非線性編輯系統

從電視技術發展方向來看，電視系統的全面數字化是一個總的發展方向。計算機技術的發展，促進了多媒體技術的高速發展。計算機技術滲入了電視節目製作的每一角落，將很多新的概念和思想帶到電視製作領域裏，使傳統的節目製作方法、節目傳輸和播出發生了很大變化。電視製作向數字過渡，必須首先從其核心部分引入非線性編輯系統。非線性編輯系統由計算機平台，視（音）頻捕捉、處理和回放的圖像卡（聲卡）及編輯、特技、動畫、字幕軟件三部分組成。用一台計算機替代了編輯機、特技機、字幕機、調音台、二維及三維動畫創作系統等諸多設備。首先我們回顧一下非線性編輯系統的產生、發展的歷史。用剪輯電影膠片的方式來編輯磁帶節目，一直是電視編輯工作者夢寐以求的目標。早在80年代初，先驅者用幾十台放像機通過一個多路開關對一台錄機下載素材，以做到從任何一台放機取任何一段素材編輯成普通新帶，這就是電視非線性編輯的雛型。雖然原始而笨拙，但卻建立了非線性編輯的新概念。90年代初，視頻碼率壓縮技術的標準化和多媒體計算機的興起，迎來了用非線性編輯方式編輯電視節目的春天。

隨着數字化技術的不斷髮展和在各個行業的廣泛應用，在20世紀90年代中期，非線性編輯出現在我們身邊，並得到迅速發展。所謂非線性編輯就是對視頻素材不按照原來的順序和長短，隨意進行編排、剪輯的方式，製作完成以後的節目可以任意改變其中某個段落長度或者插入刪除其他段落。非線性編輯相比線性編輯方便、高效，在數字技術越來越成熟，信息存儲量幾乎可以無限擴展的今天，非線性編輯在廣播、電影、電視節目製作中的應用會越來越廣泛。

非線性編輯中的“非線性”是從物理意義上描述數字硬盤信息存儲的樣式。我們知道文件在硬盤上可以按任意順序訪問，因此我們可以使用非編按想要的任何順序對素材編排序列，在節目的任意點上編輯並對其進行更改，隨時在序列的任何部分剪切、粘貼、添加和刪除素材。非編時間線中的片段是指向源文件的指針，而不是實際的源文件本身。因此非編中的幾乎所有工具和功能都是非破壞性的。例如，將一段素材添加到時間線並將它剪短後，被剪掉的部分並不會丟失。可以隨時將此部分找回來，這是因為磁盤上的源媒體文件沒有受到任何影響。即使您刪除整段素材，該素材也仍然儲存在硬盤上，除非在非編中選擇將該片段徹底刪除。

非線性編輯的素材是以數字信號的形式存入到計算機硬盤中的，採集的時候，一般用分量採入，或用SDI採入，信號基本上沒有衰減。並且非線性編輯的素材採集採用的是數字壓縮技術，採用不同的壓縮比，可以得到相應不同質量的圖像信號，即圖像信號的質量是可以控制的。

回首線性編輯時代，完成一項工作，需要很多專業人員大力合作，裝卸磁帶，完成基於計算機的編輯控制、合成操作，以及在專門的製作空間裏用特殊手段完成聲音設計等等。所有的一切工作都可以在一部機器裏由一個人完成，也就是説，只要你有一台説得過去的計算機、一架家庭DV攝像機、一塊視頻採集卡，加上自己的一點點創意，當然還要掌握非線性編輯軟件，你就可以拍出一部自娛自樂的“大片”。

當然，非線性編輯的用處可不僅僅是自娛自樂。非線性編輯帶給專業編輯人員的可能不僅僅是一個編輯工具，而是一種工作方式和理念的根本改變。各個電台、電視台都在考慮或者已經將非線性編輯用於後期製作，以加速節目製作的數字化進程，這就意味着編輯人員要擔負更多的責任，掌握更多的技術。如果一個專業編輯只能對素材運用基本剪輯技術進行剪切、修改，而不能提供實時特效、實時視頻、動畫圖形、音頻的多數據流，那麼他們的職業生涯將面臨着新技術的威脅。

