關於DV(Digital Video)
過去幾年中,
視頻工業已發展為兩大類。第一部分是“專業”市場。在這個市場中,設備必須滿足
日常製作工作和高影像質量的嚴格要求。重點在高影像質量和下列方麵的可靠性:記錄、編輯和再製作。這一類工作通常包括分量視頻格式,如Betacam SP 和MII。當然,購買和維護專業級設備的花費是相當高的。僅管這些費用通常轉嫁給消費者和客戶,分期償還投資仍需很長一段時間,而且新的投資需要仔細考慮。過去十年中,視頻技術已不僅僅是有經濟實力的用戶才能負擔得起的。這主要得益於小型化,使得數字攝像機成功地引入市場成為可能。
非專業市場比專業市場有著不同的需求和期望。一般要求輕便的設備,低一些的信號質量,通常是(VHS、S-Video或Hi-8)以及較短的產品生命周期等。可以承受的價格和家庭計算機用戶桌麵工具的產生更擴展並加深了這種趨勢。無論什麼平台,用戶都可以以大大低於廣播級專業設備的花費來滿足他們圖像製作所需的任何要求。因而這一類型視頻技術的發展顯著超過了專業級產品的發展。
最近幾年,第一部數字攝像機的問世消除了圖像質量上的懷疑。新的攝像機記錄視頻不是以模擬信號,而是以壓縮的數字信號的方式。結果是原來專業級圖像質量產品的價格不斷下降,而同任何新技術的發展推廣一樣,價格也隨著用戶群的擴大而持續下降。
為避免出現不兼容的情況,這種技術的主要產品都符合一個新的數字壓縮標準:DV(Digital Video)。至目前為止,很多國際知名的視頻廠商都開始發展和提供DV格式的產品。這其中的傳輸標準被稱為FireWire(IEEE 1394)。這一標準是與DV標準合作,同時也有其獨立性的輸出標準。FireWire是一種設備間傳輸數據的高速網絡。
本文是對DV數字視頻標準和FireWire傳輸標準的簡單介紹。因為這些技術以及支持這種技術的產品仍在高速發展,因此本文討論了這種技術的發展現狀及對未來視頻采集、製作和傳輸的潛在影響:若有失誤、敬請諒解。區分DV和FireWire技術是很重要的。這些術語有時候被互換使用,但它們有各自不同的功能。DV是定義壓縮圖像和聲音數據記錄及回放過程的記錄標準。這就同時包含DV格式的設備和數字視頻壓縮技術本身。另一方麵,FireWire(IEEE1394)是一種傳輸標準。它是定義數字信息如何在不同設備間傳輸的通用接口。功能上的這種不同點類似於信號對於Windows和SCSI,Windows決定了視頻數據的基本格式;而SCSI定義傳輸任何數字數據(包括Windows的視頻數據)的方法。
DV並不雷同於MPEG或Motion-JPEG,它是一種新的數字壓縮格式,它是一種將壓縮的視頻數字信號輸出到盒式錄像帶的方法。
DV攝像機與普通攝像機比較:
DV攝像機與普通攝像機比較,最大的區別有三項:
1.圖像分辨率高,DV攝錄機一般為500線以上,而VHS攝錄機為200線,S-VHS 攝錄機為280- 300線,8毫米攝錄機為380線左右。
2.色彩及亮度頻寬比普通攝像機高六倍,而色、亮度帶寬是影像精確度的首要決定因素,因而色彩極為純正,達到專業級標準。
3.可無限次翻錄,影像無損失。
與專業攝錄機比較:
DV攝像機的結構從根本上講和現在頂級數字的壓縮視頻記錄係統如Digital Betacam(DB),並沒有實質上的區別。DV和DB 都是分量格式,分別對磁帶上的亮度(Y)和兩路色度(R-Y和B-Y)信號進行編碼。
DV使用13.5MHz采樣率(同DB一樣),但DB用4:2:2編碼來增加彩色保真度,而DV是4:1:1編碼。DB用10比特代碼來提高信噪比;而DV是8比特。Digital Betacam 一般采用2:1的空間壓縮比(8位采樣);而DV是5:1。DV通過對實質上不活動的視頻圖像的場間(不是幀間)壓縮來獲得它的部分壓縮比。因為場間壓縮使每幀的數據量可變,而DV要求固定的數據率,因此需要自適應幀間的壓縮。隨著一個場景中活動部分的增多,空間壓縮比增加(反之亦然)。
與DV Cam和DVC Pro 相比:
DV、DVCam 和DVC Pro實際上使用相同的壓縮方法和記錄格式。不同的僅是DV Cam的磁跡間距(15微米)和磁帶速度(28. 22mm/秒)。Sony 認為這一磁跡間距對於幀精確度的線性編輯是必需的。DVC Pro將可選的線性軌1和2分別用於音頻插入信號和控製軌。Panasonic 認為18微米磁跡寬度和MP盒帶的使用能提供常規線性編輯應用所需的定位精確度和媒體耐久性。同時DVC Pro也提供4速的轉送。
與Betacam SP相比:
大部分視頻技術專家認為DV格式能與模擬Beatcam SP相媲美。DV視頻的54dB信噪比Betacam SP 的51dB要好一些,DV的5.75MHz的亮度帶寬比Betacam SP 的4.1MHz高出一截. 然而現在市場上,實質上,專業的Betacam SP 的攝像機還是擁有比DV更好的CCD,而同時以Betacam SP 攝像機為例,其價格至少是Sony DCR-VX1000市場價格的5倍。大部分專業質量的可互換的攝像機鏡頭(Fujinon, Canon)比整套DCR-VX1000還貴. 直接壓縮為DV,而要達到Betacam SP 的圖像質量,需要使用帶DV接口的專業級數字攝像機。無論如何,大部分專家認為DV與Betacam SP 相比時,DV令人難以置信地"物超所值"。
DV視頻後期製作:
將DV和FireWire技術相結合可以給視頻應用帶來相當大的好處。為了更好了解這種技術的潛在能力,讓我們先來看一下視頻後期製作的基本方式。 首先,創造性的使用素材經常意味著增加特技和比直接簡單硬切複雜得多的其它方法。這也包括修改由攝像機拍攝的原始素材。在模擬視頻時,這種修改將導致生成損失,因為複製視頻意味著丟失一些數據。在數字編輯係統中,在設備能訪問視頻的各個像素並放大它們之前,數據必須被“解包”。使用硬件ASIC進行編碼、解碼的DV硬件比基於純軟件的解決方案有顯而易見的優越性。