視頻編輯技術(shù)論文(2)
視頻編輯技術(shù)論文
視頻編輯技術(shù)論文篇二
基于GPU的視頻編輯特效技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)
摘 要：在當(dāng)下社會(huì)，GPU視頻編輯特效技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚膽?yīng)用工具。我們平時(shí)經(jīng)常接觸到的電視節(jié)目，其核心處理技術(shù)就是GPU的視頻編輯特效技術(shù)，隨著現(xiàn)代科學(xué)水平的不斷提高，GPU的視頻編輯特效技術(shù)越來(lái)越成熟，大大提高了影視制作與數(shù)字多媒體的呈現(xiàn)效果，使人們的生活更加豐富多彩。因此，GPU的視頻編輯特效技術(shù)已成為現(xiàn)代視頻制作及圖像處理的重要手段。該文就此進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞：GPU 視頻編輯 特效 技術(shù)
中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2015)04(c)-0028-01
GPU的視頻編輯特效技術(shù)的出現(xiàn)，象征著計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)和視頻處理技術(shù)的逐步成熟，占據(jù)了影視節(jié)目制作的主要市場(chǎng)，有效的克服了影視節(jié)目播放中所存在的斷斷續(xù)續(xù)、過(guò)渡粗糙等現(xiàn)象，使影視節(jié)目制作人員能夠更加清晰的將自己的作品展示給觀眾，清楚的表達(dá)出創(chuàng)作該作品時(shí)的初衷。GPU的視頻編輯特效技術(shù)占據(jù)了影視節(jié)目制作市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，憑借著其先進(jìn)的圖像處理技術(shù)使觀眾能夠更加清楚明白影視創(chuàng)作者所要表達(dá)的內(nèi)涵。
1 編輯特效的核心技術(shù)
1.1 圖形處理
GPU的視頻編輯特效技術(shù)，不但大大提高了影視節(jié)目圖像的處理效率，縮短了影視節(jié)目制作的時(shí)間，還實(shí)現(xiàn)了在視頻編輯系統(tǒng)中植入可控制圖形像素的編輯系統(tǒng)，使圖形處理器更好的服務(wù)于影視節(jié)目的制作，使視頻編輯工作更加簡(jiǎn)單流暢，正是由于這種視頻編輯技術(shù)的先進(jìn)性，使其廣泛應(yīng)用于各相關(guān)行業(yè)不同的編輯過(guò)程中。
原有的圖形處理器編輯過(guò)程固定不變，統(tǒng)一作業(yè)，應(yīng)用程序進(jìn)入光照和變換階段，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)定好的計(jì)算公式，將每一個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)行光照計(jì)算，并按照物體坐標(biāo)系進(jìn)行不同的變換，接下來(lái)是光柵化階段，將通過(guò)光照和變換轉(zhuǎn)換形成的三角形頂點(diǎn)進(jìn)行光柵化處理，不同的三角形像素的顏色值不同，以此將其區(qū)分開(kāi)來(lái)，經(jīng)過(guò)光柵化處理后，各種不同像素的三角形陸續(xù)進(jìn)入紋理、霧化和顏色混合階段，這一階段的功能就是將區(qū)分好的像素映射上不同的紋理，也就是將經(jīng)過(guò)光照和變換以及光柵化的像素按照不同的坐標(biāo)值分配上不同的紋理，按照各種不同的計(jì)算公式達(dá)到創(chuàng)作者想要的紋理效果和霧化效果，并將各種不同的顏色按照一定的比例混合到一起，最后進(jìn)入到幀緩存階段，經(jīng)過(guò)以上流程的圖像幀緩存后呈現(xiàn)到觀眾面前，極為大家在熒幕上看到的效果。
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，固定的流水線逐漸被可編程的流水線所替代，固定流水線中光照和變換的階段被取消，取而代之的是可以進(jìn)行編程的頂點(diǎn)著色器，同時(shí)固定流水線中紋理、霧化和顏色混合的階段也被淘汰下來(lái)，換成了編輯效果更好的像素著色器，而固定流水線中的光柵化和幀緩存被延用下來(lái)，沒(méi)有改變。
1.2 視頻編輯系統(tǒng)
