編輯軟件非線性編輯軟件 項目素材管理區，是以圖標項目素材管理區，是以圖標形式顯示的素材庫，標明了每段素形式顯示的素材庫，標明了每段素材的卷標、名稱、場記時間長度、材的卷標、名稱、場記時間長度、分辨率、壓縮格式等信息。分辨率、壓縮格式等信息。1非線性編輯系統的基本構成非線性編輯系統的基本構成 4) 非線性編輯軟件非線性編輯軟件 編輯預演區，用于編輯預演區，用于預演，檢驗編輯效果。預演，檢驗編輯效果。 工具欄，以工具圖工具欄，以工具圖標的形式提供編輯操作標的形式提供編輯操作所需的各種編輯工具。所需的各種編輯工具。1非線性編輯系統的基本

15、構成非線性編輯系統的基本構成 5) 外圍設備及控制接口外圍設備及控制接口 包括視頻音頻的信號源設備，視頻音頻的監視監聽、檢包括視頻音頻的信號源設備，視頻音頻的監視監聽、檢測設備和節目輸出等設備及其相應的遙控接口。如用于記錄測設備和節目輸出等設備及其相應的遙控接口。如用于記錄編輯節目的數字錄像機和編輯節目的數字錄像機和RS422遙控接口，觀看節目效果的遙控接口，觀看節目效果的視頻監視器，監聽音箱和示波器、矢量儀等。視頻監視器，監聽音箱和示波器、矢量儀等。2. 非線性編輯系統分類非線性編輯系統分類 1） 按計算機平臺類型分類按計算機平臺類型分類（1）基于）基于PC機平臺的系統機平臺的系統 系統以系

16、統以Intel及其兼容的及其兼容的CPU芯片為核心，以微軟的視窗操芯片為核心，以微軟的視窗操作系統為平臺軟件，具有性能價格比較高，更新換代速度快的作系統為平臺軟件，具有性能價格比較高，更新換代速度快的特點，是極易普及的非線性編輯系統。特點，是極易普及的非線性編輯系統。（2）基于）基于MAC機平臺的系統機平臺的系統 以蘋果公司的以蘋果公司的CPU芯片和操作系統為工作平臺，如芯片和操作系統為工作平臺，如Apple公公司的司的Final Cut,Avid公司的公司的Media Composer系列和系列和Data Translation公司的公司的Media100等產品，因良好的性能和悠久的等產品，

17、因良好的性能和悠久的歷史，擁有一批專業化的用戶，但因其計算機硬件和操作系統歷史，擁有一批專業化的用戶，但因其計算機硬件和操作系統都非國內的主流平臺，維護和更新不便，因而在普及應用上受都非國內的主流平臺，維護和更新不便，因而在普及應用上受到一定制約。到一定制約。（3）基于圖形工作站平臺的系統）基于圖形工作站平臺的系統 建立在建立在SGI的圖形工作站的基礎上，是屬于微型計算機的高的圖形工作站的基礎上，是屬于微型計算機的高端產品，其圖形和動畫扥個多媒體功能較強。但因價格昂貴和端產品，其圖形和動畫扥個多媒體功能較強。但因價格昂貴和通用性較差具有一定局限性。通用性較差具有一定局限性。 2非線性編輯系統分

18、類非線性編輯系統分類 2）按制作時效類型分類）按制作時效類型分類 （1）實時生成型系統，依靠專用視頻硬件技術，通過多）實時生成型系統，依靠專用視頻硬件技術，通過多通道視頻特技硬件加速視頻數據的運算處理，編輯合成過通道視頻特技硬件加速視頻數據的運算處理，編輯合成過程不需要生成等待的時間，能夠瞬時生成并輸出所編輯合程不需要生成等待的時間，能夠瞬時生成并輸出所編輯合成的節目。合成畫面的層數和視頻特技效果與硬件視頻通成的節目。合成畫面的層數和視頻特技效果與硬件視頻通道數和道數和DEV（2D或或3D）方式有關。特點是省時，但費錢）方式有關。特點是省時，但費錢（系統價格在數十萬元人民幣左右），一般用于高效

19、率，（系統價格在數十萬元人民幣左右），一般用于高效率，高成本電視制作。高成本電視制作。 （2）非實時生成型系統，主要依賴計算機硬件平臺和編）非實時生成型系統，主要依賴計算機硬件平臺和編輯軟件的運算能力來處理視頻數據的運算，編輯合成的節輯軟件的運算能力來處理視頻數據的運算，編輯合成的節目需要等待生成運算后才能輸出。特點是省錢（系統價格目需要等待生成運算后才能輸出。特點是省錢（系統價格在數千到數萬人民幣），但費時（生成運算需要數倍的節在數千到數萬人民幣），但費時（生成運算需要數倍的節目時長時間），主要用于低成本的普及性視頻制作。目時長時間），主要用于低成本的普及性視頻制作。2非線性編輯系統分類非線

