第1篇 基础学习篇
人类文明发展之初,人们主要通过绘画来记录生活画面。此后,摄影、电影、电视等技术的出现,使得记录形式逐步由静态图像转变为动态影像,并实现了忠实记录和回放生活片段的愿望。随着数字技术的兴起,影片编辑由直接剪接胶片过渡到了借助计算机进行数字化编辑的阶段。然而,无论是通过怎样的方法来编辑视频,其实质都是组接视频片段的过程。不过,要怎样组接这些片段才能符合人们的逻辑思维,并使其具有艺术性和欣赏性,便需要视频编辑人员掌握相应的理论和视频编辑知识。本篇主要详细讲解Premiere Pro 2020中的相关的视频编辑基础知识,包含以下章节内容: 第1章 视频编辑基础知识 第2章 影视制作的前期准备
1.1 视频概述
在人类接收的信息中,70%来自视觉,其中视频是最直观、最具体、信息量最丰富的。在进行视频制作之前,需要先了解视频的含义、压缩标准、分辨率和颜色深度等基础知识,为后期的学习打下基础。下面介绍视频的相关基础知识。
1.1.1 什么是视频
视频是指将一系列静态影像以电信号的方式加以捕捉、纪录、处理、储存、传送与重现的各种技术。视频是内容随时间变化的一组动态图像(25或30帧/秒),所以视频又叫作运动图像或活动图像。
视频的概念最早源于电视系统,是指由一系列静止图像所组成,但能够通过快速播放使其“运动”起来的影像记录技术。
早在电视、电影出现之前,古代的人们便发现燃烧的木炭在被挥动时会由一个“点”变成一条“线”。根据该现象了,人们发现了“视觉滞留”的原理:当眼前物体的位置发生变化时,该物体反映在视网膜上的影像不会立即消失,而是会短暂滞留一定时间。如此一来,当多幅内容相近的画面被快速、连续播放时,人类的大脑便会在“视觉滞留”原理的影响下认为画面中的内容在运动。
通常来说,由于物体影像会在人的视网膜上停留0.1~0.4秒,因此导致视觉停留时间不同的原因在于物体的运动速度和每个人之间的个体差异。
1.1.2 了解电视制式
电视制式是用来实现电视图像信号、伴音信号或其他信号传输的方法。通过电视制式可以遵循一样的技术标准,才能够实现电视机正常接收电视信号、播放电视节目。
目前各国的电视制式各不相同,制式的区分主要在于其帧频(场频)、分辨率、信号带宽及载频、色彩空间转换的不同等。电视制式主要包含有NTSC制式、PAL制式和SECAM制式3种,下面将一一进行介绍。
1、PAL制式
PAL制式是逐行倒相正交平衡幅制,其彩色副载波频率为4.43MHz、场频为50Hz。一般用于中国、英国、新加坡、澳大利亚、新西兰等国家。PAL制式的帧速率为25fps,每帧625行312线,标准分辨率为720×576
2、NTSC制式
NTSC制式是正交平衡调幅制,其彩色副载波频率为3.58MHz、场频为60Hz。在美国、加拿大等大部分西半球国家,以及中国的台湾、日本、韩国、菲律宾等均采用这种制式,该制式的帧速率为29.97 fps,每帧525行262线,标准分辨率为720×480。如图 13所示为在Premiere软件中执行“新建序列”命令时,新建序列中NTSC制式的类型。
3、SECAM制式
SECAM制式是一种顺序传送彩色信号与存储恢复彩色信号的制式,一般用于英国、法国等国家。
1.1.3 什么是数字视频
数字视频是对模拟视频信号进行数字化后的产物,它是基于数字技术记录视频信息的。
数字视频的应用非常广泛,可以在直接广播卫星(DBS)、有线电视、数字电视等通信工具中应用。
数字视频可以大大降低视频的传输和存储费用、增加交互性、带来精确稳定的图像。
在Premiere中编辑的视频属于数字视频,下面来了解一下数字视频的基础知识。
1、数字视频的特点
数字视频具有以下3大特点。
(1)适合于网络应用
