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1、高校摄录编系统的选型摘要摄像、录像及非线性编辑系统是一个十分复杂的系统，也是一整套耗资颇大的硬、软件设备。当前影视技术正处于飞速发展的数字化阶段，如何透过大量的品牌、专业术语、性能指标、技术参数，筛选出性价比最好且又能满足经济预算要求的产品是一个重要的问题。必须按一定的科学原则进行充分的分析比较，才能更加合理的为摄录编系统选型。关键词影视技术摄录系统非线性编辑系统当前影视技术正在经历从传统的模拟技术向数字技术的转变，五花八门的新设备、新品牌伴随着各自的技术指标、性能参数，不断地在市场涌现，令人眼花缭乱。如何在此日新月异发展进程中，用有限的资金，按一定的科学原则，选择一套功能上符合要求、性能上跟
2、得上时代的摄录编系统，是许多单位在采购前必定要论证的重大课题。本文试图在广播级摄录编系统的选型上，谈一点心得体会与同行交流。一、任务分析在影视领域中，设备一般都较昂贵，一方面要从实际出发，考虑到“够用就行”，不盲目追求过高的指标；另一方面也要从当前技术发展的趋势出发，考虑到应具备一定的前瞻性，确保在今后的几年中，这套设备仍将能发挥作用，不致过早地被技术淘汰。摄录编系统可分为：摄录系统和非线性编辑系统两大部分。由于这个领域是计算机多媒体技术与传统影视技术激烈竞争的地方，在此行业内尚无统一的国际标准，各公司的产品互不兼容，型号更五花八门，只有查清并比较各主流产品后，才能最终选定。总体来讲，摄录系统
3、基本上由SONY、PANASONIC和JVC三家日本公司所垄断，他们都提供多种不同档次的全套的摄录系统，各有各的标准，互不兼容，甚至同一家公司的不同档次的产品之间也互不兼容。而摄录系统是影视的第一道大门，一般称作前期设备，它的档次决定了整个摄录编系统档次，它的质量直接关系到整个影视作品的质量。非线性编辑系统的核心部分是一块或一套广播级的板卡，它基本上由美国、加拿大两大国的少数几家公司所垄断。国内有四大家专门经营非线性编辑系统的公司：大洋、索贝、奥维迅、新奥特，它们基本上是购买国外的板卡，配上自己开发的软件，再配上相应的计算机系统而构成。所以选择一家有信誉，能提供较好的技术支持和售后服务的公司是
4、选择非线性编辑系统的关键。二、影视技术的发展简况1.模拟复合信号影视技术在彩色电视发展之初，为了实现与黑白电视的兼容，采用了复合电视信号。由于它能将三基信号的三线传送简化为单一信号单线传送，能与黑白电视兼容并在原黑白电视的传输通道内处理和发送。因此，出现了大量处理复合信号的电视节目制作设备，如摄像机、录像机、监视器、切换台等。将这些设备组合成具有一定功能的制作系统时，便形成了以模拟复合信号技术为特征的节目制作环境。2.模拟分量信号影视技术虽然模拟复合信号在传输和处理上具有诸多优点，但由于将亮度信号和两个色差信号组合成一个复合信号的过程中，会产生色串色、色串亮、亮串色、分解力低等固有缺陷。随着电
5、视技术的发展，20世纪80年代初，随着模拟分量录像机的出现，摄像机、监视器、换切台等节目制作中的关键设备也都是实现了分量化或增加了模拟分量接口，并在整个广播电视领域引起了一场革命，我国省级以上电视在20世纪90年代中大多数基本完成了由模拟复合向模拟分量过度。3.数字分量信号影视技术相对于模拟信号而言，数字信号具有失真小、信噪比高、稳定性好、便于计算机处理等诸多优点。早在20世纪80年代中期，就出现了数字分量的录象机，20世纪80年代后期，数字摄像机和数字切换台也已实用化。20世纪90年代到后期，以计算机多媒体技术为基础的全数字式非线性编辑系统也已出现并获得了初步应用。目前，中央电视台及部分省市
