淺析計(jì)算機(jī)技術(shù)在視頻編輯領(lǐng)域的應(yīng)用
近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字視頻技術(shù)的逐漸成熟，以下是小編搜集整理的一篇探究計(jì)算機(jī)技術(shù)在視頻編輯領(lǐng)域應(yīng)用的論文范文，供大家閱讀參考。
摘要：近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，帶動(dòng)了電視行業(yè)的一場(chǎng)革命。視頻、音頻信號(hào)的數(shù)字化處理，已經(jīng)成為今后電視信息處理的發(fā)展方向。如今計(jì)算機(jī)已開(kāi)始介入視頻、音頻信號(hào)的產(chǎn)生、處理、發(fā)射、傳輸和接收整個(gè)過(guò)程。大容量、高速CPU的PC系列微機(jī)的出現(xiàn)，多任務(wù)、多進(jìn)程、多用戶(hù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)Windows軟件平臺(tái)的問(wèn)世，為視頻信號(hào)的計(jì)算機(jī)處理創(chuàng)造了條件。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù) 電視 視頻編輯 處理
1 概述
計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)綜合處理文字(T'ext)、聲音(Sound)、圖形(Graph)、圖像(Photo)、動(dòng)畫(huà)(Animation)、視頻(Video)等多種媒體信息的新技術(shù)。視頻領(lǐng)域面臨的首要問(wèn)題就是如何解決視頻信息的數(shù)字化轉(zhuǎn)換。因?yàn)橐曨l信息是模擬信號(hào)，必須對(duì)它們進(jìn)行采樣、量化進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換后存入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中才能對(duì)它們進(jìn)行進(jìn)一步處理。然后是視頻信息的編輯、存儲(chǔ)問(wèn)題，最后要解決的是音頻和視頻信息輸入輸出過(guò)程中的實(shí)時(shí)要求和同步問(wèn)題。二視頻信息的數(shù)字化轉(zhuǎn)換視頻信息是由許許多多幅單一的圖像畫(huà)面構(gòu)成的。每一幅畫(huà)面稱(chēng)為幀。一般情況下視頻信息還同時(shí)播放音頻數(shù)據(jù)。視頻的輸入只能是攝像機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)以及電視接收機(jī)等可以輸出連續(xù)圖像信號(hào)的設(shè)備。而這些設(shè)備輸入的視頻信息是模擬信號(hào)。模擬信號(hào)在時(shí)間和幅度上都是連續(xù)的，它是基于模擬技術(shù)以及圖像顯示確定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn);而計(jì)算機(jī)所需要的數(shù)字信號(hào)在時(shí)間和幅度上都是離散的，是不連續(xù)的0、l二值脈沖信號(hào)，是基于數(shù)字技術(shù)以及其他更為拓展的圖像，顯示多媒體技術(shù)在視頻領(lǐng)域中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
2 GPU的視頻編輯特效技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)
近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字視頻技術(shù)的逐漸成熟，在制作影視節(jié)目非線性編輯視頻處理的時(shí)候，數(shù)字視頻處理已經(jīng)成為核心工具。以此來(lái)區(qū)別傳統(tǒng)的非線性編輯系統(tǒng)，因?yàn)楝F(xiàn)在的圖像分辨率較大、圖像復(fù)雜過(guò)多的時(shí)候，傳統(tǒng)的CPU或板卡是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，而且專(zhuān)用板卡的價(jià)格也過(guò)高，所以為了增強(qiáng)作用的視覺(jué)效果，我們就采取現(xiàn)代新數(shù)字視頻技術(shù)。近幾年計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)卡非線性編輯系統(tǒng)，逐漸成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品。為了增強(qiáng)視頻編輯的視覺(jué)效果，更好地表達(dá)創(chuàng)造人員的意圖，我們?cè)诰庉嬕曨l的時(shí)候，可以利用數(shù)字視頻制作技術(shù)，對(duì)畫(huà)面進(jìn)行特殊處理，以此達(dá)到最佳效果。
