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1、第五章第五章 视频处理视频处理 1 5.1 视频基本概念视频基本概念 5.1.1 视频卡的种类视频卡的种类 计算机上配备的显示适配器（显示卡）只能实现一些基本的视频显示功能。除了显示卡以外，多媒体计算机中还可以配备其它处理活动图像的适配器，这些适配器称为视频卡。视频卡是一种统称，常用的有视频捕获卡、视频叠加卡、电视卡（TVTurner）、电视编码卡以及压缩/解压卡等。这些视频卡多用来实现多媒体计算机中较专业的视频功能。2视频捕获卡：视频捕获卡：视频捕获卡的作用是从计算机正在播放的视频信号中捕获一段画面，存储起来供以后使用。视频叠加卡：视频叠加卡：视频叠加卡是将计算机的VGA信号与视频信号叠加，
2、并进行一些特技效果的处理，最后将综合处理后的视频信号送往显示器输出。电视接收卡：电视接收卡：电视接收卡相当于电视机的高频头，用于接受电视信号，使计算机能在显示器上播放电视节目。电视编码卡：电视编码卡：电视编码卡与电视接收卡的功能相反，它将计算机上的视频信号转换为标准的电视信号，使这些计算机视频信号能在普通电视机上播放。现在将这两种卡合二为一，称为电视卡。压缩压缩/解压卡：解压卡：压缩/解压卡用于将连续图像的数据压缩和解压。34.1.2 视频文件的常见格式视频文件的常见格式1.AVI格式格式AVI(AudioVideoInterleaved)是一种支持音频/视频交叉存取机制的格式，它是Micro
3、soft公司开发的一种符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式，原先用于Windows环境，现在已被Windows、OS/2等多数操作系统直接支持。“音频/视频交叉存取”是指视频和音频交错存储于数据文件中，播放时视频和音频交错在一起同步播放。AVI格式视频文件装入内存的速度快，播放效率高，文件播放时可以使用纯软件进行实时解压缩，不需要专门的解压硬件支持。AVI格式目前已被当作Windows系统的视频标准格式，主要应用在多媒体光盘上，用来保存电影、电视等各种影像信息。AVI格式兼容性好、调用方便、图像质量好，但占用空间比较大，不利于网络传输和在线播放。另外，压缩标准不统一，某些版本播放器不能
4、播放采用其它编码方式压缩的AVI文件，必须进行转换。4 2. MPEG格式格式MPEG是运动图像专家组制定的运动图像压缩编码的国际通用标准称为MPEG标准。MPEG标准由视频、音频和系统三部分组成。MPEG采用有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息，其基本方法是：在单位时间内采集并保存第一帧信息，然后只存储其余帧相对第一帧发生变化的部分，从而达到压缩的目的，它主要采用两个基本压缩技术：运动补偿技术(预测编码和插补码)实现时间上的压缩，变换域(离散余弦变换DCT)压缩技术实现空间上的压缩。MPEG标准包括MPEG-1,MPEG-2和MPEG-4。MPEG-1是VCD的视频图像压缩标准，广泛应用于V
5、CD的制作和视频片段网络应用上。MPEG-2是DVD视频图像压缩标准，应用在DVD的制作、高清电视和一些高性能视频编辑、处理上。MPEG-4是一种新的压缩标准，是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的，它可利用很窄的带宽，通过帧重建技术压缩和传输数据，以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG的压缩效率非常高，图像和音响质量好，在计算机上有统一的标准格式，兼容性好。5 3. MOV格式格式MOV格式是苹果公司开发的一种音频、视频文件格式，使用QuickTimePlayer播放器播放。MOV格式具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度，采用了有损压缩方式，画面效果较AVI格式稍好。MOV格式