在网络环境中,视频信息可以实现资源共享,还可以长距离传输视频的数字信号。
(2)再现性好
数字视频可以在失真的情况下进行无限次拷贝操作,其抗干扰能力是模拟图像无法比拟的。它不会因存储、传输和复制而产生图像质量的退化,能准确再现图像。
(3)便于计算机编辑处理
数字视频信号可以传送到计算机内进行存储、处理,很容易进行创造性地编辑与合成,并进行交互。
2、数字视频的记录方式
数字视频的记录方式有两种:一种是以数字信号的方式记录,另一种是以模拟信号的方式记录。
(1)数字信号
数字信号主要通过有线和无线的方式传播,传输的质量不会随着传输距离的变化而变化,在传输过程中不受外部因素的影响。使用数字信号传输时,是用0和1记录数据内容。
(2)模拟信号
模拟信号也是通过有线和无线的方式传播,传输质量也随着传输距离的增加而衰减,使用模拟信号传输时,是以连续的波形记录数据内容。
3、数字视频量化和采样
模拟波形中包含有时间和幅度,其中,幅度表示一个整数值,而时间表示一系列按时间轴等步长的整数距离值。数字视频为了把模拟信号转换成数字信号,必须把这两个量纲转换成不连续的值。在数字视频中,把时间转化成离散值的过程称为采样,而把幅度值转换成离散值的过程称为量化。
1.1.4 数字视频的发展
数字视频的发展与计算机的处理能力密切相关。数字视频在个人计算机上的发展,可以大致分为初级、主流和高级几个历史阶段。
1、初级阶段
其主要特点就是在台式计算机上增加简单的视频功能,利用电脑来处理活动画面,这给人展示了一番美好的前景,但是由于设备还未能普及,都是面向制作视频制作领域的专业人员。在普通PC用户还无法奢望在自己的电脑上实现视频功能。
2、主流阶段
这个阶段数字视频在计算机中得到广泛应用,成为主流。初期数字视频的发展没有人们期望得那么快,主要是对数字视频的处理很费力所造成的,这是因为数字视频的数据量非常之大,1分钟的满屏的真彩色数字视频需要1.5GB的存储空间,而在早期—般台式机配备的硬盘容量大约是几百兆,显然无法胜任如此大的数据量。
3、高级阶段
在这一阶段,普通个人计算机进入了成熟的多媒体计算机时代。各种计算机外设产品日益齐备,数字影像设备争奇斗艳,视音频处理硬件与软件技术高度发达,这些都为数字视频的流行起到了推波助澜的作用。
1.1.5 数字视频的分辨率和颜色深度
数字视频中的分辨率和颜色深度影响着视频的质量和颜色,下面将对数字视频的分辨率和颜色深度进行介绍。
1、数字视频的分辨率
像素和分辨率都是影响视频质量的主要因素,与视频的播放效果有着密切关系。在电视机、计算机显示器及其他类似的显示设备中,像素是组成图像的最小单位,而每个像素则由多个(通常为3个)不同颜色的点组成。而分辨率则是只屏幕上的像素数量,通常用“水平方向像素数量×垂直方向像素数量”的方式来表示,如720×480、1280×720、1920×1080等,每幅视频画面的分辨率越大、像素数量越多,整个视频的清晰度也就越高;反之,视频画面便会模糊不清。
2、数字视频的颜色深度
颜色深度是指最多支持的颜色种类,一般用“位”来描述。不同格式的图像呈现出的颜色种类会有所不同,如GIF格式图片所支持的是256种颜色,则需要使用256个不同的数值来表示不同的颜色,即从0到255。
颜色深度越小,色彩的鲜艳度就相对较低。
反之,颜色的深度越大,图片占用的空间也会越大,色彩的鲜艳度也会越高。
1.1.6 视频和音频压缩标准
数字视频和音频对象具有一定的压缩标准,下面将一一进行介绍。
1、视频压缩标准
数字视频压缩标准是指按照某种特定算法,采用特殊记录方式来保存数字视频信号的技术。目前,使用较多的数字视频压缩标准有MPEG系列和H.26X系列,下面将对其分别进行介绍。
