非线性编辑系统在视频公开课中的应用

钟 阳, 赵翔宇, 高 嵩, 孙晓罡, 薛 冰

(1. 吉林大学 教育技术中心, 长春 130012； 2. 吉林建工学院 教育技术中心, 长春 130118；3.吉林省委党校 信息网络管理中心, 长春 130022)

0 引 言

非线性编辑最早于20世纪90年代后期在我国开始广泛使用, 它通过将输出的模拟信号转变为数字信号并储存在硬盘中, 再用编辑软件处理。当前已成为最大众化最具影响力的媒体形式之一。从电视新闻所关注的现实生活及众多的电视广告到学校视听教材、 网络视频课程, 它无不深刻地影响着人们的生活和学习。笔者分析了非线性编辑系统及其发展, 并探讨了非线性编辑系统在高校视频公开课中的应用。

1 非线性编辑系统在视频、 音频后期编辑中的优势

1.1 非线性编辑系统相对于线性编辑系统的优势

非线性编辑是对存储在硬盘或其他介质上的数字化视频音频素材进行随意排列组合, 改变其地址指针而与其存储的物理位置无关, 如果对其操作后的结果不满意或出现了问题, 又可以很方便地进行修改。非线性编辑系统是在电视技术由模拟化向数字化转变的过程中产生并发展起来的, 是相对于传统的线性编辑系统而言的, 因此, 要区分线性编辑系统和非线性编辑系统的含义不能只从存储媒体上划分, 关键是信息存储和读取的样式不同[1]。

1.2 现代非线性编辑系统与传统非线性编辑系统的区别

传统的非线性编辑系统在计算机中进行非线性编辑时, 必须首先把视频源, 即来自于模拟摄像机、 录像机、 影碟机等设备的视频信号转换成计算机能处理的数字形式存储在硬盘上, 这个过程称为数字化过程。非线性编辑系统实质上就是一个扩展的计算机系统。更为直接地说, 就是一台高性能计算机加一块或一套视音频输入/输出卡, 再配上一个大容量 SCSI(Small Computer System Interface)磁盘阵列便构成了一个非线性编辑系统的基本硬件[2]。

近年来, 随着计算机硬件速度的不断提升以及摄像机硬件的进一步发展, 非线性编辑系统也有质的跨越。视频、 音频信号源由原来的模拟信号转变为数字信号, 变为直接通过1394口将数字信号导入到非线性编辑系统, 取代了使用视频采集卡采集素材的步骤, 并且减少了由模拟信号转换数字信号时产生的信号损失, 在进一步简化硬件同时又提升了素材的质量[3]。SATA(Serial Advanced Technology Attachment)接口比以前IDE(Integrated Device Electronics)接口的硬盘速度有了明显提升, 可以替代SCSI磁盘阵列, 大大降低了非线性编辑系统的成本[4]。

2 非线性编辑软件的选择

2.1 视频公开课对视频后期编辑的要求

根据《关于开展视频公开课选题申报工作的通知》, 经教育部高教司组织专家严格评审, 对已有39所“985工程高校”申报选题遴选出103个选题进入2011年精品视频公开课建设。针对后期编辑要求如下。

1) 使用相应的非线性编辑系统。

2) 数字化音频制作推荐使用双声道, 采样率不低于44.1 kHz, 压缩采用MPEG(Moving Pictures Experts Group)格式, 码流率不低于128 kbit/s。提交的MP4成品务必对两个声道进行混音。

3) 视频制作至少使用标清制式, 视频压缩采用H.264(MPEG-4 Part 10:profile=main,level=3.0)编码方式, 码流率不低于1 024 kbit/s, 帧率不低于25 f/s, 分辨率为720×576(4：3)或1 024×576(16 ∶9), 封装格式采用MP4。

4) 具备规范性的字幕。

2.2 非线性编辑软件的分类与选择

非线性编辑系统硬件系统和软件系统组成。硬件系统包括计算机、 视音频处理卡、 大容量存储器和接口系统； 软件部分包括系统软件和应用软件[5]。

2.2.1 非线性编辑软件的分类

目前非线性编辑软件非常多, 如Adobe Premiere Pro, Canonpus EDIUS, Ulead VideoStudio(会声会影), Pinnacle Studio(品尼高)和SONY Vegas等[6]。非线性编辑软件一般分为下述3种：

