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第1章彩色电视摄像机重点
1、电视摄像机的基本组成和工作原理
(1)基本组成a光学系统摄像镜头、分光棱镜(分色镜)和各种滤色片b摄像管系统由三片CCD摄像管和驱动电路(水平和垂直)组成c视频处理系统对__进行取样、保持、放大和各种校正d编码器对__进行编码并输出e同步__发生器产生摄像机所需的各种__f寻像器g自动控制电路
(2)工作原理利用三基色原理,通过光学系统,将景物的彩色光像分解为三幅单色光像,然后由摄像器件完成光电转换,并经过视频通道进行校正、处理、编码后形成所需的复合__、分量__等
2、CCD的工作原理光电转换→电荷储存→电荷转移和输出
3、摄像机的主要性能指标
(1)电荷耦合器件CCD类型ITCCD、FTCCD和FITCCDCCD尺寸2/3inCCD、1/2inCCD、1/3inCCD、1/4inCCD、1/5inCCDCCD尺寸越大,图像的感光区越大,像素数越多,图像质量越好CCD数量一般为3CCDCCD像素数像素数越多,构成画面的微粒就越小,分辨率就越高
(2)分解力a含义摄像机分解图像细节的能力称为~包括水平分解力和垂直分解力b计算和测量水平极限分解力的方法调制度测试卡和分解力测试卡调制度指某一线数下输出__的幅度与40TV线(
0.5MHz)下输出的__幅度之比,将调制度下降为10%时的分解力称为水平极限分解力调制度分解力计算公式分解力测试卡法用摄像机拍摄分解力测试卡,将摄像机的输出__送往波形监视器,调整波形监视器,使波形监视器上得到规定__幅度(或出现4个负峰)位置所对应的分解力,称为水平极限分解力水平极限分解力越高,摄像机的清晰度越高CCD摄像机的水平分解力与水平方向上像素的多少有关像素数越多,水平分解力越高3灵敏度a含义摄像机的光电灵敏程度称为灵敏度,其实质是光电转换效率高低的度量b表示方法方法一用摄像管输出的光电流与通入光电靶面上的光通量之比Q来表示,即方法二用在一定测量条件下,摄像机达到额定输出时所需的光圈数F来表示测量条件一般指摄像机拍摄色温为3200K、照度为2000lx、反射系数为__.9%的灰度卡且关闭电子快门的标准情况c最低照度与摄像机灵敏度相关的一个量灵敏度越高,最低照度越小最低照度与灵敏度、最小光圈数、最大增益等因素有关最低照度在一定程度上仅表示摄像机对低照度环境的适应能力用光圈值表征摄像机灵敏度时,同样的标准景物,光圈值F越大,灵敏度越高用最低照度表征摄像机灵敏度时,同样的条件下,最低照度值越小,灵敏度越高4信噪比a含义有用__与噪声的比值称为信噪比b表示方法噪声为有规律的周期性杂波时图像__的峰峰值与杂波__的峰峰值之比的分贝数为信噪比噪声为随机性杂波时__的峰峰值与噪声的有效值之比的分贝数为信噪比c影响摄像机信噪比的因素与摄像管、预放输入电路、预防器、视频处理电路的噪声有关在使用过程中,主要与视频电路的增益有关,增益愈高,信噪比愈低在视频电路的增益方面,灵敏度与信噪比之间互相牵制信噪比越高,画面越干净,图像质量越高5量化比特数量化比特数是数字摄像机出现后新增的技术指标,主要是衡量模/数(A/D)转换与处理精度的一个指标对演播室数字__编码规定的最低要求8比特量化信噪比和动态范围与量化级数成正比级数增加一级,信噪比和动态范围增加6dB广播级数字摄像机量化级数多为12比特优点降低了高亮度的彩色畸变6其他技术指标a几何失真含义指重现景物图像与原图像几何形状的差异程度(摄像机镜头前的电视线性测试卡上的标准图像与摄像机输出图像之间的几何误差称为几何失真度)原因由摄像机的光学系统、摄像管及偏转线圈等引起的主要表现枕形、桶形、梯形、抛物形、S形失真衡量方式用失真的偏移量与像高之比的百分数表示,失真小于1%时,人眼看不出失真b重合误差含义摄像机分解的三幅单色图像的空间和几何位置不能完全重合而产生的清晰度下降、色彩失真的现像重合误差大小的表示方法用红路(或蓝路)相对于绿路的偏移量与像高之比的百分数表示目前三片CCD摄像机的重合误差均小于
0.05%
