非線性編輯系統(tǒng)的配件與軟件平臺(tái)

1、第三章 非線性編輯系統(tǒng)的配件與軟件平臺(tái)B一、了解非線性編輯系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)二、了解非線性編輯系統(tǒng)的視頻與音頻處理子系統(tǒng)三、了解非線性編輯系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)四、了解非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備及其分類五、熟悉非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接六、熟悉非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺(tái)七、熟悉典型的非線性編輯系統(tǒng) 本章學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求 一、非線性編輯系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái) 非線性編輯系統(tǒng)一般情況下可以看作以下的架構(gòu)：計(jì)算機(jī)平臺(tái)+視音頻處理子系統(tǒng)+非線性編輯軟件。計(jì)算機(jī)平臺(tái)屬于基礎(chǔ)硬件平臺(tái)，主要完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理，視音頻處理子系統(tǒng)的工作控制和軟件運(yùn)行等任務(wù)；視音頻處理子系統(tǒng)主要完成視頻信號(hào)的輸入處理、壓縮與解壓縮、特技混合處理、圖文字

2、幕的產(chǎn)生與疊加等功能；非線性編輯軟件是一整套指令，指揮計(jì)算機(jī)平臺(tái)和視音頻處理子系統(tǒng)高效工作。 第2章 非線性編輯系統(tǒng)的配件與軟件平臺(tái)（一）、非線性硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu) 早期非線性編輯系統(tǒng)概念建立的時(shí)候，PC機(jī)還難以滿足視頻信號(hào)的傳輸要求。直到1995年，PC機(jī)中成功引入了PCI總線，才使以PC機(jī)為平臺(tái)的非線性編輯系統(tǒng)產(chǎn)品成為行業(yè)的主流。 其實(shí)，PCI總線的這種時(shí)分結(jié)構(gòu)本質(zhì)上也不適于傳輸視頻數(shù)據(jù)，但借助當(dāng)前的超大規(guī)模集成電路技術(shù)，使得幀同步機(jī)、數(shù)字特技發(fā)生器、數(shù)字切換臺(tái)、字幕機(jī)、磁盤錄像機(jī)和多軌DAT技術(shù)這些箱級(jí)的數(shù)字視頻設(shè)備的功能，就能在標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字板卡上實(shí)現(xiàn)。板卡上的硬件可直接進(jìn)行視音頻信號(hào)的捕獲、編

3、/解碼、回放，甚至直接管理素材硬盤，計(jì)算機(jī)則負(fù)責(zé)管理圖形用戶界面、字幕、網(wǎng)絡(luò)等功能。 這種方法徹底實(shí)現(xiàn)了多層畫面的實(shí)時(shí)合成，使視頻與音頻信息處理不依賴計(jì)算機(jī)的速度，計(jì)算機(jī)也工作在輕松狀態(tài)，從而在整體上提高了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，計(jì)算機(jī)本身也在迅速發(fā)展，PC機(jī)已從32位過渡到64位，CPU主頻已經(jīng)達(dá)到了3 GHz以上，操作系統(tǒng)已經(jīng)直接支持視頻與音頻操作，非線性編輯系統(tǒng)必將會(huì)登上一個(gè)新的臺(tái)階。 一、非線性編輯系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)二、非線性編輯系統(tǒng)的視頻與音頻處理子系統(tǒng)三、非線性編輯系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)四、非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備及其分類五、非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接六、非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺(tái)七、典型的非線性

4、編輯系統(tǒng) 二、非線性編輯系統(tǒng)的視頻與音頻處理子系統(tǒng) （非編系統(tǒng)的核心非編卡）（一）、視頻與音頻處理子系統(tǒng)的工作原理與結(jié)構(gòu)1.單通道系統(tǒng) 單通道系統(tǒng)（只有一個(gè)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。它只是完成視頻信息的捕獲、壓縮解壓縮和編碼輸出，硬件結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。單通道系統(tǒng)1.單通道系統(tǒng)圖2-1 單通道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖視頻輸入A/D轉(zhuǎn)換SCSI硬盤SCSI接口數(shù)據(jù)緩沖解壓縮壓縮VFB視頻混合器D/A轉(zhuǎn)換音頻處理GFB計(jì)算機(jī)總線2.雙通道系統(tǒng) 雙通道系統(tǒng)實(shí)際上就是傳統(tǒng)二對(duì)一編輯的模仿。圖2-2顯示了一個(gè)典型的雙通道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，為了更清楚的說明其改進(jìn)部分，所以在圖中忽略了