3 MPEG-2視頻編碼系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)
MPEG-2圖像壓縮的原理是利用圖像中的空間相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性?xún)煞N特性。一幅圖像內(nèi)的任何一個(gè)場(chǎng)景都是由若干的像素點(diǎn)組成的，而空間相關(guān)性就是一個(gè)像素與周?chē)哪承┫袼卦诹咙c(diǎn)和色度上存在一定的關(guān)系;時(shí)間相關(guān)性就是把一個(gè)節(jié)目中的一個(gè)情節(jié)和若干圖像組成的圖像序列構(gòu)成的關(guān)系。這兩種相關(guān)性能夠保存大量的冗余信息，如果我們能將這些冗余信息去除，只保留少量非相關(guān)信息進(jìn)行傳輸，就可以大大節(jié)省傳輸頻帶，而接收機(jī)利用這些非相關(guān)信息。
MPEG-2中的編碼圖像分為3類(lèi)，分別稱(chēng)為I幀、P幀和B幀。
I幀圖像采用幀內(nèi)編碼方式，即只利用單幀圖像內(nèi)的空間相關(guān)性，而沒(méi)有利用時(shí)間相關(guān)性。I幀主要用于接收機(jī)的初始化和信道的獲取以及節(jié)目的切換和插入，I幀圖像的壓縮倍數(shù)相對(duì)較低，I幀圖像周期性出現(xiàn)在圖像序列中，出現(xiàn)頻率可由編碼器選擇。
P幀和B幀圖像采用幀間編碼方式，即同時(shí)利用空間和時(shí)間上的相關(guān)性。P幀圖像只采用前向時(shí)間預(yù)測(cè)，可以提高壓縮效率和圖像質(zhì)量。P幀圖像中可以包含幀內(nèi)編碼的部分，即P幀中的每一個(gè)宏塊可以是前向預(yù)測(cè)，也可以是幀內(nèi)編碼。B幀圖像采用雙向時(shí)間預(yù)測(cè)，可以大大提高壓縮倍數(shù)。值得注意的是，由于B幀圖像采用了未來(lái)幀作為參考，因此MPEG-2編碼碼流中圖像幀的傳輸順序和顯示順序是不同的。
MPEG-2的編碼碼流分為6個(gè)層次。為更好地表示編碼數(shù)據(jù)，MPEG-2用句法規(guī)定了一個(gè)層次性結(jié)構(gòu)，它分為6層，自上到下分別是：圖像序列層、圖像組(GOP)、圖像、宏塊條、宏塊、塊。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的主要應(yīng)用如下：視音頻資料的保存;非線性編輯系統(tǒng)及非線性編輯網(wǎng)絡(luò);微波、衛(wèi)星、光纜傳輸;電視節(jié)目的播出。
4 計(jì)算機(jī)技術(shù)在電視視頻中作用
隨著計(jì)算機(jī)視頻處理技術(shù)、圖像壓縮技術(shù)的快速發(fā)展，高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、硬盤(pán)存儲(chǔ)陣列等新技術(shù)在廣播電視系統(tǒng)的很多環(huán)節(jié)的應(yīng)用，將電視制作帶進(jìn)了一個(gè)全新的數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的新高度。從計(jì)算機(jī)非線編輯到硬盤(pán)播出系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用徹底改變了電視制作方式，令電視技術(shù)進(jìn)入嶄新的時(shí)代。
4.1 非線性編輯系統(tǒng)(Non-linearEditingSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)NLE)
傳統(tǒng)的電視節(jié)目信息存儲(chǔ)在錄像帶上，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是線性的.。在電視節(jié)目的后期制作過(guò)程中，存在信號(hào)質(zhì)量下降、工作效率低、特技功能匱乏等缺陷。
