非性编辑系统是在电视技术的数字化以及计算机技术在存储容量、数据处理速度等方面发展到一定阶段出现的。它融入了现代多媒体和计算机这两个21世纪最先进领域的前端技术。非线性编辑是将节目采集到计算机后直接从计算机的硬盘中以帧或文件的方式迅速、准确地存取素材、进行编辑的方式，是能够随机访问任意素材，不受素材存放时间、区间限制的先进编辑技术。
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1、非线性编辑系统的基本类型
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（1）依硬件平台划分
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依硬件平台划分的非线性编辑系统的基本类别有：
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目前非线性编辑系统的硬件平台有：
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基于PC平台系统：此系统的性价比为最高；
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基于MAC平台系统：此系统属专业级的档次；
w! ?; u2 J2 S2 G& r 基于工作站平台系统：此系统为广播级的水平，系统的性能好，但价格高。
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5 K2 \2 i% V: k# {) n（2）依压缩方法划分
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依压缩方法划分的非线性编辑系统的基本类别有：
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非线性编辑系统所采用的压缩方法有：M-JPEG，MPEG，DV,小波变换；无损压缩，不压缩等等。
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+ s! @( O, h; U+ Z9 J. s2、非线性编辑的关键技术
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非线性编辑的关键技术包括：
: G4 x6 s C) J* e4 q$ d（1）视频压缩方法：视频压缩方法主要是指M-JPEG，MPEG，DV，Wavelet…
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（2）数据存储技术：数据存储技术涉及存储系统、存储系统性能以及存储管理技术等。
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1 T8 R" M, F! O( n. m" {6 C8 d* W, ~3、非线性编辑的信息压缩和处理方法
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. O) V- y, S/ c2 [ 数字化图像处理和数据网络的革命改变了整个视频制作领域。
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压缩是视频世界中必不可少的技术之一，在模拟复合系统的时代，NTSC和PAL制式为了减少信息量，将红、绿和蓝三路信号压缩在一起，这样就能使用三分之一的带宽进行编码和传输。但不幸的是，这种模拟压缩技术的分辨率是相当低的，图像细节损失很大，而且需要使用复杂的解码才能实现。
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（1）压缩技术
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, ]* d" q) x, G2 r MPEG压缩技术的雏形能够在国际电信协会早期的产品中找到。
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) W3 m3 @, G; U/ Y/ v: W 在1988和1990之间，形成了关于数字视频处理H.261标准。与此同时，ISO的联合 图像专家小组（JPEG）创立了JPEG图像压缩标准，并于1990年通过认证。JPEG主要用 于压缩静止的图像，后来它也应用在一些运动图像的压缩中。 DCT技术是现在压缩技术中的主要技术。
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在目前常见的几种视频压缩技术中，DCT技术是压缩技术中的主要技术。这是一种基于离散余弦变换（DCT）的压缩编码技术。
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通过DCT变换，可以将8*8的像素矩阵从空间方式转换为线形序列的方式，然后在 此基础上进行量化处理，量化处理会导致一些图像信息损失。在MPEG压缩技术中DCT模 块同时也是进行运动补偿估算的基础。与模拟压缩技术中不加区分地删除一些信息不 同，在DCT的交换和量化处理中，被删除的主要是图像的冗余部分，当然也会有一部分 有用的信息因此而损失掉。通过量化处理之后，各像素之间细小的差别可以被忽略， 然后使用精确的编码技术可对相同的像素进行编码。使用这种技术的图像在压缩了2到 5倍之后仍然感觉不到“ 图像的劣化 ”的痕迹。为此，基于DCT的图像压缩技术很快推广 到视频行业中。
