1、第六章 多媒体视频信息处理,第六章 多媒体视频信息处理,一、视频,广义的图像分为两种：静止的图像和活动的 图像。视频实际上就是一系列连续播放的动态图 像。在多媒体技术中，视频处理一般是指借助于 一系列相关的硬件和软件，在计算机上对输入的 视频信号进行接收、采集、传输、存储、编辑、 现实、回访等多种处理。视频信号主要来自电视机、录像机、摄像机 等视频设备，也可以是来自影碟机的影视节目。,1、视频的分类： 模拟视频模拟视频是一种用于传输图像和声音的并且随 时间连续变化的电信号。例如，人们在电视上看到 的视频图像是以一种模拟电信号的形式来记录的， 它依靠模拟调幅的手段在空间传播，再用盒式磁带 录像机
2、将其作为模拟信号存放在磁带上。, 数字视频要使计算机能够对视频进行处理，必须把视 频源，即来自于电视机、模拟摄像机、录像机、 影碟机等设备的模拟视频信号，转换成计算机要 求的数字视频形式，并存放在磁盘上，这个过程 称为视频的数字化过程（包括采样、量化和编码） 。,数字化视频的优点,适合于网络应用,在网络环境中，视频信息可以很方便的 实现资源的共享，视频数字信号可以长距离 传输，而模拟信号在传输过程中容易产生信 号损耗和失真。,再现性好,模拟信号是连续变化的，所以不管复制 时采用的精确度多高，失真总是不可避免的， 数字视频可以不失真的进行多次拷贝，它不 会因存储、传输和复制而产生图像质量的退 化
3、，从而能够准确的再现图像。,便于计算机处理,模拟视频信号只能简单的调整亮度、 对比度和颜色等，极大的限制了处理手段 和应用范围。而数字视频信号可以传送到 计算机内进行存储、处理，很容易进行创 造性的编辑与合成，并进行动态交互。,2、视频的应用领域,视频的主要应用领域有广播电视通信、个人娱乐。, 广播电视 地面、卫星电视广播 有线电视（CATV） 交互式电视（ITV） 高清晰度电视（HDTV） 数字视频广播（DVB）, 通信 可视电话 视频会议 视频点播（VOB） 视频数据库, 个人娱乐 录像节目 VCD/DVD 电视购物 家庭摄像 视频游戏,二、电视广播技术的发展历史,1884年，德国人P.G
4、.尼普科夫发明了可实现机械电视的扫描盘。1897年德国人K.F.布劳恩发明了阴极射线管。1925年英国的J.L.贝尔德表演了实用的机械扫描电视。 1930年左右英国、前苏联等国家进行了机械电视的广播。1933年美国的V.K.兹沃赖金发明了光电摄像管，可以把光图像变成电信号，为真正的电子电视奠定了基础。1936年贝尔德电视公司在英国开始了电子方式的黑白电视广播，从此开始了电子电视的时代。,1954年美国正式开播NTSC兼容制彩色电视。1967年前联邦德国正式广播PAL兼容制彩色电视，同年，法国和前苏联开播了SECAM兼容制彩色电视。 从20世纪90年代开始，出现了数字电视广播标准，如欧洲的DVB
5、系统、美国的ATSC系统、日本的ISDB系统等。,1958年9月2日我国电视第一次播出时的画面,1946年美国第一次播出黑白电视。图为50年代电视节目录制现场,补充,补充, 普通电视、纯平电视,对于我们熟知的普通电视是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器，阴极射线管主要有五部分组成：电子枪（Electron Gun），偏转线圈（Defiection coils），荫罩(Shadow mask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。,电子枪的发射点是固定的，使用球面的荧光屏可以使荧光屏上的各个点和电子枪的发射点的距离相等，这样在形成象的工艺上更简单一点。这是以前技术
6、不发达，为了降低制造的难度的无奈之举啊!,电视机的显象管是电真空器件，荧光屏越平问题越多，如三基色的会聚，图象的几何失真/即S形失真，以及为了提高荧光屏抗大气压的强度，越早期的越凸。随着制造技术和电子技术的进步，越来越平了，超平（微凸），纯平的都已经不成问题了。, 液晶电视,依靠液晶投影显示器（LiquidCrystal Display，简称LCD）。LCD的工作原理是靠后方一组日光灯管发光，然后经由一组菱镜片与背光模块，将光源均匀地传送到前方，依照所接收的影像讯号，液晶画素玻璃层内的液晶分子会作相对应的排列，决定哪些光线是需偏折或阻隔的。, 等离子电视,等离子电视，PDP TV（Plasma
