2024年1月17日发(作者:诸秀曼)
第5章 数字视频技术
目录
一、数字视频基础 .......................................................................................................................... 1
1.帧和帧速率......................................................................................................................... 1
2、扫描方式和场..................................................................................................................... 2
3、视频时间码......................................................................................................................... 3
4、像素与分辨率..................................................................................................................... 3
5、帧宽高比与像素宽高比 ..................................................................................................... 5
6、标清和高清......................................................................................................................... 6
7、电视信号............................................................................................................................. 6
⑴、电影的放映原理: ................................................................................................... 6
⑵、电视工作原理 ........................................................................................................... 7
⑶、电视制式 ................................................................................................................... 7
二、视频编码: .............................................................................................................................. 9
三、常见的视频格式: ................................................................................................................. 10
四、影视节目制作的基本流程..................................................................................................... 11
1、前期准备:....................................................................................................................... 11
2、现场录制:....................................................................................................................... 12
3、后期制作:....................................................................................................................... 12
数字视频技术是当前主流的视觉媒体形式。视频信息处理是多媒体制作中的一个重要内容,比如新闻的片头、教学录像、影视作品中的一些特写镜头以及令人眼花缭乱的广告片都是采用数字信息处理技术做的,是基于现实基础加工的产品。
数字视频是对模拟视频信号进行数字化后的产物,它是基于数字技术记录视频信息的。模拟视频可以通过视频采集卡将模拟视频信号进行A/D(模/数)转换,这个转换过程就是视频捕捉(或采集过程),将转换后的信号采用数字压缩技术存入计算机磁盘中就成为数字视频。
