論小型媒體數(shù)字視頻、音頻運(yùn)用

1、論小型媒體數(shù)字視頻、音頻運(yùn)用    非線性編輯系統(tǒng)在縣級廣播電視臺的運(yùn)用畢業(yè)設(shè)計提綱關(guān)鍵詞：視頻音頻網(wǎng)絡(luò)摘要：本文簡要介紹了關(guān)于數(shù)字視頻及音頻知識，以及在縣級廣播電視臺的設(shè)計與實現(xiàn)目錄：摘要-1頁引言-1頁一、數(shù)字音、視頻-2頁1.1.數(shù)字音視頻-2頁1.2.數(shù)字與模擬音視頻的比較分析-5頁1.3.數(shù)字音頻、視頻優(yōu)勢-9頁二、廣播電視數(shù)字化-10頁2.1.音視頻格式規(guī)范-10頁2.2.目前縣級廣播電視臺數(shù)字編播現(xiàn)狀與問題的思考-14頁三、廣播電視媒體數(shù)字化理論基礎(chǔ)-16頁四、數(shù)字平臺功能描述-21頁五、音視頻共享的設(shè)計與實現(xiàn)-24頁5.1.網(wǎng)絡(luò)建設(shè)-24

2、頁5.2.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定-27頁5.3.數(shù)據(jù)資料的共享與保存-28頁六、軟件介紹與使用-31頁七、結(jié)論（500字）-32頁八、參考文獻(xiàn)（200字）-32頁非線性編輯系統(tǒng)在縣級廣播電視臺的運(yùn)用摘要現(xiàn)在數(shù)字時代的概念強(qiáng)烈地沖擊著我們生活的方方面面，人們正以不可預(yù)知的速度進(jìn)入到數(shù)字時代。電腦、MP3、數(shù)碼相機(jī)、以及DV正在飛速地融入我們的生活之中，并且逐步成為一種不可或缺的產(chǎn)品。在數(shù)碼視頻領(lǐng)域中，計算機(jī)技術(shù)可以說是嘆為觀止了。我們時時刻刻都能真實地感受到數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展力。而在影視制作的數(shù)字化歷程中，非線性編輯技術(shù)可以說是最為引人注目的。作為小型媒體的縣級電視臺如何運(yùn)用好數(shù)字音視頻設(shè)備，達(dá)到與現(xiàn)代數(shù)字技

3、術(shù)接軌，更好的發(fā)展起主要還在于數(shù)字技術(shù)的掌握和數(shù)字設(shè)備的運(yùn)用。引言電視的產(chǎn)生，不僅擴(kuò)大和延伸了人們的視野，而且以其形象、生動、及時的優(yōu)點提高了信息傳播的質(zhì)量和效率。在當(dāng)今社會，信息與電視己經(jīng)是密不可分的了?，F(xiàn)如今多媒體的概念雖然與電視的概念不同，但在將文、圖、聲、像等作為信息進(jìn)行傳播這一點上是完全相同的，所不同的是電視沒有交互性，而且電視傳播的信號是模擬信號而不是數(shù)字信號。運(yùn)用多媒體計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化、大容量、交互性以及快速處理能力，對視頻信號進(jìn)行采集、處理、傳播和存儲是多媒體技術(shù)一直追求的目標(biāo)。今天，視頻制作領(lǐng)域由于“數(shù)字化”理念的深入已產(chǎn)生了深刻的革命。非線性編輯系統(tǒng)迅速在國內(nèi)各電視臺、

4、影視制作中心和多媒體出版物各個方面起到了主導(dǎo)作用。數(shù)字化浪潮正猛烈沖擊著傳統(tǒng)的影視制作、播出領(lǐng)域?？h級廣播電視臺和小型媒體面臨著從模擬制全面走向數(shù)字化的一場革命。一、數(shù)字音、視頻1.1.數(shù)字音視頻數(shù)字音頻就是首先將音頻文件轉(zhuǎn)化，接著再將這些電平信號轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存，播放的時候就把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬的電平信號再送到喇叭播出，數(shù)字聲音和一般磁帶、廣播、電視中的聲音就存儲播放方式而言有著本質(zhì)區(qū)別。相比而言，它具有存儲方便、存儲成本低廉、存儲和傳輸?shù)倪^程中沒有聲音的失真、編輯和處理非常方便等特點。知道了這些，對于熟悉電腦音頻來說還不夠，我們還得了解幾個關(guān)于數(shù)字音頻的基本知識：采樣率：簡單地說就是通

