《多媒体技术及应用》课件第7章

第7章视频处理7.1视频概述7.2视频处理习题7

教学目标

理解视频的基本特征、视频压缩的基本原理和处理的基本方法；

了解视频文件的格式及其特点以及视频的获取方法；

了解常见视频软件的功能及特点；

掌握视频处理的基本方法。视频和动画没有本质的区别，二者的表现内容和使用场合稍有不同。视频来源于数字摄像机、数字化的模拟摄像资料、视频题材库等，常用于表现真实的场景。普通视频信息的处理通常依靠专用的非线性编辑机进行，对于数字化的视频信息，则需要专门的工具软件来进行编辑和处理。下面我们所讲述的视频处理就是基于数字化的视频处理。7.1视频概述7.1.1视频的概念视频(Video)是多幅静止图像(图像帧)与连续的音频信息在时间轴上同步运动的混合媒体，多帧图像随时间变化而产生运动感，因此视频也被称为运动图像。视频数字化就是将视频信号经过视频采集卡转换成数字视频文件存储在数字载体——硬盘中。在使用时，将数字视频文件从硬盘中读出，再还原成电视图像加以输出。

1．视频的特点视频有两种制式，即PAL视频制式和NTSC视频制式。我国采用PAL视频制式，以25帧/秒播放。它是前西德在1962年制定的彩色电视广播标准，它采用逐行倒相正交平衡调幅的技术方法，克服了NTSC制相位敏感造成色彩失真的缺点。德国、英国等一些西欧国家，以及新加坡、中国大陆及香港、澳大利亚、新西兰等国家和地区采用这种制式。NTSC视频制式以30帧/秒播放，它是1952年由美国国家电视标准委员会制定的彩色电视广播标准。它采用正交平衡调幅的技术方式，故也称为正交平衡调幅制。美国、加拿大等大部分西半球国家以及我国台湾、日本、韩国、菲律宾等国家和地区均采用这种制式。按照视频存储与处理方式的不同，视频信号可分为模拟视频信号和数字视频信号两大类。模拟视频是指每一帧图像是实时获取的自然景物的真实图像信号。我们在日常生活中看到的电视、电影都属于模拟视频的范畴。模拟视频信号具有成本低和还原性好等优点，视频画面往往会给人一种身临其境的感觉。但它的最大缺点是，不论被记录的图像信号有多好，经过长时间的存放之后，信号和画面的质量就会大大降低；或者经过多次复制之后，画面的失真就会很明显。数字视频信号是基于数字技术以及其他的图像显示标准的视频信息。数字视频与模拟视频相比有以下特点：

(1)数字视频可以不失真地进行无数次复制，而模拟视频信号每转录一次，就会有一次误差积累，产生信号失真。

(2)模拟视频长时间存放后视频质量会降低，而数字视频便于长时间存放。

(3)可以对数字视频进行非线性编辑，并可增加特技效果等。

(4)数字视频数据量大，在存储与传输的过程中必须进行压缩编码。此外，数字视频一般还具有以下特点：

(1)视频文件多采用AVI格式。AVI是Windows下指定的视频文件格式，也是PC系统中使用最为广泛的视频文件格式，同QUICKTIME和MPEG并称为计算机的三大主流视频技术。简单地说，AVI以隔行扫描的视频和音频不断交错的方式工作。

(2)实时性强。

(3)数据量大。

(4)对计算机的处理能力要求很高。2．视频文件的格式

1) AVI格式

AVI的全称为Audio/VideoInterleaved，即音频/视频交错格式。它于1992年被Microsoft公司推出，随Windows3.1一起被人们所认识和熟知。所谓“音频/视频交错”，就是可以将视频和音频交织在一起进行同步播放。这种视频格式的优点是图像质量好，可以跨多个平台使用；其缺点是体积过于庞大，而且压缩标准不统一，最普遍的现象就是高版本Windows媒体播放器播放不了采用早期编码编辑的AVI格式视频，而低版本Windows媒体播放器又播放不了采用最新编码编辑的AVI格式视频，所以我们在进行一些AVI格式的视频播放时常会遇到由于视频编码问题而造成的视频不能播放或即使能够播放，也存在不能调节播放进度和播放时只有声音没有图像等一些问题。

2) nAVI格式

nAVI是newAVI的缩写，是一种新视频格式(与我们上面所说的AVI格式没有太大联系)。它是由MicrosoftASF压缩算法修改而来的，但是又与下面介绍的ASF视频格式有所区别，它以牺牲原有ASF视频文件视频“流”特性为代价而通过增加帧率来大幅提高ASF视频文件的清晰度。

3) DV-AVI格式

DV的全称为DigitalVideoFormat，是由索尼、松下、JVC等多家厂商联合提出的一种家用数字视频格式。目前非常流行的数码摄像机就是使用这种格式记录视频数据的。它可以通过电脑的IEEE1394端口传输视频数据到电脑，也可以将电脑中编辑好的视频数据回录到数码摄像机中。这种视频格式的文件扩展名一般是 .avi，所以也叫DV-AVI格式。

