第五章 多媒體視頻處理技術(shù)

1、,5.1 視頻處理技術(shù)概述 5.1.1 模擬視頻與數(shù)字視頻 5.1.2 線性編輯與非線性編輯5.2 視頻信號(hào)數(shù)字化 5.2.1 數(shù)字視頻的采集 5.2.2 數(shù)字視頻的輸出5.3 數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)與文件格式5.4 視頻編輯軟件Premiere 5.4.1 Premiere制作影片的前期工作 5.4.2 Premiere編輯影片 5.4.3 影片的輸出,第五章 多媒體視頻處理

2、技術(shù),,,,,學(xué)習(xí)目標(biāo),掌握數(shù)字視頻的概念和數(shù)字視頻的特點(diǎn)；了解數(shù)字視頻信息獲取的基本原理和方法；掌握數(shù)字視頻的編輯和處理。,,,5.1視頻處理技術(shù)概述,視頻是多媒體中攜帶信息最豐富、表現(xiàn)力最強(qiáng)的一種媒體，它同時(shí)作用于人的視覺(jué)器官和聽(tīng)覺(jué)器官。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)不但可以播放視頻信息，而且還可以準(zhǔn)確地編輯處理視頻信息。,,,5.1.1模擬視頻,1.模擬視頻（Analog Video）屬于傳統(tǒng)的電視視頻信號(hào)的范疇。模擬視頻信號(hào)是

3、基于模擬技術(shù)以及圖像顯示的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)產(chǎn)生視頻畫(huà)面的。,,,2.DTV數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn),數(shù)字電視DTV（Digital Television）是繼黑白電視和彩色電視之后的第三代電視，是在拍攝、編輯、制作、播出、傳輸、接收等電視信號(hào)處理的全過(guò)程都使用數(shù)字技術(shù)的電視系統(tǒng)。,,,3.數(shù)字視頻,數(shù)字視頻（Digital Video）是對(duì)模擬視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化后的產(chǎn)物，它是基于數(shù)字技術(shù)記錄視頻信息的。模擬視頻可以通過(guò)視頻采集卡將模擬視頻信號(hào)進(jìn)行A/D（

4、模/數(shù)）轉(zhuǎn)換，這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程就是視頻捕捉（或采集過(guò)程），再將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)采用數(shù)字壓縮技術(shù)存入計(jì)算機(jī)磁盤(pán)中就成為數(shù)字視頻。,,,5.1.2 線性編輯與非線性編輯,線性編輯是視頻的傳統(tǒng)編輯方式。視頻信號(hào)順序記錄在磁帶上，在進(jìn)行視頻編輯時(shí)，編輯人員通過(guò)放像機(jī)播放磁帶選擇一段合適的素材，然后把它記錄到錄像機(jī)中的一個(gè)磁帶上，然后再順序?qū)ふ宜枰囊曨l畫(huà)面，接著進(jìn)行記錄工作，如此反復(fù)操作，直至把所有合適的素材按照節(jié)目要求全部順序記錄下來(lái)。,,,1.

5、線性編輯,2.非線性編輯,非線性編輯在電影膠片剪輯上早已應(yīng)用，拍攝的電影膠片素材在剪輯時(shí)可以按任何順序?qū)⒉煌夭牡哪z片粘接在一起，也可以隨意改變順序、剪短或加長(zhǎng)其中的某一段。,,,3.數(shù)字視頻編輯的基本流程,首先要準(zhǔn)備大量的視頻素材、圖像素材以及聲音、文字素材等；其次需要組接這些以時(shí)間線為基礎(chǔ)的素材，進(jìn)行特殊效果處理、添加字幕等渲染達(dá)到希望看到的效果；最后進(jìn)行視頻的壓縮輸出。,,,5.2.1數(shù)字視頻的采集,一種是利用數(shù)碼攝像機(jī)拍攝的

6、景物，從而直接獲得無(wú)失真的數(shù)字視頻。另一種是通過(guò)視頻采集卡把模擬視頻轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻，并按數(shù)字視頻文件的格式保存下來(lái)。,,,1．?dāng)?shù)字視頻的獲取,2. 數(shù)字視頻的采集,數(shù)字視頻系統(tǒng)： 一臺(tái)配置較高的多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)； 一塊視頻采集卡和視頻信號(hào)源。,,,視頻采集卡的功能,在計(jì)算機(jī)上通過(guò)視頻采集卡可以接收來(lái)自視頻輸入端（錄像機(jī)、攝像機(jī)和其他視頻信號(hào)源）的模擬視頻信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采集、量化成數(shù)字信號(hào)，然后壓縮編碼成數(shù)字視頻序列。大

