九乡新闻网:视频制作全攻略(一)
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/28 20:44:08
来源: 视频之家 作者：虫虫 日期：2009-01-12 00:59:53我要评论
当你观看精彩的电影大片、精美的电视节目和网络上的《一个馒头引发的血案》时，你可知道这些视频中的精彩画面是如何制作出来的？临渊羡鱼，不如退而结网。我们现在就开始视频世界之旅，自己动手制作精彩的节目。
图 1 甲：“这个飞机撞击世贸大楼的视频特效做的太逼真了！”
乙：“这该不会是真的吧？”
一、 开始视频世界之旅
1） 什么是视频？
很多人在小学《自然》课上应该都做过这个游戏：“在一个扇子一面画一只小鸟，另一面画一个笼子，当快速转动这个扇子时，就会看到小鸟被关到了笼子里。”这个现象揭示的正是视频的基本原理——眼睛的视觉暂留原理。
图 2 扇子实验
根据视觉暂留原理，当连续相互关联的图像（一般把静止的画面称为图像）快速变化时，人眼看到的这个图像变化的过程就是视频。电影、电视和计算机视频都是根据这个原理来实现的。
图 3 相互关联的连续图像变化构成视频
你知道吗？
当光源刺激眼睛视网膜建立视觉以后，光源即使消失，景象也会在视觉中保留一段时间，这就是视觉暂留。如果在这段时间内，下一幅图像又出现了，就会在我们眼睛里形成连续的画面。
2） 视频的发展简史
1832年，约瑟夫•柏拉图发明了纸盘看片机，静止的图像通过它动了起来。
图 4 纸片看片机
之后，爱迪生发明了“电影视镜”，这是一个可放50英尺影片的大柜子，影片首尾连接成片环，用马达驱动后循环放映，里面装有放大镜，人凑在窥视孔上就能看到放大了的影片画面，在中国称其为"西洋镜"。
图 5 通过观察孔观看早期电影
1895年12月28日，法国路易•卢米埃尔兄弟通过改造爱迪生的这种“电影视镜”发明了第一台电影放映机，他们在巴黎一家咖啡馆内用这台电影放映机将自己拍摄的胶片放映到银幕上，电影正式诞生。
图 6 电影机
现在，与电影同样广泛应用的视频是电视。19世纪末，俄裔德国科学家保尔•尼普可夫通过电话能够使用电传递声音而想到用电来传送图像。根据这个设想，他制作了一种实现分解图像的装置——“尼普可夫圆盘”，可以把图像分解成许多小点（像素），并将小点进行逐行传输。
1926年1月26日，英国发明家贝尔德研制的电视公开播送，人们将这一天作为电视诞生的日子，这时的电视还是机械电视。
图7 贝尔德和他发明的机械电视系统
1931年，俄裔美国科学家兹沃雷金制造出了较好的摄像机显像管。同年，进行了一项对一个完整的光电摄像管系统的实地试验，完成了使电视摄像与显像完全电子化的过程，电子电视诞生了。之后，电视开始进入人们生活之中，不断发展。
进入到多媒体时代，计算机能够处理的信息由最初的数字和符号扩展到文字、图像和声音等多种类型，这使得视频处理与计算机技术的结合应运而生，这就是数字视频。起初，数字视频的制作只能在专业的工作站上实现，目前，普通电脑已经可以满足基本视频制作的需要，以《绘声绘影》为代表的一系列针对个人和家庭用户的视频制作软件使得视频制作简单化，不再需要很多的专业知识了。
3）模拟视频和数字视频
目前，视频可以分为模拟视频和数字视频两大类。模拟视频是通过在电磁信号上建立变化来支持图像和声音信息的传播和显示，现在我们一般在电视机上收看的节目都是模拟视频。数字视频则是使用计算机将模拟视频转换成数字信号来储存，我们观看的VCD和DVD影碟以及计算机上的视频文件都是数字视频。模拟和数字的差别在于其记录方式，如同我们原来使用的磁带（保存声音模拟信号）和现在使用的MP3（保存声音数字信息）。
你知道吗？
如果用示波器来观看信号的波形，模拟信号由一些连续锯齿状的山峰和山谷组成，数字信号则是由一类似于直方图的波形组成（分别代表数字“0”和数字“1”）。计算机只能处理数字信号，不能处理模拟信号，所以计算机处理视频之前，必须首先通过数字／模拟（D/A）转换器将模拟视频和模拟电影信号传送到计算机中，这个转换过程就是视频采集。如果要在普通电视机上观看数字视频，则需要一个从数字到模拟的转换器将二进制信息解码成模拟信号，这个转换器就是现在的数字电视机顶盒。
图 8 示波器
图 9 模拟信号（左）和数字信号（右）
很多较早接触计算机的人应该还记得在电脑上用硬件解压卡观看VCD影碟的那种激动心情吧，既为精彩的视频画面和声音效果所感动，又为不用多买一个当时极其昂贵的VCD机而欣喜。使用解压卡来观看视频就是通常所说的硬解压。
图 10 VCD解压卡
