電視非線性編輯系統(tǒng)(參考)

1、電視非線性編輯系統(tǒng)余勝泉2000/11/10北京師范大學現(xiàn)代教育技術研究所目錄n編輯系統(tǒng)的發(fā)展歷史n非線性編輯概要n數(shù)字視頻技術基礎n非線性編輯系統(tǒng)的基本構成n如何選購非線性產(chǎn)品n非線性編輯的發(fā)展趨勢n典型的非線性編輯系統(tǒng)簡介編輯系統(tǒng)的發(fā)展歷史物 理剪 輯1956年，安培公司發(fā)明了2英寸磁帶錄像機，電視節(jié)目不必像以前那樣借助電影膠片記錄和借助電影銀幕播出了。早期電視節(jié)目編輯沿用了電影的剪加方式，它首先用放大鏡對磁帶上的磁跡進行定位，然后使用刀片或切刀在特定的位置切割磁帶，找出一段段所需的節(jié)目片段后，用膠帶把他們粘在一起。這種編輯對磁帶的損傷是永久性的，制作過節(jié)目的磁帶以后不能再使用。同時由于不

2、能在編輯時查看畫面，編輯點的選擇無法保證精確，編輯人員只能憑經(jīng)驗并借助刻度尺來確定每個鏡頭的大致長度。電 子編 輯電視編輯在1961年前后進入了電子編輯的階段。由于能夠使用快進和快速例帶功能在磁帶上尋找編輯點，以及使用暫停功能控制錄像機的錄制和重放，編輯人員可以連接一臺放像機（放機）、一臺錄像機（錄機）和相應的監(jiān)視器，構成一套標準的對編系統(tǒng)，實現(xiàn)從素材到節(jié)目的轉錄。電子編輯擺脫了物理剪輯的黑箱操作模式，避免了對磁帶的永久性的物理損傷，節(jié)目制作人員在編輯過程中可以查看編輯結果，并可以及時進行修改，也可以保存作為節(jié)目源的素材母帶。電子編輯存在的主要問題是精度不高，因為當時的2英寸錄像機無法逐幀重放

3、。此外，在編輯過程中，由于編輯人員手動操作錄像鍵，錄像鍵按下的時機掌握需要豐富的經(jīng)驗，一般無法保證編輯點的完全精確。而且錄機在開始錄像和停止錄像的時候帶速不均勻，與放機的走帶速度存在差異，容易造成節(jié)目中各鏡頭接點處的跳幀現(xiàn)象。時 碼編 輯受到電影膠片的片孔號碼定位的啟發(fā)，美國電子工程公司（EECO）于1967年研制出了EECO時碼系統(tǒng)。1969年，使用小時、分鐘、秒和幀對磁帶位置進行標記的SMPTE/EBU時碼在國際上實現(xiàn)了標準化。其后，在電視節(jié)目后期制作領域，各種基于時碼的編輯控制設備不斷涌現(xiàn)，同時也開發(fā)出了大量新的編輯技術和編輯手段。例如，錄機放機同步預卷編輯、編輯預演、自動串編、脫機草編

4、和多對一編輯等等。同時，為了改善編輯精度與提高編輯效率，專業(yè)電視設備廠商在穩(wěn)定帶速和增加搜索速度上也作了很多工作。然而盡管如此，由于信號記錄媒體的固有限制，電視編輯仍然無法實現(xiàn)實時編輯點定位等功能，由于磁帶復制造成的信號損失也無法徹底避免。非 線性 編輯世界上第一臺非線性編輯系統(tǒng)1970年出現(xiàn)于美國，在這種早期的模擬非線性編輯系統(tǒng)中，圖像信號以調(diào)頻方式記錄在可裝卸的磁盤上，編輯時可以隨機訪問磁盤以確定編輯點。80年代，出現(xiàn)了純數(shù)字的非線性編輯系統(tǒng)，這些系統(tǒng)使用磁盤和光盤作為數(shù)字視頻信號的記錄載體。由于當時的磁盤存儲容量小，壓縮硬件也不成熟，所以畫面是以不壓縮的方式記錄的。系統(tǒng)所能處理的節(jié)目總長

5、度約為幾十秒至幾百秒，因此僅能用于制作簡短的廣告和片頭。80年代末到90年代初，非線性編輯系統(tǒng)進入了快速發(fā)展的時期，這得益于JPEG壓縮標準的確立、實時壓縮半導體芯片的出現(xiàn)、數(shù)字存儲技術的發(fā)展和其它相關硬件與軟件技術的進步。同時，由于多種主要的媒體都以數(shù)字化的形式存在，在存儲和記錄形式上實現(xiàn)了真正的統(tǒng)一，因此非線性編輯系統(tǒng)的應用范圍也大大超越了傳統(tǒng)的編輯設備，它不僅能夠編輯視頻和音頻節(jié)目，還可以處理文字、圖形、圖像和動畫等多種形式的素材，極大的豐富了電視和多媒體制作的手段。概要n非線性編輯系統(tǒng)（Noliner Editing System ，簡稱NLE），是使用數(shù)字存儲媒體進行數(shù)字視頻編輯的數(shù)

6、字化后期制作系統(tǒng)。它是在高檔多媒體電腦的基礎上構造的專用數(shù)字視頻后期制作設備，它不但能完成一臺多媒體計算機的大部分工作，還具備了在高畫質(zhì)情況下完成線性編輯系統(tǒng)的所有功能，集成了電視臺后期機房中多種傳統(tǒng)設備的功能，而且具備了傳統(tǒng)線性電視編輯系統(tǒng)所無法比擬的功能。n非線性編輯技術是一門新的綜合性技術，它覆蓋了電視技術和計算機技術的主要領域，包括音頻技術、視頻技術、數(shù)字存儲技術、數(shù)字圖象處理技術、計算機圖形技術和網(wǎng)絡技術等相關技術，把數(shù)字化、多媒體、交互性和網(wǎng)絡化帶人編輯工作中，它解決了線性編輯存在的缺點，簡化了節(jié)目編輯流程，提高了編輯效率，特別是方便的剪切和編輯和靈活多變的數(shù)字特效處理功能，把制作

7、人員從繁雜的搜尋鏡頭和修改工作中解脫出來，并給制作者以無限的藝術創(chuàng)造空間。非線性編輯給電視后期制作帶來重大的變革?；竟δ茉陔娨暪?jié)目制作過程中，典型的非線性編輯系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下傳統(tǒng)電視編輯設備的功能：n硬盤數(shù)字錄像機：即使是最簡單的非線性編輯系統(tǒng)，也能充當一臺硬盤錄像機進行視頻信號的記錄和重放。存儲節(jié)目的最長時間根據(jù)硬盤容量和對圖像質(zhì)量的不同要求而定。n（非線性）編輯控制器：在硬盤上快速實時的尋找編輯點，設定入點、出點及其它標記，這是非線性編輯系統(tǒng)優(yōu)于傳統(tǒng)編輯控制器的一個重要特點。n切換臺：在傳統(tǒng)的磁帶式編輯中，進行對編和A/B卷編輯分別需要一臺放機、一臺錄機或兩臺放機、一臺錄機。在非線性編輯

