1.2 数字视频与音频技术

在学习使用Premiere Pro CS6进行视频编辑之前，读者首先需要了解数字视频与音频技术的一些基本知识。下面将介绍几种常见视频格式和常见音频格式的相关知识。

1.2.1 视频制式概述

由于各国（地区）对电视影像制定的标准不同，其制式也有所不同。常用的制式有PAL、NTSC、SECAM。

PAL制式

PAL（Phase Alternating Line，逐行倒相制式）为逐行倒相正交平衡调幅制，主要在英国、中国、澳大利亚、新西兰和欧洲大部分国家使用。这种制式的帧频是25帧/秒，每帧625行312线，奇场在前，偶场在后，采用隔行扫描方式，标准的数字化PAL电视标准分辨率为720×576，色彩位深为24比特，画面比例为4∶3。PAL制式对相位失真不敏感，图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容性也好，但PAL制式的编码器和解码器都比NTSC制式的复杂，信号处理也较麻烦，接收机的造价也高。

NTSC制式

NTSC（National Television Systems Committee，美国国家电视系统委员会）制式为正交平衡调幅制，主要在美国、加拿大、日本、中国台湾、大部分中美和南美地区使用。这种制式的帧频约为30帧/秒（实际为29.7帧/秒），每帧525行262线，偶场在前，奇场在后，标准的数字化NTSC电视标准分辨率为720×480，色彩位深为24比特，画面比例4∶3或16∶9。NTSC制式的特点是虽然解决了彩色电视和黑白电视广播相互兼容的问题，但是存在相位容易失真、色彩不太稳定的缺点。

SECAM制式

SECAM（Séquentiel Couleurà Mémoire，顺序传送彩色信号与存储）为行轮换调频制，主要在法国、俄罗斯和中东等地区使用。这种制式的帧频为25帧/秒，每帧625行，隔行扫描，画面比例4∶3，分辨率为720×576，约40万像素，亮度带宽为6.0 MHz；彩色幅载波为4.25 MHz；色度带宽为1.0 MHz(U),1.0 MHz(V)；声音载波为6.5 MHz。SECAM制式的特点是不怕干扰，彩色效果好，但兼容性差。

1.2.2 视频记录的方式

视频拍摄好之后，要将其转移到计算机上存储或编辑，就需要进行视频采集。

1．视频采集简介

所谓的视频采集，就是将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的视频信号，通过专用的模拟、数字转换设备，转换为二进制数字信号的过程。视频采集把模拟视频转换成数字视频，并按数字视频文件的格式保存下来。

视频采集卡是视频采集工作中的主要设备，它分为家用和专业两个级别。家用级视频采集卡只能做到视频采集和初步的硬件级压缩。专业级视频采集卡不仅可以进行视频采集，还可以实现硬件级的视频压缩和视频编辑。

2．安装1394卡

IEEE 1394是IEEE标准化组织制定的一项具有视频数据传输速度的串行接口标准。同USB一样，1394也支持外设热插拔，可为外设同时提供电源，省去了外设自带的电源，支持同步数据传输。1394卡的安装步骤如下。

（1）首先关闭计算机电源，打开机箱，将视频采集卡安装在一个空的PCI插槽上。

（2）从视频采集卡包装盒中取出螺丝，将视频采集卡固定在机箱上。

（3）将摄像头的信号线连接到视频采集卡上。

（4）至此，完成了视频采集卡的硬件安装。

此外，还需要进行软件安装。安装视频采集卡使用的驱动程序、MPEG编码器、解码器等。具体步骤如下。

（1）安装DirectX 9.0或以上版本。许多视频采集卡都要求安装DirectX才能够使用视频采集卡。

（2）安装并注册MPEG编码器、解码器。

（3）将视频采集卡的安装盘放入光驱。

（4）选择T10001394采集卡驱动。

（5）依次选择“安装驱动程序”“安装SDK开发包”“安装应用程序、客户端、服务器端”。

（6）重新启动计算机，完成软件的安装。

（7）至此1394卡安装完成。

1.2.3 常见视频格式

3GP

3GP是一种3G流媒体的视频编码格式，主要是为了配合3G网络的高传输速度而开发的，也是目前手机中最为常见的一种视频格式。目前，市面上一些安装有RealPlayer播放器的智能手机可直接播放后缀为“rm”的文件，这样一来，在智能手机中欣赏一些RM格式的短片自然不是什么难事。然而，大部分手机并不支持RM格式的短片，若要在这些手机上实现短片播放则必须采用一种名为3GP的视频格式。目前有许多具备摄像功能的手机，拍出来的短片文件其实都是以“3gp”为后缀的。