20、性編輯系統分類 3）按節目應用域分類）按節目應用域分類 根據節目制作目的和標準，可分為根據節目制作目的和標準，可分為 （1）數字電影制作系統，節目制作達到電影要求的）數字電影制作系統，節目制作達到電影要求的4K分辨分辨率標準。率標準。 （2）高清電視制作系統，節目制作符合高分辨率電視標準）高清電視制作系統，節目制作符合高分辨率電視標準（1920X1080）和發布規范。）和發布規范。 （3）標清電視制作系統，節目制作符合標準分辨率電視標）標清電視制作系統，節目制作符合標準分辨率電視標準準(720X576)和發布規范。和發布規范。 （4）多媒體視頻制作系統，節目制作符合多媒體應用質量）多媒體視頻制

21、作系統，節目制作符合多媒體應用質量準準(1/4SDTV)和發布規范。和發布規范。2非線性編輯系統分類非線性編輯系統分類 4 4）信號類型與工作流程分類）信號類型與工作流程分類 基于模擬視頻信號基于模擬視頻信號(Analog video signal)(Analog video signal)流程的系統。流程的系統。模擬信號模擬信號 輸入接口輸入接口 分離信號分離信號YUVYUV分離信號分離信號Y/CY/C復 合 信 號復 合 信 號VideoVideo模數模數轉換轉換ADAD文件文件處理處理M-jpegM-jpeg數模數模轉換轉換DADA模擬信號模擬信號 輸出接口輸出接口 分離信號分離信號YU

22、VYUV分離信號分離信號Y/CY/C復 合 信 號復 合 信 號VideoVideo2非線性編輯系統分類非線性編輯系統分類4）信號類型與工作流程分類）信號類型與工作流程分類 基于數字視頻信號基于數字視頻信號(Digital video signal)流程的系統。流程的系統。數字信號數字信號 輸入接口輸入接口 SDISDI 1394 1394文件處理文件處理 AVI/AVI/ MPG MPG數字信號數字信號 輸出接口輸出接口 SDISDI 1394 13942非線性編輯系統分類非線性編輯系統分類4）信號類型與工作流程分類）信號類型與工作流程分類 基于數字視頻文件（基于數字視頻文件（Digital

23、 video files） 數據接口數據接口 13941394 USB USB 網絡網絡文件處理文件處理 MXF/MXF/ AAF AAF 數據接口數據接口 13941394 USB USB 網絡網絡2非線性編輯系統分類非線性編輯系統分類 5）按編輯模式分類）按編輯模式分類（1）時間線（）時間線（Time line）編輯模式：基于時間線與視頻圖）編輯模式：基于時間線與視頻圖層軌的編輯結構，二維方式操作直觀明了，多用于時空結構層軌的編輯結構，二維方式操作直觀明了，多用于時空結構簡單的通用編輯制作軟件，如簡單的通用編輯制作軟件，如Adobe公司公司Premier 6.0的時的時間線模式，基于時間線

24、結構的編輯模式。間線模式，基于時間線結構的編輯模式。 5 5）按編輯模式分類）按編輯模式分類（2 2）樹狀）樹狀(Tree structure)(Tree structure)編輯模式：基于節點圖和事件編輯模式：基于節點圖和事件的編輯結構，多維方式操作，多用于復雜嵌套結構的高級編的編輯結構，多維方式操作，多用于復雜嵌套結構的高級編輯制作軟件，如輯制作軟件，如AutodeskAutodesk公司公司SomkSomk的樹狀編輯模式就是基于的樹狀編輯模式就是基于事件的樹狀結構編輯模式。事件的樹狀結構編輯模式。2非線性編輯系統分類非線性編輯系統分類第三節第三節 數字視頻格式及其應用數字視頻格式及其應用

25、 一、一、 電視標準與視頻格式電視標準與視頻格式 按照對圖像分辨率要求的差異，數字視頻劃分為電影按照對圖像分辨率要求的差異，數字視頻劃分為電影、電視和多媒體等不同的應用領域。每個應用域都制定了相、電視和多媒體等不同的應用領域。每個應用域都制定了相應的標準，用以規范圖像質量和節目的交換，如我國的標清應的標準，用以規范圖像質量和節目的交換，如我國的標清電視（電視（SDTV）和高清電視）和高清電視(HDTV)標準。標準。 為了適應不同的應用需求，在每一標準下又派生出多為了適應不同的應用需求，在每一標準下又派生出多個視頻格式，如模擬電視中的個視頻格式，如模擬電視中的BVU（廣播級）、（廣播級）、VO