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MPEG是目前视频领域中被广泛采用的压缩技术。
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MPEG委员会（成立于1988年）于1992年正式通过了MPEG-1编码标准。MPEG-1的成功使视频行业意识到一个机会：将MPEG压缩工具应用到更高清晰度的高质量视频领域。于是在1994年又成功地推出MPEG-2国际化标准，并因此为包括卫星电视系统、DVD和数 字地面广播在内的用户提供了大量的新型数字视频产品。同其它视频压缩方式不同的 是，MPEG还采用了运动补偿的技术，实现了帧间数据的压缩。与其它只能进行帧内压 缩的数字压缩技术相比，在保证图像质量不变的前提下，MPEG-2提高了压缩效率， 增加了压缩比，降低了数码率。为了优化MPEG-2的编码工具，又为MPEG-2定义了一个类 （Profile ）和级（Level ）为框架的体系。类和级提供的是一种定义MPEG-2规范化的语法和语义的子集的手段：类是完整的比特流的语法体系的子集；级是MPEG-2标准规 范的一个特定类中的参数所取值的集合。这种类和级的框架体系使得MPEG能够满足多种系统的要求。
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MPEG-2提供了一个完整的解决方案。
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0 F, A/ D; j& E' t5 G/ F% A MPEG-2不仅仅能够提供视频制作的整体解决方案，它也是进行数字电视播出、发射、接收的国际标准。 同时通过Sony的转码（ Transcoding ) 技术, 在几乎没有损失的情况下，可以实现MPEG-2各种码流之间进行互相转换，这样就将高码流的MPEG-2视频制作和低码流的MPEG-2传输无缝的连接在一起。 MPEG-2为视频制作提供了从前期采集到后期制作，一直到播出、发射、接收的一整套端到端的广播电视系统解决方案。而这也是其它压缩方式所难以做到的。
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（2）图像处理技术:
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3 m* E! `8 h) m9 a% S8 P/ ^/ c6 L7 ] 图像处理技术有对二维图像的分辨率、颜色数、帧速率、压缩方式等技术；
' s# O0 R. j5 S 图像处理与视频特技有：色彩灰度控制与变换 、数字卷积滤波、图像合成、几何变换等 。
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; |( k9 M, J# t/ V8 Z- I4、数据的储存技术
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数字视频信号进入计算机系统后，为了更有效地对其进行处理，整个计算机硬件平台还需要采取一些措施以加强非线性编辑系统的性能，如：
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(1)外挂大容量SCSI高速AV硬盘阵列作为视频文件存储器，并配以硬盘加速卡。 SCSI高速AV硬盘
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2 `, V) O0 ~- w% X4 n9 [$ P 阵列的容量大小视用户的需求来选取，作为电视台来说，该阵列至 少需要18G以上，才能有实际使用意义。
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4 G9 y$ ]+ O/ d% i* f5 {+ i(2)除了非线性卡上已赋予的部分实时特技外，可另外增加特技效果卡。 将一些复杂的二、三维特技转换效果做成硬件插卡，使之能够方便调用并缩短生成 时间。不同公司的特技卡有不同的特点，并可不断升级。
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(3)系统的接口技术----计算机平台以及合适的配套设备 从非线性编辑系统的硬件结构来看，该系统的硬件只是完成了视音频数据的输入／ 输出、压缩／解压缩、存储等工作，或者说只是提供了一个扩展了的计算机工作平 台，还没有涉及到非线性编辑。众所周知，作为一个计算机工作平台，无论需要计 算机做什么工作，只要配有相应的应用软件即可。很显然，当我们要进行非线性编 辑时，除了计算机工作平台要满足上述非线性编辑硬件要求外，还需要配以非 线性编辑应用软件，组成一个完善的非线性编辑系统，才能着手进行非线性编辑工作。
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4.3.4 非线性编辑系统的软件结构
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5 H& d$ M+ t7 O 非线性编辑软件种类繁多，但我们仍然可以依据这些软件的功能，用从输入／输出到制作的次序来排定它们的层次。
