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(tái)非線性編輯存儲(chǔ)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(tái)網(wǎng)簡(jiǎn)介學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)理論+32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)12023/9/2成績(jī)計(jì)算課程成績(jī)＝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(wàn)字以上論文一篇（存儲(chǔ)、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(guó)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(guó)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(tái)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(dòng)影視》.北京：中國(guó)廣播電視出版社，2006.[7]張歌東.《影視非線性編輯》.北京：中國(guó)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(chǔ)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(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。下面我們先了解幾個(gè)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(chǔ)在記錄媒體（硬盤、光盤、軟盤）中，并以樹(shù)狀目錄的結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理。每個(gè)文件被分成標(biāo)準(zhǔn)大小的數(shù)據(jù)塊，通過(guò)鏈表進(jìn)行快速訪問(wèn)。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(lái)記錄編輯狀態(tài)的項(xiàng)目（工程）文件和管理素材的庫(kù)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(zhǎng)度及存儲(chǔ)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(dòng)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(shí)候都可以對(duì)文字和圖形對(duì)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(tái)使用立體聲音頻信號(hào)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(hào)。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(chǔ)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(dòng)的圖像畫面，但人們習(xí)慣稱運(yùn)動(dòng)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(hào)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?cái)?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(chǎng)（Field）

在電視系統(tǒng)中，采用的是交錯(cuò)視頻場(chǎng)，每幀圖像分為兩場(chǎng)來(lái)進(jìn)行掃描。奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)在軟件處理中稱為上場(chǎng)和下場(chǎng)中國(guó)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(guó)、歐洲等國(guó)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(guó)、加拿大和日本等國(guó)家采用。

30fps，場(chǎng)頻60HZ，每幀掃描525行，有效行480行。

2.PAL制。中國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和其它一些西北歐國(guó)家采用。

25fps，場(chǎng)頻50HZ，每幀掃描625行，有效行576行。

3.SECAM制。法國(guó)、前蘇聯(lián)和東歐一些國(guó)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(guó)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(guó)規(guī)定不一致，而中國(guó)國(guó)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(duì)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(duì)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(shí)碼編輯（1967年美國(guó)EECO時(shí)碼系統(tǒng)）1969年使用小時(shí)、分鐘、秒、幀對(duì)磁帶定位標(biāo)記的SMPTE/EBU時(shí)碼在國(guó)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(hào)都是數(shù)字信號(hào)，解決了多版復(fù)制所造成的信號(hào)損失。缺點(diǎn)：仍然是按照時(shí)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(guò)特技機(jī)、字幕機(jī)、調(diào)音臺(tái)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(shí)缺點(diǎn)：無(wú)法進(jìn)行隨機(jī)的、飛躍式的素材選擇，大量無(wú)功效的卷帶作業(yè)，大量的復(fù)制作業(yè)伴隨信號(hào)的損失。222023/9/2典型的線性編輯系統(tǒng)一對(duì)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(hào)音頻信號(hào)一對(duì)一編輯242023/9/2典型的線性編輯系統(tǒng)二對(duì)一編輯系統(tǒng)252023/9/2放機(jī)1放機(jī)2編輯臺(tái)錄機(jī)特技臺(tái)控制信號(hào)控制信號(hào)控制信號(hào)視頻信號(hào)音頻信號(hào)視頻信號(hào)視頻信號(hào)音頻信號(hào)音頻信號(hào)典型的線性編輯系統(tǒng)二對(duì)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(tái)，配合軟硬件對(duì)存儲(chǔ)素材可以任意修改。在編輯過(guò)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(shí)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(tái)、特技臺(tái)、調(diào)音臺(tái)及字幕機(jī)等設(shè)備。系統(tǒng)采用高速硬盤存儲(chǔ)，內(nèi)部全部采用數(shù)字信號(hào)，任何修改都不影響節(jié)目的圖像質(zhì)量。每一個(gè)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(zhǎng)或刪除畫面等，改變了傳統(tǒng)的以時(shí)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(duì)比圖292023/9/2通常硬盤的平均尋址時(shí)間不低于1/70秒，也就是在1/70秒內(nèi)就可以通過(guò)極坐標(biāo)定位系統(tǒng)達(dá)到數(shù)據(jù)起始位置并開(kāi)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(gè)鏡頭可以存儲(chǔ)在磁盤上任意位置，它們的連接次序通過(guò)指針來(lái)指示。如圖：若需要在B與C鏡頭間插入E，只需斷開(kāi)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(gè)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(guò)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(tái)有：個(gè)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(hào)的實(shí)時(shí)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(hào)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(chǔ)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(chǔ)量達(dá)到T級(jí)。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(kāi)發(fā)出來(lái)的，1970年開(kāi)始研制，1972年正式投入使用。采用磁盤記錄視頻信號(hào)，把磁帶上的模擬信號(hào)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(jià)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(tái)錄像機(jī)陣容（多達(dá)27臺(tái)）來(lái)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(shí)間：1984年到1989年美國(guó)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(guò)程：將原始素材一次性地實(shí)時(shí)地復(fù)制到多臺(tái)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(lái)，供編輯人員瀏覽。此過(guò)程不是將這些鏡頭錄入母帶回放，而是通過(guò)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(lái)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(hào)鏡頭起始時(shí)碼結(jié)束時(shí)碼1太陽(yáng)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(wèn)題）在磁帶編輯過(guò)程中，當(dāng)選擇的鏡頭數(shù)大于放機(jī)臺(tái)數(shù)，且任一放機(jī)中待選鏡頭不能按播放表及時(shí)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(chǔ)媒體進(jìn)行非線性編輯。時(shí)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(hào)沒(méi)有數(shù)字化。出現(xiàn)了圖像用戶界面和時(shí)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(dòng)效果如：靜幀、快動(dòng)作、慢動(dòng)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(chǔ)媒體；對(duì)數(shù)字化的音頻