計(jì)算機(jī)非線性編輯系統(tǒng)把電視節(jié)目信息以數(shù)字文件的形式，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)磁盤(pán)上，然后將采集的素材文件，通過(guò)編輯特技軟件的控制，實(shí)現(xiàn)音頻和視頻的剪接、疊加、聲音合成、疊加字幕和各種特技等的編輯制作過(guò)程。
非線性編輯系統(tǒng)的組成。非線性編輯系統(tǒng)以多媒體素材存儲(chǔ)單元為核心，不僅能夠編輯視頻和音頻信號(hào)，還可以支持多種圖形、動(dòng)畫(huà)等軟件，處理文字、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等多種形式的素材;而且能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)編輯設(shè)備(如視頻編輯機(jī)、音頻調(diào)音臺(tái)、編輯控制器、特技效果發(fā)生器等)的所有功能，具體地說(shuō)，一個(gè)非線性編輯系統(tǒng)由硬件(包括計(jì)算機(jī)、硬盤(pán)、非線編板卡以及外圍設(shè)備)和軟件(非線性編輯系統(tǒng)軟件、二維動(dòng)畫(huà)軟件、三維動(dòng)畫(huà)軟件、視音頻處理軟件)兩大部分組成。
4.2 非線性編輯系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
非線性編輯系統(tǒng)有著簡(jiǎn)單、集中可靠的硬件設(shè)備，把字幕機(jī)、特技機(jī)、編輯機(jī)、簡(jiǎn)單的調(diào)音臺(tái)等多種功能集于一身。非線性編輯系統(tǒng)具有很強(qiáng)的直觀性，使用十分方便。素材不一定按節(jié)目的順序組接，錄入時(shí)沒(méi)有時(shí)序性，只要把所有的素材全部輸入到系統(tǒng)中即可。在對(duì)節(jié)目圖像進(jìn)行特技處理，并同時(shí)疊加多層畫(huà)面時(shí)，也不必進(jìn)行素材翻版、復(fù)制，無(wú)論進(jìn)行何種特技，均不會(huì)產(chǎn)生損失。傳統(tǒng)中最棘手的問(wèn)題就是母帶和“翻版”，因?yàn)樗夭脑诜磸?fù)使用過(guò)程中磨損較大，導(dǎo)致質(zhì)量衰減，圖像分辨率不高等問(wèn)題。所以在采集的時(shí)候，一般用分量采入，或用SDI采入，信號(hào)基本上沒(méi)有衰減。一套非線性編輯的功能是由錄制、編制等多種功能于一身的，一般可以不按照時(shí)間順序編輯器就能方便地進(jìn)行查詢(xún)，因此具有豐富的效果功能。為了能夠充分發(fā)揮出編輯人員的創(chuàng)造力和想象力，編輯出精度高的節(jié)目。就需要把非線性編輯的多種功能集于一身，這樣便于節(jié)目?jī)?nèi)容的交流，也可以在非線性編輯系統(tǒng)中調(diào)出使用。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在實(shí)際使用時(shí)，也能大大減少傳統(tǒng)編輯系統(tǒng)的連線來(lái)降低故障流程，提高工作穩(wěn)定性。也能夠使電視臺(tái)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)連接廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日趨成熟，對(duì)非線性編輯系統(tǒng)的應(yīng)用擴(kuò)展來(lái)說(shuō)，也是前景無(wú)量。
5 結(jié)束語(yǔ)
由于我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，因此為電視節(jié)目制作能夠跨越式發(fā)展提供了契機(jī)。很多電視臺(tái)的非線性編輯系統(tǒng)等組成的電視節(jié)目制作網(wǎng)絡(luò)，將成為一個(gè)小局域網(wǎng)系統(tǒng)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換。這樣，一個(gè)電視節(jié)目可由一個(gè)部門(mén)或者幾個(gè)部門(mén)來(lái)合作完成，實(shí)現(xiàn)素材的共同使用與寫(xiě)作編輯，大大提高了工作效率。這樣省時(shí)省資金，又方便部門(mén)之間的合作。
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