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1、第第4 4章章 視頻處理技術(shù)視頻處理技術(shù) 4.1 4.1 視頻基礎(chǔ)知識視頻基礎(chǔ)知識4.2 4.2 電視技術(shù)基礎(chǔ)電視技術(shù)基礎(chǔ)4.3 4.3 視頻處理軟件和視頻處理軟件和Adobe PremiereAdobe Premiere4.1 4.1 視頻基礎(chǔ)知識視頻基礎(chǔ)知識4.1.1 4.1.1 視頻概述視頻概述1 1視頻的定義視頻的定義 隨時間動態(tài)變化的一組圖像，一般由連續(xù)拍攝的一系列靜止圖像組成。幀：幀：視頻中的一幅畫面。2 2視頻信號的主要特點(diǎn)視頻信號的主要特點(diǎn)（1 1）內(nèi)容隨時間變化；）內(nèi)容隨時間變化；（2 2）有與畫面同步的聲音信號（即伴音）。）有與畫面同步的聲音信號（即伴音）。3 3視頻與圖像

2、的關(guān)系視頻與圖像的關(guān)系 視頻是運(yùn)動的圖像序列視頻是運(yùn)動的圖像序列圖像：通過掃描儀或數(shù)碼相機(jī)輸入或圖像處理軟件繪制而成。視頻：通過電視機(jī)、錄像機(jī)、攝像機(jī)或視頻編輯軟件制作合成的。4 4視頻的應(yīng)用視頻的應(yīng)用 廣播電視、通信、電視電話會議和娛樂等。4.1.2 4.1.2 視頻的分類視頻的分類1 1模擬視頻模擬視頻 一種用于傳輸圖像和聲音并隨時間連續(xù)變化連續(xù)變化的電信號。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：以模擬電信號記錄，依靠模擬調(diào)幅手段在空間傳播，使用盒式磁帶存儲在磁帶上。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：經(jīng)過多次拷貝以后信號會產(chǎn)生失真，圖像的質(zhì)量隨著時間的流逝而降低，模擬視頻信號在傳輸過程中容易受到干擾。2 2數(shù)字視頻數(shù)字視頻 由隨時間變化

3、的一系列數(shù)字化的圖像序列組成。由隨時間變化的一系列數(shù)字化的圖像序列組成。數(shù)字化過程包括采樣、量化和編碼采樣、量化和編碼 特點(diǎn)特點(diǎn)：可以永久地保存和無限次拷貝而不會出現(xiàn)任何失真，傳輸過程中不容易受到干擾，也沒有傳輸距離的限制，不會因?yàn)樾盘査p而導(dǎo)致失真，可以使數(shù)字視頻達(dá)到交互使用交互使用的目的。可以進(jìn)行創(chuàng)造性的非線性編輯。4.1.3 4.1.3 視頻文件格式視頻文件格式 1 1AVIAVI視頻格式視頻格式是一種音頻視頻交錯記錄的數(shù)字視頻文件格式。獨(dú)立于硬件設(shè)備，但各種版本不一定能夠兼容播放。2 2ASFASF和和WMV WMV ASF：流媒體格式，Microsoft開發(fā)，使用了MPEG4壓縮編碼

4、算法。WMV：流媒體格式，是ASF的升級。同等視頻質(zhì)量下，WMV數(shù)據(jù)量很小，很適合在網(wǎng)上播放和傳輸。3 3MOVMOV視頻格式視頻格式 Apple公司開發(fā)，擴(kuò)展名為mov，用QuickTime for Windows可播放。4.MPEG4.MPEG標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)nMPEG-1：壓縮率很高，清晰度損失比較大。包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盤中的.dat文件等。nMPEG-2：是一種低數(shù)據(jù)率，高質(zhì)量的視頻壓縮算法。包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盤上的.vob文件等。nMPEG-4：運(yùn)動圖像壓縮算法實(shí)現(xiàn)了以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖象質(zhì)量，廣泛應(yīng)用于視頻電話、視

