【正文】 C以及飛利浦等幾十家公司組成的國際集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)了具有較好質(zhì)量、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的家用數(shù)字錄像機(jī)格式，稱為 DV格式。從 1996年開始，各公司紛紛推出各自的產(chǎn)品。 3． MPEG壓縮編碼技術(shù) MPEG（ Moving Pictures Experts Group，動態(tài)圖像專家組 ）標(biāo)準(zhǔn)是由ISO (International Organization for Standardization，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ）所制定并發(fā)布的視頻、音頻、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，目前共有 MPEG1，MPEG2， MPEG4， MPEG7及 MPEG21等多個不同版本。 MPEG1是 VCD的壓縮標(biāo)準(zhǔn)， MPEG2是 DVD的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。 （ 1） MPEG1（ 2） MPEG2（ 3） MPEG4 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 視頻壓縮編碼 4． ITU（國際電傳視訊聯(lián)盟）所主導(dǎo)，旨在使用較少的帶寬傳輸較多的視頻數(shù)據(jù)，以便用戶獲得更為清晰的高質(zhì)量視頻畫面。 （ 1） （ 2） 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 音頻壓縮編碼 ?1．音頻壓縮編碼思想 進(jìn)行非線性編輯處理時，同樣需要對數(shù)字音頻采取壓縮處理，以降低數(shù)據(jù)碼率。音頻數(shù)據(jù)壓縮的方案可以有三方面的考慮：一是降低采樣頻率，二是降低量化位數(shù)，三是去除音頻編碼中的冗余信息。 更多的時候考慮去除音頻編碼中的冗余信息。數(shù)字音頻的壓縮可以參考兩個心理聲學(xué)模型：是絕對聽閾和掩蔽效應(yīng)，以此來確定哪些成分在音頻信號內(nèi)可能是冗余的。由于絕對聽閾的存在人耳對頻域中絕對聽閾曲線以下部分的聲音無法察覺，這就是說大量的在絕對聽閾曲線以下的音頻信號對人耳來說是毫無意義的，因此不必記錄或者傳輸。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 音頻壓縮編碼 ?2．音頻壓縮編碼方式 和視頻信號相比較而言，由于音頻信號結(jié)構(gòu)信息缺乏更多的相關(guān)性，數(shù)字音頻的壓縮較為困難，更多的是利用了人耳的音頻掩蓋特性進(jìn)行數(shù)字音頻壓縮。例如： MPEG音頻壓縮的基本方法是，將音頻頻域劃分成 32個子帶，把音頻信號樣本變換到頻域中的 32個對應(yīng)的子帶內(nèi)，由心理聲學(xué)模型控制單元，根據(jù)閾值特性和掩蔽特性所形成的一個控制對照表，控制頻域中各個子帶內(nèi)分量的量化步長，從而保留主要信號而舍去對聽覺實(shí)際效果影響很小的成分，達(dá)到聲音壓縮的目的。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 視音頻存儲技術(shù) ? 磁帶存儲技術(shù) ?1． VHS磁帶 VHS是 Video Home System的縮寫，意為家用錄像系統(tǒng)。它是由日本 JVC公司在 1976年開發(fā)的一種家用錄像機(jī)錄制和播放標(biāo)準(zhǔn)，它采用了磁頭、磁帶垂直掃描的技術(shù)。二十世紀(jì)八十年代，在經(jīng)歷了和索尼公司的 Betamax格式以及飛利浦的 Video 2022格式的競爭之后， VHS成為家用錄像機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)格式。 VHS提供了比 Betamax格式更長的播放時間，同時磁帶傳送機(jī)構(gòu)又沒有 Betamax那么復(fù)雜。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 磁帶存儲技術(shù) ?2． DV磁帶 DV是 Digital Video的簡稱，為新一代的數(shù)字錄像帶的規(guī)格，體積更小、時間更長。使用 帶寬的錄像帶，以數(shù)字信號來錄制視音頻，持續(xù)錄制時間一般為 60分鐘，用 LP模式可延長拍攝時間至帶長的 。