計算機多媒體課件制作中的非線性視頻編輯技術

摘要:在多媒體課件制作、開發(fā)過程中，視頻素材已經(jīng)成為了重要的組成部分， 運用AVI、.MPEG、RealMedia、QuickTime和DAT幾種視頻格式對視頻進行采集壓縮，并運用非線性視頻編輯技術，從而使視頻素材在計算機多媒體課件中最大化的發(fā)揮出效果，使課件成為交互性好、可操作性強、界面友好活潑的優(yōu)秀作品。

關鍵詞:多媒體課件;非線性編輯;視頻;采集壓縮

中圖分類號:TN37文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)35-10083-02

About Processing Multimedia Class with Nonlinearity Video Frequency Edits Technology

WANG Kai-yu

(Changzhou RadioTV University，Changzhou 213001 China)

Abstract: About Processing Multi-media Class，Video Frequency is one kind of important component parts.This paper discussed the application of nonlinearity editor technology and collecting and processing digital video documents in multi-media Class.

Key words:Multi-media Class;Nonlinearity edit;Video;collect and process

目前，計算機多媒體技術日新月異。視頻，作為多媒體家族的成員之一，在多媒體課件制作中占有非常重要的地位，生動的視頻影像容易給人留下深刻的印象。在多媒體課件中，加入視頻內(nèi)容，可以增強課件的說服力和感染力，從而改善教學效果。多媒體課件中的視頻處理技術包括視頻捕獲、編輯、壓縮及播放等環(huán)節(jié)。本文就視頻采集與壓縮，非線性編輯技術對多媒體課件中的視頻處理進行闡述。

1 計算機多媒體課件及其特點

多媒體(multimedia)是指將文本、圖形、圖像、動畫、視頻和聲音等多種信息載體的表現(xiàn)形式和傳遞方式。計算機多媒體課件，則是由計算機對文本、視頻、音頻、圖像、動畫等進行處理，使之有機的結合在一起，成為應用于教學的載體。多媒體課件表現(xiàn)力豐富，相對于單一媒體更形象、更直觀，并且具有良好的交互性，和極大的共享優(yōu)勢，促進了課堂教學的全面優(yōu)化，提高了教學效果。

2 數(shù)字視頻的采集與壓縮

視頻素材進入計算機時，需要將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，多使用視頻采集卡來完成。由于課件的質(zhì)量取決于視頻源的質(zhì)量，因此應盡可能采用高質(zhì)量的S-Video信號或IEEE-1394接口進行采集。采集時，還需要注意到視頻文件體積龐大的特點，采集過程中要根據(jù)實際情況來選擇合適的圖像尺寸、幀速率、壓縮比及采集時長。

在數(shù)字視頻的制作的過程中，往往會發(fā)現(xiàn)視頻素材的容量很大，而存儲介質(zhì)的容量有限;因此必須對數(shù)字視頻文件進行壓縮。利用空間冗余、頻譜冗余、時間冗余等各類壓縮技術，來減少圖像數(shù)據(jù)量。

基于壓縮方式的不同，常見的數(shù)字視頻格式主要有下列幾種:

2.1 AVI(Audio/Video Interleave)

AVI是Windows操作系統(tǒng)下的指定視頻格式，他對視頻文件采用了一種有損壓縮的方式，支持256色和RLE壓縮，盡管壓縮比較高，畫面質(zhì)量稍差，但其應用范圍仍然十分廣泛。眼下，幾乎所有的視頻編輯軟件都可以直接操作非壓縮的AVI文件。

2.2 MPEG(Moving Pictures Experts Group)

“動態(tài)圖像專家組”是由ISO所制定并發(fā)布的對視頻、音頻數(shù)據(jù)的壓縮標準。MPEG標準的視頻壓縮編碼技術主要利用了具有運動補償?shù)膸g壓縮編碼技術以減小時間冗余度，利用DCT技術以減小圖像的空間冗余度，利用熵編碼在信息表示方面減小了統(tǒng)計冗余度。這幾種技術的綜合運用，大大增強了壓縮性能。如:VCD使用的是MPEG-1圖像壓縮算法，DVD則使用MPEG-2圖像壓縮算法。