一、数字视频基础
首先来了解数字视频技术中的一些基础知识。
1.帧和帧速率
视频是由一系列静态影像组成的,每一个单幅影像画面称为一帧。因为人类眼睛具有视觉暂留现象,所以一张张连续的图片会产生动态画面效果。
帧速率也是描述视频信号的一个重要概念,是指每秒刷新图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒的刷新次数,单位是帧/秒(fps)。对于PAL制式电视系统,帧速率为25帧/秒(FPS),对于NTSC制式电视系统,帧速率为29.97帧/秒(FPS)。帧速率越高,每秒用来播放图像序列的帧数就越多,产生的动画效果也就越流畅。不过,帧速率越高,产生的数据量就越大,需要占用的带宽就会越多,所以电视系统都采用隔行扫描方法来显示图像。
2、扫描方式和场
现今观看视频画面的渠道越来越多,如电视机、电脑显示器、手机屏幕等,大家在观看它们呈现的画面同时,是否想过每一幅(帧)画面是如何显示出来的呢?
电视机,显示器都是以电子枪扫描的方式来显示图像。
逐行扫描:电子枪从图像左上角开始从左往右水平扫描,当扫描点到达图像右侧边缘时,快速返回左侧进行另一行扫描,至上而下,从而以点成线,逐行扫描,以线成面,一次完成一幅图像的显示。逐
行扫描图像画面闪烁少,显示效果好。目前显示器大多采用逐行扫描方式,提高了画面的清晰度,消除了闪烁感,画面非常细腻、清晰。
隔行扫描:就是电子枪首先扫描图像的奇数行(或偶数行),当扫描完所有的奇数行(或偶数行)后,再使用相同方法扫描偶数行(或奇数行)以填补上一场扫描留下的空缺。因此在隔行扫描中,无论是摄像机还是显示器,获取或显示一幅图像都要扫描两遍才能得到一幅完整的图像。每一帧画面被分割为上下两场,上场包含了一帧中所有的奇数行,下场包含了一帧中所有的偶数行,两场合成一帧,即分两场显示一幅图像。
如图所示,可以推断出,场速率为帧速率的二倍。例如,若视频播放速度为25帧/秒,实际上每秒需要播放50场画面。
隔行扫描又分为上场优先和下场优先两种表现形式。如果前1/50秒扫描的是奇数行,那就是上场优先,也称为奇场优先;如果前1/50秒扫描的是偶数行,那就是下场优先,也称为偶场优先。
隔行扫描技术在传送信号带宽不够的情况下起了很大作用,采用隔行扫描,在图像质量下降不多的情况下,提高了信道利用率。
说明:黑白电视和彩色电视都用隔行扫描,而计算机显示图像时一般都采用逐行扫描。
3、视频时间码
时间码(time code):时间码是针对每一幅图像(帧)的唯一的时间编码。
由于视频图像记录画面很多,达到每秒25帧(或30帧),在一个视频里面要想找到一幅特定的画面是很不容易的事情,因此引入了时间码的概念,为视频中的每个帧都分配一个数字,用以表示小时、分钟、秒钟和帧数。格式为:xx:xx:xx:xx,其中的xx代表数字,也就是xx小时xx分钟xx秒xx帧.每一帧都有一个唯一的时间码,从而方便对视频进行定位和编辑,这样只要记住某一幅画面的时间码,就可以在视频中很容易地找到它。
4、像素与分辨率
屏幕上独立显示的点叫像素,在电视机、计算机显示器及其他相类似的显示设备中,像素是组成图像的最小单位。
分辨率是一个表示平面图像精细程度的概念,通常它是以横向和纵向点的数量来衡量,以水平点数×垂直点数的形式表示屏幕上像素的数目。
分辨率越高,意味着可使用的点数越多,屏幕上显示的图像也就越精细。
分辨率有多种,在显示器上有表示显示精度的显示分辨率,在打印机上有表示打印精度的打印分辨率,在扫描仪上有表示扫描精度的扫描分辨率等。
在传统电视机中,视频画面的垂直分辨率表现为每帧图像中水平扫描线的可视数量。至于水平分辨率,则是每行扫描线中包含的像素数。
需要注意的是,虽然分辨率是有标准的,但是单个像素点的大小是没有标准的。举个例子,有的笔记本屏幕是14寸的,但是分辨率却比其他15、16寸的还要大。有的手机屏幕尺寸很小,但是分辨率却很大,苹果的产品就喜欢这样做。所以分辨率只是决定画面的精细程度(内容能被缩放到何种程度),并不能决定屏幕的大小,除非这个单个的像素点的大小是一定的。屏幕过小,分辨率过大的直接后果就是内容显示的非常非常小,字体甚至小到看不清楚,比如用IPHONE的safari在不缩放的情况下直接打开新浪首页。所以分辨率并不是越大越好的,还要根据实际的屏幕尺寸来决定。
5、帧宽高比与像素宽高比
帧宽度和帧高度分别指的就是图像的宽和高的像素数目。帧宽高比是指图像的一帧宽度和高度之比,常见的电视规格为标准的4:3和宽屏的16:9。
像素宽高比就是指图像中的一个像素的宽度与高度之比。
无论是电视屏幕还是电脑屏幕,都是由一个个的像素点组成的,在电脑上,每个像素点都是正方形的,其像素宽高比为1.0。但是在电视上,像素点却是矩形的。如标准PAL电视制式的像素宽高比为1.07,宽屏PAL制式的像素宽高比为1.42.这也是为什么标准PAL和宽屏PAL电视制式的分辨率都为720×576,但视频画面的宽高比一个是4:3,一个是16:9的原因。视频画面的宽高比是由分辨率和像素宽高比共同决定的。
比如,看到1024×768,大家肯定首先就想到这个屏幕的宽高比是4:3,但是实际情况可能并不是这样,这种情况只建立在像素点是正方形的前提下,也就是在电脑的显示器下确实是4:3。正方形的宽高比是1:1,所以1024×1 : 768×1还是4:3。但是在电视上,像素比不再是1:1,比如PAL制式的电视像素比是1.06,那么1024×768的实际宽高比在电视上就是1024×1.06 : 768×1≈1.41。因为横向的每一个像素都被拉升了1.06倍,所以在电视上看就会觉得这个视频被横向拉升了,那么它的实际尺寸当然就不会是4:3了。
总结:
①实际的屏幕宽高比不一定分辨率之比,除非它的像素比是1:1。
②实际的屏幕宽高比=横向分辨率×横向像素长度 : 纵向分辨率×纵向像素长度。
6、标清和高清
一般使用垂直分辨率来界定视频属于标清还是高清。在描述视频的垂直分辨率时,通常会在分辨率的后面添加p或i标识,以表明视频在播放时会采用逐行扫描(p)还是隔行扫描(i)。
所谓标清,是物理分辨率在720p以下的一种视频格式,简称SD。720p是指视频的垂直分辨率为720线逐行扫描。具体的说,是指分辨率在400线左右的VCD、DVD、电视节目等“标清”视频格式,即标准清晰度。
而物理分辨率达到720p以上则称作为高清,简称HD。关于高清
的标准,国际上公认的有两条:视频垂直分辨率超过720p或1080i;视频宽纵比为16:9。
一般情况下标清是480p,720p是高清,1080p是全高清(超清)。
2K和4K是标准在高清之上的数字电影格式,分辨率分别为2048像素×1365像素和4096像素×2370像素。
7、电视制式
⑴、电影的放映原理:
人们之所以能够看到荧幕上的活动影像,其中最大的原因在于人眼的自我欺骗。人眼有一个非常有趣的视觉特性——能够把看到的影像在视网膜上保留一段时间,即视觉暂留。电影就是利用视觉暂留的特性,将画面一个接一个的连续不断的印象衔接起来就组成了活动电影。
⑵、电视工作原理
电视是根据人眼视觉特性以一定的信号形式实时传送活动景物(或图像)的技术。电视图像的传送需要发送端(摄像管)和接收端(显像管)。
电视图像的摄取和重现实质是一种光-电互换的过程,在发送端将平面图形分解成若干像素以电子束的形式顺序传送出去,在接收端再将这种信号复合完成完整的图像,这种图像的分解与复合是靠扫描完成的。
⑶、电视制式
电视信号的标准也称为电视的制式。电视制式实现电视画面、伴音及其他电视信号正常传输与重现的方法与技术标准,因此也称为电视标准。电视制式的出现,保证了电视机、视频及其他相关设备之间所用标准的统一或兼容。
目前世界上各国的电视制式有所不同,制式的区分主要在于其场频的不同、分辨率的不同、信号带宽及载频的不同、色彩空间的转换关系不同等。通用的彩色电视制式一般有三种,NTSC制、PAL制和SECAM制式。
NTSC制式:又叫正交平衡调幅制,是由1952年美国国家电视标准委员会制定的彩色电视广播标准。这种制式的视频帧速率为29.97帧/秒(fps),扫描线为525行,标准分辨率为720×480,采用隔行扫描方式,场频为60。NTSC制式标准主要应用于美国、加拿大、日本、韩国和中国台湾等国家和地区。
说明:在扫描显示视频画面的过程中会产生逆程线。例如,NTSC制式的扫描线为525行,其中会产生45行左右的逆程线(也叫场回归,不传送图像),实际有效扫描线(构成图像的扫描线)只有480行左右,因此可视垂直分辨率为480像素左右。
PAL制式:由于NTSC制存在相位敏感造成彩色失真的缺点,因此德国(当时的西德)于1962年制定了正交平衡调幅逐行倒相制,简称Pal制式。这种制式的视频帧速率为25帧/秒(fps),扫描线为625行,标准分辨率为720×576,采用隔行扫描方式,场频为50。每一场的扫描行数为625 /2=312.5 行,其中25行是逆程线,不传
送图像,传送图像的行数每场只有287.5行,因此每帧只有575行有图像显示。
中国的电视制式就是应用的PAL制式,另外欧洲、南美和大洋洲的大部分国家也是应用的这个制式标准。
SECAM制式:又叫行轮换调频制,是由法国制定的电视信号标准。它与PAL制式有着相同的帧速率和扫描线数,但其色度信号的调制方式与NTSC和PAL制式不同,它不怕干扰,彩色效果好,但兼容性差。采用SECAM制式的国家主要集中在法国、东欧和中东一带。
说明:NTSC制、PAI制和SECAM制都是兼容制制式。
这里说的“兼容”有两层意思:一是指黑白电视机能接收彩色电视广播,显示的是黑白图像。另一层意思是彩色电视机能接收黑白电视信号、显示的也是黑白图像,这叫逆兼容性。
为了既能实现兼容性而又要有彩色特性,因此彩色电视系统应满足下列几方面的要求:
①必须采用与黑白电视相同的一些基本参数,如扫描方式、扫描行频、场频、帧频、同步信号、图像载频、伴音载频等等。
②需要将摄像机输出的三基色信号转换成一个亮度信号,以及代表色度的两个色差信号,并将它们组合成一个彩色全电视信号进行传送。在接收端,彩色电视机将彩色全电视信号重新转换成3个基色信号,在显像管上重现发送端的彩色图像。
8、影视术语:
剪辑(Clip):一部电影的原始素材。它可以是一段电影、一幅静止图像或者一个声音文件。在Premiere中,一个剪辑是一个指向硬盘文件的指针。
时基(Time Base):在NTSC电视制式中,时基等于30f/s,因此,一个一秒长的剪辑就包括30帧。在PAL电视制式中,时基等于25f/s,即一个一秒长的剪辑包括25帧。
采集:将模拟原始素材(影像或声音)数字化并使用Premiere中的命令直接把图像或声音录入电脑的过程。
压缩:用于重组或删除数据以减小剪辑文件尺寸的特殊(硬件或软件)方法。压缩分为无损压缩和有损压缩两种。有损压缩利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏感的特性,允许压缩过程中损失一定的信息,广泛应用于语音、图像和视频数据的压缩,压缩率较大。无损压缩利用数据的统计冗余进行压缩,可完全恢复原始数据而不引起任何失真,压缩率较小,常用于图像数据的压缩。
二、视频编码:
在制作影视作品的过程中,经常会发现有些视频文件无法导入软件中进行编辑,或导入后出现播放不正常的问题。一般情况下,这些问题都由视频素材的编码引起。那么什么是视频编码呢?