7、 Display Panel），是指通过在两张薄玻璃板之间充填混合气体，施加电压使之产生离子气体，然后使等离子气体放电并与基板中的荧光体发生反应，从而产生彩色影像的电视产品。,它以等离子管作为发光元件，大量的等离子管排列在一起构成屏幕，每个等离子对应的每个小室内都充有氖氙气体，在等离子管电极间加上高压后，封在两层玻璃之间的等离子管小室中的气体会产生紫外光，并激发平板显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化组合使之产生各种灰度和色彩的图像，类似显像管发光。,等离子电视屏在近几年中已经历了大致四个发展阶段。第一代屏亮度低于550尼特，对比度500
8、：1，第二代屏亮度700尼特，对比度1000：1，第三代屏亮度达到1000-1200尼特，对比度3000：1到5000：1，第四代屏亮度1300-1500尼特，对比度10000：1,就技术角度而言，由于PDP中发光的等离子管在平面中均匀分布，这样显示图像的中心和边缘完全一致，不会出现扭曲现象，实现了真正意义上的纯平面并且没有任何图像失真。显示过程中没有电子束运动，不需要借助于电磁场，因此外界的电磁场也不会对其产生干扰，具有较好的环境适应性。,相比液晶和传统CRT电视机，等离子的耗电量是很惊人的。一般40英寸的等离子电视机的耗电量都在300W以上，高耗电量势必造成机体发热速度快，等离子电视机的巨
9、大散热量，对该产品的整体制造工艺也是一个考验，如果元件不达要求很容易在高热环境下老化，因此生产企业就需要对等离子电视的每一个配件有非常严格的标准。, LED电视,LED全称“Light Emitting Diode”，译为发光二极管，是一种半导体组件。由于LED对电流的通过非常敏感，极小的电流就可以让它发光，而且寿命长，能够长时间闪烁而不损坏，因此广泛用于电子产品的指示灯。我们在电子产品上看到的绿豆般大小能够快速闪烁的指示灯，一般都是由LED做成的。,很多销售LED电视的服务人员都会给出“LED 比LCD更先进、更高级，是一种替代LCD的技术” 这样的描述，但必须清楚的是目前市场所有的家 用L
10、ED电视实际上都是LCD电视的一种，只是背 光源有所区别而已。上述说法严重偷换了概念。,因此，如果按照背光源的类型来划分LCD电视的 种类，即可以分成： CCFL背光源LCD（也即通常所谓的“传统液晶电视”、“LCD”） LED背光源LCD（也即通常所谓的“LED电视”） HCFL背光源LCD（适合于较大尺寸电视，可以应用到66英寸产品，市面上较少）,三、电视信号及其标准,1、彩色电视的信号类型, 高频或射频信号,为了能够在空中传播电视信号，必须把视频全电视信号调制成高频或射频信号，每个信号占用一个频道，这样才能在空中同时传播多路电视节目而不会导致混乱。, 复合视频信号,方便于电视信号 远距离
11、传输， 必须把3个 信号分量以及同步信号复合成一个信号，然后才能传输。复合视频信号定义为包括亮度和色度的单路模拟信号，也即从全电视信号中分离出伴音后的视频信号。,复合视频信号常用接线头和标准, 分量视频信号,分量信号是指每个基色分量（R、G、B）作为独立的电视信号传输。计算机输出的VGA视频信号即为分量形式的视频信号。,分量信号接入口, S-Video,S-Video是一种两分量的视频信号，它把亮度和色度信号分成两路独立的模拟信号，用两路导线分别传输并可以分别记录在模拟磁带的两路磁轨上。由于将亮度和色度分离，所以图象质量优于复合视频信号，色度对亮度的串扰现象也消失。,S-Video四芯插头（座
12、）,综上所述，分量信号的指标要高于S端子信号，而S端子信号指标高于复合视频信号指标。但并不是只要使用了分量接口则整个显示系统的画质指标就高于使用S端子的系统，因为整个显示系统的构成由视频信号发送设备，视频信号接收设备，连接导线三方面构成。,三、电视信号及其标准,2、电视信号的标准也称为电视信号的制式,NTSC制式,是由美国国家电视系统委员会在1953年制 定的一种兼容的彩色电视制式。它定义了彩色 电视机对于所接收的电视信号的解码方式、色 彩的处理方式、屏幕的扫描频率。其水平扫描 线有525条，以每秒30桢速率,PAL制式,是联邦德国1962年制定的一种兼容电视制式， 我国和大部分西欧国家都使用