8、系統(tǒng)中，采用了時間線和視頻、音頻軌的概念，一般來說一條視頻軌可以看作一臺放像機，因此能用多條軌模擬多通道切換臺。n特技機：非線性編輯系統(tǒng)可以使用內(nèi)置軟件或用硬件實現(xiàn)特技的功能。軟件特技成本低廉，并可不斷升級；硬件支持的特技速度較快。n字幕和圖形創(chuàng)作：在非線性編輯系統(tǒng)中，一般有專門的軟件用于制作字幕和圖形，并通過軟件或硬件方法實現(xiàn)與視頻信號的疊加。n動畫制作：所有動畫制作都是由助電腦完成的，尤其是三維動畫。在非線性編輯系統(tǒng)中生成的動畫采用標準圖像文件格式，可以包含透明及摳像信息，便于和視頻畫面進行合成。n數(shù)字錄音機、音源和調(diào)音臺：非線性編輯系統(tǒng)中都包含音頻輸入/輸出單元、軟件波表或（和）硬件波表

9、及硬件混音器，可以錄制高質(zhì)量的聲音，可以用數(shù)百種樂器的原始音色演奏MIDI（音樂儀器數(shù)字接口）樂曲，也可以配合軟件完成多路音頻信號電平的調(diào)節(jié)。除了后期制作，非線性系統(tǒng)開始插足前期制作，有些廠商推出硬盤攝錄一體機，如日本池上公司生產(chǎn)的Editcam全數(shù)字攝錄一體機，即以硬盤作為記錄載體。同磁帶攝錄一體機相比，它能即時記錄瞬間即逝的鏡頭，放像過程中也能立即進入記錄狀態(tài)，不丟失畫面，還可以直接通過攝錄機磁盤進行簡單的節(jié)目編輯。技術優(yōu)勢與特點與線性系統(tǒng)相比，非線性編輯系統(tǒng)具有高度集成化、功能齊全、操作方便等特性，只需外加一臺錄像機，非線性編輯系統(tǒng)就能完成一套線性編輯系統(tǒng)所能完成的編輯工作。具體有：n（

10、1）數(shù)字非線性編輯系統(tǒng)全部的工作過程均以32BIT數(shù)字量化壓縮算法完成。因此視頻信號處理鏈路基本不受外界噪波干擾，沒有傳統(tǒng)模擬線性編輯過程中的噪聲干擾現(xiàn)象產(chǎn)生，圖像質(zhì)量高。n（2）由于是數(shù)字信號的編輯，圖像質(zhì)量不會因設備的新舊而出現(xiàn)大的差別。n（3）制作節(jié)目快捷，高效。n（4）節(jié)省機時，設備使用壽命長。傳統(tǒng)的視頻磁頭壽命為5001 000小時，計算機硬盤為300 000小時。n（5）硬件接口標準化，適應多種編輯軟件，可隨意制作多種數(shù)字特技，增加節(jié)目的藝術性。n（6）具備多代拷貝而圖像質(zhì)量不會急劇下降的特點。n（7）由于編輯系統(tǒng)基于計算機技術，易于構建大型甚至全球視頻網(wǎng)絡，從而使節(jié)目的交換及素材

11、資料資源共享成為可能。n（8）由于視頻和音頻均可以被采集和量化，因而還可以應用靜幀凍結技術，制作出多彩多姿的圖像電子郵件或軟件封面，在多媒體制作領域中加以應用。n（9）設備體積小，便攜性能好，易于掛接計算機互聯(lián)網(wǎng)絡，編輯、傳輸工作可以隨時隨地進行。線性與非線性磁鼓磁頭磁頭磁帶磁盤ADCBE磁盤與磁帶對比圖磁盤上信息組織方式脫機（Offline）與聯(lián)機（Online）第一步是“初編”，有人稱為“原始編輯”，后來又稱其為“草稿編輯（Draft Editing）”，那就是先以大壓縮比，如100：1，決定編輯點、特技效果的編輯決定表（EDL），這就是草稿編輯。節(jié)目制作者在編輯過程中，不斷選擇各種有用的

12、場景片段，這些片段都有一個地址，這就需要將這些地址存儲在一個表中，如果需要的話可以直接返回到以前選擇的某一個過程，這種存儲場景選擇信息的表稱為編輯決策表（EDL）或編輯判決表。利用EDL控制硬盤的快速旋轉，在重放過程中只選取EDL中所規(guī)定的視頻和音頻片段，在軟件的高速執(zhí)行過程中，重放無間隙，編輯點處無停頓或閃爍，視頻、音頻、圖形均可隨機迭加。顯然，草稿編輯目的在于得到EDL。這種原始的草稿編輯過程，稱為“脫機”編輯。脫機編輯是非線性的，圖像質(zhì)量達不到廣播級水平。第二步，以小壓縮比，如2：1，將存有EDL的軟盤插入編輯控制器內(nèi)，控制廣播級錄像機按照EDL進行廣播級成品帶的編輯，這種生產(chǎn)節(jié)目成品帶

13、的過程，稱為“聯(lián)機”編輯。 非線性編輯系統(tǒng)結構錄像機監(jiān)視器CPU硬盤內(nèi)存特技卡視音頻處理卡計算機顯示器音箱磁盤陣列典型的非性編輯系統(tǒng)非線性編輯系統(tǒng)組成信號輸入接口單元多媒體素材存儲單元中央處理單元信號輸出接口單元非線性編輯系統(tǒng)工作原理A/DD/A錄像機特技切換壓縮與解壓縮CPU內(nèi)存硬盤模擬信號輸入模擬信號輸出基本的編輯過程n素材采集模擬視頻信號源及其設備：模擬視頻信號源及其設備：錄像機（VCR）、攝像機（VideoCamera或Camcorder），激光視盤機（Laser Disc Player）電視機；模擬設備與非線性主機的連接：VideoOut：VideoIn；AudioOut：LineI

14、n；RFOut：RFIn；SpeakerOut：音箱；數(shù)字接口：QSDI接口、CSDI接口、SDI接口和DV接口；設置采集參數(shù)：對同一種壓縮方法來說，壓縮比越小，圖像質(zhì)量越高，相應地占用的存儲空間越大。采用不同壓縮方式的非線性編輯系統(tǒng)，錄制視頻素材時的壓縮比可能不同，但也可能獲得同樣的圖像質(zhì)量。n素材分類：素材箱（BIN） 基本的編輯過程n編輯制作素材處理時間線編輯數(shù)字特技處理字幕制作音效處理n合成輸出時間線編輯特技制作視頻的基本概念n人的視覺特性人眼依靠視網(wǎng)膜上光敏細胞一桿狀細胞和錐狀細胞獲得了彩色視覺人眼僅對電磁波譜中的可見光區(qū)（波長從380nm到780nm）敏感人眼對亮度的敏感程度比對顏

