非线性编辑系统的组成

非线性编辑系统的构成（3）二是进行特技的加速。

以前的非线性编辑系统多使用软件的方式制作特技，需要漫长的生成时间，效率很低，只能依靠计算机的计算能力。

而且信号又被重新压缩，图像质量劣化。

视频处理卡中的DVE特技板，可以完成两路或多路的实时特技。

用硬件方式来完成特技的制作，速度快，效率高，还可以实时回放。

三是叠加字幕的功能。

早期的非线性编辑系统中这三类卡是独立的，分别安放在不同的插槽中。

这样既繁琐又增加了故障出现的几率，也影响处理速度。

目前已经将视音频采集、压缩与解压缩、视音频回放、实时特技、字幕等全部集成在同一块卡或一套卡上，使得整个系统的硬件结构非常简洁。

压缩与解压缩是视频处理卡的核心内容，因为庞大的数字视频数据量使普通的计算机都不堪重负，不能正常处理数码率高达 216Mb／s（27MB/s）的无压缩数字分量视频信号或者142Mb／s （17.75 MB/s）的无压缩数字复合视频信号，从而无法胜任无压缩数字视频信号的非线性编辑工作。

目前，我国拥有的非线性编辑系统大都是采用M－JPEG算法。

这种压缩算法对活动的视频图像通过实行实时帧内编码过程单独地压缩每一帧，可以进行精确到帧的后期编辑。

由于这种算法不太复杂，可以用很小的压缩比(2：1)进行全帧采集，从而实现广播级指标所要求的无损压缩。

若采用广播级指标进行2∶1压缩，经过压缩的数字视频信号其数码率仍有108Mb／s(分量视频)或71Mb／s(复合视频)，3．大容量数字存储载体数字非线性编辑系统所要存储的是大量的视频音频素材，数据量极大，因此需要大容量的存储载体，在目前情况下硬磁盘（即硬盘）是一种最佳的选择。

非线性编辑的特点对硬盘的容量和读写速度提出了更高的要求。

影响硬盘数据传输率的因素一是磁头的读写速度；二是接口类型和总线速度。

磁头的读写速度既取决于采用何种磁头技术（如磁阻式磁头技术），又取决于硬盘的主轴转速。

现在常见的硬盘转速有4500rpm、5400rpm、7200rpm、10000rpm。

第五章非线性编辑第一节非线性编辑系统简介一、非线性编辑系统非线性编辑系统产生于20世纪70年代初期，当时的非线性编辑系统对图像信号采用模拟调频的处理方式，其记录载体为可装卸的磁盘，编辑时通过随机访问磁盘以确编辑点。

20世纪80年代，出现了纯数字的非线性编辑系统，该系统使用磁盘和光盘作为数字视频信号的记录载体，由于当时的磁盘储存容量小，压缩硬件也不成熟，所以画面是以不压缩的方式记录的，系统所能处理的节目总长度约为几十秒至几百秒，因此仅能用于制作简短的广告及片头。

20世纪80年代末到90年代初，随着JPEG压缩标准的确立、实时压缩半导体芯片的出现、数字存储技术的发展和其他相关硬件与软件技术的进步，非线性编辑系统进入了快速发展时期。

目前，非线性编辑系统不仅能够编辑视、音频节目，还可以处理文字、图形、图像和动画等多种形式的素材，极大地丰富了电视和多媒体制作的手段。

目前我们所称的非线性编辑系统NLE（Nonlinear Editing System），是指使用盘基媒体进行存储和编辑的数字化视频后期制作系统。

其基本组成包括信号输入借口单元、素材存储单元、中央处理单元、信号输出接口单元等。

图示5-1：非线性编辑系统的基本组在图示5-1中，素材存储单元是非线性编辑系统的核心，该存储单元目前普遍采用盘基存储媒体，盘基存储媒体的读写机制保证了对所有素材的随机访问，也决定了非线性编辑系统的“非线性”本质。