5、視頻采集部分。與單通道系統(tǒng)相比，雙通道系統(tǒng)增加了DVE（Digital Video Effect數(shù)字視頻特技）、Key（鍵特技，包括亮度鍵、色度鍵和Alpha鍵）和混合器。 雙通道系統(tǒng)背景輸入A/DSCSI硬盤SCSI接口數(shù)據(jù)緩沖CodecCodecVFBVFBVFBDVEDVEDVEDVEDVE KeyKeyKeyKeyKey混合器音頻處理GFB圖2-2 雙通道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)總線 Matrox公司還于1995年推出了Movie-2總線的數(shù)字視頻與音頻擴(kuò)展總線。Movie-2總線是符合ITU-R601（廣播級(jí)）標(biāo)準(zhǔn)的介質(zhì)流總線，總線速率超過242 MB/s。 Movie-2總線上的數(shù)據(jù)是高速連

6、續(xù)傳輸?shù)?，不需要FIFO緩沖器。視頻采樣時(shí)鐘是13.5 MHz，音頻采樣時(shí)鐘是48 KHz，都是由27 MHz的主基準(zhǔn)上分頻得到的，以保證視頻與音頻準(zhǔn)確同步。 Movie-2總線的連接方式如圖2-3所示。 雙通道系統(tǒng)圖2-3 Movie-2總線連接圖Codec1Codec2視頻I/OVFBVFB視頻混合器Movie-2 BusMovie-2總線3.內(nèi)存中心結(jié)構(gòu) Pinnacle公司近期生產(chǎn)的高端視頻編輯卡普遍采用了該公司的一種獨(dú)到的革新方案“內(nèi)存結(jié)構(gòu)”，用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“視頻流中心結(jié)構(gòu)”。圖2-4顯示了“視頻流中心結(jié)構(gòu)”的解決方案，圖2-5顯示了“內(nèi)存中心結(jié)構(gòu)”的解決方案。 3.內(nèi)存中心結(jié)構(gòu)Co

7、dec1Codec2MixerGraphicsMixer圖2-4 視頻流中心結(jié)構(gòu)MemoryVideo Audio GraphicsCodecsHUB3圖2-5 內(nèi)存中心結(jié)構(gòu)4.Flex 3D特技結(jié)構(gòu) Flex 3D是Matrox公司在2000年推出的一種創(chuàng)新的實(shí)時(shí)視頻混合和特技結(jié)構(gòu)。Flex 3D首次將視頻技術(shù)與三維技術(shù)相結(jié)合，利用圖形加速技術(shù)提供種類無限的實(shí)時(shí)廣播級(jí)2D、3D數(shù)字視頻特技（DVE）。 5、非編子系統(tǒng)（非線性編輯板卡）市場(chǎng)掃描1Matrox公司 加拿大的Matrox 公司是視頻編輯領(lǐng)域著名的公司之一，它推出的視頻板卡主要是 DigiSuite系列非線性編輯板卡。包括有 Dig

8、iSuite 、DigiSuite LE、DigiSuite DTV和DigiSuite LX，以及Matrox RT系列板卡。2001年Matrox公司又推出了DigiSuite MAX實(shí)時(shí)三維特技板卡，可分別配合在公司的其他板卡系列上使用。這些產(chǎn)品適用于實(shí)時(shí)非線性編輯、數(shù)字合成、繪畫、字幕合成、三維動(dòng)畫、三維動(dòng)畫的錄制、音頻處理、DVD刻錄等 。2PINNACLE公司 PINNACLE 公司的ReelTime系列廣播級(jí)實(shí)時(shí)雙通道非線性編輯卡采用了4:2:2全數(shù)字化YUV信號(hào)處理,Motion-JPEG幀內(nèi)壓縮方式，數(shù)據(jù)率為13.4 MB/s，壓縮比為1.6:1,具有獨(dú)立的實(shí)時(shí)圖文字幕通道；

