基于DV格式的非线性编辑系统

正像业内每一个人所能看到的一样，数字非线性系统改变了媒体制作的方方面面。现在要考虑的问题已经不再是买不买非线性系统了，而是买什么样的非线性系统。成本越高，经济压力越大，你所选择的工具必须灵活、迅速而可靠；既要能马上满足你的需要，又要为你以后未来业务量增加打下基础。
我们通常将能够队视、音频信号进行采集（重放）、处理和编辑得计算机系统称为非线性编辑系统。非线性编辑设备是计算机技术和数字化电视技术相结合的产物，主要由3部分组成:(1)计算机平台；(2)音视频处理卡；(3)非编软件。
一、计算机平台
非线性编辑系统的硬件平台有PC机、MAC机和工作站三种。据此，可以组成满足不同需要的低、中、高非线性编辑系统。不同平台采用的板卡也不同，但其工作原理基本上是相同的。由PC机平台组成的非编系统随着近年来相关技术的飞速发展，性能已有了很大改进，其主机运行速度已经赶上和超过了MAC机，而且价位较低，配套的图像处理卡和制作软件也比较普及，有一定的优势。本文就以PC机为平台说明基于DV的非线性编辑系统的组成。
系统的推荐平台配置：
CPU PentiunIV/2.4G；
内存 1GB；
系统硬盘 80GB ；
144GB 高速视频AV硬盘（选件）；
ATI专业（64M）双通道3D图形加速显卡；
1000M网卡 ；
专业声卡 ；
52速光驱 ；
128MB U盘 ；
标准键盘及鼠标。
工控机箱；
主机与外围设备连线及电源线；
SDI数字卡 ，复合 ，Y/C ，分量 ，DV 输入输出；
可直接连入MPEG—II网络及硬盘播出系统作上载工作站专业监听音箱 ；
双19纯平显示器。
同时也应该有多种选件，比如各种功能强大的图文、动画制作软件，摄象机、录象机以及DVD刻录套件等配套使用。
二、音视频处理卡
对非编系统来讲，其关键即在于它的音视频处理卡。音视频处理卡是一个基础，是整个非编系统的基石。
（一）压缩格式
不同的非编系统压缩格式也不同。目前广泛用于电视领域内的压缩格式主要有3种：Motion-JPEG、MPEG-2和DV格式，它们均基于离散余弦变换，并对变换系数做量化处理后进行游程编码。M-JPEG和DV采用帧内压缩方式，处理费用低，可实现精确到帧的编辑，但缺少帧间预测和运动补偿所具有的高效率编码。
1．MotionJPEG格式：在过去的7年当中,MotionJPEG作为一种低数据率,较好的图象质量并且系统成本低的压缩格式被广泛的使用,进行采集和编辑模拟视频信号。然而,由于缺乏较好的数据编排,一幅单独的图象帧可以是任意尺寸大小,因而限制其只能在PC环境使用,而不能成为适用于磁带摄录机的编码标准。
2.MPEG2格式：近年来MPEG2压缩格式被认为是一种可进行视频编辑的比较好的格式,因为它提供了比现在VHS录象带,广播电视,甚至激光影碟更好的图象质量,但MPEG2要受到编码系统使用与其他因素的影响,因此它的图象质量是变化的。
3.DV格式：1996年,Sony和Panasonic推出了第一款DV摄录机,从而彻底改变了专业视频编辑人员与高级用户的未来。这是数字视频产品第一次以可以被接受的价格面向广大的使用者。DV格式的数据量要小于MotionJPEG,并且通过摄象机内部的高质量电路来完成模拟信号向数字信号的转换,直接在磁带上采集视频信号。另外,DV摄象机采用了一种称作IEEE-1394的完全数字化的接口,它也被称作I.LINK或Fireware,可以保持在完美的同步的情况下直接向计算机传送纯数字的视频与音频数据。摄象机光学镜头和CCD技术的进一步改进使标准模拟S-Video/Hi8信号源的质量有了大幅度的提高。DV消除了过去需要MotionJPEG完成的模数与数模转换,并且以相似的图象质量把MotionJPEG 7MB/s的视频数据率降低到3.7MB/s，以数字形式保存视频信号，避免了每一次模数与数模转换对图象质量的降低。
