徐韜

摘? 要：筆者結(jié)合實(shí)際工作出發(fā)，探討了非線性編輯技術(shù)在數(shù)字影視中的位置及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：非線性編輯;節(jié)目制作;系統(tǒng)構(gòu)建;數(shù)字影視

一、非線性編輯系統(tǒng)的構(gòu)建

（一）系統(tǒng)硬件。20世紀(jì)90年代中期，非線性編輯開(kāi)始在我國(guó)出現(xiàn)并得到應(yīng)用。在非線性編輯系統(tǒng)中，最本質(zhì)的一點(diǎn)是系統(tǒng)處理的是數(shù)字信號(hào)。由于非線性編輯系統(tǒng)數(shù)據(jù)硬盤的存儲(chǔ)容量有限，而非壓縮的廣播電視信號(hào)數(shù)據(jù)十分龐大，如果采用QPSK調(diào)制，所需傳輸帶寬在100 MHz以上，故應(yīng)根據(jù)圖像質(zhì)量需求對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)壓縮。壓縮比越大，可輸入的圖像信號(hào)越多，但圖像質(zhì)量也就越差。

（二）系統(tǒng)軟件。非線性編輯系統(tǒng)的軟件為非線性編輯系統(tǒng)提供GUI（圖形用戶界面）和網(wǎng)絡(luò)骨理等功能，也可用來(lái)完成視頻剪輯、字幕疊加、三維動(dòng)畫(huà)、數(shù)字特技、音頻制作、顏色渲染等復(fù)雜編輯工作?，F(xiàn)在世界上非線性編輯軟件種類很多，依其功能可以把它們分為兩類：第一類：專用型軟件，針對(duì)硬件的設(shè)置而專門開(kāi)發(fā)的，它們可以直接調(diào)用非線性卡內(nèi)設(shè)置的硬件特技或?qū)ｉT的特技卡內(nèi)的硬件特技而形成實(shí)時(shí)特技或短時(shí)間的生成特技，從而大大加快了節(jié)目的編輯速度。第二類：通用型軟件，通用型軟件大都不能直接與非線性編輯板卡掛靠進(jìn)行輸入輸出，但可以對(duì)已進(jìn)入了硬盤陣列的視音頻素材進(jìn)行加工、處理和編輯，或者制作自己的二維或三維圖像與那些視頻素材合成，再由輸入輸出軟件輸出。

二、非線性編輯技術(shù)及其應(yīng)用

（一）視頻素材的獲得。三維掃描儀或攝像機(jī)將不同角度拍攝的物體照片作為三維模型參數(shù)輸入到Image Modeler軟件中，該軟件通過(guò)計(jì)算得到物體的多邊形網(wǎng)格框架;然后用戶根據(jù)此框架制作出三維模型，在三維模型建好后，光學(xué)捕捉系統(tǒng)（Mot

ionAnalysis）從實(shí)際拍攝場(chǎng)景中提取出運(yùn)動(dòng)參數(shù)，輸人到Match

Mover軟件從而實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)畫(huà)的效果;最后，為使效果更逼真，采用Phoenix Tools for MAYA軟件對(duì)整個(gè)動(dòng)畫(huà)進(jìn)行渲染。

（二）視頻圖像的合成。數(shù)字視頻包括以下4個(gè)方面的技

術(shù)：（1）多層疊加 將多層視頻對(duì)象疊加到一起，疊加方式可以是不透明或部分透明。在多層疊加中，每一層視頻對(duì)象的優(yōu)先級(jí)別不同，屏幕上顯示的最外一層的優(yōu)先級(jí)別最高，越往里優(yōu)先級(jí)別越低。每層視頻對(duì)象還可進(jìn)行各自的特技處理，如旋轉(zhuǎn)，縮放，濾波等。（2）色鍵 色健效果首先是將前景中的視頻對(duì)象從某一單色中摳出（一般為蘭色），這一過(guò)程稱為遮罩（Mask）生成過(guò)程。在遮罩上，視頻對(duì)象內(nèi)部各像素a=1，外部各像素a=0，通過(guò)a值將前景和背景合成，在a=1處顯示前景中的視頻對(duì)象，在a=0處顯示背景，從而產(chǎn)生將前景中的視頻對(duì)象摳出和背景合成的效果，這一技術(shù)可用于虛擬演播室。（3）外鍵 用于選擇視頻圖像的某一部分進(jìn)行疊加。此時(shí)將遮罩單獨(dú)存為一個(gè)圖像文件，并將該圖像作用到任意視頻圖像上，然后選擇a值，在a=1處顯示一個(gè)視頻圖像，在a=0處則顯示另一個(gè)視頻對(duì)象。