二、非线性编辑系统的分类由于非线性编辑系统的性能主要取决于硬平台、压缩格式及应用类型，因而可从这三个方面对非线性编辑系统进行分类。

1．按硬件平台划分主要有基于PC平台的系统、基于MAC平台的系统、基于工作站平台的系统和基于传统编辑录像机和编辑控制器的系统等。

基于PC平台的系统以Intel及其兼容片为核心，型号丰富，性能价格比高，装机量大，发展速度非常快，是目前的主导系统。

基于MAC平台的系统在非线性编辑发展的早期应用得比较广泛，如今其技术先进程度已经与基于PC的系统相当，其未来的发展在一定程度上受到单一的苹果硬件平台的制约。

非线性编辑系统的组成一个非线性编辑系统由硬件（包括计算机、硬盘、非线编板卡以及外围设备）和软件（非线性编辑系统软件、二维动画软件、三维动画软件、视音频处理软件）构成，系统结构如图4.13所示。

图4.13非线性编辑系统结构图1.硬件部分⑴CPU的选择非线性编辑系统是基于计算机平台的，因此计算机的发展大大影响着非线性编辑的进程，目前计算机市场的争夺主要在苹果（MAC机）和PC之间进行，也有少数非线性产品采用SGI工作站这样的高档计算机为平台，性能好，但价格昂贵。

随着计算机主频速度的不断捉高，总线技术和显示技术的大幅进步，Windows NT的成功应用，PC在非线性编辑领域的应用逐渐成熟，一些如Avid、Meida--100等原以苹果机为主要平台的非线性厂商相继推出基于Windows NT操作系统的非线性编辑产品。

2005年6月，苹果公司宣布将从2006年开始转向使用Intel处理器，摈弃苹果公司原来采用的IBM PowerPC处理器。

可以预测，PC平台在未来几年将成为非线性编辑系统的计算机平台发展趋势。

⑵硬盘硬盘是非线性编辑系统中的重中之重，它的容量和性能是系统性能的关键所在。

因此必须拥有尽可能大的容量和优质的性能。

它有SCSI和IDE硬盘之分，SCSI硬盘转速高，带有缓存，数据传输快，占用资源小，但价格昂贵。

建议使用IDE硬盘阵列，一般用两个或两个以上相同容量的硬盘做成RAID 0方式（代表了所有RAID级别中最高的存储性能），达到最优的性价比。

⑶非线编板卡非线性编辑板卡是整个非线性编辑系统的核心和基石，其他软硬件都是对非线性编辑板卡强大功能的辅助与发挥。

它集视频采集、压缩与解压缩（A/D与D/A）、视音频回放、实时特技等各种功能于一身，替代原来线性编辑中的多台录像机、编辑机、特技机、调音台和字幕机等设备，轻易地完成图像、图形、声音、特技、字幕和动画等工作，并提供专业级的小压缩比以采集分辨率极高的视频图像，支持多通道实时编辑，处理速度极快，配合功能强大的非线性编辑软件能够让我们随心所欲地制作出效果专业的影片。

非线性编辑系统简介一套非线性编辑系统由两大部分组成，即硬件系统和软件系统。

硬件系统包括计算机、视音频处理卡、大容量存储器、接口系统；软件部分包括系统软件和应用软件。

非线性编辑系统构成示意图目前我们还处在模拟与数字共存的时代，对于传统的模拟视频信号来说，在计算机中进行非线性编辑时，必须首先把视频源，即来自于模拟摄像机、录像机、影碟机等设备的视频信号转换成计算机能够处理的数字形式存储在硬盘上，这个过程称为数字化过程（包括了采样和量化两个步骤）。

非线性编辑系统实质上就是一个扩展的计算机系统。

更为直截了当地说，就是一台高性能计算机加一块或一套视音频输入/输出卡(俗称非编卡)，再配上一个大容量 SCSI磁盘阵列便构成了一个非线性编辑系统的基本硬件。

这三者相互配合，缺一不可。

一、非线性编辑的硬件系统1．计算机硬件平台目前的非线性编辑系统，不论复杂程度和价格高低如何，一般都是以通用的工作站或个人计算机作为系统平台的，编辑过程中和编辑结果的视音频数据均存储在硬盘里。

