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1、个人资料整理仅限学习使用 9.2 学校用数字视频制作系统的设计与配置 在学校里，由于电化教案、网络教案以及多媒体课件制作的 需要，要求构建一个数字视频制作系统，系统的结构框图如图1 ： 系统以数字化平台为核心，各环节之间全部采用数字信号 传输，数字摄像机拍摄的高清晰、数字化图像信号，通过数字 录像机无损失、无失真地高速传送给非线性编辑系统，非线性 编辑系统完成数字图像的加工处理，达到符合电视播出图像质 量标准，实现电视节目制作，并记录到录像带上用于电视节目 播出或刻录在光盘中存储。还可输出各种数字化视频格式供多 媒体教案课件制作和放在校园网服务器的硬盘上做点播使用。 一、数字记录设备记录格式的
2、选择： 目前国际上采用磁带为记录媒体的数字分量格式共有7 种， 见表 1。 表 1、几种数字分量格式 生产厂家JVC 松下松下索尼索尼索尼 数字格式DIGITAL-S DVCPRO25 DVCPRO 50 数字 Betacam BETACAM-SX DVCAM DV 取样比4:2:2 4:1:1 4:2:2 4:2:2 4:2:2 4:2:0 4:2:0 量化比特8 8 8 10 8 8 8 压缩方式帧内压缩帧内压缩帧内压缩帧内压缩MPEG-2 帧内压缩帧内压缩 压缩比3.3:1 5:1 3.3:1 2:1 10:1 5:1 5:1 数据率 Mbps50 25 50 88 18 25 25 磁
3、带宽度 mm12.65 6.35 6.35 12.65 12.65 6.35 6.35 磁迹宽度 um20 18 18 26 32 15 10 磁带兼容S-VHS DV DV,DVCPRO BETACAM SP BETACAM SP DV 推出时间1995 1996 1998 1993 1996 1997 1995 记录格式的选择是一项非常重要的内容。在选择格式时， 应根据对采样标准的要求，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进行考虑。 ： 园网视频点播。 个人资料整理仅限学习使用 1. 图像质量 数字录像机所采用的视频取样结构、量化比特、压缩方式 及压
4、缩比等从根本上决定了其图像质量。Digital Betacam是唯一采用 10b量化的数字格式，具有4:2:2取样结构， 压缩比仅为 2:1，码率高达 88Mb/s，具有很高的图像质量。DVC PRO25和50、Digital- S及DVCAM 都采用 8b量化。其中 DVCPRO25采用4:1:1取样，色 度的水平分辨力降低了一半；DVCAM 采用4:2:0取样，色度的 垂直分辨力降低了一半。其压缩比都为5:1，码率为 25Mb/s，图 像质量稍差。 DVCPRO 50和Digital- S都采用 4:2:2取样，压缩比为 3.3:1，码率达 50Mb/s，可以得到 较好的图像质量。 Bet
5、acam SX采用了 MPEG- 2的压缩编码方式，但其编辑中有“ 时域漂移 ” 现象和高达 10倍的 压缩，使之在多代复制中信号损失较大。在纠错编码方面，Bet acam SX所采用的二维 RS码中的校验码附加率最高，达到41.7%，误 码纠错能力也最强。其它几种格式所采用的RS码的校验码附加 率基本相当，接近 20%，都有着较强的误码纠错能力。 2. 兼容性 数字 Betacam与Betacam SX都可重放 Betacam SP。Digital- S能重放 S-VHS。DVCPRO能重放 DV格式。 DVCAM 则能与 DV 格式双向兼容。 3. 接口与数据的高速传送 数字录像机都采用
6、SDI作为标准数据接口。此外，各厂家设 备还利用高速压缩数据流接口实现2倍速或 4倍速的数据传送。 例如： Betacam SX和DVCAM 利用QSDI接口实现 4倍速的数据传送；DVCPRO 和Digital- S则利用 CSDI接口实现 2倍速的数据传送。另外，DVCPRO和D VCAM 还配备 IEEE- 1394接口，可实现摄 /录、录 /录之间压缩比特流的传送。454532484457 清晰度( 线500530500500800800800 信噪比(dB58506062 灵敏度F5.6F11.0F11.0F11.0 体积(mm3 93x112x193241x251x50880x10