15、色的敏感程度高n電視信號及其分類為兼容黑白電視機，因此把彩色信號分成亮度信號和兩上色差信號分別傳送Y0.30R+0.59G+0.11B色差信號分別為R-Y、G-Y和B-Y亮度信號帶寬為6MHZ，色度信號的帶寬為1.3MHZ電視制式：PAL制、NTSC制和SECAM制n視頻信號的產(chǎn)生、處理和傳送過程攝像機拍攝、后期編輯、發(fā)送與接收n視頻信號的描述像素、掃描行數(shù)、幀頻和場頻、寬高比視頻信號的數(shù)字化n視頻序列的SMPTE表示單位SMPTE（Society of Motion Picture and Television Engineers）使用的時間碼標準，其格式是：小時：分鐘：秒：幀，或hours

16、：minutes：seconds：frames 一段長度為00：02：31：15的視頻片段的播放時間為2分鐘31秒15幀n數(shù)字視頻的采樣步驟 濾波、采樣、量化 ITU-R BT.601標準規(guī)定對YCbCr信號的采樣方案為4：2：2，即亮度信號采樣頻率約為副載波頻率的4倍，為13.5MHZ。色度信號的采樣頻率是亮度信號采樣頻率的一半，為6.75MHZ。n數(shù)字視頻的采樣格式Y：U：V4：1：1，這種方式是在每4個連續(xù)的采樣點上，取4個亮度Y的樣本值，而色差U、V分別取其第一點的樣本值，共6個樣本。顯然這種方式的采樣比例與全電視信號中的亮度、色度的帶寬比例相同，數(shù)據(jù)量較小。Y：U：V4：2：2，這種

17、方式是在每4個連續(xù)的采樣點上，取4個亮度Y的樣本值，而色差U、V分別取其第一點和第三點的樣本值，共8個樣本。這種方式能給信號的轉換留有一定余量，效果更好一些。這是通常所用的方式。Y：U：V4：4：4，在這種方式中，對每個采樣點，亮度Y、色差U、V各取一個樣本。顯然這種方式對于原本就是較高質(zhì)量分量信號的信號源（如SVideo源），可以保證其色彩質(zhì)量，但信息量大。數(shù)字演播室標準：ITUR601(CCIR601)ITU-601中，包含了如何將模擬視頻變?yōu)閿?shù)字形式的技術問題，但是它沒有發(fā)布物理上的實行方法，對采樣頻率；采樣結構；色彩空間轉換等也都作了嚴格的規(guī)定，主要包括：n分量視頻:ITU-601公布

18、的數(shù)字編碼應基于使用一個亮度信號和兩個不同的色度信號，也就是通常所說的YCrCb色彩空間。對電視行業(yè)，這些信號直接與如何將整個電視信號編碼、與通過基帶同軸電纜或是地面廣播頻率傳送、和與在電視監(jiān)視器或是在磁帶錄像機上解碼有關。n2濾波：ITU-601描述了為了獲得最高的數(shù)字質(zhì)量，在進行YCrCb采樣之前，必須進行濾波。n3采樣率：ITU-601規(guī)定了對PAL和NTSC視頻圖像的采樣率，實現(xiàn)了世界范圍的可互操作性。為了保證信號的同步，采樣頻率必須是電視信號行頻的倍數(shù)。ITU為NTSC、PAL和SECAM制式制定的共同的電視圖像采樣標準：f s13.5MHZ 這個采樣頻率正好是PAL、SECAM制行

19、頻的864倍；NTSC制行頻的858倍，可以保證采樣時采樣時鐘與行同步信號同步。對于4：2：2的采樣格式，亮度信號用fs頻率采樣；兩個色差信號分別用fs26.75MHZ的頻率采樣。由此可推出色度分量的最小采樣率是3.375MHZ。n亮度和色度采樣方法：ITU-601推薦對色度的采樣頻率是亮度的一半，這就是所謂的4:2:2采樣方法。n分辨率：根據(jù)采樣頻率，可算出對于PAL和SECAM制式，每一掃描行采樣864個樣本點；對于NTSC制則是858個樣本點。由于電視信號中每一行都包括一定的同步信號和回掃信號，故有效的圖像信號樣本點并沒有那么多，ITU 601規(guī)定對所有的制式，其每一行的有效樣本點數(shù)為7

20、20點。由于不同的制式其每幀的有效行數(shù)不同（PAL和SECAM制為576行，NTSC制為484行），ITU 定義720484為高清晰度電視HDTV（High Definition TV）的基本標準。n量化：ITU-601提供了一種編碼方法，是關于如何將亮度和色度信號從模擬電壓轉換為數(shù)字形式。對亮度通道，黑色是16，白色是235。在16以下和在235以上的數(shù)值是用于尖峰值和特殊控制目的的。（一個8位的采樣系統(tǒng)允許總共256個數(shù)值）。對色度，有很細微的差異。n數(shù)據(jù)量：ITU601規(guī)定，每個樣本點都按8位數(shù)字化，也即有256個等級。但實際上亮度信號占220級；色度信號占225級，其它位作同步、編碼等

21、控制用。如果按f s 的采樣率、4：2：2的格式采樣，則數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量為：13.5（MHZ）8（BIT）26.75（MHZ）8（BIT） = 27Mbyte / s (黑場空白信號) 同樣可以算出，如果按4：4：4的方式采樣，數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量為每秒40兆字節(jié)！按每秒27兆字節(jié)的數(shù)據(jù)率計算，一段10秒鐘的數(shù)字視頻要占用270兆字節(jié)的存儲空間，編輯數(shù)字視頻的關鍵問題是數(shù)字視頻的壓縮技術。數(shù)字視頻編碼n視頻壓縮編碼的基本概念有損（Lossy）和無損（Lossless）壓縮幀內(nèi)（Intraframe）和幀間（Interframe）壓縮對稱（symmetric）和不對稱（asymmetric）編碼n常

22、用視頻壓縮技術預測編碼：也稱為差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM），是根據(jù)原始信號的統(tǒng)計特性進行預測，通過相差除去視頻圖像信號的相關性，達到壓縮的目的離散余弦變換（DCT）編碼：在變換域里描述視頻圖像比空間域里簡單，利用變換編碼，視頻圖像的相關性明顯下降，信號能量集中在幾個變換系數(shù)上，可有效的壓縮數(shù)據(jù)，具有較強的抗干擾能力，分形圖像壓縮：分形編碼實際就是把圖像分割成若干個子圖像，子圖像通過迭代函數(shù)反復迭代而成，這些迭代函數(shù)只需幾個參數(shù)即可確定，因此得到較高的壓縮比。小波壓縮：采用局部函數(shù)在頻域和時域同時分析法，將圖像信號分解成不同頻率區(qū)域，然后根據(jù)圖像統(tǒng)計特性和人眼生理特性，在不同的頻域采用不同的壓縮