编辑的过程就是高速高效地处理数字化的视音频信号。

对于高质量的活动图像，图像存储载体与编辑装置间的传输码率应在100Mb／S以上，存储载体的容量应达几十GB或更高。

从这些年非线性编辑系统产品的发展来看，"高性能多媒体计算机+大容量高速硬盘+广播级视音频处理卡+专业非线性编辑软件"这样的产品组合架构已被广大业内人士所认可。

在这种架构的非线性编辑系统产品中，计算机属于基础硬件平台，任何一台非线性编辑系统都必须建立在一台多媒体计算机上，它要完成数据存储管理、视音频处理卡工作控制、软件运行等任务，它的性能和稳定性决定了整个系统的运行状态。

除了极少数厂商将它们的系统建立在自有平台上以外，作为一个标准化的发展趋势，越来越多的系统采用的是通用硬件平台。

一般是以PC机、Macintosh机为主，比较高档的非线性编辑系统采用的是像SGI的Octane、O2工作站这样的操作平台，或者更为昂贵的ONYX系统。

非编系统非线性编辑系统就是把输入的视音频信号进行a/d转换，采用数字压缩技术存入计算机硬盘中，将传统电视节目后期制作系统（简称线编）中的切换台、数字特技台、录像机、录音机、编辑机、调音台、字幕机及图形创作系统等设备的功能，用一台计算机来操作。

非编系统已经成为影视后期制作的主流设备，它基本由计算机、非线性编辑卡（简称非编卡[1]）、及相应的非线性编辑软件等组成。

非线性编辑（简称非编）系统是计算机技术和电视数字化技术的结晶。

它使电视制作的设备由分散到简约，制作速度和画面效果均有很大提高。

由于非编系统特别适合蒙太奇影视编辑的手法和意识流的思维方式，它赋予了电视编导和制作人员以极大的创作自由度。

非线性编辑系统构成非线性编辑的实现，要靠软件与硬件的支持，这就构成了非线性编辑系统[2]。

一个非线性编辑系统从硬件上看，可由计算机、视频采集卡或IEEE1394卡（DV采集卡）、声卡、高速AV硬盘、专用板卡（如特技加卡）以及外围设备构成。

为了直接处理高档数字录像机来的信号，有的非线性编辑系统还带有SDI 标准的数字接口，以充分保证数字视频的输入、输出质量。

其中视频卡用来采集和输出模拟视频，也就是承担A/D和D/A的实时转换。

从软件上看，非线性编辑系统主要由非线性编辑软件以及二维动画软件、三维动画软件、图像处理软件和音频处理软件等外围软件构成。

1.会声会影是由台湾友立公司推出的入门级视频编辑软件，(更专业的是其同门师兄Ulead MediaStudio Pro即“友立独立制片人”)目前最新版本是“会10”。

它是专门为个人及家庭用户量身打造的数码影像编辑软件，可以对存储在硬盘上的视频片断进行处理。

它支持多种视频来源中，可直接从数码摄像机、电脑摄像头、数码相机等多种数码设备上获取视频素材，可能以生成多咱编码格式的视频文件，甚至提供VCD、DVD刻录功能，能够直接生成DVD并刻录影牒。

由于主要针对的是个人及家庭用户，因此会声会影在设计上也非常人性化。

非线性编辑及其硬件结构视频非线性编辑(以下简称非线性编辑)在计算机技术的支持下，充分运用数字处理技术的研究成果，以低成本、高效率、高质量、效果变换无穷的姿态迅速进入了广播电视领域，对传统的线性编辑工艺技术造成了极大冲击，同时也给许多电视从务人员(包括那些对线性编辑／特技技术非常熟悉的人们)带来了许多困惑，非线性编辑给他们的印象怕只限于在该系统中影片素材可以任意调度裁剪，而对非线性编辑系统很难建立起一个完整的概念，更不用说进行纯熟的操作了。

