CN1747047A - 音视频编辑装置及编辑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音视频编辑装置，利用编辑控制单元中的线性编辑控制子单元向数据编辑单元发送线性编辑操作指令，数据编辑单元进行音视频线性编辑；利用音视频数据处理单元进行音视频信号与数据编辑单元可识别的数据信号的转换；利用存储单元存储音视频数据。本发明还提供了一种音视频编辑方法。本发明使得本系统不仅可独自与其他设备连接实现非线性编辑，而且可与线性编辑系统连接，实现线性编辑，因此该系统保留了线性编辑系统的优点，另外，本发明将非线性编辑中的硬盘改变成为热插拔的介质，从而将非线性编辑系统中作为设备的硬盘改变为可移动介质的节目载体。既保留了基于磁带离线交换而建立的电视节目工艺流程，又发挥了非线性编辑的优点。

Description

音视频编辑装置及编辑方法

技术领域

本发明涉及广播电视领域，尤其涉及一种音视频编辑装置及编辑方法。

背景技术

在广播电视领域，音视频编辑大部分采用线性编辑方式。线性编辑方式是以磁带的线性记录为基础的，一般只能按编辑顺序记录。虽然利用插入编辑方式允许替换已录磁带上的声音或图像，但是这种替换实际上只能是替换掉同长度的旧片断，不能改变节目的长度。如果需要改变节目的长度，则需要将片断之后的节目重新录制。这样一来，使得电视节目从样片到定稿往往需要经过多次调整，所以节目修改起来非常不方便。

另外，线性编辑方式的实质是复制，是将源素材复制到另一盘磁带上的过程。当我们进行编辑复制时，每复制下来的一个画面，信号质量都会随之衰减，再加上特技、配音等环节，对图像损伤就更为明显。往往编辑人员为了保证画面质量，不得不放弃一些很好的艺术构思和处理方法。若用素材带重新编辑的话，那么工作量就太大了。还有，录像机磁头磨损和磁带受损又影响信号质量。例如编辑一个专题片，要选择上百甚至上千个镜头，录像机来回搜索反复编辑，使录像机机械磨损严重，录像机操作强度加大，寿命减短，同时会影响到磁带的质量，结果导致信号质量下降。

针对线性编辑方式的不足，产生了非线性编辑方式。非线性编辑的核心是将音视频素材转换为计算机数据文件进行处理，以计算机文件的形式制作、存储、复制和传输过程中不受干扰，不产生失真。非线性编辑将素材中所要画面的镜头挑选出来，得到一个编辑次序表，非线性编辑的实质是获取素材的数字编辑档案，更突出了素材调用的随机性，可以任意组合、方便灵活，编辑人员可以不受硬件功能的限制。另外，存储的音视频文件能高质量地长期保存并多次重放，编辑多少次版都不会引起图像质量下降。

虽然非线性编辑相对于线性编辑具有很大优越性，但是，由于目前情况，线性编辑方式与非线性编辑方式长期共同存在，且不相互兼容，如果想统一使用非线性编辑方法，势必需要更新大量设备器材，造成成本大幅度提高。

另外，由于现有的非线性编辑系统只能实现以磁带为节目源的非线性编辑。即摄像机获取以磁带为介质的节目信息，磁带中的视音频素材经由放像机和非线性编辑系统被数字化存入计算机硬盘，进而进行非线性编辑；最终将非线性编辑后的节目输出到磁带上。因此，现有技术中仍然存在存储介质转换的过程，进而导致电视节目信号的损失及节目制作过程的繁琐和复杂，降低了节目制作效率。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种音视频编辑装置及编辑方法，以解决现有非线性编辑技术需要存储介质转换及存储形式转换的缺陷，同时解决了现有非线性编辑技术不能使线性编辑与非线性编辑兼容的缺陷。

