非线性编辑系统

1、主讲：孔德刚主讲：孔德刚Nonlinear Editing SystemNonlinear Editing System第一章第一章 非线性编辑系统（非线性编辑系统（NLE）概述）概述1、电影的剪辑是电视编辑源泉、电影的剪辑是电视编辑源泉2 2、电子编辑的发展、电子编辑的发展 1 1：1 1电视编辑系统电视编辑系统 多对一特技电视编辑系统多对一特技电视编辑系统 电视图文创作系统电视图文创作系统 摄录设备的数字化摄录设备的数字化 第一节、电视编辑的回顾与发展第一节、电视编辑的回顾与发展 非线性编辑系统非线性编辑系统31 1、电影的剪辑是、电影的剪辑是NLENLE的初级形式。的初级形式。2 2、磁

2、带非线性编辑系统、磁带非线性编辑系统 3 3、激光唱片（、激光唱片（LDLD）非线性编辑系统）非线性编辑系统4 4、计算机磁盘非线性编辑系统（、计算机磁盘非线性编辑系统（NLENLE）第二节第二节 NLE的发展的发展4摄象机摄象机/录象机录象机V/A采集卡采集卡高速硬盘高速硬盘加工处理加工处理 一一 、NLE概念：能完成视音频素材的非线性编辑，在编辑过概念：能完成视音频素材的非线性编辑，在编辑过程中同时完成程中同时完成A/B卷编辑、多通道特技，图文字幕叠加，配音配卷编辑、多通道特技，图文字幕叠加，配音配乐的电视制作设备。乐的电视制作设备。第三节今天的数字第三节今天的数字NLE二、二、NLE采用

3、的主要技术采用的主要技术 1、视音频信号的数字化、视音频信号的数字化 “0”、“1”二进制数字信号，有利于多次复制，二进制数字信号，有利于多次复制，发挥计算机的随机存取优势，有利于电视系统网络的形成与发展。发挥计算机的随机存取优势，有利于电视系统网络的形成与发展。 2、压缩技术、压缩技术 数字化视频数据码流相当高，数字化视频数据码流相当高，4：2：2采样比的方向。采样比的方向。M-JPEG是相当成熟的压缩技术。是相当成熟的压缩技术。 3、计算机技术、计算机技术 对数据的处理、存储、速度的快速发展。对数据的处理、存储、速度的快速发展。 4 4、存储技术、存储技术 磁盘容量的快速提升，特别磁盘冗余

4、阵列磁盘容量的快速提升，特别磁盘冗余阵列(RAID)技术的运技术的运用，标志着存储技术的飞速发展。它利用如小型硬盘加上控制器，按一定的用，标志着存储技术的飞速发展。它利用如小型硬盘加上控制器，按一定的条件组合而成的一个大容量、高速度、高可靠性的存储系统。条件组合而成的一个大容量、高速度、高可靠性的存储系统。 5 、简化电视节目制作设备的种类和数量、简化电视节目制作设备的种类和数量 、编辑功能强大、方便实用、编辑功能强大、方便实用 对视频、图像、图形、字幕、动画、特技、声音的创对视频、图像、图形、字幕、动画、特技、声音的创作和处理在一个环境中完成。作和处理在一个环境中完成。 、数字技术保证高质量

5、的图像、数字技术保证高质量的图像 多代复制和多层特技不损坏画面。多代复制和多层特技不损坏画面。 、编辑时间缩短，修改随心所欲、编辑时间缩短，修改随心所欲 、提高设备可靠性和使用寿命、提高设备可靠性和使用寿命 输入输出两次使用录像机，输入输出两次使用录像机， 大大减少机械磨损。大大减少机械磨损。 、易于网络化形成，达到资源共享、易于网络化形成，达到资源共享 三、三、NLE的优越性的优越性6第四节第四节 非线编辑的基本概念非线编辑的基本概念 一、线性与非线性一、线性与非线性 1、 线性线性非线性与物理数学上的意义不同。传统的线性是成比非线性与物理数学上的意义不同。传统的线性是成比例的变化，这里的例