4) MPEG格式

MPEG的全称为MovingPictureExpertGroup，即运动图像专家组格式，VCD、SVCD、DVD就采用的是这种格式。MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准，它采用有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息，压缩方法依据的是相邻两幅画面绝大部分是相同的，把后续图像中和前面图像相同的冗余的部分去除，从而达到压缩的目的(其最大压缩比可达到200∶1)。目前MPEG格式有三个压缩标准，分别是MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4；MPEG-7与MPEG-21仍处在研发阶段。MPEG-1视频格式的文件扩展名包括 .mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盘中的 .dat文件等。MPEG-2视频格式的文件扩展名包括 .mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘中的 .vob文件等。MP3就采用的是MPEG-3(MPEGLayeur3)编码。MPEG-4视频格式的文件扩展名包括 .asf、.mov和DivXAVI等。

5) DivX格式

DivX是由MPEG-4衍生出的另一种视频编码(压缩)标准，也即我们通常所说的DVDrip格式，它采用了MPEG-4的压缩算法的同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技术，即使用DivX压缩技术对DVD盘片的视频图像进行高质量压缩，同时用MP3或AC3对音频进行压缩，然后再将视频与音频合成并加上相应的外挂字幕文件而形成的视频格式。其画质直逼DVD而体积只有DVD的几分之一。这种编码对机器的要求也不高，所以DivX视频编码技术可以说是一种对DVD威胁最大的新生视频压缩格式，号称DVD杀手或DVD终结者。

6) MOV格式

MOV是美国Apple公司开发的一种视频格式，默认的播放器是苹果的QuickTimePlayer。它具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点，而其最大的特点还是跨平台性，即不仅能支持MacOS，同样也能支持Windows系列。

7) ASF格式

ASF的全称为AdvancedStreamingFormat，它是微软为了和RealPlayer竞争而推出的一种视频格式，用户可以直接使用Windows自带的WindowsMediaPlayer对其进行播放。由于它使用了MPEG-4的压缩算法，所以其压缩率和图像的质量都很不错。高压缩率有利于视频流的传输，但图像质量会有一定的损失，所以有时候ASF格式的画面质量不如VCD。

8) WMV格式

WMV的全称为WindowsMediaVideo，也是微软推出的一种采用独立编码方式，并且可以直接在网上实时观看视频节目的文件压缩格式。WMV格式的主要优点包括：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、环境独立性、丰富的流间关系以及扩展性等。

9) RM格式

RM的全称为RealMedia，是RealNetworks公司制定的音频/视频压缩规范。用户可以使用RealPlayer或RealOnePlayer对符合RealMedia技术规范的网络音频/视频资源进行实况转播，并且RealMedia可以根据不同的网络传输速率制定不同的压缩比率，从而实现在低速率的网络上进行影像数据实时传送和播放。这种格式的另一个特点是用户使用RealPlayer或RealOnePlayer播放器可以在不下载音频/视频内容的条件下实现在线播放。另外，RM作为目前主流网络视频格式，它还可以通过其RealServer服务器将其他格式的视频转换成RM视频并由RealServer服务器负责对外发布和播放。RM和ASF格式各有千秋，通常RM视频更柔和一些，而ASF视频则相对清晰一些。

10) RMVB格式

RMVB是一种由RM视频格式升级延伸出的新视频格式，它的先进之处在于打破了原先RM格式那种平均压缩采样的方式，在保证平均压缩比的基础上合理利用比特率资源，即静止和动作场面少的画面场景采用较低的编码速率，这样可以留出更多的带宽空间，而这些带宽会在出现快速运动的画面场景时被利用。这样在保证了静止画面质量的前提下，大幅地提高了运动图像的画面质量，从而使图像质量和文件大小之间达到了平衡。另外，相对于DVDrip格式，RMVB视频也有着较明显的优势，一部大小为700 MB左右的DVD影片，如果将其转录成同样视听品质的RMVB格式，其数据量最多也就400 MB左右。不仅如此，这种视频格式还具有内置字幕和无需外挂插件支持等独特优点。要想播放这种视频格式，可以使用RealOnePlayer2.0或RealPlayer8.0 + RealVideo9.0以上版本的解码器形式进行播放。7.1.2MPEG视频压缩标准

MPEG是运动图像的数字图像压缩编码方法，是MovingPictureExpertsGroup(运动图像专家组)的缩写。下面介绍进行视频压缩的原因以及常见的标准和方法。数字化后的视频信息很大，这就对多媒体信息的存储和传输造成了很大困难，成为阻碍人们有效获取和利用信息的瓶颈。数据压缩技术是个行之有效的方法。通过数据压缩手段把信息数据量减少，以压缩形式存储和传输，既节约了存储空间，又提高了通信信道的利用率，同时也使计算机实时处理视频信息和音频信息，以保证播放出高质量的视频、音频节目成为可能。一些视频压缩国际标准的出现，图像编码尤其是视频图像编码压缩技术得到了飞速发展。目前，按照这些标准制作的硬件、软件产品和专用集成电路已经在市场上大量涌现，对现代图像通信的迅速发展及开拓图像编码新的应用领域(如多媒体通信、数字高清晰度电视传输等)发挥了重要作用。

