第三章 非线性编辑系统的配件与软件平台 B

1. 第三章 非线性编辑系统的配件与软件平台B

2. 本章学习内容及要求 一、了解非线性编辑系统的计算机平台 二、了解非线性编辑系统的视频与音频处理子系统 三、了解非线性编辑系统的存储子系统 四、了解非线性编辑系统的周边设备及其分类 五、熟悉非线性编辑系统的系统配接 六、熟悉非线性编辑系统的软件平台 七、熟悉典型的非线性编辑系统

3. 第2章 非线性编辑系统的配件与软件平台 一、非线性编辑系统的计算机平台 非线性编辑系统一般情况下可以看作以下的架构：计算机平台+视音频处理子系统+非线性编辑软件。计算机平台属于基础硬件平台，主要完成数据存储管理，视音频处理子系统的工作控制和软件运行等任务；视音频处理子系统主要完成视频信号的输入处理、压缩与解压缩、特技混合处理、图文字幕的产生与叠加等功能；非线性编辑软件是一整套指令，指挥计算机平台和视音频处理子系统高效工作。

4. （一）、非线性硬件平台结构

5. 早期非线性编辑系统概念建立的时候，PC机还难以满足视频信号的传输要求。直到1995年，PC机中成功引入了PCI总线，才使以PC机为平台的非线性编辑系统产品成为行业的主流。早期非线性编辑系统概念建立的时候，PC机还难以满足视频信号的传输要求。直到1995年，PC机中成功引入了PCI总线，才使以PC机为平台的非线性编辑系统产品成为行业的主流。 • 其实，PCI总线的这种时分结构本质上也不适于传输视频数据，但借助当前的超大规模集成电路技术，使得帧同步机、数字特技发生器、数字切换台、字幕机、磁盘录像机和多轨DAT技术这些箱级的数字视频设备的功能，就能在标准的数字板卡上实现。板卡上的硬件可直接进行视音频信号的捕获、编/解码、回放，甚至直接管理素材硬盘，计算机则负责管理图形用户界面、字幕、网络等功能。

6. 这种方法彻底实现了多层画面的实时合成，使视频与音频信息处理不依赖计算机的速度，计算机也工作在轻松状态，从而在整体上提高了系统的可靠性。同时，计算机本身也在迅速发展，PC机已从32位过渡到64位，CPU主频已经达到了3 GHz以上，操作系统已经直接支持视频与音频操作，非线性编辑系统必将会登上一个新的台阶。

7. 一、非线性编辑系统的计算机平台 二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统 三、非线性编辑系统的存储子系统 四、非线性编辑系统的周边设备及其分类 五、非线性编辑系统的系统配接 六、非线性编辑系统的软件平台 七、典型的非线性编辑系统

8. 二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统 （非编系统的核心—非编卡） （一）、视频与音频处理子系统的工作原理与结构 1.单通道系统 单通道系统（只有一个压缩/解压缩通道）通常在硬件上无数字特技、数字混合和字幕叠加部分。它只是完成视频信息的捕获、压缩解压缩和编码输出，硬件结构如图2-1所示。

9. A/D转换 视频输入 解压缩 VFB 视频 混合器 SCSI 硬盘 SCSI 接口 数据 缓冲 D/A 转换 压缩 音频处理 GFB 计算机总线 单通道系统 1.单通道系统 图2-1 单通道系统结构图

10. 2.双通道系统 双通道系统实际上就是传统二对一编辑的模仿。图2-2显示了一个典型的双通道系统的结构图，为了更清楚的说明其改进部分，所以在图中忽略了视频采集部分。与单通道系统相比，双通道系统增加了DVE（Digital Video Effect数字视频特技）、Key（键特技，包括亮度键、色度键和Alpha键）和混合器。

