电子论文

论小型媒体数字视频、音频运用 摘要：现在数字时代的概念强烈地冲击在我们生活的方方面面,我们正在以不可预知的速度进入到数字时代。电脑、MP3、数码相机等小型媒体正在飞速地融入我们的生活之中，并且逐步成为不可或缺的产品。在数码视频领域中，计算机技术可以说是叹为观止了。我们时时刻刻都能真实地感受到数字视频技术的发展力。而在影视制作的数字化历程中，非线性编辑技术可以说是最为引人注目的。作为小型媒体的县级电视台如何运用好数字音视频设备，达到与现代数字技术接轨，更好的发展起主要还在于数字技术的掌握和数字设备的运用。

引言：电视的产生，不仅扩大和延伸了人们的视野，而且以其形象、生动、及时的优点提高了信息传播的质量和效率。在当今社会，信息与电视己经是密不可分的了。现如今多媒体的概念虽然与电视的概念不同，但在将文、图、声、像等作为信息进行传播这一点上是完全相同的，所不同的是电视没有交互性，而且电视传播的信号是模拟信号而不是数字信号。运用多媒体计算机和网络的数字化、大容量、交互性以及快速处理能力，对视频信号进行采集、处理、传播和存储是多媒体技术一直追求的目标。今天，视频制作领域由于“数字化”理念的深入已产生了深刻的革命。非线性编辑系统迅速在国内各电视台、影视制作中心和多媒体出版物各个方面起到了主导作用。数字化浪潮正猛烈冲击着传统的影视制作、播出领域。县级广播电视台和小型媒体面临着从模拟制全面走向数字化。

数字音频就是首先将音频文件转化，接着再将这些电平信号转化成二进制数据保存，播放的时候就把这些数据转换为模拟的电平信号再送到喇叭播出，数字声音和一般磁带、广播、电视中的声音就存储播放方式而言有着本质区别。相比而言，它具有存储方便、存储成本低廉、存储和传输的过程处理非常方便等特知道了这些，对于熟悉电脑音频来说还不够，我们还得了解几频的基本知识：采样率：简单地说就是通过波形采样的方法记录1秒钟长度的声音，需要多少个数据。44KHz采样率的声音就是要花费44000个数据来上采样率越高，声音的质量越好。压缩率：通常指音乐文件压缩前和压缩后大小的比值，用来简单描述数字声音的压缩效率。比特率：是另一种数字音乐压缩效率的参考性指标，表示记录音频数据每秒钟所需要的平均比特值（比特是电脑中最小的数据单位，指一个0或者1的数），通常我们使用Kbps(通俗地讲就是每秒钟1000比特)作为单位。CD中的数字音乐比特率为1411.2Kbps（也就是记录1秒钟的CD音乐，需要1411.2×1024比特的数据），近乎于CD音质的MP3数字音乐需要的比特率大约是112Kbps～128Kbps。量化级：简单地说就是描述声音波形的数据是多少位的二进制数据，通常用bit做单位，如16bit、24bit。16bit量化级记录声音的数据是用16位的二进制数，因此，量化级也是数字声音质量的重要指标。我们形容数字声音的质量，通常就描述为24bit（量化级）、48KHz采样，比如标准CD音乐的质量就是16bit、44.1KHz采样。

数字视频的采样格式及数字化标准1·数字视频的采样格式根据电视信号的特点，亮度信号的带宽是色度信号带宽的两倍。因此其数字化时可采用幅色采样法，即对信号的色差分量的采样率低于对亮。度分量的采样率。用Y:U:V来表示YUV三分量的采样比例，则数字视频的采样格式分别有4:1:1、4:2:2和4:4:4三种。电视图像既是空间的函数，也是时间的函数，而且又是隔行扫描万式，所以其采样方式比扫描仪扫描图像的万式要复杂得多。分量采样时采到的是隔行样本点，要把隔行样本组合成逐行样本，然后进行样本点的量化，再进行YUV到RGB色彩空间的转换等等，最后才能得到数字视频数据2·数字视频标准为了在PAL、NTSC和 SECAM三种电视制式之间确定共同的数字化参数，国家无线电咨询委员会(CCIR)制定了广播级质量的数字电视编码标准，称为CCIR601标准。在该标准中，对采样频率、采样结构、色彩空间转换等都作了严格的规定，主要有:采样频率为fs=13.5MHzo；分辨率与帧速率。我们可以根据采样率，在不同的采样格式下计算出数字视频的数据量。这种木压缩的数字视频数据量对于目前的计算机和网络来说，无论是存储或传输都是不现实的，因此在多媒体中应用数字视频的关键是数字视频的压缩技术。

模拟视频及数字视频格式的比模拟视频，专业格式（如 BetaCamSP）比其他格式的分辨率更高，而噪声最少。我们知道 VHS 、 BetaCamSP 都是以模拟方式作记录，模拟方式记录手法虽然当成熟，但是因为记录方式的落后，容易发生失真，尤其在对编时，多次的倒录极易发生信号严重衰减。* 家用格式（Hi8，S-VHS 和 VHS），这些家用格式与专业格式和 DV 格式相比，产生大量的噪声，且分辨率也很低。制作过程将导致生成损失，因为复制视频意味着丢失一些数据。模拟格式的视频需要用捕捉卡、帧控制卡将视频信号数字化后才能在计算机上处理。捕捉和录制是逐帧进行的，不实时。数字视频：影像质量好、设备价格较低、不会导致制作过程的质量损失、不需要视频捕捉卡和帧同步卡，捕捉和录制是实时的。