1．动态图像压缩原理对于动态图像来说，其数据压缩主要依据下面两点：

(1)运动图像序列中有许多冗余的数据，使用数学方法来减少这些冗余的信息，就可以减少数据量。

(2)人的眼睛对图像细节和颜色的辨认有一个极限，把超过极限的部分去掉，就达到了压缩数据的目的。利用前一个事实的压缩技术就是无损压缩技术，即解码图像和压缩编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算；利用后一个事实的压缩技术就是有损压缩技术，即解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。实际的图像压缩是综合使用各种有损和无损压缩技术来实现的。

2．视频压缩编码的基本概念视频压缩的目标是在尽可能保证视觉效果的前提下减少视频数据率。视频压缩比一般是指压缩后的数据量与压缩前的数据量之比。由于视频是连续的静态图像，因此其压缩编码算法与静态图像的压缩编码算法有某些共同之处。但是运动的视频还有其自身的特性，因此在压缩时还应考虑其运动特性才能达到高压缩的目标。在视频压缩中常用到以下基本概念：

1)有损和无损压缩在视频压缩中有损(Lossy)和无损(Lossless)的概念与静态图像中的基本类似。无损压缩也即压缩前和解压缩后含有的信息完全相同。多数无损压缩都采用RLE行程编码算法。有损压缩意味着解压缩后的信息数据与压缩前的信息数据不一致，在压缩的过程中要丢失一些人眼和人耳所不敏感的图像或音频信息，而且丢失的信息不可恢复。几乎所有高压缩的算法都采用有损压缩，这样才能达到低数据率的目标。丢失的数据率与压缩比有关，压缩比越小，丢失的数据越多，解压缩后的效果一般越差。此外，某些有损压缩算法采用多次重复压缩的方式，这样还会引起额外的信息数据丢失。

2)帧内和帧间压缩帧内(Intraframe)压缩也称为空间压缩(SpatialCompression)。当压缩一帧图像时，仅考虑本帧的数据而不考虑相邻帧之间的冗余信息，这实际上与静态图像压缩类似。帧内一般采用有损压缩算法，由于帧内压缩时各个帧之间没有相互关系，所以压缩后的视频数据仍可以以帧为单位进行编辑。帧内压缩一般达不到很高的压缩。采用帧间(Interframe)压缩是基于许多视频或动画的连续前后两帧具有很大的相关性，或者说前后两帧信息变化很小的特点。也即连续的视频其相邻帧之间具有冗余信息，根据这一特性，压缩相邻帧之间的冗余量就可以进一步提高压缩量，减小压缩比。帧间压缩也称为时间压缩(TemporalCompression)，它通过比较时间轴上不同帧之间的数据进行压缩。帧间压缩一般是无损的。帧差值(FrameDifferencing)算法是一种典型的时间压缩法，它通过比较本帧与相邻帧之间的差异，仅记录本帧与其相邻帧的差值，这样可以大大减少数据量。

3) MPEG-1标准

MPEG是运动图像的数字图像压缩编码方法。1992年和1994年分别通过了MPEG-1和MPEG-2压缩编码标准。MPEG-1针对运动图像和声音在数字存储时进行压缩编码，例如针对传输速率为1～1.5 Mb/s的普通电视质量的视频信号进行压缩，典型应用如VCD等家用数字音像产品，其编码最高码率为1.5 Mb/s。MPEG-2则针对数字电视的视音频压缩编码；针对每秒30帧的720 × 572分辨率的视频信号进行压缩，并对数字电视各种等级的压缩编码方案及图像编码中划分的层次作了详细的规定，其编码码率为3～100 Mb/s。

1992年11月，MPEG专家组决定开发新的适应于极低码率的音频/视频(Audio-Visual，AV)编码的国际标准，即MPEG-4。相对于MPEG的前两个压缩标准，MPEG-4已不再是一个单纯的视频/音频编解码标准，它将内容与交互性作为核心，从而为多媒体提供了一个更为广阔的平台。它更多定义的是一种格式和框架，而不是具体的算法，这样人们可以在系统中加入许多新的算法。除了一些压缩工具和算法外，各种各样的多媒体技术(如图像分析与合成、计算机视觉、语音合成等)也可以充分应用于编码中。

1998年11月，MPEG-4形成最终的正式国际标准。MPEG专家组的成员们认识到现有的国际标准中还没有能够解决多媒体信息定位问题，于是他们决定在这一应用领域发展一个新的国际标准——MPEG-7，它的正式名称是“多媒体内容描述接口(MultimediaContentDescriptionInterface)”。MPEG-7标准可以独立于其他MPEG标准使用，但MPEG-4中所定义的音频、视频对象的描述适用于MPEG-7。MPEG-7的适用范围广泛，既可以应用于存储(在线或离线)，也可以用于流式应用(如广播、将模型加入互联网等)。它还可在实时或非实时的环境下应用，实时环境指的是当信息被捕获时是与所描述的内容相联系的。MPEG-21标准构建了多媒体框架和综合应用方面的框架。该标准致力于在大范围的网络上实现透明的传输和对多媒体资源的充分利用。