11. VFB DVE Key 混 合 器 背景输入 A/D Codec VFB DVE Key SCSI 硬盘 SCSI 接口 数据 缓冲 Codec VFB DVE Key 音频 处理 GFB DVE Key DVE Key 计算机总线 图2-2 双通道系统结构 双通道系统

12. 双通道系统 • Matrox公司还于1995年推出了Movie-2总线的数字视频与音频扩展总线。Movie-2总线是符合ITU-R601（广播级）标准的介质流总线，总线速率超过242 MB/s。 Movie-2总线上的数据是高速连续传输的，不需要FIFO缓冲器。视频采样时钟是13.5 MHz，音频采样时钟是48 KHz，都是由27 MHz的主基准上分频得到的，以保证视频与音频准确同步。 Movie-2总线的连接方式如图2-3所示。

13. Codec1 Codec2 Movie-2 Bus 视频I/O VFB VFB 视频混合器 Movie-2总线 图2-3 Movie-2总线连接图

14. 3.内存中心结构 Pinnacle公司近期生产的高端视频编辑卡普遍采用了该公司的一种独到的革新方案——“内存结构”，用来代替传统的“视频流中心结构”。图2-4显示了“视频流中心结构”的解决方案，图2-5显示了“内存中心结构”的解决方案。

15. Memory Codec1 Mixer Video Audio Graphics Codec2 Codecs HUB3 Graphics Mixer 图2-4 视频流中心结构 图2-5 内存中心结构 3.内存中心结构

16. 4.Flex 3D特技结构 Flex 3D是Matrox公司在2000年推出的一种创新的实时视频混合和特技结构。Flex 3D首次将视频技术与三维技术相结合，利用图形加速技术提供种类无限的实时广播级2D、3D数字视频特技（DVE）。

17. 5、非编子系统（非线性编辑板卡）市场扫描 • 1．Matrox公司 加拿大的Matrox 公司是视频编辑领域著名的公司之一，它推出的视频板卡主要是 DigiSuite系列非线性编辑板卡。包括有 DigiSuite 、DigiSuite LE、DigiSuite DTV和DigiSuite LX，以及Matrox RT系列板卡。2001年Matrox公司又推出了DigiSuite MAX实时三维特技板卡，可分别配合在公司的其他板卡系列上使用。这些产品适用于实时非线性编辑、数字合成、绘画、字幕合成、三维动画、三维动画的录制、音频处理、DVD刻录等 。

18. 2．PINNACLE公司 PINNACLE 公司的ReelTime系列广播级实时双通道非线性编辑卡采用了4:2:2全数字化YUV信号处理,Motion-JPEG帧内压缩方式，数据率为13.4 MB/s，压缩比为1.6:1,具有独立的实时图文字幕通道；不需生成的A/B卷实时特技及数字接口。ReelTime系列所使用的实时特技除包括“亚拉丁”特技的全部效果外，还有专为该系统设计的130种专利特技效果。包括淡入淡出、实时抠像、心形、彩虹、钻石、碎片、水波、卷页、画中画在内的数百种实时二维、三维特技效果。而“亚拉丁”是PINNACLE公司的经典特技产品，有神奇的三维特技效果。

19. PINNACLE公司产品 • （1）DC 1000MPEG-2非线性视频编辑系统 • （2）DV500 实时3D效果的DV非线性编辑系统 • （3）miroVIDEO DC30 plus 桌面视频编辑系统 • （4）miroVIDEO DV300 plus 桌面视频编辑系统 • （5）TARGA 3100 增强型编辑系统

20. 3．DPS公司 加拿大的DPS公司是最早涉足与视频编辑卡制造领域的公司之一，它的一系列产品在中国都有相当的用户群体，但一般都局限于高端用户领域。 （1）PVR3500广播级的模拟非线性编辑系统 （2）EditBAY 实用的PAL制式下的视频编辑系统 （3）SPARK DV数字格式剪接卡

