——非线性编辑系统在县级广播电视台的运用
毕业设计提纲
关键词：视频  音频  网络
摘要：本文简要介绍了关于数字视频及音频知识，以及在县级广播电视台的设计与实现

目录：

摘要------------------------------------------------1页

引言------------------------------------------------1页

一、数字音、视频------------------------------------2页

1.1.数字音视频--------------------------------------2页

1.2.数字与模拟音视频的比较分析----------------------5页

1.3.数字音频、视频优势------------------------------9页

二、广播电视数字化---------------------------------10页

2.1.音视频格式规范---------------------------------10页

2.2.目前县级广播电视台数字编播现状与问题的思考-----14页

三、广播电视媒体数字化理论基础---------------------16页

四、数字平台功能描述-------------------------------21页

五、音视频共享的设计与实现-------------------------24页

5.1.网络建设---------------------------------------24页

5.2.标准设定---------------------------------------27页

5.3.数据资料的共享与保存---------------------------28页

六、软件介绍与使用---------------------------------31页

七、结论（500字）----------------------------------32页

八、参考文献（200字）------------------------------32页

非线性编辑系统在县级广播电视台的运用

摘要

现在数字时代的概念强烈地冲击着我们生活的方方面面，人们正以不可预知的速度进入到数字时代。电脑、MP3、数码相机、以及DV正在飞速地融入我们的生活之中，并且逐步成为一种不可或缺的产品。在数码视频领域中，计算机技术可以说是叹为观止了。我们时时刻刻都能真实地感受到数字视频技术的发展力。而在影视制作的数字化历程中，非线性编辑技术可以说是最为引人注目的。作为小型媒体的县级电视台如何运用好数字音视频设备，达到与现代数字技术接轨，更好的发展起主要还在于数字技术的掌握和数字设备的运用。

引言

电视的产生，不仅扩大和延伸了人们的视野，而且以其形象、生动、及时的优点提高了信息传播的质量和效率。在当今社会，信息与电视己经是密不可分的了。现如今多媒体的概念虽然与电视的概念不同，但在将文、图、声、像等作为信息进行传播这一点上是完全相同的，所不同的是电视没有交互性，而且电视传播的信号是模拟信号而不是数字信号。运用多媒体计算机和网络的数字化、大容量、交互性以及快速处理能力，对视频信号进行采集、处理、传播和存储是多媒体技术一直追求的目标。今天，视频制作领域由于“数字化”理念的深入已产生了深刻的革命。非线性编辑系统迅速在国内各电视台、影视制作中心和多媒体出版物各个方面起到了主导作用。数字化浪潮正猛烈冲击着传统的影视制作、播出领域。县级广播电视台和小型媒体面临着从模拟制全面走向数字化的一场革命。

一、         数字音、视频

1.1.数字音视频

数字音频就是首先将音频文件转化，接着再将这些电平信号转化成二进制数据保存，播放的时候就把这些数据转换为模拟的电平信号再送到喇叭播出，数字声音和一般磁带、广播、电视中的声音就存储播放方式而言有着本质区别。相比而言，它具有存储方便、存储成本低廉、存储和传输的过程中没有声音的失真、编辑和处理非常方便等特点。

知道了这些，对于熟悉电脑音频来说还不够，我们还得了解几个关于数字音频的基本知识：

采样率：简单地说就是通过波形采样的方法记录1秒钟长度的声音，需要多少个数据。44KHz采样率的声音就是要花费44000个数据来描述1秒钟的声音波形。原则上采样率越高，声音的质量越好。
　　压缩率：通常指音乐文件压缩前和压缩后大小的比值，用来简单描述数字声音的压缩效率。
　　比特率：是另一种数字音乐压缩效率的参考性指标，表示记录音频数据每秒钟所需要的平均比特值（比特是电脑中最小的数据单位，指一个0或者1的数），通常我们使用Kbps(通俗地讲就是每秒钟1000比特)作为单位。CD中的数字音乐比特率为1411.2Kbps（也就是记录1秒钟的CD音乐，需要1411.2×1024比特的数据），近乎于CD音质的MP3数字音乐需要的比特率大约是112Kbps～128Kbps。
　　量化级：简单地说就是描述声音波形的数据是多少位的二进制数据，通常用bit做单位，如16bit、24bit。16bit量化级记录声音的数据是用16位的二进制数，因此，量化级也是数字声音质量的重要指标。我们形容数字声音的质量，通常就描述为24bit（量化级）、48KHz采样，比如标准CD音乐的质量就是16bit、44.1KHz采样。