MPEG-1标准(ISO/IEC11172-Ⅱ)是针对全活动视频的压缩标准，该标准包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统三大部分。MPEG视频是面向位速率约1.5 Mb/s全屏幕运动图像的数据压缩，MPEG音频是面向每通道速率为64、128、192 kb/s的数字音频信号的压缩。

MPEG-1标准没有规定编码器和解码器的体系结构或实现方法，但提出了功能和性能上的要求。此外，MPEG算法编码过程和解码过程是一种非镜像对称算法，也就是说运动图像的压缩编码过程与还原解码过程是不对称算法，解码过程要比编码过程相对简单。实际上，MPEG-1和MPEG-2只规定了解码的方案，重点将解码算法标准化。7.1.3DVD数字光盘

DVD技术为视频移动存储提供了坚实的基础，下面对DVD技术进行介绍。

1．DVD技术简介

1995年，一个由索尼(Sony)和飞利浦(Philips)公司领导的企业集团与另一个由东芝(Toshiba)和时代华纳娱乐(TimeWarnerEntertainment)公司领导的企业集团分别提出了两个互不兼容的高密度(HighDensity，HD)CD规格。同年10月，在社会各界的压力下，两大集团终于同意盘片的设计按东芝/时代华纳公司的方案，而存储在盘上的数据编码则按索尼/飞利浦公司的方案，从而推出统一标准的DVD。

DVD的主要特点是采用了比CD更短波长的激光(650 nm)和双层/双面存储设计，虽然DVD的尺寸与CD相同，但是其存储容量可达到4.7 GB(单面单层)～17 GB(双面双层)，比650 MB的CD盘大7～25倍。单面单层盘的DVD，有4.7 GB容量，可以存储133分钟的MPEG-2Video标准影视节目，并配备DolbyAC-3/MPEG-2Audio质量的声音和不同语言的字幕。与CD一样，除了存放影视节目的DVD-Video外，DVD也是一个系列标准，它们的标准文件一般用BookA～BookE来标识。

2．DVD的优点

(1)高分辨率。DVD的影片质量是传统标准VHS录像带的2倍，它拥有720×480像素的画面分辨率，以及480～540条水平扫描线(根据软件内容而有所不同)。

(2)高音质。DVD提供了杜比数位环场音效(DolbyDigitalSurroundSound)，也就是AC-3数字输出技术，播放时可拥有6个声道的音效，和最高级电影院的效果相同。

(3)高容量。DVD光盘片的容量是标准CD的7～14倍。

(4)多重屏幕播放比例选择。观赏DVD影片时，可选择使用16∶9的宽屏幕比例(与电影院相同)或4∶3的标准电视屏幕比例。因为大多数电影拍摄时都使用16∶9的屏幕标准，所以当影片转至电视中播放时，为了配合电视的屏幕播放比例，影片画面的边缘会被裁剪掉，使影像失真。而现在DVD光盘片及播放机都已具备让使用者任意选择喜欢的屏幕比例(16∶9或4∶3)的功能。

(5)多重语言选择。多重语言选择DVD-Video一张光盘中最多可录制八个声轨(Soundtrack)，也就是说，一片DVD光盘中最多可提供8种不同语言的声音对白。

(6)多国字幕选择。在同一片DVD光盘中最多可提供32种语言字幕。

(7)多重视角选择。DVD可以让使用者选择各种不同的角度来观赏同一片段，但前提是影片本身是通过不同角度拍摄的。甚至可以在高角度、低角度或长镜头、短镜头间切换观赏。

(8)多重结局。由于DVD的容量大，足以让内容制作者在一片光盘里提供不同的剧情发展和结局。这种优点在一些交互式冒险或策略游戏中特别有用。至于在一般影片中，当然也可以使用，只是在拍片当时，制片者便需先依据不同脚本一一拍摄，这样我们才有可能享受到DVD的这种功能。

(9)父母锁码设定。父母锁码设定是一种简单的功能，如果你是未成年小孩的父母，则可以经由对整部片子或是某一情节段落设定观看密码，来控制家中小孩的看电视习惯。由于影片有密码的设定，因此除非输入密码，否则影片在放映时，将会跳过特殊的片段，只能看到选单中所设定的片段。有了这种功能，你便不必时时监视或担心小孩看到不该看的内容了。

(10)良好的抗磨损性。你可以一遍又一遍地欣赏自己喜欢的影片，而不必担心将光盘片或读取头磨损。这是因为DVD采用了镭射读取技术，也就是说，读取DVD光盘片上的数据时，镭射读取头和光盘片并不会直接接触。

3．其他DVD光盘

DVD自从商品化以来，就是一种新产品的统称。其实DVD系列中还有很多类型，最为常见的有DVD-Video、DVD-ROM、DVD-R、DVD+RW、DVD-RAM等。

DVD-ROM是只读型DVD。这与CD-ROM很相似，同样是用于保存资料(数据)，需要由电脑系统的DVD-ROM光驱读出。这类DVD-ROM光驱绝大部分可以播放DVD-Video并兼容CD-ROM。