目前市面上的 DV錄像帶有兩種規(guī)格，一種是標(biāo)準(zhǔn)的 DV帶，另一種則是縮小的 miniDV帶，一般家用的攝影機(jī)所使用的錄像帶都是屬于這種縮小的 miniDV帶。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 磁帶存儲技術(shù) ?3． DVCAM磁帶 DVCAM是由 Sony公司開發(fā)的一種專業(yè)級數(shù)碼攝錄標(biāo)準(zhǔn)，其水平解析度達(dá) 800線以上。 Sony公司于 1996年在 DV格式的成功基礎(chǔ)上開發(fā)了基于 1/4英寸磁帶的 DVCAM專業(yè)數(shù)字分量記錄格式。 DVCAM格式是世界標(biāo)準(zhǔn) DV格式的專業(yè)擴(kuò)展，該格式采用 5： 1的壓縮比， 4： 2： 0（ PAL）取樣方式，8bit數(shù)字分量記錄，與家用 DV格式雙向兼容，同時更寬的磁跡寬度又可實(shí)現(xiàn)保證專業(yè)編輯精度。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 硬盤存儲技術(shù) ?由于非線性編輯系統(tǒng)要實(shí)時地完成視音頻數(shù)據(jù)處理，因此，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲容量和傳輸速率要求非常高。通常單機(jī)版非線性編輯系統(tǒng)需要應(yīng)用大容量硬盤和 SCSI接口技術(shù)；對于網(wǎng)絡(luò)化非線性編輯系統(tǒng)，其在線存儲系統(tǒng)還需要使用 RAID硬盤管理技術(shù)，以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 硬盤存儲技術(shù) ?1．大容量硬盤 硬盤容量大小決定了它能記錄多長時間的視音頻節(jié)目和其它多媒體數(shù)據(jù)信息。以廣播級 PAL制式電視信號為例，1秒視音頻信號壓縮前的總數(shù)據(jù)量約為 32MB，進(jìn)行 3： 1壓縮后， 1分鐘視音頻信號的數(shù)據(jù)量約為 600MB， 1小時視音頻節(jié)目需要約 36GB的硬盤容量。近年來，硬盤技術(shù)發(fā)展很快，當(dāng)前主流 IDE硬盤容量一般在 1TB左右，硬盤轉(zhuǎn)速一般為7200轉(zhuǎn) /分鐘，完全能夠滿足非線性編輯的需要。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 硬盤存儲技術(shù) ?2． SCSI磁盤陣列 數(shù)據(jù)傳輸率也稱為“讀寫速率”或“傳輸速率”，一般以 MB/S表示。它代表在單位時間內(nèi)存儲設(shè)備所能讀寫的數(shù)據(jù)量。在非線性編輯系統(tǒng)中，硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率是最薄弱的環(huán)節(jié)。普通硬盤的轉(zhuǎn)速還不能滿足實(shí)時傳輸視音頻節(jié)目的需要。為了提高數(shù)據(jù)傳輸率，計(jì)算機(jī)使用了 SCSI接口技術(shù)。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 硬盤存儲技術(shù) ?3． RAID卡 RAID是英文 Redundant Array of Independent Disks的縮寫，翻譯成中文即為獨(dú)立磁盤冗余陣列，或簡稱磁盤陣列。簡單的說， RAID是一種把多塊獨(dú)立的硬盤（物理硬盤）按不同方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)冗余的技術(shù)。在非線性編輯系統(tǒng)中，硬盤中的數(shù)據(jù)是從錄像帶上下載的，容錯是不重要的，而傳輸速度才是最迫切需要解決的問題。目前非線性編輯系統(tǒng)中使用的 RAID分為三種類型。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 硬盤存儲技術(shù) RAID的三種類型： 1．硬件 RAID 硬件 RAID卡是獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的硬盤陣列，具有獨(dú)立的機(jī)箱和供電系統(tǒng)。 RAID管理電路把每一個字節(jié)分配給幾個硬盤同時讀寫，從而提高了速度。 2．軟件 RAID 軟件 RAID必須在操作系統(tǒng)建立后才能創(chuàng)建。它用程序把 232塊磁盤上同樣大小的可用空間組合成一個大邏輯卷。在 GUI的資源管理器中，看到的是一個盤符。 