7、5x192130x245x275275x245x130 重量(kg1.284.45.90.8555.5 功率(W5.312.1177.9182020 DV接口有有有有有有有 数字摄象机选购要点： 1、尽可能购置 3CCD的数字摄像机，其色彩还原性好。 2、CCD尺寸大，象素数多，图像细节越丰富。 3、摄像机水平清晰度越高，输出图像越清晰、细腻。 4、信噪比越高，传输图像信号质量越高。 5、灵敏度越高，在同样环境下拍摄的图像越清晰、透彻， 层次感越强。 6、体积越小，运输和携带越方便；重量越轻，摄像师的负 担越小；小巧、轻便使专业人员可以迅速、方便地采集素材。 7、功率越小，耗电越少，同样容量的
8、电池可使用的时间越 长，磁带记录的时间也越长； 数字录像机的选择配置可以根据数字摄像机的格式和档次 配置。几种数字录像机性能比较见表3。 表3、几种数字录像机性能比较 品牌SONYSONYSONYSONY松下松下松下JVC 录像格式DVCAMDVCAMDVCAMDVCAMDVCPRODVCPRODVDV 机器型号DSR-V10PDSR-11DSR-30PDSR-70APAJ-D455AJ-D230HAG-DV2700BR-DV600EC DV接口有有有选购选购选购有有 S-视频有有有有有有有有 复合视频有有有有有有有有 个人资料整理仅限学习使用 分量视频有有有 SDI接口选购选购 遥控接口RS
9、-422ARS-422ARS-232CRS-422A 体积(mm 148x62x135 180x73x265430x129x374211x149x443424x175x415214x132x391 445x123x373212x88x324 重量(kg0.972.89.25.814.3773.6 功率(W11.515324695523627 考虑到教案使用，视频指标要求不太高，所以可以选用 DVCAM 格式或者 DV格式的录象机。重点在于选择接口功能多的 机型。 三、非线性编辑系统的选配 非线性编辑系统作为视频制作系统的核心，选购 视频处理卡是关键，要考虑与数字摄录编设备的最佳配置 无 压 缩
10、 , MPEG- 2, DV 混合编辑 DV, DV50, MPEG-2DV, MPEG-2 DV, DVCAM, DVCPRO,MPEG-2 I帧 ， MPEG-2 IBP 实时 DV输出是是是是否否 个人资料整理仅限学习使用 表中 DVRexRT Pro 、DC 2000等属于中等价位，用于构建专 业级的非编系统；而TARGA 3000 、DTV 、Digisuite LX则价位 较高，可构建广播级的非编系统。在选择系统或板卡时还要注 意一些基本问题： (1压缩格式 : 选购非编要注意压缩格式与录像机的配套问 题，尽量使用同一种格式连接，以避免不同格式之间进行转换 带来信号损失。 (2压缩
11、比 : 压缩比越大，信号损失越大，压缩比越小，信 号损失越小，但要求的存储硬盘更大，系统最小压缩比是评价 一个系统的重要指标，随着大容量硬盘的发展及价格降低，最 好选用压缩比小的产品。 (3关于音频方面 : 音频的采集和处理集成到视频处理卡上 的完整的非线性编辑系统，无论是采集、编辑或回放时，都能 自动将音频信号同步于视频信号，而且不会影响到视频信号的 质量，如果采用普通多媒体音频卡不能满足广播电视的要求。 (4系统功能 :1 采集素材时，系统应该提供多种压缩比以 满足不同要求，有与现有录像设备配套的设备接口。2编辑功 能应具备音视频非线性编辑，2 维、3 维特技，字幕、动画制 作、图形制作等
12、功能，编辑界面直观，使人一目了然。3选购 具有实时特技的系统，以免长时间等待。4视音频数据存放要 采用标准的文件格式，以避免进行文件格式转换时而造成数据 丢失。 四、系统总体配置方案 1）、基于 DV格式的经济型多媒体视频制作系统，见图2。 摄像机选用民用 DV格式数字摄像机，比较实用。数字录像 机或数字摄像机）的数字视频信号经DV数字输入 /输出接口无 损失传入非线性编辑系统中，可以做丰富的实时特技加工处理 ，能够实时输出 DV 数字信号，制作成本低，信号质量好， 输出格式 DV, DVD, 模 拟 视频 ,MPEG-1-2, WMV,QuickTime DV,模拟视频 , MotionCD
13、, 交 互式 DVD,Internet 流式视频 DV, DVD, CD, Internet流式视 频 DV ，DV50 ，MPEG 2 I帧， MPEG 2 IBP MPML。DV, DVD, VCD DV,DVD, 模 拟 视 频, MPEG-1- 2,Real, WMV,QuickTime 实时图 像叠 加可以未知可最多 8层超过 3 层超过 3 层3层 个人资料整理仅限学习使用 图 2、基于 DV 格式经济型多媒体视频制作系统 可以满足专业电视节目制作的需要。模拟录像机的信号也可通 过DVRexRT板卡的模拟接口转换成数字信号，输入到DVRexRT 非线性编辑系统进行处理，使原有的录像