DVD-R是可一次写入型DVD，全名为DVDRecorder(刻录机)。这与CD-R的功能类似，特点是只能按顺序一次写入数据(但可反复读出)。与CD-R一样，该光盘可在多种DVD光驱中正确读出。

DVD-RW是日本先锋公司从已有的CD-RW/DVD-R技术发展而来，于1999年底推出的。DVD-RW使用相变技术来读写和擦除信息，采用了新的DVD-VR(VideoRecording)记录格式，与现有DVD播放器不兼容(在物理层兼容，但在应用层不兼容)。

1997年夏天，Sony公司和Philips公司与HP公司联合推出基于类似于CD-RW之相变技术的DVD+RW。HP公司率先推出DVD+RW光驱与光盘，容量为3.0 GB。2001年3月，DVD+RW联盟宣布推出DVD+RW全系列产品，容量达到4.7 GB和8.5 GB。与DVD-RW相比，DVD+RW的最大优势在于其与DVD光驱的良好兼容性。不过现在主流的DVD刻录机都同时支持DVD-RW与DVD+RW。

DVD-RAM即可多重读写型DVD。它是DVD系列中推进速度最快的产品。自1997年公布有关技术资料后，1998年第二季度即有实用化产品进入市场。DVD-RAM的记录格式也是采用相变技术。其储存容量有两种规格：单面盘为2.58 GB，双面盘为5.2 GB。需要特别注意的是，用该格式制作的光盘不能在早期的DVD-ROM光驱中读出，但可以在绝大多数1998年底以后生产的第三代DVD-ROM光驱中正常读出。

DVD盘片有单面与双面之分。对于我们常见的DVD光盘，如果没有做特别说明，一般是指容量为4.7 GB的盘片。其实在DVD系列家族中除4.7 GB容量的单面单层光盘外，还包含其他几类产品。比较有代表性的是容量为8.5 GB的双层光盘。另外，DVD光盘还可以做成双面盘，将两个盘面粘到一起，而双面盘也有单层和双层两种。其中，单层双面盘容量为9.4 GB，而双层双面盘的容量可高达17 GB，这比26张CD-ROM光盘容量的总和还多。7.1.4数码摄像机DV使用数码摄像机可以直接获取视频，下面我们介绍数码摄像机的技术原理与功能。

DV是DigitalVideoCamera的缩写，中文名称是“数码摄像机”。DC是DigitalCamera的缩写，中文名称是“数码相机”。随着时代的进步，人们数码化的生活越来越丰富，当日渐普及的数码相机不能满足人们记录生活点滴的需要时，很多人都将目光投向了价格渐趋合理的数码摄像机。拥有数码摄像机的家庭越来越多了。

1．数码摄像机的原理数码摄像机的基本工作原理，简单地说就是光-电-数字信号的转变与传输。即通过感光元件将光信号转变成电流，再将模拟电信号转变成数字信号，由专门的芯片进行处理和过滤，然后将得到的信息还原出来就是我们看到的动态画面了。数码摄像机的感光元件能把光线的照射转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号。感光元件主要有两种：一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件；另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。

2．数码摄像机与数码相机的区别

DV主要用于拍摄连续动态的影像，静态分辨率较低，每帧的数据较少。如果将标准PAL制式和NTSC制式的视频信号换算成像素来表示，单幅画面的精度都不足30万像素。即使新兴的高清晰电视HDTV，单幅画面也不过200万像素(1920×1080像素)。在拍照方面，DV的效果是无法和DC比拟的。

DC用于拍摄静态图像，像素数高达数百、上千万，动态录像的单幅图像的像素数只需几十万，但动态录像每秒钟要记录数十帧，总的数据量是非常庞大的。DC的图像处理芯片是专为处理静态图片设计的，要处理动态的流文件往往有些力不从心。所以DC拍摄的短片效果无法和DV相比，虽然也宣称可以达到30帧/秒，但画面也不是太连贯，而且在动态的对焦方面也比不上DV，画面时而清楚时而模糊。现在有一种趋势就是，DC的动态摄录功能越来越强，而DV的静态拍照本领也越来越高，但两者还是不能完全互相取代。以高像素的DV为例，高像素CCD影像感应器的应用确实使数码摄像机的静态拍摄能力有了一定程度的提高，300～400万像素的静态拍摄效果也可以基本满足一般家庭拍摄的需要，你在外出旅游时就不必一手拿着数码相机，一手拿着数码摄像机，可以减轻不少旅行装备的负担。但是，如果你是一位对数码照片的效果要求比较高的用户，高像素数码摄像机的静像拍摄效果就无法满足你的要求了。因为从成像效果来看，数码摄像机与数码相机的成像质量还是有一定的差距的，诸如颗粒感重、层次感不够突出、紫边现象严重和低照度下表现较差等都是数码摄像机静态拍摄的缺点，究其原因主要是由于CCD影像感应器的尺寸比较小和内部图像处理电路的先天缺陷，这些原因导致了数码摄像机的静像拍摄功能还有待进一步提高。综上所述我们不难看出，DV和DC各有各的用途，侧重点不同。如果专注于静态拍照，还是DC比较更适合一些；而如果喜欢记录生活中的动态点滴，那么应该选择一款DV。