4、摄像机的正确操作步骤⑴开机预热⑵选择色温滤色片⑶调整光圈⑷聚焦调整⑸变焦控制⑹黑/白平衡调整⑺中心重合调整难点:CCD摄像机高速电子快门和空间偏置技术的工作原理高速电子快门的工作原理:基本构思将成像区积累__电荷的场正程时间分为两部分,前一部分时间积累的__电荷被无效地释放掉,不形成__输出,后一部分积累的电荷被有效地利用起来,形成__输出在场消隐期间,再按照正常的电荷转移方法将有效电荷转移和读出有效电荷的积累时间就是CCD摄像机的曝光时间快门速度愈高,读出脉冲相对于场正程前沿的右移量愈大,则无效电荷的积累时间愈长,有效电荷的积累时间愈短,曝光时间愈短高速电子快门的使用高速电子快门按键HIGHSPEEDSHUTTER高速电子快门的缺点使用~时,由于CCD像素积累有效电荷的时间减少了,因而摄像机视频__的输出电平必然降低(图像变暗),导致摄像机的灵敏度下降,快门速度愈高,灵敏度下降愈严重使用~拍摄的画面,在重放时会造成运动物体动作的不连续,即产生类似“动画”的效果,快门速度愈高,重放速度愈慢,“动画”效果愈明显使用高速电子快门时应考虑的事项首先考虑摄像机的灵敏度和环境照度再根据拍摄内容和实际需要选择恰当的快门速度快门速度愈高,对入射光的衰减愈大空间偏置技术:提高CCD摄像机清晰度的技术措施空间偏置技术、高速电子快门、轮廓校正、清晰扫描技术、EVS功能等CCD摄像管的光电转换过程的实质由离散分布的CCD对连续分布的光__的取样过程CCD摄像管水平方向上的像素数目限定了取样__的上限频率采用空间偏置技术的目的在取样频率一定的情况下,进一步提高被取样__的上限频率,且使其不出现混叠失真空间偏置技术的本质将红(R)路和蓝(B)路CCD相对于绿(G)路CCD在水平方向上错开半个像素,以此来提高图像水平方向上的清晰度空间偏置技术采取的具体措施R、B相对于G在水平方向上错开半个像素,且将PAL制采用的亮度方程稍加改变即可近似抵消混叠干扰成分效果可将被取样__的上限频率fx提高到接近Sx,即fx=Sx,因而图像清晰度可近似提高一倍第2章磁带录像机重点
1、录像机的基本组成
(1)视频__处理系统由视频录放磁头组件、视频记录电路、视频重放电路及相应的接口组成,主要完成视频__的记录与重放
(2)音频__处理系统由音频录放磁头组件、音频记录电路、音频重放电路及相应的接口组成,主要完成音频__的记录与重放
(3)机械与控制系统由带盘机构、磁头鼓组件、穿带机构及控制与驱动电路组成,主要是驱动磁带按各种规定的状态运行,并完成各种机械和电路状态的转换
(4)伺服系统:包括磁鼓伺服、主导伺服、张力伺服几部分,主要是控制磁鼓和主导轴的旋转速度与相位,并使磁带保持一定的张力运行
2、磁带录像机的记录格式及其兼容性___要了解录像机的记录格式?原因有二可以在原有记录格式的基础上,充分挖掘格式潜力和采用各种技术,不断__新的与原有记录格式兼容的高质量记录格式记录格式兼容,便于不同格式间相互的信息交流因而记录格式间的兼容性就成为选购录像设备时需要考虑的主要因素Betacam-SX格式盘带结合型数字录像机主要优点压缩时采用由I-B帧构成的GOP图像组序列,可实现高精度编辑,保证入点画面的制作质量重放磁头增加一倍,降低了对磁迹精度的要求,可使磁带在±1倍速范围内重放得到无杂波的图像兼容性可使用Betacam-SP格式系列的BCT-MC和UVWT-MC等磁带,其DNW-A系列录像机可兼容重放Betacam-SP格式节目带MPEGIMX格式主要优点采用只有I帧的帧内压缩方式,确保高质量帧精度的后期编辑制作兼容性能兼容重放Betacam/Betacam-SP/Betacam-SP和DigitalBetacam格式的节目磁带;通过选用格式变换器,有利于将来向HDTV节目制作的过渡DV格式技术指标1/4in金属蒸镀型磁带;4:1:1或4:2:0数字分量处理;压缩方式为基于DCT,可提供500线水平清晰度DVCPRO格式有DVCPRO50和DVCPRO25两种技术指标4:2:
2、4:1:1或4:2:0数字分量处理,压缩率也可切换优点减少绝对数码率,使DVCPRO可压缩系统工作在帧内,因而可进行帧精度的控制和编辑DVCAM格式技术指标4:2:0数字分量处理;压缩方式为基于DCT,压缩比为5:1,记录码率25Mb/s;使用1/4in金属微粒带,信噪比大于55dB兼容性DVCPRO、DVCAM录像机均可重放DV格式的节目带,但DVCPRO和DVCAM之间因记录方式不同,则不具备兼容性D-3格式数字复合录像机技术指标1/2in磁带,取样频率
17.7MHz,8比特量化,总码率
151.9Mb/s,双通道分段记录;图像带宽7MHz,信噪比54dB;声音为48kHz取样、20比特量化、4声道PCMD-5格式非压缩数字分量录像机技术指标1/2in磁带,采用10比特CCIR601数字分量标准处理图像__;4通道48kHz取样、20比特量化数字音频技术措施磁带运行速度、视频通道数、记录磁头数均为D-3格式的2倍是目前最高质量和最高性能的录像机兼容性D-5格式可兼容重放D-3格式的节目带
3、磁带录像机在电视节目制作系统中的应用DSR-1800P在数字非线性编辑系统中的应用DSR-1800P在磁带编辑系统中的应用(a)一对一编辑系统.bA/B卷(二对一)编辑系统DSR-1800P在磁带__系统中的应用aSDTI(QSDI)__系统b模拟录制系统难点磁记录的基本原理磁记录与重放原理磁记录利用的是铁磁物质的剩磁特性磁记录的物质基础磁头(软磁性材料)和磁带(硬磁性材料)磁头由磁芯(铁芯)和线圈两部分组成磁芯用导磁率高、在较宽频带范围内导磁率变化小、涡流损耗小的软磁性材料制成磁带由粘合剂、带基、磁性层及背涂层构成磁记录与重放的基本原理磁记录与重放的基础当外磁场作用于铁磁物质时,铁磁物质将被磁化,当外磁场消失后,铁磁物质还能保留与外磁场大小和方向相对应的磁场记录原理——电磁转换记录波长记录一个周期__的磁迹长度称为记录波长,计算公式如下第3章视频切换与特技设备重点1多路彩色电视__进行特技处理的基本条件2模拟特技效果及其实现方式模拟特技主要包括切换、混合、扫换和键控4种形式切换(CUT)指一个电视画面直接转换为另一个电视画面,在电视屏幕上表现为一个画面瞬间变换为另一个画面其转换过程如图
3.1所示切换时的要求A、B两路__要处于同步锁定状态画面的取代速度要足够快,使切换过程干净利落,保证在同一时刻只能有一路__输出,避免漏信现象切换时引起的干扰不能出现在电视屏幕上,保证切换前后的画面稳定采取的措施视频切换开关——使用动作快捷的电子切换开关使用场控切换,即在逆程期间加一个与场频一致的控制脉冲,并使切换点处于场逆程期间视频交叉点仅仅在控制脉冲和电子开关的直流控制电压共同作用时,电路才变为导通状态——用“与门”电路实现多路视频__切换时视频切换开关的自锁与其他视频开关的互锁——利用“复位脉冲形成”电路混合(MIX)在屏幕上表现为一个画面由强变弱至消失,另一画面同时由弱变强至最终取代前一画面即慢转换或淡变FADE,切换包括X切换和V切换增益控制电压eA和eB极性相反,则A放大器增益由正常值逐渐减小为零,B放大器增益则由零逐渐增加到正常值,将两路__进行合成,即可完成X形切换实现V切换的基本原理先让__UA与黑色__进行淡出的X形切换,再让UB与黑色__进行淡入的X形切换,即可实现由画面A到B的V形切换具体完成哪一种混合,则与特技机上的推拉电位器有关两个推拉电位器联动时,完成的是UA与UB的X形切换当推拉电位器__调整时,则完成V形切换扫换(WIPE)是一种分画面特技,即整个电视屏幕被A、B两个画面所分割,并且两个分画面的分界线还可以沿所需要的方向__,A、B画面分割屏幕的分界线由特技效果发生器所提供的波形决定分画面特技分类相加型分界线为水平或垂直线条调制型若控制电压波形完全相同但极性相反,则门控放大器A(或B)导通时B截止(或A),这样在输出的每一行电视__中,一部分为A画面,另一部分为B画面,就实现了A、B两路电视__的分画面特技门控电压沿图中箭头的指向前后__,可控制两路画面的在屏幕上的相对大小键控特技是将两个电视画面的部分内容镶嵌在一起而同时出现在被分割的电视屏幕上,其分割线常常是不规则的文字、符号或自然景物键控技术的实质抠和填——画面合成手段几个基本概念正常情况下,被抠的图像是背景图像,填入的图像为前景图像用来抠去图像的__称为“键__”形成键__的__源称为“键源”3数