6、的变化，这里的“线性线性”是指信息存储的样式与接受信息的顺是指信息存储的样式与接受信息的顺序相关性。序相关性。 2、 线性线性-是指信息存储的样式与接受信息的顺序密切相关。磁是指信息存储的样式与接受信息的顺序密切相关。磁带上信息的位置决定读出的顺序。从第一个镜头到第三个镜头无带上信息的位置决定读出的顺序。从第一个镜头到第三个镜头无论以何种方式必须经过第二个镜头，本质上与磁带无关。磁带是论以何种方式必须经过第二个镜头，本质上与磁带无关。磁带是一种典型代表。一种典型代表。 3、 非线性非线性-是指信息存储的样式与接受信息的不相关。以任何是指信息存储的样式与接受信息的不相关。以任何方式随机读取磁盘上

7、的信息，不同镜头及每个镜头的时间线可以方式随机读取磁盘上的信息，不同镜头及每个镜头的时间线可以任意跨越，本质上与磁盘无关，磁盘是一种典型代表，还有光盘。任意跨越，本质上与磁盘无关，磁盘是一种典型代表，还有光盘。7 二、联机编辑与脱机编辑二、联机编辑与脱机编辑 1、 脱机编辑脱机编辑-将素材以高压缩比输入非线性编辑系统，进将素材以高压缩比输入非线性编辑系统，进行编辑、特技处理并不断修改，从而产生编辑决定表（行编辑、特技处理并不断修改，从而产生编辑决定表（EDL）。）。表内包括每个镜头的入点、出点、长度的绝对地址码表内包括每个镜头的入点、出点、长度的绝对地址码(TC)和特和特技代码及相关参数（如，

8、过度时间、方向、起始位置）软件非技代码及相关参数（如，过度时间、方向、起始位置）软件非实时特技。实时特技。 2、 联机编辑联机编辑-利用利用EDL表控制高档线性编辑系统，自动编制表控制高档线性编辑系统，自动编制出高质量的节目。硬件实时特技。出高质量的节目。硬件实时特技。 3、 二者是一个事件的两个过程。脱机编辑是一个信号质量高二者是一个事件的两个过程。脱机编辑是一个信号质量高的结构形式完整的节目制作过程，联机编辑是利用前者的形式的结构形式完整的节目制作过程，联机编辑是利用前者的形式去组合高质量的素材。分两阶段是由于非线编的存储能力和运去组合高质量的素材。分两阶段是由于非线编的存储能力和运算能力

9、低，取样算法和压缩技术不够科学所致。算能力低，取样算法和压缩技术不够科学所致。 目前，合而为一目前，合而为一-非线编，二者消失。非线编，二者消失。8 1、 复制复制-磁带编辑就是信号的复制过程，从素材带按磁带编辑就是信号的复制过程，从素材带按一定的顺序逐个复制到录机磁带，这个过程需要多次的换带、一定的顺序逐个复制到录机磁带，这个过程需要多次的换带、搜索、暂停，太麻烦而且信号不断损失。搜索、暂停，太麻烦而且信号不断损失。 2、 跳跃跳跃-磁盘编辑就是信号的跳跃过程，从素材带到磁盘编辑就是信号的跳跃过程，从素材带到非线编后就可以处理，不受顺序的制约，无数次点用，在时间非线编后就可以处理，不受顺序的

10、制约，无数次点用，在时间轨上随意跳跃，不会有信号下降。轨上随意跳跃，不会有信号下降。三、复制与跳跃三、复制与跳跃9A1BCDE2345AC2E4素材带一素材带一编辑母带编辑母带素材带二素材带二线性编辑过程线性编辑过程CA1BCDE2345AC2E4磁盘上素材一磁盘上素材一时间线时间线非线性编辑过程非线性编辑过程C磁盘上素材二磁盘上素材二10 压缩从两个方面考虑：压缩从两个方面考虑： 一是利用图像的统计特性进行压缩，去掉那些表示冗余信息一是利用图像的统计特性进行压缩，去掉那些表示冗余信息（保留不确定信息（保留不确定信息/ /去掉确定的、可推知、对眼睛不要紧）数据；去掉确定的、可推知、对眼睛不要紧

