非线性编辑概述

课程概况主要内容：非线性编辑概述非线性编辑系统数字视频技术数字音频技术非线性编辑系统的软硬件平台非线性编辑存储技术非线性编辑网络技术典型非线性编辑系统及全台网简介学时：32学时理论+32学时实验12026/4/12成绩计算课程成绩＝课程考试（闭卷：50％）＋课程作业（30％）＋出勤率（20％）课程作业形式：1万字以上论文一篇（存储、网络等相关技术）非线性编辑作品22026/4/12参考文献[1]方德葵,杨盈昀等.《电视节目编辑与制作技术》.北京：中国广播电视出版社，2005.[2]李宏虹.《电视节目制作与非线性编辑》.北京：中国广播电视出版社，2008.[3]杨杰、姜秀华等.《数字电视制作与播出技术》.北京：电子工业出版社，2008.[4]余胜泉、杨可.《非线性编辑系统》.北京：北京广播学院出版社，2000.[5]李林等.《数字电视台系统工程》.南京：东南大学出版社，2008.[6]姜浩.《数字媒体技术与互动影视》.北京：中国广播电视出版社，2006.[7]张歌东.《影视非线性编辑》.北京：中国广播电视出版社，2003.32026/4/12第一章非线性编辑概述主要内容非线性编辑的基本概念线性编辑与非线性编辑非线性编辑系统的发展非线性编辑方式42026/4/121.1非线性编辑的基本概念非线性编辑技术是一门综合性技术，它覆盖的领域涉及电视技术和计算机技术，主要包括音频技术、视频技术、数字存储技术、数字压缩技术、数字图像处理技术、计算机图形学和网络技术等多种学科技术。本门课程主要向大家介绍非线性编辑系统所涉及的视音频技术、存储和网络技术。下面我们先了解几个基本概念。52026/4/121、文件

在非线性编辑系统中，所有素材都是以文件的形式存储在记录媒体（硬盘、光盘、软盘）中，并以树状目录的结构进行管理。每个文件被分成标准大小的数据块，通过链表进行快速访问。在这一基础上，非线性编辑系统的快速定位编辑点的功能才能充分发挥。62026/4/121.1非线性编辑的基本概念工作文件：

主要包括用来记录编辑状态的项目（工程）文件和管理素材的库文件等。

素材文件：

可粗略分为静态图像、音频、视频、字幕和图形文件等。能够保存素材的名称、类别、大小、长度及存储位置等信息。72026/4/121.1非线性编辑的基本概念2、图像录制三维动画的TARGA格式平面图像处理用的TIFF格式彩色位图图像BITMAP格式文件

多种格式保存数字化彩色静态图像文件，且不同格式可互相转换。补充：色彩模式(PS)、颜色深度（特别32位的多ALPHA）82026/4/121.1非线性编辑的基本概念3、图形特点：任何时候都可以对文字和图形对象进行修改，调整其大小、位置、色彩和层间覆盖关系。在磁盘上占用的空间比较小。与图像文件的区别：记录关键点的坐标、颜色和填充属性等参数。92026/4/121.1非线性编辑的基本概念4、音频目前多数电视台使用立体声音频信号进行部分节目的播出，相应地需要选择CD质量的声音处理方式，即以44.1KHz的频率采样，记录成16比特的立体声信号。很多数字录像机采用48KHz采样，20bit或24bit量化，使音频信息在数模转换后能够最大限度地不失真。音频特点：采样频率越高，采样深度越大，录制的声音质量就越好，相应占用的存储空间也越大。102026/4/121.1非线性编辑的基本概念5、视频广义上讲，视频既包括静止的图形图像，又包括运动的图像画面，但人们习惯称运动的图像文件为视频。一般用分辨率、帧速率和色彩数等参数作为描述数字视频信号的指标。不同分辨率视频清晰度比较112026/4/121.1非线性编辑的基本概念1.1非线性编辑的基本概念

分辨率图像分辨率组成一幅图像的像素数目显示分辨率确定屏幕上显示图像的区域的大小模拟视频的分辨率电视线TVLine，TVL

数字视频的分辨率像素Pixel122026/4/12132026/4/121.1非线性编辑的基本概念6、场（Field）

在电视系统中，采用的是交错视频场，每帧图像分为两场来进行扫描。奇数场和偶数场在软件处理中称为上场和下场中国的电视制式——PAL制式标准的数字化PAL制式电视标准如下：