6、电视台已经建成了数字分量化的演播中心，其他电视台也正处于向数字分量制作环境过度的进程之中。若从现在开始涉足影视领域，无疑应定位于数字分量信号的影视技术设备。三、磁带记录的定位尽管硬盘录像机已出现，但因其性价比的原因，目前实际使用的记录介质仍然是磁带，而磁带记录有多种方式，互不兼容。磁带记录又决定了所选摄录系统的档次，甚至也决定了整个摄录系统的品牌。一般广播级的信号格式应选择数字分量，并定位在CCIR601标准所规定的422采样格式下。录像机记录格式的选择是格式定位中一项非常重要的内容。目前，数字分量录像机格式主要有，D-1、D-5、数字Betacam、Digitai-S、BetacamSX、D
7、VCPRD(DVCPRO25和D5两种非压缩的格式虽然图像质量极好，但价格非常昂贵，连省级电视台都无法承受，可选的只能是其他几种格式。在选择录像机格式时，应根据对采样格式的要求，将图像质量、可靠性、可编辑性、兼容性、配套性、价格、运行及维护成本等方面综合起来进行考虑。图像质量若以10为最高标准，表1中列举了目前正在实际应用的各种磁带记录格式的比较数据，当然，这里比较的只是格式质量，器材质量还要考虑光学系统、电路系统的质量。从表中可以看出：曾广泛使用的传统模拟量的SORY公司Betacamsp的图像质量为8.9，而各种数字量的记录格式都在9以上，完全可达到广播级质量。当今主流的数字化摄录设备是S
8、ONY、PANSONIC以及JVC三家公司的产品。1.SONY公司SONY公司素以质量好、价格高而著称，当前SONY公司提供的数字化摄录产品中，按其性能和价格可分为四挡，即：数字Betacam、Betacam-IMX、Betacam-SX和DVCAM等。SONY公司率先推出了数字Betaacam机型，它是基于DCT编码算法、采用帧内压缩，压缩比为2.31和422全彩色分量采样格式的数字Betacam，采用了8/10bit量化，码率达到88Mb/s，是世界上第一代采用数字压缩技术的数字机型。稍后SONY公司把传统的录像机和非线性结合起来，开发出盘带结合式的Betacam-SX系统，它采用了基于M
9、PEG-2压缩的帧间编码方式，即在时间和空间上同时编码，也就是采用GOP(I，B)帧格式。在视频422取样的同时，采用了帧间压缩的方法，压缩比达101。因此，在保持较好图像质量的同时，大幅度降低了冗余信息量，视频数据码率仅为18Mb/s，较低的码率有利于数据的处理、传输并降低存储费用。SONY公司随后又新推出了比Betacam-SX更高档的Betacam-IMX格式的系列产品，该格式采用MPEG-2422单I帧压缩的方式，使码率提高到50Mb/S，图像质量比Betacam-SX又有改善。SONY公司的DVCAM格式是在国际公认的DV格式的基础上，为专业视频领域而开发的，其15m的磁迹宽度，保证
10、了DVCAM设备在专业领域使用时所要求的高可靠性。DVCAM的记录格式采用8bit分量记录，51压缩比率，420采样格式。从本质上说它是一款专业级的或准广播级的产品，一些中小型电视台用它制作新闻报道节目。2.PANASONIC公司PANASONIC公司首先开发压缩比大、码率小而图像质量又能满足一般要求DVCPRO的设备，如DVCPRO25，其压缩比为51，采样格式为411，码率为25Mb/s，然后开发可满足高质量视频制作要求的DVCPRO50，其压缩比为3.31，采样格式为422，码率为50Mb/s，DVCPRO50AJ-D908数字摄录一体机采用3片“2/3”M-FITCCD(多通道、帧行间
11、转移)，具有60万象素，10b量化DPS处理，无论是在43还是在169模式下，均能获得较大的动态范围和极小的拖尾，DVCPRO50真正达到了广播级的标准。3.JVC公司在SONY公司与PANASONIC公司激烈争夺专业视频设备市场之时，JVC公司以其惊人的产品Digital-S，从家用机市场一步跨入了广播电视专业领域。JVC在数字压缩领域率先采用3.31的压缩比、422采样、50Mb/s码率、帧内编码方式而开发的Digital-S，性能优于任何一种420或411数字格式。经过权威部门的测试比较，其图像质量与数字Betacam不相上下。JVC新近推出的DY-90Digital-S格式摄像机，使用