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# k: f* T# F7 G. n6 q! w1、非线性编辑软件结构层次
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(1) 第一层次：输入／输出。
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- K# ]" ?: h: T 把能与非线性卡相连，直接进行视频的采集输入和输出的软件定位于第一层次。这个层次上的软件大致可分为专用型 和通用型。
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f( P7 J+ E1 S+ b( K) _+ V) X$ } 除了专用型的软件外，还有许多非线性卡自带的输入 ／输出软件，这些软件一般被称之为通用型软件，这是因为这些软件只能完成信号的采集和输出的工作，不能进行编辑。编辑工作需要其他的软件来完成。在广播电视行业一般不采用此类软件。
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其中专用型的软件大都由非线性编辑系统开发商根据他们所选用的非线性卡的特点而专门开发的。例如目前在国内比较流行的进口产品有Media－100、Avid系列，国产产品有奥维迅、大洋、索贝、新奥特等。国产的广播级产品基本上都是在基于加拿大Matrox公司的Digisuite系列套卡上开发的，这就形成了硬件基本相同，软件开发各显其能、百花齐放的竞争格局，这对非线性编辑系统技术的发展是颇为有益的。
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9 |0 t% o( a# T 专用型的软件由于能直接挂在非线性卡上，可以直接进行视音频信号的采集和输出，而且由于对素材的存储区进行了直接管理，使得在编辑和调用这些素材时，显得非常方便。 专用型软件是针对硬件的设置而专门开发的，它们当然可以直接调用非线性卡内设置的硬件特技或专门的特技卡内的硬件特技而形成实时特技或短时间的生成特技，从而大大加快了节目的编辑速度。
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作为非线性编辑系统的专用型软件，它首先要满足节目编辑的需要。而电视节目具体可分为新闻、专题、文艺、电视剧等不同类型，在这些节目的编辑工作中，镜头的硬接、过渡性特技占了绝大多数，故非线性编辑系统的节目制作层数只需两层便可满足制作需求，也就是相当于在线性编辑中有了A／B卷即能制作出上述类型的节目，所以非线性编辑系统的专用型软件一般只设置两层非线性视频，再加上图文字幕层便构成了一个“齐全”的A／B卷编辑系统。至于版头、广告、MTV等需要多层非线性视频制作的节目，或者节目片段可由其他软件完成后，可由该系统的专用型软件调入再进行编辑后输出。
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值得指出的是，国产的许多非线性编辑系统本身就是由原来的字幕机生产厂商生产的，他们在非线性编辑系统的图文字幕层集成了原本就非常优秀、用户都非常熟悉的国产字幕系统，使得许多非线性编辑系统与同类型的进口产品相比具有相当大的竞争力。当然，为了适应那些多层复杂编辑工作的制作单位，国外也已有采用多层非线性视频专用型软件的非线性编辑系统产品出现。
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(2) 第二层次：第三方软件。
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; L* Z5 S$ g4 B0 B 所谓第三方软件指的是该非线性编辑系统生产商以外的软件公司提供的软件。
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所谓第三方软件大都不能直接与非线性卡挂靠后进行输入／输出，但可以对已进入了硬盘阵列的视音频素材进行加工处理和编辑，或者制作自己的二维和三维图像再与那些视频素材合成，合成后的作品再由输入／输出软件输出。这些软件的品种非常丰富，功能十分强大，有些甚至是从工作站转移过来的。可以这么说，非线性编辑系统之所以能做到效果变幻莫测，匪夷所思，吸引众人的视线，完全取决于第三方软件。件来完成。在广播电视行业一般不采用此类软件。
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2、非线性编辑系统的特点
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一般地，非线性编辑系统具有图像质量好、综合功能强、编辑效率高、维护费用低、性能价比高、升级简便等优点。
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+ a0 D" m5 Q+ F# d3 X# S4 \0 y（1）高质量的图像信号
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: e* [# }1 z, x0 ]& \$ a 传统的编辑方式的一个最棘手的问题就是不断地搜索和播放造成母带的磨损，素材在检索过程中反复搜索、播放，录像带和磁鼓之间的磨损较大，而且在制作过程中，视频信号经过特技台、字幕机等设备后，信号质量有一定的衰减，导致图像质量不高。而非线性编辑的素材是以数字信号的形式存入到计算机硬盘中的，采集的时候，一般用分量采入，或用SDI采入，信号基本上没有衰减。非线性编辑的素材采集采用的是数字压缩技术，采用不同的压缩比，可以得到相应不同质量的图像信号，即图像信号的质量在一定的范围是可以控制的。
