移動設備的視頻剪輯原理

◆衛潔 周凱

移動設備的視頻剪輯原理

◆衛潔 周凱

（濟源職業技術學校 河南 454650）

傳統的視頻剪輯授課內容為培訓學生使用電腦上非線性視頻剪輯軟件，例如Adobe Premiere。這些軟件比較強大，能支持很高的視頻分辨率、多種編碼格式、能實現很多轉場、蒙太奇等效果。學生接觸過后，可以了解影視后期的工作，對畢業后從事相關行業有指導意義。但是，當前的教學與日常生活較遠，比較難構造出相關場景，素材的獲取也有難度，制作過程也比較耗時，工作成果無法做到快速分享。鑒于此，我們將著重于移動設備上的視頻剪輯，將原有課程中的理念、方法移植到移動平臺，構建學生可以全流程參與的教學活動，提高學生對本課程的興趣，以期得到更好的教學效果。

視頻剪輯課程；移動設備；數字媒體

視頻采集設備原來為媒體業、影視業、娛樂業所獨享，設備昂貴、技術門檻也很高。隨著科技的進步、智能手機概念的引入，原來高高在上的專業設備、軟件也慢慢進入了終端用戶視野，而制造業的進步使得高性能移動設備以及其上拍照軟件、視頻后期處理軟件的出現，更是具備便攜性、操作簡便、門檻低等優勢，大大激發了人們記錄生活、社交的需求，雖然與專業設備還有不少差距，但卻創造了近期風靡人群的短視頻風潮。本課題所稱移動設備包括智能手機、平板電腦、照相機、攝像機、運動相機、全景相機、無人機云臺等便攜式多媒體采集設備。

傳統的視頻剪輯授課內容為培訓學生使用電腦上非線性視頻剪輯軟件，例如Adobe Premiere。這些軟件比較強大，能支持很高的視頻分辨率、多種編碼格式、能實現很多轉場、蒙太奇等效果。學生接觸過后，可以了解影視后期的工作，對畢業后從事相關行業有指導意義。但是，當前的教學與日常生活較遠，比較難構造出相關場景，素材的獲取也有難度，制作過程也比較耗時，工作成果無法做到快速分享。鑒于此，我們將著重于移動設備上的視頻剪輯，將原有課程中的理念、方法移植到移動平臺，構建學生可以全流程參與的教學活動，提高學生對本課程的興趣，以期得到更好的教學效果。當然，移動設備還是尤其局限性，對于比較復雜的視頻剪輯工作，仍然需要傳統的視頻剪輯軟件輔助，安排由淺入深、從簡單剪輯到復雜剪輯、從快速處理到精細處理有層次的推進，也使得學生可以慢慢理解視頻剪輯的真正內涵。

為研究移動設備上的視頻剪輯，我們需要了解以下內容。首先我們需要了解我們可以在日常生活中接觸到的各種移動設備及其工作原理；通過使用移動設備，需要進一步了解設備采集到的視頻文件，以及如何在不同的設備之間進行數據交換的方法。智能設備可以在本地進行視頻剪輯，對于專門的采集設備，可以通過數據交換，將視頻文件遷移到其他智能移動設備或普通計算機上進行剪輯；最后為視頻剪輯的內容，也包含兩部分，一種是移動設備上通過App進行剪輯，另外一種是通過計算機上的視頻處理軟件進行剪輯。因為一般視頻剪輯課程安排都是基于普通計算機的，很多學校也都開設有相關課程，所以本文的重點在于討論把該項工作擴充到移動設備上的必要性，所以將重點工作放在移動設備部分。

1 移動設備及其工作原理

在移動設備剛剛出現的時候，主要是解決通訊的問題。隨著各種應用陸續在移動設備上出現，工程師們看到了它完成原來主要由照相機、攝像機完成的工作的潛力。圖像、視頻的采集與處理相對于日常文字工作而言，是數據、計算密集型的工作，因為圖像與視頻相對于文字而言，占用的空間更大。相應的，采集需要的儲存、計算能力也就更多。而鏡頭等光學儀器的小型化工作也是業界不停探索的領域。所以各種芯片技術，包括光學設備、采集芯片、計算芯片以及專用的音視頻處理芯片的不斷進步，才促使了移動設備上圖片、視頻在近些年來呈現百花齊放的態勢。

以手機為例，從手機SOC芯片的領跑者高通驍龍旗艦800系列的鏡頭采集和視頻處理的參數）來看，這幾年的發展是相當快的！正是由于底層芯片技術的突飛猛進，各大手機制造商才能提供給消費者更好的相機體驗。而且隨著處理芯片性能的提高，后續實時視頻剪輯功能也才具備可能性。消費者需求進一步推動更加復雜、人性化、娛樂化需求不斷涌現。以人像模式為例，當手機拍照逐漸成為必備功能之后，自拍、分享、網絡直播等現象就會接踵而至，繼而就會推動相關的調色、美顏、剪輯等軟件的不停演化。原來只有利用專業設備、復雜的后期處理流程的功能，逐漸在移動平臺上成為現實。

2 手機、平板等設備

世界上第一支照相手機，是由夏普公司在2000年11月所制造的J-SH04 11萬像素。移動設備因為空間所限，無法使用專業攝像設備中的變焦鏡頭，最初只能使用定焦鏡頭。雖然中間也有手機廠商推出變焦手機，但也是曇花一現。手機、平板電腦中常使用的定焦鏡頭適合拍攝人像以及近距離環境景觀。照相手機出現10多年之內，各大手機廠商在拍照算法、鏡頭參數調教、色彩優化方面下足了功夫，而自拍已經成為一種流行文化。近期，手機廠商開始推出多攝像頭拍照方案，引入了適用近景、廣角場景的定焦鏡頭，進一步拓展了移動設備拍照的適用場景。2019年，華為發布了第一款可以變焦的鏡頭進一步改善了移動設備的拍攝范圍。

