非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺

非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺第1頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四一、了解非線性編輯系統(tǒng)的計算機平臺二、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

第2頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四一、非線性編輯系統(tǒng)的計算機平臺非線性編輯系統(tǒng)一般情況下可以看作以下的架構(gòu)：計算機平臺+視音頻處理子系統(tǒng)+非線性編輯軟件。計算機平臺屬于基礎(chǔ)硬件平臺，主要完成數(shù)據(jù)存儲管理，視音頻處理子系統(tǒng)的工作控制和軟件運行等任務(wù)；視音頻處理子系統(tǒng)主要完成視頻信號的輸入處理、壓縮與解壓縮、特技混合處理、圖文字幕的產(chǎn)生與疊加等功能；非線性編輯軟件是一整套指令，指揮計算機平臺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)的配件與軟件平臺第3頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四（一）、非線性硬件平臺結(jié)構(gòu)第4頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四早期非線性編輯系統(tǒng)概念建立的時候，PC機還難以滿足視頻信號的傳輸要求。直到1995年，PC機中成功引入了PCI總線，才使以PC機為平臺的非線性編輯系統(tǒng)產(chǎn)品成為行業(yè)的主流。其實，PCI總線的這種時分結(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、數(shù)字特技發(fā)生器、數(shù)字切換臺、字幕機、磁盤錄像機和多軌DAT技術(shù)這些箱級的數(shù)字視頻設(shè)備的功能，就能在標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字板卡上實現(xiàn)。板卡上的硬件可直接進(jìn)行視音頻信號的捕獲、編/解碼、回放，甚至直接管理素材硬盤，計算機則負(fù)責(zé)管理圖形用戶界面、字幕、網(wǎng)絡(luò)等功能。第5頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四

這種方法徹底實現(xiàn)了多層畫面的實時合成，使視頻與音頻信息處理不依賴計算機的速度，計算機也工作在輕松狀態(tài)，從而在整體上提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，計算機本身也在迅速發(fā)展，PC機已從32位過渡到64位，CPU主頻已經(jīng)達(dá)到了3GHz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)必將會登上一個新的臺階。第6頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四一、非線性編輯系統(tǒng)的計算機平臺二、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)的軟件平臺七、典型的非線性編輯系統(tǒng)

第7頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四二、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。第8頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四單通道系統(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計算機總線第9頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四2.雙通道系統(tǒng)雙通道系統(tǒng)實際上就是傳統(tǒng)二對一編輯的模仿。圖2-2顯示了一個典型的雙通道系統(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（DigitalVideoEffect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。

第10頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四雙通道系統(tǒng)背景輸入A/DSCSI硬盤SCSI接口數(shù)據(jù)緩沖CodecCodecVFBVFBVFBDVEDVEDVEDVEDVEKeyKeyKeyKeyKey混合器音頻處理GFB圖2-2雙通道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機總線第11頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四

Matrox公司還于1995年推出了Movie-2總線的數(shù)字視頻與音頻擴展總線。Movie-2總線是符合ITU-R601（廣播級）標(biāo)準(zhǔn)的介質(zhì)流總線，總線速率超過242MB/s。

Movie-2總線上的數(shù)據(jù)是高速連續(xù)傳輸?shù)?，不需要FIFO緩沖器。視頻采樣時鐘是13.5MHz，音頻采樣時鐘是48KHz，都是由27MHz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)第12頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四圖2-3Movie-2總線連接圖Codec1Codec2視頻I/OVFBVFB視頻混合器Movie-2BusMovie-2總線第13頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四3.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。第14頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四3.內(nèi)存中心結(jié)構(gòu)Codec1Codec2MixerGraphicsMixer圖2-4視頻流中心結(jié)構(gòu)MemoryVideoAudioGraphicsCodecsHUB3圖2-5內(nèi)存中心結(jié)構(gòu)第15頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四4.Flex3D特技結(jié)構(gòu)

Flex3D是Matrox公司在2000年推出的一種創(chuàng)新的實時視頻混合和特技結(jié)構(gòu)。Flex3D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)提供種類無限的實時廣播級2D、3D數(shù)字視頻特技（DVE）。第16頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四5、非編子系統(tǒng)（非線性編輯板卡）市場掃描1．Matrox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DigiSuite、DigiSuiteLE、DigiSuiteDTV和DigiSuiteLX，以及MatroxRT系列板卡。2001年Matrox公司又推出了DigiSuiteMAX實時三維特技板卡，可分別配合在公司的其他板卡系列上使用。這些產(chǎn)品適用于實時非線性編輯、數(shù)字合成、繪畫、字幕合成、三維動畫、三維動畫的錄制、音頻處理、DVD刻錄等。第17頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四2．PINNACLE公司