13、这种制式。PAL规 定水平扫描625行，每秒25桢，隔行扫描。,SECAM制式,成为顺序传送彩色与存储，是用于法国、俄 罗斯及几个东欧国家的彩色电视制式。,NTSC制、PAL制和SECAM制都是兼容制式。 这里所说的“兼容”与计算机的兼容含义不同，它 是指黑白电视机可以接收彩色电视信号，显示的 是黑白图像；另一方面是指彩色电视机能接收黑 白电视信号，显示的也是黑白图像。这叫做逆兼 容性。,四、视频的数字化处理过程,与音频信号数字化类似，计算机也要对 输入的模拟视频信息进行采样和量化，并经 编码使其变成数字化图像。,图像采样就是将二维空间上模拟的连续亮度或 色彩信息，转化为一系列有限的离散数值来
14、表示。具体做法是对连续图像在水平方向和垂直方向 等间隔的分割成矩形网状结构，所形成的矩形微小 区域，称之为像素。,图像采样,对视频采样的基本要求： 要满足采样定理 对于PAL制电视信号，视频带宽为6MHz，亮度信号的采样频率为13.5MHz，色度信号为6.75MHz。 采样频率必须是行频的整数倍 这样可以保证每行有整数个取样点，同时要使得每行取样点数目一样多，具有正交结构，便于数据处理。 要满足两种扫描制式 数字视频信号的采样频率和格式在现行的扫描制式中主要有625行/50场和525行/60场两种。,图像量化,把采样后得到的量表示的像素值离散化为 整数值的操作叫量化。,图像编码,五、数字电视,
15、1、数字电视,“数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的 电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接 收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。,其具体传输过程是：由电视台送出的图像及声 音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视 信号，经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式 传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视 音频解码处理还原出原来的图像及伴音。因为全过 程均采用数字技术处理，因此，信号损失小，接收 效果好。,2、有线数字电视传输标准,目前，有线数字电视传输标准尚无统一的国际 标准。美国、欧洲和日本各自形成三种不同的标准。 美国的标准是ATSC（Advanced Televis
16、ion System Committee 先进电视制式委员会），欧洲的标准是 DVB（Digital Video Broadcasting 数字视频广播）， 日本的标准是ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting综合业务数字广播）。,3、网络电视（IPTV）,网络电视是一种利用宽带接入Internet收看电视 节目的技术，网络电视不但能接收广播电视信号， 而且还能实现用户与服务提供商的互动，使用TCP /IP协议可以将电视服务与互联网浏览、电子邮件、 多种在线咨询、娱乐、教育及电子商务功能整合在 一起，具有一定的竞争优势。,4、交互电视（ITV）
17、,交互电视是数字电视的一种应用，交互电视将 数字电视技术所提供的所有基本元素加以有机的组 合，使之发挥出独特的魅力。根据交互程度和交互方式，可以将交互电视分 为广播方式和点播方式两大类。,六、视频卡的分类与功能,视频卡根据用途有不同的种类，每种卡 适合完成一种或几种功能。例如为制作多媒 体节目而采集视频图像素材时，就需要一块 视频采集卡，要把计算机制作的动画转录到 录像带上，就要选择视频输出卡，而要在计 算机上看电视，则非电视卡莫属了。,（一）视频采集卡,视频采集卡的主要功能是从动态视频中实 时或非实时捕获图像并存储。它可以将摄像机、 录像机和其它视频信号源的模拟视频信号转录到 计算机内部，也
18、可以用摄像机将现场的图像实时 输入计算机。视频采集卡能在捕捉视频信息的同 时获得伴音，使音频部分和视频部分在数字化时 同步保存、同步播放。视频采集卡不但能把视频图像以不同的视 频窗口大小显示在计算机的显示器上，而且还能 提供许多特殊效果，如冻结、淡出、旋转、镜像 等。,1、视频采集卡的工作原理,视频0,视频1,视频2,视频源选择,ADC,视频处 理芯片,DAC,显示器,VGA卡,VRAM,PC总线,2、视频采集卡性能指标,输入输出接口视频采集卡的接口包括视频与PC的接口和与模拟视频设备的接口。视频采集卡至少要具有一个复合视频接口（Video In）以便于与模拟视频设备相连。高性能的采集卡一般具
