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编解码对广播的影响

2009-04-22 奥利弗·彼得斯 依马狮广电资讯网


    随着摄像机制造商接受基于文件的制作解决方案,一大批新编解码介绍给了电视台。这些编解码一般被分为两类—帧内和Long-GOP压缩。
    拥有专业光盘和固态XDCAM-HD和EX摄像机产品的Sony,支持基于MPEG-2算法的Long-GOP压缩。一连串I、B和P帧组成构成一个活动视频流的一个“图像组”(GOP)。I-帧包含独立重建一个图像所需的全部数据,而B和P帧包含较少的数据,并从周围帧部分得到它们的信息。I-帧视编解码细节,通常出现于每第6、7、12或15帧。Sony的单层XDCAM-HD格式采用3种压缩设置:18Mb/s、25Mb/s和35Mb/s。18Mb/s和35Mb/s采用可变码率编码,而25Mb/s码率为一个恒定码率,本质上与HDV相同。Sony还推出了XDCAM-HD422—一款记录在双层光盘上的50Mb/s机型。
    Panasonic拥护帧内压缩,不赞成Long-GOP编码。帧内编码方案中每个帧都是唯一的,且与相邻帧无关。Panasonic最初的P2固态产品以基于DCT的DVCPROHD压缩在100Mb/s记录HD信号。P2自那时以来已扩展到包括两个数据率(100Mb/s和50Mb/s)的新专业AVC-Intra编解码。AVC是MPEG-4编解码家族的一部分及H.264的一个同辈。它比MPEG-2或DCT编解码更新、更高效,因此使用AVC-Intra的100Mb/s在同样的码率比DVCPRO HD的图像质量要高。

编解码对广播的影响

编辑友好
    在历史上,帧内编解码一直被认为更有利于编辑系统,原因是在每个帧都可容易地进行编辑。非线性编辑系统软件工程师开发了一种通过均衡数据流的“团块结构”而令Long-GOP压缩可编辑的变通方案。当进行连续的I帧编辑时,为降低总数据率要丢弃数据。相反,当B或P-帧被连续编辑时,无疑产生人工的I-帧。这在这些编辑时增加码率,而实际上并不增加信息。在某种帧内格式(如AVC-Intra或DVCPRO HD等)内的一个纯剪辑连续镜头将是无损的,而采用Long-GOP媒介的相同连续镜头将有轻微的损失。
    大部分非线性编辑系统都能实时处理Long-GOP媒介,包括特效,但如果输出通过FireWire被记录回一个Long-GOP记录装置上时,必须处理(生成)新GOP结构。苹果的Final Cut Pro进行一种重建一个恰当的I/B/P步调的“符合”处理。这种做法在HDV和25Mb/s XDCAM-HD上使用较广泛(由于恒定的数据率),但使用可变的35Mb/s设置时相对较少。另一方面,如果非线性编辑系统配置一种硬件采集板卡(Matrox Axio、Avid Mojo DX、AJA KONA、汤姆逊草谷HDSTORM等),由于视频通过该I/O板卡以全带宽HD或SD播出,可能不需要这种生成。

处理密集
    Long-GOP对I-帧的争论并不新鲜,但事实真相是I-帧编解码也不是没有自己的问题。Panasonic的AVC-Intra解码是非常计算密集的,因此如果打算采用此格式,只应使用最新的计算机平台。苹果或惠普硬件轻松胜任Long-GOP或高级帧内格式的编辑任务。考虑把AVC-Intra作为台内ENG标准的电视台可能发现,如果他们的新闻摄像记者在ENG移动装置上使用笔记本电脑编辑,它是一个考验。假如那样的话,一种像1 Beyond HD OctoFlex Rugged这样的坚固计算机或Panasonic的AJ-HPM110 P2 Mobile固态录放机可能是较好的解决方案。
    对这些新编解码最佳的原生支持可在Avid Media Composer和Newscutter以及汤姆逊草谷的EDIUS 5中找到。由于这两家公司都支持MXF文件,来自P2卡或XDCAM-HD专业光盘的媒体可被直接存取或至多被拷贝和重新包装为不同风格的MXF文件。相比之下,苹果Final Cut Pro基于QuickTime,它对XDCAM-HD、EX和DVCPRO HD提供匹配的编解码,但FCP必须首先拷贝文件并把它们重新包装为QuickTime MOV文件。这可以通过可从Sony或Panasonic下载的另外软件实现。苹果在原生支持AVC-Intra方面显得落后,FCP必须首先转码为苹果的ProRes 422编解码,此过程比简单的文件拷贝要花稍长的时间。
    这些工作流程视每种摄像机记录格式和打算使用的非线性编辑系统而大不相同,因此最好把这两方面作为一个协同系统评估。混合搭配合适的部分,新闻播出将更快,更可靠,操作者的压力更轻。

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