为解决上述问题，本发明提供了一种音视频编辑装置，包括：数据编辑单元、存储单元、编辑控制单元、显示输出单元、音视频数据处理单元和音视频接口单元，

所述编辑控制单元包括线性编辑控制子单元，用于向所述数据编辑单元发送线性编辑操作指令；

所述数据编辑单元，根据接收的线性编辑操作指令，进行音视频线性编辑；并通过所述显示绘图阵列VGA接口与所述显示输出单元相连；

所述音视频数据处理单元，与所述数据编辑单元相连，用于进行音视频信号与所述数据编辑单元可识别的数据信号的转换；

所述音视频接口单元，与所述音视频数据处理单元相连，用于对外提供音视频输入输出接口；

所述存储单元，且与所述数据编辑单元相连，用于存储音视频数据，且至少包括一个存储子单元。

所述编辑控制单元还包括非线性编辑控制子单元，通过串行数据总线与所述数据编辑单元相连，用于控制所述数据编辑单元进行音视频非线性编辑。

所述非线性编辑控制子单元进一步包括控制面板、键盘、无线控制器和红外控制器；所述线性编辑控制子单元为控制面板。

还包括：数据接口单元，与所述数据编辑单元相连，用于与外界设备进行数据通信。

所述数据接口单元进一步包括：USB接口子单元、1394接口子单元、LAN接口子单元和FC接口子单元。

所述存储子单元包括：iVDR硬盘、SD卡、光盘或基于半导体存储介质的固体闪存盘。

还包括：所述存储子单元通过串行ATA接口与所述数据编辑单元相连。

还包括：扩充数据接口单元。

还包括：头戴式耳机HEADPHONES接口单元。

所述数据编辑单元包括：PC计算机或Apple计算机中的Windows操作系统、MAC操作系统或嵌入式操作系统。

本发明还提供了一种音视频编辑方法，该方法利用计算机系统实现，包括：数据编辑单元、存储单元、编辑控制单元、显示输出单元、音视频数据处理单元和音视频接口单元，包括以下步骤：

A、通过编辑控制单元选择音视频编辑模式，如果选择线性音视频编辑模式，则转步骤B；如果选择非线性音视频编辑模式，则转步骤C；

B、控制计算机系统与线性编辑录像机互联，实现音视频线性编辑；

C、控制计算机系统进行音视频非线性编辑。

所述步骤B进一步包括：

B1读取计算机系统的存储单元中的音视频数据；

B2通过音视频处理单元将数据编辑单元可识别的数据转换为音视频数据；

B3、通过音视频接口单元将音视频数据传送到线性录像机；

B4、通过操作所述计算机系统中的编辑控制单元，进行音视频线性编辑。

所述步骤C进一步包括：

C1、从外部数据接口或存储单元中读取音视频数据；

C2、通过编辑控制单元进行非线性音视频编辑；

C3、将编辑完成的数据存储于存储单元或由外部数据接口输出。

所述存储单元至少包括一个存储器，所述存储器包括：iVDR硬盘、SD卡、光盘或基于半导体存储介质的固体闪存盘。

所述存储器通过串行ATA接口与数据编辑单元通信。

所述控制输入单元包括：控制面板、键盘、鼠标、无线控制器或红外控制器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明使得本系统不仅可独自与其他设备连接实现非线性编辑，而且可与线性编辑系统连接，实现线性编辑，因此该系统保留了线性编辑系统的优点，更加适用于熟悉线性编辑系统的技术人员，并且，该系统兼顾了原有的线性编辑系统，实现了电视节目制作由线性到非线性的平滑过渡，不至于造成原有线性编辑系统资源的浪费。

另外，本发明利用iVDR作为移动存储介质，可以方便地插入和拔出设备，离线携带使用，当该移动存储介质被拔出主机时，保证正在编辑节目在该介质中的节目数据和素材完整，当该存储介质被再次插入主机或其它兼容设备时，能够继续进行节目编辑。并且具有容量大、使用成本低的特点，并且iVDR的硬盘可插拔的特点使得节目制作的在线/离线切换更加迅速，而且文件格式兼容性高，能够满足可直接在素材硬盘进行非线性编辑的要求；因此，符合长期以来影视节目制作机构形成的基于磁带的制作工艺流程；且由于读写速度快，可以迅速进行在线和离线切换。

另外，本发明使用串行ATA总线连接多个移动存储介质，实现了在单一存储介质中的非线性编辑，同时具有热插拔功能。

附图说明

图1是本发明音视频编辑装置基本原理结构图；

图2是本发明音视频编辑装置具体实施例结构图；

图3是本发明音视频编辑方法流程图。

具体实施方式

下面我们将结合附图，对本发明的最佳实施方案进行详细描述。首先要指出的是，本发明中用到的术语、字词及权利要求的含义不能仅仅限于其字面和普通的含义去理解，还包括进而与本发明的技术相符的含义和概念，这是因为我们作为发明者，要适当地给出术语的定义，以便对我们的发明进行最恰当的描述。因此，本说明和附图中给出的配置，只是本发明的首选实施方案，而不是要列举本发明的所有技术特性。我们要认识到，还有各种各样的可以取代我们方案的同等方案或修改方案。