19、有一个复合视频接口和一个S-Video接口。一般的采集卡都支持PAL和NTSC两种制式。一般而言，采集卡有单工卡和双工卡两种。,实时压缩功能大多数视频采集卡都具有硬件压缩的功能，在采集视频信号时首先在卡上对视频信号进行压缩，然后再通过接口把压缩的视频数据传送到主机上。视频采集卡采用帧内压缩的算法把数字化的视频存储为AVI文件，高性能的视频采集卡还能直接把采集到的数字视频压缩成MPEG格式的文件。,采集分辨率及帧频视频采集卡按照用途可以分为广播级视频采集卡、专业级视频采集卡和民用级视频采集卡三种。他们的区别主要是采集的图像指标不同。-广播级视频采集卡属高档设备，主要用于电视节目制作。扫描像素为7
20、20*576，PAL制，25帧/秒， 最小压缩比一般在4：1以内。-专业级视频采集卡比广播级性能稍低一些，分辨率相同但压缩比稍大一些，主要用于广告、多媒体节目制作及多媒体软件开发。-民用级视频采集卡的动态扫描一般最大为384*288像素，PAL制，25帧/秒。,驱动和应用程序视频采集卡一般都配有硬件驱动程序以实现PC机对采集卡的控制和数据通信。不同的采集卡所要求的操作系统环境不同，其驱动程序也不同。,(1). 硬件安装 步骤1 关闭计算机及所有外围设备的电源，并拔去电源插头。 步骤2 触摸计算机金属外壳并使自己接地，从而放掉身上的静电。 步骤3 打开主机箱。 步骤4 将视频采集卡插入到主板上3
21、2位插槽内再用螺钉把视频采集卡紧固在机箱上。 步骤5 将机箱重新安装好。 步骤6 视频采集卡与视频信号源的连接如下页图所示。,2、视频采集卡的安装,(2). 软件安装视频卡在硬件安装完成之后，开机系统 就会自动地显示找到一个新设备，支持即插即 用的采集卡可使用安装向导安装驱动程序。驱 动程序安装完毕后再安装视频捕捉应用软件。,（二）视频输出卡,视频输出卡的功能是将计算机显示卡输出的 VGA信号转换为标准的视频信号，以PAL和NTSC 两种制式输出，从而可在电视上观看计算机显示器 上的画面，或将其通过录像机录制到录像带上。视频输出卡可分为两大类：一类为内置式插卡， 他只能用于PC台式机，需要专用
22、一个空闲的扩展槽； 另一类为外接盒式，他的一端用连线与VGA卡相连， 另一端就是组合视频输出，它不仅用于台式机，还能 用于笔记本电脑。,（三）视频叠加卡,视频叠加卡将标准视频信号与VGA信号叠加， 并显示在计算机的显示器上。,A/D 解码 颜色转换 进入桢存 转换 YUV RGB Frame Buffer,颜色表,视频输入,视频叠加卡,VGA输入,显示卡,数字化RGB信号,D/A转换,送显示器显示,（四）MPEG卡,MPEG是一项能将大量视频信息进行压缩的标准。MPEG卡实际上分为两类：压缩卡和解压卡。,（五）电视接收卡,电视卡从工作原理上相当于一台数字式电视 机。他首先将从天线接收下来的射频
23、信号变换成 视频信号，然后经A/D转换器变为数字信号，在 经变换电路变为RGB模拟信号，最后经过D/A转 换变为模拟RGB信号送显示器显示。,七、视频卡的发展趋势,首先，视频设备与网络通信技术相结合成为潮流，视频采集卡附加网络通信功能可构成多媒体视频会议、可视电话、视频邮件、多媒体通信远端。 其次，视频技术与影视技术制作技术的结合，使得高档视频卡集成了视频输入/输出，压缩/解压缩，特技效果及编辑功能融为一体。,视频邮件是一种实用的邮件功能,他包括两种，一 种是通过附件格式传送影音图象，这也是最基本的视 频邮件传输方式。第二种是通过插件实现视频，语音 文件，直接在邮件中播放的方式实现。,八、视频
24、文件的类型,AVI文件,Audio Video Intedeave，是一种音频视像交叉记录 的数字视频文件格式。,1、AVI数字视频的特点,（1）提供无硬件视频回放功能 （2）实现同步控制和实时播放 （3）可以高效的播放存储在硬盘和光盘上的AVI文件 （4）提供了开放的AVI数字视频文件结构 （5）AVI文件可以再编辑,2、AVI文件的格式,AVI文件包含三部分：文件头、数据块、索引块。,音频 视频,音频 视频,音频 视频,音频 视频,文件头,数据块,索引块,桢1,桢2,桢n,DV-AVI文件,DV-AVI格式，DV的英文全称是Digital Video Format，是由索尼、松下、JVC等