PINNACLE公司的ReelTime系列廣播級實時雙通道非線性編輯卡采用了4:2:2全數(shù)字化YUV信號處理,Motion-JPEG幀內(nèi)壓縮方式，數(shù)據(jù)率為13.4MB/s，壓縮比為1.6:1,具有獨立的實時圖文字幕通道；不需生成的A/B卷實時特技及數(shù)字接口。ReelTime系列所使用的實時特技除包括“亞拉丁”特技的全部效果外，還有專為該系統(tǒng)設(shè)計的130種專利特技效果。包括淡入淡出、實時摳像、心形、彩虹、鉆石、碎片、水波、卷頁、畫中畫在內(nèi)的數(shù)百種實時二維、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。第18頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四（1）DC1000MPEG-2非線性視頻編輯系統(tǒng)（2）DV500實時3D效果的DV非線性編輯系統(tǒng)（3）miroVIDEODC30plus桌面視頻編輯系統(tǒng)（4）miroVIDEODV300plus桌面視頻編輯系統(tǒng)（5）TARGA3100增強型編輯系統(tǒng)PINNACLE公司產(chǎn)品第19頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四3．DPS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廣播級的模擬非線性編輯系統(tǒng)（2）EditBAY實用的PAL制式下的視頻編輯系統(tǒng)（3）SPARKDV數(shù)字格式剪接卡第20頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四一、非線性編輯系統(tǒng)的計算機平臺二、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)的軟件平臺七、典型的非線性編輯系統(tǒng)

第21頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四在非線性編輯系統(tǒng)中，存儲素材的子系統(tǒng)是一個不可缺少的重要組成部分。但受技術(shù)上的制約，以硬盤組成的存儲子系統(tǒng)又是最薄弱的環(huán)節(jié)。

RAID是目前存儲子系統(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，容錯是標(biāo)準(zhǔn)化的，共分為0、1、2、3、5、10、30和50七個級別，0、1、3、5級已標(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)的存儲子系統(tǒng)第22頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四目前非線性中使用的RAID分為三種類型：第一種類型是獨立于計算機的硬盤陣列，具有獨立的機箱和供電系統(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。第23頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四一、非線性編輯系統(tǒng)的計算機平臺二、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)的軟件平臺七、悉典型的非線性編輯系統(tǒng)

第24頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四四、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、錄像機、視頻切換開關(guān)、字幕機和視頻監(jiān)視器等。按照與其配置的錄像機格式，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。第25頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四

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)備模擬模擬分量Betacame-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）DigitalBetacamDVCCAM數(shù)字復(fù)合DigitalSD2非壓縮D3非壓縮第26頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四一、非線性編輯系統(tǒng)的計算機平臺二、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)的軟件平臺七、典型的非線性編輯系統(tǒng)

第27頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四（一）非線性編輯系統(tǒng)的硬件平臺的種類（根據(jù)計算機等級和圖像卡等級分）PC平臺MAC平臺工作站平臺（非壓縮系統(tǒng)）五、非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接第28頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四（二）、非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接根據(jù)前期使用的視頻設(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，盤帶式錄像機等可以組成全數(shù)字的電視節(jié)目制作系統(tǒng)。如圖2-5所示，是PC機平臺非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接。第29頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四PC平臺非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接圖

監(jiān)視器錄像機視頻編輯卡外置借口箱接口話筒音箱放像機視頻編輯卡計算機SCSI硬盤陣列圖2-5非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)配接示意圖第30頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四（三）、非線性編輯系統(tǒng)的特點、優(yōu)點及不足1、特點：A、以計算機為平臺B、用硬盤作為存儲媒體C、將視頻、圖形、動畫、字幕、聲音進(jìn)行綜合處理，對活動圖像進(jìn)行動畫處理和虛擬演播室等2、優(yōu)點：A、無磁頭和機械磨損B、無復(fù)制損耗C、編輯、特技、動畫、字幕、和配音可同時進(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間，用硬盤存儲視音頻信息，顯得容量小，價位高4、有瓶頸現(xiàn)象第31頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四一、非線性編輯系統(tǒng)的計算機平臺二、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)的軟件平臺七、典型的非線性編輯系統(tǒng)

第32頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四六、非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺

非線性編輯系統(tǒng)的軟件平臺是以硬件平臺為基礎(chǔ)的，按照硬件平臺的分類方法，非線性編輯軟件也可分為三類：運行于工作站上的非線性編輯軟件、運行于MAC機上的非線性編輯軟件和運行于PC機上的非線性編輯軟件。1.JaleoJaleo是運行于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。第33頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四2.FinalCutProFinalCutPro是由Premiere創(chuàng)始人RandyUbillos設(shè)計的運行于MAC平臺上的非線性后期編輯軟件，它充分利用了PowerPCG4處理器中的“極速引擎”（VelocityEngine）處理核心，提供全新功能，不需要加裝PCI卡，就可以實時預(yù)覽過渡、視頻特技編輯、合成和特技效果。3.AdobePremiereAdobePremiere可以用于Mac和PC平臺，通過對數(shù)字視頻編輯處理的改進(jìn)（從捕獲視頻到編輯，直到最終的項目輸出），已經(jīng)設(shè)計成專業(yè)人員使用的產(chǎn)品。它提供內(nèi)置的跨平臺支持以利于DV設(shè)備的大范圍的選擇，增強的用戶界面，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。第34頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四4.AfterEffectsAfterEffects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新的高度。和Premiere一樣，AfterEffects已經(jīng)成為專業(yè)的跨媒體傳輸設(shè)立動態(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。第35頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四一、非線性編輯系統(tǒng)的計算機平臺二、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)的軟件平臺七、典型的非線性編輯系統(tǒng)

第36頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四七、非線性編輯系統(tǒng)的軟硬件平臺

——典型的非線性編輯系統(tǒng)1、新奧特-神器I800系列非線性編輯系統(tǒng)神器I800系列非線性編輯系統(tǒng)是新奧特全面考慮編輯制作人員在節(jié)目制作中對非線性編輯的要求，順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而研發(fā)的，全面支持AUTO.NET架構(gòu)，引入了面向應(yīng)用