(1)MPEG系列
MPEG压缩标准是针对运动图像而设计的,可以实现帧之间的压缩,还可以在单位时间内采集并保存第一帧信息,然后只存储其余帧相对第一帧发生变化的部分,以达到压缩的目的。
MPEG压缩标准包含有MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4等标准技术,下面将一一进行介绍。
①MPEG-1:MPEG-1标准用于数字存储体上活动图像及其伴音的编码,其数码率为1.5Mb/s。其视频压缩特点有随机存取、快速正向/逆向搜索、逆向重播、视听同步、容错性和编/解码延迟。
②MPEG-2:MPEG-2在MPEG-1的基础上作了许多重要的扩展和改进,主要针对存储媒体、数字电视、高清晰等应用领域。MPEG-2视频相对MPEG-1提升了分辨率,满足了用户高清晰的要求,但由于压缩性能没有多少提高,使得存储容量还是太大,也不适合网络传输。
③MPEG-4:与MPEG-1和MPEG-2相比,MPEG-4不再只是一种具体的数据压缩算法,而是一种为满足数字电视、交互式绘图应用、交互式多媒体等方面内容整合及压缩需求而制定的国际标准,该标准将众多的多媒体应用集成于一个完整框架内,旨在为多媒体通信及应用环境提供标准的算法及工具,从而建立起一种能够被多媒体传输、存储、检索等应用领域普遍采用的统一数据格式。
(2)H.26X系列
H.26X系列压缩标准是由ITU(国际电传视讯联盟)所主导,旨在使用较少的带宽传输较多的视频数据,以便用户获得更为清晰的高质量视频画面。
①H.261:H.261标准主要采用运动补偿的帧间预测、DCT变换、自适应量化、熵编码等压缩技术。只有I帧和P帧,没有B帧,运动估计精度只精确到像素级,主要针对实时编码和解码设计,压缩和解压缩的信号延时不超过150ms,码率px64kbps(p=1~30)。
②H.263:是国际电联TIU-1专为低码流通信而设计的视频压缩标准,其编码算法与之前版本的H.261相同,但在低码率下能够提供较H.261更好的图像质量。
③H.264:是目前H.26X系列标准中最新版本的压缩标准,其目的是为了解决高清数字视频体积过大的问题。H.264由MPEG组织和ITU-T联合推出,因此它即是ITU-T的H.264,又是MPEG-4的第10部分,因此无论是MPEG-4AVC、MPEG-4Part10,还是ISO/IEC 14496-10,实质上与H.264都完全相同。与H.263及以往的MPEG-4相比,H.264最大的优势在于拥有很高的数据压缩比率。在同等图像质量条件下,H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上,是原有MPEG-4的1.5~2倍。这样一来,观看H.264数字视频将大大节省用户的下载时间和数据流量费用。
2、音频压缩标准
数字音频压缩技术标准分为电话语音压缩、调幅广播语音压缩、调频广播及CD音质的宽带音频压缩3种,下面将分别进行介绍。
(1)电话(200Hz-3.4kHz)语音压缩标准:主要有itu的g.722(64kb/s)、g721(32kb/s)、g.728(16kb/s)和g.729(8kb/s)等建议,用于数字电话通信。
(2)调幅广播(50Hz-7kHz)语音压缩标准:主要采用itu的g.722(64kb/s)建议,用于优质语音、音乐、音频会议和视频会议等。
(3)调频广播(20Hz-15kHz)及CD音质(20Hz-20kHz)的宽带音频压缩标准:主要采用MPEG-1或MPEG-2双杜比AC-3等建议,用于CD、MD、MPC、VCD、DVD、HDTV和电影配音等。