获得高质量素材的几种方法

一、概述
　　随着电视节目制作技术的不断进步和视频存储、处理技术的飞速发展，后期制作已经成为电视节目制作过程中极其重要也是最为复杂的一个环节。高质量的后期制作可以大大提高节目的可视性，这体现了后期制作的重要性；说其复杂是因为在进行后期制作时往往要综合地协调使用多种编辑系统，而目前后期制作领域中软、硬件系统的种类都非常多。三维动画创作系统、后期剪辑系统、后期合成系统……都是进行后期制作的重要工具。硬件系统的种类、型号、规格则更多，不同硬件板卡支持下的编辑系统所用到的素材格式、操作方法都不太一样，相互之间一般无法直接共享素材，但其基本功能都是帮助后期制作人员高效率、高质量地完成编辑工作。由此可以看出，要很好地完成节目制作任务，后期制作人员就必须要能熟练地、综合地使用多种编辑制作系统，这其中如何在各编辑制作系统之间高质量地（最好是无损地）传递素材是保证节目质量的一个关键。
　　另外，近年来随着多媒体技术的飞速发展，视频、音频、动画、图形、图像、文字……等各种多媒体素材被越来越多地应用到了节目的制作中，于是也就有了"多媒体电视节目制作"的说法。目前在进行后期制作特别是在后期合成时，要用到的媒体素材的数量和种类都是非常多的，各种不同格式的多媒体素材如何才能合理、正确的在后期制作中使用是广大后期制作人员经常面临的问题，其核心便是如何在后期制作中获得高质量的素材，这也正是本文要讨论的问题。

本文中所涉及到的各种方法都是作者在长期的制作过程中摸索出的一些实际做法的总结，并不全面，但作者认为至少在目前来说都是一些行之有效的方法。

　　二、获得高质量视频素材的几种方法

　　1、如何在三维软件、剪辑软件、合成软件之间高质量地传递素材

　　前面已经提到，后期制作特别是进行后期合成时，往往要综合使用多种制作软件，如三维动画软件、剪辑软件、合成软件、其他辅助软件等等，如何在这些编辑系统之间高质量地（最好是无损地）传递CG素材是保证节目质量的一个关键环节。目前有以下几种常见的方法：

　　· 采用序列帧的方式：这是最传统、最有效也是使用最广泛的一种方法。具体作法是在一些CG素材创作软件系统中完成制作工作后，将CG素材输出成一系列大小、格式相同而以一组连续数字编号命名的图片，为了能很好地在其它剪辑或合成软件中使用该素材，一般采用支持Alpha通道的图片格式，如tga、tif等。现在几乎所有的后期剪辑软件、合成软件及专业视频板卡系统都具有将序列帧转换成单一素材的功能，由于输出时选用的一般是不压缩的图片格式，因此就实现了素材的无损传递，但其最大的缺陷是所得到的素材的数据量非常大。例如，在Maya中制作的一段30"的动画素材，输出成32-Bit RGBA 不压缩TGA格式序列帧时的数据量约为1209MB。后期制作时采用这种方法还可以，因为素材完后就可以删了，留出宝贵的存储空间为下次编辑作准备；但如果用来保存素材，30秒1.2G的数据量就不太现实了。

　　·采用带Alpha通道的AVI格式：普通的AVI格式的视频文件一般是不支持Alpha通道的，因此这种方法一般是在CG素材创作软件系统中完成素材的制作后，在视频硬件板卡的支持下将素材输出成压缩的、包含Alpha通道的AVI格式，例如在Matrox DigiSuite LX板卡的支持下可以输出成MPEG-2 I Frame格式。这种方式通常也能获得较好的视频质量，因为有硬件板卡支持所以输出速度很快，其数据量也不是很大。缺陷是所制作的素材一般只能在同一产品型号的硬件板卡系统上正常、流畅地使用，限制了素材的使用范围，另外由于采用了视频压缩并不能最大限度的保证视频质量。