1995年后，随着CPU运算速度的提高和MMX技术的出现，在电脑上观看VCD不再需要购买昂贵的硬件解压卡了，随着出现的是用软件来观看视频（代表软件有Xing Player），也就是通常所说的软解压。现在我们使用超级解霸、暴风影音和Power DVD等软件来看视频都是使用的软解压方式。
图 11 使用Xing Player观看视频
这里可能有的人要问了，上面所说的解压是怎么回事呀？压缩和解压缩说的不是压缩软件WinZIP和WinRAR吗？其实，视频压缩和我们平常见到的使用WinRAR压缩文件两者中的压缩概念是一样的，都是把一个包含很多数据的大文件通过特定的方式压缩成较小的文件。这是因为当我们把模拟视频采集到计算机中时，如果不进行压缩，生成的数字视频文件往往会非常大，要解决这一问题，只有采用视频压缩技术让文件变小。
视频压缩技术压缩掉的是人的视觉不能感受到的或者感受不明显的那部分视频数据。例如：自然界有上亿种颜色，人眼只能分辨其重大约 1024 种颜色，所以没必要将每一种颜色都保留下来，可以将人眼不容易分辨出区别的相近颜色数据压缩。还可以压缩视频中的重复画面，比如中央电视台的《新闻联播》节目，其中主持人的背景很多部分是不变化的，那么在进行视频压缩的时候就可以只将这部分不变化数据保留一帧就可以了，等到变化的时候再进行记录。
视频压缩大体上分为无损压缩和有损压缩两类。当视频进行无损压缩时，全部数据被完全保存下来，这类似于我们使用WinRAR压缩一篇Word文档（文档解压之后不会缺少任何文字和图片），使得采用无损压缩来处理的视频质量很好，但是占用的存储空间很大。当视频进行有损压缩时，就会采用一定方法而丢弃一些视频数据，以便获得较小的存储空间。我们观看的VCD和DVD影碟采用的MPEG压缩和网上的wmv和rmvb视频都是有损压缩，视频的清晰度会受到影响，这也是目前网络视频清晰度一般都不高的原因。
视频文件的压缩程度常用比特率来表示。比特率是指在一个数据流中每秒钟能通过的信息量，比特率越高，包含的信息量越大，对原始视频的压缩越少，文件需要占用的空间越多，视频质量越好，对这些信息进行解码的处理量越大。所以，目前只有配置较高的电脑才能流畅地观看高清晰视频。
小知识：什么是高清晰视频
高清晰视频（HD Video）规定了视频必须至少具备720线逐行（720p）或1080线隔行（1080i）扫描（DVD标准为 480线逐行），屏幕宽高比为16:9，音频输出为5.1声道（杜比数字格式）。目前，高清晰视频有三种显示格式，分别是：720P（1280×720逐行），1080 i（1920×1080隔行），1080P（1920×1080逐行）。你可以到微软网站http://www.microsoft.com/windowsmedia来测试你的计算机能否播放高清视频同时观看高清视频的一些短片。
图 12 高清晰视频和DVD/VCD画面分辨率的比较
既然电脑上的数字视频一般都是经过压缩的，那么当我们观看时就需要相应的解压缩程序来将经过压缩的视频数据还原成所能观看的视频图像来。但是，由于用途不同，视频使用的压缩方法也不同（即通常说的视频格式不同），所以当观看视频时也需要使用相应的解码器，这就如同我们使用的RAR压缩文件也要使用WinRAR或者支持RAR压缩文件的软件来解压一样。下面介绍几种常见的视频格式：
1）AVI：1992年，微软推出AVI（Audio Video Interleaved，音频视频交错格式），并随着Windows的发展广泛应用（文件扩展名为“.avi”）。AVI视频图像质量好，可以跨平台使用，但是文件体积大，压缩标准不统一使得我们经常会遇到明明是AVI文件却不知道用什么播放器才能播放。
2）MPEG：MPEG（Moving Picture Expert Group，运动图像专家组格式）是运动图像压缩算法的国际标准，采用有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息。目前，它有三个压缩标准，分别是MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4。MPEG-1是VCD影碟的格式（文件扩展名为：“.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg和VCD影碟上的.dat”等），MPEG-2主要应用在DVD/SVCD视频上（文件扩展名为 ：“.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v和DVD影碟上的.vob”等），MPEG-4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的（文件扩展名为：“.asf、.mov和.avi等”），现在正掀起一股MP4的大潮。