1) 依靠强大的硬件实现实时编辑, 但硬件系统的价格十分昂贵, 几十万、 几百万元的费用, 甚至还有千万元以上的设备；

2) 依靠各类专业视频卡实现实时编辑, 目前大多电视台和广告公司都采用这种软件；

3) 非实时编辑, 影像合成通过软件渲染生成, 但花费的时间较长[7]。

2.2.2 非线性编辑软件的选择

在众多的非线性编辑软件里笔者选择SONY Vegas, 除了其高效率和高质量之外, 与同类软件相比其强大的功能也是一个原因。它还具备以下特点。

1) 拥有即时播放编辑及特效结果的功能。此功能节约了大量渲染和预览的等待时间, 而且丝毫不降低处理效果。所有这些高效功能的实现, 都不依赖于硬件, 不需要特别高级的显示卡。实际上, 仅装备着主板集成的显示卡, 利用Vegas也可以很快做出高质量的视频音频特效[8]。

2) 无限制的视轨与音轨。其他的非线性编辑软件对可添加的音频、 视频都有一个上限, 如Adobe Premiere Pro, 它最多支持98个视频轨道、 99个音频轨道。

3) 对各种格式媒体的强大支持。除为个人制作网络流媒体提供了方便之外, 还可在同一个视频轨道上使用不同大小、 画格数(Frame Rate)、 文件及解析度的影片。

4) 操作界面简单。

综上, 笔者在视频公开课的后期编辑中, 选用SONY Vegas作为视频公开课后期制作中的非线性编辑软件。

3 视频公开课的后期编辑

3.1 素材收集与分类

素材收集是非线性编辑的第一步, 把来自录像机所拍摄的视频信号和音频数字信号采集到硬盘素材库中, 把教学中所使用的PPT(Power Point)文件以及相关照片等素材拷贝到素材库中。素材的归档分类对素材的管理和提高编辑效率有很大作用, 一般来说制作一部教程要使用多个素材文件夹, 同一类的素材储存在同一个素材文件夹内, 在素材窗口看到的是代表素材内容的图标。素材的合理分类可为后期制作带来更高的效率[9]。

3.2 编辑制作

首先对素材进行处理, 采集的素材不一定都要编辑到影片中。对素材的处理主要包括剪切和效果处理； 其次根据制定的脚本, 用非线性编辑软件SONY Vegas将视频、 音频等素材进行处理、 编辑、 合成。可以做出各种特技切换效果, 使教学片的内容更丰富、 更紧凑、 表现形式更多样[6]； 最后根据脚本, 制作字幕。以《哲学通论》为例, 把已制作好的片头视频拖拽到视频轨, 接着是整个课程的主机位长镜头, 在主机位的长镜头时间段上, 穿插三角形机位的其他机位镜头(包括学生上课镜头、 孙正聿教授特写和师生互动镜头等)、 PPT截图以及一些教学相关图片等, 使整个公开课视频部分更加生动和丰富。具体软件操作如下。

1) 调入素材。在SONY Vegas媒体库窗口调入之前计算机素材库中的素材(包括已采集的课堂录像、 PPT文件以及相关照片等)。

2) 添加素材到时间线。在SONY Vegas标准界面里, 看不到任何轨道。用鼠标将素材拖到时间线窗口的暗灰色区域, 或双击需要的素材, 建立相应的轨道。首先从媒体窗口调入已经制作好的片头动画(由其他软件制作), 再调入主机位素材, 同时锁定其音轨。其他辅助素材, 在剪辑过程中分别调入。

3) 剪断素材。调整时间指针到需要切断素材的位置, 按下键盘上的“S”键, 或者选择主菜单的“编辑-分割”命令, 将素材剪断, 用来剪切整个课程的主机位长镜头为若干小段。