所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术,将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。
要在电脑中播放和处理视频,需要安装相应的编码器,例如,大
多数视频播放器都包含各种视频编码器,播放视频的过程其实就是使用相应的编码器对视频进行解码的过程。如果电脑中没有某类视频编码器,将无法播放使用该编码的视频。例如,若没有RealVideo编码器,将无法播放RM或RMVB格式的视频。
常用的视频编解码标准有国际电联制定的H.261、H.263、H.264,运动静止图像专家组制定M-JPEG和国际标准化组织制定MPEG系列标准。此外,在互联网上广泛应用的还有Real-Networks公司的RealVideo,微软公司的WMV、VC-1,苹果公司的QuickTime等。
不同视频编码标准对视频的压缩方式不同,视频大小和清晰度也不同。目前常用的高清视频编码标准有H.264、MPEG-2和VC-1等。其中,MPEG-2是DVD视频使用的编码标准,属于编码标准中的老一辈成员。H.264是目前最流行的视频编码标准,它最大的特点是具有极高的压缩比,在同等的视频质量下,H.264的数据压缩率比MPEG-2高2-3倍。H.264的缺点是其计算复杂,对计算机的配置要求较高。VC-1编码的数据压缩率介于H.264与MPEG-2之间,画质表现方面与H.264接近,但其对硬件的要求较低。
需要注意的是,我们常说的诸如AVI、MP4等视频格式与视频编码是不同的概念,但二者有一定的联系,视频格式指的是对编码后的视频流进行封装的方式。采用相同编码的视频流可以使用不同的格式进行封装。
三、常见的视频格式:
AVI格式:是由微软公司开发的一种多媒体和Windows应用程序广泛支持的视音频格式。AVI文件图像质量好,在非线性编辑系统中应用最为广泛。但是由于压缩标准不统一,所以在不同版本的Windows媒体播放器中不具有兼容性。
MOV格式:也叫Quick time格式,是苹果公司推出的一种视频文件格式,以前只能在苹果公司的OS操作系统中使用,现在它被包括OS、Windows在内的所有主流电脑平台支持,可用Quick time播放器播放。
WMV格式:是微软公司推出的一种流媒体格式,是一种独立于编码方式的在Internet上实时传播的多媒体技术标准。微软公司希望用其取代Quick time之类的技术标准及wav、AVI之类的文件扩展名。WAV格式的体积非常小,因此很适合在网上播放和传输。
RM格式:是Real Networks公司开发的一种新型流式视频文件格式,此格式文件尺寸小,适合网络发布,目前国内电视台的网上直播大多采用这种格式。此格式的文件可用realplayer播放器播放。
3GP格式:是一种3G流媒体的视频编码格式,主要为了配合3G网络的高传输速度而开发的,也是目前手机中最为常见的一种视频格式。
除了以上几种,常见的视频格式还有很多,比如MKV格式、MPEG格式、ASF格式、TS格式等等。
四、影视节目制作的基本流程
随着影视产业的不断发展,影视节目的制作已经形成了一个完整的体系,其常见的制作流程有:
1、前期准备:
进行节目构思、搜集相关资料、确定节目脚本。
2、现场录制:
按照拍摄脚本进行拍摄工作。
3、后期制作:
主要包括初剪、正式剪辑、特效合成、配音和配乐,以及整合输出几个步骤。
2024年1月17日发(作者:诸秀曼)
第5章 数字视频技术
目录
一、数字视频基础 .......................................................................................................................... 1
1.帧和帧速率......................................................................................................................... 1
2、扫描方式和场..................................................................................................................... 2
3、视频时间码......................................................................................................................... 3
4、像素与分辨率..................................................................................................................... 3
