影片捕捉、轉碼和製作/影片標準
這是對複雜影片標準主題的概述,重點介紹理解影片編輯、轉碼和製作過程所需的主題。 維基百科 以及其他線上和印刷作品中提供了更多參考材料。
NTSC 模擬 廣播 標準在美國、加拿大、日本、韓國、菲律賓和其他一些國家使用。NTSC 代表“國家電視標準委員會”。由於該系統在準確再現顏色方面有時會出現困難,因此它有時也被幽默地稱為“永不兩次相同顏色”。
NTSC 內容由以 29.97(實際上是 30/1.001)幀/秒的速率廣播的 幀 組成。但是,NTSC 電視 從上到下掃描的速率是其兩倍,即每秒 59.94 場。每個場包含一幀中的一半行——第一場包含偶數行,第二場包含奇數行。這種偶數行和奇數行的交替稱為 隔行掃描。大約 60 幀/秒的重新整理率是經過選擇的,這樣人眼在觀看廣播時不會察覺到 閃爍。使用隔行掃描而不是 逐行掃描(非隔行掃描)掃描的決定是基於實際考慮,其中最重要的是隔行掃描允許廣播使用大約一半的 頻寬 進行逐行掃描,而其明顯的 解析度 通常類似於逐行掃描廣播。這使得能夠更有效地利用電視 廣播頻譜,並在一定程度上簡化了電視本身的製造。
隔行掃描仍然存在於許多廣播中。在所有實際應用中,所有 NTSC 內容都是隔行掃描的,並且以 29.97 幀/秒的速率廣播。一些數字廣播格式也是隔行掃描的。在影片處理中,隔行掃描充其量是件麻煩事,最糟糕的情況是會造成難以解決的問題。
NTSC 的標稱內容為 486 行。沒有關於水平解析度的標準。大多數電視 過掃描 並且不會顯示整個廣播幀。在大多數錄製裝置和電視都是模擬的時代,電視訊號的水平解析度會因源而異。模擬 VHS 磁帶僅能實現 240 行的水平解析度,這與廣播 NTSC 相似。 S-VHS 和 雷射唱片 可以實現 400 行,儘管在所有條件相同的情況下,雷射唱片通常比 S-VHS 產生更好的影像。 DVD 支援多種解析度,但最常見(也是最高)的解析度是 720 個水平畫素乘以 480 個垂直畫素。許多較舊的電視機無法顯示如此清晰的影像;較新的電視機表現更好。
如今,NTSC 內容通常以 720 個水平畫素乘以 480 個垂直畫素的解析度以 59.94 場/秒的速率進行數字捕捉和回放。如上所述,各種數字標準支援其他解析度。
PAL(“相位交替線”)是一種模擬電視廣播標準,在歐洲大部分地區和世界其他許多地區使用。法國和前蘇聯的大部分地區(以及其他國家)是例外;他們使用一種叫做 SECAM 的系統。在本討論中,我們將 PAL 和 SECAM 視為相同,因為儘管這兩個系統的基本原理不同,但由於多格式裝置的普及,它們在歐洲已經實現了互操作性。PAL 和 SECAM 具有相似的解析度;如果忽略模擬差異,則可以將它們視為幾乎相同。
對於數字影片而言,PAL 與 NTSC 類似。它與 NTSC 一樣是一種隔行掃描標準,儘管奇數場先傳輸(與 NTSC 相反)。兩者之間的主要區別在於解析度和幀率。PAL 的垂直解析度更高,為 576 行(總共 625 行實際廣播行,差值不包含影像)。PAL 的幀率為每秒 25 幀,因此每秒 50 場。它通常以 720 x 576 畫素的解析度進行數字化。
NTSC 和 PAL 幀率之間的差異使得將 NTSC 轉換為 PAL 素材以及將 PAL 轉換為 NTSC 素材變得很困難。這將在本書的其他地方討論。
大多數數字廣播——地面(OTA)、有線、衛星等——使用 MPEG-2 標準的某些變體。當 MPEG-2 內容廣播時,它被稱為 傳輸流。理論上,可以捕獲此流並直接用作源素材,儘管可能需要某種形式的 轉碼 或 重組。但是,一些廣播流是 加密的,並且在解密之前無法回放。
記錄在半永久性介質(如錄影帶)上的內容可以非正式地被認為是傳輸流,儘管該術語在技術上僅適用於 MPEG。錄影帶錄製影片最常見的格式是 DV(及其變體),這種格式由索尼推廣(因為它與 IEEE 1394 標準相關聯),但現在被大多數數字攝像機使用。DV 是用於編輯和轉碼的主要素材來源。DV 是一種有損格式,但損耗很小,並且易於編碼和解碼。DV 也可以直接從攝像機發送,而不是被錄製。
由於 MPEG-4 等更新的編碼方案提供了比 MPEG-2 更好的壓縮率,因此一些衛星廣播公司(例如 DirecTV)正在以 MPEG-4 流的形式提供新的高畫質頻道。由於對高畫質內容的需求量很大,而衛星頻寬有限,因此這種趨勢將繼續下去。
許多可用的數字錄製素材都儲存在 DVD 上,它們使用 MPEG-2 進行編碼。當 MPEG 影片錄製在永久性介質上時,它被稱為程式流。程式流與傳輸流具有相同的整體結構,但設計時考慮了隨機訪問等因素。程式流的編碼效率可能比傳輸流更高。即時影片在壓縮數字流中傳輸時,必須使用專用硬體“即時”編碼。另一方面,程式流可以在離線狀態下以適合應用程式的速度進行編碼。
其他與 MPEG 相關的格式,包括MPEG-4,也可以被視為程式流。像 MPEG-4 這樣的新格式提供了比 MPEG-2 更好的壓縮效果,儘管編碼在計算上更加昂貴。DVD 的後續格式都使用 MPEG-4 或類似的編解碼器。
一般而言,編輯、轉碼和製作(本書的主題)的目的是生成適合寫入 DVD 等永久性介質的程式流。