6、还有一个特点是跨平台性，即不仅能支持MacOS，同样也能支持Windows系统。QuickTime以其领先的多媒体技术和跨平台特性、较小的存储空间要求、技术细节的独立性以及系统的高度开放性，得到业界的广泛认可，目前已成为数字媒体软件技术领域的事实上的工业标准。6 4. RM/RMVB格式格式RM格式是RealNetworks公司制定的音频/视频压缩规范RealMedia中的一种。RealMedia规范中主要包括三类文件：RealAudio、RealVideo和RealFlash。RealVideo是一种流式视频文件格式，可以在数据传输过程中一边下载一边播放，实现影像数据的实时传送和实时播放。R
7、M格式牺牲画面质量来换取可连续观看性，所以图像质量相对较差。RMVB格式是一种由RM视频格式升级延伸出的新视频格式。RMVB则打破了原先RM格式平均压缩采样的方式，在保证平均压缩比的基础上，设定了平均采样率两倍的最大采样率值。对于一些静态动作场面少的画面采用较低的采样率，对于复杂的动态画面采用较高的采样率。这样在保证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，在图像质量和文件大小之间实现较好平衡。7 5. ASF格式格式ASF是AdvancedStreamingformat（高级流格式）的缩写，是Microsoft公司推出的一个在Internet上实时传播多媒体信息的技术标准。ASF
8、定义为同步媒体的统一容器文件格式，格式使用MPEG-4的压缩算法，压缩率和图像的质量都很好，压缩文件体积小，适合网络传输。ASF格式通用性较好，音频、视频、图像以及控制命令脚本等多媒体信息都通过这种格式以网络数据包的形式传输，实现流式多媒体内容发布。另外，ASF格式的视频中可以带有命令代码，用户指定在到达视频或音频的某个时间后触发某个事件或操作。8 6. WMV格式格式 WMV格式全称为WindowsMediaVideo，也是微软推出的一种采用独立编码方式并且可以通过Internet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、可伸缩的媒体类型、多
9、语言支持、环境独立性、丰富的流间关系以及扩展性等。 7. DIVX格式格式 DIVX格式是一种新的视频压缩格式，它由MicrosoftMPEG-4V3修改而来。DIVX格式压缩包括音频和视频两部分。视频部分采用MPEG-4的压缩算法对视频图像进行高质量压缩，音频部分使用MP3或AC3技术压缩，然后再将视频与音频合成为AVI视频文件，最后加上相应的外挂字幕文件。DIVX格式画质接近DVD而体积比DVD小得多。DIVX压缩后的文件是AVI文件，但计算机需要安装DivX解码器才能播放DIVX压缩的文件。9 5.2 视频采集与捕获视频采集与捕获 视频采集视频采集视频采集就是将模拟摄像机、录像机、电视机
10、输出的视频信号通过专用的模拟/数字转换设备，转换为二进制数字信息的过程。视频采集需要使用专用的视频采集设备即视频采集卡。视频采集卡按照其采集的图像质量不同可以分为广播级视频采集卡，专业级视频采集卡，民用级视频采集卡。除了模拟设备输出的视频信号需要视频采集卡采集以外，现在的数字摄像机DV拍摄的视频已经是数字信号，可以通过计算机的USB接口传送数据，或者在计算机上安装1394卡，使用1394接口将数字视频传送给计算机。10 5.2.2 屏幕动态捕获屏幕动态捕获屏幕动态捕获指将计算机屏幕的动态活动画面记录下来并保存为视频格式文件。在制作电子教程和多媒体作品时，将计算机屏幕的活动状况捕捉下来并配上声音
11、解说，就可以制作出非常具有吸引力的电子教程和多媒体作品。屏幕动态捕获可以使用“屏幕录像专家”、Ms-Camcorder、CamtasiaRecorder等屏幕动态捕获软件。另外SnagIt、HyperSnap-DX等抓图软件也具有动态视频捕获功能。11视频文件播放视频文件播放现在常用的视频格式有很多，例如AVI、MPEG、MOV、RM等格式。不同格式的视频文件需要不同的播放软件播放，例如：AVI格式和MPEG格式使用Windows媒体播放器播放、MOV格式使用QuickTime播放、RM格式使用RealPlayer播放。12 5.2.4 视频文件格式转换视频文件格式转换在制作多媒体作品时，多媒