对于有数字录像机的单位来说，选购非编要注意压缩格式与录像机的配套问题，这样可以使用同一种格式连接，以避免不同格式之间进行转换带来信号损失。我们在过去模拟设备的基础上增加DV摄象机,就可以用DV格式对模拟以及DV信号进行编辑。保存为纯数字信号并降低压缩的模拟视频的数据量。那么对于高质量图象输出的最佳解决方案就是用原始的DV格式编辑,用MPEG2格式保存最终产品。
（二）采集
将录制好的DV带传输到电脑中，当前的采集卡主要有1394卡、实时压缩卡和非编卡。实时压缩卡是直接采集成要输出的格式如VCD－MPEG1、DVD-MPEG2，如果不需要太多的编辑会是不错的选择。非编卡则是通过硬件进行压缩的，价格很贵。对于构建一个简单的基于DV格式的非编系统，选用1394卡是一种很好的选择。IEEE1394是一种设备间传输数据的高速网络，它是与DV压缩标准合作并具有独立性的一种输出标准。它可以简单的分成两类：1）带有硬件DV实时编码功能的DV卡，2）用软件实现压缩编码的1394卡。带有硬件编码功能的DV卡一般价格在5000以上，比如RT2000。带有硬件编码的DV卡可以大大提高DV编辑的速度，可以实时地处理一些特技转换，而且此类卡大多带有mpeg2的压缩功能。软件编码的1394卡需要codec软件来进行DV的编辑，速度较慢，但成本比较低。随着CPU的不断提速，软卡的性能也会逐渐提升。
不同的1394卡编辑生成的DV质量有差异么？这个问题就相当于问：“用不同品牌的硬盘存储文件，文件的内容有区别么?”1394卡不过是个传输通道而已，把DV格式的数据从摄像带上拷贝到硬盘里，仅仅是像硬盘接口一样做数据传输，象USB一样只是通用接口，而不是视频捕捉卡。即使1394卡上有压缩编码的硬件，也只是在编辑生成的时候起作用，而在捕捉时候不起作用。
带有硬件编解码功能的1394卡利用其卡上的硬件进行DV生成，不同的卡会有不同的编码质量。而对于软卡而言，编解码功能通过软件codec实现，和卡本身无关，只在于选用的软件codec的质量高低。优秀的软件codec包括canopus, mainconcept等。在编辑时数字到数字是保证画面高质量的一个方法。它没有图像和声音的劣化，可制作与原版带一样质量的备份带，也可通过一台摄像机的数字复制做无画质差别的编辑。
（三）非编系统中的音频和视频文件
非线性编辑系统中对音频和视频文件的保存与传统编辑系统不同。
录入非线性编辑系统中的声音多数以不压缩的采样波形文件的形式保存。在音频数字化时，模数转换的采样频率和采样深度影响系统中存储的声音信号的质量和音频素材所占用的磁盘空间。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。目前多数电视台播出时采用单声道的电视伴音信号，一般采样频率22KHz以上，采样深度16比特即可满足要求。随着对伴音质量要求的提高，部分电视台已过渡到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。所以在选择非编系统时首先要考虑它是否提供行业标准的44.1kHz和48kHz取样率？是否同时有数字和模拟输出？一共有多少路输出和输入？第二，看一下音频的编辑和处理功能。电平和声像位置调节，波形显示和实时均衡等功能使用是否简单。
视频：只有720×576(或N制720×486)的画面才能采集所有画面和空白的行，它的清晰度才能满足你制作的要求。640×480只能用在模拟采集和输出。高质量的单场画面通常会省下很多存储空间。同时看看这个系统支持几种输出，是否支持如QuickTime、AVI、PICS、PICT和OMF Interchange（OMF是一个开放的数字媒体在不同平台之间的交换标准，它是200多个厂家合作的成果。如果你的系统支持OMF格式，表明你又可以省下不少时间）等多种格式？
