数字视频处理技术在电视节目编辑制作中的应用

王 鑫

（作者单位：白山广播电视台）

数字视频处理技术在电视节目编辑制作中的应用

王 鑫

（作者单位：白山广播电视台）

随着现代多媒体技术地快速发展，数字视频处理技术已经在电视节目编辑制作中得到了大规模的应用。数字视频处理技术一改传统电视处理技术的繁琐性，可极大地提高电视节目编辑制作的效率与质量，现已成为了电视节目制作所主要采用的一项技术手段。本文重点对数字视频处理技术中的硬件技术、压缩技术、压缩编码技术以及编辑技术等内容展开探究，以期为同行提供参考和借鉴。

数值视频处理技术；电视节目；编辑制作；应用

随着我国社会经济的快速发展，人们的物质生活在得到极大富足的同时，也对文化生活有了更高的要求。在当今时代，传统的电视节目制作手段已经难以满足于人们的需要。而随着计算机技术与现代多媒体技术的快速发展，数字视频处理技术也越来越多地应用到了电视节目的编辑制作中。数字视频处理技术的优势明显，而其在电视节目编辑制作中的具体应用内容究竟有哪些，下文将就此展开具体探究。

1 硬件技术

在电视节目编辑制作时应用的视频处理硬件设备包括视频捕获、视频压缩及视频重放等，进行电视节目制作的计算机设备在处理相关数值视频内容时要先具有以上几项硬件设备。

1.1 计算机主机

当前，在电视节目编辑制作时，对计算机设备的性能和配置要求较高，同时还需具备以下几项特征：数字化；专项拓展设备；具备非线性编辑功能；将硬盘作为主要媒介。较为常见的性能配置参数为：P4的CPU；256 MB的内存；80G的硬盘容量，数据传输速率为10 MB/s，采取上述配置参数可促使计算机主机的数据运行处理速度得到显著提升，可较为有效保障系统稳定。

1.2 视频采集卡

将各类不同制式的模拟信号输入系统当中进而转化为适宜计算机进行处理、传出、存储与显示的格式。视频采集即为促使视频源模拟信号可经由处理后转换为数字信息，进而将此类数字信息再存储至电脑硬盘之上。目前，绝大部分电视台使用的是具有压缩/解压缩硬件的视频采集卡。

1.3 压缩与解压缩卡

压缩与解压缩卡还具备有实时性的动态视频压缩及回放功能，最为突出的一项特征即为压缩比越大，相应的等效图像质量便会越差，所存储文件的占比空间也就越小，因而只有选取合理的压缩与解压缩卡才能够确保达到较好的节目质量水平。模拟摄录机所输出的为非数字格式视频信号，在对其进行处理之时要经由视频捕获卡获取并通过转化处理，使之成为计算机所能够读取出其中信息内容的格式

具备DV数值输入与输出接口的摄像机能够确保和非线性编辑系统的无损耗传输，其中的DV信号在经过DV接口传输时无须采取转换及压缩处理。

2 压缩技术

在将视频信号进行数字化转换时，可利用压缩降低图像所需数据量、存储空间等方式来提升数据信息的存储与取出速度，视频压缩技术除了采用空间、心理视觉和频谱等不同的冗余方式来对视频图像实施帧内压缩外，还可采用所临近的图像帧相似性所出现的时间冗余来实现对视频图像的帧间压缩处理。

一般来说，在应用数字电视、DVD等设备之时可利用MPEG-2，通常其传输速率会在5 Mbit/s左右，为了获得高倍率压缩，一般在MPEG-2当中会选用多类码率压缩技术进行处理。

第一，在需对电视图像信号时间冗余信息去除时，可采用运动补偿预测编码的方式。一般主要是应用在预测编码图像、帧内编码图像、双向预测编码图像等三类电视图像信号当中。现将这三类图像信号分析如下：预测编码信号（P-pictures），最初源自于最近的一项预测编码信号或帧内编码信号来对运动补偿信号予以预测，具有编码速度快的优势特征，而其缺陷也十分明显，即编码在传播时的误差较大；帧内编码信号（I-pictures），此种编码方式仅具备中等水平的压缩率，编码图像不采取基准图像；双向预测编码信号（B-pictures），这一编码信号同时采用了预测编码信号和帧内编码信号为基准，通过对运动补偿编码的预测所获得，可以达到最高的压缩率，且在编码传输时不会造成较大的误差出现，而其缺点问题也十分明显，即解码器之中应增装存储器，并且有着较常的等待时间。

第二，在需对经运动补偿过的图像信号空间冗余信息进行处理时，可采用离散余弦转换方式来将其去除。

第三，为促进通道带宽能够得以提升，可选用长度可变的编码技术对其运动向量及变换系统进行编码处理。

3 压缩编码技术

视频信息进行数字化处理后，会获得巨大的数据量信息，通过分量编码电视信号来进行举例说明，其数据率能够达到216 Mbit/s，在这一状况之下，一小时内的电视节目播出便要应用到80 GB左右的存储容量，若要就此类高速率的数字电视信号带宽进行长距离的传输，便需应用到160 MHz左右的信号带宽，很明显在当前所现有的媒体上进行传输其所需要付出的成本是极其巨大的。针对计算机图像基于VGA显示模式之下，如果分辨率在640×480，要达到30帧/ s的图像系那是，相应的数据率最少也应达到9.2 Mbit/s，因而为了促进信号利用率的提升，以及在一定的信道容量之下能够传输容量更大的图像信号，便需对图像数据采取压缩处理。

冗余度、编码率及压缩比是对信源特点与编解码设备特性进行评估的一项重要参数。假定初始图像平均码长为K，熵为P（s）则经过压缩处理之后的图像平均码长即为Kc，据此可将之定义为：

R=K/P(s)-1为冗余度；η=H(s)/L=1/1+R为编码效率；C=L/Lc为压缩比。

4 编辑技术

在数字视频技术和计算机多媒体设备的大规模应用基础上，对于电视节目的制作也开始越来越多的应用计算机非线性编辑技术。这一技术即为数码技术和计算机多媒体技术的结合体，进行非线性编辑时，计算机设备将会对所有的视频段落采取计算机数字化的之路方式，同时将之存储于计算机硬盘当中，因计算机同媒体所具备的交互特性，人们可对所存储的数字化文件不断更新，对视频进行高效化的编辑处理。

采用非线性处理的具体操作为：创新编辑平台，置入于数字化的视频素材，此平台也可自由设定视频信息，能够逐帧或逐秒展开，其中的间隔时间可自主选取，同时调取出编辑软件进行剪辑、排序、素材连接、特效添加、实时特技及增加字幕等处理。

非线性编辑软件所具备的功能价值主要有：对于音频、视频信息资源的动态化获取与收集；对于音频、视频信息资源的非线性编辑处理；可实现数字特效化处理；具备键控功能；能够支持多种不同类型的文件格式同时输入处理。

5 结语

在制作电视节目时，通过应用数字视频处理技术能够极大地提高节目质量，使电视节目播放出的视频效果更佳。选用更专业化的采集、编辑及播放设备，同时配备以最新型的软件设备支持，便能制作出质量上乘的电视节目。希望本文对数字视频处理硬件技术、压缩技术、压缩编码技术及编辑技术在电视节目编辑制作中的应用介绍，能够为相关电视节目编辑提供一些可供参考的内容。

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王鑫（1962-），男，吉林集安人，大专，研究方向：电视编辑。