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、開發過程中，視頻素材已經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、壓縮及播放等環節。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，和極大的共享優勢，促進了課堂教學的全面優化，提高了教學效果。

2 數字視頻的采集與壓縮

視頻素材進入計算機時，需要將模擬信號轉換為數字信號，多使用視頻采集卡來完成。由于課件的質量取決于視頻源的質量，因此應盡可能采用高質量的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。

在數字視頻的制作的過程中，往往會發現視頻素材的容量很大，而存儲介質的容量有限;因此必須對數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，來減少圖像數據量。

基于壓縮方式的不同，常見的數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)

“動態圖像專家組”是由ISO所制定并發布的對視頻、音頻數據的壓縮標準。MPEG標準的視頻壓縮編碼技術主要利用了具有運動補償的幀間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可以根據不同的網絡傳輸速率制定出不同的壓縮比率，從而實現在低速率的網絡上進行影像數據實時傳送和播放。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/視頻內容的條件下實現在線播放，非常適合于網絡發布。

2.4 QuickTime

由Apple公司開發的視頻技術標準，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建、生產和分發，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，導入和導出現有的媒體，還有編輯和制作，壓縮，分發，以及用戶回放等多個環節。

2.5 DAT

DAT是VCD的數據流格式，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文件自動轉換而生成的。

應該說，數字視頻的格式眾多，在計算機多媒體課件的開發過程中，以AVI和MPEG格式的視頻文件最為常見，應用更為廣泛。開發者可以根據自己的實際需要，利用相關的視頻轉換軟件，來找到最終所需要的素材。目前，隨著多媒體課件開發技術的深入發展，對于視頻材料的要求也在逐漸提高，現成的視頻素材死板得搬進課件時，往往顯得效果不佳，越來越多的開發者希望能將現有的視頻數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的出現，使這樣的需求很容易就能變為現實。

3 非線性視頻編輯

非線性編輯技術，是數字視頻技術與多媒體計算機技術相結合的產物。所謂非線性，是相對于傳統意義上以時間順序進行線性編輯而言的。傳統的線性編輯是按照信息記錄順序，從磁帶中重放視頻數來編輯，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，信號質量始終不會變低，節省了人力、物力，提高了效率。非線性編輯需要專用的編輯軟件、硬件，目前絕大多數的電視電影制作機構都采用了非線性編輯系統。

3.1 非線性編輯系統

非線性編輯的實現，需要依靠硬件和軟件的支持，這就構成了非線性編輯系統。一個非線性編輯系統從硬件上看，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字錄像機來源的信號，有的非線性編輯系統還帶有SDI標準的數字接口，以充分保證數字視頻的輸入、輸出質量。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的實時轉換。從軟件上看，非線性編輯系統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換成數字信號存儲到計算機中，或者將外來的數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據保存下來。

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按規范的流程運行到一定程度時，編輯完成的節目數據就可以進行使用，如，可以生成視頻文件，直接上網絡使用;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。開發者可以將授課的內容以各種效果的字幕加入視頻素材;可以利用各種轉場效果及動畫更好的銜接課程內的不同內容;對于學生難以理解的部分，可以通過特效將其表現得更加形象生動;還可以利用背景音樂或音效調節課堂氛圍，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流程之中，使課件的質量更上一層樓。

4 結束語

在計算機多媒體課件的開發過程中，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出現在課件之中。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、界面友好活潑的優秀作品。

隨著非線性編輯技術的不斷發展，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，發揮出更巨大的作用。對于傳統的教學方法，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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