3）DivX和XviD：DivX和XviD就是我们通常所说的DVDrip格式（文件扩展名为“.avi”），它采用了MPEG-4的压缩算法同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技术，其视频画面质量达到DVD水平的同时文件体积比普通MPEG-2视频小得多。
你知道吗？
看着DivX和XviD这两个仅仅是字母排列顺序相反的名字，你也能猜出两者的关系了吧？DivX起初是开放源代码的，可是后来的发展让它背离了这个方向，所以原来开发DivX的一些人聚起来在开源的DivX版本基础上发展出了XviD。
4）MOV：MOV是苹果公司开发的一种视频格式，具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点，同时也支持高清晰度视频。
5）WMV：WMV（Windows Media Video）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，目前是互联网上最常见的视频格式之一。
6）RMVB：RMVB由RM视频格式升级延伸出的视频格式，它在保证平均压缩比的基础上合理利用比特率资源，静止和动作场面少的画面场景采用较低的编码速率，留出更多的带宽空间在出现快速运动的画面场景时被利用。相对于WMV，RMVB在处理运动视频画面时更为突出，这也是互联网在线电影多采用RMVB格式的原因所在。
看到这里你可能又产生疑问了：“这么多的视频格式呀，难道每一种视频格式都需要使用专门的播放器吗？”别着急，以前确实是这样，但是现在我们有了一个名叫“暴风影音”的软件，使用它基本上能做到使用一个软件看遍所有视频格式了。
图 13 暴风影音播放器
你知道吗？
实际上，暴风影音“通吃”很多常见视频格式的原因就在于它集成了很多视频格式的Codec。播放器只是一个外壳，只要有相应的Codec就可以播放相应的视频格式。Codec（编解码器）来自于与英语单词“Compression（压缩）”和“Decompression（解压）”，它是软件或者固件（固化于用于视频文件的压缩和解压的程序芯片，比如DVD影碟机中的解码芯片）。
当你观看精彩的电影大片、精美的电视节目和网络上的《一个馒头引发的血案》时，你可知道这些视频中的精彩画面是如何制作出来的？临渊羡鱼，不如退而结网。我们现在就开始视频世界之旅，自己动手制作精彩的节目。
图 1 甲：“这个飞机撞击世贸大楼的视频特效做的太逼真了！”
乙：“这该不会是真的吧？”
一、 开始视频世界之旅
1） 什么是视频？
很多人在小学《自然》课上应该都做过这个游戏：“在一个扇子一面画一只小鸟，另一面画一个笼子，当快速转动这个扇子时，就会看到小鸟被关到了笼子里。”这个现象揭示的正是视频的基本原理——眼睛的视觉暂留原理。
图 2 扇子实验
根据视觉暂留原理，当连续相互关联的图像（一般把静止的画面称为图像）快速变化时，人眼看到的这个图像变化的过程就是视频。电影、电视和计算机视频都是根据这个原理来实现的。
图 3 相互关联的连续图像变化构成视频
你知道吗？当光源刺激眼睛视网膜建立视觉以后，光源即使消失，景象也会在视觉中保留一段时间，这就是视觉暂留。如果在这段时间内，下一幅图像又出现了，就会在我们眼睛里形成连续的画面。
2） 视频的发展简史
1832年，约瑟夫•柏拉图发明了纸盘看片机，静止的图像通过它动了起来。
图 4 纸片看片机
之后，爱迪生发明了“电影视镜”，这是一个可放50英尺影片的大柜子，影片首尾连接成片环，用马达驱动后循环放映，里面装有放大镜，人凑在窥视孔上就能看到放大了的影片画面，在中国称其为"西洋镜"。
图 5 通过观察孔观看早期电影
1895年12月28日，法国路易•卢米埃尔兄弟通过改造爱迪生的这种“电影视镜”发明了第一台电影放映机，他们在巴黎一家咖啡馆内用这台电影放映机将自己拍摄的胶片放映到银幕上，电影正式诞生。
图 6 电影机
现在，与电影同样广泛应用的视频是电视。19世纪末，俄裔德国科学家保尔•尼普可夫通过电话能够使用电传递声音而想到用电来传送图像。根据这个设想，他制作了一种实现分解图像的装置——“尼普可夫圆盘”，可以把图像分解成许多小点（像素），并将小点进行逐行传输。
1926年1月26日，英国发明家贝尔德研制的电视公开播送，人们将这一天作为电视诞生的日子，这时的电视还是机械电视。