做過(guò)電視工作的人應(yīng)該都記得，最初的視頻編輯系統(tǒng)操作相當(dāng)繁瑣，剪輯十分困難，一套達(dá)到播放標(biāo)準(zhǔn)的視頻首先要通過(guò)編輯控制器將鏡頭有序的組織起來(lái)，由錄機(jī)的磁帶記錄下來(lái)，這種記錄方式被稱為線性記錄方式，視頻的播放中一旦出現(xiàn)需要修改或刪減的鏡頭，由于線性記錄方式的局限性，只能將修改或刪減鏡頭后所編輯好的鏡頭重新組織排序，給電視工作者的工作增加了很多困難，大大降低的電視工作者的工作效率。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，線性編輯系統(tǒng)給電視工作者造成的困難被非線性編輯系統(tǒng)所克服，視頻剪切的自由度大幅提高，滿足了電視工作者對(duì)視頻剪輯的要求。非線性編輯系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)和磁盤(pán)組成，與線性編輯系統(tǒng)中錄機(jī)、放機(jī)、監(jiān)視器以及編輯控制器的組成結(jié)構(gòu)存在著很大的差別，磁盤(pán)相對(duì)于編輯控制器而言，具備隨機(jī)存取功能，從而實(shí)現(xiàn)視頻剪切的任意性，克服了電視工作者繁瑣往復(fù)的視頻剪輯工作，同時(shí)磁盤(pán)具有良好的整合性能，大大減少了電視工作者重組鏡頭的工作量。因此線性編輯系統(tǒng)逐漸被非線性編輯系統(tǒng)所取代，視頻編輯系統(tǒng)也更加完善和便利。非線性編輯系統(tǒng)的產(chǎn)生標(biāo)志著視頻編輯特效技術(shù)邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。
2 視頻編輯特技的實(shí)現(xiàn)
GPU的視頻編輯特效技術(shù)是通過(guò)非線性編輯系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，視頻編輯特技是GPU的一個(gè)重要功能。
YUV(4：2：0)既可以理解為視頻進(jìn)行解碼處理后所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，也可以直接將未壓縮的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，作為非線性編輯系統(tǒng)必不可少的組成要素，視頻編輯特技處理子系統(tǒng)的運(yùn)行流程如下。
(1)視頻通過(guò)非線性編輯系統(tǒng)進(jìn)行解碼后，形成了YUV(04：2：0)平面格式視頻數(shù)據(jù);(2)特技處理子系統(tǒng)將解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行特輯編輯，依然輸出平面格式的視頻數(shù)據(jù)，(3)通過(guò)特技處理子系統(tǒng)輸出的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)非線性編輯系統(tǒng)進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)一次完整的特技編輯。
3 技術(shù)實(shí)現(xiàn)
圖1是作者設(shè)計(jì)的基于GPU的視頻編輯特技的流程圖。
所需技術(shù)步驟為：(1)選定需要進(jìn)行特技處理的視頻文件，然后進(jìn)行技術(shù)解碼;(2)對(duì)各種系統(tǒng)所需參數(shù)進(jìn)行設(shè)置;(3)校驗(yàn)參數(shù)的正確性;(4)對(duì)Direct3D進(jìn)行初始化，將特技參數(shù)和解碼后的視頻數(shù)據(jù)輸入GPU當(dāng)中;(5)對(duì)GPU進(jìn)行渲染;(6)GPU將渲染以后的視頻數(shù)據(jù)輸出，然后由系統(tǒng)重新編碼然后輸出新的特技視頻。
視頻解碼后輸出的數(shù)據(jù)與特技處理子系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)都是平面格式數(shù)據(jù)，特技編輯分為單軌特技和雙軌特技，特技處理子系統(tǒng)輸入的視頻幀數(shù)與輸出的視頻幀數(shù)相同，說(shuō)明輸入到特技處理子系統(tǒng)的為一組YUV視頻序列數(shù)據(jù)，極為單軌特技。而雙軌特技是指特技處理子系統(tǒng)輸入兩組YUV視頻數(shù)據(jù)，兩組數(shù)據(jù)分別為即將切出的視頻序列和即將切入的視頻序列，最終輸出一組N幀的YUV序列數(shù)據(jù)。這就是雙軌特技和單軌特技所存在的差別。
參考文獻(xiàn)
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