26、(業務級業務級)和和VHS(家用級家用級)格式；數字標清電視中的格式；數字標清電視中的50M格式和格式和25M的的DV格式以及數字高清電視中的格式以及數字高清電視中的MPEG4 AVC/H.264和和HDV格格式等。視頻格式的主要內容包括通用圖像格式式等。視頻格式的主要內容包括通用圖像格式Common Image Format)，寬高比，掃描方式，基帶信號碼率，通用，寬高比，掃描方式，基帶信號碼率，通用格式和傳輸標準等。格式和傳輸標準等。數字視頻應用標準與通用格式數字視頻應用標準與通用格式 GY-HM750-75P PMW-55-79P1 1視頻格式與編碼效率視頻格式與編碼效率 二、二、 數字

27、視頻應用要點數字視頻應用要點（1 1）視頻格式選擇）視頻格式選擇DVDV和和MPEG2MPEG2是標清電視中是標清電視中廣泛使用的格式，新一廣泛使用的格式，新一代的代的MPEG4 AVC/H.264MPEG4 AVC/H.264編編碼能夠提供碼能夠提供2 2倍于倍于MPEG2MPEG2和早期和早期MPEG4MPEG4格式的壓縮格式的壓縮效率，即在相同圖像質效率，即在相同圖像質量時比量時比MPEG2MPEG2節省節省50%50%的的碼流，自然就成為高清碼流，自然就成為高清應用中的理想選擇。應用中的理想選擇。1 1視頻格式與編碼效率視頻格式與編碼效率 （2 2）編碼參數選擇與壓縮質量優化）編碼參數

28、選擇與壓縮質量優化 在同一種視頻格式中，壓縮碼率對圖像質量的影響取決于圖像在同一種視頻格式中，壓縮碼率對圖像質量的影響取決于圖像分辨率、色信號取樣方式以及分辨率、色信號取樣方式以及GOPGOP結構等多種因素的組合，通過合結構等多種因素的組合，通過合理選擇編碼參數，可以提高編碼效率，優化圖像的壓縮質量。理選擇編碼參數，可以提高編碼效率，優化圖像的壓縮質量。（3 3）色信號取樣方式優化）色信號取樣方式優化 在分辨率相同的情況下，在分辨率相同的情況下，4:2:24:2:2取樣所需的比特數比取樣所需的比特數比4:2:04:2:0取樣取樣要多約要多約30 %, 30 %, 即分辨率同為即分辨率同為720

29、 x576720 x576時，以時，以4:2:04:2:0方式方式10Mb/s10Mb/s編碼的編碼的一段內容與以一段內容與以13Mb/s13Mb/s編碼的編碼的4:2:2 4:2:2 方式的同一段內容的圖像質量相方式的同一段內容的圖像質量相當。當。 對于位于制作鏈前端的視頻素材存檔要求留有較大的質量冗對于位于制作鏈前端的視頻素材存檔要求留有較大的質量冗余余 ，應選擇，應選擇4:2:24:2:2方式取樣，如標清的方式取樣，如標清的4:2:2PML4:2:2PML和高清的和高清的4:2:2PHL4:2:2PHL；作為視頻節目存檔則應選擇；作為視頻節目存檔則應選擇4:2:04:2:0方式取樣以提高

30、壓縮方式取樣以提高壓縮效率，如標清中的效率，如標清中的MPMLMPML和高清中的和高清中的MPHLMPHL。1 1視頻格式與編碼效率視頻格式與編碼效率 （4 4）GOPGOP（圖像組）結構優化（圖像組）結構優化 對同一種壓縮編碼而言，對同一種壓縮編碼而言，隨著隨著GOPGOP結構的加長，視頻的結構的加長，視頻的壓縮效率增高而其編輯性能降壓縮效率增高而其編輯性能降低（受幀間相關性的影響），低（受幀間相關性的影響），因此用于素材階段的視頻宜選因此用于素材階段的視頻宜選擇短擇短GOPGOP壓縮壓縮, , 如如MPEG 2 IMPEG 2 I幀幀和和MPEG4 AVC/H.264 IMPEG4 AVC

31、/H.264 I幀；而幀；而 對節目存檔階段的視頻則相反對節目存檔階段的視頻則相反，應選擇長，應選擇長GOPGOP壓縮以節省占壓縮以節省占用的資源，如用的資源，如MPEG2 IBP MPEG2 IBP 和和AVC/H.264 IBPAVC/H.264 IBP。視頻壓縮編。視頻壓縮編碼的算法、結構與碼率之間的碼的算法、結構與碼率之間的關系，如圖所示壓縮結構與編關系，如圖所示壓縮結構與編碼效率。碼效率。2 2工作流程與階段存檔標準工作流程與階段存檔標準 （1 1） 視頻壓縮中的最低透明碼率視頻壓縮中的最低透明碼率 視頻壓縮屬于有損壓縮，但只要將壓縮視頻的碼率保持視頻壓縮屬于有損壓縮，但只要將壓縮視

