非线性编辑系统的软件平台

非线性编辑系统的软件平台第1页，共40页，2023年，2月20日，星期四一、了解非线性编辑系统的计算机平台二、了解非线性编辑系统的视频与音频处理子系统三、了解非线性编辑系统的存储子系统四、了解非线性编辑系统的周边设备及其分类五、熟悉非线性编辑系统的系统配接六、熟悉非线性编辑系统的软件平台七、熟悉典型的非线性编辑系统

本章学习内容及要求

第2页，共40页，2023年，2月20日，星期四一、非线性编辑系统的计算机平台非线性编辑系统一般情况下可以看作以下的架构：计算机平台+视音频处理子系统+非线性编辑软件。计算机平台属于基础硬件平台，主要完成数据存储管理，视音频处理子系统的工作控制和软件运行等任务；视音频处理子系统主要完成视频信号的输入处理、压缩与解压缩、特技混合处理、图文字幕的产生与叠加等功能；非线性编辑软件是一整套指令，指挥计算机平台和视音频处理子系统高效工作。第2章非线性编辑系统的配件与软件平台第3页，共40页，2023年，2月20日，星期四（一）、非线性硬件平台结构第4页，共40页，2023年，2月20日，星期四早期非线性编辑系统概念建立的时候，PC机还难以满足视频信号的传输要求。直到1995年，PC机中成功引入了PCI总线，才使以PC机为平台的非线性编辑系统产品成为行业的主流。其实，PCI总线的这种时分结构本质上也不适于传输视频数据，但借助当前的超大规模集成电路技术，使得帧同步机、数字特技发生器、数字切换台、字幕机、磁盘录像机和多轨DAT技术这些箱级的数字视频设备的功能，就能在标准的数字板卡上实现。板卡上的硬件可直接进行视音频信号的捕获、编/解码、回放，甚至直接管理素材硬盘，计算机则负责管理图形用户界面、字幕、网络等功能。第5页，共40页，2023年，2月20日，星期四

这种方法彻底实现了多层画面的实时合成，使视频与音频信息处理不依赖计算机的速度，计算机也工作在轻松状态，从而在整体上提高了系统的可靠性。同时，计算机本身也在迅速发展，PC机已从32位过渡到64位，CPU主频已经达到了3GHz以上，操作系统已经直接支持视频与音频操作，非线性编辑系统必将会登上一个新的台阶。第6页，共40页，2023年，2月20日，星期四一、非线性编辑系统的计算机平台二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统三、非线性编辑系统的存储子系统四、非线性编辑系统的周边设备及其分类五、非线性编辑系统的系统配接六、非线性编辑系统的软件平台七、典型的非线性编辑系统

第7页，共40页，2023年，2月20日，星期四二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统（非编系统的核心—非编卡）（一）、视频与音频处理子系统的工作原理与结构1.单通道系统单通道系统（只有一个压缩/解压缩通道）通常在硬件上无数字特技、数字混合和字幕叠加部分。它只是完成视频信息的捕获、压缩解压缩和编码输出，硬件结构如图2-1所示。第8页，共40页，2023年，2月20日，星期四单通道系统1.单通道系统图2-1单通道系统结构图视频输入A/D转换SCSI硬盘SCSI接口数据缓冲解压缩压缩VFB视频混合器D/A转换音频处理GFB计算机总线第9页，共40页，2023年，2月20日，星期四2.双通道系统双通道系统实际上就是传统二对一编辑的模仿。图2-2显示了一个典型的双通道系统的结构图，为了更清楚的说明其改进部分，所以在图中忽略了视频采集部分。与单通道系统相比，双通道系统增加了DVE（DigitalVideoEffect数字视频特技）、Key（键特技，包括亮度键、色度键和Alpha键）和混合器。

第10页，共40页，2023年，2月20日，星期四双通道系统背景输入A/DSCSI硬盘SCSI接口数据缓冲CodecCodecVFBVFBVFBDVEDVEDVEDVEDVEKeyKeyKeyKeyKey混合器音频处理GFB图2-2双通道系统结构计算机总线第11页，共40页，2023年，2月20日，星期四

Matrox公司还于1995年推出了Movie-2总线的数字视频与音频扩展总线。Movie-2总线是符合ITU-R601（广播级）标准的介质流总线，总线速率超过242MB/s。

Movie-2总线上的数据是高速连续传输的，不需要FIFO缓冲器。视频采样时钟是13.5MHz，音频采样时钟是48KHz，都是由27MHz的主基准上分频得到的，以保证视频与音频准确同步。Movie-2总线的连接方式如图2-3所示。双通道系统第12页，共40页，2023年，2月20日，星期四图2-3Movie-2总线连接图Codec1Codec2视频I/OVFBVFB视频混合器Movie-2BusMovie-2总线第13页，共40页，2023年，2月20日，星期四3.内存中心结构