模拟视频的数字化包含很多的技术间题，例如电视信号具有不同的制式而且采用复合的YUV信号方式，而计算机工作在RGB空间;电视机是隔行扫描，计算机显示器大多是逐行扫描;电视图像的分辨率与显示器的分辨率也不尽相同等等。因此，模拟视频的数字化主要包括色彩空间的转换、光栅扫描的转换以及分辨率的统一等。模拟视频一般采用分量数字化方式，先把复合视频信号中的亮度和色度分离，得到 YUV或YIQ分量，然后用三个模/数转换器对三个分量分别进行数字化的转换，最后再转换成RGB空间。

数字视频的采样格式及数字化标准

1·数字视频的采样格式

根据电视信号的特点，亮度信号的带宽是色度信号带宽的两倍。因此其数字化时可采用幅色采样法，即对信号的色差分量的采样率低于对亮度分量的采样率。用Y:U:V来表示YUV三分量的采样比例，则数字视频的采样格式分别有4:1:1、4:2:2和4:4:4三种。电视图像既是空间的函数，也是时间的函数，而且又是隔行扫描万式，所以其采样方式比扫描仪扫描图像的万式要复杂得多。分量采样时采到的是隔行样本点，要把隔行样本组合成逐行样本，然后进行样本点的量化，再进行YUV到RGB色彩空间的转换等等，最后才能得到数字视频数据。

2·数字视频标准

为了在PAL、NTSC和 SECAM三种电视制式之间确定共同的数字化参数，国家无线电咨询委员会(CCIR)制定了广播级质量的数字电视编码标准，称为CCIR601标准。在该标准中，对采样频率、采样结构、色彩空间转换等都作了严格的规定，主要有:

(1)采样频率为fs=13.5MHzo

(2)分辨率与帧速率。

我们可以根据采样率，在不同的采样格式下计算出数字视频的数据量。这种木压缩的数字视频数据量对于目前的计算机和网络来说，无论是存储或传输都是不现实的，因此在多媒体中应用数字视频的关键是数字视频的压缩技术。

1.2.数字与模拟音视频的比较分析

模拟视频（Analog Video）是一种传输图像和声音的连续的变动电信号。就是将摄像头采集的光信号转换为以正弦波方式记录的电信号，常见的有专用格式的 Betacam SP，以前，县级电视台还使用过家用格式的 VHS、8mm 和 Hi8 等，模拟视频及其常用格式有：

Betacam SP：广播级录象机的型号之一, 由SONY公司制定并生产。

   VHS：所谓的VHS即为俗称的“大带”，使用12mm带宽的录影带。水平解像度为280- 300线。因为是12mm带宽的录影带，也有人称之为V12。
　　8mm：也叫 V8。所谓V8是因为他所使用的录影带为8mm的带宽所致，全名为Video8简称V8。水平解像度为270线。
　　Hi8：Hi8与V8同为使用8mm带宽的录影带，但是水平解像度为400线。