ASF

ASF是Advanced Streaming Format（高级流格式）的缩写。ASF就是Microsoft为了和现在的Real Player竞争而发展出来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式。由于它使用了MPEG4的压缩算法，所以压缩率和图像的质量都很不错。因为ASF是以一个可以在网上即时观赏的视频流格式存在的，所以它的图像质量比VCD差一点点并不奇怪，但比同是视频流格式的RAM格式要好。但微软的“子弟”有它特有的优势，最明显的是各类软件对它的支持方面就无人能敌。

AVI

AVI——Audio Video Interleave，即音频视频交叉存取格式。1992年初Microsoft公司推出了AVI技术及其应用软件VFW（Video for Windows）。在AVI文件中，运动图像和伴音数据是以交织的方式存储，并独立于硬件设备。这种按交替方式组织音频和视像数据的方式可使得读取视频数据流时能更有效地从存储媒介得到连续的信息。构成一个AVI文件的主要参数包括视像参数、伴音参数和压缩参数等。AVI具有非常好的扩充性。这个规范由于是由微软制定的，因此微软全系列的软件包括编程工具VB、VC都提供了最直接的支持，因此更加奠定了AVI在PC上的视频霸主地位。由于AVI本身的开放性，获得了众多编码技术研发商的支持，不同的编码使得AVI不断被完善，现在几乎所有运行在PC上的通用视频编辑系统都是以支持AVI为主的。

FLV

FLV是Flash Video的缩写，随着Flash MX的推出，Macromedia公司开发了属于自己的流媒体视频格式——FLV格式。FLV流媒体格式是一种新的视频格式，由于它形成的文件极小，加载速度也极快，这就使得网络观看视频文件成为可能，FLV视频格式的出现有效地解决了视频文件导入Flash后，使导出的SWF格式文件庞大，不能在网络上很好地使用等缺点，FLV是在Sorenson公司的压缩算法的基础上开发出来的。Sorenson公司也为MOV格式提供算法。FLV格式不仅可以轻松地导入Flash中，几百帧的影片就一两秒钟；同时也可以通过RTMP协议从Flashcom服务器上流式播出，因此目前国内外主流的视频网站都使用这种格式的视频在线观看。

MOV

MOV格式是美国Apple公司开发的一种视频格式。MOV视频格式具有很高的压缩比率和较完美的视频清晰度，其最大的特点还是跨平台性，不仅能支持MacOS，同样也能支持Windows系列操作系统。在所有视频格式当中，也许MOV格式是最不知名的。MOV格式的文件由QuickTime来播放。在Windows一家独大的今天，从Apple移植过来的MOV格式自然受到排挤。Quick Time具有跨平台、存储空间要求小的技术特点，而采用了有损压缩方式的MOV格式文件画面效果较AVI格式要稍微好一些。到目前为止，Quick Time共有7个版本。这种编码支持16位图像深度的帧内压缩和帧间压缩，帧率为10帧每秒以上。现在有些非编软件也可以对MOV格式进行处理，包括Adobe公司的专业级多媒体视频处理软件After Effects和Premiere。

MPEG

MPEG（Moving Picture Experts Group）是1988年ISO和IEC联合成立的一个专家组，它的工作是开发满足各种应用的运动图像及其伴音的压缩、解压缩和编码描述的国际标准。到2004年为止，开发和正在开发的MPEG标准主要有五个，分别是MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7以及MPEG-21。MPEG系列国际标准已经成为影响最大的多媒体技术标准，对数字电视、视听消费电子产品、多媒体通信等信息产业中的重要产品将产生深远的影响。

RMVB

RMVB格式是由RM视频格式升级而延伸出的新型视频格式，RMVB视频格式的先进之处在于打破了原先RM格式使用的平均压缩采样的方式，在保证平均压缩比的基础上更加合理利用比特率资源，也就是说对于静止和动作场面少的画面场景采用较低编码速率，从而留出更多的带宽空间，这些带宽会在出现快速运动的画面场景时被利用掉。这就在保证了静止画面质量的前提下，大幅地提高了运动图像的画面质量，从而在图像质量和文件大小之间达到了平衡。同时，与DVDrip格式相比，RMVB视频格式也有着较明显的优势，一部大小为700MB左右的DVD影片，如将其转录成同样品质的RMVB格式，最多也就400MB左右。不仅如此，RMVB视频格式还具有内置字幕和无需外挂插件支持等优点。

WMV

WMV (Windows Media Video)格式，是微软推出的一种采用独立编码方式并且可以直接在网上实时观看视频节目的文件压缩格式。WMV视频格式的主要优点有：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、可伸缩的媒体类型、多语言支持、环境独立性、丰富的流间关系以及扩展性等。