　　·采用无损压缩的方法：这种方法也能做到素材的无损传递，通常是采用无损编码器将CG素材输出成Video for Windows格式或Quicktime Movie格式。由于MOV格式可以很好的支持Alpha通道，而没有板卡支持的AVI格式中无法包含Alpha通道，板卡支持的AVI格式又都是有损压缩，因此这种方法中AVI格式应用不是太多，主要以输出成MOV格式为主。特别是随着最近新的、高水平的Quicktime无损编码器的出现，很好的解决了序列帧数据量大而AVI对Alpha通道支持不好的问题，成为一种在各软件系统之间无损传递素材的好方法。也是作者在本文中着重推荐和介绍的方法。

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从上面的介绍可以看出，在常用的几种方法中，采用无损压缩的Quicktime格式是在各软件系统之间无损传递素材和保存素材的好方法，关键是要寻找一款优良的无损压缩编码器。作者平时使用最多的是美国Digital Anarchy公司开发的Microcsom 64-Bit Lossless Codec for Quicktime，下面对这款编码器的性能和使用方法作一简单介绍。

  
　　Microcosm是世界上第一款性能优异的64-Bit RGBA格式的 Quicktime无损编码器。可以在不损失信号质量的情况下可以达到6:1或更高的无损的压缩比，可以在Adobe的After Effects、Apple的Final Cut Pro、Pinnacle的Commotion等后期编辑系统中使用。Digital Anarchy公司在用户文档中对Microcosm编码器定位的描述是：It offers a great way to archive footage or get footage cleanly between applications without any degradation in the image quality（它为在不降低任何图像质量的情况下存储素材或在不同应用程序之间传递素材提供了一个极好的途径）。Microcosm编码器的出现改变了传统后期编辑系统之间的协作工作方式。
　　该公司网站上还举了两个例子来说明这个编码器的优异性能：
　　论文电视后期制作中获得高质量素材的几种方法来自

上面这样一段64-bit RGBA格式、分辨率为1920X1080的高清晰度活动视频图像，采用Photoshop格式64-bit图像序列保存时的数据量为2310MB，采用QuickTime 64-bit TIFF格式保存时的数据量也是2310MB，采用Maya的64-bit IFF格式图像序列保存时的数据量为407MB，而采用Microcosm 64-bit QuickTime格式保存时的数据量只有178.6MB，这时的无损压缩比达到了13:1。
　　上面这样一段32-bit RGBA D1格式、分辨率为720x486的NTSC制活动电视图像，在采用QuickTime 32-bit无压缩方式保存时的数据量为98.7MB，在采用QuickTime 32-bit Animation压缩方式保存时的数据量为53.7MB，在采用Maya 32-bit IFF格式图像序列时的数据量为54.1MB，而在采用Microcosm 64-bit QuickTime格式保存时的数据量只有10.8MB，这时的无损压缩比也达到了9:1。
　　作者也曾作过测试，一段由Maya制作好的30秒动画素材，按常规的方法输出成32-bit RGBA格式的TGA序列图片所得到的数据量是1.612MB*30S*25FPS，大约是1209MB，将此图片序列再导入到After Effects中转换成单个的素材，输出时采用Microcosm 64-bit RGBA QuickTime格式保存时的数据量只有78MB，这时的压缩比竟然达到了15:1，依然保留了Alpha通道并且素材的质量没有任何的降低，因此作者认为这种无损压缩方式特别适合在后期制作领域的各软件系统之间无损地传递CG素材，与传统的序列帧的方法相比，这种方式将极大减少素材对硬盘空间的占用，是一种非常理想的获得高质量素材的方法。
　　MicroCosm for Quicktime无损压缩编码器目前最新的版本是V1.0.1，可以到其网站（http://www.digitalanarchy.com/product_micro.html）下载一个Demo版本试用。下面以后期合成软件Adobe After Effects为例说明MicroCosm无损压缩编码器的使用方法。
　　在Afer Effects中编辑完成后，在渲染队列（Render Queue）窗口中的输出设置模块（Output Module Setting）中，输出选择Quicktime Movie，如图(03)所示。再通过Format Options按钮打开Quicktime Movie的选项设置窗口，在编码器列表中选择Microcosm无损压缩编码器，如图(04)所示。接下来通过Compression Settings窗口中的Options按钮打开Microcosm编码器的选项设置窗口，在这里完成参数的设置，如图(05)所示，其参数设置非常简单，只有颜色检测模式（Colors）、场模式（Fields）、编码模式（Encoding）三项，一般保持其默认值就可以获得很好的编码速度和质量。做好上述设置后就可以在After Effects中渲染输出了。