本发明的音视频编辑装置的一个具体实施方式是基于计算机系统进行音视频线性编辑装置，明显不同于传统的磁带式线性音视频编辑机，基本结构如图1所示，包括：音视频接口单元101、音视频数据处理单元102、数据编辑单元103、显示输出单元104、编辑控制单元105、存储单元106。用户通过所述编辑控制单元105中的线性编辑控制子单元(与普通线性录像机的面板相同)，向数据编辑单元103发送操作指令；数据编辑单元103根据接收的操作指令进行音视频线性编辑；音视频数据处理单元102将数据编辑单元可识别的数据转换为音视频信号或将音视频信号转换为数据编辑单元可识别的数据；音视频接口单元101与音视频数据处理单元102相连，用于从线性录像机接收或向线性录像机发送音视频信号；所述存储单元106与数据编辑单元103相连，至少包括一个存储子单元，可以是iVDR硬盘、SD卡、光盘或基于半导体存储介质的固体闪存盘等，通过串行ATA接口与数据编辑单元103相连，用于存储需要编辑或已经编辑完成的音视频数据。

本发明音视频编辑装置的另一个具体实施方式是将线性音视频编辑功能与非线性音视频编辑功能集成在一个计算机系统中，成为一个既能进行线性编辑又能进行非线性编辑的音视频编辑装置。该装置结构如图2所示，包括：音视频接口单元201、音视频数据处理单元202、数据编辑单元203(实际上为计算机系统中的中央处理器)、显示输出单元204、编辑控制单元205(包括线性编辑控制子单元205a和非线性编辑控制子单元205b)、存储单元206(包括多个存储子单元)、数据接口单元207、扩充数据接口单元208和头戴式耳机HEADPHENES单元209。

线性编辑控制子单元205a通过RS-422、RS-232、RS-422或RS-485接口与数据编辑单元203相连，其中，RS-422、RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，RS-422协议是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，传输速率为10Mb/s，传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时)，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器；RS-485接口，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围。线性编辑控制子单元205a包括与线性录像机面板相同的面板，用户通过对该控制面板的操作可以产生相应的指令，该些指令通过串行总线接口进入数据编辑单元203后，转化为线性录像机可以识别的控制信息，通过控制信息接口发送至线性录像机，实现线性编辑操作。

非线性编辑控制子单元205b包括控制面板、键盘、鼠标、无线控制器及红外控制器等设备，用户可以通过上述设备调用非线性编辑程序进行音视频非线性编辑。

本实施例存储单元206中的存储子单元采用IVDR(Information VersatileDisk for Removable usage，信息通用移动硬盘)。IVDR是将硬盘、文件系统及接口规范整合在一起，且包括了其他许多相关的技术规范，是一套面向计算机系统和视听设备应用的全新数据存储平台标准，其最终目标是成为计算机系统和信息家电领域的通用移动硬盘标准。目前的iVDR硬盘按尺寸分有4种：3.5英寸的iVDRparallel、2.5英寸的iVDR、1.8英寸的iVDR mini和1英寸的iVDR macro。此外，各个尺寸的iVDR硬盘均可添加公开键密码方式用于版权保护；iVDR硬盘防震性能超过900G，接口寿命达到插拔10000次。

并且，存储单元206通过SATA(Serial ATA，串行ATA)与数据编辑单元203通信。其中，SATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/sec，这比目前最快的并行ATA所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高，而在已经发布的Serial ATA 2.0的数据传输率将达到300MB/sec，最终Serial ATA 3.0将实现600MB/sec的最高数据传输率。由于使用该种存储介质，实现在单一数据存储介质内进行非线性编辑，该介质可随时插拔，成为可移动介质，且该介质插拔时可以保证编辑的节目及素材完整性，并确保再次插入该设备或其它兼容设备时能继续完成节目的编辑或合成。(该功能由软件完成，当载有节目的硬盘被拔出时，通过软件将所有有关该节目和素材的有效数据均已经存储于该硬盘上，所以当该硬盘被插入其它(或同一个)编辑系统时，可保证编辑的节目及素材的完整性。)