5、頻電子郵件和電子新聞等領(lǐng)域，其數(shù)據(jù)傳輸速率要求較低（在4.864Kb/s）。常用視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)匯總常用視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)匯總壓縮標(biāo)壓縮標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)屏幕比例屏幕比例分辨率分辨率（像素）（像素）幀頻幀頻率率備備注注MPEG-1 MPEG-1 4 4：3 3352x240352x24029.9729.97NTSCNTSC制式制式MPEG-1 MPEG-1 4 4：3 3352x288352x2882525PAL PAL 制式制式MPEG-2 MPEG-2 4 4：3 372048072048029.9729.97NTSCNTSC制式制式MPEG-2 MPEG-2 4 4：3 37205767205762525PA

6、L PAL 制式制式HDTVHDTV1616：9 91920*1080p1920*1080p6060逐行，但并沒有信號源逐行，但并沒有信號源HDTVHDTV1616：9 91920*1080i1920*1080i6060隔行隔行掃掃描，中國描，中國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)HDTVHDTV1616：9 91280*720p1280*720p6060逐行，中國逐行，中國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)4.2 4.2 電視技術(shù)基礎(chǔ)電視技術(shù)基礎(chǔ) 4.2.1 4.2.1 電視基礎(chǔ)電視基礎(chǔ)1.1.基本概念基本概念(1(1）幀頻與場頻）幀頻與場頻 幀頻：每秒掃描的幀數(shù) 場頻：每秒掃描的場數(shù) 行頻：每秒掃描的行數(shù)(2(2）全電視信號：）全電視信號：

7、即一幀電視信號，由奇數(shù)場行信號和偶數(shù)場行信號順序構(gòu)成。(3(3）分辨率：）分辨率：用垂直方向和水平方向的分辨率來表示。(4(4）伴音：）伴音：電視信號的聲音載頻為6.5MHz，伴音質(zhì)量為單聲道調(diào)頻廣播質(zhì)量。(5(5）SMPTESMPTE單位：單位：是一個時間碼標(biāo)準(zhǔn)，小時：分鐘：秒：幀2 2彩色與黑白電視信號的兼容彩色與黑白電視信號的兼容 指黑白電視機(jī)接收彩色電視信號時能夠產(chǎn)生相應(yīng)的黑白圖像，而彩色電視機(jī)在接收黑白電視信號時也能產(chǎn)生相應(yīng)的黑白電視圖像。在彩色電視信號中使亮度和色度信號分開傳送，以便使黑白電視和彩色電視能夠分別重現(xiàn)黑白和彩色圖像。采用YUV空間表示法就能夠?qū)崿F(xiàn)黑白電視與彩色電視的兼

8、容，還可以充分利用人眼對亮度細(xì)節(jié)敏感而對彩色細(xì)節(jié)遲鈍的視覺特性，大大壓縮色度信號的帶寬。4.2.2 4.2.2 彩色電視制式彩色電視制式 電視制式電視制式采用技術(shù)采用技術(shù)制定時間制定時間制定國制定國家家采用的國家或地區(qū)采用的國家或地區(qū) 特特 點(diǎn)點(diǎn)NTSCNTSC制式制式正交平衡調(diào)幅1952年美國加拿大、日本、韓國、菲律賓、中國的臺灣幀頻為30fps或29.97fps，525行/幀，寬高比為4:3，隔行掃描方式。顏色模型是YIQ模式，其中Y表示亮度，I和Q表示色度。PALPAL制式制式逐行倒相正交平衡調(diào)幅1962年德國英國、新加坡、中國大陸及香港，澳大利亞、新西蘭幀頻為25fps，625行/幀，

9、寬高比為4:3，隔行掃描方式，顏色模型是YUV模式，其中Y表示亮度信號，U和V表示色度信號。SECAMSECAM制式制式時間分隔法來傳送兩個色差信號 1966年法國東歐和中東一帶與PAL制式類似，差別是SECAM中的色度信號是頻率調(diào)制，且兩個色差信號是按行的順序傳輸?shù)?。HDTVHDTV標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 高清數(shù)字電視垂直清晰度的最大值為1080線(1080/50i)，每行有1920個有效取樣點(diǎn)，屏幕寬高比為16：9。4.2.3 4.2.3 電視機(jī)的輸入輸出信號電視機(jī)的輸入輸出信號 1 1高頻或射頻信號（通過天線接收）高頻或射頻信號（通過天線接收）在空中傳播電視信號，必須把視頻全電視信號調(diào)制成高頻或射頻信