25、多家厂 商联合提出的一种家用数字视频格式。它可以 通过电脑的IEEE 1394端口传输视频数据到电脑， 也可以将电脑中编辑好的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。,MPG文件,将MPEG算法用于压缩全运动视频图像，就 可以生成全屏幕活动视频标准文件MPEG文 件。MPG格式文件在1024*786的分辨率下可以用 每秒25桢（或30桢）的速率同步播放全运动视 频图像和CD音乐伴音，并且其文件大小仅为AVI 文件的1/6。目前MPEG视频格式常见的压缩标准是MPEG1、MPEG2、和MPEG4。,MOV文件,Apple公司在其生产的M
26、acintosh机推出的相应的视频格式。相应的视频应用软件为QuickTime。具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点，但是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。,DivX文件,是由MPEG4衍生出的另一种视频编码(压缩)标准，也即DVDrip格式，它采用了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并且体积只有DVD的数分之一。,ASF文件,英文全称为Advanced Streaming Format，是微软为了和Re
27、al Player竞争而推出的一种视频格式。用户可以直接使用Windows自带的Windows Media Player对其进行播放。由于它使用了MPEG-4的压缩算法，所以压缩率和图像的质量都很不错。,WMV文件,英文全称为Windows Media Video，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。,RM文件,Real Networks公司所制定的音频视频压缩规范称为Real Media，用户
28、可以使用RealPlayer或RealOne Player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出不同的压缩比率，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Real Player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，可以通过其Real Server服务器将其它格式的视频转换成RM视频并由Real Server服务器负责对外发布和播放。,RMVB文件,是一种由RM视频格式升级延伸出的新视频格式。RMVB视频格式打破了原先RM格式
29、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，就是说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，从而图像质量和文件大小之间就达到了微妙的平衡。,九、数字视频编辑技术,（一）视频编辑基本概念 1、什么是视频编辑传统的电影作品编辑是将拍摄到的电影素材胶片 用剪刀等工具进行剪断和粘贴，去掉无用的镜头，而 对于现在的影视作品中的编辑概念而言，其内涵远远 超出了传统意义上的界定。数字编辑除了对有用的影 视画面的截取和顺序组接外，还包括了对画面
30、的美化、 声音的处理等多方面。这些技术让人们感受到梦幻般 的虚拟情境，把人们的视野扩展得更远更深，与此同 时，也省去了大量的人力物力消耗，节省了电影制作 的成本。, 视频编辑包括了两个层面的操作含义：其一是传统意义上简单的画面拼接；其二是当前在影视界技术含量高的后期节目包装影视特效制作。 就技术形式而言，视频可以分为两种形式：线性编辑和非线性编辑。,（二）数字视频常用编辑软件1、VegasVegas是PC平台上用于视频编辑、音频制作、合成、字幕和编码的专业产品。它具有漂亮直观 的界面和功能强大的音视频制作工具，为DV视 频、音频录制、编辑和混合、流媒体内容作品和 环绕声制作提供完整集成的解决方