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（2）强大的制作编辑功能
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. N# O* h# J% ^ 非线性编辑系统往往集录制、编辑、特技、字幕、动画等多种功能于一身，而且可以不按照时间顺序编辑，它可以非常方便地对素材进行预览、查找、定位、复制、剪切、粘贴、设置出点入点等，具有丰富的特技功能，可以充分发挥编辑人员的创造力和想象力。
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* u; }3 W. l. h9 B- j! J 非线性编辑系统在实际编辑过程中只是编辑点和各种效果的记录，因此任意的剪辑、修改、复制、调动画面前后顺序等操作，都不会引起画面质量的下降，克服了传统线性编辑设备的致命弱点。它编辑节目的精度高，可以做到正负0帧，便于节目内容的交换与交流，对任何一台计算机中TAG，BMP，FLC，JPG，WAV等格式的文件，都可以在非线性编辑系统中调出使用。一般非线性编辑系统都提供CVBS复合，YUV分量，Y/C，DV，QSDE，CSDE，SDI数字输入输出接口，可以兼容各种视频、音频设备，便于输出录制成各种格式的资料，满足不同层次的需要。
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4 q- J1 S( k* v8 @- i（3）运行可靠，系统功能拓展方便
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非线性编辑系统集多种功能于一身，线路结构简化，故障率大大降低，运行可靠性大大提高。随着技术的发展，非线性编辑系统设备日趋小型化，且功能集成度高，易于与其他非线性编辑系统或普通个人计算机联网形成网络资源共享，使节目制作周期大大缩短。但共享程度提高之后，必须注意网络安全问题。
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3、非线性编辑系统的不足
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+ ?+ q9 T+ n) m+ q& ?; h 非线性编辑系统具有许多优点，但也存在着欠缺之处，如因非线性编辑系统的操作与传统不同，显得比较“专业化”；受硬盘容量限制，记录内容有限；实时制作受到技术制约，特技等内容不能太复杂；图像信号压缩有损失，以及必须预先把素材装入非线性编辑系统之中……等等。
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根据节目的制作要求和线性编辑与非线性编辑方式的特点，选用合适的编辑方式。
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( z- L4 `/ Z3 h- K3 g（1）电视片头、广告片及专题片、纪录片头的制作中，选用非线性编辑为主比较合适。
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( `3 q; C+ E# e1 [ 因为在电视片头和广告片中，大量使用多层画面的运动、叠加、透明，画面的快、慢动作，三维动画、颜色的特殊处理，字幕的特殊处理等效果，在专题片和纪录片头中，除了应用特技效果以外，还大量使用长于5 s的镜头，这些要求采用非线性编辑系统实现起来非常容易。
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" p; k/ u8 b B/ W( H9 T- p（2）在新闻片的制作中，往往选用传统的线性编辑。
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) K/ M; M1 z- R* D' e; D, {9 z 因为电视新闻要求每个镜头的长度一般小于5 s，以增加信息量，且在新闻片中较少使用特技效果，大部分为镜头的直接组接，大都采用后期配音或同期声和后期配音混合，因此使用传统的线性编辑比较合适。线性编辑一般采用分量连接，以减少信号传输过程中的损失，保证节目质量。把每条新闻编辑完成后，再采集到非线性编辑系统中，加新闻头、字幕和适当的特技等，进行整个新闻片的串接，这样编辑的速度很快，信号的质量高且效果好。
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（3）现场直播、现场直录
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在现场直播、现场直录的娱乐节目、访谈节目、直播课堂等场合，一般以使用线性编辑设备为主。