7、多數(shù)視頻采集卡都具備硬件壓縮的功能，在采集視頻信號(hào)時(shí)首先在卡上對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，然后才通過(guò)PCI接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)上。,視頻采集卡的工作原理,多通道的視頻輸入用來(lái)接收視頻輸入信號(hào)，視頻源信號(hào)首先經(jīng)A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后由視頻采集控制器對(duì)其進(jìn)行剪裁、改變比例后壓縮存入幀存儲(chǔ)器。輸出模擬視頻時(shí)幀存儲(chǔ)器的內(nèi)容經(jīng)D/A（數(shù)字／模擬）轉(zhuǎn)換器把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出到電視機(jī)或錄像機(jī)中。,,,視頻采

8、集卡與外部設(shè)備的連接,,5.2.2數(shù)字視頻的輸出,數(shù)字視頻的輸出是數(shù)字視頻采集的逆過(guò)程，也即把數(shù)字視頻文件轉(zhuǎn)換成模擬視頻信號(hào)輸出到電視機(jī)上進(jìn)行顯示，或輸出到錄像機(jī)記錄到磁帶上。與視頻采集類(lèi)似，這需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備把數(shù)字視頻進(jìn)行解壓縮及Ｄ/Ａ變換完成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換,,,5.3 數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)與文件格式,幀內(nèi)壓縮：當(dāng)壓縮一幀圖像時(shí)，僅考慮本幀的數(shù)據(jù)而不考慮相鄰幀之間的冗余信息，幀內(nèi)一般采用有損壓縮算法，也達(dá)不到很高的壓縮比。幀

9、間壓縮：是基于許多視頻或動(dòng)畫(huà)的連續(xù)前后兩幀具有很大的相關(guān)性（即連續(xù)的視頻其相鄰幀之間具有冗余信息）的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。,,,5.3.1 數(shù)字視頻數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn),5.3.2 數(shù)字視頻文件格式,普通視頻文件格式網(wǎng)絡(luò)流式視頻文件格式。,,,,1.普通視頻文件格式,（1）AVI（Audio Video Interleaved）格式（2）MEPG（Moving Picture Expert Group）格式（3）MOV（Movie digita

10、l video technology）格式,,,2.網(wǎng)絡(luò)視頻文件格式,（1） RM格式（2）ASF格式（3）WMV格式,,,5.4 視頻編輯軟件Premiere,目前市場(chǎng)上的非線性編輯軟件種類(lèi)較多，比較流行的是 Adobe公司的Premiere系列和Ulead公司的Video Studio（會(huì)聲會(huì)影）系列。,,Premiere軟件的基本功能,,廣泛的素材兼容性,方便的鏡頭轉(zhuǎn)換功能,精確剪輯視頻素材,豐富的視頻特技功能,素材疊加功能,

11、直觀的音頻合成,標(biāo)題和滾動(dòng)字幕的創(chuàng)作,,制作影片三階段,,設(shè)計(jì)腳本,影視節(jié)目的編輯制作,準(zhǔn)備原始素材片段,,,,,Premiere軟件的界面,啟動(dòng)Premiere6.5程序時(shí)，系統(tǒng)會(huì)首先要求進(jìn)行必要的設(shè)置，以決定采用何種方式來(lái)制作一個(gè)新節(jié)目。Load Project（預(yù)設(shè)方案）對(duì)話框,,,Premiere6.5編輯界面,,,5.4.2編輯影片,（1）創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目；（2）輸入原始片段； 1）選擇：File|Import

12、|File菜單命令打開(kāi)Import對(duì)話框,,,5.4.2編輯影片,2）進(jìn)入Premiere 6.5目標(biāo)下的Sample Folde文件夾。選擇其中的Boys.avi文件,,,5.4.2編輯影片,3）重復(fù)上述步驟，分別將文件Music.aif、Cyclers.avi、Fastslow.avi、Finale.avi、Devoman.eps依次輸入到Project窗口中。4）根據(jù)腳本，文件Fastslow.avi在節(jié)目中使用兩次。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)

13、，將它再輸入一次。,,,5.4.2編輯影片,（3）命名片段為Fastslow.avi片段更名 1）在Project窗口單擊一個(gè)Fastslow.avi片段，該片段被選中，并以藍(lán)底顯示。 2）選擇Clip|Alias命令，打開(kāi)Set Clip Name Alias（設(shè)置片段別名）對(duì)話框,,,5.4.2編輯影片,,,5.4.2編輯影片,3） 在文本框中輸入Fast.avi。單擊OK按鈕，完成修改。

14、Project窗口中相應(yīng)的Fastslow.avi被改為Fast.avi 4）用同樣的方法，將另一個(gè)Fastslow.avi片段更名為Slow.avi。,,,5.4.2編輯影片,（4）檢查片段內(nèi)容 檢查片段的方法：在Project窗口中，雙擊片段名前面的小圖標(biāo)，這時(shí)有兩種情況：一是打開(kāi)Monitor窗口，Monitor窗口左邊的Source View視窗顯示了Boys.avi的首幀畫(huà)面，單擊Source View視窗下方的Pl