23、方法，是視頻數(shù)據(jù)量減少。n非線性編輯系統(tǒng)的常用幾種壓縮方式目前應用于非線性編輯系統(tǒng)的幾種壓縮方式包括：Motion JPEG、MPEG、SONY的BETACAM SX、DVCAM，松下公司的DVCPRO，JVC的Digital S，小波壓縮格式等。Motion-JPEG RGB轉換器YUV色抽樣 DCT量化零記數(shù)霍夫曼編碼RGBMotion-JPEG可以理解為活動圖像的JPEG壓縮，M-JPEG基于靜態(tài)圖像壓縮格式JPEG，對活動圖像進行實時的幀內(nèi)壓縮，幀內(nèi)壓縮有一個好處就是可以精確的定位每一幀圖像，這一點非常適合非線性編輯，在編輯過程中，可以隨機存取任意一幀圖像，對于幀編輯十分理想。M-JP

24、EG采用DCT編碼技術。JPEG（Joint Photographic Experts Group）即聯(lián)合圖片專家組，是一個聯(lián)合ISO/ITU-T技術委員會，成立于1986年低，主要工作是為連續(xù)色調(diào)（灰度或彩色）靜止圖像壓縮制定通用的國際標準，通過用電視測試圖像（720576，Y:U:V=4:2:2；每像素16比特；寬高比4:3）進行不同的方案測試，經(jīng)過多次篩選，于1988年1月完成最終測試和評選，結果選出自適應88DCT方案為最佳方案，1991年正式提交了ISO CD10918號建議草案。JPEG提供了3種壓縮算法：基本系統(tǒng)（Baseline System）、擴展系統(tǒng)（Extended Sy

25、stem）和無失真壓縮（Lossless）。所有的JPEG編碼器和解碼器必須支持基本系統(tǒng)，另外兩種壓縮算法適用于特定環(huán)境。基本系統(tǒng)基于DCT和可變長編碼（VLC）壓縮技術，能提供高達100：1的壓縮比，且能保證可接受的重建圖像質(zhì)量，由于DCT編碼有失真，故重建圖像不能精確地再現(xiàn)原始圖像，其圖像的失真程度與壓縮比密切相關。JPEG最初雖然是為靜止圖像設計的，但實際上，只要硬件處理速度足夠快，完全可以應用與視頻壓縮，因此，許多非線性編輯系統(tǒng)生產(chǎn)廠家在JPEG的基礎上開發(fā)了M-JPEG壓縮技術。MJPEG的壓縮過程n色抽樣：色抽樣：在視頻處理器中處理的是分量信號（YUV），因此輸入的信號不是分量信號

26、，需要進行轉換，亮度信號（Y）、色度信號（UV）各用8比特表示，每個采樣共用24比特。信號轉換后，亮度信號直接進入DCT編碼器中，而色度信號需要進行再抽樣、同步，然后進入DCT編碼器，這個過程是個有損失的過程，有些信息丟失后無法還原。色度抽樣時，處理U分量的同時，丟失V分量；處理V分量時，丟失U分量，這樣減少了數(shù)據(jù)量，本來需要24比特來表示一個抽樣，現(xiàn)在只用16比特（8比特的亮度信號，8比特的色度信號），這就是常說的4：2：2（Y：U：V）。不同的廠家可能有不同的處理方法，有的會提高壓縮比，有的可能不做處理，而采用24比特的無損信號。色度抽樣完成后，色度信號與亮度信號輸入到DCT變換器中，DC

27、T變換器的作用主要是用頻率變換來表示圖像。nDCT：分量信號的圖像進入DCT變換器中，每幀被分割成許多88（像素）的正方形，一幅圖像可以分割成幾千個這樣的正方形，DCT變換器對這些正方形進行分析，計算出其灰度變化，然后用頻率表示其灰度值，比如大塊圖形或輪廓變化不大的部分用低頻表示，對邊緣或細節(jié)這樣變化大的部分用高頻表示，DCT變換器對所有正方形分析完后，在對下一幅圖像進行分析。從DCT變換器輸出的亮色信號使用頻率來表示的，進入下一個過程-量化。n量化：量化：量化過程決定了整個壓縮過程的壓縮程度，可以采用有損壓縮或無損壓縮，一旦進行有損壓縮，丟失的信息無法還原。M-JPEG一般采用2：1的壓縮比

28、，在回放時，可以達到無壓縮時的視覺效果。根據(jù)對人類視覺系統(tǒng)的分析，人眼對亮度和色度的敏感程度不同，在辨別一幅圖形時，亮度信號對人眼的刺激更為重要，而色度信號在損失90%的情況下，人眼仍然可以分辨出圖形。數(shù)字視頻壓縮技術參考了人眼的這個特點，對色度信號進行壓縮，來得到較高的壓縮比。量化級數(shù)是量化的重要參數(shù)，其范圍從0到255，級數(shù)越大，圖像信息丟失越多，圖像質(zhì)量越差，可以得到較高的壓縮比。量化級數(shù)與每幀的數(shù)據(jù)量成反比，級數(shù)大，每幀圖像的數(shù)據(jù)量小，反之亦然。通過量化，把圖像的頻率數(shù)據(jù)根據(jù)量化轉換成一系列的數(shù)，記錄了圖像的信息。n零記數(shù)：零記數(shù)：量化過程產(chǎn)生一個數(shù)組，通過計算數(shù)組中的零的個數(shù)，來幫助

29、在傳輸過程中判斷數(shù)組的尾端。這個過程多采用RLE（run-length encoding）算法。n霍夫曼編碼：霍夫曼編碼：霍夫曼編碼是DCT編碼的最后一步，對數(shù)據(jù)進行冗余計算，把多余的信息去掉，傳遞更少的數(shù)據(jù)?；舴蚵幋a得到的結果，就是存儲到計算機磁盤上的數(shù)據(jù)。如果要看視頻影象，將這些數(shù)據(jù)解碼，然后通過數(shù)字/模擬轉換，得到模擬的視頻信號，又可以在監(jiān)視器上瀏覽或記錄在錄像帶上了。壓縮比與碼速率、記錄時間和圖像質(zhì)量比較壓縮比碼速率MBS記錄時間（每GB）圖像質(zhì)量119.7852秒D1、D51.612.361分2秒D2、D329.891分43秒DVW36.592分35秒Batacam SP、M244

30、.953分26秒Batacam M53.964分19秒U-matic SP82.476分54秒SVHS、Hi8101.988分37秒U-matic VO200.9917分23秒VHSMPEG編碼MPEG（Moving Pictures Experts Group）即活動圖像專家組，建立于1988年，MPEG的主要任務是為了把計算機系統(tǒng)和廣播電視系統(tǒng)結合起來，建立統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡。在制定MPEG-1標準前，確定出標準建立的要求，規(guī)定質(zhì)量和當前錄像機所達到的水平相當，壓縮圖像和伴音總碼率為1.5Mbps，數(shù)字存儲適合當前應用的幾種媒體。MPEG壓縮標準于1990年制訂，是一種既可以通過軟件實現(xiàn)，也可