11、）数据； 二是利用人眼的视觉特性进行压缩，对人眼不太敏感的信息，二是利用人眼的视觉特性进行压缩，对人眼不太敏感的信息，用较少的比特数来表示，有损伤但人眼觉察不到，信息论认为：用较少的比特数来表示，有损伤但人眼觉察不到，信息论认为：（有用）信息量（有用）信息量= =总数据量总数据量（无用的）冗余量。不采用数码压缩（无用的）冗余量。不采用数码压缩技术，数字电视节目就无法存储、处理、传输，多媒体技术和非线技术，数字电视节目就无法存储、处理、传输，多媒体技术和非线性编辑技术无法实现，数字化就无法发展。性编辑技术无法实现，数字化就无法发展。 压缩的作用：节省存储空间；缩短处理时间；节约传输通道，压缩的作

12、用：节省存储空间；缩短处理时间；节约传输通道，充分利用频谱资源。充分利用频谱资源。 码率压缩技术是实现非线性编辑系统的基石。目前大多采用码率压缩技术是实现非线性编辑系统的基石。目前大多采用Motion-JPEGMotion-JPEG有损算法。有损算法。Motion-JPEG（M-JPEG）为内压缩，符）为内压缩，符合视频编辑的要求，对称式压缩合视频编辑的要求，对称式压缩/解压结构，编解压结构，编/解码可采用相同的解码可采用相同的软、硬件实现，算法简单，节约时间编辑精确到帧。压缩比是可以软、硬件实现，算法简单，节约时间编辑精确到帧。压缩比是可以调整的：调整的：1:1:1-100：1 四、压缩与存

13、储四、压缩与存储11压缩比压缩比相当于模拟视频质相当于模拟视频质量量每每GBGB硬盘存储硬盘存储时音频时间时音频时间1 1：1 1D1D1（不压缩）（不压缩）4949s s2 2：1 1数字数字BetacamBetacam, D5, D51m37s1m37s5 58 8：1 1BetacamBetacam-SP, MII-SP, MII4 46 6m30sm30s101015 15 ：1 1U-matic,Hi-88 81212m m2020：1 1专业专业S-VHSS-VHS16m16m30304040：1 1S-VHSS-VHS，VHSVHS24243232m m6060：1 1脱机脱机4

14、8m48m120120：1 1脱机脱机96m96mM-jpeg-jpeg压缩比与硬盘存储容量，画面质量对照表压缩比与硬盘存储容量，画面质量对照表12选择压缩算法的依据：选择压缩算法的依据：1 1、具有快速算法和硬件处理器的支持；、具有快速算法和硬件处理器的支持；2 2、经过压缩形成的数据文件应具备兼用性和标准化格式；、经过压缩形成的数据文件应具备兼用性和标准化格式；3、必须满足特殊系统的需求、必须满足特殊系统的需求 。 常用的压缩算法常用的压缩算法: :1、Motion-JPEG（M-JPEG）是）是NLE最常用的压缩方式。最常用的压缩方式。2 2、MPEG 4MPEG 4：2 2：2 2 P

15、MLPML MPEG是一种帧内压缩和帧间压缩相是一种帧内压缩和帧间压缩相 结合的压缩方式。结合的压缩方式。3 3、DVDV和和DvcproDvcamDvcproDvcam格式格式 DVDV格式基于格式基于DCT(DCT(离散余弦变换离散余弦变换) ) 算法的家用数字录像机格式，算法的家用数字录像机格式，DvcproDvcamDvcproDvcam则是在则是在DVDV格式的格式的 基础上衍生出来的格式，均为帧内编码方式。基础上衍生出来的格式，均为帧内编码方式。4 4、小波变换（、小波变换（WTWT） 是一个满足能量守恒的变换又叫子波变是一个满足能量守恒的变换又叫子波变 幻，它对时间和频率同时进行分解，利用小波变换进行压缩。幻，它对时间和频率同时进行分解，利用小波变换进行压缩。 软件算法的优势越来越明显，在中档的节目中可以不用硬件。软件算法的优势越来越明显，在中档的节目中可以不用硬件。13VGA 640 *480 ;SVGA 800*600;XGA 1024*768;SXGA