图7 贝尔德和他发明的机械电视系统
1931年，俄裔美国科学家兹沃雷金制造出了较好的摄像机显像管。同年，进行了一项对一个完整的光电摄像管系统的实地试验，完成了使电视摄像与显像完全电子化的过程，电子电视诞生了。之后，电视开始进入人们生活之中，不断发展。
进入到多媒体时代，计算机能够处理的信息由最初的数字和符号扩展到文字、图像和声音等多种类型，这使得视频处理与计算机技术的结合应运而生，这就是数字视频。起初，数字视频的制作只能在专业的工作站上实现，目前，普通电脑已经可以满足基本视频制作的需要，以《绘声绘影》为代表的一系列针对个人和家庭用户的视频制作软件使得视频制作简单化，不再需要很多的专业知识了。
3）模拟视频和数字视频
目前，视频可以分为模拟视频和数字视频两大类。模拟视频是通过在电磁信号上建立变化来支持图像和声音信息的传播和显示，现在我们一般在电视机上收看的节目都是模拟视频。数字视频则是使用计算机将模拟视频转换成数字信号来储存，我们观看的VCD和DVD影碟以及计算机上的视频文件都是数字视频。模拟和数字的差别在于其记录方式，如同我们原来使用的磁带（保存声音模拟信号）和现在使用的MP3（保存声音数字信息）。
你知道吗？如果用示波器来观看信号的波形，模拟信号由一些连续锯齿状的山峰和山谷组成，数字信号则是由一类似于直方图的波形组成（分别代表数字“0”和数字“1”）。计算机只能处理数字信号，不能处理模拟信号，所以计算机处理视频之前，必须首先通过数字／模拟（D/A）转换器将模拟视频和模拟电影信号传送到计算机中，这个转换过程就是视频采集。如果要在普通电视机上观看数字视频，则需要一个从数字到模拟的转换器将二进制信息解码成模拟信号，这个转换器就是现在的数字电视机顶盒。
图 8 示波器
图 9 模拟信号（左）和数字信号（右）
很多较早接触计算机的人应该还记得在电脑上用硬件解压卡观看VCD影碟的那种激动心情吧，既为精彩的视频画面和声音效果所感动，又为不用多买一个当时极其昂贵的VCD机而欣喜。使用解压卡来观看视频就是通常所说的硬解压。
图 10 VCD解压卡
1995年后，随着CPU运算速度的提高和MMX技术的出现，在电脑上观看VCD不再需要购买昂贵的硬件解压卡了，随着出现的是用软件来观看视频（代表软件有Xing Player），也就是通常所说的软解压。现在我们使用超级解霸、暴风影音和Power DVD等软件来看视频都是使用的软解压方式。
图 11 使用Xing Player观看视频
这里可能有的人要问了，上面所说的解压是怎么回事呀？压缩和解压缩说的不是压缩软件WinZIP和WinRAR吗？其实，视频压缩和我们平常见到的使用WinRAR压缩文件两者中的压缩概念是一样的，都是把一个包含很多数据的大文件通过特定的方式压缩成较小的文件。这是因为当我们把模拟视频采集到计算机中时，如果不进行压缩，生成的数字视频文件往往会非常大，要解决这一问题，只有采用视频压缩技术让文件变小。
视频压缩技术压缩掉的是人的视觉不能感受到的或者感受不明显的那部分视频数据。例如：自然界有上亿种颜色，人眼只能分辨其重大约 1024 种颜色，所以没必要将每一种颜色都保留下来，可以将人眼不容易分辨出区别的相近颜色数据压缩。还可以压缩视频中的重复画面，比如中央电视台的《新闻联播》节目，其中主持人的背景很多部分是不变化的，那么在进行视频压缩的时候就可以只将这部分不变化数据保留一帧就可以了，等到变化的时候再进行记录。
视频压缩大体上分为无损压缩和有损压缩两类。当视频进行无损压缩时，全部数据被完全保存下来，这类似于我们使用WinRAR压缩一篇Word文档（文档解压之后不会缺少任何文字和图片），使得采用无损压缩来处理的视频质量很好，但是占用的存储空间很大。当视频进行有损压缩时，就会采用一定方法而丢弃一些视频数据，以便获得较小的存储空间。我们观看的VCD和DVD影碟采用的MPEG压缩和网上的wmv和rmvb视频都是有损压缩，视频的清晰度会受到影响，这也是目前网络视频清晰度一般都不高的原因。
视频文件的压缩程度常用比特率来表示。比特率是指在一个数据流中每秒钟能通过的信息量，比特率越高，包含的信息量越大，对原始视频的压缩越少，文件需要占用的空间越多，视频质量越好，对这些信息进行解码的处理量越大。所以，目前只有配置较高的电脑才能流畅地观看高清晰视频。