（三）視頻素材的剪輯和視頻特技的生成。采用非線性編輯軟件，可以對(duì)視頻素材進(jìn)行剪接、劃像、移動(dòng)、替換、插入和覆蓋等操作，在此過(guò)程中，制作人員可以根據(jù)需要加入視頻特技。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，三維特技也越來(lái)越多地被采用。它主要是通過(guò)模擬自然的光照，采用表面陰影法、透明、光線追蹤等方法，產(chǎn)生圖像的紋理，從而使二維的圖像產(chǎn)生三維的效果。

（四）顏色校正和字幕疊加。顏色校正即對(duì)數(shù)字圖像的色度信號(hào)進(jìn)行處理。字幕疊加則分硬件和軟件兩種方式。軟件字幕是利用作圖軟件的原理把字幕作為圖形處理，將其調(diào)入編輯軌對(duì)某一層圖像進(jìn)行摳像貼圖，完成字幕功能;硬件字幕通常由一個(gè)圖形加速器和一個(gè)圖文幀存組成，圖形加速器主要對(duì)單個(gè)像素、專用像素和像素組等圖形部件的管理，它具有繪制線段、圓弧和顯示模塊等高層次圖形功能。疊加字幕的過(guò)程是將漢字從硬盤的字庫(kù)中調(diào)到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，以線性地址寫入圖文幀存，經(jīng)屬性描述后輸出到視頻混合器中，將視頻圖像合成后輸出。

（五）數(shù)字視頻的輸出。目前的非線性編輯軟件都是在數(shù)字視頻無(wú)壓縮的情況下進(jìn)行處理的，數(shù)據(jù)量巨大。因此，很多非線性編輯軟件都具有視音頻壓縮編碼功能，將經(jīng)過(guò)編輯的節(jié)目快速壓縮為MPEG-1/2/4，M-JPEG等編碼格式輸出，從而大大降低了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量，以適應(yīng)不同場(chǎng)合的應(yīng)用。

三、非線性編輯技術(shù)的新發(fā)展

演播室制作中涉及大量對(duì)編碼壓縮節(jié)目的處理，如不同節(jié)目間的拼接，在畫(huà)面上加字幕、臺(tái)標(biāo)等效果。目前，由于演播室非線性編輯系統(tǒng)多采用對(duì)沒(méi)經(jīng)過(guò)壓縮的視頻信號(hào)進(jìn)行編輯的方式制作節(jié)目，這就需要在存儲(chǔ)的壓縮圖像和編輯非壓縮圖像之間進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。不僅增加了計(jì)算量，還會(huì)導(dǎo)致由于編解碼和量化而產(chǎn)生的圖像降質(zhì)。在這種情況下，人們需要考慮直接在壓縮域?qū)?shù)字視頻進(jìn)行編輯，從而加快電視節(jié)目的制作、分配、存儲(chǔ)、傳輸和播出一體化的進(jìn)程。

結(jié)語(yǔ)：數(shù)字化電視系統(tǒng)發(fā)展的步伐日趨加快，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐步滲透到廣播電視的各個(gè)領(lǐng)域。非線性編輯技術(shù)經(jīng)歷了多年的發(fā)展，其軟硬件技術(shù)日趨成熟。既能滿足高端的電影特技制作逼真炫目的需要，又能滿足低端的新聞剪輯制作。非線性編輯系統(tǒng)功能將更加完善，在廣播電視行業(yè)占據(jù)的地位也會(huì)越來(lái)越重要，作為一項(xiàng)朝陽(yáng)技術(shù)，其應(yīng)用一定會(huì)迎來(lái)一個(gè)輝煌時(shí)代。

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