31、以同過硬件實現(xiàn)的標準。M-JPEG是基于靜態(tài)圖像的壓縮技術，MPEG卻是基于動態(tài)圖像的壓縮標準。MPEG也采用88DCT壓縮編碼技術，編碼過程和前面介紹的類似，但在分析運動部分時，會采用更大面積的分塊。MPEG壓縮技術有廣泛的應用領域，如VCD、非線性編輯、電視會議、VOD等。MPEG有好幾個版本，各有不同的特點和應用：(1)MPEG-1：MPEG-1以4：2：0采樣壓縮，每秒12MBITS的傳輸碼率，圖像大小352240，掃描頻率30場/秒。MPEG-1采用幀間編碼技術，幀間編碼比幀內(nèi)編碼可達到的壓縮比高，而且能夠自適應幀內(nèi)/幀間編碼，圖像活動劇烈時，視頻信號的幀間相關性下降，幀內(nèi)相關性增強

32、，圖像活動緩慢或靜止時，幀間相關性增強，因此自適應幀內(nèi)/幀間編碼使幀間預測誤差減小，提高編碼效率。MPEG-1標準提供的圖像質(zhì)量比電視略強，適合于非專業(yè)視頻領域，如VCD等，但用于廣播電視方面，其視頻質(zhì)量是遠遠不夠的。(2)MPEG-2：MPEG-2是一種高質(zhì)量視頻的壓縮標準，也有人稱它為用于廣播電視的視頻壓縮標準。MPEG-2標準的視頻圖像格式采用720480像素，這與ITU601標準規(guī)定的演播室用數(shù)字電視像素相同，是MPEG-1標準所定像素的4倍，同時規(guī)定傳輸碼率為410Mbps，差不多是MPEG-1傳輸碼率的4倍，MPEG-2采用10比特量化方式，MPEG-2與MPEG-1完全兼容。MP

33、EG-2的專業(yè)版本（Professional Profile main level）采用4：2：2采樣壓縮，傳輸碼率可達50-60Mbps。MPEG-2視頻體系包括5類（簡單類、主類、SNR可分級類、空間可分級類、高類）、4個等級（低級、主級、高1440級、高級），適應廣播、通信、計算機和家電視聽工業(yè)的不同需求。在同等視頻質(zhì)量下，MPEG-2所占空間為M-JPEG的10%15%，同時MPEG-2已經(jīng)成為DVD和DVB的標準，因此，有些非線性編輯系統(tǒng)也采用MPEG-2這種壓縮方式，目前基于MPEG-2標準的數(shù)字壓縮格式有SONY的BETACOM SX（4：2：2PML）和松下的DVCPRO（4：

34、2：0）等。 (3)MPEG-4： MPEG-4正在制訂中，是一種廣域傳輸標準，傳輸碼率在10kbps到1Mbps之間。交換格式在產(chǎn)品的后期處理過程中，我們經(jīng)常強烈需要將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)從一個應用程序平滑地傳送到另一個應用程序。為此，不同應用程序之間為了相互交換數(shù)據(jù)而共同遵守某一共同的交換文件格式是非常重要的，常用有兩種視頻交換文件格式。1OMFOMF就是開放媒體格式（Open Media Format）的縮寫。OMF交換是為方便各種不同的系統(tǒng)協(xié)作處理數(shù)字媒體數(shù)據(jù)而設計的一種交換格式。目前OMF是異質(zhì)平臺上交換數(shù)字媒體的文件標準。當使用OMF存儲數(shù)字媒體時，視頻數(shù)據(jù)從一個應用程序傳遞到另一個時就不

35、需要重新采樣：只需將其輸出成OMF文件格式，再在另一個程序中從OMF格式文件中導入即可。OMF在專業(yè)質(zhì)量級別上定義了一個交換數(shù)字媒體的標準方法。它被設計成可擴展的并且隨著數(shù)字媒體使用的廣泛性和復雜性的增長而演化。創(chuàng)建、編輯和播放數(shù)字媒體所需要的所有信息都可以在某個OMF交換文件中封裝；盡管OMF主要是被設計用來交換的但它的結構同樣適于直接播放。最初是AVID公司開始研制OMF的，但現(xiàn)在有400多家生產(chǎn)廠商和終端公司一起在參與OMF標準的制定。但根據(jù)我們目前所了解的情況和市場前景（從不同的制造商獲取的信息），主要的非線形編輯系統(tǒng)的制造商都不愿意遵守OMF。他們中的一些人認為OMF是AVID公司所

36、專有的格式?jīng)]有成為標準的潛在可能。2 Open DMLOpen DML最初由Microsoft、D-vision、Dynatech EML、JVC、Montage、Pinnacle Systems、C-Cube、Truvision和Adobe等大公司一起制定。 Open DML是一個通用的數(shù)字媒體文件格式。它允許用戶直接讀取任何公司產(chǎn)品中的同一塊視頻數(shù)據(jù)。Open DML是一個在Windows平臺上運行的程序，這就意味著所有基于Mac的的產(chǎn)品將被排除在這個標準之外。OMF方法與Open DML方法有著本質(zhì)上的區(qū)別：它們并不是對立的，而是一種互補的關系。OMF是一種在兩個不同的非兼容格式下的交換

37、格式，Open DML是一種通用文件格式。AVID正在準備與Open DML靠攏，但其它公司如Panasonic、Sony、Quantel等卻都沒有絲毫靠攏的跡象。數(shù)字音頻技術n聲音的本質(zhì)：通過空氣、水或物體中分子的震動傳播的一種縱向波。n聲音描述：振幅與頻率，聽覺頻率范圍稍有差異，但一般認為是在20HZ到20000HZn聲音的記錄原理：物理存儲（電流信號）、磁存儲和光存儲n聲音的數(shù)字化:采樣、量化音頻采樣類型聲音類型采樣頻率量化位數(shù)聲道數(shù)存儲量（每分鐘）電話質(zhì)量的語音11.025 KHZ8單聲道662 KB高質(zhì)量的語音11.025 KHZ16單聲道1.32MB音樂22.05 KHZ16單聲道

38、2.65MB音樂22.95 KHZ16立體聲5.3MBCD質(zhì)量的音頻44.1 KHZ16立體聲10.6MB 音頻卡中聲音信號的處理過程S/H保持A/D采樣抗混濾波器PGA程序放大器PGA程序放大器DA重建濾波LPsinx/xDSP（ASIC）DMA接口總線輸出輸入輸入的模擬音頻信號經(jīng)過前置放大器放大后，由程序可控增益放大器進一步對輸入信號的幅度進行控制?？够鞛V波器根據(jù)采樣頻率濾除可能引起噪聲的頻率。經(jīng)過模數(shù)轉換（A/D）和采樣保持（S/H）電路，得到8位或16位數(shù)字化聲音數(shù)據(jù)。DSP芯片對聲音數(shù)據(jù)進行ADPCM壓縮，以DMA傳送方式，通過PC總線將數(shù)據(jù)存儲在硬盤上。聲音重放輸出的過程正好相反，