12、3片“2/3”768X986ITCCD，采用了14bit量化DPS处理，S/N达到62dB能够提供高质量数字压缩和高色饱和度；由于它采用了一体化结构设计，重量也减轻了许多。但其市场占有率不高，而且在影视领域，JVC公司也不如其他两家公司实力雄厚。非线性编辑系统已正在取代基于传统模拟信号的线性编辑制作手段。非线性编辑系统实质上是一个扩展的计算机系统，也就是一台高性能计算机加一块或一套非线性编辑板卡，再配上一个大容量SCSI硬盘阵列便构成了一个非线性编辑系统的基本硬件。对系统来讲，非线性编辑板卡是关键，所以非线性编辑板卡也是非线性编辑系统设备选型的最重要考虑因素。现在的非线性编辑已经将视音频采集、
13、压缩与解压缩、视音频回放、部分实时特技全部集成在同一块或一套卡上，使得整个系统的硬件结构非常简洁。所有模拟视音频信号在这些板卡上，经过A/D变换后，每一段素材都成为了一个视音频数字化的文件存放在SCSI硬盘阵列中，供计算机进行数字信号的处理。需要输出的视音频数码流经过D/A变换成为可供记录或直播的模拟视音频信号。非线性卡上的模拟信号接口有复合、分量、S-VIDEO等，已涵盖现有模拟电视系统的几乎所有接口形式，所以非线必编辑系统与现有的模拟电视系统有良好的兼容性。压缩与解压缩是非线性板卡的核心功能，在数字视频信号尚不能被有效而高质量地压缩时，非线性编辑都是在昂贵的计算机工作站上实现的。因为庞大的
14、数字视频数据量使苹果机和普通PC机都不堪重负，不能正常处理数码率高达216Mb/s的无压缩数字分量视频信号或者142Mb/s的无压缩数字复合视频信号，从而无法胜任无压缩数字视频信号的非线性编辑工作。然而，随着数字图像压缩技术的发展，各种图像压缩算法日臻成熟，使得在苹果机(PowerPC9600)和性能提升后的PC机这些比工作站低了一个档次的计算机上进行视频非线性编辑成为了现实。所以，这些图像压缩算法是实现相对廉价的视频非线性编辑的关键所在。目前，我国拥有的非线性编辑系统无论是进口的或是国产的，大都是采用M-JPEG算法。这种压缩算法对活动的视频图像通过实行实时帧内编码的过程单独地压缩每一帧，可
15、以进行精确到帧的后期编辑。M-JPEG的压缩和解压是对称的，可以由相同的硬件和软件来实现，这对压缩/解压电路实现高度集成化有帮助。由于这种算法不太复杂，可以用很小的压缩比(21)进行全帧采集，从而实现广播级指标所要求的无损压缩。若采用广播级指标进行21压缩，经过压缩的数字视频信号其数码率虽然仍有108Mb/s(分量视频)或71Mb/s(复合视频)，但对当今苹果机和性能提升了的PC机而言，已能应付自如，进行实时操作。数字视频信号进入计算机系统后，为了更有效地对其进行处理，整个计算机硬件平台还可以采取一些措施加强非线性编辑系统的性能：外挂大容量SCSI高速AV硬盘阵列作为视频文件存储器，并配以硬盘
16、加速卡，SCSI高速AV硬盘阵列的容量大小视用户的需求来选取。除了非线性编辑卡上已赋予的部分实时特技外，需另外增加特技效果卡，将一些复杂的二、三维特技转换效果由硬件插卡来实现，以缩短生成的时间。作为非线性编辑系统的专用型软件，它首先要满足节目编辑的需要。而影视节目具体可分为新闻、专题、文艺、电视剧等不同类型，在这些节目的编辑工作中，镜头的硬切、过渡性特技占了绝大多数，故非线性编辑系统的节目制作层数只需两层便可满足制作需求，也就是相当于线性编辑中的A/B卷已能完整地制作出上述类型的节目。所以，非线性编辑系统的专用型软件一般只设置两层非线性视频。另外，再加上图文字幕层便构成了一个齐全的A/B卷编辑系统。至于片头、广告、MTV等需要多层非线性视频制作的节目或者节目片段可由其他软件完成后，再由该系统的专用型软件调入进行编辑后输出。当然，为了适应那些多层、复杂编辑工作比较多的制