32、頻的碼率保持在在“透明質量透明質量”要求的最低碼率之上，就能獲得近似要求的最低碼率之上，就能獲得近似“透明透明” ” 的轉碼效果。對于標清的轉碼效果。對于標清MPEG2MPEG2視頻來說，全視頻來說，全I I幀結構幀結構4:2:2 4:2:2 MLML取樣時的透明碼率應為取樣時的透明碼率應為404050Mb/s50Mb/s；IBIBIBIBIBIB結構時碼率則結構時碼率則為為252530Mb/s30Mb/s；長；長GOP IBPGOP IBP（1515幀）結構時碼率為幀）結構時碼率為121218Mb/s18Mb/s。選擇其上限值能夠經受。選擇其上限值能夠經受5-85-8次編碼轉換，如只要求次編

33、碼轉換，如只要求3 3次左右次左右編碼轉換則可以放寬到碼率值的下限。對于高清和多媒體視編碼轉換則可以放寬到碼率值的下限。對于高清和多媒體視頻，可參照相同編碼方式的標清碼率值，再按像素總量的比頻，可參照相同編碼方式的標清碼率值，再按像素總量的比例關系予以增減即可。例關系予以增減即可。2 2工作流程與階段存檔標準工作流程與階段存檔標準 數字視頻存檔參考碼率數字視頻存檔參考碼率 2 2工作流程與階段存檔標準工作流程與階段存檔標準 （2 2） 視頻素材存檔視頻素材存檔 素材質量對最終節目的質量影響極大，視頻制作要求視頻素材質量對最終節目的質量影響極大，視頻制作要求視頻素材具有幀精度的編輯能力和經受多次

34、編解碼處理的質量冗余素材具有幀精度的編輯能力和經受多次編解碼處理的質量冗余，因此素材存檔應注意分辨率、掃描和取樣方式符合應用域的，因此素材存檔應注意分辨率、掃描和取樣方式符合應用域的標準，標準，4:2:24:2:2方式要優于方式要優于4:2:04:2:0或或4:1:14:1:1方式。方式。GOPGOP結構選擇宜短結構選擇宜短不宜長，全不宜長，全I I幀方式要優于幀方式要優于IBPIBP方式。視頻碼率不低于方式。視頻碼率不低于3 3或或5 5代轉代轉碼要求的透明底線碼率。碼要求的透明底線碼率。 以源碼格式直接存檔，減少編解碼次數可以避免不必要的以源碼格式直接存檔，減少編解碼次數可以避免不必要的圖

35、像質量劣化。使用數字攝錄像機拍攝視頻素材應首選應用域圖像質量劣化。使用數字攝錄像機拍攝視頻素材應首選應用域中的主流記錄格式，如下圖。中的主流記錄格式，如下圖。2 2工作流程與階段存檔標準工作流程與階段存檔標準 （2 2） 視頻素材存檔視頻素材存檔 視頻素材主流記錄格式視頻素材主流記錄格式 (3(3） 視頻制作存檔視頻制作存檔使用高質量中間編輯格式存檔使用高質量中間編輯格式存檔 為適應后期制作多平臺開放性工作流程，主流視頻軟件為適應后期制作多平臺開放性工作流程，主流視頻軟件商開發了基于高碼率上變換的中間編輯格式，如商開發了基于高碼率上變換的中間編輯格式，如Avid Avid 的的“DN x HD

36、”DN x HD”和和Apple Apple 的的“Pro Res”Pro Res”。其特點是全面支持高。其特點是全面支持高清和標清的視頻格式，可利用標準清和標清的視頻格式，可利用標準AAFAAF或或MXFMXF交換格式在異構交換格式在異構制作系統之間實現文件交互和視頻共享，極大地提升了制作制作系統之間實現文件交互和視頻共享，極大地提升了制作效率和節目母版的輸出質量。對于以高標清電視制作為主并效率和節目母版的輸出質量。對于以高標清電視制作為主并需要復雜后期處理的高端用戶是一種不錯的選擇。需要復雜后期處理的高端用戶是一種不錯的選擇。 2 2工作流程與階段存檔標準工作流程與階段存檔標準(3(3）

37、視頻制作存檔視頻制作存檔使用高效率通行格式存檔使用高效率通行格式存檔 對于低端視頻制作，囿于對資源和成本的考慮，常以對于低端視頻制作，囿于對資源和成本的考慮，常以DVDV格式格式拍攝或收集二手視頻資料作為素材。問題是，拍攝或收集二手視頻資料作為素材。問題是，DVDV格式壓縮效率較格式壓縮效率較低，直接存檔占用的資源過多；收集的資料視頻又會因格式繁雜低，直接存檔占用的資源過多；收集的資料視頻又會因格式繁雜不易管理，因此選擇一種編碼效率高、通用性好的視頻格式作為不易管理，因此選擇一種編碼效率高、通用性好的視頻格式作為存儲平臺不失為明智的辦法。微軟開發的存儲平臺不失為明智的辦法。微軟開發的VClVC