Pinnacle公司近期生产的高端视频编辑卡普遍采用了该公司的一种独到的革新方案——“内存结构”，用来代替传统的“视频流中心结构”。图2-4显示了“视频流中心结构”的解决方案，图2-5显示了“内存中心结构”的解决方案。第14页，共40页，2023年，2月20日，星期四3.内存中心结构Codec1Codec2MixerGraphicsMixer图2-4视频流中心结构MemoryVideoAudioGraphicsCodecsHUB3图2-5内存中心结构第15页，共40页，2023年，2月20日，星期四4.Flex3D特技结构

Flex3D是Matrox公司在2000年推出的一种创新的实时视频混合和特技结构。Flex3D首次将视频技术与三维技术相结合，利用图形加速技术提供种类无限的实时广播级2D、3D数字视频特技（DVE）。第16页，共40页，2023年，2月20日，星期四5、非编子系统（非线性编辑板卡）市场扫描1．Matrox公司加拿大的Matrox公司是视频编辑领域著名的公司之一，它推出的视频板卡主要是DigiSuite系列非线性编辑板卡。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实时三维特技板卡，可分别配合在公司的其他板卡系列上使用。这些产品适用于实时非线性编辑、数字合成、绘画、字幕合成、三维动画、三维动画的录制、音频处理、DVD刻录等。第17页，共40页，2023年，2月20日，星期四2．PINNACLE公司

PINNACLE公司的ReelTime系列广播级实时双通道非线性编辑卡采用了4:2:2全数字化YUV信号处理,Motion-JPEG帧内压缩方式，数据率为13.4MB/s，压缩比为1.6:1,具有独立的实时图文字幕通道；不需生成的A/B卷实时特技及数字接口。ReelTime系列所使用的实时特技除包括“亚拉丁”特技的全部效果外，还有专为该系统设计的130种专利特技效果。包括淡入淡出、实时抠像、心形、彩虹、钻石、碎片、水波、卷页、画中画在内的数百种实时二维、三维特技效果。而“亚拉丁”是PINNACLE公司的经典特技产品，有神奇的三维特技效果。第18页，共40页，2023年，2月20日，星期四（1）DC1000MPEG-2非线性视频编辑系统（2）DV500实时3D效果的DV非线性编辑系统（3）miroVIDEODC30plus桌面视频编辑系统（4）miroVIDEODV300plus桌面视频编辑系统（5）TARGA3100增强型编辑系统PINNACLE公司产品第19页，共40页，2023年，2月20日，星期四3．DPS公司加拿大的DPS公司是最早涉足与视频编辑卡制造领域的公司之一，它的一系列产品在中国都有相当的用户群体，但一般都局限于高端用户领域。（1）PVR3500广播级的模拟非线性编辑系统（2）EditBAY实用的PAL制式下的视频编辑系统（3）SPARKDV数字格式剪接卡第20页，共40页，2023年，2月20日，星期四一、非线性编辑系统的计算机平台二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统三、非线性编辑系统的存储子系统四、非线性编辑系统的周边设备及其分类五、非线性编辑系统的系统配接六、非线性编辑系统的软件平台七、典型的非线性编辑系统

第21页，共40页，2023年，2月20日，星期四在非线性编辑系统中，存储素材的子系统是一个不可缺少的重要组成部分。但受技术上的制约，以硬盘组成的存储子系统又是最薄弱的环节。

RAID是目前存储子系统提高速率和冗余的主要手段，发明RAID的本意是为了容错，容错是标准化的，共分为0、1、2、3、5、10、30和50七个级别，0、1、3、5级已标准化，10、30和50仍在讨论中。RAID技术使无损压缩和无压缩的单路视频捕获不丢帧，并能实现视频压缩数据的多路捕获和回放。三、非线性编辑系统的存储子系统第22页，共40页，2023年，2月20日，星期四目前非线性中使用的RAID分为三种类型：第一种类型是独立于计算机的硬盘阵列，具有独立的机箱和供电系统。第二种类型是软件RAID，软件RAID必须在操作系统建立后才能创建。第三种类型是RAID卡，这种方式介于独立硬盘阵列和软件RAID之间，它可分担一部分CPU的负担，但必须在操作系统建立后才能创建。第23页，共40页，2023年，2月20日，星期四一、非线性编辑系统的计算机平台二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统三、非线性编辑系统的存储子系统四、非线性编辑系统的周边设备及其分类五、非线性编辑系统的系统配接六、非线性编辑系统的软件平台七、悉典型的非线性编辑系统

第24页，共40页，2023年，2月20日，星期四四、非线性编辑系统的周边设备及其分类非线性编辑系统的周边设备主要有摄像机、录像机、视频切换开关、字幕机和视频监视器等。按照与其配置的录像机格式，非线性编辑系统的周边设备可以分为模拟系统和数字系统两大类，如表2-1所示。第25页，共40页，2023年，2月20日，星期四

