非线性编辑(基础知识及概念).pdf

非线性编辑的基础知识及概念

1概论

非线性编辑这个名称是为了与传统的线性编辑相区别而产生的。传统的电子编辑方法是线性

编辑。在非线性编辑系统中，视音频素材存放在盘体表面同心圆状的磁道中，磁头在二维的

极坐标环境中定位和读写。对于存储在盘上的任意位置的素材，磁盘与磁头二者的联动一般

用几ms就可以找到，找点时间基本上没有差别，所以称为非线性编辑。因此，通常把基于

磁带的编辑系统称为“线性编辑系统”，而把基于磁盘的编辑系统称为非线性编辑系统。

由于非线性编辑系统的信息存储位置与接受信息的顺序不相关，盘上所存任何文件均可随时

调用或修改，插入内容不需要重录，大大提高了编辑效率。不仅如此，更重要的是，它还具

有许多线性编辑所不具有的功能，可以处理文字图形图像动画等多种形式的素材，实

现了完整意义上的非线性编辑，极大丰富了影视制作的手段。常见的非编系统分为三类：

1)基于工作站平台的系统。该系统大多建立在SGI图形工作站基础上，一般图形动画和

特技功能较强，但价格昂贵，软硬件支持不充分。

2)基于MAC平台的系统。该系统在非线性编辑发展的早期应用得比较广泛，未来的发展在

一定程度上受到苹果硬件平台的制约。

3)基于PC平台的系统。这类系统以Intel及其兼容芯片为核心，型号丰富，性价比高，装

机量大，发展速度也非常快，是当今的主导型系统。另外，这类非线性编辑系统正在向网络

化发展，大大提高了电视台内部的制作播出效率。

下面以基于PC平台的系统为例，介绍非编系统的硬件技术。

2非编系统的硬件结构

非线性编辑系统技术的重点在于处理图像和声音信息。这两种信息具有数据量大实时性强

的特点。实时的图像和声音处理需要有高速的处理器宽带数据传输装置大容量的内存和

外存等一系列的硬件环境支持。普通的PC机难于满足上述要求，经压缩后的视频信号要实

时地传送仍很困难，因此，提高运算速度和增加带宽需要另外采取措施。这些措施包括采用

数字信号处理器DSP专门的视音频处理芯片及附加电路板，以增强数据处理能力和系统

运算速度。在电视系统处于数字岛时期，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(数字录音磁带)技术已经相当成熟，而借助当前的超大规模集成电

路技术，这些箱级的数字视频功能已可以在标准长度的板卡上实现。非线性编辑系统板卡上

的硬件能直接进行视音频信号的采集编解重放，甚至直接管理素材硬盘，计算机则提

供GUI（图形用户界面）字幕网络等功能。同时，计算机本身也在迅速发展，PC机软

硬件的发展已能使操作系统直接支持视音频操作。下面主要介绍非编系统的视音频子系统的

硬件结构。

视音频处理子系统通常是以板卡的形式实现的。它有单信道双信道和多信道形式。在非线

性编辑中，通常应用的是双通道系统，其视音频子系统包括：外部视音频输入模块压缩采

集和解压缩重放模块图文产生模块二维数字特技模块三维数字特技模块多层叠加模

块预览输出及主输出模块。其结构如图1所示。

视频信号输入后有一路进入数字混合器，可有一路活动背景信号在数字混合器中与其它存储

在硬盘中的视频文件混合。需要压缩保存的视频信号进入压缩/解压缩通道，经压缩后变为

标准的视频文件，存放在硬盘中。音频信号经A/D变换后存入硬盘。使用应用程序将视音

频文件从硬盘中调出，可有两路视频信号通过解压缩进入视频混合器，由视频效果控制DSP

运行，对进入混合器的视频信号进行二维三维特技变换，在混合器中完成扫换叠化键

控等效果。当重放时，由32bitRGBAlpha图文帧存产生的图文在混合器中作实时混合

处理，完成图像和图文字幕的叠加。音频信号经数字音频处理后输出。3非编系统中应用

的硬件技术视音频处理系统中的硬件之所以能够完成上述许多功能，主要在于各种硬件技术

的应用。这些技术主要有：视频压缩技术数据存储技术数字图像处理技术和图文字幕叠

加技术等。

31视频压缩技术

在非线性编辑系统中，数字视频信号的数据量非常庞大，必须对原始信号进行必要的压缩。

JPEGMPEGDV

常见的数字视频信号的压缩方法有M和等。

311MJPEG压缩格式

目前非线性编辑系统绝大多数采用MJPEG图像数据压缩标准。1992年，ISO（国际标准

化组织）颁布了JPEG标准。这种算法用于压缩单帧静止图像，在非线性编辑系统中得到了

充分的应用。JPEG压缩综合了DCT编游程编霍夫曼编等算法，既可以做到无

损压缩，也可以做到质量完好