21. 一、非线性编辑系统的计算机平台 二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统 三、非线性编辑系统的存储子系统 四、非线性编辑系统的周边设备及其分类 五、非线性编辑系统的系统配接 六、非线性编辑系统的软件平台 七、典型的非线性编辑系统

22. 三、 非线性编辑系统的存储子系统 在非线性编辑系统中，存储素材的子系统是一个不可缺少的重要组成部分。但受技术上的制约，以硬盘组成的存储子系统又是最薄弱的环节。 RAID是目前存储子系统提高速率和冗余的主要手段，发明RAID的本意是为了容错，容错是标准化的，共分为0、1、2、3、5、10、30和50七个级别，0、1、3、5级已标准化，10、30和50仍在讨论中。RAID技术使无损压缩和无压缩的单路视频捕获不丢帧，并能实现视频压缩数据的多路捕获和回放。

23. 目前非线性中使用的RAID分为三种类型： 第一种类型是独立于计算机的硬盘阵列，具有独立的机箱和供电系统。 第二种类型是软件RAID，软件RAID必须在操作系统建立后才能创建。 第三种类型是RAID卡，这种方式介于独立硬盘阵列和软件RAID之间，它可分担一部分CPU的负担，但必须在操作系统建立后才能创建。

24. 一、非线性编辑系统的计算机平台 二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统 三、非线性编辑系统的存储子系统 四、非线性编辑系统的周边设备及其分类 五、非线性编辑系统的系统配接 六、非线性编辑系统的软件平台 七、悉典型的非线性编辑系统

25. 四、非线性编辑系统的周边设备及其分类 非线性编辑系统的周边设备主要有摄像机、录像机、视频切换开关、字幕机和视频监视器等。按照与其配置的录像机格式，非线性编辑系统的周边设备可以分为模拟系统和数字系统两大类，如表2-1所示。

26. 非线性编辑系统的周边设备及其分类

27. 一、非线性编辑系统的计算机平台 二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统 三、非线性编辑系统的存储子系统 四、非线性编辑系统的周边设备及其分类 五、非线性编辑系统的系统配接 六、非线性编辑系统的软件平台 七、典型的非线性编辑系统

28. 五、非线性编辑系统的系统配接 （一）非线性编辑系统的硬件平台的种类 （根据计算机等级和图像卡等级分） PC平台 MAC 平台 工作站平台（非压缩系统）

29. （二）、非线性编辑系统的系统配接 根据前期使用的视频设备不同，非线性编辑系统的组成与配接有所不同。前期数字视频设备和非线性编辑系统的有机结合，再辅助以高速数据传输、网络化资源共享等新技术以及硬盘录像机，盘带式录像机等可以组成全数字的电视节目制作系统。如图2-5所示，是PC机平台非线性编辑系统的系统配接。

30. 监视器 录像机 接口 话筒音箱 放像机 视频编辑卡外置借口箱 视频编辑卡 计算机 SCSI硬盘阵列 图2-5非线性编辑系统的系统配接示意图 PC平台非线性编辑系统的系统配接图

31. （三）、非线性编辑系统的特点、优点及不足 1、特点：A、以计算机为平台 B、用硬盘作为存储媒体 C、将视频、图形、动画、字幕、声音进行综合处理，对 活动图像进行动画处理和虚拟演播室等 2、优点：A、无磁头和机械磨损 B、无复制损耗 C、编辑、特技、动画、字幕、和配音可同时进行， 编辑精度高，修改方便 3、不足：硬件固化特技种类有限，软件特技需要生成 时间，用硬盘存储视音频信息，显得容量小，价位高 4、有瓶颈现象

32. 一、非线性编辑系统的计算机平台 二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统 三、非线性编辑系统的存储子系统 四、非线性编辑系统的周边设备及其分类 五、非线性编辑系统的系统配接 六、非线性编辑系统的软件平台 七、典型的非线性编辑系统