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现场直播、现场直录的主要特点是要求录制设备的响应速度实时，特别是直播，一旦开始就不能停下来，在这种情况下，用传统的线性编辑系统是合适的，但在体育比赛的直播中，需要重复某些特殊的精彩的镜头，在以线性设备为主的情况下，配合使用非线性设备，能够很好地满足某些特殊需求。当然在使用线性编辑的同时，根据需要我们可以同时使用非线性编辑进行实时采集，将资料同时进行带基存储和盘基存储，提高素材的后期制作效率和利用率。随着广播电视行业与计算机和电子技术的融合，磁带与磁盘相结合、线性与非线性相结合、软件与硬件相结合、数字系统与模拟系统相结合更适合当前视频制作设施状况和数字化技术发展的需要，非线性编辑系统将在后期制作的某些方面代替线性编辑，但不可能完全代替，所以应合理运用线性与非线性编辑系统，从节目制作质量、制作效率、素材管理等方面综合考虑，以适应视频技术发展和数字发展需要。
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( M# Q2 I' F+ s) i& g& B. h4、非线性编辑系统软硬件平台
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- m8 g9 H% u0 y* v3 B* _ 为了编辑数字电视节目，计算几应该有适当的硬件配置：增加一块音/视频捕捉卡或界面卡，配有大容量的硬盘驱动空间。
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! N6 j/ |% n3 _; p7 g; E（1）计算机平台
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" j* w2 D8 U, d& O _ 计算机平台是非线性编辑系统的基本内容，大多数视频产品都是在苹果公司的Macintosh和微软公司Windows PC的平台制作的。目前大致有三类两个档次的计算机平台:
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6 ~( d/ r0 ]8 ?& m①基于微软公司Windows PC的平台--PCPentium，这是常见的性价比最高的常规系统。
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, q0 B+ R4 f0 ]5 V5 n+ ?②基于苹果公司的Macintosh（ 中档 ）平台由于苹果公司开发了Quicktime,以及其他多媒体和
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) l% S4 O) d1 t0 ~, V6 h" F视频硬软件核心技术，曾一度领先于微软公司，故早期的视频硬软件以在Macintosh平台上使用为主。但现在许多产品是以Windows PC为基本工作平台的，或者两者同时发行。选择何种平台只是个人爱好而已。
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8 a. Q' O2 z& T. L③SGI（Silicon Graphic 工作站） SGI工作站在高级图形 、动画以及数字合成制作中占有特殊的地位，它昂贵 ，但运转速度快。现在常被用于最后的合成和着色工作站，专业机构常常采用这一平台。
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' P+ l0 f+ b- u$ @: j8 A# F（2）CPU
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CPU是计算机的核心， 是计算机的引擎，以时钟速度每秒多少兆来测定它的性能。 CPU决定着计算机某些功能能进行得有多快，在处理数字视频方面，CPU的速度有巨大的意义。现在已经有了使用Intel和新一代RISC的多处理器系统，其使用取决于不同的操作系统和应用程序软件。
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（3）操作系统
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操作系统的外在表现是有许多窗口、菜单和回收站图标等的集合体，操作系统告诉CPU怎么执行所有的基本命令，如如何打开一个文件，如何人进入硬盘驱动器，怎样显示视频图像等。数字电视应用程序主要关心的是数据流的速率，这个速率是CPU、操作系统和应用程序之间的数据流。应用程序是编写后，与一个特定的操作系统一起工作的。CPU已经被提高到一个很高的性能水平，快得以至于操作系统不能跟上它。换芯片很方便，但是，替换操作系统和正在使用的应用软件却是一件更复杂、更耗时的工作，且有风险。
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1 v7 w0 w: q6 a& g（4）总线平台
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总线是用来把计算机周遍设备和附加卡连接到计算机大脑的实际硬件。硬盘驱动器、视频捕捉卡和图形加速器都要使用总线，总线的速度将限制它们的数据进入中心处理器的能力和两者之间信息流动的数量。CPU已经不是瓶颈，而总线有可能无法适应数据流的量，着对视频捕获影响很大。总线速度越快，系统能够通过的数据就越多，产生的图像质量也就越好。
# J+ q' b9 X( }' @4 Y6 c总线例
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IDE： 集成驱动电路，相对速度比较慢，常用于内置硬盘上；