3．数码摄像机的功能当今家用摄像机主要分为两种：模拟摄像机与数码摄像机。数码摄像机可以说是相对成熟、相对定型的产品，家用数码摄像机(DV格式)一问世，就以其与专业水平毫无二致的图像、接近激光唱盘的音质和能够与计算机联机并进行编辑的特性受到使用者的好评。数码摄像机的图像、声音质量以及功能都不是模拟式小摄录机所能比拟的，它与模拟式小摄录机的不同是一种本质上的不同。数码摄像机的功能一般包括数码摄像、数码照相、数码录音、电脑摄像头、电视放映和移动硬盘六大功能，有的甚至加上了MP3播放功能，可以让用户在休闲、旅游以及业余时间获得更多的娱乐享受。

(1)数码摄像。数码摄像机的图像清晰度一般超过500线，是常规8MM和VHS模拟制式图像的2倍，真正实现了“纤毫毕现”的梦想。现在有些电视剧已开始采用DVCPRO格式拍摄，而DV格式和DVCPRO是可以兼容的。

(2)数码录音。在录音方面，数码摄像机甚至比有些专业摄影机更胜一筹。有的专业机采用的是调频方式，而数码家用机采用的是CD格式。例如PANASONIC的DS5和DS1型数码机，可选择16比特2频道48千赫取样的DAT水准音质，或12比特4频道32千赫取样。如你使用12比特立体声双声道拍摄，拍摄后可以在本机上进行后期配音，不会影响前期录制的图像和音色，这是VHS、S-VHS、V8、HI8所达不到的功能，甚至可将前期、后期录音分开播放。

(3)数码照相。数码摄像机的照片拍摄功能可以在每一张照片拍摄后还有7秒的时间供你配音，输出信号为模拟、数字两种，备有S端子。可以将它的信号转到VHS格式的录像带上，也可以在另一台数码编辑机上进行编辑。用此种方式编辑，即使经过多代复制，图像也不会劣化。它可选择多种特殊效果拍摄，可手动、自动调节白平衡，还可手动调节快门速度、光圈等。7.1.5视频处理软件视频处理软件很多，常见的视频处理手段主要包括：

(1)视频剪辑：根据需要剪除不需要的视频片段，连接多段视频信息。

(2)视频叠加：根据需要把多个视频影像叠加在一起。

(3)视频和声音同步：在单纯的视频信息上添加声音，并精确定位。

(4)添加特殊效果：使用滤镜加工视频影像，使影像具有各种特殊效果。下面我们对一些常见的视频处理软件的功能及特点进行介绍。

1)视频处理软件Premiere6.5

Premiere6.5是由AdobeSystem公司开发的一种专业化数字视频处理软件，有“电影制作大师”的称号，可以轻松地对视频软件进行多种编辑和处理。它首创的时间线编辑、素材项目管理等概念已成为事实上的行业标准。Premiere融视音频处理于一身，功能强大。其核心技术是将视频文件逐帧展开，以帧为精度进行编辑，并与音频文件精确同步。它可以配合多种硬件进行视频捕捉和输出，能产生广播级质量的视频文件。

2) UleadMediaStudioPro8.0

UleadMediaStudioPro8.0是最完整的数字视频剪辑处理软件。从影片撷取、影片剪辑、影音合成到加上字幕与拟真绘图特效等，一次帮用户解决所有制作上的问题。它集成了五大功能模块，可以轻松对视频、音频进行捕获、编辑以及输出。值得称道的是，它还有自己的“杀手锏”——VideoPaint(视频画板)，可以对视频片段中任一帧或者连续帧进行画面处理，并且它内置了MPEG编码器，不需要任何插件就可以制作VCD电影。视频捕捉器VideoCapture 担负视频采集的任务；视频编辑器VideoEditor 对视频做最主要的处理和编辑；视频画板 VideoPaint 可以对每一帧画面“乱涂乱画”；标题生成器CGInfinity 可以在图像任一地方制作动态标题；音频编辑器AudioEditor 对音频进行各种处理和编辑。

3) WindowsMediaEncoder

WindowsMediaEncoder是一套容易使用、功能强大的软件，提供使用者自行录制影像的功能，可以从影像捕捉设备或桌面画面录制，亦提供文件格式转换的功能。其主要特色在于容易使用、高品质编码、增强的可程序化与管理。其特点为：新的使用者界面和向导，更容易设定与制作影片，用来提供网络现场播放或后期播放；支持多重来源，可以立即切换来源，并可监视编码程序进行时的资料，如影像大小、资料流量等；新的编码能力，支持de-interlacing、inversetelecine和屏幕捕捉，有更好的输出品质，能从320×240×60fps到640×480×30fps，捕捉文件最大可到30 GB，支持的捕捉设备包括Winnov、ATI、Hauppauge以及USB视讯摄影机等。WindowsMediaEncoderSDK提供网站开发者全自动的编码控制，可从网络(LAN)远端控制，或通过API存取或ASP控制。