33. 六、非线性编辑系统的软件平台 非线性编辑系统的软件平台是以硬件平台为基础的，按照硬件平台的分类方法，非线性编辑软件也可分为三类：运行于工作站上的非线性编辑软件、运行于MAC机上的非线性编辑软件和运行于PC机上的非线性编辑软件。 • 1.Jaleo Jaleo是运行于SGI工作站上的非线性编辑软件系统，它采用全过程图像不压缩技术进行视频图像数字特技合成及非线性编辑处理。

34. 2.Final Cut Pro Final Cut Pro是由Premiere创始人Randy Ubillos设计的运行于MAC平台上的非线性后期编辑软件，它充分利用了 PowerPC G4 处理器中的“极速引擎”（Velocity Engine）处理核心，提供全新功能，不需要加装 PCI卡，就可以实时预览过渡、视频特技编辑、合成和特技效果。 • 3.Adobe Premiere Adobe Premiere 可以用于Mac和PC平台，通过对数字视频编辑处理的改进（从捕获视频到编辑，直到最终的项目输出），已经设计成专业人员使用的产品。它提供内置的跨平台支持以利于DV设备的大范围的选择，增强的用户界面，新的专业编辑工具以及与其他Adobe应用软件无缝的结合。

35. 4. After Effects After Effects是一款用于视频特效系统的专业视频合成软件，它借鉴了许多优秀软件的成功之处，将视频特效合成提升到了一个新的高度。和Premiere一样，After Effects已经成为专业的跨媒体传输设立动态图形和视觉效果的标准，在精确控制的前提下，可以充分展示用户无限的创造性。

36. 一、非线性编辑系统的计算机平台 二、非线性编辑系统的视频与音频处理子系统 三、非线性编辑系统的存储子系统 四、非线性编辑系统的周边设备及其分类 五、非线性编辑系统的系统配接 六、非线性编辑系统的软件平台 七、典型的非线性编辑系统

37. 七、非线性编辑系统的软硬件平台——典型的非线性编辑系统 • 1、新奥特-神器 I800系列非线性编辑系统 神器I800系列非线性编辑系统是新奥特全面考虑编辑制作人员在节目制作中对非线性编辑的要求，顺应网络技术的发展而研发的，全面支持AUTO.NET架构，引入了面向应用、面向网络的概念，追求开放性，网络化，个性化的非线性编辑系统。

38. 2、大洋-D3-Edit系列非线性编辑系统 D3-Edit非线性编辑系统是大洋公司全新推出的全新产品家族，满足从SD到HD，从剪辑到包装合成，从视频后期到录音缩混的电视节目制作需求。面对用户飞速发展的业务，广电技术和IT技术的不断融合，D3-Edit非线性编辑系统会最终脱离简单编辑工具的范畴，成为一个面向无限媒体应用的多媒体桌面环境。

39. 3、索贝-EditMax1000系列非线性编辑系统 EditMax1000是索贝数码最新推出的移动非编系列产品，与SONY XDCAM专业光盘产品、DVCAM系列产品、eVTR及其他传统摄录像机的完美结合，为本地、紧急新闻、异地记者站提供全方位的新闻采编、传输的全流程解决方案，具备强大的应急反应能力。

40. 本章小结 本章首先对非线性编辑系统的软硬件平台作了概括性的介绍，对非线性编辑系统的硬件平台组成、视频编辑卡的工作原理及其分类、非线性编辑系统的配接方法和非线性编辑系统的软件平台做了详细的介绍。初学者由于缺少实际操作经验，容易忽视非线性编辑系统硬件平台的作用，而较多注意软件平台的操作技巧。实际上硬件平台的性能直接决定了非线性编辑工作的效率和输出作品的质量。因而在这一章里，读者应着重理解视音频编辑卡的工作原理，体会单通道视音频编辑卡和双通道视音频编辑卡的不同之处，了解当前典型的非线性编辑系统的组成及其基本性能，为进入实际工作及进一步学习打下良好的基础。