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8 A( I9 l+ V" g( x4 V* D$ z1 yISA：工业标准结构，数据率低，常用于低档次的捕获卡上，现在已经被PCI所替代；
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1 _) q9 r. P+ Y" D( rSCSI：小型计算机系统接口，这是为连接硬盘和其他外部周遍设备的工业标准。常见的有SCSI-2和它的各种变种；
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* I9 q1 |1 g3 cEISA：电子工业标准协会，已经被淘太； NuBus(是Mac的总线标准，现在已经过时；
+ c/ ]# A) H+ l3 F& S: lPCI：外围设备互联，它是总线发展的趋势，它的特点是速度快、将与所有的CPU芯片兼容，并且不依赖某个特定的平台。捕获系统的最高数据流达到每秒4.5-9MB。目前PCI总线系统正统治着个人计算机世界中几乎所有的硬件和操作系统；
; r7 D7 P2 i1 O6 a* }; Q! f# l. G4 w
+ P, F% D$ R: y2 b* |% K6 LFirewire：IEEE-1394或Firewire接口技术有可能在未来替代SCSI和PCI。它们是一个把数据从一个装置查到另一个装置的非常高速、高宽带的技术，它们的重要用途是连接数字视频设备（如摄录象机等）连接到计算机上。目前大多数民用、专业用的视频都有这些连接口。只要附加一块卡，这种接口优于通常的捕获卡而没有信号质量的损失。 非线性编辑系统平台的网络化发展是趋势。
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4.3.5 典型非线性编辑系统（工作站）简介
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0 v# t4 J! m5 s$ z# z2 L3 @ 由于生产厂家有许多，因此非线性编辑系统有许多种类， AVID、SONY、松下、大洋、新奥特、奥迅等等，下面介绍SONY的典型产品ES-7非线性编辑工作站。
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1、SONY ES-7 编辑站简介
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% {* b0 x- d2 w0 C! O5 X7 p 特点：ES-7 编辑站是最早登场的、发展也是相对完善稳定的一个真正的非线性编辑解决方案；它结合了线性和非线性的技术优势，使ES-7 编辑站功能更为卓越，并实施了全数字制作的突破。 （ES-7编辑站示意图）
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% @, ~% K4 J: E3 ] P图4-20 ES-7编辑站示意图
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- }; G' m! z/ s/ f; N. Y ES-7 编辑站采用直接数字链接获得高质量的画质；高速连接盘带结合操作；全数字系统；实时分层和后台操作；ClipLink操作；高效的数字特技切换板；支持多种输入与输出格式； 直接作图方式； 高质量的音频处理； 多种压缩比率； EDL交换； 特有的控制面板。 GUI操作界面包括：素材编辑器 ；特技选择器；素材段；故事板；调音台；时间线和可选择的审看界面。
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$ h/ u- C l5 s) s8 z5 b2、DY3000 系列多媒体视音频工作站简介
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* e1 A( ^. J4 w7 B3 j 广播级视频质量，二维特技实时处理，特技画面与字幕一版合。
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( @! _ V a) @& ^6 f5 | 实时抠像可代替切换台，自定义特技可随时观看预演效果，并可存储随时调用。适用于中、小型电视台、电教、企业有线台编辑合成后期节目。
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9 t- t. E7 F! t: o7 N) F3、DayangNet 电视节目制作系统简介
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该系统是以多台DY3000这种全实时、全中文的多媒体视音频非线性编辑系统组成。它扩展了非线性设备的网络优势，为电视台资源共享创造了条件。
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/ g8 W: W/ p! Q. _% @2 M典型的系统
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" q" b3 y: _7 M1 b! d 包括电视台新闻采编播系统； 节目制作编排播出系统； 广告编播系统等。