2.3 RealMedia

由RealNetworks公司制定的視音頻壓縮規(guī)范稱為RealMedia，即常用的RM、RMVB格式，是流式視頻媒體的典型代表，RealMedia可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡傳輸速率制定出不同的壓縮比率，從而實現(xiàn)在低速率的網(wǎng)絡上進行影像數(shù)據(jù)實時傳送和播放。這種格式的另一個特點是用戶使用RealPlayer或RealOnePlayer播放器時，可以在不下載音頻/視頻內(nèi)容的條件下實現(xiàn)在線播放，非常適合于網(wǎng)絡發(fā)布。

2.4 QuickTime

由Apple公司開發(fā)的視頻技術標準，文件通常都為.MOV后綴。QuickTime是一個完整的多媒體架構，它擁有C和Pascal的編程界面，可以用來進行多種媒體的創(chuàng)建、生產(chǎn)和分發(fā)，并為這一過程提供端到端的支持:包括媒體的實時捕捉，以編程的方式合成媒體，導入和導出現(xiàn)有的媒體，還有編輯和制作，壓縮，分發(fā)，以及用戶回放等多個環(huán)節(jié)。

2.5 DAT

DAT是VCD的數(shù)據(jù)流格式，在VCD光盤中常見，在光盤的MPEGAV目錄里，便是類似MUSIC01.DAT或AVSEQ01.DAT命名的文件。DAT文件也是MPEG格式的，是VCD刻錄軟件將符合VCD標準的MPEG-1文件自動轉(zhuǎn)換而生成的。

應該說，數(shù)字視頻的格式眾多，在計算機多媒體課件的開發(fā)過程中，以AVI和MPEG格式的視頻文件最為常見，應用更為廣泛。開發(fā)者可以根據(jù)自己的實際需要，利用相關的視頻轉(zhuǎn)換軟件，來找到最終所需要的素材。目前，隨著多媒體課件開發(fā)技術的深入發(fā)展，對于視頻材料的要求也在逐漸提高，現(xiàn)成的視頻素材死板得搬進課件時，往往顯得效果不佳，越來越多的開發(fā)者希望能將現(xiàn)有的視頻數(shù)字視頻進行重新編輯處理，使其更符合實際使用需要。非線性編輯技術及系統(tǒng)的出現(xiàn)，使這樣的需求很容易就能變?yōu)楝F(xiàn)實。

3 非線性視頻編輯

非線性編輯技術，是數(shù)字視頻技術與多媒體計算機技術相結合的產(chǎn)物。所謂非線性，是相對于傳統(tǒng)意義上以時間順序進行線性編輯而言的。傳統(tǒng)的線性編輯是按照信息記錄順序，從磁帶中重放視頻數(shù)來編輯，需要較多外部設備，工作流程復雜。而非線性編輯只需要借助計算機來進行數(shù)字化制作即可，它突破了單一的時間順序編輯限制，可以按各種順序排列，具有快捷簡便、隨機的特性。非線性編輯只要上傳一次就可以多次的編輯，信號質(zhì)量始終不會變低，節(jié)省了人力、物力，提高了效率。非線性編輯需要專用的編輯軟件、硬件，目前絕大多數(shù)的電視電影制作機構都采用了非線性編輯系統(tǒng)。

3.1 非線性編輯系統(tǒng)

