【正文】 。 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)。 11．簡述數(shù)字電視的主要標(biāo)準(zhǔn)。 6．簡述數(shù)字視頻與動(dòng)畫的聯(lián)系與區(qū)別。 4．簡述數(shù)字圖像的常見文件格式及其特點(diǎn)。 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。 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(chǔ)技術(shù)四方面的內(nèi)容。 一個(gè)單層的藍(lán)光光碟的容量為 25GB或是 27GB，足夠燒錄一個(gè)長達(dá) 4小時(shí)的高解析影片。 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。 表 25不同類型光盤的存儲(chǔ)能力 光盤類型 面數(shù) 每面層數(shù) 存儲(chǔ)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(chǔ)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。 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(chǔ)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(chǔ)介質(zhì)。 VCD可以在個(gè)人電腦或 VCD播放器以及大部分 DVD播放器中播放。 CD光盤的容量一般為 700MB。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。在 GUI的資源管理器中，看到的是一個(gè)盤符。 2．軟件 RAID 軟件 RAID必須在操作系統(tǒng)建立后才能創(chuàng)建。 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(chǔ)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)。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(cuò)是不重要的，而傳輸速度才是最迫切需要解決的問題。 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(chǔ)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。普通硬盤的轉(zhuǎn)速還不能滿足實(shí)時(shí)傳輸視音頻節(jié)目的需要。它代表在單位時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)設(shè)備所能讀寫的數(shù)據(jù)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(chǔ)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(shí)間的視音頻節(jié)目和其它多媒體數(shù)據(jù)信息。 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(chǔ)技術(shù) ?由于非線性編輯系統(tǒng)要實(shí)時(shí)地完成視音頻數(shù)據(jù)處理，因此，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和傳輸速率要求非常高。 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。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(chǔ)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(shí)間更長。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。 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(chǔ)技術(shù) ? 磁帶存儲(chǔ)技術(shù) ?1． VHS磁帶 VHS是 Video Home System的縮寫，意為家用錄像系統(tǒng)。 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。數(shù)字音頻的壓縮可以參考兩個(gè)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。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。 （ 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。 3． MPEG壓縮編碼技術(shù) MPEG（ Moving Pictures Experts Group，動(dòng)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(gè)不同版本。 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 2． DV壓縮編碼技術(shù) 1993年，包括索尼、松下、 JVC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。1992年， ISO（ International Organization for Standardization，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）頒布了 JPEG標(biāo)準(zhǔn)。常見的數(shù)字視頻信號壓縮編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有 MJPEG、 MPEG、 DV和 。這些相關(guān)性決定了視頻圖像信息內(nèi)存在大量的冗余信息，而正是由于這些冗余信息的存在使得壓縮成為可能。信源之所以可以壓縮是因?yàn)橐曨l圖像信息內(nèi)各樣值之間存在著大量的規(guī)律性，也稱為相關(guān)性。另外在一些情況下，允許視頻圖像有一定的失真，而并不妨礙視頻圖像的實(shí)際應(yīng)用，那么數(shù)據(jù)量壓縮的可能性就更大了。由此可見，通過減少冗余量，就可以減少數(shù)據(jù)量而不減少信源的信息量。 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 不同類型視頻的碼率存在非常大的差異，具體參數(shù)見表 24 視頻類型 視頻大小 碼率 未經(jīng)壓縮的高清視頻 1920 1080 745750 Kbps 未經(jīng)壓縮的標(biāo)清視頻 720 576 167794 Kbps DV25（ miniDV/DVCAM/DVCPRO） 720 576 25000 Kbps DVD影碟 720 576 5000 Kbps VCD影碟 352 288 1167 Kbps 表 24 不同類型視頻的碼率 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 視頻壓縮編碼 ? 2．視頻壓縮編碼的可能性 從信息論觀點(diǎn)來看，視頻圖像作為一個(gè)信源，描述信源的數(shù)據(jù)是信息量（信源熵）和信息冗余量之和。 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 ?1．視頻壓縮編碼的必要性 由 ITU601標(biāo)準(zhǔn)可知，數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)碼率（每秒圖像的數(shù)據(jù)量）是相當(dāng)大的，如果每一幀按 720 576的大小進(jìn)行采樣，以 4： 2： 2的格式、 8比特量化來計(jì)算，那么數(shù)據(jù)碼率高達(dá) 216Mb/s，無論是對于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，還是對于存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，都構(gòu)成了巨大的壓力。不過因?yàn)橹挥刑囟ǖ挠脩舨拍懿シ胚@種文件，因此其流傳與 MP3相比差距甚遠(yuǎn)。 MP4在文件中采用了保護(hù)版權(quán)的編碼技術(shù)，只有特定的用戶才可以播放，有效地保證了音樂版權(quán)的合法性。 8． MP4格式 MP4采用的是美國電話電報(bào)公司（ ATamp。 6． DVD Audio格式 DVD Audio 是新一代的數(shù)字音頻格式，與 DVD Video尺寸以及容量相同，為音樂格式的 DVD光碟，取樣頻率為“ 48KHz/96KHz/192KHz” 和“ ” 可選擇，量化位數(shù)可以為 16比特、 20比特或 24比特，它們之間可自由地進(jìn)行組合。它還同時(shí)支持多達(dá) 48個(gè)音軌、 15個(gè)低頻音軌、更多種采樣率和比特率、多種語言的兼容能力、更高的解碼效率。 AAC所采用的運(yùn)算法則與 MP3的運(yùn)算法則有所不同， AAC通過結(jié)合其他的功能來提高編碼效率。 AAC是由 Fraunhofer IISA、杜比和 ATamp。此外， WMA還可以通過DRM（ Digital Rights Management）方案加入防止拷貝技術(shù)，或者加入限制播放時(shí)間和播放次數(shù)，甚至是播放機(jī)器的限制，可有力地防止盜版。 4． WMA格式 WMA（ Windows Media Audio）格式是微軟在互聯(lián)網(wǎng)音頻、視頻領(lǐng)域的力作。 MP3的壓縮率則高達(dá) 10： 1~12： 1。 MP3能夠以高音質(zhì)、低采樣率對數(shù)字音頻文件進(jìn)行壓縮。但其缺點(diǎn)是文件體積較大，所以不適合長時(shí)間紀(jì)錄，也不便于交流和傳播。它定義了計(jì)算機(jī)音樂程序、數(shù)字合成器及其它電子設(shè)備交換音樂信號的方式，規(guī)定了不同廠家的電子樂器與計(jì)算機(jī)連接的電纜和硬件及設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，可以模擬多種樂器的聲音。WMV視頻格式的主要優(yōu)點(diǎn)有：本地或網(wǎng)絡(luò)回放、可擴(kuò)充的媒體類型、可伸縮的媒體類型、多語言支持、環(huán)境獨(dú)立性以及擴(kuò)展性等。 7． RMVB格式 RMVB格式是由 RM視頻格式升級而延伸出的新型視頻格式， RMVB視頻格式的先進(jìn)之處在于打破了原先 RM格式使用的平均壓縮采樣的方式，在保證平均壓縮比的基礎(chǔ)上更加合理利用比特率資源，也就是說對于靜止和動(dòng)作場面少的畫面場景采用較低編碼速率，從而留出更多的帶寬空間，這些帶寬會(huì)在出現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)的畫面場景時(shí)被利用掉。 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 視音頻文件格式 6． FLV格式 FLV格式是 Flash Video格式的簡稱，隨著 Flash MX的推出， Macromedia公司開發(fā)了屬于自己的流媒體視頻格式—— FLV格式。說穿了 ASF就是 Microsoft為了和現(xiàn)在的 Real