非線性編輯概述

課程概況主要內(nèi)容：非線性編輯概述非線性編輯系統(tǒng)數(shù)字視頻技術(shù)數(shù)字音頻技術(shù)非線性編輯系統(tǒng)的軟硬件平臺非線性編輯存儲技術(shù)非線性編輯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)典型非線性編輯系統(tǒng)及全臺網(wǎng)簡介學(xué)時：32學(xué)時理論+32學(xué)時實(shí)驗(yàn)12023/9/2成績計(jì)算課程成績＝課程考試（閉卷：50％）＋課程作業(yè)（30％）＋出勤率（20％）課程作業(yè)形式：1萬字以上論文一篇（存儲、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)）非線性編輯作品22023/9/2參考文獻(xiàn)[1]方德葵,楊盈昀等.《電視節(jié)目編輯與制作技術(shù)》.北京：中國廣播電視出版社，2005.[2]李宏虹.《電視節(jié)目制作與非線性編輯》.北京：中國廣播電視出版社，2008.[3]楊杰、姜秀華等.《數(shù)字電視制作與播出技術(shù)》.北京：電子工業(yè)出版社，2008.[4]余勝泉、楊可.《非線性編輯系統(tǒng)》.北京：北京廣播學(xué)院出版社，2000.[5]李林等.《數(shù)字電視臺系統(tǒng)工程》.南京：東南大學(xué)出版社，2008.[6]姜浩.《數(shù)字媒體技術(shù)與互動影視》.北京：中國廣播電視出版社，2006.[7]張歌東.《影視非線性編輯》.北京：中國廣播電視出版社，2003.32023/9/2第一章非線性編輯概述主要內(nèi)容非線性編輯的基本概念線性編輯與非線性編輯非線性編輯系統(tǒng)的發(fā)展非線性編輯方式42023/9/21.1非線性編輯的基本概念非線性編輯技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，它覆蓋的領(lǐng)域涉及電視技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，主要包括音頻技術(shù)、視頻技術(shù)、數(shù)字存儲技術(shù)、數(shù)字壓縮技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種學(xué)科技術(shù)。本門課程主要向大家介紹非線性編輯系統(tǒng)所涉及的視音頻技術(shù)、存儲和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。下面我們先了解幾個基本概念。52023/9/21、文件

在非線性編輯系統(tǒng)中，所有素材都是以文件的形式存儲在記錄媒體（硬盤、光盤、軟盤）中，并以樹狀目錄的結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理。每個文件被分成標(biāo)準(zhǔn)大小的數(shù)據(jù)塊，通過鏈表進(jìn)行快速訪問。在這一基礎(chǔ)上，非線性編輯系統(tǒng)的快速定位編輯點(diǎn)的功能才能充分發(fā)揮。62023/9/21.1非線性編輯的基本概念工作文件：

主要包括用來記錄編輯狀態(tài)的項(xiàng)目（工程）文件和管理素材的庫文件等。

素材文件：

可粗略分為靜態(tài)圖像、音頻、視頻、字幕和圖形文件等。能夠保存素材的名稱、類別、大小、長度及存儲位置等信息。72023/9/21.1非線性編輯的基本概念2、圖像錄制三維動畫的TARGA格式平面圖像處理用的TIFF格式彩色位圖圖像BITMAP格式文件

多種格式保存數(shù)字化彩色靜態(tài)圖像文件，且不同格式可互相轉(zhuǎn)換。補(bǔ)充：色彩模式(PS)、顏色深度（特別32位的多ALPHA）82023/9/21.1非線性編輯的基本概念3、圖形特點(diǎn)：任何時候都可以對文字和圖形對象進(jìn)行修改，調(diào)整其大小、位置、色彩和層間覆蓋關(guān)系。在磁盤上占用的空間比較小。與圖像文件的區(qū)別：記錄關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)、顏色和填充屬性等參數(shù)。92023/9/21.1非線性編輯的基本概念4、音頻目前多數(shù)電視臺使用立體聲音頻信號進(jìn)行部分節(jié)目的播出，相應(yīng)地需要選擇CD質(zhì)量的聲音處理方式，即以44.1KHz的頻率采樣，記錄成16比特的立體聲信號。很多數(shù)字錄像機(jī)采用48KHz采樣，20bit或24bit量化，使音頻信息在數(shù)模轉(zhuǎn)換后能夠最大限度地不失真。音頻特點(diǎn)：采樣頻率越高，采樣深度越大，錄制的聲音質(zhì)量就越好，相應(yīng)占用的存儲空間也越大。102023/9/21.1非線性編輯的基本概念5、視頻廣義上講，視頻既包括靜止的圖形圖像，又包括運(yùn)動的圖像畫面，但人們習(xí)慣稱運(yùn)動的圖像文件為視頻。一般用分辨率、幀速率和色彩數(shù)等參數(shù)作為描述數(shù)字視頻信號的指標(biāo)。不同分辨率視頻清晰度比較112023/9/21.1非線性編輯的基本概念1.1非線性編輯的基本概念