三、非编软件
非线性编辑系统的硬件只是完成了视音频数据的输入／输出、压缩／解压缩、存储等工作，或者说只是提供了一个扩展了的计算机工作平台，还没有涉及到非线性编辑。当我们真正要进行非线性编辑时，除了计算机工作平台要满足上述非线性编辑硬件要求外，还需要配以非线性编辑应用软件，才能组成一个完善的非线性编辑系统，进而着手进行非线性编辑工作。非线性编辑软件可以分为两个层次。
第一层次：输入/输出
我们把能与非线性卡相连，直接进行视频的采集输入和输出的软件定位于第一层次。可分为专用型和通用型。其中专用型的软件大都由非线性编辑系统开发商根据他们所选用的非线性卡的特点而专门开发的。例如目前在国内比较流行的进口产品有Media－100、Avid系列，国产产品有奥维迅、大洋、索贝、新奥特等。专用型软件是针对硬件的设置而专门开发的，直接挂在非线性卡上，可以直接进行视音频信号的采集和输出，可以直接调用非线性卡内设置的硬件特技或专门的特技卡内的硬件特技而形成实时特技或短时间的生成特技，从而大大加快了节目的编辑速度，显得非常方便。
通用型软件是非线性卡自带的输入／输出软件，只能完成信号的采集和输出的工作，不能进行编辑。编辑工作需要其他的软件来完成。广播电视行业一般不采用此类软件。
第二层次：第三方软件
所谓第三方软件指的是该非线性编辑系统生产商以外的软件公司提供的软件。这些软件大都不能直接与非线性卡挂靠，进行输入／输出，但可以对已进入了硬盘阵列的视音频素材进行加工处理和编辑，或者制作自己的二维和三维图像再与那些视频素材合成，合成后的作品再由输入／输出软件输出。非线性编辑系统之所以能做到效果变幻莫测，匪夷所思，吸引众人的视线，很大程度上取决于第三方软件。计算机技术和电视技术在此得到了高度的统一，为计算机软件开发商拓展了非常大的发展空间，大量的计算机图像处理软件进入了非线性编辑系统，而且在不断地升级换代，有力地提升了电视图像的艺术效果。
下面给大家简单介绍一些常用的第三方软件：
Adobe After Effects（ PC版、Machintosh版)：可以完成多层视频画面任意大小的合成、转换、几何变形，在画面上加诸如镜头光晕、火、水、雨、雪、风等特效，是著名的多层视频特技制作软件。
Adobe Premiere (PC版、Mac版)：非线性编辑软件。可以完成除了Adobe After Effects 3.1特效以外的功能。。
Morph 2.5 PPC (Mac版)：变形软件。可以对固定画面和活动图像进行平面变形，完成诸如人物互变、物体互变、人物和物体自身变形等功能。
Bryce 3D (PC版、Mac版)：环境动画软件。对一般动画软件难以做到的环境变化，诸如高山、大海、天空、飘荡的云、浮动的雾、流动的水等等，它都能轻易做到。
Painter (PC版、Mac版)：平面绘画及平面卡通动画软件。以非常自然、真实的笔触绘制平面图像和卡通动画。
Adobe Photoshop、Freehands等平面软件以及3D Studio Max 、Softimage3D 、Infini－D (Mac版)、STRATA STUDIO Pro（Mac版）等三维动画软件都是大家比较熟悉的。
四、小结
在配置基于DV格式的非线性编辑系统时应尽量使之适合工作需要，并为以后的业务发展提供基础，避免在短期内被淘汰。当然我们也应注意到其他方面，如是否支持MPEG编码，系统的兼容性，开放性，实时特技的花样等。DV的出现使传统的电视制作概念发生了很大改变，它为个体创作者带来了机会。不用犹豫，你也可以进行非线性编辑创作！