淺析計算機技術在視頻編輯領域的應用
近年來，隨著計算機圖像技術的快速發展，數字視頻技術的逐漸成熟，以下是小編搜集整理的一篇探究計算機技術在視頻編輯領域應用的論文范文，供大家閱讀參考。
摘要：近些年來，計算機技術的高速發展，帶動了電視行業的一場革命。視頻、音頻信號的數字化處理，已經成為今后電視信息處理的發展方向。如今計算機已開始介入視頻、音頻信號的產生、處理、發射、傳輸和接收整個過程。大容量、高速CPU的PC系列微機的出現，多任務、多進程、多用戶實時系統Windows軟件平臺的問世，為視頻信號的計算機處理創造了條件。
關鍵詞：計算機技術 電視 視頻編輯 處理
1 概述
計算機多媒體技術是利用計算機技術綜合處理文字(T'ext)、聲音(Sound)、圖形(Graph)、圖像(Photo)、動畫(Animation)、視頻(Video)等多種媒體信息的新技術。視頻領域面臨的首要問題就是如何解決視頻信息的數字化轉換。因為視頻信息是模擬信號，必須對它們進行采樣、量化進行數字化轉換后存入計算機存儲器中才能對它們進行進一步處理。然后是視頻信息的編輯、存儲問題，最后要解決的是音頻和視頻信息輸入輸出過程中的實時要求和同步問題。二視頻信息的數字化轉換視頻信息是由許許多多幅單一的圖像畫面構成的。每一幅畫面稱為幀。一般情況下視頻信息還同時播放音頻數據。視頻的輸入只能是攝像機、錄像機、影碟機以及電視接收機等可以輸出連續圖像信號的設備。而這些設備輸入的視頻信息是模擬信號。模擬信號在時間和幅度上都是連續的，它是基于模擬技術以及圖像顯示確定的國際標準;而計算機所需要的數字信號在時間和幅度上都是離散的，是不連續的0、l二值脈沖信號，是基于數字技術以及其他更為拓展的圖像，顯示多媒體技術在視頻領域中的應用標準。
2 GPU的視頻編輯特效技術研究與實現
近年來，隨著計算機圖像技術的快速發展，數字視頻技術的逐漸成熟，在制作影視節目非線性編輯視頻處理的時候，數字視頻處理已經成為核心工具。以此來區別傳統的非線性編輯系統，因為現在的圖像分辨率較大、圖像復雜過多的時候，傳統的CPU或板卡是無法實現的，而且專用板卡的價格也過高，所以為了增強作用的視覺效果，我們就采取現代新數字視頻技術。近幾年計算機技術的快速發展，無卡非線性編輯系統，逐漸成為市場主流產品。為了增強視頻編輯的視覺效果，更好地表達創造人員的意圖，我們在編輯視頻的時候，可以利用數字視頻制作技術，對畫面進行特殊處理，以此達到最佳效果。
3 MPEG-2視頻編碼系統及關鍵技術
MPEG-2圖像壓縮的原理是利用圖像中的空間相關性和時間相關性兩種特性。一幅圖像內的任何一個場景都是由若干的像素點組成的，而空間相關性就是一個像素與周圍的某些像素在亮點和色度上存在一定的關系;時間相關性就是把一個節目中的一個情節和若干圖像組成的圖像序列構成的關系。這兩種相關性能夠保存大量的冗余信息，如果我們能將這些冗余信息去除，只保留少量非相關信息進行傳輸，就可以大大節省傳輸頻帶，而接收機利用這些非相關信息。
MPEG-2中的編碼圖像分為3類，分別稱為I幀、P幀和B幀。
I幀圖像采用幀內編碼方式，即只利用單幀圖像內的空間相關性，而沒有利用時間相關性。I幀主要用于接收機的初始化和信道的獲取以及節目的切換和插入，I幀圖像的壓縮倍數相對較低，I幀圖像周期性出現在圖像序列中，出現頻率可由編碼器選擇。
P幀和B幀圖像采用幀間編碼方式，即同時利用空間和時間上的相關性。P幀圖像只采用前向時間預測，可以提高壓縮效率和圖像質量。P幀圖像中可以包含幀內編碼的部分，即P幀中的每一個宏塊可以是前向預測，也可以是幀內編碼。B幀圖像采用雙向時間預測，可以大大提高壓縮倍數。值得注意的是，由于B幀圖像采用了未來幀作為參考，因此MPEG-2編碼碼流中圖像幀的傳輸順序和顯示順序是不同的。
MPEG-2的編碼碼流分為6個層次。為更好地表示編碼數據，MPEG-2用句法規定了一個層次性結構，它分為6層，自上到下分別是：圖像序列層、圖像組(GOP)、圖像、宏塊條、宏塊、塊。MPEG-2標準的主要應用如下：視音頻資料的保存;非線性編輯系統及非線性編輯網絡;微波、衛星、光纜傳輸;電視節目的播出。
4 計算機技術在電視視頻中作用