分辨率圖像分辨率組成一幅圖像的像素數(shù)目顯示分辨率確定屏幕上顯示圖像的區(qū)域的大小模擬視頻的分辨率電視線TVLine，TVL

數(shù)字視頻的分辨率像素Pixel122023/9/2132023/9/21.1非線性編輯的基本概念6、場（Field）

在電視系統(tǒng)中，采用的是交錯視頻場，每幀圖像分為兩場來進(jìn)行掃描。奇數(shù)場和偶數(shù)場在軟件處理中稱為上場和下場中國的電視制式——PAL制式標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化PAL制式電視標(biāo)準(zhǔn)如下：

分辨率：720*576

幀速率：25fps

電視掃描線：625線

色彩數(shù)：24比特的色彩位深

畫面的寬高比：4：3

PAL電視標(biāo)準(zhǔn)用于中國、歐洲等國家和地區(qū)。

補(bǔ)充：電影的幀速率為24fps。NTSC制式的幀速率為30/29.97fps思考：分辨率720*576與寬高比4:3的矛盾？142023/9/21.1非線性編輯的基本概念152023/9/2目前彩色電視共有三大制式：

1.NTSC制美國、加拿大和日本等國家采用。

30fps，場頻60HZ，每幀掃描525行，有效行480行。

2.PAL制。中國、德國、英國和其它一些西北歐國家采用。

25fps，場頻50HZ，每幀掃描625行，有效行576行。

3.SECAM制。法國、前蘇聯(lián)和東歐一些國家采用。1.1非線性編輯的基本概念162023/9/2三種電視制式在全球的分布情況yellow–PALbrightgreen–NTSCorange-SECAM思考標(biāo)清、高清、全高清是如何區(qū)分的？現(xiàn)在的電視技術(shù)是否可以達(dá)到高清？172023/9/2標(biāo)清與高清標(biāo)清480P以下（480電視線，逐行掃描）。如：VCD機(jī)、老式DVD機(jī)、國內(nèi)數(shù)字電視。高清720P或1080I（720電視線逐行掃描，1080電視線隔行掃描），各國規(guī)定不一致，而中國國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)是720P為高清，視頻寬縱比為16：9。如：高清DVD機(jī)、高清數(shù)碼流播放器、美日數(shù)字電視（推行中）。182023/9/2全高清全高清

物理分辨率高達(dá)1920×1200；

能夠在1920×1080p顯示(包括1080i和1080P)全高清

影像，其中i(interlace)是指隔行掃描;P(Progressive)代

表逐行掃描；

視頻寬縱比為16：9。192023/9/21.2

線性編輯與非線性編輯編輯技術(shù)的幾次重大變革物理剪輯（1956年）用放大鏡對磁帶上的磁跡進(jìn)行定位用刀片或切片在特定的位置切割磁帶用膠水將所需的節(jié)目片段粘貼在一起缺點(diǎn)：對磁帶的損壞是永久性的。電子編輯（1961年）具備快進(jìn)、倒帶、暫停功能可以構(gòu)成対編系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄避免磁帶永久性損壞。缺點(diǎn)：不能逐幀重放，精度不高。202023/9/21.2

線性編輯與非線性編輯時碼編輯（1967年美國EECO時碼系統(tǒng)）1969年使用小時、分鐘、秒、幀對磁帶定位標(biāo)記的SMPTE/EBU時碼在國際上實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化能夠準(zhǔn)確地定位到幀，大大提高了編輯效率和準(zhǔn)確度缺點(diǎn)：不能隨機(jī)快速定位編輯點(diǎn)。數(shù)字磁帶編輯1996年數(shù)字錄像機(jī)所記錄的圖像、聲音信號都是數(shù)字信號，解決了多版復(fù)制所造成的信號損失。缺點(diǎn)：仍然是按照時間順序進(jìn)行的線性編輯方式。非線性編輯在硬盤或計(jì)算機(jī)編輯工作站上按隨機(jī)存取的方式進(jìn)行電視節(jié)目的編輯。212023/9/21.2