4) WisMencoder

WisMencoder是最快的视频转换压缩工具。WisMencoder能够把你的电脑上的所有视频格式，包括AVI、MPG、RMVB、WMV、MP4、MOV、DAT等格式以最快的速度和最高的质量转换为AVI格式。其速度和质量都高于同类软件。AVI是现在最为流行的视频格式，采用DivX、XviD和X264格式编码的视频文件能拥有较高的视频质量且有非常少的磁盘空间占用，效果上并不亚于WMV或者RMVB，而压缩/转换速度更比WMV和RMVB快很多。

WisMencoder的特点有：

(1)压缩速度快且质量较高。

(2)简洁而又丰富的设置外观非常便于操作。

(3)支持批量压缩，压缩后关机。

(4)支持多种音频、视频编码器，支持字幕。

(5)支持压缩的优先级。

(6)利用已经设置好的配置文件轻松为PDA等移动设备配置参数。

5) AVI/MPEG/RM/WMVJoinerV4.82

AVI/MPEG/RM/WMVJoinerV4.82可以将琐碎影片按顺序作组合整理，这个软件可以帮助你把零散的影片文件组合成为一个大的影片文件，这个程序支持AVI、MPEG、MPEG-4、DivX以及RM格式影片，它可以将不同格式的影片组合。你可以任意组合或者排列这些片段。

6) PowerTiTle特效字幕软件

PowerTiTle特效字幕软件是一个纯粹的字幕工具软件，它需要视频编辑软件和视频压缩软件的支持，能为视频文件添加特效文字片头、3D片头文字、人物对话字幕、动态变换字幕、卡拉OK字幕、标志LOGO的添加、图文混排动态字幕的制作等。字幕制作完毕可以实时浏览字幕效果。本字幕软件操作简便，功能强大，每一个特效字幕功能都是单独插件，可以很方便地添加和修改字幕功能。字幕制作完毕后，可以通过生成AVS文件后，再用字幕合成器用压缩效果相当不错的TMPGEnc输出添加了字幕的视频(AVI或者MPG文件)；也可以通过AviSynth的PowerTiTle外挂字幕插件输出叠加了字幕的视频，供其他视频软件(Premiere、VirtualDub、MicrosoftMediaPlayer、CP2等)播放、编辑、压缩，便于进一步使用；也可以在PremierePro2.0(或1.5)中直接导入字幕文件，通过Premiere输出写入了字幕的视频文件。而且这个软件也为会声会影(MediaStudioPro)设计了字幕滤镜插件。

PowerTiTle特效字幕软件的优点有：

(1)功能较多，而且更新升级频率高。

(2)它直接将字幕写入视频图像中，由于采用了先进的算法，因此生成的字幕特别清晰，字体边缘特别平滑，字幕特效丰富多彩，单字都可以支持不同的纹理图效果和颜色渐变效果。

(3)制作字幕可以单帧编辑，音像同步步进，编辑字幕所见即所得。

(4)利用了AviSynth强大的中间件功能，特别为AviSynth设计了字幕插件，从而可以被很多视频编辑、压缩软件支持。

(5)可以制作专业级的卡拉OK字幕，支持网上流行的小灰熊KSC字幕文件，能自动生成AviSynth的AVS脚本文件供其他视频软件使用，是家庭视频爱好者以及视频初学者制作字幕的好工具。

(6)新增加的“电影对白字幕”功能为视频工作者提供了强大的设计人物对话字幕功能，是记录片、婚庆制作、人物对白字幕的良好工具，既准确又快捷。

(7)其Premiere插件被设计成了视频过滤器的风格，可以完美地将PowerTiTle字幕的特点发挥出来，该插件也是应众多偏爱Premiere用户的要求而设计的。

7)视频合并专家V5.8视频合并专家V5.8是一款易于使用、功能强大的视频文件合并工具。它可以将多个AVI、MPEG、MPG、DAT、RM、RMVB、WMV、ASF、MOV、QT等琐碎的影片合并成为一个大的视频文件，可以输出为AVI(DivX/XviD)、MPEG-1、MPEG-2、VCD、SVCD、DVD、WMV等多种视频格式，还可以任意组合或者排列这些片段。同时支持合并完成后自动关机功能。

8) VirtualDubV1.8.1

VirtualDubV1.8.1是一款免费的多媒体剪辑软件，可以让您针对现有的电影短片文件如AVI以及MPG等进行编辑工作，还可以搭配影像捕捉卡完成实时的动态影像捕捉功能。安装MPEG-4驱动程序后可以把VCD压缩成MPEG-4，600 M变成300 M左右。虽然VirtualDub是一款免费的多媒体剪辑软件，但它的功能却不比Premiere、MediaStudio等专业等级产品的功能逊色。7.2视频处理下面我们以Premiere6.5为例讲解视频处理的常用方法。7.2.1Premiere的启动与状态设置

Premiere启动与状态设置的具体操作如下：

(1)选择“开始”→“程序”→“Adobe”→“Premiere6.5”菜单，启动Premiere，显示如图7-1所示的“载入工程设置”对话框。该对话框的左侧是Premere6.5所预置的各种工程，右侧为所选工程的属性，其中包括压缩类型、播放速度、视频尺寸、音频模式等。图7-1“载入工程设置”对话框