視頻卡是非線性編輯系統的核心部件。一台普通微機加上視頻卡和編輯軟件就能構成一個基本的非線性編輯系統。它的性能指標從根本上決定着非線性編輯系統質量的好壞。許多視頻卡已不再是單純的視頻處理器件，它們集視音頻信號的實時採集、壓縮、解壓縮、回放於一體。一塊卡就能完成視音頻信號處理的全過程，具有很高的性能價格比。

早期的非線性編輯系統大多選擇MAC平台，這是由於早先MAC與PC機相比，在交互和多媒體方面有着較大的優勢，但是隨着PC技術的不斷髮展，PC機的性能和市場上的優勢反而越來越大。大部分新的非線性編輯系統廠家傾向於採用Windows操作系統。非線性編輯系統所用的硬盤不同於普通硬盤，它要求硬盤的速度較高，可高達8Mbps，且要求其容量較大。

相對飛速發展的計算機硬件來講，軟件的發展要緩慢得多。非線性編輯系統的軟件平台也同樣存在落後於硬件的局面。微軟在九十年代初為多媒體結構指定了VFW，蘋果機上也有一個類似的QuickTime，這兩種軟件結構都缺乏對專業視頻的支持，它們限制了I/O端口的數據流量和視頻文件的大小，VFW甚至不支持Alpha通道，無法描述兩層畫面之間的關係。當前我們使用的編輯和建模軟件大多數是建立在這兩種平台上，如Premiere 4.2T、3DMAX，用這些軟件創作的運動物體邊緣存在着抖動。為了解決這些問題，1994年，Open DML標準開始建立，增強了AVI文件的功能，使不同廠家的Motion JPEG文件可以互換，修改了AVI文件只有2GB大小的限制，並把幀索引改為場索引。所有這些內容在1995年完成後併入Quartz多媒體標準中，Quartz成為軟件專業視頻設計的初級規範，隨後Active Movie取代了Quartz的地位，正式應用在Windows 97中。國產非線性編輯系統的軟件結構就是從Active Movie平台起步設計的，比國外的編輯軟件具有更先進的底層結構，而國外軟件基本都是在VFW和Quick Time基礎上編寫的，這是國產非線性編輯系統的一大優勢。

1996年8月，一個更新的軟件平台Direct Show測試版發佈，它能支持更多的媒體數據類型，並增加了支持硬件的“軟件端口”，能直接檢測板卡上是否具有實時的劃像器、DVE和混合器等硬件部件，並能直接對這些硬件進行操作。國內主流的例如大洋、索貝、極速非線性編輯系統先後轉移到Direct Show平台上

(1) AVI格式(Audio Video Interleave)

直譯為音頻視頻交錯, 這是一種為多媒體和Windows應用程序廣泛支持的視音頻格式, 它是由Microsoft公司開發的。AVI文件格式在非線性編輯系統中應用最為廣泛，但是，由於AVI文件設有限定壓縮標準，非線性編輯系統中的AVI格式視頻文件大多數由硬件（非線性編輯卡）壓縮，不同的非線性編輯系統產生的AVI文件一般不具有兼容性。

(2) TGA文件序列(Targa Sequence)

這是Truevision公司開發的位圖文件格式。一個TGA格式靜態圖片序列可看成視頻文件，每個文件對應影片中的每一幀，國內大多數非線性編輯系統只能識別24位的TGA文件。

(3) F/F文件格式

FLC/FLI文件格式是Au2 todesk公司在其出品的3DStudioMAX，Autodesk Animator，Animator Pro等2D/3D動畫製作軟件中採用的彩色動畫文件格式，屬於8bit動畫文件，尺寸較小。

(4) MQ文件格式

MOV/QT文件格式是蘋果(Apple)公司推出的一種視頻文件格式，可用Quick Time播放器播放。現已被包括Apple MAC OS、Windows95/98、NT、2000、XP在內的所有主流PC機平台支持。QuickTime因具有跨平台、存儲空間小等技術特點，得到了世界的廣泛認可。