字特技效果及其实现方式1图像的扩大与缩小2平滑__效果3多影效果4冻结效果5裂像效果6镜面效果7马赛克效果8油画效果9旋转效果10运动轨迹效果11间歇效果数字特技的基本原理是将模拟视频__经采样、量化A/D转换后形成数字__,然后按某一数学模型利用运算器进行运算,再将运算后的数据经过D/A变换输出,从而实现对画面的形状、大小、位置和方向的变化第四章演播室节目制作系统1混响时间的概念及作用:定义声源停止振动后,声能减少到原值的1%(即相当于声能衰减60dB)所需的时间,称为混响时间2演播室布光的步骤与方法布光要根据主体是人还是物、个体还是群体、静态还是动态灯具体情况,考虑最佳布光方案步骤
(1)大场面布光程序a确定机位及机位运动路线b场景光c背景光d主体光主光→辅光→轮廓光→装饰光
(2)小场面布光程序a确定机位及机位运动路线b主体光c背景光布光方法a三点布光b双主光布光c软正面光布光d侧主光布光e总体布光3演播室节目制作系统的基本组成及工作原理1演播室视频系统2演播室音频系统3演播室通话系统4演播室提示系统演播室制作系统的设计要求采用先进、成熟的视频技术,支持多媒体应用遵循国际化标准对各种格式的数字__必须透明具有较强的扩展性和升级能力对现有的数字记录格式具有较强的兼容性具有可靠性和灵活性具备较高的性能指标和性价比第7章非线性编辑系统1了解非线性编辑系统的主要功能和基本组成主要功能硬盘数字录像机(非线性)编辑控制器切换台特技机字幕和图形创作动画制作数字录音机、音源和调音台基本组成计算机平台非线性编辑板卡(含输入/输出接口单元)主要完成视/音频__的A/D、D/A转换,编/解码,压缩/解压缩,视/音频特级处理素材存储单元非线性编辑软件
2、学会利用非线性编辑系统制作电视节目a准备阶段素材准备和系统连接视频、音频素材图形、图像素材软件类素材b素材引入阶段素材采集要根据实际情况设置最适合的采集参数;存储素材时要分清系统硬盘和素材盘;尽量使用数字接口要根据实际需要选择合适的压缩方法、压缩比c编辑创作阶段包括对素材的裁剪、修饰,按节目的时间顺序编排素材,融入场景切换效果,叠加特技,对素材进行透明、运动设置,使用视频滤镜,叠加字幕,声音编辑,动画制作与合成,生成节目等d节目输出阶段输出到录像带上输出EDL表供联机编辑使用直接使用硬盘播出第8章音响制作系统
1、音响制作系统的基本组成a音频__获取途径现场采集(话筒——声电转换设备)用音频设备播放事先录好的音频素材b声音效果处理与合成——调音台电平调整频率均衡放大c__输出与画面一起记录在存储介质上,由记录设备完成实时播出现场播出,由功放及音箱系统完成
2、电视音响的制作过程
(1)、利用编辑录像机组成的简易电视音响合成系统
(2)、利用调音台组成的专业电视音响合成系统
(3)、利用多媒体计算机组成的数字音频工作站系统(DAW)第9章虚拟演播室系统
1、虚拟演播室系统的工作原理
2、虚拟演播室系统采用的关键技术摄像机跟踪技术计算机虚拟场景生成技术蓝箱技术灯光技术色键技术无限蓝箱技术第10章电视节目制作环境的变革与发展
1、掌握数字电视及相关概念概念指从节目拍摄、编辑、制作、播出、传输、接收等电视__播放和接收的全过程都使用数字技术的电视系统层次SDTV和HDTV特点双向互动抗干扰能力强频率资源利用率高数字电视节目可从节目内容、技术角度和用户角度来解释机顶盒与电视机连接的网络终端设备,用于D/A转换条件接收是对视频、音频和数据等信息实施加密、解密、接收的控制技术数字电视的技术结构系统技术条件接收技术、复用/解复用技术、用户管理技术、节目管理技术应用技术支持VOD(VideoOnDe__nd)、电子节目指南EPG、数据广播、交互游戏、交互证券等业务的软件技术数字电视对图像、声音__的处理过程节目制作内容采集、编辑__处理信源编码MPEG-2广播传输信道编码、调制接收显示数字__还原显示
2、理解数字电视系统的基本组成及工作原理B画面tt切换点t0A画面t0BAtBAtt0摄像机运动参数非线性编辑数字录像机数字摄像机数字特技机数字调音台视频压缩音频压缩复用信道编码数字调制QPSKQAMOFDM卫星有线电视地面广播数字接收机辅助数据。