当然，如果要从技术理论上来描述非线性编辑系统，涉及到计算机技术、数字信号处理技术等等，更为令人眼花缭乱，摸不着边际。

但颇为幸运的是由于计算机技术和超大规模集成电路制造工艺的高速发展，使得整个非线性编辑系统内部高度集成化、模块化，大大简化了系统的结构，降低了操作的难度。

本文试图从实用的角度出发，弃繁就简来探讨非线性编辑系统。

非线性编辑系统的结构我们进入非线性编辑系统，首先要改变以前线性编辑的固有观念。

在线性编辑设备群中，所有单台设备的性能、功能在你的系统设计中一旦确定下来，信号的流向也就基本确定。

你要做的工作是在熟悉各个单项设备操作的基础上，依照编辑脚本的要求，按各路信号的先后秩序，将其依次编辑输出，所有的操作都是以实时信号流为基础，一切都按部就班的进行。

在这样的系统中，我们最熟悉的语言是"某路信号过来了吗?"但在进行非线性编辑时，我们却经常听到"某个文件在哪里?"的问话，不言而喻，这句问话已经提示了我们，非线性编辑是以文件为操作基础的。

事实上，非线性编辑系统是一个扩展的计算机系统，它的一切操作都符合计算机的操作规范，非线性编辑系统进行工作时首先要将所有需要编辑的素材(包括录象带上的视频信号、线路上传输的视频信号)经过数字化采集后转换成图象文件的形式，只不过这个图象文件不同于以往常见的计算机单帧固定画面图象文件，它的文件内容是活动图像，画面的内容随时间的变化而变化，也就是说这是一个有时间长度的图像文件，我们且称它们为视频文件。

非线性编辑设备是计算机技术和数字化电视技术相结合的产物，主要由3部分组成:(1)计算机平台；(2)音视频处理卡；(3)非编软件。

主要工作原理是:首先把采集自录像机、摄像机或其他信号源的模拟视音频信号经过图像卡、声卡转换成数字信号(即Ａ／Ｄ转换)，再经过数字压缩后形成数据流存储到硬盘中。

现在配备了数字录放像机，则不需要经过Ａ／Ｄ转换，可直接采集数字信号送到硬盘存储，然后按编导人员的创作意图运用非编软件对存储在硬盘中的视频、图像、音频等各种数据进行编辑、做特技并加动画上字幕等综合处理，最后把处理后的数据送到图像卡、声卡进行数字解压缩及Ｄ／Ａ变换送出模拟信号进行录制，或者直接输出数字信号进行录制，也可以输出信号直接进行播出，也就是可把非编作为硬盘录像机代替普通录像机参与播出。

传统线性编辑经过多年发展，技术已相当成熟，硬件稳定性高，制作过程简单直观，主要缺陷：首先是设备成本高，录像机磁头会磨损，需要定期维护和更新，整套系统需要多台录像机、编辑机、字幕机、特技机、调音台等多台机器，整体占地面积大、耗电多、占用人员多，视频信号经过这些设备连接会造成较大衰减和失真，在实现较复杂的编辑功能和多层特技时比较困难，不适合制作三维片头和广告节目，编辑时找素材需要快进倒带，浪费时间，易造成磁头、磁带磨损，限制了导演的思维。

传统编辑的这些缺陷恰好被非线性编辑系统克服，用一台计算机替代了编辑机、特技机、字幕机、调音台、三维及二维动画创作系统等诸多设备，存储方式与其他计算机一样为非线性随机存储，编辑时只是根据构思把素材在存储器的存放地址编码编来编去，而实际上素材数据不随编辑而改动位置，节目编好后如果中间临时添加内容，只需插入一段需添加的内容，不象传统编辑需把添加处以后的节目重新灌制一次。

节省时间，十分方便，信号基本上无损失。

编辑、特技、动画、字幕、声音等各种操作可一次完成，占用人员少，可充分发挥制作人员的创造力和想象力，实现较复杂的编辑功能和多层特技效果，开放性好，便于联网，易于升级，发展前景广阔。