(5) RM文件格式

這是RealNetworks公司開發的一種新型流式視頻文件格式，此格式文件尺寸小，適合網絡發佈，因此得到迅速推廣。國內電視台正在興起的網上直播大多采用這種格式。非線性編輯系統中增加一塊RM實時編碼板可產生實時的RM視頻文件流，此格式的文件可用Real Play播放器播放。

(6) MPEG格式

是運動圖像壓縮算法的國際標準，已被所有PC機平台支持，包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等在內的多種視頻格式。VCD、SVCD、DVD都是MPEG技術產生出來的新型消費類產品。

從非線性編輯系統的作用來看，它能集錄像機、數字特技機、編輯機、多軌錄音機、調音台、MIDI創作、時基等設備於一身，幾乎涵蓋了所有的傳統後期製作設備。這種高度的集成的特性性，使得非線性編輯系統的優勢更為明顯。因此它能在廣播電視界佔據越來越重要的地位，一點也不令人奇怪。概括地説，非線性編輯系統具有信號質量高、製作水平高、節約投資、保護投資、網絡化這些方面的優越性。

使用傳統的錄像帶編輯節目，素材磁帶要磨損多次，而機械磨損也是不可彌補的。另外，為了製作特技效果，還必須“翻版”，每“翻版”一次，就會造成一次信號損失。最終，為了質量的考慮，往往不得不忍痛割愛，放棄一些很好的藝術構思和處理手法。而在非線性編輯系統中，這些缺陷是不存在的，無論如何處理或者編輯、拷貝多少次，信號質量將是始終如一的。當然，由於信號的壓縮與解壓縮編碼，多少存在一些質量損失，但與“翻版”相比，損失大大減小。一般情況下，採集信號的質量損失小於轉錄損失的一半。由於系統只需要一次採集和一次輸出，非線性編輯系統能保證得到相當於第二版質量的節目帶，而使用傳統線性編輯系統，絕不可能有這麼高的信號質量。

使用傳統的編輯方法，為製作一個十來分鐘的節目，往往要面對長達四五十分鐘的素材帶，反覆進行審閲比較，然後將所選擇的鏡頭編輯組接，並進行必要的轉場、特技處理。這其中包含大量的機械重複勞動。而在非線性編輯系統中，大量的素材都存儲在硬盤上，可以隨時調用，不必費時費力地逐幀尋找。素材的搜索極其容易，不用像傳統的編輯機那樣來回倒帶。用鼠標拖動一個滑塊，能在瞬間找到需要的那一幀畫面，搜索、打點易如反掌。整個編輯過程就像文字處理一樣，既靈活又方便。同時，多種多樣、花樣翻新、可自由組合的特技方式，使製作的節目豐富多彩，將製作水平提高到了一個新的層次。

非線性編輯系統對傳統設備的高度集成，使後期製作所需的設備降至最少，有效地節約了投資。而且由於是非線性編輯，只需要一台錄像機，在整個編輯過程中，錄像機只需要啓動兩次，一次輸入素材，一次錄製節目帶。這樣就避免了磁鼓的大量磨損，使得錄像機的壽命大大延長。

影視製作水平的提高，總是對設備不斷地提出新的要求，這一矛盾在傳統編輯系統中很難解決，因為這需要不斷投資。而使用非線性編輯系統，則能較好地解決這一矛盾。非線性編輯系統所採用的，是易於升級的開放式結構，支持許多第三方的硬件、軟件。通常，功能的增加只需要通過軟件的升級就能實現。

網絡化是計算機的一大發展趨勢，非線性編輯系統可充分利用網絡方便地傳輸數碼視頻，實現資源共享，還可利用網絡上的計算機協同創作，對於數碼視頻資源的管理,查詢，更是易如反掌。在一些電視台中，非線性編輯系統都在利用網絡發揮着更大的作用。

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