39、從硬盤讀出的編碼聲音數(shù)據(jù)，被系統(tǒng)以DMA方式傳道到DSP處理器，經(jīng)DSP解碼和數(shù)模轉換（D/A），變成模擬信號，再由重建濾波器進行低通平滑（sinx/x）濾波。聲音信號的輸出電平在軟件的控制下，經(jīng)過功率放大器輸出。數(shù)字音頻的壓縮編碼及文件存儲n編碼和壓縮ADPCM：高質(zhì)、高數(shù)據(jù)率的無損音頻壓縮算法，可用于任何類型聲音的編碼。MPEG Layer3低數(shù)據(jù)率、高質(zhì)量的復合音頻壓縮方法，對混合類型的聲音比對純語壓縮的效果要好，在Internet網(wǎng)上應用比較普遍。DSP Group TrueSpeech：一種中低速碼率的、面向語音的壓縮編碼方法。（CCITT）G 711 A-Law and u-Law

40、:電話質(zhì)量的語音壓縮標準，數(shù)據(jù)率比較低。n“指令”格式又稱“創(chuàng)作”格式，一般由音樂作曲和創(chuàng)作人員設計完成，其典型的文件類型是MIDI文件。在這種文件中記錄了一系列的發(fā)聲指令，其中包含音色、音調(diào)和聲音的延續(xù)長度等信息。MIDI文件只占用很小的硬盤存儲空間，但需要比較復雜的硬件和軟件（例如波表音源）相配合才能使用，而且在不同的音源上演奏的效果相差非常遠；“數(shù)據(jù)”格式又稱“記錄”格式，這種類型的音頻文件一般用來保存真實世界中發(fā)生的語音、音樂和音響。n常用的音頻文件幾種：*.aif：蘋果Macintosh多媒體計算機中標準音頻文件格式；*.asf：微軟所定義的流式音頻格式，支持多種壓縮編碼方案，適用于

41、14.4KBPS和28.8KBPS的低速網(wǎng)絡應用，該種格式的文件中除了保存原始音頻信號之外，還能記錄附加的數(shù)據(jù)信息。*.avi：一種常見的視頻文件格式，也可用于記錄采用多種壓縮算法的多軌音頻信號；*.ra：一種網(wǎng)絡流式音頻格式，適用于14.4KBPS和28.8KBPS的低速連接；*.voc：用于多媒體PC計算機的音頻數(shù)據(jù)格式，支持8比特和16比特數(shù)字采樣，由創(chuàng)通公司定義；*.wav：標準的Windows音頻數(shù)據(jù)格式，支持多種壓縮算法、8比特和16比特數(shù)字采樣和單聲道與立體聲通道。*.mov：蘋果Macintosh多媒體計算機中視音頻文件記錄格式，可以不包括視頻畫面只包含音頻信號。非線性編輯系統(tǒng)

42、的基本構成非線性系統(tǒng)主機編輯顯示器監(jiān)視器錄像機攝像機音頻卡SCSI接口卡視頻卡SCSI硬盤音箱顯示卡素材顯示器音箱磁帶錄音機SCSI硬盤SCSI硬盤SCSI硬盤軟件：非線性編輯軟件（含素材制作及管理）、三維動畫軟件、特技效果制作軟件、操作系統(tǒng)軟件主板、CPU等一套完整的非線性編輯系統(tǒng)主要包括：計算機主機及顯示器、視音頻處理卡、硬盤陣列箱、接線盒、錄像機、監(jiān)視器、音箱、網(wǎng)絡接口、軟件，另外還有許多擴展設備如特技卡等。錄像機在非線性編輯系統(tǒng)中起著播放素材帶和錄制母帶的做用，不參與節(jié)目的制作工作，錄像機是視音頻信號源，其質(zhì)量決定了信號的質(zhì)量。監(jiān)視器是監(jiān)視視頻信號的設備，由于現(xiàn)在電視制作基本都采用分量

43、信號，因此，監(jiān)視器應該具備監(jiān)視分量信號的功能。音箱是用來監(jiān)聽音頻信號的設備，在音頻編輯的過程中，要監(jiān)聽制作的音響效果，因此音箱的質(zhì)量不能太差，一般使用木制有源音箱。計算機平臺非線性編輯系統(tǒng)中，視音頻信號的處理編輯都是在計算機中完成的，計算機可以說是非線性編輯系統(tǒng)的最基本的部分，提供給整個系統(tǒng)各種軟硬件資源。一般非線性編輯系統(tǒng)采用的計算機平臺主要是蘋果計算機和高檔PC機，也有一些廠商采用價格不菲的SGI工作站。n1991年SGI推出了真正完整的非線性編輯工作站Indigo2。其中央處理器采用的分別是33、50和75MHz的R3000、R4000和R4400RISC芯片，這些處理器的速度獨立于系統(tǒng)

44、總線速度。主板上除了CPU、FPU以及兩級高速緩存Cache外，還在總線上設置了專用集成電路芯片，這些特別設計的ASIC芯片可以在不需要CPU參與的情況下，執(zhí)行內(nèi)存和處理器的中斷、I/O處理、總線控制、像素填充、圖形繪制等操作。CPU總線與用于連接處理器核心、主內(nèi)存、I/O系統(tǒng)、擴展槽以及圖形板的GIO總線分別以不同的速度運行，擁有不同的時鐘，使二者的能力得到最大限度的發(fā)揮，因而可以快速高效地傳送大量的數(shù)據(jù)。SGI工作站的圖形和動畫功能很強，但其昂貴的價格常令用戶望而卻步。n蘋果計算機在視頻領域里發(fā)展時間長，技術先進，操作系統(tǒng)穩(wěn)定，特別是其64位PCI總線技術，為數(shù)據(jù)的高速傳輸?shù)於嘶A，蘋果

45、機一開始就具有多媒體功能，使用PCI總線和SCSI外設，速度比PC機具有明顯優(yōu)勢。最早進行非線性編輯系統(tǒng)開發(fā)的也采用蘋果機器，如美國AVID公司的MC系列，其核心部件都集中在Mac主機里，包括Nuvista圖像板（將視頻信號數(shù)字化并負責控制編輯顯示器上的顯示）、JPEG板（用來實時壓縮和解壓縮信號）、音頻板（進行音頻信號的數(shù)字化和處理）和硬盤加速卡（能以16BIT位長傳輸字節(jié)，保證視頻采集和重放時需要的硬盤性能）。Mac機雖然在印刷、平面設計領域有著較穩(wěn)固的地位，但是基于Windows/Intel體系結構的PC機與蘋果機相比，硬件配件的可選范圍和軟件種類更多，數(shù)據(jù)格式通用性更強，而且有較多的開

