数字视频、音频制作设备第五章说课材料.pptx

数字视频、音频制作设备 视频特技与字幕机 视频特技发生器 一、视频特技的概念 扫换是使用较多的一种电子特技，将一个画面从某一个方向或几个方向上，以某种特定的形式去取代另一个画面，实现画面变化的多样化，以达到一定的艺术效果，这种方式又称为“电子分画面” 键控也是使用较多的一种电子特技；键控也是使用较多的一种电子特技； 键控是利用一个视频信号中不同部位参量（亮度键控是利用一个视频信号中不同部位参量（亮度或色度等）的不同，经处理成高或色度等）的不同，经处理成高/ /低双值键控信号，低双值键控信号，去控制电子开关，使待合成的两路信号交替输出，去控制电子开关，使待合成的两路信号交替输出，形成一个画面中的一部分被抠掉而填进另一画面的形成一个画面中的一部分被抠掉而填进另一画面的效果，俗称效果，俗称“ “抠像抠像” ”二、 切换（CUT） 1、视频开关 视频开关又叫视频交叉点，由键控开关、视频开关、控制电路和场控脉冲形成电路等组成三、混合（MIX） 混合又称为慢切换，是以慢变的方式使电视屏幕上的画面为另一个画面所代替，即图象的混合过渡 1、相加混合 两幅图象在转换过程中，图象A逐渐减弱，图象B逐渐增强，两者始终迭加，直到B完全取代A，这种转换称为相加混合，又称为X切换。

加法电路的输出表达式为：U0 = KA UA + KB UB （KB =1- KA，0KA A1） 上述X切换也叫“化出化入”,还有一种相加混合的慢切换形式V切换，也叫“淡出谈入” 这种切换必须加入第三个图象C，且C是黑色信号 实际的切换过程是首先A画面与C画面进行X切换，A画面逐渐由黑色画面代替，然后由C画面与B画面X切换，B画面逐渐取代C画面，即进行两次X切换2、非相加混合 在两幅画面转换过程中，图象A的像素从暗到亮依次消失，即最暗的部分先消失，最亮的部分后消失；图象B的像素则从亮的部分先出现，最暗的部分最后出现在图象转换过程中，图象A和图象 B交错混合在一起，但不是迭加状态，因此称为非相加混合 时基校正原理 产生时基误差的原因： 1、磁头旋转的非均匀性 2、走带系统的非均匀性 3、磁带自身的形变一、时基误差产生的原因一、时基误差产生的原因 称标准视频信号的时间轴为时间基准称标准视频信号的时间轴为时间基准( (时基时基).). 由于各种原因导致磁带发生伸缩变化时，使视频信号由于各种原因导致磁带发生伸缩变化时，使视频信号在时域上产生压缩或拉伸，这种时间轴基准长度发生的变化在时域上产生压缩或拉伸，这种时间轴基准长度发生的变化，称为时基误差。

称为时基误差 时基校正器（TBC） 时基校正器实际上是一个延时量可以控制的延时电路，它给有时基误差的视频信号以不同时间的延时，使相对于基准信号提前的部分延时量大些，滞后的部分延时量小些，从而输出时基得到校正的信号二、数字时基误差校正器原理（DTBC）非线性编辑系统的工作原理 非线性编辑系统存在一个格式统一的问题，将RGB格式转换成YUV格式进行处理，或将YUV格式转换成RGB格式进行处理视频数据压缩技术 目前多媒体技术常用的压缩编码方法主要有JPEG和MPEG，用于非线性编辑系统的压缩方法为MJPEG，它的运算速度比一般的JPEG快，可用于视频图象的压缩但是MJPEG没有统一的标准，而且压缩后的高数据率 不适合网络传输 MPEG格式有统一的视频压缩标准，MPEG2是广播级的压缩标准，其压缩效率大大优于MJPEG，可节省存储空间，还有极高的图象质量，今后将逐步取代MJPEG 非线性编辑系统的组成与配接 1、主机 主机是系统的核心部件和运行平台目前主流的主机平台有三种：一是苹果机，运行Macintosh操作系统；二是高性能的微机，运行Windows NT操作系统；三是基于RISC技术的视频工作站，运行UNIX操作系统。