4) 删除素材。点选需要删除的素材, 素材被选中后, 色彩会变成轨道标识色。需要同时删除多段素材时, 按住“Ctrl”键继续点选, 就会有多个素材被选中。直接按下键盘上的“Delete”(删除)按键, 视频部分不需要的废镜头即可被从时间线上清除。

5)移动素材。用鼠标点选素材, 当需要移动多个素材时, 同样使用“Ctrl”键进行多选；然后用鼠标托拽, 移动素材, 这样可以把主机位视频以外的其他素材添加并移动到相应视频位置。

6)轨道素材修剪。把鼠标移动到素材的开始点或结束点, 鼠标的图形会由一个箭头变成一个长方形图标, 这时按住鼠标左键进行拖拽, 素材就会相应地改变长度, 从而达到修剪素材的目的。

7)音频编辑。主机位的音频在最初调入时已经被锁定, 关闭其他所有音频。

8)输出方式。根据《关于开展视频公开课选题申报工作的通知》的要求,选择MP4格式,并在“输出设置”中相应设置各个视频、 音频指标。最后把制作好的视频公开课上传到网上。

4 结 语

笔者探讨了非线性编辑系统在高校视频公开课上的应用。分别讨论了软件选择和后期的编辑, 只要坚持从艺术和技术相结合的新视角合理地应用非线性后期编辑, 就一定能制作出优秀的高校视频公开课, 更好地服务于高校的教育教学。并且在高校现代教育技术领域中开创一个全新的数字时代。

参考文献：

[1]倪强. 数字影视的非线性编辑及其技术研究 [J]. 电视技术, 2005(7)： 75-77.

NI Qiang. The Non-linear Editing and Digital Video Technology Research [J]. TV Technology, 2005(7): 75-77.

[2]孟祥光. 浅谈IBM技术中心网络多媒体实验及教学环境建设 [J]. 吉林大学学报： 理学版, 2006, 44(6)： 249-251.

MENG Xiang-guang. On the IBM Technology Center Network Multimedia Experiments and Teaching Environment [J]. Journal of Jilin University： Science Edition, 2006, 44(6)： 249-251.

[3]张勇. 非线性编辑系统架构探索研究 [J]. 中国有线电视, 2004(16): 62-66.

ZHANG Yong. Exploration and Research of Non-Linear Editing System Architecture [J]. China’s Cable TV, 2004(16): 62-66.

[4]陈维. 基于MOST网络的多媒体信息传输设计与实现 [J].吉林大学学报： 信息科学版, 2010, 28(2): 141-146.

CHEN Wei. Based on the MOST Network Design and Implementation of Multimedia Messaging [J]. Journal of Jilin University: Information Science Edition, 2010, 28(2): 141-146.

[5]黄春飞. 网络教育资源管理系统 [J]. 吉林大学学报： 理学版, 2006, 44(6)： 237-240.

HUANG Chun-fei. Resource Management System of Online Education [J]. Journal of Jilin University： Science Edition, 2006, 44(6)： 237-240.

[6]张凯洲. 非线性编辑技术的发展 [J]. 世界广播电视, 2005, 6(2): 52.

ZHANG Kai-zhou. Non-Linear Editing Technology [J]. World Radio and Television, 2005, 6(2): 52.

[7]王赞. 基于CPU+GPU的非线性编辑技术 [J]. 广播与电视技术, 2006, 33(9)： 71-73.

WANG Zan. CPU+GPU-Based Nonlinear Editing Techniques [J]. Technology of Radio And Television, 2006, 33(9)： 71-73.

[8]冯智敏. 数字非线性编辑技术与应用 [M]. 西安： 西安交通大学出版社, 2007.

FENG Zhi-min. Digital Nonlinear Editing Techniques and Applications [M]. Xi’an： Xi’an Jiaotong University Press, 2007.

[9]詹学军. 影视非线性编辑 [M]. 合肥： 合肥工业大学出版社, 2007.

ZHAN Xue-jun. Non-Linear Video Editing [M]. Hefei： HeFei Univerisity of Technology Press,2007.