14、资料和素材也能在非 线性编辑中完成各种特技加工，实现原有资源的延续和利用， 但图像指标要差一些。 由DVRexRT板卡组成的非线性编辑系统具有DV数字接口视 频实时输出；内置精确到帧的IEEE1394录像机控制器，可以完 成精确的素材采集与回放；多达十轨的独立实时运动字幕；准 实时的三维特技，丰富多彩的实时特技效果；广泛的输出格式 ，如MPEG-2、QuickTime、Windows Media等文件输出，支持因特网流视频。在保证编辑效果和图像 质量的情况下， DVRexRT非线性编辑系统可以仅通过IEEE1394 线同一台数字摄像机连接，便可完成采集、编辑和回放的全部 功能，从而构成系统的最
15、简单方案。DVRexRT非线性编辑系统 配合多媒体著作工具、多媒体光盘刻录系统即可完成多媒体课 件的制作任务和视频素材的保存，将制作的视频流文件装入校 园网服务器，即可实现网上视频点播和远程网络教案。 具体方案：数字摄录一体机： 松下 DV 一体化数字摄像机AG-DVC200 ，1台 ， 参 考 价 格：3.5 万元。 个人资料整理仅限学习使用 数 字 编 辑 录 放 机： 下 A G - D V 2 7 0 0 录 像 机 ， 1 台 ， 参 考 价 格 ： 1 . 个人资料整理仅限学习使用 9 万 元 。 非编设备： 选用国产非编系统产品，如明达DVRex RT 实时非线性编辑系统，或金方
16、力GFD- DVRexRT实时数字非线性编辑系统，参考价格：68万。或 者选用 DVRex RT板卡 约2.7万元）加计算机组装，总参考价格约4万左右 。 系统配置如下： l）、主机：双 P1G CPU；双 CPU主板； 256M内存； 40G系统硬盘； 19” 显示器；高 速SCSI接口卡等。 2）、DVRexRT板卡 1套两块及接口箱）。 3）、72G高速 SCSI视频硬盘 1套。 4）、三维特技加速卡提供二百多种三维特技）1块。 5）、实时非编及字幕软件1套。 光盘刻录机、数码相机、监视器等周边设备的选择略）。总 的系统投资约 20万元。 2）、基于格式的专业型多媒体视频 制作系统，见图
17、3 个人资料整理仅限学习使用 图3 基于格式的专业型多媒体视频制作系统 摄像机选用专业档或格式数字摄 像机，清晰度高于 500线以上，图像指标高，素材带可以直接供 给电视台使用。数字录像机通过数字输入/输 出接口接至非线性编辑系统，以保证与非线性编辑系统的数字 无损高速传输；数字信号经接口无需进行转 换和压缩，在非线性编辑系统中可以做丰富的、实时的、三维 的特技加工处理，同时可以无损失、无转换地进行实时输出数 字信号，专业化程度高，信号质量好，可以满足广播电视制作 的需要。同时也可以输出模拟信号供各种播放需要。 国产非线性编辑系统采用加拿大Matrox公司图像卡， 它是一款专为数字电视时代而设
18、计的服务器硬件，其出色的实 时性能、广播级的图像质量，被国际、国内众多厂商采用。它 支持双路采集或四路回放；支持DV25、DV50、MPEG- 2多种压缩格式；支持DV至MPEG- 2格式的转换，实现二维、三维的实时特技。先进的MPEG- 2视频编辑硬件平台，是新一代数字电视的压缩标准，它代表了 未来的发展方向。 MPEG- 2的数据流格式是设计网络视频传输的最好的选择，可以直接用 于刻录 DVD 光盘。这种专业视频制作系统可满足电视台图像视 频制作的需要，也可满足多媒体课件制作和出版发行的需要。 具体方案： 摄录一体机： SONY DSR 一 250P ，1 台，参考价格： 4.02=8 万
19、。编辑 录放机： SONY DSR 一 30P， 2 台，参考价格： 32=6 万。 非编设备： 选用国产非编系统产品，参考价格：10万左右。或者选 用Digisuite DTV 板卡约5万元）加计算机组装，总参考价格约7万左右 。 参考系统配置如下： 1）主机： P4 2.4G CPU ； P4服务器主板/ ；512MB内 个人资料整理仅限学习使用 存； 高速 SCSI 接口；专业图形加速卡；双19”显示器；专 业非编机箱。 2） Matrox DigiSuite DTV非线性编辑板卡一套。 3） Digi-MAX 三维加速卡一套。 4）72G高速 AV硬盘一套。 5）Premiere 非线性编辑软件一套，三维特技软件等。 周边设备选择 略）。系统总造价约30 万以上。