10、號，每個信號占用一個頻道。我國采用PAL制，每個頻道占用8MHz的帶寬。2 2復(fù)合視頻信號（通過復(fù)合視頻信號（通過AVAV端口）端口）包括亮度和色度的單路模擬信號，也即從全電視信號中分離出伴音后的視頻信號，這時的色度信號還是間插在亮度信號的高端。3 3兩分量視頻信號（通過兩分量視頻信號（通過S-VIDEOS-VIDEO端口）端口）把亮度和色度信號分成兩路獨(dú)立的模擬信號，用兩路導(dǎo)線分別傳輸并可以分別記錄在模擬磁帶的兩路磁跡上。這種信號不僅其亮度和色度都具有較寬的帶寬，而且由于亮度和色度分開傳輸，可以減少其互相干擾，水平分解率可達(dá)420線。與復(fù)合視頻信號相比，S SVideoVideo可以更好地重

11、現(xiàn)色彩?？梢愿玫刂噩F(xiàn)色彩。4.2.4 4.2.4 電視掃描方式電視掃描方式1 1逐行掃描逐行掃描 電子束從顯示屏的左上角一行接一行地掃到右下角，在顯示屏上掃一遍就顯示一幅完整的圖像。2.2.隔行掃描隔行掃描 每幀畫面需要掃描兩次，一次奇數(shù)場，一次偶數(shù)場。隔行掃描的總行數(shù)必須是奇數(shù)。隔行掃描要求第一場結(jié)束于最后一行的一半，不管電子束如何折回，它必須回到顯示屏頂部的中央，這樣就可以保證相鄰的第二場掃描恰好嵌在第一場各掃描線的中間。4.3 4.3 視頻處理軟件和視頻處理軟件和Adobe PremiereAdobe Premiere線性編輯線性編輯非線性編輯非線性編輯編輯編輯素材的搜索和錄制必須按時

12、間順序進(jìn)行。可以對原素材任意的部分進(jìn)行隨機(jī)存取、修改和處理。素材素材模擬視頻信號，保存在“磁帶”上的電磁信號或保存在電影膠卷上的前后有關(guān)聯(lián)的圖像。數(shù)字視頻信號，保存磁盤上的計算機(jī)文件。組成組成錄像機(jī)、編輯放像機(jī)、遙控器、字幕機(jī)、特技臺等價格昂貴的專用電子設(shè)備。計算機(jī)，視頻卡和非線性編輯軟件。特點(diǎn)特點(diǎn)視頻編輯中就要反復(fù)地前卷或后卷磁帶來反復(fù)地前卷或后卷磁帶來尋找素材尋找素材，相當(dāng)費(fèi)時。對原視頻的插入，刪除，修改等編輯手續(xù)繁多，所以線性編輯不容易制作出藝術(shù)性強(qiáng)，加工精美的視頻節(jié)目。無需按照時間順序編輯無需按照時間順序編輯，可以方便地對素材進(jìn)行預(yù)覽、查找、定位、設(shè)置入點(diǎn)和出點(diǎn)。非線性編輯軟件還提供豐

13、富的特技功能、視頻特效、字幕功能和音頻處理功能，可以充分發(fā)揮編輯人員的創(chuàng)造力和想象力，創(chuàng)作出各種題材的視頻節(jié)目。4.3.1 4.3.1 基本操作基本操作Premiere Pro操作界面 1 1新建項目新建項目 項目文件的擴(kuò)展名為prproj，用于記錄本項目各素材的來源路徑，以及各素材在時間線上的位置，并設(shè)置項目最終渲染輸出的“影片文件”的制式、播放速度和畫面分辨率等參數(shù)。加載預(yù)置自定義設(shè)置 編輯模式編輯模式：對于制作Windows中使用的影視作品，一般選擇“桌面編輯模式”，如果制作DV或HDV，可以選擇針對各種不同電視制式的DV或HDV選項?！皶r間基準(zhǔn)時間基準(zhǔn)”：決定影片放映時每秒播放的幀數(shù)，