38、l（WMVWMV）就是一種能）就是一種能夠滿足上述要求的理想格式，比較適用于以多媒體視頻制作為主夠滿足上述要求的理想格式，比較適用于以多媒體視頻制作為主和低成本制作的用戶。和低成本制作的用戶。 VClVCl（WMVWMV）格式擁有）格式擁有3 3個大類（個大類（ProfileProfile）共）共1010個級（個級（LevelLevel）的分層編碼能力，可滿足高清（）的分層編碼能力，可滿足高清（HDTVHDTV）、標清（）、標清（SDTVSDTV）和多媒）和多媒體視頻的（體視頻的（CIFCIF、QCIFQCIF）等不同分辨率的應用，碼率選擇范圍可）等不同分辨率的應用，碼率選擇范圍可從從96Kp

39、bs96Kpbs到到135Mpbs135Mpbs不等。在不等。在 PCPC環境下具有較好的通用性，因而環境下具有較好的通用性，因而受到廣泛支持。受到廣泛支持。WMVWMV格式的壓縮效率是格式的壓縮效率是MPEG2MPEG2的的2 2倍，倍，DVDV的的6 6倍，與倍，與H.264H.264基本相當，具有圖像質量高，占用資源少的優點。基本相當，具有圖像質量高，占用資源少的優點。 2 2工作流程與階段存檔標準工作流程與階段存檔標準(4(4） 視頻節目存檔視頻節目存檔 用于發布或播出的視頻節目，宜采用長用于發布或播出的視頻節目，宜采用長GOPGOP結構壓結構壓縮以節省存儲資源。縮以節省存儲資源。 在

40、計算機、網絡環境中播放的視頻文件，應選擇系在計算機、網絡環境中播放的視頻文件，應選擇系統平臺媒體播放器和視頻服務器平臺支持的流媒體格式統平臺媒體播放器和視頻服務器平臺支持的流媒體格式，存檔碼率要兼顧圖像質量與信道帶寬的平衡。，存檔碼率要兼顧圖像質量與信道帶寬的平衡。 2 2工作流程與階段存檔標準工作流程與階段存檔標準(4(4） 視頻節目存檔視頻節目存檔 流媒體發布視頻格式流媒體發布視頻格式 2 2工作流程與階段存檔標準工作流程與階段存檔標準(4(4） 視頻節目存檔視頻節目存檔 以視頻光盤應用的視頻節目，需要轉換封裝成特定以視頻光盤應用的視頻節目，需要轉換封裝成特定編著格式發布，主流的視頻光盤編

41、著格式見下表視頻光編著格式發布，主流的視頻光盤編著格式見下表視頻光盤編著封裝格式。盤編著封裝格式。2 2工作流程與階段存檔標準工作流程與階段存檔標準3 3動畫資源的應用動畫資源的應用 (1(1） 二維動畫應用二維動畫應用 二維動畫可直接使用矢量文件或將其轉換為位圖序列文件二維動畫可直接使用矢量文件或將其轉換為位圖序列文件后使用。前者尺寸較小，如后使用。前者尺寸較小，如FlashFlash平臺的平臺的swfswf格式；后者如格式；后者如GifGif格格式，通用性較好。式，通用性較好。FliFli和和FlcFlc則屬于早期的動畫格式，應轉換后則屬于早期的動畫格式，應轉換后再用。再用。 FlashF

42、lash是基于矢量動圖的多媒體創作工具，具有交互設計能是基于矢量動圖的多媒體創作工具，具有交互設計能力（力（Action ScriptAction Script），可以響應用戶的輸入，實現動態控制媒），可以響應用戶的輸入，實現動態控制媒體播放和多流同步播放功能，是網絡動畫應用的首選平臺。體播放和多流同步播放功能，是網絡動畫應用的首選平臺。Flash Flash 文件包括影片文件（文件包括影片文件（* *.SWF.SWF），文檔文件（），文檔文件（* *.FLA.FLA）視頻）視頻文件（文件（* *.FLV.FLV）和項目文件（）和項目文件（* *.FLP.FLP）可按需要選擇。）可按需要選擇。