隨著計算機視頻處理技術、圖像壓縮技術的快速發展，高速網絡技術、硬盤存儲陣列等新技術在廣播電視系統的很多環節的應用，將電視制作帶進了一個全新的數字化、信息化、網絡化的新高度。從計算機非線編輯到硬盤播出系統，計算機技術的應用徹底改變了電視制作方式，令電視技術進入嶄新的時代。
4.1 非線性編輯系統(Non-linearEditingSystem，簡稱NLE)
傳統的電視節目信息存儲在錄像帶上，存儲結構是線性的.。在電視節目的后期制作過程中，存在信號質量下降、工作效率低、特技功能匱乏等缺陷。
計算機非線性編輯系統把電視節目信息以數字文件的形式，存儲在計算機磁盤上，然后將采集的素材文件，通過編輯特技軟件的控制，實現音頻和視頻的剪接、疊加、聲音合成、疊加字幕和各種特技等的編輯制作過程。
非線性編輯系統的組成。非線性編輯系統以多媒體素材存儲單元為核心，不僅能夠編輯視頻和音頻信號，還可以支持多種圖形、動畫等軟件，處理文字、圖形、圖像、動畫等多種形式的素材;而且能夠實現傳統編輯設備(如視頻編輯機、音頻調音臺、編輯控制器、特技效果發生器等)的所有功能，具體地說，一個非線性編輯系統由硬件(包括計算機、硬盤、非線編板卡以及外圍設備)和軟件(非線性編輯系統軟件、二維動畫軟件、三維動畫軟件、視音頻處理軟件)兩大部分組成。
4.2 非線性編輯系統的優點
非線性編輯系統有著簡單、集中可靠的硬件設備，把字幕機、特技機、編輯機、簡單的調音臺等多種功能集于一身。非線性編輯系統具有很強的直觀性，使用十分方便。素材不一定按節目的順序組接，錄入時沒有時序性，只要把所有的素材全部輸入到系統中即可。在對節目圖像進行特技處理，并同時疊加多層畫面時，也不必進行素材翻版、復制，無論進行何種特技，均不會產生損失。傳統中最棘手的問題就是母帶和“翻版”，因為素材在反復使用過程中磨損較大，導致質量衰減，圖像分辨率不高等問題。所以在采集的時候，一般用分量采入，或用SDI采入，信號基本上沒有衰減。一套非線性編輯的功能是由錄制、編制等多種功能于一身的，一般可以不按照時間順序編輯器就能方便地進行查詢，因此具有豐富的效果功能。為了能夠充分發揮出編輯人員的創造力和想象力，編輯出精度高的節目。就需要把非線性編輯的多種功能集于一身，這樣便于節目內容的交流，也可以在非線性編輯系統中調出使用。隨著計算機網絡技術的發展，在實際使用時，也能大大減少傳統編輯系統的連線來降低故障流程，提高工作穩定性。也能夠使電視臺內部的網絡連接廣泛應用，網絡技術的日趨成熟，對非線性編輯系統的應用擴展來說，也是前景無量。
5 結束語
由于我國計算機網絡技術的快速發展，因此為電視節目制作能夠跨越式發展提供了契機。很多電視臺的非線性編輯系統等組成的電視節目制作網絡，將成為一個小局域網系統，以此來實現網絡之間的信息交換。這樣，一個電視節目可由一個部門或者幾個部門來合作完成，實現素材的共同使用與寫作編輯，大大提高了工作效率。這樣省時省資金，又方便部門之間的合作。
參考文獻：
[1]劉鐵巖.視頻內容結構分析與總結的準則和算法[D].清華大學，2003年.
[2]戴曉龍.基于DCT-Ⅱ系數的圖像采樣率變換的算法研究及其結構設計[D].復旦大學，2003年.
[3]李仲.多媒體技術的應用――電視非線編輯系統[J].電視字幕.特技與動畫，1995(04).
[4]趙星，胡晶晶，楊濤，胡修炎.基于圖形處理器(GPU)的分塊光線投射算法[A].第十一屆中國體視學與圖像分析學術會議論文集[C].2006年.
[5]楊珂.基于圖形處理器的數據管理技術研究[D].浙江大學，2008年.
[6]北京航空航天大學計算機系李煒.挑起未來視頻/圖像通信的大梁[N].中國計算機報，2000年.
[7]郭映.視頻編碼及轉換編碼碼率控制算法的研究[D].天津大學，2005年.
[8]黃鵬剛.線性調頻信號產生及壓縮技術研究[D].西安電子科技大學，2000年.
[9]李翔.AVD系統中基于MPEG的存儲與壓縮技術研究[D].西北工業大學，2001年.
[10]王琪.基于MPEG―2的數字視頻壓縮技術的研究[D].西北工業大學，2001年.
[11]陳明華.多媒體信息壓縮技術的研究及MPEG-2解碼系統的設計與實現[D].浙江工業大學，2003年.
【淺析計算機技術在視頻編輯領域的應用】相關文章：