46、發(fā)工具可供編程，因此生產(chǎn)和開發(fā)廠家越來越將目光轉移到PC機平臺。n比起蘋果計算機來，PC機雖然占有計算機市場的主要份額，但在圖像方面上，還是稍遜一籌，不過PC機也在視頻方面不斷的發(fā)展，與蘋果機競爭視頻行業(yè)的市場，特別近幾年PC機的CPU主頻飛速提高，而且伴隨的總線技術也有較大進步，因此基于Windows NT平臺的非線性系統(tǒng)大量涌現(xiàn)，同時工作站的價格也在不斷下降，由于其優(yōu)越的圖形處理功能，使工作站在非線性編輯中占有一席之地。存儲介質(zhì)n非線性系統(tǒng)采用的外部存儲器主要是磁盤和光盤，判斷存儲器的性能考慮三個因素：容量、數(shù)據(jù)傳輸速率和訪問時間。n磁盤以“0”、“1”這樣的數(shù)字信號記錄數(shù)據(jù)，準確、無損失

47、的記錄、復制、傳輸各種數(shù)據(jù)，而且可以迅速訪問磁盤上任意位置的數(shù)據(jù)。磁盤目前朝著高容量、高速度的方向發(fā)展，磁盤容量從幾十MB發(fā)展到上百GB，更大的磁盤還在不斷出現(xiàn)。由于計算機的CPU主頻迅速提高，處理數(shù)據(jù)速度已經(jīng)非?？炝?，在計算機系統(tǒng)里的瓶頸主要在于數(shù)據(jù)傳輸，因此對磁盤的性能和接口速度的要求也在不斷的提高。磁盤可以分為軟盤和硬盤兩種。n磁盤陣列：RAID的本意是為了容錯。容錯系統(tǒng)是標準化的，RAID結構稱為級（Level），不同級有各自的特點，并不是級序越高、性能全面的就好，應該根據(jù)不同的應用選擇不同的級別，才能達到最佳使用狀態(tài)。RAID共分為0、1、3、5、10、30和50七個級別，0、1、3

48、、5級已標準化，10、30、50仍在討論中。在非線性編輯系統(tǒng)中，硬盤中的數(shù)據(jù)是從錄像帶上上載的，容錯起碼在目前是不重要的，而傳輸速度才是最迫切需要解決的問題。因而，RAID的第0級，即帶區(qū)集是非線性編輯系統(tǒng)中最受歡迎的方式。帶區(qū)集雖不提供任何容錯，但能使組成帶區(qū)的邏輯盤讀寫速度提高數(shù)倍。用310只8MB/S的廉價SCSI硬盤組成帶區(qū)集速度能達到1640MB/S，基本上能與UltraWideSCSI總線的速度相匹配，使無損壓縮和無壓縮的單路視頻采集不丟幀，并能實現(xiàn)視頻壓縮數(shù)據(jù)的多路采集和回放。n光盤存儲器作為大容量的存儲介質(zhì)，以其體積小、密度高、容量大、數(shù)據(jù)保存壽命長、介質(zhì)可換、工作安全可靠、抗

49、灰塵能力強、單位價格低廉以及應用多樣化的特點，已成為一種重要的外設。光盤大致分為兩類：WORM（write once， read many 一次寫盤，多次讀盤）和WMRM（write many， read many 多次讀寫），WORM只能進行一次寫盤，數(shù)據(jù)一旦寫到盤上，就不能刪去重寫，寫盤后只供讀取數(shù)據(jù)用，和CD-ROM的區(qū)別在于CD-ROM上已經(jīng)由生產(chǎn)廠家寫好數(shù)據(jù)供用戶讀取使用，WORM需用戶自己往盤上寫數(shù)據(jù)。WMRM是可擦寫光盤，就象磁盤一樣，數(shù)據(jù)寫到盤上還可以刪除，寫入新的數(shù)據(jù)。RAID主 接 口分 片 邏 輯磁 盤 控 制 器設備驅動器物理磁盤1物理磁盤2物理磁盤n磁盤接口主 接 口

50、鏡 像 邏 輯磁 盤 控 制 器設備驅動器物理磁盤1物理磁盤2磁盤接口主磁盤輔磁盤主 接 口比特或字節(jié)分片邏輯磁 盤 控 制 器設備驅動器物理磁盤1物理磁盤n磁盤接口緩 存 器奇偶校驗發(fā)生器物理磁盤2物理磁盤3磁 盤 旋 轉 同 步數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)奇偶校驗主 接 口邏輯塊分片邏輯磁 盤 控 制 器設備驅動器物理磁盤1物理磁盤n磁盤接口緩 存 器奇偶校驗發(fā)生器物理磁盤2物理磁盤3磁 盤 旋 轉 同 步數(shù)據(jù)和奇偶校驗數(shù)據(jù)和奇偶校驗數(shù)據(jù)和奇偶校驗數(shù)據(jù)和奇偶校驗0級1級3級5級SCSI、SSA、FC、IEEE1394接口接口類型時鐘速度數(shù)據(jù)寬度傳輸率SCSI-15MHz1字節(jié)5 M B /秒高速窄口（Fa

51、st，Narrow）SCSI 10MHz 1字節(jié)10MB/秒高速寬口（Fast，Wide）SCSI（SCSI-2）10MHz2字節(jié)20MB/秒超高速寬口（Ultra，Wide）SCSI20MHz 2字節(jié)40MB/秒SCSI（Small computer system interface 小型計算機系統(tǒng)接口）作為磁盤接口。SCSI接口標準最早在大型機里流行，后來蘋果公司在其產(chǎn)品中引入SCSI接口，SCSI接口才在臺式機中出現(xiàn)，而后進入工作站、PC機領域。SCSI接口一般應用在要求數(shù)據(jù)傳輸量大的系統(tǒng)中，SCSI存儲設備的性能也比一般的設備好，對于數(shù)字視頻系統(tǒng)來說，這可能是最佳選擇。SCSI控制卡是

52、連接CPU和存儲器的接口，由于它提供DMA（direct memory access）通道功能，大大提高了SCSI設備的傳輸速率，比如只使用SCSI-1型接口的硬盤，可提供1.5MB/秒的傳輸率，如果配置一塊相應的SCSI控制卡，傳輸率可達到5MB/秒。另外SCSI技術受到距離的限制，最大支持3米的連接距離，超高速寬口SCSI只支持1.5米距離和4個SCSI設備。但使用控制卡模式可以增大有效距離，如單端控制卡（Single-end controllers）可以支持6米，多端控制卡（Differential controllers）可支持72米（超高速寬口SCSI除外，只能到1.5米）。SSA（