非線性編輯的實現(xiàn)，需要依靠硬件和軟件的支持，這就構成了非線性編輯系統(tǒng)。一個非線性編輯系統(tǒng)從硬件上看，可由高性能計算機、視頻卡或IEEE1394卡、聲卡、大容量SCSI硬盤陣列、專用板卡以及外圍設備構成。為了能直接處理高性能數(shù)字錄像機來源的信號，有的非線性編輯系統(tǒng)還帶有SDI標準的數(shù)字接口，以充分保證數(shù)字視頻的輸入、輸出質(zhì)量。其中視頻卡用來采集和輸出模擬視頻，也就是承擔A/D和D/A的實時轉(zhuǎn)換。從軟件上看，非線性編輯系統(tǒng)主要由非線性編輯軟件以及二維動畫軟件、三維動畫軟件、圖像處理軟件和音頻處理軟件等外圍軟件構成。隨著計算機硬件性能的提高，視頻編輯處理對專用器件的依賴越來越小，軟件的作用則更加突出。因此，掌握Premiere、AfterEffects之類的非線性編輯軟件，就成為了非線性編輯技術中的關鍵。功能強大的非線性編輯軟件有豐富的剪輯剪裁、場景轉(zhuǎn)換、特技應用、字幕疊加、配音配樂等功能，可以滿足多媒體課件制作的編輯要求。

3.2 非線性編輯的流程

非線性編輯的流程可以簡單歸納為:輸入-編輯-輸出。在此三個步驟的基礎上，還可以再細化。一般而言，整個使用流程可以分為5個步驟。

3.2.1 素材采集

利用編輯軟件，將模擬視頻信號及音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號存儲到計算機中，或者將外來的數(shù)字視頻信號直接存儲進入計算機硬盤。這些視頻素材就成為了可以進行編輯的數(shù)據(jù)保存下來。

3.2.2 素材編輯

指在軟件中指定素材的出點和入點，選擇最合適的部分，然后按時間順序組接不同素材的過程。

3.2.3 特技處理

非線性編輯技術中的特技處理包括轉(zhuǎn)場、特效、視音頻合成疊加等

3.2.4 字幕制作

字幕是視頻資料中非常重要的組成部分，包括文字和圖形兩方面。目前的視頻處理軟件，可以非常輕松的實現(xiàn)字幕合成及特效疊加。

3.2.5 輸出生成

當整個非線性編輯系統(tǒng)按規(guī)范的流程運行到一定程度時，編輯完成的節(jié)目數(shù)據(jù)就可以進行使用，如，可以生成視頻文件，直接上網(wǎng)絡使用;也可以輸回至錄像帶上，進行妥善保存。

3.3 非線性編輯技術在計算機多媒體課件中的應用

在多媒體計算機課件制作過程中，非線性編輯技術除了可以將原有視頻素材按各種順序排列，還可以提供給我們一些便捷的功能。開發(fā)者可以將授課的內(nèi)容以各種效果的字幕加入視頻素材;可以利用各種轉(zhuǎn)場效果及動畫更好的銜接課程內(nèi)的不同內(nèi)容;對于學生難以理解的部分，可以通過特效將其表現(xiàn)得更加形象生動;還可以利用背景音樂或音效調(diào)節(jié)課堂氛圍，突出重點難點。這些都是非線性編輯技術中的功能，都能廣泛納入計算機多媒體課件的開發(fā)流程之中，使課件的質(zhì)量更上一層樓。

4 結束語

在計算機多媒體課件的開發(fā)過程中，最重要的是要注意設計好腳本，對于其中的視音頻素材，必須把握好視音頻素材與課件界面及教學內(nèi)容的兼容問題。通過非線性編輯技術，可以使視頻以一個最為合理的形態(tài)出現(xiàn)在課件之中。包括視頻文件的媒體格式、畫面尺寸大小、壓縮質(zhì)量高低、時間長短、存儲位置等等。這樣才能使視頻素材在計算機多媒體課件中最大化的發(fā)揮出效果，使課件成為交互性好、可操作性強、界面友好活潑的優(yōu)秀作品。

隨著非線性編輯技術的不斷發(fā)展，它必將會在課堂教學、自學教育、遠程教育等多個領域得到更廣泛的應用，發(fā)揮出更巨大的作用。對于傳統(tǒng)的教學方法，教學手段，乃至教學思想的革新進步都將起到推動作用。

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