数字视频及其常用格式

数字视频（Digital Video-DV）是定义压缩图像和声音数据记录及回放过程的标准。这就同时包含 DV 格式的设备和数字视频压缩技术本身。
　　其实，数字录像机的发展就其记录格式分有非压缩和压缩两大类。非压缩记录格式的录像机有D1、D2、D3、D5等系列，它是以原有信号码率直接记录输入信号，保持了信号的原有水平,为无损记录。记录方式又分数字分量（D1、D5）和数字复合（D2、D3），它们代表了录像机设备最高标准，图像质量最高，信号损失最小，但由于图像信号数据量很大，对机器硬件的要求极其苛刻，因此价格非常昂贵，虽然产品已问世数年，但仅有少数对画质要求极高的广告公司等单位少量使用，在国内各电视台未能推广。因此，通常意义上所说的数字视频格式指的是采用压缩技术的视频。采用压缩方式记录的产品有数字Betacam(DVW)、DV、DVCPRO、DIGITAL-S、DVCAM、Betacam-SX等。　　
　　当前有三种常用 DV 格式：miniDV、DVCPro 和 DVCam、miniDV 最常见，通常是家用摄像机使用的格式。DVCPro 和 DVCam 为专业格式。
　　DV 格式采用宽度为 6.35mm 具有较高耐磨强度和较高磁性能的低噪声高输出金属蒸镀型磁带。带盒的规格有两种：标准尺寸为 125mmX78mmX14.6mm，迷你型尺寸为 66mmX48mmX12.2mm。
　　DV 格式数字摄像机对视频采用 4:1:1 数字分量采样标准，8 bit 量化，基于离散余弦变换 DCT 的 5:1 帧内压缩，数据率 24.948Mbps。对音频信号采用两种 PCM 脉冲调制编码方式：其一是采样频率 48kHz、16bit 量化的双声道立体声方式。其二是采样频率 32kHz、12bit 量化的四声道方式，这种方式可方便后期编辑中的配音配乐。
　　数字视频的信号质量：目前 DV 格式数字摄录机，其记录图象的水平分辨率为 500 线，信噪比高达 54dB，达到了广播级的下限指标。在记录过程中，亮度信号 Y 与两个色差信号 U、V，三者不在同一频带传输并分别记录，避免了相互串扰和影响。此外，视频和音频信号在输出时先要进入数字存储器，然后以新的时间码标准输出，这样就消除了使用模拟机常见的图象抖动、扭曲等时间码误差，图象和声音更加稳定。使用数字存储器还能有效的进行信号失落补偿，消除模拟机播放录像时常见的“雪花”现象。

同时，由于对声音的处理采用了与音乐 CD 和数字录音带相同的编码方式，重现最强与最弱的动态范围可达 96dB，与音乐 CD 相似。所以，图象清晰度高、色彩还原逼真、音响效果好，是 DV 格式数字摄录机的一个重要特点。

1.2模拟视频及数字视频格式的比较

模拟视频
* 专业格式（如 BetaCamSP）比其他格式的分辨率更高，而噪声最少。我们知道 VHS 、 BetaCamSP 都是以模拟方式作记录，模拟方式记录手法虽然当成熟，但是因为记录方式的落后，容易发生失真，尤其在对编时，多次的倒录极易发生信号严重衰减。* 家用格式（Hi8，S-VHS 和 VHS），这些家用格式与专业格式和 DV 格式相比，产生大量的噪声，且分辨率也很低。
* 制作过程将导致生成损失，因为复制视频意味着丢失一些数据。
* 模拟格式的视频需要用捕捉卡、帧控制卡将视频信号数字化后才能在计算机上处理。捕捉和录制是逐帧进行的，不实时。
数字视频
* 影像质量好、设备价格较低
* 不会导致制作过程的质量损失
* 不需要视频捕捉卡和帧同步卡，捕捉和录制是实时的。

　　数字视频的兴起突出显示了模拟技术在监视系统中的缺点，包括麻烦费力的因素（即手工进行录影带更换与存储）、无法升级、难以与其它系统集成，还无法进行远程访问。由于数字视频具备可编成功能，这是数字信号处理的内在功能，也是数字视频技术的基础所在，这就消除了上述障碍。

1.3.数字音频、视频优势

数字音视频的优势不仅在于效果好、易于存储和分发，更在于容易编辑处理。不再需要复杂而昂贵的专业设备，仅仅凭借一台普通的电脑和相应的软件，就能够处理各种数字音频文件，对其进行编码、修饰，在资金并不宽裕的县级电视台这一点很重要。在视频方面，一般的县级电视台使用的多为DVCAM或DVCPRO格式摄像机。DV 视频的54dB 信噪比 Betacam SP的 51dB 要好一些，DVC 5.75MHz 的亮度带宽比 Betacam SP的 4.1MHz 高出一截。然而现在市场上，专业的 Betacam SP 的摄像机还是拥有比 DV 更好的 CCD，而同时以 Betacam SP 摄像机为例，其价格至少是 Sony DCR-VX1000 市场价格的5倍。大部分专业质量的可互换的摄像机镜头（Fujinon，Canon）比整套 DCR-VX1000 还贵。直接压缩为 DV，而要达到 Betacam SP 的图像质量，需要使用带 DV 接口的专业级数字摄像机。无论如何，大部分专家认为 DV 与 Betacam SP 相比，DV 令人难以置信地“物超所值”。