53、Serial storage architecture）是IBM開發(fā)的一種CPU與存儲器之間的高速接口技術，一般SSA可以提供和SCSI相當?shù)膫鬏斔俾剩?0MB/秒，40MB/秒），高速SSA可以達到100到160MB/秒的傳輸率，利用SSA可以輕松的傳輸無壓縮的ITU-601標準視頻數(shù)據(jù)。但是由于SSA接口沒有被大多磁盤、控制卡制造商采用，這種技術沒能在非線性系統(tǒng)中流行起來。FC（Fibre Channel）是一種采用光通道的高速傳輸技術，它利用光纖取代了銅芯，傳輸速率可達250MB/秒，F(xiàn)C-AL（Fibre Channel Arbitrated Loop）提供125MB/秒的CPU-存儲

54、器傳輸速率。許多廠商開始支持這種光通道技術，在不久的將來，也許會在非線性系統(tǒng)領域里展露頭角。IEEE1394是蘋果公司針對串并行接口（RS232，SCSI等）提出的，1995年底得到認可，并且成立商業(yè)聯(lián)盟，這種接口技術具有實時數(shù)據(jù)傳輸能力，并且可以熱插拔和網(wǎng)絡連接，支持的傳輸速率可達400MBITS/秒，將來可以達到1GBITS/秒，甚至更高。目前IEEE1394得到了廣泛支持，相應的產(chǎn)品也不斷的出現(xiàn)，如數(shù)字攝錄機、數(shù)字相機等，為非線性編輯的前后期一體化提供了支持。備份存儲n8mm 25-40美元 25GBnDAT 15-20美元 25GBnDLT 99美元20-35GBn8mm 一代 2GB

55、 1.5MB/秒（寫速率）n8mm 二代 4GB 1.5MB/秒（寫速率）n8mm 三代 15GB1.5MB/秒（寫速率）n8mm 四代 20GB3MB/秒（寫速率）n8mm 五代 30GB5MB/秒（寫速率）目前最常用的大數(shù)據(jù)量備份設備是磁帶，磁帶不僅能夠記錄模擬的視音頻信號，而且還可以記錄數(shù)字信號。市面上有多種格式的磁帶，如：4mm磁帶，8mm磁帶，DAT（digital audio tape數(shù)字音頻磁帶），DLT（digital linear tape數(shù)字線性磁帶），不同的磁帶需要不同的磁帶驅動器。磁帶的磁密度高，單位面積記錄的數(shù)據(jù)量大，而且造價低廉，其傳輸速度相對較慢，但能滿足備份數(shù)據(jù)

56、的速率要求。下面的列表顯示了磁帶的造價和傳輸速度的相關數(shù)據(jù)。nDLT 一代 10GB1.25MB/秒（寫速率）nDLT 二代 15GB1.25MB/秒（寫速率）nDLT 三代 20GB1.5MB/秒（寫速率）nDLT 四代 35GB5MB/秒（寫速率）nDAT 一代 1GB 250KB/秒（寫速率）nDAT 二代 4GB 500KB/秒（寫速率）nDAT 三代 12GB1.25MB/秒（寫速率）視音頻處理卡 n從硬件構成的角度看，視音頻處理卡可分為單通道和雙通道兩種。這里通道的意思是指在內(nèi)部視頻混合器之前的獨立的視頻回放通道。目前絕大多數(shù)的非線性編輯系統(tǒng)使用的都是M-JPEG算法，因此可分為只

57、有一個M-JPEG Codec（編解碼器）的單通道系統(tǒng)和有兩個M-JPEG Codec的雙通道系統(tǒng)。單通道系統(tǒng)只能對一路視頻信號進行壓縮記錄和解壓回放，這就意味著系統(tǒng)肯定無法完成多層畫面的實時處理。雙通道系統(tǒng)由于可以完成兩路視頻信號的解壓回放，再與系統(tǒng)內(nèi)部其它處理單元相配合，就可以完成兩路活動畫面的實時混合處理。n目前市場上主流板卡有：Pinnacle公司的Targa系列，它屬于音視頻合一卡，是最早進入國內(nèi)的板卡，突出特點是采集質(zhì)量好、信號穩(wěn)定，不過支持它的軟件不多，在與三維動畫軟件搭配方面有良好的發(fā)揮，至今仍是許多廣告公司手中的利器。DPS公司PRT系列，使用Videoaction軟件，Ma

58、trax公司的Digisuite系列，與PRT一樣，是較新的板卡，支持多層實時。此外還有Nitro，Reeltime等板卡。支持它們的軟件國外有Premiere，Speedrazor，Videoaction等。nAvid產(chǎn)品與上述產(chǎn)品不同，它自成體系，屬于系統(tǒng)集成商，自己開發(fā)軟、硬件。Avid開發(fā)第一款非線編到今天，經(jīng)過了十年的時間，推出九代非線編產(chǎn)品，和其他幾十種數(shù)字視頻設備。單通道系統(tǒng) 輸入解碼 縮/解壓縮通道 編碼音頻處理 圖形子系統(tǒng)計 算 機 總 線 視頻音頻視頻輸出計算機顯示單通道系統(tǒng)其核心部件就是M-JPEG圖像系統(tǒng)，它需要完成視頻信號的解碼，壓縮解壓縮和顯示（在計算機CRT上顯示

59、）以及信號的編碼輸出。由于單通道系統(tǒng)的回放通道只有一個，因此無法實時地完成電視節(jié)目制作中常用的特技混合和切換處理。視音頻的處理只能通過軟件來生成。采用軟件生成素材有兩大缺陷：一是由于生成需要不斷對同一素材進行壓縮和解壓縮，造成視頻質(zhì)量的損失；二是通過軟件生成的文件還需再存到硬盤上去，又占據(jù)了硬盤空間。單通道系統(tǒng)的設計主要是為了降低成本，其著眼點只是具備基本的“采集壓縮存儲解壓回放”功能。單通道系統(tǒng)（只有一個壓縮/解壓縮通道）通常在硬件上無數(shù)字特技、數(shù)字混合和字幕疊加部分。它只是完成視音頻信息的采集、壓縮解壓縮和編碼輸出。雙通道系統(tǒng) SCSI 接口板上存儲器緩 沖 區(qū) M - JPEG 通 道M

60、 - JPEG通 道多軌數(shù)字音 頻混 合/ 均勻效 果數(shù) 字 視 頻 多 層混 合 器3 D D V E2D D V E 處 理 器視 頻 效 果D S P 控 制32-b i tRGB& A l p h a 圖 文 幀 緩 存P C I 系 統(tǒng) 總 線 串 行 D1 I / O視 頻 I / O接 口 模 擬 視頻I/OSCSI存 儲硬盤模 擬 數(shù) 字音 頻 輸 入音頻輸出模擬/數(shù)字雙通道系統(tǒng)有兩路視音頻的采集和回放通道，其視音頻子系統(tǒng)的硬件包括：外部視音頻輸入模塊，壓縮采集解壓縮回放模塊，圖文產(chǎn)生模塊，二維數(shù)字特技模塊，三維數(shù)字特技模塊，多層疊加模塊，預覽輸出及主輸出模塊。視頻信號輸入后先