移動設備中內置了很多傳感器，比如近距感應器、光線感應器、加速感應器和陀螺儀。正是這些傳感器和越來越強大的移動平臺CPU賦予了移動電話“智能”手機的稱號。

2018年，谷歌第一次在其Pixel 3手機上為人們展示了普通定焦鏡頭拍攝夜景照片的巨大潛力，后續華為、蘋果也陸續推出相應產品。需要指出的是，夜景模式為什么能在幾乎沒有光照的情況下拍出優秀的夜景、月亮甚至星系，完成高端專業相機都無法完成的工作，并非是手機鏡頭性能超過了專業相機，而是因為拍照軟件利用了手機芯片的處理器以及圖形學界累積了多年的處理算法所致。

3 全景攝像機

全景攝影的概念源自于利用計算機播放軟件，如QuickTime Player，讓用戶能依本身的需要，旋轉照片，產生一種有如身臨其境的視覺效果。為了產生這樣的照片，于是有了各種全景攝影技術的發明?，F在手機上常用的全景拍照是通過算法拼接多角度拍攝的照片實現的。

全景相機的應用跟近幾年流行的VR技術有很大的關系。在移動設備流行之前， 360度、720度全景照片/視頻，只能在計算機上通過鼠標交互的方式或者佩戴專業的頭盔才能觀看。隨著廉價VR眼鏡的出現以及手機上集成陀螺儀，以及更合理的人機交互方式的演化，現在觀看全景照片/視頻已經非常容易，也進一步推動了全景技術的應用。當前使用全景技術的場景主要在銷售、房產、賽事直播等領域。本文討論的全景攝像機是指可以直接錄制全景視頻的攝像機，一般這種攝像機都具有2個以上的鏡頭，同時采集多角度視頻，并利用內部的芯片與軟件進行縫合，提供粗略的全景體驗，后續使用專用的軟件進行精細的縫合以提供更好的全景體驗。

需要特別指出的是，使用全景相機采集到的視頻在保存、回看、編輯等方面都與一般的長方形視頻不同，但是因為采集的信息更多，在后期編輯的時候就可以構建更豐富的效果。

4 普通計算機的剪輯

雖然移動芯片尤其是手機/平板電腦的性能發展很快，而且適配于的移動設備的App能完成很多剪輯功能。但畢竟受限于其上的處理器、內存和存儲空間，不可能提供所有視頻剪輯功能。比如無人機上的視頻通常分辨率非常高，運動相機目前可支持240幀/秒的拍攝，如果按照最高分辨率和最高幀率拍攝，很快手機的存儲空間就會耗盡，更不要說后期的處理工作了。另外，運動相機、全景相機、無人機也僅僅側重于拍攝，最多可以低分辨率回放，無法直接在本地進行剪輯。當出現超出處理器性能范圍的超高分辨率、超高幀率、不支持的視頻格式或者需要更復雜的視頻特效時，就需要轉移到PC端的軟件進行處理，例如Adobe Premiere。因為一般視頻剪輯課程安排都是基于普通計算機的，很多學校也都開設有相關課程，所以本文的重點在于討論把該項工作擴充到移動設備上的必要性，所以將重點工作放在移動設備部分。

5 創新點及結語

作為影視行業的學生，需要打破完全從課堂或者電腦上學習知識的局限，要從日常生活入手，去了解當前各種設備、各種平臺、各種軟件的各自特點與相通之處。但是傳統行業的專業設備又非常昂貴，非當前教學條件可以滿足的。但是隨著移動設備的慢慢普及，通過了解這些移動設備及其特點，更深入的理解其芯片、零件、手機、軟件行業的最新進展可以使學生更加理解行業內部的技術進化路線。使用這些設備進行快速的視頻作業，相比之前生硬在課堂上完成作業，對學生的吸引力是更強的。學生也會在過程中深入理解移動平臺的特點，對于一些更復雜的操作也會認識到這些設備的局限，通過對比自己的作品與工業級作業，也會激發學生進一步探索的興趣。

影視行業最終仍然是內容為王。影視內容以豐富的聲音、圖像、故事來感染用戶，如果影視剪輯只是使用軟件進行操作，勢必會給學生帶來諸多限制。移動設備的拍攝、剪輯、分享的快速操作，使得短視頻在短時間內風靡人群。其背景不僅僅是因為科技的進步，而是這解禁了普通人的思想牢籠，從單一消化精美制作的電影、電視、體育節目、娛樂節目到日常生活的點點滴滴。我們開設這一課題，就是讓學生通過移動設備的操作，來更加全面的理解影視行業，更深入的理解人們的生活需求，為踏入社會打下堅實的基礎。

[1]周冰，江蕓基于智能移動設備的科學影像剪輯與發布[J].中國科技教育，2016（10.）

[2]https://zh.gopro.com/help/articles/block/what-is-hypersmooth GoPro hypersmooth.

此文由2019年河南省教育廳河南省職業教育教學改革研究項目資助（項目名稱：移動設備在中職數字媒體專業實訓教學中的應用研究，項目負責人：衛潔，項目編號：ZJB19179）