二、广播电视数字化

2.1.数字音视频格式规范

音视频数字资源主要格式：

数字音频是指一个用来表示声音强弱的数据序列，是由模拟声音经采样、量化和编码后得到的。简单地说，数字音频的编码方式就是数字音频格式，我们所使用的不同的数字音频设各一般都对应着不同的音频文件格式。下面我们就来介绍几种常见的数字音频格式。

l·WAV格式

　　WAV格式是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被windows平台及其应用程序广泛支持。WAV格式支持许多压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，采用44.lkHZ的采样频率，16位量化位数，因此WAV的音质与CD相差无几，但WAV格式对存储空间需求太大不便于用户的交流和传播。

2·MlDl格式

　　MIDI格式又称作乐器数字接口，数字音乐/电子合成乐器的统一国际标准。它定义了计算机音乐程序、数字合成器及其他设备交换音乐信号的方式，规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的硬件及设备间传输的协议，可以模拟多种乐器的声音。MIDI文件就是MIDI格式的文件，在MIDI中存储的是一些指令。把这些指令发送给声卡，由声卡按照指令将声音合成出来。

3·"红皮书"格式

　　用户一定都很熟悉CD这种音乐格式了，扩展名CDA，其取样频率为44.lkHz,量化位数。CD存储采用了音轨的形式，又叫"红皮书"格式，其记录的是波形流，是近似无损的格式。

4，MP3格式

　　MP3全称是MPEG-lAudioLayer3，它在1992年合并至MPEG规范中。MP3能高音质、低采样率对数字音频文件进行压缩。

5·MP3Pro格式

　　MP3Pro格式可以在基本不改变文小的情况下改善原先的MP3音乐音质。它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情抄最大程度地保持压缩前的音质。

6·WMA格式

　　WMA格式是微软在因特网音频、视频领域中的力作。WMV格式是以减少数据流量但保持音质的方式实现了更高的压缩率，其压缩率一般可以 1:18。

7·MP4格式

　　MP4在文件采用了保护版权的编码技术，只有特定的用户才可以播放，有效址了音乐版权的合法性。另外MP4的压缩比达到了1:15，体积较MP3更小，但音质封下降。不过因为只有特定的用户才能播放这种文件，因此其流传性与MP3相比差距毛

8·VQF格式

　　VQF格式压缩率1:18，因此在相同条件下压缩后，VQF的文件体积比MP3小，更加有利于网上传播，同时音质极佳，接近CD音质。但VQF末公开技术，所以至今为止未能流行开来。

　　数字视频格式：

首先，我们来明确一下数字视频 (DigitalWdeo-DV)的概念，数字视频是定义压缩图像、声音数据记录及回放过程的标准。下面介绍几种常见的视频格式。

l·ASF格式

　　ASF格式是一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式。由于它使用MPEG4的压缩算法，所以压缩率和图像的质量都很不错。

2·NAVl格式

　　NAVI格式是newAVI的缩写，概括来说，NAVI就是一种去掉视频流特性的改良型ASF格式。

　　3·AVI格式 "

　　AVI格式是AudioVideoInterleave的缩写，这个视频格式在Win3·1时代就开始出现，这种格式的好处是兼容好、调用方便；图像质量好，但缺点是尺寸大。

4·MPEG格式

MPEG格式它包括了MPEG-l、MPEG-2 MPEG-4(注意，没有MPEG-3，大家熟悉的MP3只是MPEGLayer3)MPEG-l相咱家接触得最多的了，因为它被广泛应用在VCD的制作和一些视频片段下载的网络上。MPEG-2是应用在DVD的制作(压缩)方面，同时在一些HDTV清晰电视广播和一些高要求视频编辑、处理上也有相当的应用空间。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。

5、DlVX格式

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