分辨率：720*576

帧速率：25fps

电视扫描线：625线

色彩数：24比特的色彩位深

画面的宽高比：4：3

PAL电视标准用于中国、欧洲等国家和地区。

补充：电影的帧速率为24fps。NTSC制式的帧速率为30/29.97fps思考：分辨率720*576与宽高比4:3的矛盾？142026/4/121.1非线性编辑的基本概念152026/4/12目前彩色电视共有三大制式：

1.NTSC制美国、加拿大和日本等国家采用。

30fps，场频60HZ，每帧扫描525行，有效行480行。

2.PAL制。中国、德国、英国和其它一些西北欧国家采用。

25fps，场频50HZ，每帧扫描625行，有效行576行。

3.SECAM制。法国、前苏联和东欧一些国家采用。1.1非线性编辑的基本概念162026/4/12三种电视制式在全球的分布情况yellow–PALbrightgreen–NTSCorange-SECAM思考标清、高清、全高清是如何区分的？现在的电视技术是否可以达到高清？172026/4/12标清与高清标清480P以下（480电视线，逐行扫描）。如：VCD机、老式DVD机、国内数字电视。高清720P或1080I（720电视线逐行扫描，1080电视线隔行扫描），各国规定不一致，而中国国家规定标准是720P为高清，视频宽纵比为16：9。如：高清DVD机、高清数码流播放器、美日数字电视（推行中）。182026/4/12全高清全高清

物理分辨率高达1920×1200；

能够在1920×1080p显示(包括1080i和1080P)全高清

影像，其中i(interlace)是指隔行扫描;P(Progressive)代

表逐行扫描；

视频宽纵比为16：9。192026/4/121.2

线性编辑与非线性编辑编辑技术的几次重大变革物理剪辑（1956年）用放大镜对磁带上的磁迹进行定位用刀片或切片在特定的位置切割磁带用胶水将所需的节目片段粘贴在一起缺点：对磁带的损坏是永久性的。电子编辑（1961年）具备快进、倒带、暂停功能可以构成対编系统，实现转录避免磁带永久性损坏。缺点：不能逐帧重放，精度不高。202026/4/121.2

线性编辑与非线性编辑时码编辑（1967年美国EECO时码系统）1969年使用小时、分钟、秒、帧对磁带定位标记的SMPTE/EBU时码在国际上实现了标准化能够准确地定位到帧，大大提高了编辑效率和准确度缺点：不能随机快速定位编辑点。数字磁带编辑1996年数字录像机所记录的图像、声音信号都是数字信号，解决了多版复制所造成的信号损失。缺点：仍然是按照时间顺序进行的线性编辑方式。非线性编辑在硬盘或计算机编辑工作站上按随机存取的方式进行电视节目的编辑。212026/4/121.2

线性编辑与非线性编辑线性编辑以磁带为记录介质，把录好的节目素材的磁带放到编辑放机中，利用电子手段将所选择的镜头或片断按照编辑顺序连续记录到编辑录机中，再通过特技机、字幕机、调音台等实现成品带的加工编辑制作。一般采用组合编辑和插入编辑组合使用。优点：直观、实时缺点：无法进行随机的、飞跃式的素材选择，大量无功效的卷带作业，大量的复制作业伴随信号的损失。222026/4/12典型的线性编辑系统一对一编辑系统232026/4/12监视器监视器编辑控制器放机录机视频信号音频信号一对一编辑242026/4/12典型的线性编辑系统二对一编辑系统252026/4/12放机1放机2编辑台录机特技台控制信号控制信号控制信号视频信号音频信号视频信号视频信号音频信号音频信号典型的线性编辑系统二对一编辑中录机的工作状态262026/4/12非线性编辑采用磁盘记录，以计算机为操作平台，配合软硬件对存储素材可以任意修改。在编辑过程中，可以不按编辑顺序任意改变素材的入出点，可以不预留特技时间任意插入特技。272026/4/121.2

线性编辑与非线性编辑非线性编辑的优点系统集多功能于一身，省略了除录像机外的编辑控制台、特技台、调音台及字幕机等设备。系统采用高速硬盘存储，内部全部采用数字信号，任何修改都不影响节目的图像质量。每一个素材都以帧画面的形式显示在计算机屏幕上，可逐帧搜索，编辑点瞬间就可以找到，可任意加长或删除画面等，改变了传统的以时间顺序编辑素材的方式。实现网络化，可以实现资源共享，大大降低了成本，提高了工作效率。282026/4/121.2