(2)在“载入工程设置”对话框中选择一种模式，通常选择“PALVideoforWindows”模式。如果需要更改工程属性，可单击“定制…”按钮，弹出图7-2所示的“新工程设置”对话框。

(3)在“编辑方式”输入框中选择“VideoforWindows”。

(4)在“时基”输入框中选择25(采用25帧/秒的播放模式)。

(5)在画面顶部的输入框中选择“视频”，如图7-3所示。

(6)在“帧大小”输入框中指定视频画面的尺寸。

(7)如果希望保持4∶3的宽高比例，单击“4∶3(T)”选项，使其有效，如图7-3所示。

(8)在画面顶部的输入框中选择“音频”。

(9)在“格式”输入框中确定数字表示位数和声道形式(一般采用“8bit-Stereo”模式)，该模式采用8 bit数字表示，双声道立体声。图7-2“新工程设置”对话框(1)图7-3“新工程设置”对话框(2)

(10)单击“确定”按钮，随后显示主界面，如图7-4所示。●项目窗口：用于导入、存放与视频编辑有关的素材。●监视器窗口：显示供编辑的节目视图和源视图。●过渡控制窗口：排列着各种过渡转换模式，可从中选取需要的模式。●导航器窗口：是时间轴窗口的辅助工具，提供快速、简便的编辑工具。●效果控制窗口：提供各种效果控制。时间轴窗口：是主编辑窗口，窗口的横轴是时间轴，标有时间刻度，所有的视频、音频素材都可以在时间轴窗口中进行编辑和处理。图7-4Premere6.5主界面7.2.2视频剪辑对视频影像进行裁剪和连接，是视频剪辑的主要工作。

1．裁剪

(1)选择“文件”→“导入”→“文件”菜单或在项目窗口中双击鼠标左键，打开“导入”对话框，如图7-5所示。

(2)指定文件，单击“打开”按钮后，在工程窗口中列出该文件的首画面图标和名称。

(3)把首画面图标拖曳至时间线窗口中的“视频1A”栏内。

(4)单击监视器底部的播放按钮，播放视频文件，确认需要裁剪的开始位置，单击“停止”按钮。

(5)单击“剃刀工具”。图7-5“导入”对话框

(6)在“视频1A”栏中，先单击开始位置，确定需要裁剪区域的开始位置。

(7)单击监视器底部的播放按钮，播放视频文件，确认需要裁剪的结束位置，单击“停止”按钮。

(8)单击“剃刀工具”。

(9)在“视频1A”栏中，单击结束位置，确定需要裁剪区域的开始位置。

(10)右键单击裁剪区域，选择“清除”，见图7-6；单击监视器窗口底部的播放按钮，观察删除以后的视频效果。图7-6视频文件的裁剪

2．连接视频影像的连接采用首尾相接的方式，把多个素材连接成一个整体，形成新的视频文件。

(1)选择“文件”→“导入”→“文件”菜单，导入第2个视频文件。

(2)将第2个图标拖曳至“视频1A”栏，位于第1个视频文件之后，时间轴窗口情况如图7-7所示。

(3)单击监视器窗口底部的“播放”按钮，观察连接效果。如果把多个视频素材连接在一起，可依次导入参与连接的视频文件，然后把各个文件的图标依次拖曳到“视频1A”栏中。图7-7连接视频后的时间轴窗口7.2.3视频与音频的同步在视频剪辑操作中，视频和音频是同步的，视频与音频的同步关系可以根据需要来决定是否取消，当拖曳图标到“视频1A”栏时，“音频1”栏也同步产生。在使用监视器窗口底部的播放按钮观察视频文件时，视频和音频文件也同步播放。事实上，这种同步关系可以根据需要予以取消和建立。下面我们解除视频与音频的同步，分别进行音频和视频编辑，步骤如下：

(1)在时间线窗口的底部，单击“切换同步模式”按钮，取消同步。

(2)单击“选择工具”按钮，然后分别对视频栏和音频栏进行编辑。

(3)再次单击“切换同步模式”按钮，恢复同步。需要注意的是，视频、音频的同步关系一旦被解除，就不可对任何一方进行影响时间长度的剪裁操作，否则时间长度不等，同步关系被破坏，效果也将变得很差。7.2.4为视频配音在制作视频影像作品时，一般需要增添背景音乐。但是常常由于现场嘈杂以及其他技术原因等因素而不录制同期声，只拍摄影像资料。在后期合成时，再为视频配音。后期配音能够得到非常好的音质和效果，为影片增辉。一般而言，风光片、影视作品采用后期配音比较常见，而现场音乐会、教师上课、会议发言通常采用同期声。为视频配音的步骤如下：

(1)利用音频处理软件编辑制作一段声音，时间长度与视频信息的长度相等，文件采用WAV格式，文件名为“解说.wav”。

(2)选择“文件”→“导入”→“文件”菜单，导入视频文件，如“多媒体素材1.avi”。

(3)选择“文件”→“导入”→“文件”菜单，导入音频文件，如“解说.wav”。

(4)将视频文件拖曳到“视频1A”栏中。

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