5、帧宽高比与像素宽高比 ..................................................................................................... 5
6、标清和高清......................................................................................................................... 6
7、电视信号............................................................................................................................. 6
⑴、电影的放映原理: ................................................................................................... 6
⑵、电视工作原理 ........................................................................................................... 7
⑶、电视制式 ................................................................................................................... 7
二、视频编码: .............................................................................................................................. 9
三、常见的视频格式: ................................................................................................................. 10
四、影视节目制作的基本流程..................................................................................................... 11
1、前期准备:....................................................................................................................... 11
2、现场录制:....................................................................................................................... 12
3、后期制作:....................................................................................................................... 12
数字视频技术是当前主流的视觉媒体形式。视频信息处理是多媒体制作中的一个重要内容,比如新闻的片头、教学录像、影视作品中的一些特写镜头以及令人眼花缭乱的广告片都是采用数字信息处理技术做的,是基于现实基础加工的产品。
数字视频是对模拟视频信号进行数字化后的产物,它是基于数字技术记录视频信息的。模拟视频可以通过视频采集卡将模拟视频信号进行A/D(模/数)转换,这个转换过程就是视频捕捉(或采集过程),将转换后的信号采用数字压缩技术存入计算机磁盘中就成为数字视频。
一、数字视频基础
首先来了解数字视频技术中的一些基础知识。
1.帧和帧速率
视频是由一系列静态影像组成的,每一个单幅影像画面称为一帧。因为人类眼睛具有视觉暂留现象,所以一张张连续的图片会产生动态画面效果。
帧速率也是描述视频信号的一个重要概念,是指每秒刷新图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒的刷新次数,单位是帧/秒(fps)。对于PAL制式电视系统,帧速率为25帧/秒(FPS),对于NTSC制式电视系统,帧速率为29.97帧/秒(FPS)。帧速率越高,每秒用来播放图像序列的帧数就越多,产生的动画效果也就越流畅。不过,帧速率越高,产生的数据量就越大,需要占用的带宽就会越多,所以电视系统都采用隔行扫描方法来显示图像。
2、扫描方式和场
现今观看视频画面的渠道越来越多,如电视机、电脑显示器、手机屏幕等,大家在观看它们呈现的画面同时,是否想过每一幅(帧)画面是如何显示出来的呢?
电视机,显示器都是以电子枪扫描的方式来显示图像。