小知识：什么是高清晰视频高清晰视频（HD Video）规定了视频必须至少具备720线逐行（720p）或1080线隔行（1080i）扫描（DVD标准为 480线逐行），屏幕宽高比为16:9，音频输出为5.1声道（杜比数字格式）。目前，高清晰视频有三种显示格式，分别是：720P（1280×720逐行），1080 i（1920×1080隔行），1080P（1920×1080逐行）。你可以到微软网站http://www.microsoft.com/windowsmedia来测试你的计算机能否播放高清视频同时观看高清视频的一些短片。
图 12 高清晰视频和DVD/VCD画面分辨率的比较
既然电脑上的数字视频一般都是经过压缩的，那么当我们观看时就需要相应的解压缩程序来将经过压缩的视频数据还原成所能观看的视频图像来。但是，由于用途不同，视频使用的压缩方法也不同（即通常说的视频格式不同），所以当观看视频时也需要使用相应的解码器，这就如同我们使用的RAR压缩文件也要使用WinRAR或者支持RAR压缩文件的软件来解压一样。下面介绍几种常见的视频格式：
1）AVI：1992年，微软推出AVI（Audio Video Interleaved，音频视频交错格式），并随着Windows的发展广泛应用（文件扩展名为“.avi”）。AVI视频图像质量好，可以跨平台使用，但是文件体积大，压缩标准不统一使得我们经常会遇到明明是AVI文件却不知道用什么播放器才能播放。
2）MPEG：MPEG（Moving Picture Expert Group，运动图像专家组格式）是运动图像压缩算法的国际标准，采用有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息。目前，它有三个压缩标准，分别是MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4。MPEG-1是VCD影碟的格式（文件扩展名为：“.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg和VCD影碟上的.dat”等），MPEG-2主要应用在DVD/SVCD视频上（文件扩展名为 ：“.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v和DVD影碟上的.vob”等），MPEG-4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的（文件扩展名为：“.asf、.mov和.avi等”），现在正掀起一股MP4的大潮。
3）DivX和XviD：DivX和XviD就是我们通常所说的DVDrip格式（文件扩展名为“.avi”），它采用了MPEG-4的压缩算法同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技术，其视频画面质量达到DVD水平的同时文件体积比普通MPEG-2视频小得多。
你知道吗？看着DivX和XviD这两个仅仅是字母排列顺序相反的名字，你也能猜出两者的关系了吧？DivX起初是开放源代码的，可是后来的发展让它背离了这个方向，所以原来开发DivX的一些人聚起来在开源的DivX版本基础上发展出了XviD。
4）MOV：MOV是苹果公司开发的一种视频格式，具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点，同时也支持高清晰度视频。
5）WMV：WMV（Windows Media Video）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，目前是互联网上最常见的视频格式之一。
6）RMVB：RMVB由RM视频格式升级延伸出的视频格式，它在保证平均压缩比的基础上合理利用比特率资源，静止和动作场面少的画面场景采用较低的编码速率，留出更多的带宽空间在出现快速运动的画面场景时被利用。相对于WMV，RMVB在处理运动视频画面时更为突出，这也是互联网在线电影多采用RMVB格式的原因所在。
看到这里你可能又产生疑问了：“这么多的视频格式呀，难道每一种视频格式都需要使用专门的播放器吗？”别着急，以前确实是这样，但是现在我们有了一个名叫“暴风影音”的软件，使用它基本上能做到使用一个软件看遍所有视频格式了。
图 13 暴风影音播放器
你知道吗？实际上，暴风影音“通吃”很多常见视频格式的原因就在于它集成了很多视频格式的Codec。播放器只是一个外壳，只要有相应的Codec就可以播放相应的视频格式。Codec（编解码器）来自于与英语单词“Compression（压缩）”和“Decompression（解压）”，它是软件或者固件（固化于用于视频文件的压缩和解压的程序芯片，比如DVD影碟机中的解码芯片）。