12、体制作工具往往只支持固定的几种视频格式，所以在制作之前需要对各种视频格式文件进行转换。PowerVideoConverter还可以在AVI、DivX、Xvid、MPEG1、MPEG2、ASF、WMV、VOB、DAT等文件格式之间进行转换，但不支持RM和MOV格式文件。如果要将各种视频文件转换为RM格式可以使用CharmRealConverterPro，如果要将RM格式文件转换为其它格式，可以使用RMtoAVIMPEGWMVVCDSVCDDVDConverter。MOV格式转换为其它格式文件可以使用AllokMOVConverter。13 5.2.5 视频修复视频修复 视频文件在传送到计算机后或
13、通过网络下载后经常会遇到文件损坏的问题，文件损坏后轻则在播放时画面出现马赛克或不能拖动播放滑块调整播放进度，重则整个文件不能播放。视频修复软件对损坏的视频文件进行修复，跳过损坏的数据块，使视频文件能够连续播放。常用的视频修复软件有AllMediaFixerPro、视频修复专家等。14 5.3 视频编辑处理视频编辑处理 5.3.1 视频处理软件视频处理软件Premiere Pro PremierePro是Adobe公司开发的一种功能强大的影视作品编辑软件，可以在各种平台下与硬件配合使用。PremierePro是一款专业的DTV(DesktopVideo)编辑软件，专业人员结合专业的系统的配合可以
14、制作出广播级的视频作品。普通用户也可以在个人计算机上使用PremierePro制作一般视频作品。PremierePro可以将拍摄后导入到计算机的视频文件或截取的影视作品片段进行裁减、连接；可以给视频片段添加字幕、声音，使作品更加丰满，更具艺术性；可以将照片进行视频处理，再配上声音、字幕做成电子像册；还可以实现MTV、滚动字幕等多种特殊效果。1516 5.3.2 视频剪接及过渡效果使用视频剪接及过渡效果使用在PremierePro中可以在一个项目中添加多个视频素材，对这些视频素材进行剪接合成。在编辑视频时经常将多个素材连接成一个文件。素材之间进行连接时可以使用素材过渡特效，在两个素材之间产生过渡
15、特效，例如翻页、旋转、擦除等。PremierePro除了可以编辑、连接视频素材，还可以将静态图片素材连接成视频文件并添加过渡效果，制作电子像册。17 5.3.2 添加字幕添加字幕PremierePro字幕包括静态字幕和动态字幕两种。静态字幕指在视频素材中保持静止状态的文字，通常用来对画面进行说明。动态字幕指在视频素材中运动的文字，通常用来制作片头效果或显示演员表、制作说明等信息。在PremierePro中，字幕以一个单独的文件存放，需要使用时加入项目中，产生字幕效果。在PremierePro字幕设计窗口中，还可以使用矩型、三角形、椭圆等图形工具在字幕中添加各种图形，制作各种特殊字幕效果。另外，
16、PremierePro还预置很多字幕模板，在设计字幕时可以直接调用。18 5.3.3 固定特效固定特效PremierePro可以在特效控制面板中对插入的视频片段设置固定特效。常用的固定特效有透明度特效和运动特效两种。 5.3.4 视频特效视频特效PremierePro提供多种视频特效，使用视频特效可以给视频作品添加各种特殊效果。将特效面板中的特效拖动到对应视频轨道上就可以将特效运用到视频素材中。如果要将特效运用到视频素材片段中，需要先使用“剃刀”工具将视频素材进行分割，再运用特效。19 5.3.5 音频处理音频处理在制作视频作品时，可以使用原有视频素材自带的声音，也可以根据实际情况另外配音。一般情况下，对于上课、会议等视频素材使用拍摄时的同期录音，对于影视作品、电子像册等视频进行处理则使用后期配音。PremierePro在时间线窗口中设置有多个音频轨道，用来对音频进行处理。如果采集的视频素材已经带有音频，在重新配音时需要先去掉原来的音频部分，再配上其它音频。除了给视频作品添加音频或重新配音以外，PremierePro还可以设置多种音频特效，例如常用的音量特效、特效面板中的音频效果器特效、音频处理特效等。20