逐行扫描:电子枪从图像左上角开始从左往右水平扫描,当扫描点到达图像右侧边缘时,快速返回左侧进行另一行扫描,至上而下,从而以点成线,逐行扫描,以线成面,一次完成一幅图像的显示。逐
行扫描图像画面闪烁少,显示效果好。目前显示器大多采用逐行扫描方式,提高了画面的清晰度,消除了闪烁感,画面非常细腻、清晰。
隔行扫描:就是电子枪首先扫描图像的奇数行(或偶数行),当扫描完所有的奇数行(或偶数行)后,再使用相同方法扫描偶数行(或奇数行)以填补上一场扫描留下的空缺。因此在隔行扫描中,无论是摄像机还是显示器,获取或显示一幅图像都要扫描两遍才能得到一幅完整的图像。每一帧画面被分割为上下两场,上场包含了一帧中所有的奇数行,下场包含了一帧中所有的偶数行,两场合成一帧,即分两场显示一幅图像。
如图所示,可以推断出,场速率为帧速率的二倍。例如,若视频播放速度为25帧/秒,实际上每秒需要播放50场画面。
隔行扫描又分为上场优先和下场优先两种表现形式。如果前1/50秒扫描的是奇数行,那就是上场优先,也称为奇场优先;如果前1/50秒扫描的是偶数行,那就是下场优先,也称为偶场优先。
隔行扫描技术在传送信号带宽不够的情况下起了很大作用,采用隔行扫描,在图像质量下降不多的情况下,提高了信道利用率。
说明:黑白电视和彩色电视都用隔行扫描,而计算机显示图像时一般都采用逐行扫描。
3、视频时间码
时间码(time code):时间码是针对每一幅图像(帧)的唯一的时间编码。
由于视频图像记录画面很多,达到每秒25帧(或30帧),在一个视频里面要想找到一幅特定的画面是很不容易的事情,因此引入了时间码的概念,为视频中的每个帧都分配一个数字,用以表示小时、分钟、秒钟和帧数。格式为:xx:xx:xx:xx,其中的xx代表数字,也就是xx小时xx分钟xx秒xx帧.每一帧都有一个唯一的时间码,从而方便对视频进行定位和编辑,这样只要记住某一幅画面的时间码,就可以在视频中很容易地找到它。
4、像素与分辨率
屏幕上独立显示的点叫像素,在电视机、计算机显示器及其他相类似的显示设备中,像素是组成图像的最小单位。
分辨率是一个表示平面图像精细程度的概念,通常它是以横向和纵向点的数量来衡量,以水平点数×垂直点数的形式表示屏幕上像素的数目。
分辨率越高,意味着可使用的点数越多,屏幕上显示的图像也就越精细。
分辨率有多种,在显示器上有表示显示精度的显示分辨率,在打印机上有表示打印精度的打印分辨率,在扫描仪上有表示扫描精度的扫描分辨率等。
在传统电视机中,视频画面的垂直分辨率表现为每帧图像中水平扫描线的可视数量。至于水平分辨率,则是每行扫描线中包含的像素数。
需要注意的是,虽然分辨率是有标准的,但是单个像素点的大小是没有标准的。举个例子,有的笔记本屏幕是14寸的,但是分辨率却比其他15、16寸的还要大。有的手机屏幕尺寸很小,但是分辨率却很大,苹果的产品就喜欢这样做。所以分辨率只是决定画面的精细程度(内容能被缩放到何种程度),并不能决定屏幕的大小,除非这个单个的像素点的大小是一定的。屏幕过小,分辨率过大的直接后果就是内容显示的非常非常小,字体甚至小到看不清楚,比如用IPHONE的safari在不缩放的情况下直接打开新浪首页。所以分辨率并不是越大越好的,还要根据实际的屏幕尺寸来决定。
5、帧宽高比与像素宽高比
帧宽度和帧高度分别指的就是图像的宽和高的像素数目。帧宽高比是指图像的一帧宽度和高度之比,常见的电视规格为标准的4:3和宽屏的16:9。
像素宽高比就是指图像中的一个像素的宽度与高度之比。
无论是电视屏幕还是电脑屏幕,都是由一个个的像素点组成的,在电脑上,每个像素点都是正方形的,其像素宽高比为1.0。但是在电视上,像素点却是矩形的。如标准PAL电视制式的像素宽高比为1.07,宽屏PAL制式的像素宽高比为1.42.这也是为什么标准PAL和宽屏PAL电视制式的分辨率都为720×576,但视频画面的宽高比一个是4:3,一个是16:9的原因。视频画面的宽高比是由分辨率和像素宽高比共同决定的。
比如,看到1024×768,大家肯定首先就想到这个屏幕的宽高比是4:3,但是实际情况可能并不是这样,这种情况只建立在像素点是正方形的前提下,也就是在电脑的显示器下确实是4:3。正方形的宽高比是1:1,所以1024×1 : 768×1还是4:3。但是在电视上,像素比不再是1:1,比如PAL制式的电视像素比是1.06,那么1024×768的实际宽高比在电视上就是1024×1.06 : 768×1≈1.41。因为横向的每一个像素都被拉升了1.06倍,所以在电视上看就会觉得这个视频被横向拉升了,那么它的实际尺寸当然就不会是4:3了。
总结:
①实际的屏幕宽高比不一定分辨率之比,除非它的像素比是1:1。
②实际的屏幕宽高比=横向分辨率×横向像素长度 : 纵向分辨率×纵向像素长度。
6、标清和高清
一般使用垂直分辨率来界定视频属于标清还是高清。在描述视频的垂直分辨率时,通常会在分辨率的后面添加p或i标识,以表明视频在播放时会采用逐行扫描(p)还是隔行扫描(i)。
所谓标清,是物理分辨率在720p以下的一种视频格式,简称SD。720p是指视频的垂直分辨率为720线逐行扫描。具体的说,是指分辨率在400线左右的VCD、DVD、电视节目等“标清”视频格式,即标准清晰度。