14、單位是fps。24fps：編輯電影時采用的標(biāo)準(zhǔn)。25fps：用于編輯PAL制式和SECAM制式的視頻節(jié)目。29.97fps：是NTSC制式標(biāo)準(zhǔn)，用于廣播級的錄像帶設(shè)定。30fps：是NTSC制式的四舍五入標(biāo)準(zhǔn)，用于非廣播級的錄像帶。顯示格式顯示格式：表示時間線窗口中時間標(biāo)尺的刻度顯示方式。2 2導(dǎo)入素材導(dǎo)入素材 首先把素材導(dǎo)入到項目文件中，再把素材拖放到音頻或視頻軌道。按照資源管理器方式對素材進(jìn)行分類管理分類管理。3 3時間線窗口時間線窗口對視頻素材進(jìn)行剪接、合成和效果控制的一個編輯窗口。幀號添加和刪除軌道素材持續(xù)時間和播放速度 邊緣吸附章節(jié)標(biāo)記無編號標(biāo)記4 4常用的工具常用的工具 按鈕按鈕名

15、稱名稱功功 能能選擇工具選擇工具選擇和移動素材選擇和移動素材 軌道選擇工具軌道選擇工具 選擇某個軌道，按住選擇某個軌道，按住ShiftShift鍵可選擇多個軌道。鍵可選擇多個軌道。波紋編輯工具波紋編輯工具 改變素材剪輯的持續(xù)時間，不影響其他素材的持續(xù)時間，也不改變剪輯的播放速度。改變素材剪輯的持續(xù)時間，不影響其他素材的持續(xù)時間，也不改變剪輯的播放速度。旋轉(zhuǎn)編輯工具旋轉(zhuǎn)編輯工具 調(diào)整素材剪輯的持續(xù)時間，不改變播放速度，會影響相鄰素材的持續(xù)時間，而且相鄰調(diào)整素材剪輯的持續(xù)時間，不改變播放速度，會影響相鄰素材的持續(xù)時間，而且相鄰兩段素材總的持續(xù)時間不會改變。兩段素材總的持續(xù)時間不會改變。比例縮放工具

16、比例縮放工具 改變剪輯的持續(xù)時間，同時也改變了剪輯的播放速度。改變剪輯的持續(xù)時間，同時也改變了剪輯的播放速度。剃刀工具剃刀工具 分割當(dāng)前軌道的素材，按住分割當(dāng)前軌道的素材，按住ShiftShift同時分割多個軌道。同時分割多個軌道。錯落工具錯落工具 當(dāng)視頻軌道上的影片剪輯是一個影片片段時，利用該工具可以使影片片段的入點(diǎn)與出當(dāng)視頻軌道上的影片剪輯是一個影片片段時，利用該工具可以使影片片段的入點(diǎn)與出點(diǎn)同步提前或推后，而且不改變影片剪輯的持續(xù)長度和剪輯所在的位置。點(diǎn)同步提前或推后，而且不改變影片剪輯的持續(xù)長度和剪輯所在的位置?；瑒庸ぞ呋瑒庸ぞ?將前一段素材的出點(diǎn)和后一段素材的入點(diǎn)推后或推前。將前一段素材的出點(diǎn)和后一段素材的入點(diǎn)推后或推前。鋼筆工具鋼筆工具 可以用來調(diào)節(jié)透明控制線的位置。可以用來調(diào)節(jié)透明控制線的位置。平移工具平移工具 平移顯示在時間線上的素材。平移顯示在時間線上的素材。縮放工具縮放工具 放大或縮小顯示在時間線上的素材。放大或縮小顯示在時間線上的素材。5 5關(guān)鍵幀設(shè)置和透明度調(diào)整關(guān)鍵幀設(shè)置和透明度調(diào)整淡入淡出設(shè)置 默認(rèn)情況下上面的視頻軌道內(nèi)容會遮擋住下面視頻軌道的內(nèi)容，通過設(shè)置各