  
　　2、如何高质量的保存素材和自己的作品
　　将自己花费了大量时间和精力制作的精美CG素材或作品高质量的保存起来是从事后期制作的人员经常要做的事。如何才能做到足够高的质量又尽是减小数据量呢？每个人可能都有自己一套特有的方法。作者经常采用的方法是：
　　· 高质量保存素材的方法：对于质量要求特别高的素材，采用上面介绍的方法用Microcosm无损压缩成Quicktime的MOV格式保存在硬盘或光盘上。对于要求不是太高的素材也可以用DivX压缩成体积很小的AVI格式或用Sorenson Video V3.1 Professional压缩成体积很小的MOV格式进行保存。
　　·高质量保存自己作品的方法：对于作品，一般无需保存成无损压缩的格式，因此可以采用以下的几种常用方法：用DivX压缩成AVI格式；用Sorenson Video V3.1 Professional压缩成体积很上的MOV格式；用TMPEGEnc等编码器或在相应板卡的支持下压缩成DVD、VCD、SVCD等格式。根据所要应用的场合来选择不同的保存方式

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下面对作者经常使用的DivX视频编码器和Sorenson Video编码器的性能和使用方法作一简单说明。
　　首先先简单介绍一下用于高质量AVI格式压缩的DivX编码器。DivX Codec的开发，实际是挪用了Microsoft公司的Mpeg4v3 4.1.00.4920 Low Motion 和4.1.00.4917 Fast Motion 的编码核心。在经过一系列的修正和版本更新后，DivX编码器现在已经可以在所有主流操作平台上稳定地运行。DivX视频编码所使用的MPEG4编码压缩技术是一种高压缩比有损视频压缩技术。用它来压缩一部容量为5-10G的DVD，保持相同的分辨率和AC3 音轨情况下只需要1-2 张CDROM，压缩比接近10:1。这种编码器目前的主要应用是互联网上的高品质的DVD Rip电影，但对于后期制作人员来说，它所提供的高品质和高压缩比使得我们可以更轻松而廉价的保存高品质的影像素材或自己的作品。
　　下面再简单介绍一下用于高质量MOV格式压缩的Sorenson Video 3.1 Pro编码器。从早期的各版本到现在的3.1 Pro版本的表现来看，这个编码器无疑代表了QuickTime平台上最高的技术水平。不少测试Windows Media、Real Media、QuickTime三个平台优劣的测试系统所采用的编码器都是它，由此可见这个编码器在MOV格式视频编码领域的地位。还有就是目前国外各大电影厂商在其网站上提供的新片的预告片绝大部分采用的也是这种编码格式，压缩比很高，但画质和音质依然能接近DVD的水平。例如电影《The Matrix Ⅱ（骇客帝国Ⅱ）》的电影预告片，长度231"，分辨率1000*540，音频格式为44KHz/16Bit/Stereo，采用Sorenson Video 3编码后的数据量竟然只有99M，而其画面质量基本可以达到DVD的水平，大家可以到其网站http://www.thematrix.com上下载该电影预告片。与DivX不同的是，只要系统中安装了Quicktime播放器就可以播放以该编码器压缩的各种MOV格式的视频文件了，不需要再安装的解码器，因为Quicktime播放器已经内置了对编码器的支持，只是要想进行高质量的视频编码，则还要安装其专业版本Sorenson Video 3.1 Pro。
　　下面还以After Effects为例，简单介绍一下DivX视频编码器和Sorenson Video 3.1 Pro编码器的使用方法。
　　当完成After Effects中的编辑工作以后，在渲染队列（Rener Queue）窗口的输出设置模块（Output Module）中选择输出格式为Video for Windows，通过Format Options按钮打开编码器选择及参数设置窗口，在编码器列表中选择DivX Pro 5.02 Codec编码器，再通过Configure按钮打开其参数设置窗口，如图(06)所示。
　　DivX 5.02编码器的设置参数很多，这里因为篇幅的原因不能一一细说。根据作者的使用经验，在保存视频素材或自己的作品时，只需将Variable bitrate选项设置为1-pass quality bassed，再将Quantizer设置为2，其他参数保持默认值，就可以获得非常好的编码效果了。如果要进行高品质DVD电影复制，则不能按上面的参数设置，因为编码后得到的数据量会很大。