非线性编辑系统的周边设备及其分类非线性编辑系统的周边设备模拟模拟分量Betacame-SPM2模拟复合U-Matic-SPS-VHSHi8复合数字分量D1、D5非压缩D7（DVCPRO）DigitalBetacamDVCCAM数字复合DigitalSD2非压缩D3非压缩第26页，共40页，2023年，2月20日，星期四一、非线性编辑系统的计算机平台二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统三、非线性编辑系统的存储子系统四、非线性编辑系统的周边设备及其分类五、非线性编辑系统的系统配接六、非线性编辑系统的软件平台七、典型的非线性编辑系统

第27页，共40页，2023年，2月20日，星期四（一）非线性编辑系统的硬件平台的种类（根据计算机等级和图像卡等级分）PC平台MAC平台工作站平台（非压缩系统）五、非线性编辑系统的系统配接第28页，共40页，2023年，2月20日，星期四（二）、非线性编辑系统的系统配接根据前期使用的视频设备不同，非线性编辑系统的组成与配接有所不同。前期数字视频设备和非线性编辑系统的有机结合，再辅助以高速数据传输、网络化资源共享等新技术以及硬盘录像机，盘带式录像机等可以组成全数字的电视节目制作系统。如图2-5所示，是PC机平台非线性编辑系统的系统配接。第29页，共40页，2023年，2月20日，星期四PC平台非线性编辑系统的系统配接图

监视器录像机视频编辑卡外置借口箱接口话筒音箱放像机视频编辑卡计算机SCSI硬盘阵列图2-5非线性编辑系统的系统配接示意图第30页，共40页，2023年，2月20日，星期四（三）、非线性编辑系统的特点、优点及不足1、特点：A、以计算机为平台B、用硬盘作为存储媒体C、将视频、图形、动画、字幕、声音进行综合处理，对活动图像进行动画处理和虚拟演播室等2、优点：A、无磁头和机械磨损B、无复制损耗C、编辑、特技、动画、字幕、和配音可同时进行，编辑精度高，修改方便3、不足：硬件固化特技种类有限，软件特技需要生成时间，用硬盘存储视音频信息，显得容量小，价位高4、有瓶颈现象第31页，共40页，2023年，2月20日，星期四一、非线性编辑系统的计算机平台二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统三、非线性编辑系统的存储子系统四、非线性编辑系统的周边设备及其分类五、非线性编辑系统的系统配接六、非线性编辑系统的软件平台七、典型的非线性编辑系统

第32页，共40页，2023年，2月20日，星期四六、非线性编辑系统的软件平台

非线性编辑系统的软件平台是以硬件平台为基础的，按照硬件平台的分类方法，非线性编辑软件也可分为三类：运行于工作站上的非线性编辑软件、运行于MAC机上的非线性编辑软件和运行于PC机上的非线性编辑软件。1.JaleoJaleo是运行于SGI工作站上的非线性编辑软件系统，它采用全过程图像不压缩技术进行视频图像数字特技合成及非线性编辑处理。第33页，共40页，2023年，2月20日，星期四2.FinalCutProFinalCutPro是由Premiere创始人RandyUbillos设计的运行于MAC平台上的非线性后期编辑软件，它充分利用了PowerPCG4处理器中的“极速引擎”（VelocityEngine）处理核心，提供全新功能，不需要加装PCI卡，就可以实时预览过渡、视频特技编辑、合成和特技效果。3.AdobePremiereAdobePremiere可以用于Mac和PC平台，通过对数字视频编辑处理的改进（从捕获视频到编辑，直到最终的项目输出），已经设计成专业人员使用的产品。它提供内置的跨平台支持以利于DV设备的大范围的选择，增强的用户界面，新的专业编辑工具以及与其他Adobe应用软件无缝的结合。第34页，共40页，2023年，2月20日，星期四4.AfterEffectsAfterEffects是一款用于视频特效系统的专业视频合成软件，它借鉴了许多优秀软件的成功之处，将视频特效合成提升到了一个新的高度。和Premiere一样，AfterEffects已经成为专业的跨媒体传输设立动态图形和视觉效果的标准，在精确控制的前提下，可以充分展示用户无限的创造性。第35页，共40页，2023年，2月20日，星期四一、非线性编辑系统的计算机平台二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统三、非线性编辑系统的存储子系统四、非线性编辑系统的周边设备及其分类五、非线性编辑系统的系统配接六、非线性编辑系统的软件平台七、典型的非线性编辑系统

第36页，共40页，2023年，2月20日，星期四七、非线性编辑系统的软硬件平台

——典型的非线性编辑系统1、新奥特-神器I800系列非线性编辑系统神器I800系列非线性编辑系统是新奥特全面考虑编辑制作人员在节目制作中对非线性编辑的要求，顺应网络技术的发展而研发的，全面支持AUTO.NET架构，引入了面向应用