31、法。,2、Canopus EdiusCanopus提供的是有趣、快速、易用的视频编辑。 首先，它拥有直观的界面，而且为视频爱好者提供强 大的编辑控制功能；拥有素材库故事板，它让用户能 够简单地管理项目中所有不同类型的视频、音频甚至 是数字静态图像素材。第二，它拥有能够记录画外音 功，只需要一个和PC相连的麦克风,可以快速地为你 的视频记录旁白。第三，它拥有实时视频滤镜和特效。,3、Adobe Premiere Adobe公司推出的基于非线性编辑设备的视音频编辑软件Premiere已经在影视制作领域取得了巨大的成功。现在被广泛的应用于电视台、广告制作、电影剪辑等领域，成为PC和MAC平台上应用最
32、为广泛的视频编辑软件。Premiere软件为家庭视频编辑提供了创造性操作和可靠性的完美结合。它唯一的缺点就是对系统配置要求较高，特别是mov、mpg文件，或者文件比较大时，编辑速度非常慢，256MB内存基本上是不够用的。,4、Ulead Video Studio会声会影 Ulead Video Studio 会声会影是一套专为个人及家庭所设计的影片剪辑软件。具有图像抓取和编修功能，可以抓取，转换 MV、DV、V8、TV和实时记录，并提供有超过100多种的编制功能与效果，可制作 DVD，VCD，VCD 光盘，并支持各类编码。,5、Speed RazorSpeed Razor是Windows完全多
33、线程非线性视频编辑合成软件，提供全屏幕未压缩的品质视频、完全场渲染的NTSC或PAL。它具有不受限制的音视频层，以及DAT品质输出的高达20音频层的实时声音混合。它同差不多所有的编辑硬件一道工作，提供实时双流媒体或单流媒体配置。Speed Razor的主要特性包括：精确到帧的批量采集和打印到磁带、大量的快捷键、单步调整方法、不受层限制的合成、高达20个音轨的实时多通道音频混合、CD或DAT品质立体声输出和可以将作品发送到网站上。,6、Fred Edit DVFred Edit DV是基于Windows 2000 平台上的一种短小精干的膝上型编辑设备，可以直接处理DV数字视频信号，是不需要任何视
34、频硬件支持的纯软件编辑系统，用户只需一个IEEE1394接口与设备连接，就能独立完成DV素材的采集、编辑、录制等非线性系统所能完成的工作。Fred Edit DV首次在编辑中引入了ID号的概念，用户可以通过自定义ID号快速找到需要的素材。Fred Edit DV为用户提供了字幕模板功能，用户可以直接将模板加到编辑线上，并且可以在编辑线上直接修改字幕内容。,除了以上介绍的六种基本编辑软件以外， Final Cut、on-line express、movie pack、 incite studio、avid express等视频编辑软件也是 在商业或者电视节目制作中经常用到的，都包 含有功能强大的
35、视频编辑、特技、音频、字幕、 图像、合成和协同工作的工具。,（三）数字视频后期特效处理技术,1、什么是后期特效处理影视后期也叫做影视特效，主要工作就是处 理电影或其他影视作品中特殊镜头和画面效果。 一般来说，影视后期制作包括三个大的方面：一 是组接镜头，也就是剪辑，在上文中已经作过简 单的叙述；二是特效的制作，如镜头的特殊转场 效果，淡入淡出，以及圈出圈入等，现在还包括 动画以及3D特殊效果的使用；三是在立体声进入 到电影以后，产生的后期声音制作。,2、后期特效处理的作用后期特效处理不仅可以将平淡的视频片断化腐 朽为神奇，而且可以产生包括画面本身的变化、旋 转、模仿旧电影胶片、色调变化等等视频
36、效果。随 着影视制作技术的迅速发展，后期制作又肩负起了 一个非常重要的职责特技镜头的制作。总之，影视后期制作是利用实际拍摄所得的素材，通过三维动画和合成手段制作特技镜头，然后 把镜头剪辑到一起，形成完整的影片，并且为影片 制作声音。,3、后期特效处理的三种关键技术 （1）抠像抠像是指运用键控功能抠掉图像背景的单一颜色，然后再合成其它所需要的背景。在影视编辑过程中经常会有需要抠像的情况，即需要将某个视频画面中的一部分分离出来与另一个视频画面合成（如图4-18）。通常有两种办法：一是先用高亮的蓝色或绿色背景拍摄视频，然后可以利用Blue Screen Keys抠像；二是使用价格昂贵的专业设备（高达