43、FlvFlv采用高采用高效的效的On2 VP6On2 VP6視頻編碼，可在無插件環境中直接使用視頻編碼，可在無插件環境中直接使用QuiclTimeQuiclTime、RealPlayerRealPlayer和和MediaplayerMediaplayer播放；播放；QuickTimeQuickTime的的movmov格式也支持格式也支持交互功能，但需要交互功能，但需要QuickTimePlayerQuickTimePlayer播放器的支持。播放器的支持。3 3動畫資源的應用動畫資源的應用 (2(2） 三維動畫應用三維動畫應用 三維動畫通常需要轉換成位圖序列文件使用。對于后三維動畫通常需要轉換成

44、位圖序列文件使用。對于后期需要進一步進行多層處理的三維動畫素材，應以帶有期需要進一步進行多層處理的三維動畫素材，應以帶有AlphaAlpha通道（透明層）的位圖序列文件存檔；不再需要后通道（透明層）的位圖序列文件存檔；不再需要后期處理的，則可直接轉換成通用的視頻格式文件用以播期處理的，則可直接轉換成通用的視頻格式文件用以播放，視頻格式可參照視頻素材標準部分的要求。放，視頻格式可參照視頻素材標準部分的要求。 DirectorDirector可直接導入可直接導入3D3D格式文件，目前仍然是單機版格式文件，目前仍然是單機版CD/DVD- ROMCD/DVD- ROM課件創作的首選工具。課件創作的首選

45、工具。第第四四節節 非線性編輯系統的發展非線性編輯系統的發展 非線性編輯系統是伴隨著視頻制作應用需求和應用非線性編輯系統是伴隨著視頻制作應用需求和應用方式的多元化、數字視頻技術和方式的多元化、數字視頻技術和ITIT技術的不斷發展而不技術的不斷發展而不斷演變的，主要經歷一下幾個發展階段。斷演變的，主要經歷一下幾個發展階段。1 1系統主體從視頻硬件到計算機平臺系統主體從視頻硬件到計算機平臺一、一、 非線性編輯系統的沿革非線性編輯系統的沿革2 2工作流程從基于磁帶到基于文件工作流程從基于磁帶到基于文件 (1(1） 基于模擬磁帶的工作流程：基于模擬磁帶的工作流程：A/DA/D轉換轉換 （依（依賴于硬件

46、的視頻文件）賴于硬件的視頻文件） D/A D/A轉換。轉換。 模擬視頻模擬視頻文件處理文件處理M - JPEG2 2工作流程從基于磁帶到基于文件工作流程從基于磁帶到基于文件 (2(2） 基于數字磁帶的工作流程：數字視頻信號基于數字磁帶的工作流程：數字視頻信號 通用格式視頻文件通用格式視頻文件 數字視頻信號。數字視頻信號。數字視頻數字視頻文件處理文件處理AVI /MPG2 2工作流程從基于磁帶到基于文件工作流程從基于磁帶到基于文件 (3(3）基于文件的視頻數據工作流程：端到端的文件）基于文件的視頻數據工作流程：端到端的文件處理方式。處理方式。視頻數據視頻數據文件處理文件處理MXF/AAF3 3編

47、輯格式從非通用視頻格式到通用視頻壓縮格式編輯格式從非通用視頻格式到通用視頻壓縮格式(1(1） M-JPEGM-JPEG壓縮格式的早期優勢與局限性壓縮格式的早期優勢與局限性 早期的非線性編輯系統絕大多數采用早期的非線性編輯系統絕大多數采用M-JPEGM-JPEG圖像數據壓圖像數據壓縮標準。縮標準。M-JPEGM-JPEG編碼器對活動圖像的每一幀進行實時幀內編碼器對活動圖像的每一幀進行實時幀內編碼壓縮，在編輯過程中可以隨機獲取和重放壓縮視頻的編碼壓縮，在編輯過程中可以隨機獲取和重放壓縮視頻的任一幀，很好地滿足了精確到幀的后期編輯要求，但是編任一幀，很好地滿足了精確到幀的后期編輯要求，但是編解碼需要

48、專用硬件的支持，不同的解碼需要專用硬件的支持，不同的M-JPEGM-JPEG格式之間不能夠格式之間不能夠實現有效的互換應用；同時與目前廣泛流行的實現有效的互換應用；同時與目前廣泛流行的DVDV及其及其DVCPRO25DVCPRO25、5050等攝像機記錄格式，與在后期編輯、傳輸和等攝像機記錄格式，與在后期編輯、傳輸和存儲領域通用的存儲領域通用的MPEG-2MPEG-2格式都無法進行具有使用價值的互格式都無法進行具有使用價值的互操作，已經逐漸地退出了新一代非線性編輯的應用。操作，已經逐漸地退出了新一代非線性編輯的應用。3 3編輯格式從非通用視頻格式到通用視頻壓縮格式編輯格式從非通用視頻格式到通用