  
　　在After Effects中要输出成Sorenson Video 3.1 Pro编码格式的MOV文件，则在渲染队列（Rener Queue）窗口的输出设置模块（Output Module）中选图(09)
　　择输出格式为Quicktime Movie，通过Format Options按钮打开编码器选择及参数设置窗口，在编码器列表中选择Sorenson Video 3编码器，再通过Options按钮打开其参数设置窗口进行编码参数的设置，如图(08)所示。Sorenson Video 3编码器的参数众多，实际使用时以Encode标签下的参数设置为主，因为篇幅的原因在此也不再一一赘述。

3、如何在后期制作中使用Flash动画素材
　　Flash动画本来一直是网络上的一种动画方式，但随着多媒体电视节目制作的发展，现在也已经被广泛应用到了后期电视节目制作中，有一些电视广告或栏目片头干脆全是用Flash制作的。
　　Flash动画应用到电视节目制作中，有其非常独特的优点，素材体积非常小、可任意缩放而不失真、画面生动有趣等等。对于如何才能将Flash动画应用到后期电视节目制作中，作者经常使用的方法有以下几种：
　　· 将Falsh动画输出成AVI格式：在有板卡支持的非线性编辑系统中最好输出成板卡支持的AVI格式，如在Matrox Digisuite LX支持下输出成MPEG-2 I Frame格式，这样就可以在后期制作时使用了。
　　· 将Flash动画输出成序列帧格式：即在Macromedia Flash中进行动画创作，最后将动画输出成一系列的图片，其文件名是一组连续的数字编号。在进行后期制作时再将其转换成单一的素材。
　　·将Flash动画转换成MOV格式：在Macromedia Flash中进行动画创作，最后将动画按常规的方法输出成的SWF格式，再用Quicktime 6.0 Pro版以上的播放器将其打开，并另存为MOV格式，这是作者经常采用的方式，如图(11)所示，这种方式的优点是可以保留Flash动画中的声音。
　　·将Flash动画直接导入后期制作系统：目前，随着后期制作领域各软件系统的不断升级，大部分的系统已经开始支持使用Flash动画素材。如在Adobe的After Effects中就可以直接导入SWF格式的动画素材使用。如图(12)和图(13)所示。对于目前还不直接支持Flash动画素材的编辑系统则可以按照上面的几种方法将Flash动画转换成相应的格式以后再导入到后期制作系统中使用。

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三、获得高质量音频素材的几种方法

　　音频素材相对于视频素材来说，数据量要小得多。电视节目制作领域中常用的音频素材的类型一般是Windows下的WAV（波形文件）格式，格式一般是44KHz（或48KHz）/16Bit/Stereo，也就是所谓的CD音频格式。这种格式音频素材的数据量大约是10MB/分钟，也就是说在一张普通的CDROM光盘上就可以保存60多分钟的高品质音频素材，因此在制作与保存素材时均可直接使用CD。但为了能在不降低音质的情况下在有限的硬盘或光盘存储空间中存放尽量多的音频素材，还是有很多的方法可以采用，作者结合自己的实际使用经验在这里也做一下简单的介绍。
　　1、如何无损地抓取CD音轨
　　音轨抓取程序能将音乐数据从CD-DA音乐CD中抓取出来保存到硬盘上。目前，能够将CD唱片上的音轨转换成WAV格式素材文件的软件不下几百种，其中倍受推崇的是Exact Audio Copy（简称EAC）。EAC是运行于Windows平台上的WAV、APE及高品质MP3制作的常用音轨抓取工具。跟其他大多数的音轨抓取软件相比，EAC 使用了一种安全（secure）读取方法，也就是所有的音乐扇区要至少被读2遍（其他音轨抓取软件仅读一遍而已），这将极大地提高错误检测水平。一旦发生读取错误，EAC将重读音乐数据（最多82次）以求得到完美结果。如果CD磨损严重，数据在82次尝试后仍不能读取的话，EAC将报告这一读取错误并给出精确的位置，让你试听。其实在很多的情况下，即使EAC报告了读取错误你也听不出失真现象。所有这些，使EAC成为 Windows 平台上最佳的音轨抓取软件。因为EAC要读取扇区至少2次，因此音轨抓取过程和其他音轨抓取软件相比也会至少慢2倍。这对于那些追求音质的人来说不是个问题。然而这近乎完美的抓取引擎还不是EAC的全部。EAC还支持许多外挂编码器和CODEC，这意味着你可以用 EAC 直接将抓取的 WAV 文件编码成 MP3 或其他的压缩音频格式。EAC 支持几乎所有的音频编码器。其界面如图(14)所示。