数字音视频的优势不仅在于效果好、易于存储和分发，更在于容易编辑处理。不再需要复杂而昂贵的专业设备，仅仅凭借一台普通的电脑和相应的软件，就能够处理各种数字音频文件，对其进行编码、修饰，在资金并不宽裕的县级电视台这一点很重要。在视频方面，一般的县级电视台使用的多为DVCAM或DVCPRO格式摄像机。DV 视频的54dB 信噪比 Betacam SP的 51dB 要好一些，DVC 5.75MHz 的亮度带宽比 Betacam SP的 4.1MHz 高出一截。然而现在市场上，专业的 Betacam SP 的摄像机还是拥有比 DV 更好的 CCD，而同时以 Betacam SP 摄像机为例，其价格至少是 Sony DCR-VX1000 市场价格的5倍。大部分专业质量的可互换的摄像机镜头（Fujinon，Canon）比整套 DCR-VX1000 还贵。直接压缩为 DV，而要达到 Betacam SP 的图像质量，需要使用带 DV 接口的专业级数字摄像机。无论如何，大部分专家认为 DV 与 Betacam SP 相比，DV 令人难以置信地“物超所值”。

数字音视频格式规范，音视频数字资源主要格式：数字音频是指一个用来表示声音强弱的数据序列，是由模拟声音经采样、量化和编码后得到的。简单地说，数字音频的编码方式就是数字音频格式，我们所使用的不同的数字音频设各一般都对应着不同的音频文件格式。下面我们就来介绍几种常见的数字音频格式。l·WAV格式：WAV格式是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被windows平台及其应用程序广泛支持。WAV格式支持许多压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，采用44.lkHZ的采样频率，16位量化位数，因此WAV的音质与CD相差无几，但WAV格式对存储空间需求太大不便于用户的交流和传播。2·MlDl格式：MIDI格式又称作乐器数字接口，数字音乐/电子合成乐器的统一国际标准。它定义了计算机音乐程序、数字合成器及其他设备交换音乐信号的方式，规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的硬件及设备间传输的协议，可以模拟多种乐器的声音。MIDI文件就是MIDI格式的文件，在MIDI中存储的是一些指令。把这些指令发送给声卡，由声卡按照指令将声音合成出来。3·"红皮书"格式：用户一定都很熟悉CD这种音乐格式了，扩展名CDA，其取样频率为44.lkHz,量化位数。CD存储采用了音轨的形式，又叫"红皮书"格式，其记录的是波形流，是近似无损的格式。4 MP3格式：MP3全称是MPEG-lAudioLayer3，它在1992年合并至MPEG规范中。MP3能高音质、低采样率对数字音频文件进行压缩。5·MP3Pro格式：MP3Pro格式可以在基本不改变文小的情况下改善原先的MP3音乐音质。它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情抄最大程度地保持压缩前的音质。6·WMA格式:WMA格式是微软在因特网音频、视频领域中的力作。WMV格式是以减少数据流量但保持音质的方式实现了更高的压缩率，其压缩率一般可以 1:18。7·MP4格式:MP4在文件采用了保护版权的编码技术，只有特定的用户才可以播放，有效址了音乐版权的合法性。另外MP4的压缩比达到了1:15，体积较MP3更小，但音质封下降。不过因为只有特定的用户才能播放这种文件，因此其流传性与MP3相比差距。8·VQF格式：VQF格式压缩率1:18，因此在相同条件下压缩后，VQF的文件体积比MP3小，更加有利于网上传播，同时音质极佳，接近CD音质。但VQF末公开技术，所以至今为止未能流行开来。

数字视频格式：首先，我们来明确一下数字视频 (DigitalWdeo-DV)的概念，数字视频是定义压缩图像、声音数据记录及回放过程的标准。下面介绍几种常见的视频格式。l·ASF格式：ASF格式是一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式。由于它使用MPEG4的压缩算法，所以压缩率和图像的质量都很好。2·NAVl格式:NAVI格式是newAVI的缩写，概括来说，NAVI就是一种去掉视频流特性的改良型ASF格式。3·AVI格式:AVI格式是AudioVideoInterleave的缩写，这个视频格式在Win3·1时代就开始出现，这种格式的好处是兼容好、调用方便；图像质量好，但缺点是尺寸大。4·MPEG格式:MPEG格式它包括了MPEG-l、MPEG-2 MPEG-4(注意，没有MPEG-3，大家熟悉的MP3只是MPEGLayer3)MPEG-l相咱家接触得最多的了，因为它被广泛应用在VCD的制作和一些视频片段下载的网络上。MPEG-2是应用在DVD的制作(压缩)方面，同时在一些HDTV清晰电视广