2、图象处理卡 图象处理卡是系统主要视音频处理部件，主要完成信号的采集、压缩、解压缩、播放、数字特技变换等处理 一、典型的非线性编辑系统的组成一、典型的非线性编辑系统的组成 3、数字存储设备 系统都配有比较高速的存储设备，常见的是磁盘阵列，一般数据存储量都在10GB以上 4、显示设备 它是人机交互的窗口，一般系统都配有双屏显示功能 5、模拟输入/输出设备 主要指存储、播放、录制模拟视音频设备，如录象机、摄象机、录音机等以PC为平台的非编系统的组成与配置 1、硬件组成 2 2、系统的主要配置、系统的主要配置CPU：Pentium500以上； 内存：256MB以上；主板：INTEL； 系统硬盘：20GB以上；光驱：24倍速以上；图象处理卡：含音频卡的双通道实时卡；AV硬盘：32GB以上； 显卡：显示内存16MB以上AGP卡；彩显：19英寸以上，数控模拟彩显，分辩率1280 X1024；编辑软件：图象处理卡专用软件系统的配接 图象处理卡 一、概述 任何非线性系统都只有两个方面的核心部件，一是板卡，用于采集和输出视音频，做特技加工；二是软件，好的软件实时性好，特技功能强 目前市场上的主流板卡有： PinnaclePinnacle公司的公司的TARGATARGA系列系列； 举例：举例：TARGA-3100TARGA-3100板卡。

特点：板卡特点：6464位位PCIPCI卡，可在卡，可在Windows NT4Windows NT4和和Windows 2000Windows 2000上运行，可上运行，可采用采用DV25DV25格式、格式、MPEG4MPEG4：2 2：2 2压缩或无压缩格式进行混合编压缩或无压缩格式进行混合编辑，具有图象缩放、划像、抠像等特技功能辑，具有图象缩放、划像、抠像等特技功能DPS公司的Vrlocity系列：Matrox公司的Digisuite系列； 举例：Digisuite DTV可采用多种格式压缩，允许在编辑过程中按原来格式保留素材，多层合成、色度键控、图形加工方便DVD刻录和网络视频传输 举例：举例：VelocityQVelocityQ特点：特点：6464位位PCIPCI板卡，板卡，1010bitbit无压缩采集，无压缩采集，4 4轨无压缩活动视频，轨无压缩活动视频，6 6层活动字幕实层活动字幕实时剪编、合成，时剪编、合成，4 4通道二维、三维实时特技处理，通道二维、三维实时特技处理，是一款广播级无压缩编辑系统是一款广播级无压缩编辑系统 国内有大洋、索贝、创意国内有大洋、索贝、创意9898等。

等二、单通道系统和双通道系统 1、单通道系统 只有一个压缩/解压缩通道的系统，一般在硬件上没有数字特技、数字混合和字幕叠加部分，只完成视音频信息的采集、压缩、解压缩和转换输出 单通道系统的核心部件是单通道系统的核心部件是M MJPEGJPEG图象系统，由于单图象系统，由于单通道系统只有一个回放通道，因此无法实时完成常用的特通道系统只有一个回放通道，因此无法实时完成常用的特级混合和切换处理，图象的处理只能通过软件来生成采级混合和切换处理，图象的处理只能通过软件来生成采用软件生成素材有两大缺陷：其一是由于生成过程造成的用软件生成素材有两大缺陷：其一是由于生成过程造成的视频质量损失大；其二是生成文件占用磁盘空间视频质量损失大；其二是生成文件占用磁盘空间较有名的单通道板卡：DPS公司的PVR3500和Miro公司的DC50 单通道板卡的信号采集方式： 1）图象卡不带音频通道，只进行视频信号的采集压缩，音频采集需再附加一块声卡； 2）卡上自带音频通道，不需再附加声卡 单通道卡叠加字幕的方式： 1）字幕以图象的形式与视频画面逐帧混合而完成制作，即软件字幕的方式，其本质是软件特技合成； 2）另加一块字幕卡，在系统构成上是将图象的输出再接至字幕卡输入，相当于增加了一个专用字幕通道。

2、双通道系统 双通道系统有两路视频压缩/解压缩通道，其硬件结构包括对视频信号的编解码、A/D、D/A信号转换和数字信号处理部分 视频采集是将输入的复合视频信号经过视频采集是将输入的复合视频信号经过A/DA/D变换后，变换后，经数字梳状滤波器分离为数字经数字梳状滤波器分离为数字Y/CY/C信号，又经解码变为数信号，又经解码变为数字字YUVYUV信号，压缩后形成一个图象文件存入硬盘视频重信号，压缩后形成一个图象文件存入硬盘视频重放与采集过程相反放与采集过程相反思考题： 1、目前应用于非线性编辑的压缩编码方法有哪些种？叙述它们的优缺点 2、阐述非线性编辑系统的组成及各部分的功能 3、结合原理方框图叙述视频采集和视频重放的工作过程。