显示输出单元204通过VGA(Video Graphics Array，显示绘图阵列)与数据编辑单元203相连，接口采用非对称分布的15pin连接方式。显示输出单元204可以显示线性或非线性编辑的操作界面，也可以显示所编辑节目的图像和其它信息。

音视频数据处理单元202和音视频接口单元201之间通过分量视频信号、SDI、复合信号传输视频信号；通过音频通道传输音频信号。其中，分量视频信号也叫色差信号(YUV)，分为隔行色差信号(Y、Cr、Cb)和逐行色差信号(Y、Pr、Pb)；SDI(Serial Data Interface，串行数字接口)包括两种SDI标准：标准清晰度(SD)和高清晰度(HD)SDI。这两个标准的基本电气规范相同，其主要差别是HD-SDI具有更高的1.485Gbps和1.485/1001Gbps数据速率，而SD-SDI数据速率范围为143Mbps至540Mbps，最常用速率为270Mbps；复合视频信号是我们日常生活中最为常见的视频信号，它在一个传输信号中包含了亮度、色度和同步信号。由于彩色编码的不同，复合视频又有PAL、NTSV、SECAM制式之分。复合视频信号本身的带宽只有5MHz(NTSC制式带宽仅4.5MHz)，中间又加了彩色副载波信号(NTSC制为3.58MHz，PAL和SECAM制为4.43MHz)。

数据接口单元207及数据扩展接口单元208用于接收外部设备音视频数据，包括：USB接口、1394接口、LAN接口、FC(光纤)接口、及以太网接口。其中，IEEE1394一项具备视频数据传输速度的串行接口标准，IEEE1394a接口的最大数据传输速率为400MBps IEEE1394b的最大数据传输速率可达4Gbps。以太网接口包括百兆以太网、千兆以太网等接口，其数据速率分别可达到100Mbps、1000Mbps。USB接口包括两大标准，即USB1.1标准与USB2.0标准。前者理论数据传输带宽12mbps，应用在闪存盘上的实际传输速度为1M/s左右；后者在不改变USB1.1标准的插头和传输导线的条件下，将接口传输性能提高了40倍左右，数据传输带宽高达480mbps。

另外，本发明中可以采用多种编码方式，比如：采用MPEGII编码方式、H.264、WMV9和中国自己的AVS等。由于本发明中编码部分可以随时简便的更换，实现了多种编码方式的兼容，这样一来用户的选择余地就很大了，升级成本也大大降低。

利用上述音视频编辑系统可实现多种方式的节目编辑，主要包括：

方式1，通过非线性编辑控制单元205b输入非线性编辑指令，控制数据编辑单元203从存储单元206中的任一存储子单元，或通过数据接口单元207、扩充数据接口单元208或从其它设备读取音视频数据，并通过控制面板或外置鼠标、键盘输入操作命令，调用非线性编辑程序进行非线性编辑，然后将编辑好的节目通过音视频数据处理单元202、音视频接口单元201输出、或存储于存储单元内的任一iVDR硬盘，或通过其它通信接口传输至外设。

方式2，通过非线性编辑控制单元205b输入非线性编辑指令，控制数据编辑单元从音视频接口单元201读取音视频信号，并经过音视频数据处理单元202将音视频信号转换为数据编辑单元可识别的数据，并通过控制面板或外置鼠标、键盘输入操作命令，调用非线性编辑程序进行非线性编辑，然后将编辑好的节目通过音视频数据处理单元202、音视频接口单元201输出、或存储于存储单元内的任一iVDR硬盘，或通过其它通信接口传输至外设。

方式3，用户通过线性编辑控制子单元205a输入线性编辑指令，控制数据编辑单元203从存储单元206中的任一存储器中读取音视频数据文件，并由音视频数据处理单元202将经过数据编辑单元206处理的数据转换为音视频信号，并通过音视频接口单元201发送至另一台线性录像机，进行线性编辑，将完成的节目录制到磁带上。所述编辑指令通过数据编辑单元203转化为线性编辑机可以识别的命令，通过控制线传输到线性录像机。

本发明还提供了一种音视频编辑方法，如图3所示，包括：

s101，通过编辑控制单元选择音视频编辑模式，如果选择线性音视频编辑模式，则转步骤s102；如果选择非线性音视频编辑模式，则转步骤s103；

s102，控制计算机系统与线性编辑录像机互联，实现音视频线性编辑；即读取计算机系统的存储单元中的音视频数据；通过音视频处理单元将数据编辑单元可识别的数据转换为音视频数据；通过音视频接口单元将音视频数据传送到线性录像机；通过操作所述计算机系统中的编辑控制单元，进行音视频线性编辑。

s103，控制计算机系统进行音视频非线性编辑，即从外部数据接口或存储单元中读取音视频数据；通过编辑控制单元进行非线性音视频编辑；将编辑完成的数据存储于存储单元或由外部数据接口输出。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (16)