49、視頻壓縮格式(2(2）標準化通用視頻格式大行其道）標準化通用視頻格式大行其道 通用的記錄格式通用的記錄格式DVDV及其衍生視頻格式及其衍生視頻格式 索尼、松下、索尼、松下、JVCJVC以及飛利浦等公司組成的國際集團聯合開發以及飛利浦等公司組成的國際集團聯合開發了具有較好質量、統一標準的家用數字錄像機格式，稱為了具有較好質量、統一標準的家用數字錄像機格式，稱為DVDV格式格式。DVDV格式的視頻信號采用格式的視頻信號采用4 4：2 2：0 0取樣、取樣、8bit8bit量化。量化。DVDV視頻采用視頻采用幀內幀內5:15:1數據壓縮，視頻數據率約為數據壓縮，視頻數據率約為25Mbit/s25Mb

50、it/s。 DVC PRODVC PRO格式是日本松下公司在家用格式是日本松下公司在家用DVDV格式基礎上衍生開發格式基礎上衍生開發出的專業數字錄象機格式，在標清電視廣播領域由模式有出的專業數字錄象機格式，在標清電視廣播領域由模式有DVCPRO25DVCPRO25和和DVCPRO50DVCPRO50兩種不同記錄模式。在兩種不同記錄模式。在DVCPRO25DVCPRO25模式中，視模式中，視頻信號采用頻信號采用4:1:14:1:1取樣、取樣、8bit8bit量化，數據壓縮也為量化，數據壓縮也為5:15:1，視頻數據，視頻數據率亦為率亦為25Mbit/s25Mbit/s與普通與普通DVDV格式基本

51、相同。格式基本相同。DVCPRO50DVCPRO50格式采用視頻格式采用視頻信號采用信號采用4:2:24:2:2取樣、取樣、8bit8bit量化等增強性處理，采用幀內約量化等增強性處理，采用幀內約3:13:1數數據壓縮，視頻數據率約為據壓縮，視頻數據率約為50Mbit/s50Mbit/s。DVCPRO50DVCPRO50記錄質量高于記錄質量高于DVCPRO25DVCPRO25和普通和普通DVDV格式，圖像質量達到數字演播室格式，圖像質量達到數字演播室601601號建議的號建議的標準，主要用于高層次標清電視的制作拍攝。標準，主要用于高層次標清電視的制作拍攝。 4 4制作任務從單一到多元化制作任務

52、從單一到多元化 非線性編輯的應用已經從早期單一的標清電視非線性編輯的應用已經從早期單一的標清電視制作，擴展到現今高清、制作，擴展到現今高清、IPTV,IPTV,移動視頻等多格式移動視頻等多格式、多分辨率的節目制作應用，覆蓋了數字視頻制作、多分辨率的節目制作應用，覆蓋了數字視頻制作的全部領域。的全部領域。二、二、 非線性編輯系統的發展趨勢非線性編輯系統的發展趨勢 非線性編輯系統的發展趨勢主要表現為：高清化，非線性編輯系統的發展趨勢主要表現為：高清化，ITIT化化，網絡化，多元化等特點。，網絡化，多元化等特點。1 1適應數字視頻應用環境的適應數字視頻應用環境的ITIT化趨勢化趨勢 1 1）視頻源多

53、元化，磁帶、光盤、）視頻源多元化，磁帶、光盤、 固態存儲卡和網絡。固態存儲卡和網絡。 2 2）發布要求多元化，高清電視、標清電視網絡多媒體、）發布要求多元化，高清電視、標清電視網絡多媒體、手機電視。手機電視。 3 3）網絡化編輯，端到端的基于文件的工作流程整合。從源文件）網絡化編輯，端到端的基于文件的工作流程整合。從源文件（解碼）（解碼）合成（轉碼）合成（轉碼）- - 輸出文件（通用編碼）到發布文件輸出文件（通用編碼）到發布文件（信道編碼）的全程媒體資源共享。在線系統能夠處理所有的（信道編碼）的全程媒體資源共享。在線系統能夠處理所有的新格式，并可以利用整個編輯過程中的全部元數據。新格式，并可以

54、利用整個編輯過程中的全部元數據。 4 4）非線性編輯成為）非線性編輯成為對視頻內容編目、管理對視頻內容編目、管理和多個工作站之間共享和多個工作站之間共享的工具。的工具。 5 5）非線性編輯軟件）非線性編輯軟件與流式編碼和傳輸工具與流式編碼和傳輸工具的整合，如的整合，如PremierePremiere的的FlashFlash播放器，作為播放器，作為webweb視頻分配的方式，從同視頻分配的方式，從同一系統編輯和分發節目一系統編輯和分發節目，多格式輸出。，多格式輸出。2 2適應多格式混合編輯的趨勢適應多格式混合編輯的趨勢 1 1）系統對新的視頻格式和接口標準提供支持，如）系統對新的視頻格式和接口標