15、ay按鈕，播放Boys.avi的內(nèi)容,,,5.4.2編輯影片,,,5.4.2編輯影片,（6）基本編輯操作,,,5.4.2編輯影片,（7）使用轉(zhuǎn)換 使用轉(zhuǎn)換之前，必須將兩個(gè)片段分別放置在Video 1A和Video 1B視軌，而把轉(zhuǎn)換放在Transition（轉(zhuǎn)換）軌道上兩個(gè)片段重疊的部分之間， 步驟：,,,5.4.2編輯影片,1）選擇Window|Show Transition菜單命令，激活轉(zhuǎn)換窗口從轉(zhuǎn)換窗口選擇一種轉(zhuǎn)換效果按住

16、鼠標(biāo)左鍵將其拖動(dòng)到Transition軌道上，并放在兩個(gè)片段的重疊處，釋放鼠標(biāo)左健，它們將自動(dòng)調(diào)節(jié)自身的持續(xù)時(shí)間，以適應(yīng)重疊時(shí)間,,,使用轉(zhuǎn)換,,,5.4.2編輯影片,3）在Transition軌道的Page Peel轉(zhuǎn)換圖標(biāo)上雙擊，打開(kāi)Page Peel Settings對(duì)話框,,,,5.4.2編輯影片,（8）改變片段的播放速度 1）從Timeline窗口左上側(cè)的工具板中選擇工具 2）選擇Clip|Spe

17、ed命令，或在片段上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇Speed命令，打開(kāi)Clip Speed（片段速度）對(duì)話框,,,5.4.2編輯影片,（9）使用濾鏡 在Timeline窗口中，選擇Finale.avi，選擇Window|Show Filters菜單命令，激活濾鏡窗口。,,,5.4.2編輯影片,（10）使用運(yùn)動(dòng)在Timeline窗口中，選擇片段Devoman.eps。選擇Clip|Video|Motion命令，打開(kāi)Motion Se

18、ttings（運(yùn)動(dòng)設(shè)置）,,,5.4.2編輯影片,將鼠標(biāo)光標(biāo)移向右上角的運(yùn)動(dòng)路徑，鼠標(biāo)光標(biāo)變成小手形狀，用鼠標(biāo)單擊，則在相應(yīng)位置增設(shè)了一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，拖動(dòng)鼠標(biāo)即可改變轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置，利用這種方法，可將路徑設(shè)置為 右圖,,,5.4.2編輯影片,（11）制作電影片名和滾動(dòng)字幕 1）建立電影片名 用文字工具單擊Title窗口中的安全區(qū)域（內(nèi)部點(diǎn)劃線）中部，在出現(xiàn)的文本框中輸入片名“光榮與夢(mèng)想”，設(shè)定Title Ty

19、pe 為Still，然后在Object Style中設(shè)置文字字型為華文行楷傾斜、文字顏色為紅色等屬性，并執(zhí)行File|Save菜單命令保存該標(biāo)題文件為title1.ptl。,,,2）建立電影滾動(dòng)字幕 為更好地將字幕文字顯示出來(lái)，本例先用矩形繪圖工具繪制了一個(gè)白色背景圖，然后用區(qū)塊文字工具在Title窗口中的安全區(qū)域單擊并拖拽出文本框的大小、位置并在文本框中輸入文本為本片的出品人、導(dǎo)演、演職員表等信息，設(shè)定Title Typ

20、e 為Roll使字幕為下向上方向滾動(dòng)，接著在Object Style中設(shè)置文字屬性，執(zhí)行File|Save菜單命令保存該滾動(dòng)標(biāo)題文件為title2.ptl。,5.4.2編輯影片,5.4.2編輯影片,（12）疊加效果 疊加效果是指把兩個(gè)或兩個(gè)以上素材以某種方式疊加在一起的操作效果。利用疊加效果可使影片的制作更加豐富多彩。,,,5.4.2編輯影片,將前面制作的滾動(dòng)字幕文件title2.ptl導(dǎo)入到項(xiàng)目中來(lái)，并拖拽到Video2軌道的起

21、始處，設(shè)置合適的持續(xù)時(shí)間,,,用選擇工具選擇該字幕片段，執(zhí)行Clip|Video Options|Transparency命令彈出Transparency設(shè)置對(duì)話框，可設(shè)置透明類(lèi)型。由于字幕片段的背景顏色單一，則在Key type下拉框中選擇Chroma（色度）疊加類(lèi)型，然后移動(dòng)光標(biāo)至對(duì)話框上部中間的Color區(qū)域當(dāng)光標(biāo)變成吸管狀時(shí)單擊字幕圖像背景顏色，拖動(dòng)Similarity（相似）滑塊對(duì)所選的顏色范圍進(jìn)行調(diào)整，該顏色范圍在疊加片段中