9、不需生成的A/B卷實(shí)時(shí)特技及數(shù)字接口。ReelTime系列所使用的實(shí)時(shí)特技除包括“亞拉丁”特技的全部效果外，還有專為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的130種專利特技效果。包括淡入淡出、實(shí)時(shí)摳像、心形、彩虹、鉆石、碎片、水波、卷頁、畫中畫在內(nèi)的數(shù)百種實(shí)時(shí)二維、三維特技效果。而“亞拉丁”是PINNACLE公司的經(jīng)典特技產(chǎn)品，有神奇的三維特技效果。 （1）DC 1000MPEG-2非線性視頻編輯系統(tǒng)（2）DV500 實(shí)時(shí)3D效果的DV非線性編輯系統(tǒng)（3）miroVIDEO DC30 plus 桌面視頻編輯系統(tǒng)（4）miroVIDEO DV300 plus 桌面視頻編輯系統(tǒng)（5）TARGA 3100 增強(qiáng)型編輯系統(tǒng) PI

10、NNACLE公司產(chǎn)品3DPS公司 加拿大的DPS公司是最早涉足與視頻編輯卡制造領(lǐng)域的公司之一，它的一系列產(chǎn)品在中國(guó)都有相當(dāng)?shù)挠脩羧后w，但一般都局限于高端用戶領(lǐng)域。（1）PVR3500廣播級(jí)的模擬非線性編輯系統(tǒng)（2）EditBAY 實(shí)用的PAL制式下的視頻編輯系統(tǒng)（3）SPARK DV數(shù)字格式剪接卡 一、非線性編輯系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)二、非線性編輯系統(tǒng)的視頻與音頻處理子系統(tǒng)三、非線性編輯系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)四、非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備及其分類五、非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接六、非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺(tái)七、典型的非線性編輯系統(tǒng) 在非線性編輯系統(tǒng)中，存儲(chǔ)素材的子系統(tǒng)是一個(gè)不可缺少的重要組成部分。但受技術(shù)上的制約

11、，以硬盤組成的存儲(chǔ)子系統(tǒng)又是最薄弱的環(huán)節(jié)。 RAID是目前存儲(chǔ)子系統(tǒng)提高速率和冗余的主要手段，發(fā)明RAID的本意是為了容錯(cuò)，容錯(cuò)是標(biāo)準(zhǔn)化的，共分為0、1、2、3、5、10、30和50七個(gè)級(jí)別，0、1、3、5級(jí)已標(biāo)準(zhǔn)化，10、30和50仍在討論中。RAID技術(shù)使無損壓縮和無壓縮的單路視頻捕獲不丟幀，并能實(shí)現(xiàn)視頻壓縮數(shù)據(jù)的多路捕獲和回放。 三、 非線性編輯系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)目前非線性中使用的RAID分為三種類型： 第一種類型是獨(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)。 第二種類型是軟件RAID，軟件RAID必須在操作系統(tǒng)建立后才能創(chuàng)建。 第三種類型是RAID卡，這種方式介于獨(dú)立硬盤陣列和軟件

12、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。 一、非線性編輯系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)二、非線性編輯系統(tǒng)的視頻與音頻處理子系統(tǒng)三、非線性編輯系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)四、非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備及其分類五、非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接六、非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺(tái)七、悉典型的非線性編輯系統(tǒng) 四、非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備及其分類 非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備主要有攝像機(jī)、錄像機(jī)、視頻切換開關(guān)、字幕機(jī)和視頻監(jiān)視器等。按照與其配置的錄像機(jī)格式，非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備可以分為模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)兩大類，如表2-1所示。 非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備及其分類非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備模擬模擬分量Betacam

13、e-SPM2模擬復(fù)合U-Matic-SPS-VHSHi8復(fù)合數(shù)字分量D1、D5非壓縮D7（DVCPRO）Digital BetacamDVCCAM數(shù)字復(fù)合Digital SD2非壓縮D3非壓縮一、非線性編輯系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)二、非線性編輯系統(tǒng)的視頻與音頻處理子系統(tǒng)三、非線性編輯系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)四、非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備及其分類五、非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接六、非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺(tái)七、典型的非線性編輯系統(tǒng) （一）非線性編輯系統(tǒng)的硬件平臺(tái)的種類（根據(jù)計(jì)算機(jī)等級(jí)和圖像卡等級(jí)分）PC平臺(tái)MAC 平臺(tái)工作站平臺(tái)（非壓縮系統(tǒng)）五、非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接（二）、非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接 根據(jù)前期使用的視