SWF

SWF是Macromedia公司的动画设计软件Flash的专用格式，是一种支持矢量和点阵图形的动画文件格式，被广泛应用于网页设计、动画制作等领域，SWF文件通常也被称为Flash文件。用普通IE就可以打开，右键点SWF文件，选择“打开方式”，选择用IE打开即可。如你的IE未安装支持SWF文件的插件，第一次播放的时候，会提示安装。或者安装专门的Flash播放器——Flash Player。

1.2.4 常见音频格式

数字音频的编码方式也就是数字音频格式。不同的数字音频设备一般对应不同的音频格式文件。音频的常见格式有CD、WAV、MP3、MIDI、WMA、RealAudio、VQF、MP4、AAC等格式。

CD

CD格式是音质比较高的音频格式。标准CD格式是44.1 kHz的采样频率。速率为88 kbit/s，量化位数为16位，因为CD音轨可以说是近似无损的，因此它的声音基本上是忠于原声的。注意：不能直接地复制CD格式的“＊.cda”文件到硬盘上播放，需要使用抓音轨软件把CD格式的文件转换成WAV。

WAV

WAV格式是微软公司开发的一种声音文件格式，用于保存Windows平台的音频信息资源，被Windows平台及其应用程序所支持。WAV格式支持MSADPCM、CCITT A-Law等多种压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，标准格式的WAV文件和CD格式一样，也是44.1 kHz的采样频率，速率为88 kbit/s，量化位数为16位。尽管音色出众，但压缩后的文件过大，相对于其他音频格式而言是一个缺点。WAV格式也是目前PC机上广为流行的声音文件格式，几乎所有的音频编辑软件都能识别WAV格式。

MP3

MP3（Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3，简称MP3）格式利用人耳对高频声音信号不敏感的特性，将时域波形信号转换成频域信号，并划分成多个频段，对不同的频段使用不同的压缩率，对高频加大压缩比（甚至忽略信号），对低频信号使用小压缩比，保证信号不失真。这样一来就相当于抛弃人耳基本听不到的高频声音，只保留能听到的低频部分，从而将声音用1∶10甚至1∶12的压缩率压缩，所以具有文件小、音质好的特点。由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer Ⅲ，所以人们把它简称为MP3。

MIDI

MIDI（Musical Instrument Digital Interface）格式又称为乐器数字接口。MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据。MID文件格式由MIDI继承而来。MID文件并不是一段录制好的声音，而是记录声音的信息，然后再告诉声卡如何再现音乐的一组指令。这样一个MID文件每存1分钟的音乐只用5～10 KB。MID文件主要用于原始乐器作品、流行歌曲的业余表演、游戏音轨以及电子贺卡等。

WMA

WMA格式（Windows Media Audio），它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA(RealAudio)，即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质。WMA 7之后的WMA支持证书加密，未经许可（即未获得许可证书），即使是非法拷贝到本地，也是无法收听的。

RealAudio

RealAudio（缩写为RA）是一种可以在网络上实时传送和播放的音乐文件的音频格式的流媒体技术。RA文件压缩比例高，可以随网络带宽的不同而改变声音质量，适合在网络传输速度较低的互联网上使用。此类文件格式有以下几个主要形式：RA（RealAudio）、RM（RealMedia,RealAudio G2）、RMX（RealAudio Secured）。这些格式统称为“Real”。

VQF

VQF格式是雅马哈公司开发的音频格式，它的核心是用减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩比，VQF的音频压缩率比标准的MPEG音频压缩率高出近一倍，可以达到18∶1左右甚至更高。在音频压缩率方面，MP3和RA都不是VQF的对手。相同情况下压缩后VQF的文件比MP3小30%～50%，更便利于网上传播，同时音质极佳，接近CD音质（16位44.1 kHz立体声）。可以说技术上也是很先进的，但是由于宣传不力，这种格式难有用武之地。“＊.vqf”可以用雅马哈的播放器播放。同时雅马哈也提供从“＊.wav”文件转换到“＊.vqf”文件的软件。

AAC

AAC（Advanced Audio Coding）实际上是高级音频编码的缩写，AAC是由Fraunhofer IIS-A、杜比和AT&T共同开发的一种音频格式，它是MPEG-2规范的一部分。AAC所采用的运算法则与MP3的运算法则有所不同，AAC通过结合其他的功能来提高编码效率。它还同时支持多达48个音轨、15个低频音轨、更多种采样率和比特率、多种语言的兼容能力、更高的解码效率。总之，AAC可以在比MP3文件缩小30%的前提下提供更好的音质，被手机界称为“21世纪数据压缩方式”。