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[DV] 数位视讯名词解说 转贴 教学
影像如何数位化(Digitalize) ? 摄影机的CCD将光线分色后得到RGB三原色信号,再以矩阵回路转换成表示明亮度的亮度信号(Y) ,与表示颜色的两种彩色信号(R-Y,B-Y),或称Pr,Pb色差信号。此三信号经类比合成处理后,输出YUV Component信号,或S-Video (Y/C) 分离信号,或Composite 合成信号;或经数位化及压缩编码器编码(Encode)后输出数位信号(Digital Video)。依国际规格在数位化下,亮度信号(Y)的取样频率为13.5MHz,色差信号各为其一半即6.75MHz,按人眼睛对彩色的敏感辨识度不如对亮度,因此在二者信号强度比值上取其一半即可满足完美视讯组合,这就是所谓4:2:2(13.5: 6.75: 6.75)方式,若将色差信号取样频率取为3.375MHz,即为4:1:1方式。依取样频率与类比信号频率频宽的关系,13.5MHz取样频率之频宽不超过6MHz,6.75MHz取样频率之频宽约为2.75MHz,3.375MHz取样频率之频宽约为1.3MHz,所以4:2:2的视讯画质特性必优于4:1:1。另外在攸关数位化的画质因素,除了取样频率频宽外,另一方面则在于用多少位元(bit)来做类比信号量子化处理。所谓量子化(Quantization)就是将类比信号编排成数值位准,并转换成0与1的数位结构过程,依国际规格以8位元(bit)为量子化基准,换言之以8个位数表达0与1二进法,如00101100,可以编排2的8次方共有256个表示阶层,例如亮度信号(Y)可以有256个层次范围用8 bit方式来对应,若是以10 bit为量子化基准,则可增加为1024阶层(2的10次方)表达更细腻的影像资讯,轮廓会更清析,空间层次会更有立体感,但相对的数位化资料量会更大,因此须要将数位影像压缩减少影像资料量。
什么是 DV ? 自1990年代初期,世界知名厂商即各自发表高画质的家庭用影像数位化规格,但为避免重蹈Beta和VHS规格战的历史教训,当时由十家厂商召开HD数位化VCR协议会,包含Matsushita Electric Industrial Corp.(Panasonic) ,Sony,Victor Corporation of Japan(JVC) ,Philips,N.V,Sanyo,Hitachi,Sharp,Thompson Multimedia,Mitsubishi和Toshiba,并于1994年4月同意了家庭用(Consumer)数位VCR规格,这就是所谓的DV规格,也就是家庭用摄影机DV规格,现在全世界已有超过60家的厂商加入此协议。 一般所称DV(家庭用又称mini-DV),采用1/4吋(6.35mm)金属蒸发型磁带,在NTSC系统的影像信号是4:1:1,8 bit,亮度讯号取样频率为13.5MHz,色差讯号取样频率为3.375MHz的数位Component讯号,采全画面720x480像素解析度,(CCIR601标准720x486) ,有效的总位元速率(bit rate)为约125Mbit/sec,压缩技术规范与JPEG一样,使用DCT(Discrete Cosine Transform)计算法,以Intrafield图场内压缩,类似Motion-JPEG作法,压缩比固定约5:1,所以DV的影像位元速率(bit rate)为25Mb/sec,也就是说约3.6MByte/sec。
DV、DVCAM、DVCPRO 的差别 ? DVCAM、DVCPRO为SONY、Panasonic以DV规格为基础,各自发展新闻采访广播业务用途的规格。 就影像的数位化处理规格而言,三者没什么差别,因为DV,DVCAM,DVCPRO都是4:1:1,8 bit,全画面720x480像素解析度,压缩比5:1,影像位元速率(bit rate)为25Mb/sec(3.6MByte/sec)。纵使三者在压缩和解压缩的设计上有些微不同,三者影像品质并不会有显着的差别。当然,不论专业级或家庭级,三者的摄影机在机身结构和镜头上则因设计而各有差异。 就DV Cassette 而言,DV在SP模式采用10微米(μm)磁轨间距,一卷Tape可录60分钟,在LP模式采用6.7微米磁轨以增长录影时间,一卷Tape可录90分钟。DVCAM专业用格式则增加磁轨间距为15微米,虽然减少了录影时间长度但增强抽换操作性,和在insert剪辑功能的准确度。DVCPRO磁轨间距为18微米,且采用金属微粒磁带以加强坚韧性。