5、過波形采樣的方法記錄1秒鐘長度的聲音，需要多少個數(shù)據(jù)。44KHz采樣率的聲音就是要花費(fèi)44000個      數(shù)據(jù)來描述1秒鐘的聲音波形。原則上采樣率越高，聲音的質(zhì)量越好。壓縮率：通常指音樂文件壓縮前和壓縮后大小的比值，用來簡單描述數(shù)字聲音的壓縮效率。比特率：是另一種數(shù)字音樂壓縮效率的參考性指標(biāo)，表示記錄音頻數(shù)據(jù)每秒鐘所需要的平均比特值（比特是電腦中最小的數(shù)據(jù)單位，指一個0或者1的數(shù)），通常我們使用K(通俗地講就是每秒鐘1000比特)作為單位。CD中的數(shù)字音樂比特率為1411.2K（也就是記錄1秒鐘的CD音樂，需要1411.2×102

6、4比特的數(shù)據(jù)），近乎于CD音質(zhì)的MP3數(shù)字音樂需要的比特率大約是112K128K。量化級：簡單地說就是描述聲音波形的數(shù)據(jù)是多少位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，通常用bit做單位，如16bit、24bit。16bit量化級記錄聲音的數(shù)據(jù)是用16位的二進(jìn)制數(shù)，因此，量化級也是數(shù)字聲音質(zhì)量的重要指標(biāo)。我們形容數(shù)字聲音的質(zhì)量，通常就描述為24bit（量化級）、48KHz采樣，比如標(biāo)準(zhǔn)CD音樂的質(zhì)量就是16bit、44.1KHz采樣。模擬視頻的數(shù)字化包含很多的技術(shù)間題，例如電視信號具有不同的制式而且采用復(fù)合的YUV信號方式，而計算機(jī)工作在RGB空間;電視機(jī)是隔行掃描，計算機(jī)顯示器大多是逐行掃描;電視圖像的分辨率與顯示器

7、的分辨率也不盡相同等等。因此，模擬視頻的數(shù)字化主要包括色彩空間的轉(zhuǎn)換、光柵掃描的轉(zhuǎn)換以及分辨率的統(tǒng)一等。模擬視頻一般采用分量數(shù)字化方式，先把復(fù)合視頻信號中的亮度和色度分離，得到Y(jié)UV或YIQ分量，然后用三個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器對三個分量分別進(jìn)行數(shù)字化的轉(zhuǎn)換，最后再轉(zhuǎn)換成RGB空間。數(shù)字視頻的采樣格式及數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)1·數(shù)字視頻的采樣格式根據(jù)電視信號的特點，亮度信號的帶寬是色度信號帶寬的兩倍。因此其數(shù)字化時可采用幅色采樣法，即對信號的色差分量的采樣率低于對亮度分量的采樣率。用Y:U:V來表示YUV三分量的采樣比例，則數(shù)字視頻的采樣格式分別有4:1:1、4:2:2和4:4:4三種。電視圖像既是空間的

8、函數(shù)，也是時間的函數(shù)，而且又是隔行掃描萬式，所以其采樣方式比掃描儀掃描圖像的萬式要復(fù)雜得多。分量采樣時采到的是隔行樣本點，要把隔行樣本組合成逐行樣本，然后進(jìn)行樣本點的量化，再進(jìn)行YUV到RGB色彩空間的轉(zhuǎn)換等等，最后才能得到數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。2·數(shù)字視頻標(biāo)準(zhǔn)為了在PAL、NTSC和SECAM三種電視制式之間確定共同的數(shù)字化參數(shù)，國家無線電咨詢委員會(CCIR)制定了廣播級質(zhì)量的數(shù)字電視編碼標(biāo)準(zhǔn)，稱為CCIR601標(biāo)準(zhǔn)。在該標(biāo)準(zhǔn)中，對采樣頻率、采樣結(jié)構(gòu)、色彩空間轉(zhuǎn)換等都作了嚴(yán)格的規(guī)定，主要有:(1)采樣頻率為fs=13.5MHzo(2)分辨率與幀速率。我們可以根據(jù)采樣率，在不同的采樣格式下