14、頻設(shè)備不同，非線性編輯系統(tǒng)的組成與配接有所不同。前期數(shù)字視頻設(shè)備和非線性編輯系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，再輔助以高速數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)化資源共享等新技術(shù)以及硬盤錄像機(jī)，盤帶式錄像機(jī)等可以組成全數(shù)字的電視節(jié)目制作系統(tǒng)。如圖2-5所示，是PC機(jī)平臺(tái)非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接。PC平臺(tái)非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接圖 監(jiān)視器錄像機(jī)視頻編輯卡外置借口箱接口話筒音箱放像機(jī)視頻編輯卡計(jì)算機(jī)SCSI硬盤陣列圖2-5非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接示意圖（三）、非線性編輯系統(tǒng)的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)及不足1、特點(diǎn)：A、以計(jì)算機(jī)為平臺(tái) B、用硬盤作為存儲(chǔ)媒體C、將視頻、圖形、動(dòng)畫、字幕、聲音進(jìn)行綜合處理，對(duì)活動(dòng)圖像進(jìn)行動(dòng)畫處理和虛擬演播室等2、優(yōu)點(diǎn)：A、

15、無磁頭和機(jī)械磨損 B、無復(fù)制損耗C、編輯、特技、動(dòng)畫、字幕、和配音可同時(shí)進(jìn)行，編輯精度高，修改方便3、不足：硬件固化特技種類有限，軟件特技需要生成時(shí)間，用硬盤存儲(chǔ)視音頻信息，顯得容量小，價(jià)位高4、有瓶頸現(xiàn)象一、非線性編輯系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)二、非線性編輯系統(tǒng)的視頻與音頻處理子系統(tǒng)三、非線性編輯系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)四、非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備及其分類五、非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接六、非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺(tái)七、典型的非線性編輯系統(tǒng) 六、非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺(tái) 非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺(tái)是以硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)的，按照硬件平臺(tái)的分類方法，非線性編輯軟件也可分為三類：運(yùn)行于工作站上的非線性編輯軟件、運(yùn)行于MAC機(jī)上

16、的非線性編輯軟件和運(yùn)行于PC機(jī)上的非線性編輯軟件。 Jaleo是運(yùn)行于SGI工作站上的非線性編輯軟件系統(tǒng)，它采用全過程圖像不壓縮技術(shù)進(jìn)行視頻圖像數(shù)字特技合成及非線性編輯處理。 2.Final Cut Pro Final Cut Pro是由Premiere創(chuàng)始人Randy Ubillos設(shè)計(jì)的運(yùn)行于MAC平臺(tái)上的非線性后期編輯軟件，它充分利用了 PowerPC G4 處理器中的“極速引擎”（Velocity Engine）處理核心，提供全新功能，不需要加裝 PCI卡，就可以實(shí)時(shí)預(yù)覽過渡、視頻特技編輯、合成和特技效果。3.Adobe Premiere Adobe Premiere 可以用于Mac和

17、PC平臺(tái)，通過對(duì)數(shù)字視頻編輯處理的改進(jìn)（從捕獲視頻到編輯，直到最終的項(xiàng)目輸出），已經(jīng)設(shè)計(jì)成專業(yè)人員使用的產(chǎn)品。它提供內(nèi)置的跨平臺(tái)支持以利于DV設(shè)備的大范圍的選擇，增強(qiáng)的用戶界面，新的專業(yè)編輯工具以及與其他Adobe應(yīng)用軟件無縫的結(jié)合。 4. After Effects After Effects是一款用于視頻特效系統(tǒng)的專業(yè)視頻合成軟件，它借鑒了許多優(yōu)秀軟件的成功之處，將視頻特效合成提升到了一個(gè)新的高度。和Premiere一樣，After Effects已經(jīng)成為專業(yè)的跨媒體傳輸設(shè)立動(dòng)態(tài)圖形和視覺效果的標(biāo)準(zhǔn)，在精確控制的前提下，可以充分展示用戶無限的創(chuàng)造性。 一、非線性編輯系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)二、非線性編輯系統(tǒng)的視頻與音頻處理子系統(tǒng)三、非線性編輯系統(tǒng)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)四、非線性編輯系統(tǒng)的周邊設(shè)備及其分類五、非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接六、非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺(tái)七、典型的非線性編輯系統(tǒng) 七、非線性編輯系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái) 典型的非線性編輯系統(tǒng) 1、新奧特-神器 I800系列非線性編輯系