55、準提供支持，如MPEG4 MPEG4 AVD/H.264AVD/H.264格式和格式和HD-SDIHD-SDI、HDMI HDMI 接口。接口。 2 2）系統具有對通用源碼格式的編輯能力，如）系統具有對通用源碼格式的編輯能力，如Edius Edius 提供提供對對P2P2、XDCAMXDCAM和和RevProRevPro的全面支持。的全面支持。 3 3）能夠提供優質中間碼編輯方式，為適應后期制作多平）能夠提供優質中間碼編輯方式，為適應后期制作多平臺開放性工作流程，主流視頻軟件商開發了基于高碼率上臺開放性工作流程，主流視頻軟件商開發了基于高碼率上變換的中間編輯格式，如變換的中間編輯格式，如Avi

56、d Avid 的的“DN x HD” DN x HD” 和和Apple Apple 的的“Pro Res”Pro Res”。其特點是全面支持高清和標清的視頻格式。其特點是全面支持高清和標清的視頻格式，可利用標準，可利用標準AAFAAF或或MXFMXF交換格式在異構制作系統之間實現交換格式在異構制作系統之間實現文件交互和視頻共享，極大地提升了制作效率和節目母版文件交互和視頻共享，極大地提升了制作效率和節目母版的輸出質量。的輸出質量。 4 4）提供對更高像素處理能力的擴展插件（如）提供對更高像素處理能力的擴展插件（如PremierePremiere平平臺支持高分辨率編輯的臺支持高分辨率編輯的Cin

57、eFormCineForm中間片插件）。中間片插件）。3 3提供系列化功能組合工具套件提供系列化功能組合工具套件 非線性編輯系統的主流開發商紛紛提供系列化、多功能非線性編輯系統的主流開發商紛紛提供系列化、多功能組合的成套工具軟件，形成全功能集成組合套件平臺。組合的成套工具軟件，形成全功能集成組合套件平臺。 集成了從剪輯合成、高層次的效果包裝、在線編輯的高集成了從剪輯合成、高層次的效果包裝、在線編輯的高級特效和校色與合成，直至節目分發到網絡發布等全部功級特效和校色與合成，直至節目分發到網絡發布等全部功能。能。1 1） AppleApple公司的套裝軟件公司的套裝軟件1 1） AppleApple

58、公司的套裝軟件公司的套裝軟件2 2）AdobeAdobe公司的套裝軟件公司的套裝軟件4 4非編系統的純軟件化架構非編系統的純軟件化架構 現代非線性編輯系統將盡可能采用現代非線性編輯系統將盡可能采用 CPU+I/O+GPU+CPU+I/O+GPU+編輯軟編輯軟件的基本結構，以盡量減少對專用視頻硬件的依賴，增強系統件的基本結構，以盡量減少對專用視頻硬件的依賴，增強系統的靈活性和可擴展性。的靈活性和可擴展性。 1 1）計算機平臺采用高性能的）計算機平臺采用高性能的CPUCPU：采用多核：采用多核CPUCPU，配置超大，配置超大內存配置，安裝內存配置，安裝6464位操作系統平臺，有效地提升了計算機軟硬

59、位操作系統平臺，有效地提升了計算機軟硬件平臺的數據運算和信息處理性能。件平臺的數據運算和信息處理性能。 2 2）I/OI/O接口：采用接口：采用USBUSB和和 13941394等通用接口直接傳送標準格式等通用接口直接傳送標準格式的視頻數據，減少視頻格式轉換環節帶來的不利影響，直接使的視頻數據，減少視頻格式轉換環節帶來的不利影響，直接使用源碼格式進行編輯提高節目制作質量。用源碼格式進行編輯提高節目制作質量。 3 3）借助顯卡）借助顯卡GPUGPU的輔助圖形運算能力，如采用的輔助圖形運算能力，如采用OpenGLOpenGL和和DirectDirect技術支持的顯卡進行視頻圖像的加速運算，能夠有效

60、地技術支持的顯卡進行視頻圖像的加速運算，能夠有效地加快視頻數字特技效果的制作與合成。加快視頻數字特技效果的制作與合成。 4 4）采用基本平臺）采用基本平臺 + + 組套軟件的組合搭建開放性平臺結構，組套軟件的組合搭建開放性平臺結構，易于在制作質量和制作功能兩個方面進行升級換代，提高系統易于在制作質量和制作功能兩個方面進行升級換代，提高系統投資效率。投資效率。 第第五五節節 高校非編教學網高校非編教學網一、一、 高校非編教學網概述高校非編教學網概述 網絡非編系統隨著結構的差異，其在性能、成本、管理等方面有著網絡非編系統隨著結構的差異，其在性能、成本、管理等方面有著很大的差別因此，在設計構建過程中