線性編輯與非線性編輯線性編輯以磁帶為記錄介質(zhì)，把錄好的節(jié)目素材的磁帶放到編輯放機(jī)中，利用電子手段將所選擇的鏡頭或片斷按照編輯順序連續(xù)記錄到編輯錄機(jī)中，再通過特技機(jī)、字幕機(jī)、調(diào)音臺等實(shí)現(xiàn)成品帶的加工編輯制作。一般采用組合編輯和插入編輯組合使用。優(yōu)點(diǎn)：直觀、實(shí)時缺點(diǎn)：無法進(jìn)行隨機(jī)的、飛躍式的素材選擇，大量無功效的卷帶作業(yè)，大量的復(fù)制作業(yè)伴隨信號的損失。222023/9/2典型的線性編輯系統(tǒng)一對一編輯系統(tǒng)232023/9/2監(jiān)視器監(jiān)視器編輯控制器放機(jī)錄機(jī)視頻信號音頻信號一對一編輯242023/9/2典型的線性編輯系統(tǒng)二對一編輯系統(tǒng)252023/9/2放機(jī)1放機(jī)2編輯臺錄機(jī)特技臺控制信號控制信號控制信號視頻信號音頻信號視頻信號視頻信號音頻信號音頻信號典型的線性編輯系統(tǒng)二對一編輯中錄機(jī)的工作狀態(tài)262023/9/2非線性編輯采用磁盤記錄，以計(jì)算機(jī)為操作平臺，配合軟硬件對存儲素材可以任意修改。在編輯過程中，可以不按編輯順序任意改變素材的入出點(diǎn)，可以不預(yù)留特技時間任意插入特技。272023/9/21.2

線性編輯與非線性編輯非線性編輯的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)集多功能于一身，省略了除錄像機(jī)外的編輯控制臺、特技臺、調(diào)音臺及字幕機(jī)等設(shè)備。系統(tǒng)采用高速硬盤存儲，內(nèi)部全部采用數(shù)字信號，任何修改都不影響節(jié)目的圖像質(zhì)量。每一個素材都以幀畫面的形式顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，可逐幀搜索，編輯點(diǎn)瞬間就可以找到，可任意加長或刪除畫面等，改變了傳統(tǒng)的以時間順序編輯素材的方式。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，可以實(shí)現(xiàn)資源共享，大大降低了成本，提高了工作效率。282023/9/21.2