线性编辑与非线性编辑磁盘与磁带对比图292026/4/12通常硬盘的平均寻址时间不低于1/70秒，也就是在1/70秒内就可以通过极坐标定位系统达到数据起始位置并开始读取或记录数据。磁盘上信息组织方式302026/4/12磁盘系统中，节目的每个镜头可以存储在磁盘上任意位置，它们的连接次序通过指针来指示。如图：若需要在B与C镜头间插入E，只需断开B与C的连接，让B指向E,E指向C。非线性编辑系统的四个组成部分电子的系统起核心作用的计算机，它提供高速数据的传送、管理、录放、以及用户和系统硬件间的图形接口。非线性记录媒体的物理特性是非线性的。（一般采用硬盘)随机存取随机寻找素材段或镜头。编辑系统利用计算机硬件和软件，编辑人员组织视频轨和音频轨，节目通过非线性编辑形成节目完成版或EDL。312026/4/12典型的非线性编辑系统的组成322026/4/12典型的非线性编辑系统的组成1、主机核心运算及集成部件，连接和集成各种外围设备和内置板卡现有非线性编辑系统常用的计算机平台有：个人计算机与windows操作系统苹果电脑与Macintosh操作系统SGI与IRIX操作系统通用和专业工作站与LINUX系统332026/4/12典型的非线性编辑系统的组成2、视音频卡完成视音频信号的实时采集、压缩、解压缩、播放、数字特技变换等处理。决定是音频信号的质量。342026/4/12典型的非线性编辑系统的组成3、数字存储设备数字视频的数据量及传输速率的要求，非线性编辑系统需要配备高速的数字存数设备，如磁盘阵列。一般存储量达到T级。352026/4/12典型的非线性编辑系统的组成5、模拟输入输出设备存放、播放、录制模拟视音频的设备如：录像机、摄像机、音箱等362026/4/121.3非线性编辑系统的发展1、CMX-600CMX-600是由CBS与Memorex合办的CMX公司开发出来的，1970年开始研制，1972年正式投入使用。采用磁盘记录视频信号，把磁带上的模拟信号转换到磁盘上，具备了随机搜索的特性，但转换机制不是模数转换，因此CMX-600被称为线性与非线性的混合系统。缺点：造价高、技术不完善372026/4/121.3非线性编辑系统的发展2、磁带非线性编辑系统主要依靠多台录像机阵容（多达27台）来完成非线性编辑任务,产生重放表或EDL,然后送至联机编辑系统。时间：1984年到1989年美国代表系统：MontagePictureProcessor（84年），Ediflex（85年），TouchVision（86年）特点：非线性、以磁带为基础、不能随机存取。意义：将非线性编辑推向实用化。382026/4/121.3非线性编辑系统的发展磁带非线性编辑过程：将原始素材一次性地实时地复制到多台录像机上非线性编辑播放表（重放表）：根据播放表，系统在不同放机中找到相应镜头，按顺序播放出来，供编辑人员浏览。此过程不是将这些镜头录入母带回放，而是通过播放表控制放机回放所选镜头。虚拟录制（虚记录）：根据播放表来按顺序回放镜头。多种版本（多版本制作）：修改播放表产生新版本。392026/4/121.3非线性编辑系统的发展播放表示例402026/4/12放机编号镜头起始时码结束时码1太阳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非线性编辑系统的发展中断现象（trafficing问题）在磁带编辑过程中，当选择的镜头数大于放机台数，且任一放机中待选镜头不能按播放表及时达到入点，看不到连续的图像画面，这种中断的现象成为trafficing。解决中断现象的方法：制作预编带增加放机数量412026/4/121.3非线性编辑系统的发展3、LD非线性编辑系统利用业已成熟的激光唱片（LD)技术，以它作为存储媒体进行非线性编辑。时间：1984~1989年期间代表系统：EditDroid系统特点：采用CAV(恒角速度视盘）型LD，电子、随机存取、和非线性编辑，AV信号没有数字化。出现了图像用户界面和时间线编辑。意义：能以非正常速度重放出稳定的图像，可让编辑人员瞬间得到各种运动效果如：静帧、快动作、慢动作等。音频编辑上，除了可提供2路音频归到外，还可以进行声音定位、混音、制作淡入淡出、预言等功能。422026/4/