  
　　2、如何制作高质量的APE音频素材
　　首先介绍一下什么是APE，其实它是一种无损压缩音频格式。经EAC等音轨抓取程序抓取的WAV格式的音频素材其数据量还是比较大的，10MB/分钟左右，要减小其数据量，一般可以通过一些工具软件将其转换为目前流行的MP3、WMA等格式，但这些格式采用的都是有损压缩，音质会有不同程度的降低。为了追求更好的音质，可以通过Monkeys Audio这个软件将WAV格式的素材压缩为APE格式的素材，得到的APE文件的大小通常只有原WAV文件的一半甚至更小，也就是可以达到2:1或更高的压缩比。非常关键的一点是，压缩后得到的APE文件通过Monkeys Audio解压缩还原以后得到的WAV文件与压缩前的源文件完全一致，所以APE被称为"无损音频压缩格式"。与采用Winzip或者Winrar这类专业数据压缩软件来压缩音频文件不同，压缩之后的APE音频文件是可以直接被播放的，因此它也被音乐界的Winrar。图(15)是其基本操作界面。

　　3、如何制作高质量的WMA音频素材
　　WMA（Windows Media Audio）格式由Macrosoft公司开发的一种音频编码格式，音质要强于MP3格式，更远胜于RA格式，它和日本YAMAHA公司开发的VQF格式一样，是以减少数据流量但保持音质的方法来达到比MP3压缩率更高的目的，WMA的压缩率一般都可以达到18:1左右。WMA的另一个优点是内容提供商可以通过DRM（Digital Rights Management）方案如Windows Media Rights Manager 7加入防拷贝保护。这种内置了版权保护技术可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等，这对被盗版搅得焦头乱额的音乐公司来说可是一个福音，另外WMA还支持音频流（Stream）技术，适合在网络上在线播放，作为微软抢占网络音乐的开路先锋可以说是技术领先、风头强劲。更方便的是不用象MP3那样需要安装额外的播放器，Windows操作系统和Windows Media Player的无缝捆绑让你只要安装了Windows操作系统就可以直接播放WMA音乐，7.0以上版本的Windows Media Player更是增加了直接把CD光盘转换为WMA声音格式的功能。 WMA这种格式在录制时可以对音质进行调节。Winows Media Player 9.0版本中又新增加了可变比特率的编码格式，使得WMA文件的音质得到进一步的提高，基本接近CD音质，但其数据量却只有WAV格式的1/5到1/4。
目前可以进行WMA编码的软件有很多，但作者认为最方便易用的还是Windows系统自还的Media Player，刚刚发布的最新的Widows 2003操作系统内置了目前最高版本的Media Player 9.0，图(16)就是该版本的Media Player中关于从CD光盘复制WMA音乐的设置界面，复制WMA音乐的具体操作非常简单，在此不再赘述。

　　四、总结
　　电视节目制作中的后期编辑是一项综合性很强的工作，对制作人员的素质要求也很高。不但要求制作人员要有很扎实的影视创作方面的理论理论基础，如画面编辑、视听语言等，还要求制作人员要对编辑时用到的软硬件系统、不同格式的多媒体素材等都要十分熟悉，这样才能在日常的节目制作中做到得心应手、左右逢源。
　　本文主要从后期制作中如何高质量地传递素材和高质量地保存素材作了简要的分析和介绍，所提到的各种方法其实都是作者在长时间的后期编辑过程中一些实践经验的总结，因个人的水平有限，出现不足或错误之处也在所难免，希望各位读者朋友批评指正。

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