学校用数字视频制作系统的设计与配置.docVIP

9.2 学校用数字视频制作系统的设计与配置 在学校里，由于电化教学、网络教学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学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Mbps 50 25 50 88 18 25 25 磁带宽度mm 12.65 6.35 6.35 12.65 12.65 6.35 6.35 磁迹宽度um 20 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。 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。DVCPRO25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。Betacam 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，Betacam 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DVCAM还配备IEEE-1394接口，可实现摄/录、录/录之间压缩比特流的传送。（IEEE-1394是一种数字电视标准接口，主要用于家庭网络）。 4. 可靠性 由于数字录象机处理的数据率高，因而磁鼓转速很高：如DVCPRO和DVCAM因磁鼓直径小，其磁鼓转速高达9000转/分。Digital-S、Betacam-SX和数字Betacam为都4500转/分。如果以4倍速或2倍速工作，其转速又明显提高，这样伺服系统、走带系统的可靠性，磁头及机械的耐磨性等是个重要的问题。 由于Betacam-SX所处理的数据率最低，所以其可靠性最高。但DVCPRO 50和Digital-S数据率高，其可靠性较低。 5. 系统匹配 一个系统中若混杂多种格式及多种品牌的设备，在不同的设备间分配视频码流，可能需要A-D/D-A转换、压缩码流和非压缩码流的转换、不同压缩编码间的转换及不同取样比之间的转换等，这会造成较大信号损失。一般来说，不同压缩格式视频码流间的转换所造成的图像损