3． RAID卡 這種方式介于獨(dú)立硬盤陣列和軟件 RAID之間，它可分擔(dān)一部分 CPU的負(fù)擔(dān)，但必須在操作系統(tǒng)建立后才能創(chuàng)建。其功能齊全，安全性比軟件 RAID高，在小型服務(wù)器中應(yīng)用較多。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 光盤存儲技術(shù) ?1． CD光盤 CD（ Compact Disk）光盤即激光唱盤，也包括微機(jī)用只讀存儲器 CDROM，它們一般都稱為 CD盤，主要由保護(hù)層、反射激光的鋁反射層、刻槽和聚碳酸脂襯墊組成。 CD光盤的容量一般為 700MB。 ?2． VCD光盤 VCD，英文全稱為 Video Compact Disc，是一種在光碟上存儲視頻信息的標(biāo)準(zhǔn)。 VCD可以在個人電腦或 VCD播放器以及大部分 DVD播放器中播放。 VCD標(biāo)準(zhǔn)由索尼、飛利浦、JVC、松下等電器生產(chǎn)廠商聯(lián)合于 1993年制定，屬于數(shù)字光盤的白皮書標(biāo)準(zhǔn)。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 光盤存儲技術(shù) ?3． DVD光盤 DVD是 Digital Video Disc或 Digital Versatile Disk的縮寫，是一種類似于 CD的光盤存儲介質(zhì)。按照最基本的層面結(jié)構(gòu)分類， DVD有單面單層（ DVD5）、單面雙層（ DVD9）、雙面單層（ DVD10）和雙面雙層（ DVD18），其容量各不相同，層面越多，存儲容量越大，詳細(xì)參數(shù)見表 25。 表 25不同類型光盤的存儲能力 光盤類型 面數(shù) 每面層數(shù) 存儲能力 CD 1 1 700MB DVD5 1 1 DVD9 1 2 DVD10 2 1 DVD18 2 2 17GB 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 光盤存儲技術(shù) ?4． Blueray光盤 藍(lán)光光盤，英文全稱為 Blueray Disc，是 DVD光碟的下一代光碟格式。在人類對于多媒體的品質(zhì)要求日趨嚴(yán)格的情況下，用以存儲高畫質(zhì)的影音以及高容量的資料儲存。 Bluray的命名是因?yàn)槠洳捎玫睦咨洳ㄩL 405納米，剛好是光譜之中的藍(lán)光，因而得名。 DVD光盤采用 650nm波長的紅光讀寫技術(shù)， CD則是采用780nm波長的讀寫技術(shù)。 一個單層的藍(lán)光光碟的容量為 25GB或是 27GB，足夠燒錄一個長達(dá) 4小時的高解析影片。雙層可達(dá)到 46GB或 54GB，足夠燒錄一個長達(dá) 8小時的高解析影片。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 本章小結(jié) ?本章全面介紹了非線性編輯的技術(shù)基礎(chǔ)，主要包括數(shù)字圖形與圖像技術(shù)、數(shù)字視頻與音頻技術(shù)、視音頻壓縮編碼技術(shù)和視音頻存儲技術(shù)四方面的內(nèi)容。通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能夠增強(qiáng)學(xué)生對非線性編輯技術(shù)的理解，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。 影視媒體非線性編輯 影視媒體非線性編輯影視媒體非線性編輯 思考與練習(xí) 1．?dāng)?shù)字圖形與圖像技術(shù)包括哪些主要內(nèi)容？ 2．簡述數(shù)字圖形與圖像的基本屬性。 3．簡述數(shù)字圖形與圖像的基本類型及其特點(diǎn)。 4．簡述數(shù)字圖像的常見文件格式及其特點(diǎn)。 5．簡述數(shù)字圖像的常見顏色模型及其特點(diǎn)。 6．簡述數(shù)字視頻與動畫的聯(lián)系與區(qū)別。 7．圖像的像素比是什么？主要有哪些標(biāo)準(zhǔn)？ 8．幀寬高比是什么？主要有哪些標(biāo)準(zhǔn)？ 9． SMPTE時間碼是如何定義的？其作用有哪些？ 10．簡述電視制式的常見標(biāo)準(zhǔn)及其特點(diǎn)。 11．簡述數(shù)字電視的主要標(biāo)準(zhǔn)。 12．如何區(qū)別標(biāo)清數(shù)字電視和高清數(shù)字電視？ 13．簡述視音頻文件的常見格式及其特點(diǎn)。 14．視頻信號是如何進(jìn)行采樣與量化的？ 15．簡述視音頻壓縮編碼的常見方式及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 16．簡述數(shù)字視音頻存儲技術(shù)的常見方式。