22、將是透明的區(qū)域。在對(duì)話框右上角的Sample窗口中設(shè)定翻頁(yè)圖標(biāo)以實(shí)際背景作為樣本窗口的背景預(yù)覽制作效果。,,Transparency Setting 對(duì)話框,,5.4.2編輯影片,（13）同步配音 在Project窗口，選擇片段Music.aif，用鼠示將其拖放至Timeline窗口中的Audio1 視軌，移動(dòng)它使其與視軌的左邊界對(duì)齊，并調(diào)整它的持續(xù)時(shí)間與已編好的影像節(jié)目同寬。,,,5.4.2編輯影片,（14）保存節(jié)目 選擇

23、File|Save AS命令，打開(kāi)Save File（保存文件）對(duì)話框，選擇保存節(jié)目文件的驅(qū)動(dòng)器及文件夾，并鍵入文件名，單擊OK按鈕，節(jié)目被保存。,,,5.4.2編輯影片,（15）預(yù)演節(jié)目 在生成所需的影視文件之前，應(yīng)先預(yù)演一下節(jié)目的內(nèi)容，看看有沒(méi)有需要再做修改的地方。 1）在Timeline窗口中，調(diào)整工作區(qū)，使其覆蓋想預(yù)演的部分。 2）選擇Project|Preview命令，或者直接按回車(chē)鍵，如果預(yù)

24、演文件不存在，則Premiere6.5打開(kāi)Building Preview（生成預(yù)演文件）對(duì)話框，否則直接播放節(jié)目預(yù)演。,,,Building Preview,,,5.4.2編輯影片,在生成預(yù)演文件的過(guò)程中，按Esc鍵可停止生成預(yù)演文件，但已經(jīng)生成的部分仍然有效，可以作為獨(dú)立的視頻文件，用于播放及其它操作。 預(yù)演文件生成后，在Monitor窗口的Program View視窗內(nèi)開(kāi)始預(yù)演節(jié)目，按回車(chē)鍵或視窗下方的播放按鈕均可重復(fù)播放已

25、生成的片段。,,,5.4.3影片的輸出,1．激活Timeline窗口，選擇File|Export|Movie命令，打開(kāi)Export|Movie（輸入影片）對(duì)話框，在下方的文本框中，鍵入生成文件名，單擊Settings按鈕，打開(kāi)Export Movie Settings（輸出影片設(shè)置）對(duì)話框,,,5.4.3影片的輸出,2．在General Settings設(shè)置中，F(xiàn)ile Type選擇Microsoft AVI、Range（范圍）選擇En

26、tire Project（整個(gè)項(xiàng)目）、勾選Export Video（輸出視頻）、Export Audio（輸出音頻）和Open When Finished（完成后打開(kāi)）。3．單擊OK按鈕，確認(rèn)退出。4．單擊保存按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始生成影片，并彈出Export窗口。5．生成影片后，系統(tǒng)自動(dòng)在Clip窗口中演示新生成的影片。,,,本章小結(jié),本章主要介紹了視頻的基本知識(shí)、視頻的數(shù)字化方法、數(shù)字視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字視頻的文件格式、視頻采集卡及

27、其工作原理、視頻的采集與編輯以及常用的視頻編輯工具軟件等內(nèi)容。最后介紹了用Premiere編輯處理數(shù)字視頻的基本技術(shù)。,,,本章小結(jié),模擬視頻是以連續(xù)的模擬信號(hào)方式存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)囊曨l信息。模擬視頻主要包括亮度信號(hào)、色度信號(hào)、復(fù)合同步信號(hào)和伴音信號(hào)。模擬視頻有NTSC、PAL和SECAM三種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。,,,本章小結(jié),基于多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)字視頻編緝稱(chēng)為非線性視頻編輯。其包括內(nèi)容編輯、 效果編輯、音效編輯以及輸出視頻等。 視頻

28、壓縮可分為幀內(nèi)壓縮和幀間壓縮兩種。MPEG是視頻壓縮的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)系列，包含MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21等具體標(biāo)準(zhǔn)。視頻文件格式常用的有.AVI、.MPG、.MOV、.ASF、.RM等。,,,本章小結(jié),視頻采集卡是視頻采集的重要部件。視頻采集時(shí)首先要建立必要的采集環(huán)境，將各類(lèi)視頻信號(hào)接入多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 掌握一種視頻編輯軟件的使用在數(shù)字視頻制作中很有用，本章最后通過(guò)視頻編輯軟件Adobe