9、計算出數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量。這種木壓縮的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)量對于目前的計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)來說，無論是存儲或傳輸都是不現(xiàn)實的，因此在多媒體中應(yīng)用數(shù)字視頻的關(guān)鍵是數(shù)字視頻的壓縮技術(shù)。1.2.數(shù)字與模擬音視頻的比較分析模擬視頻（AnalogVideo）是一種傳輸圖像和聲音的連續(xù)的變動電信號。就是將攝像頭采集的光信號轉(zhuǎn)換為以正弦波方式記錄的電信號，常見的有專用格式的Betacam，以前，縣級電視臺還使用過家用格式的VHS、8mm和Hi8等，模擬視頻及其常用格式有：Betacam：廣播級錄象機(jī)的型號之一,由SONY公司制定并生產(chǎn)。VHS：所謂的VHS即為俗稱的“大帶”，使用12mm帶寬的錄影帶。水平解像度為280-30

10、0線。因為是12mm帶寬的錄影帶，也有人稱之為V12。8mm：也叫V8。所謂V8是因為他所使用的錄影帶為8mm的帶寬所致，全名為Video8簡稱V8。水平解像度為270線。Hi8：Hi8與V8同為使用8mm帶寬的錄影帶，但是水平解像度為400線。數(shù)字視頻及其常用格式數(shù)字視頻（DigitalVideo-DV）是定義壓縮圖像和聲音數(shù)據(jù)記錄及回放過程的標(biāo)準(zhǔn)。這就同時包含DV格式的設(shè)備和數(shù)字視頻壓縮技術(shù)本身。其實，數(shù)字錄像機(jī)的發(fā)展就其記錄格式分有非壓縮和壓縮兩大類。非壓縮記錄格式的錄像機(jī)有D1、D2、D3、D5等系列，它是以原有信號碼率直接記錄輸入信號，保持了信號的原有水平,為無損記錄。記錄方式又分?jǐn)?shù)

11、字分量（D1、D5）和數(shù)字復(fù)合（D2、D3），它們代表了錄像機(jī)設(shè)備最高標(biāo)準(zhǔn)，圖像質(zhì)量最高，信號損失最小，但由于圖像信號數(shù)據(jù)量很大，對機(jī)器硬件的要求極其苛刻，因此價格非常昂貴，雖然產(chǎn)品已問世數(shù)年，但僅有少數(shù)對畫質(zhì)要求極高的廣告公司等單位少量使用，在國內(nèi)各電視臺未能推廣。因此，通常意義上所說的數(shù)字視頻格式指的是采用壓縮技術(shù)的視頻。采用壓縮方式記錄的產(chǎn)品有數(shù)字Betacam(DVW)、DV、DVCPRO、DIGITAL-S、DVCAM、Betacam-SX等。當(dāng)前有三種常用DV格式：miniDV、DVCPro和DVCam、miniDV最常見，通常是家用攝像機(jī)使用的格式。DVCPro和DVCam為專業(yè)

12、格式。DV格式采用寬度為6.35mm具有較高耐磨強(qiáng)度和較高磁性能的低噪聲高輸出金屬蒸鍍型磁帶。帶盒的規(guī)格有兩種：標(biāo)準(zhǔn)尺寸為125mmX78mmX14.6mm，迷你型尺寸為66mmX48mmX12.2mm。DV格式數(shù)字?jǐn)z像機(jī)對視頻采用4:1:1數(shù)字分量采樣標(biāo)準(zhǔn)，8bit量化，基于離散余弦變換DCT的5:1幀內(nèi)壓縮，數(shù)據(jù)率24.948M。對音頻信號采用兩種PCM脈沖調(diào)制編碼方式：其一是采樣頻率48kHz、16bit量化的雙聲道立體聲方式。其二是采樣頻率32kHz、12bit量化的四聲道方式，這種方式可方便后期編輯中的配音配樂。數(shù)字視頻的信號質(zhì)量：目前DV格式數(shù)字?jǐn)z錄機(jī)，其記錄圖象的水平分辨率為50