什么是火线 (Fire Wire) IEEE-1394 ? IEEE-1394是一种短距离、高速度的资料通讯传输格式,原开发者是苹果电脑公司,并俗称为Fire Wire。1394是一单纯快速且便宜的数位资料汇流(BUS),应用于DV硬体间的传输。在理论上,1394可连接磁碟和电脑(代替SCSI)或连接电脑与电脑(代替Ethernet)以及其他数位影像的装置。
什么是 i-LINK ? 在数位资料的传输格式上,虽然SONY公司宣布该公司所开发的火线「Fire Wire」为「i-LINK」,但两者是同一件事,若说在技术上有所差别,则在于Fire Wire/1394包含电源传输有6pin端子,i-LINK只有4pin端子。由于Fire Wire是属于Apple Computer的商标权,所以SONY才另取i-LINK作为市场策略上的区别。
认识所谓 IEEE-1394 卡 目前电脑市场上正兴起了一阵所谓IEEE1394卡的风潮,有些人还一时搞不清楚这IEEE1394是什么来头。IEEE1394(Institute of Electrical and Electronics Engineers)这是由国际电子业专业人仕协会所订定的一种高速数位串列户的规格,也有些厂商给它另一个称呼叫「Fire Wire」。 其实简单的说他就像是USB一样是属于一种高速的资料传输介面,只不过他的传输速度远远超过USB甚多,可达到每秒400Mbits的传输量,因此很适合用来作为传送如动态影像这类,资讯量较庞大的讯源。也因此国际间许多DV数位摄影机制造商,以全面将IEEE1394端子列为标准的配备,以便能对应日渐普及的电脑非线性剪辑的应用,SONY在它的第一代DV上率先采用并命名为「i-LINK」端子,后来成为其它各厂竞相采用的对口装置,渐渐的为了通俗好记直接以DV端子称之。
由于DV摄影机本身所录制的就是数位的讯源,而非以往V8、Hi8所采用的类比讯源,近年来拜电脑科技的发达,因此电脑在处理像这般资料量庞大的动态影像,在技术上已日趋成熟,因此所谓的「电脑动态影像编辑」不再是一般PC USER遥不可及的梦想。现在只要到一般的电脑卖场买一片影像撷取卡,然后将影像讯号「Capture截取」到电脑中,再利用软体做影像的加工、修正。由于在全数位化的环境下作业,可确保影像的品质不会衰减,这种所谓电脑剪辑也是目前全球传播界,渐渐在采行的一种影像后制作业模式。
目前IEEE1394介面应用最多的要属DV影像撷取,如同前面所述他很适合用来作为传送如动态影像这类资讯量庞大的讯源,还有他的价位也比传统的类比撷取卡要便宜许多,但是大家要先了解IEEE1394卡并非DV影像撷取卡的专有名词,只是目前它最适合运用在DV影像撷取上,IEEE1394介面可应用在未来需要高速传输的电脑周边产品上,而非只是专门作为DV影像撷取的应用上,如目前市面上一般常见的友立出品的会声会影及亚迈出品的自编自导及Studio DV等,都是属于一般的IEEE1394卡套件,这些卡必须装置在WIN98第二版的作业平台以上,因为在WIN98第二版后才有加入支援IEEE1394的相关驱动程式,如果没有这方面的支援,你的IEEE1394卡跟一般的讯号传输卡没有什么两样。所以有很多人买了附有IEEE1394介面的主机板,却发觉没办法遥控及撷取DV摄影机中的影像,主要是还要有DV CAMCORDER的驱动程式,如此才能顺利的将这片IEEE1394卡作为DV影像的撷取之用,结论是「IEEE1394卡并不表示就是DV影像撷取卡」,希望大家要有这样的共识与观念。
一般在PC上用影像撷取卡所截取的档案,通常用Windows标准的AVI档案格式来保存,而MAC则有其MOV的档案格式来保存。不过由于 DV、D8、DVCAM...等规格是以固定的压缩比1/5将影像储存于磁带中,因此撷取卡中必须要有对应的晶片做解码后再压缩转换成DV专用的AVI档案格式,如此才能被电脑中的编辑软体所接受并应用。目前一般平价的DV撷取卡所撷取的AVI格式为Type1格式,而大部分的编辑软体都有支援,如友立的会声会影、Media Studio Pro 6或MGI Video Wave自编自导,还有Adobe Premiere 6等,这真是消费者的一大福音,今后想以平价撷取卡来享受高级电脑影像剪辑的乐趣不再是遥不可及的梦想。
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