37、几百万美元），例如Quantel，这种设备可以对影片中任何复杂的前景对象与背景进行实时抠像。,正是有了抠像技术，使得动画的素材和视频 素材有了结合的可能。动画在影片中的分量也是 越来越重。原有的动画特效在表现超现实的场景 和事物的时候，一般是采取在棚内搭景或者用模 型的方式来完成，如10多年前流行中国的日本科 幻电视剧恐龙特急克塞号，便大量地运用了 这种模型的技术。,（2）动画特效三维动画技术的成熟，给现代电影带来了不可 想象的影响。侏罗纪公园系列中的恐龙采用用 模型结合动画的方式，塑造了几千条活生生的生物 出现在荧幕上，让观众都大吃一惊。星球大战 后面几部中，除了演员是真实的以外，其他都是虚
38、 构的。这从一个侧面说明了现代电影中动画对于荧 幕形象的重要地位。,（3）其他视频特效其他的一些视频特效包括镜头分割、文字特效、 遮罩与蒙版、3D特效、粒子系统特效、运动与跟踪 特效等等。,4、数字视频后期特效处理的应用软件 （1）CombustionCombustion是新进崛起的用于影视后期特效合成的软件，适合制作运用大量效果的节目片头和广告。其特性包括：第一，灵活的合成方式。在3DS MAX中能够直接调用Combustion，并且利用Combustion强大的绘图合成工具来完成材质和纹理的制作，制作好的效果动态地反应在3DS MAX的场景中，可随时修改和更新。两个软件协同配合使用可以达到
39、事半功倍的效果。,其次，非凡的绘图系统。Combustion的绘图工 具几乎囊括了一个绘图软件的所有工具，除了常见 的圆形、矩形、直线、徒手画等图形创建工具外， 还有不规则多边形、贝塞尔遮罩这样的复杂图形创 建工具。Combustion的绘图系统还是一个图像处理 高手，不仅能完成各种渐变、填充处理，还能依靠 内置的30多种图像处理模式来实现图像的色度、亮 度、对比度、柔化、浮雕效果、油画效果等数量繁 多的特效处理，实现这些功能是不需要任何外挂滤 镜的。,第三，独特的粒子效果。所谓粒子效果，指由 众多小颗粒组成的大范围的运动现象，诸如雨、雪、 火、烟、云等。在Combustion中自带了上百个预
40、设 的粒子效果，可以带来了焰火、彗星、爆炸、瀑布、 流水、飘雪、落叶等自然界的奇观，更有数量众多 的自然界不存在的虚幻效果。所有的效果都能做成 沿路径移动的动画，粒子效果所到之处，可谓熠熠 生辉。第四，专业的抠像和色彩校正功能。它的工作 原理是通过精确分析和比较RGB、 HLS、 YUV、 亮度和通道数据等不同色彩空间的色彩信息，选择 最佳的运算方法来得到最完美的抠像效果。用户可 以把多种运算方法同时使用，以加快复杂场景的抠 像速度和提高抠像精度。,最后，高效的网络渲染能力。主流的三维动画 软件都支持网络渲染技术，它的工作原理是把渲染 任务分成若干份交给基于TCP/IP协议的局域网内的 其它电
41、脑来完成。每一台电脑都把自己渲染完成的 那部分图像序列提交给主机，在整个渲染流程中主 机可以完全不必参与，只需负责监测客户机的工作 申请和管理完成的素材就行了。网络渲染能够很快 地完成渲染工作。,（2）After EffectsAfter Effects 是一款专业的视频非线性编辑及 后期合成软件，适用于从事设计和视频特技的机 构，包括电视台、动画制作公司、个人后期制作 工作室以及多媒体工作室。而在新兴的用户群， 如网页设计师和图形设计师中，也开始有越来越 多的人在使用After Effects。其在影像合成、动画、 视觉效果、非线性编辑、设计动画样稿、多媒体 和网页动画方面都有其发挥余地。其
42、主要功能包 括：高质量的视频。支持从4*4到30000*30000像 素分辨率，包括高清晰度电视（HDTV）。,多层剪辑。无限层电影和静态画面的合成技术， 可以实现电影和静态画面无缝的合成。高效的关键帧编辑。可以自动处理关键帧之间 的变化。无与伦比的准确性。可以精确到一个象素点的 千分之六，可以准确地定位动画。强大的路径功能。Motion Sketch可以轻松绘制 动画路径，或者加入动画模糊。强大的特技控制。使用多达85种的软插件修饰 增强图像效果和动画控制。同其他Adobe软件的无缝结合。在输入Photoshop 和Illustrator文件时，保留层信息。高效的渲染效果。,尼普可夫圆盘“电视望远镜”（光电机械扫描圆盘） 专利申请书：“这里所述的仪器能使处于A地的物体，在任何一个B地被看到。” 这是世界电视史上的第一个专利。专利中描述了电视工作的三个基本要素：1.把图像分解成像素，逐个传输。2.像素的传输逐行进行。3.用画面传送运动过程时，许多画面快速逐一出现，在眼中这个过程融合为一。这是以后所有电视技术发展的基础原理，甚至今天的电视仍然是按照这些基本原则工作的。,