1、一种音视频编辑装置，其特征在于，包括：数据编辑单元、存储单元、编辑控制单元、显示输出单元、音视频数据处理单元和音视频接口单元，

所述编辑控制单元包括线性编辑控制子单元，用于向所述数据编辑单元发送线性编辑操作指令；

所述数据编辑单元，根据接收的线性编辑操作指令，进行音视频线性编辑；并通过显示绘图阵列VGA接口与所述显示输出单元相连；

所述音视频数据处理单元，与所述数据编辑单元相连，用于进行音视频信号与所述数据编辑单元可识别的数据信号的转换；

所述音视频接口单元，与所述音视频数据处理单元相连，用于对外提供音视频输入输出接口；

所述存储单元，且与所述数据编辑单元相连，用于存储音视频数据，且至少包括一个存储子单元。

2、如权利要求1所述音视频编辑装置，其特征在于，所述编辑控制单元还包括非线性编辑控制子单元，通过串行数据总线与所述数据编辑单元相连，用于控制所述数据编辑单元进行音视频非线性编辑。

3、如权利要求2所述音视频编辑装置，其特征在于，所述非线性编辑控制子单元进一步包括控制面板、键盘、无线控制器和红外控制器；所述线性编辑控制子单元为控制面板。

4、如权利要求1所述音视频编辑装置，其特征在于，还包括：数据接口单元，与所述数据编辑单元相连，用于与外界设备进行数据通信。

5、如权利要求4所述音视频编辑装置，其特征在于，所述数据接口单元进一步包括：USB接口子单元、1394接口子单元、LAN接口子单元和FC接口子单元。

6、如权利要求2所述音视频编辑装置，其特征在于，所述存储子单元包括：iVDR硬盘、SD卡、光盘或基于半导体存储介质的固体闪存盘。

7、如权利要求6所述音视频编辑装置，其特征在于，还包括：所述存储子单元通过串行ATA接口与所述数据编辑单元相连。

8、如权利要求1所述音视频编辑装置，其特征在于，还包括：扩充数据接口单元。

9、如权利要求1所述音视频编辑装置，其特征在于，还包括：头戴式耳机HEADPHONES接口单元。

10、如权利要求1所述音视频编辑装置，其特征在于，所述数据编辑单元包括：PC计算机或Apple计算机中的Windows操作系统、MAC操作系统或嵌入式操作系统。

11、一种音视频编辑方法，该方法利用计算机系统实现，包括：数据编辑单元、存储单元、编辑控制单元、显示输出单元、音视频数据处理单元和音视频接口单元，其特征在于，包括以下步骤：

A、通过编辑控制单元选择音视频编辑模式，如果选择线性音视频编辑模式，则转步骤B；如果选择非线性音视频编辑模式，则转步骤C；

B、控制计算机系统与线性编辑录像机互联，实现音视频线性编辑；

C、控制计算机系统进行音视频非线性编辑。

12、如权利要求11所述音视频编辑方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括：

B1读取计算机系统的存储单元中的音视频数据；

B2通过音视频处理单元将数据编辑单元可识别的数据转换为音视频数据；

B3、通过音视频接口单元将音视频数据传送到线性录像机；

B4、通过操作所述计算机系统中的编辑控制单元，进行音视频线性编辑。

13、如权利要求11所述音视频编辑方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括：

C1、从外部数据接口或存储单元中读取音视频数据；

C2、通过编辑控制单元进行非线性音视频编辑；

C3、将编辑完成的数据存储于存储单元或由外部数据接口输出。

14、如权利要求11所述音视频编辑方法，其特征在于，所述存储单元至少包括一个存储器，所述存储器包括：iVDR硬盘、SD卡、光盘或基于半导体存储介质的固体闪存盘。

15、如权利要求11所述音视频编辑方法，其特征在于，所述存储器通过串行ATA接口与数据编辑单元通信。

16、如权利要求11所述音视频编辑方法，其特征在于，所述控制输入单元包括：控制面板、键盘、鼠标、无线控制器或红外控制器。

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