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高清4K非编系统工作站的原理
产品名称:

高清4K非编系统工作站的原理

更新时间:

2019-08-29

产品描述: 高清4K非编系统工作站的原理:非线性编辑系统绝大多数采用M-JPEG图像数据压缩标准。1992年,ISO(国际标准化组织)颁布了JPEG标准。这种算法用于压缩单帧静止图像,在非线性编辑系统中得到了充分的应用。JPEG压缩综合了DCT编码、游程编码、霍夫曼编码等算法,既可以做到无损压缩,也可以做到质量完好的有损压缩。

高清4K非编系统工作站的原理

大容量硬盘
硬盘的容量大小决定了它能记录多长时间的视音频节目和其它多媒体信息。以广播级PAL制电视信号为例,压缩前,1s视音频信号的总数据量约为32MB,进行3∶1压缩后,1min视音频信号的数据量约为600MB,1h视音频节目需要约36GB的硬盘容量。近年来硬盘技术发展很快,一个普通家用电脑的硬盘就可以达到40GB,通常专业使用的硬盘容量在100GB左右,因此,现有的硬盘容量完全能够满足非线性编辑的需要。

 


322 SCSI接口技术
数据传输率也称为“读写速率”或“传输速率”,一般以MB/s表示。它代表在单位时间内存储设备所能读写的数据量。在非线性编辑系统中,硬盘的数据传输率是最薄弱的环节。普通硬盘的转速还不能满足实时传输视音频节目的需要。为了提高数据传输率,计算机使用了SCSI接口技术。SCSI是Small Computer System Interface(小型计算机系统接口)的简称。目前SCSI总线支持32bit的数据传输,并具有多线程I/O功能,可以从多个SCSI设备中同时存取数据。这种方式明显加快了计算机的数据传输速率,如果使用两个硬盘驱动器并行读取数据,则所需文件的传输时间是原来的1/2。目前8位的SCSI 最大数据传输率为20MB/s,16位的Ultra Wide SCSI(超级宽SCSI)为40MB/s,最快的SCSI接口Ultra 320最大数据传输率能达到320MB/s。SCSI接口加上与其相配合的高速硬盘,能满足非线性编辑系统的需要。

 


对非线性编辑系统来说,硬盘是目前最理想的存储媒介,尤其是SCSI硬盘,其传输速率、存储容量和访问时间都优于IDE接口硬盘。SCSI的扩充能力也比IDE接口强。增强型IDE接口最多可驱动4个硬盘,SCSI-Ⅰ规范支持7个外部设备,而SCSI-Ⅱ一般可连接15个设备,Ultra 2以上的SCSI可连接31个设备。

 


323 RAID管理技术
网络化的编辑对非编系统的数据传输速率提出了更高的要求。处于网络中心的在线存储系统通常由许多硬盘组成硬盘阵列。系统要同时传送几十路甚至上百路的视音频数据就需要应用RAID管理电路。该电路把每一个字节中的位分配给几个硬盘同时读写,提高了速度,整体上等效于一个高速硬盘。这种RAID管理方式不占用计算机的CPU资源,也与计算机的操作系统无关,传输速率可以做到100Mbit/s以上,并且安全性能较高。
33 图像处理技术
在非线性编辑系统中,我们可以制作丰富多采的“数字视频特技”(Digital Video Effects,DVE)效果。数字视频特技有硬件和软件两种实现方式。软件方式以帧或场为单位,经计算机的中央处理器(CPU)运算获得结果。这种方式能够实现的特技种类较多,成本低,但速度受CPU运算速度的限制。硬件方式制作数字特技采用专门的运算芯片,每种特技都有大量的参数可以设定和调整。在质量要求较高的非编系统中,数字特技是由硬件或软件协助硬件完成的,一般能实现部分特技的实时生成。

 



随着通用和专用处理器速度的提高,图像处理技术和特级算法的改进,以及MMX(Multi Extensions,多媒体扩展)技术的应用,许多软件特技可以做到实时或准实时。随着由先进的DSP技术和硬件图像处理技术所设计的特技加速卡的出现,软件特技处理时间加快了8~20倍。软件数字特技由于特级效果丰富、灵活、可扩展性强,更能发挥制作人员的创意,因此,在图像处理中的应用越来越多。

 


34 图文字幕叠加技术
字幕是编辑中不可缺少的一部分。在传统的电视节目制作中,字幕总是叠加在图像的最上一层。字母机是串接在系统最后一级上的。在非线性编辑中,插入字幕有硬件和软件两种方式。软件字幕是利用作图软件的原理把字幕作为图形键处理,生成带Alpha键的位图文件,将其调入编辑轨对某一层图像进行抠像贴图,完成字幕功能。 硬件字幕的硬件构成通常由一个图形加速器和一个图文帧存组成。图形加速器主要用于对单个像素、专用像素和像素组等图形部件的管理,它具有绘制线段、圆弧和显示模块等高层次图形功能,因而明显减轻了由于大量的图形管理给CPU带来的压力。图形加速器的效率和功能直接影响图文字幕的速度和效果。叠加字幕的过程是将汉字从硬盘的字库中调到计算机内存中,以线性地址写入图文帧存,经属性描述后输出到视频混合器的下游键中,将视频图像合成后输出。

 


4 结束语
非线性编辑技术的发展经历了20多年的时间。近年来数字电视技术和电脑多媒体技术的高速发展,硬件技术的日趋成熟,使非线性编辑在影视制作中的应用越来越多。随着设备的不断小型化,相信这种高质量、高效率的影视制作手段将得到更加广泛普及的应用

 

 高清4K非编系统工作站的原理

 

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