線性編輯與非線性編輯磁盤與磁帶對比圖292023/9/2通常硬盤的平均尋址時間不低于1/70秒，也就是在1/70秒內(nèi)就可以通過極坐標(biāo)定位系統(tǒng)達(dá)到數(shù)據(jù)起始位置并開始讀取或記錄數(shù)據(jù)。磁盤上信息組織方式302023/9/2磁盤系統(tǒng)中，節(jié)目的每個鏡頭可以存儲在磁盤上任意位置，它們的連接次序通過指針來指示。如圖：若需要在B與C鏡頭間插入E，只需斷開B與C的連接，讓B指向E,E指向C。非線性編輯系統(tǒng)的四個組成部分電子的系統(tǒng)起核心作用的計(jì)算機(jī)，它提供高速數(shù)據(jù)的傳送、管理、錄放、以及用戶和系統(tǒng)硬件間的圖形接口。非線性記錄媒體的物理特性是非線性的。（一般采用硬盤)隨機(jī)存取隨機(jī)尋找素材段或鏡頭。編輯系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)硬件和軟件，編輯人員組織視頻軌和音頻軌，節(jié)目通過非線性編輯形成節(jié)目完成版或EDL。312023/9/2典型的非線性編輯系統(tǒng)的組成322023/9/2典型的非線性編輯系統(tǒng)的組成1、主機(jī)核心運(yùn)算及集成部件，連接和集成各種外圍設(shè)備和內(nèi)置板卡現(xiàn)有非線性編輯系統(tǒng)常用的計(jì)算機(jī)平臺有：個人計(jì)算機(jī)與windows操作系統(tǒng)蘋果電腦與Macintosh操作系統(tǒng)SGI與IRIX操作系統(tǒng)通用和專業(yè)工作站與LINUX系統(tǒng)332023/9/2典型的非線性編輯系統(tǒng)的組成2、視音頻卡完成視音頻信號的實(shí)時采集、壓縮、解壓縮、播放、數(shù)字特技變換等處理。決定是音頻信號的質(zhì)量。342023/9/2典型的非線性編輯系統(tǒng)的組成3、數(shù)字存儲設(shè)備數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量及傳輸速率的要求，非線性編輯系統(tǒng)需要配備高速的數(shù)字存數(shù)設(shè)備，如磁盤陣列。一般存儲量達(dá)到T級。352023/9/2典型的非線性編輯系統(tǒng)的組成5、模擬輸入輸出設(shè)備存放、播放、錄制模擬視音頻的設(shè)備如：錄像機(jī)、攝像機(jī)、音箱等362023/9/21.3非線性編輯系統(tǒng)的發(fā)展1、CMX-600CMX-600是由CBS與Memorex合辦的CMX公司開發(fā)出來的，1970年開始研制，1972年正式投入使用。采用磁盤記錄視頻信號，把磁帶上的模擬信號轉(zhuǎn)換到磁盤上，具備了隨機(jī)搜索的特性，但轉(zhuǎn)換機(jī)制不是模數(shù)轉(zhuǎn)換，因此CMX-600被稱為線性與非線性的混合系統(tǒng)。缺點(diǎn)：造價高、技術(shù)不完善372023/9/21.3非線性編輯系統(tǒng)的發(fā)展2、磁帶非線性編輯系統(tǒng)主要依靠多臺錄像機(jī)陣容（多達(dá)27臺）來完成非線性編輯任務(wù),產(chǎn)生重放表或EDL,然后送至聯(lián)機(jī)編輯系統(tǒng)。時間：1984年到1989年美國代表系統(tǒng)：MontagePictureProcessor（84年），Ediflex（85年），TouchVision（86年）特點(diǎn)：非線性、以磁帶為基礎(chǔ)、不能隨機(jī)存取。意義：將非線性編輯推向?qū)嵱没?82023/9/21.3非線性編輯系統(tǒng)的發(fā)展磁帶非線性編輯過程：將原始素材一次性地實(shí)時地復(fù)制到多臺錄像機(jī)上非線性編輯播放表（重放表）：根據(jù)播放表，系統(tǒng)在不同放機(jī)中找到相應(yīng)鏡頭，按順序播放出來，供編輯人員瀏覽。此過程不是將這些鏡頭錄入母帶回放，而是通過播放表控制放機(jī)回放所選鏡頭。虛擬錄制（虛記錄）：根據(jù)播放表來按順序回放鏡頭。多種版本（多版本制作）：修改播放表產(chǎn)生新版本。392023/9/21.3非線性編輯系統(tǒng)的發(fā)展播放表示例402023/9/2放機(jī)編號鏡頭起始時碼結(jié)束時碼1太陽03：00：03：0303：00：04：042月亮03：00：10：1003：00：11：113星星03：00：22：2203：00：23：001.3非線性編輯系統(tǒng)的發(fā)展中斷現(xiàn)象（trafficing問題）在磁帶編輯過程中，當(dāng)選擇的鏡頭數(shù)大于放機(jī)臺數(shù)，且任一放機(jī)中待選鏡頭不能按播放表及時達(dá)到入點(diǎn)，看不到連續(xù)的圖像畫面，這種中斷的現(xiàn)象成為trafficing。解決中斷現(xiàn)象的方法：制作預(yù)編帶增加放機(jī)數(shù)量412023/9/21.3非線性編輯系統(tǒng)的發(fā)展3、LD非線性編輯系統(tǒng)利用業(yè)已成熟的激光唱片（LD)技術(shù)，以它作為存儲媒體進(jìn)行非線性編輯。時間：1984~1989年期間代表系統(tǒng)：EditDroid系統(tǒng)特點(diǎn)：采用CAV(恒角速度視盤）型LD，電子、隨機(jī)存取、和非線性編輯，AV信號沒有數(shù)字化。出現(xiàn)了圖像用戶界面和時間線編輯。意義：能以非正常速度重放出穩(wěn)定的圖像，可讓編輯人員瞬間得到各種運(yùn)動效果如：靜幀、快動作、慢動作等。音頻編輯上，除了可提供2路音頻歸到外，還可以進(jìn)行聲音定位、混音、制作淡入淡出、預(yù)言等功能。422023/9/21.3非線性編輯系統(tǒng)的發(fā)展4、數(shù)字非線性編輯系統(tǒng)是真正的電子非線性編輯系統(tǒng)。它將成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)；以大容量高速硬盤作為存儲媒體；對數(shù)字化的音頻