13、0線，信噪比高達(dá)54dB，達(dá)到了廣播級的下限指標(biāo)。在記錄過程中，亮度信號Y與兩個色差信號U、V，三者不在同一頻帶傳輸并分別記錄，避免了相互串?dāng)_和影響。此外，視頻和音頻信號在輸出時先要進(jìn)入數(shù)字存儲器，然后以新的時間碼標(biāo)準(zhǔn)輸出，這樣就消除了使用模擬機(jī)常見的圖象抖動、扭曲等時間碼誤差，圖象和聲音更加穩(wěn)定。使用數(shù)字存儲器還能有效的進(jìn)行信號失落補(bǔ)償，消除模擬機(jī)播放錄像時常見的“雪花”現(xiàn)象。同時，由于對聲音的處理采用了與音樂CD和數(shù)字錄音帶相同的編碼方式，重現(xiàn)最強(qiáng)與最弱的動態(tài)范圍可達(dá)96dB，與音樂CD相似。所以，圖象清晰度高、色彩還原逼真、音響效果好，是DV格式數(shù)字?jǐn)z錄機(jī)的一個重要特點。1.2模擬視頻及

14、數(shù)字視頻格式的比較模擬視頻*專業(yè)格式（如BetaCam）比其他格式的分辨率更高，而噪聲最少。我們知道VHS、BetaCam都是以模擬方式作記錄，模擬方式記錄手法雖然當(dāng)成熟，但是因為記錄方式的落后，容易發(fā)生失真，尤其在對編時，多次的倒錄極易發(fā)生信號嚴(yán)重衰減。*家用格式（Hi8，S-VHS和VHS），這些家用格式與專業(yè)格式和DV格式相比，產(chǎn)生大量的噪聲，且分辨率也很低。*制作過程將導(dǎo)致生成損失，因為復(fù)制視頻意味著丟失一些數(shù)據(jù)。*模擬格式的視頻需要用捕捉卡、幀控制卡將視頻信號數(shù)字化后才能在計算機(jī)上處理。捕捉和錄制是逐幀進(jìn)行的，不實時。數(shù)字視頻*影像質(zhì)量好、設(shè)備價格較低*不會導(dǎo)致制作過程的質(zhì)量損失*不

15、需要視頻捕捉卡和幀同步卡，捕捉和錄制是實時的。數(shù)字視頻的興起突出顯示了模擬技術(shù)在監(jiān)視系統(tǒng)中的缺點，包括麻煩費(fèi)力的因素（即手工進(jìn)行錄影帶更換與存儲）、無法升級、難以與其它系統(tǒng)集成，還無法進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。由于數(shù)字視頻具備可編成功能，這是數(shù)字信號處理的內(nèi)在功能，也是數(shù)字視頻技術(shù)的基礎(chǔ)所在，這就消除了上述障礙。1.3.數(shù)字音頻、視頻優(yōu)勢數(shù)字音視頻的優(yōu)勢不僅在于效果好、易于存儲和分發(fā)，更在于容易編輯處理。不再需要復(fù)雜而昂貴的專業(yè)設(shè)備，僅僅憑借一臺普通的電腦和相應(yīng)的軟件，就能夠處理各種數(shù)字音頻文件，對其進(jìn)行編碼、修飾，在資金并不寬裕的縣級電視臺這一點很重要。在視頻方面，一般的縣級電視臺使用的多為DVCAM或

16、DVCPRO格式攝像機(jī)。DV視頻的54dB信噪比Betacam的51dB要好一些，DVC5.75MHz的亮度帶寬比Betacam的4.1MHz高出一截。然而現(xiàn)在市場上，專業(yè)的Betacam的攝像機(jī)還是擁有比DV更好的CCD，而同時以Betacam攝像機(jī)為例，其價格至少是SonyDCR-VX1000市場價格的5倍。大部分專業(yè)質(zhì)量的可互換的攝像機(jī)鏡頭（Fujinon，Canon）比整套DCR-VX1000還貴。直接壓縮為DV，而要達(dá)到Betacam的圖像質(zhì)量，需要使用帶DV接口的專業(yè)級數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。無論如何，大部分專家認(rèn)為DV與Betacam相比，DV令人難以置信地“物超所值”。二、廣播電視數(shù)字化2.1.數(shù)字音視頻格式規(guī)范音視頻數(shù)字資源主要格式：數(shù)字音頻是指一個用來表示聲音強(qiáng)弱的數(shù)據(jù)序列，是由模擬聲音經(jīng)采樣、量化和編碼后得到的。簡單地說，數(shù)字音頻的編碼方式就是數(shù)字音頻格式，我們所使用的不同的數(shù)字音頻設(shè)各一般都對應(yīng)著不同的音頻文件格式。下面我們就來介紹幾種常見的數(shù)字音頻格式。l·WAV格式WAV格式是微軟公司開發(fā)的一種聲音文件格式，也叫波形聲音文