而物理分辨率达到720p以上则称作为高清,简称HD。关于高清
的标准,国际上公认的有两条:视频垂直分辨率超过720p或1080i;视频宽纵比为16:9。
一般情况下标清是480p,720p是高清,1080p是全高清(超清)。
2K和4K是标准在高清之上的数字电影格式,分辨率分别为2048像素×1365像素和4096像素×2370像素。
7、电视制式
⑴、电影的放映原理:
人们之所以能够看到荧幕上的活动影像,其中最大的原因在于人眼的自我欺骗。人眼有一个非常有趣的视觉特性——能够把看到的影像在视网膜上保留一段时间,即视觉暂留。电影就是利用视觉暂留的特性,将画面一个接一个的连续不断的印象衔接起来就组成了活动电影。
⑵、电视工作原理
电视是根据人眼视觉特性以一定的信号形式实时传送活动景物(或图像)的技术。电视图像的传送需要发送端(摄像管)和接收端(显像管)。
电视图像的摄取和重现实质是一种光-电互换的过程,在发送端将平面图形分解成若干像素以电子束的形式顺序传送出去,在接收端再将这种信号复合完成完整的图像,这种图像的分解与复合是靠扫描完成的。
⑶、电视制式
电视信号的标准也称为电视的制式。电视制式实现电视画面、伴音及其他电视信号正常传输与重现的方法与技术标准,因此也称为电视标准。电视制式的出现,保证了电视机、视频及其他相关设备之间所用标准的统一或兼容。
目前世界上各国的电视制式有所不同,制式的区分主要在于其场频的不同、分辨率的不同、信号带宽及载频的不同、色彩空间的转换关系不同等。通用的彩色电视制式一般有三种,NTSC制、PAL制和SECAM制式。
NTSC制式:又叫正交平衡调幅制,是由1952年美国国家电视标准委员会制定的彩色电视广播标准。这种制式的视频帧速率为29.97帧/秒(fps),扫描线为525行,标准分辨率为720×480,采用隔行扫描方式,场频为60。NTSC制式标准主要应用于美国、加拿大、日本、韩国和中国台湾等国家和地区。
说明:在扫描显示视频画面的过程中会产生逆程线。例如,NTSC制式的扫描线为525行,其中会产生45行左右的逆程线(也叫场回归,不传送图像),实际有效扫描线(构成图像的扫描线)只有480行左右,因此可视垂直分辨率为480像素左右。
PAL制式:由于NTSC制存在相位敏感造成彩色失真的缺点,因此德国(当时的西德)于1962年制定了正交平衡调幅逐行倒相制,简称Pal制式。这种制式的视频帧速率为25帧/秒(fps),扫描线为625行,标准分辨率为720×576,采用隔行扫描方式,场频为50。每一场的扫描行数为625 /2=312.5 行,其中25行是逆程线,不传
送图像,传送图像的行数每场只有287.5行,因此每帧只有575行有图像显示。
中国的电视制式就是应用的PAL制式,另外欧洲、南美和大洋洲的大部分国家也是应用的这个制式标准。
SECAM制式:又叫行轮换调频制,是由法国制定的电视信号标准。它与PAL制式有着相同的帧速率和扫描线数,但其色度信号的调制方式与NTSC和PAL制式不同,它不怕干扰,彩色效果好,但兼容性差。采用SECAM制式的国家主要集中在法国、东欧和中东一带。
说明:NTSC制、PAI制和SECAM制都是兼容制制式。
这里说的“兼容”有两层意思:一是指黑白电视机能接收彩色电视广播,显示的是黑白图像。另一层意思是彩色电视机能接收黑白电视信号、显示的也是黑白图像,这叫逆兼容性。
为了既能实现兼容性而又要有彩色特性,因此彩色电视系统应满足下列几方面的要求:
①必须采用与黑白电视相同的一些基本参数,如扫描方式、扫描行频、场频、帧频、同步信号、图像载频、伴音载频等等。
②需要将摄像机输出的三基色信号转换成一个亮度信号,以及代表色度的两个色差信号,并将它们组合成一个彩色全电视信号进行传送。在接收端,彩色电视机将彩色全电视信号重新转换成3个基色信号,在显像管上重现发送端的彩色图像。
8、影视术语:
剪辑(Clip):一部电影的原始素材。它可以是一段电影、一幅静止图像或者一个声音文件。在Premiere中,一个剪辑是一个指向硬盘文件的指针。
时基(Time Base):在NTSC电视制式中,时基等于30f/s,因此,一个一秒长的剪辑就包括30帧。在PAL电视制式中,时基等于25f/s,即一个一秒长的剪辑包括25帧。
采集:将模拟原始素材(影像或声音)数字化并使用Premiere中的命令直接把图像或声音录入电脑的过程。
压缩:用于重组或删除数据以减小剪辑文件尺寸的特殊(硬件或软件)方法。压缩分为无损压缩和有损压缩两种。有损压缩利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏感的特性,允许压缩过程中损失一定的信息,广泛应用于语音、图像和视频数据的压缩,压缩率较大。无损压缩利用数据的统计冗余进行压缩,可完全恢复原始数据而不引起任何失真,压缩率较小,常用于图像数据的压缩。
二、视频编码:
在制作影视作品的过程中,经常会发现有些视频文件无法导入软件中进行编辑,或导入后出现播放不正常的问题。一般情况下,这些问题都由视频素材的编码引起。那么什么是视频编码呢?
所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术,将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。
要在电脑中播放和处理视频,需要安装相应的编码器,例如,大
多数视频播放器都包含各种视频编码器,播放视频的过程其实就是使用相应的编码器对视频进行解码的过程。如果电脑中没有某类视频编码器,将无法播放使用该编码的视频。例如,若没有RealVideo编码器,将无法播放RM或RMVB格式的视频。
常用的视频编解码标准有国际电联制定的H.261、H.263、H.264,运动静止图像专家组制定M-JPEG和国际标准化组织制定MPEG系列标准。此外,在互联网上广泛应用的还有Real-Networks公司的RealVideo,微软公司的WMV、VC-1,苹果公司的QuickTime等。
不同视频编码标准对视频的压缩方式不同,视频大小和清晰度也不同。目前常用的高清视频编码标准有H.264、MPEG-2和VC-1等。其中,MPEG-2是DVD视频使用的编码标准,属于编码标准中的老一辈成员。H.264是目前最流行的视频编码标准,它最大的特点是具有极高的压缩比,在同等的视频质量下,H.264的数据压缩率比MPEG-2高2-3倍。H.264的缺点是其计算复杂,对计算机的配置要求较高。VC-1编码的数据压缩率介于H.264与MPEG-2之间,画质表现方面与H.264接近,但其对硬件的要求较低。
需要注意的是,我们常说的诸如AVI、MP4等视频格式与视频编码是不同的概念,但二者有一定的联系,视频格式指的是对编码后的视频流进行封装的方式。采用相同编码的视频流可以使用不同的格式进行封装。
三、常见的视频格式:
AVI格式:是由微软公司开发的一种多媒体和Windows应用程序广泛支持的视音频格式。AVI文件图像质量好,在非线性编辑系统中应用最为广泛。但是由于压缩标准不统一,所以在不同版本的Windows媒体播放器中不具有兼容性。
MOV格式:也叫Quick time格式,是苹果公司推出的一种视频文件格式,以前只能在苹果公司的OS操作系统中使用,现在它被包括OS、Windows在内的所有主流电脑平台支持,可用Quick time播放器播放。
WMV格式:是微软公司推出的一种流媒体格式,是一种独立于编码方式的在Internet上实时传播的多媒体技术标准。微软公司希望用其取代Quick time之类的技术标准及wav、AVI之类的文件扩展名。WAV格式的体积非常小,因此很适合在网上播放和传输。
RM格式:是Real Networks公司开发的一种新型流式视频文件格式,此格式文件尺寸小,适合网络发布,目前国内电视台的网上直播大多采用这种格式。此格式的文件可用realplayer播放器播放。
3GP格式:是一种3G流媒体的视频编码格式,主要为了配合3G网络的高传输速度而开发的,也是目前手机中最为常见的一种视频格式。
除了以上几种,常见的视频格式还有很多,比如MKV格式、MPEG格式、ASF格式、TS格式等等。
四、影视节目制作的基本流程
随着影视产业的不断发展,影视节目的制作已经形成了一个完整的体系,其常见的制作流程有:
1、前期准备:
进行节目构思、搜集相关资料、确定节目脚本。
2、现场录制:
按照拍摄脚本进行拍摄工作。
3、后期制作:
主要包括初剪、正式剪辑、特效合成、配音和配乐,以及整合输出几个步骤。