計算機數字視頻與音頻處理技術研究

摘? 要：近年來，計算機技術和互聯網技術極大地推動了數字視頻與音頻技術的快速發展，視頻和音頻質量大幅度提升，給人們帶來了眾多高品質的影音作品。文章論述了處理數字視頻與音頻的編輯方法，首先介紹了非線性編輯方式以及所需要的軟硬件，其次是處理數字視頻的一些技巧、特效編輯制作技術、輸出類型的選擇，最后是處理數字音頻的方式方法、單軌編輯器及多軌混音的處理技術、音頻輸出類型的選擇。

關鍵詞：計算機技術;數字視頻;數字音頻;編輯制作技術

中圖分類號：TP3? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2021）20-0087-05

Research on Computer Digital Video and Audio Processing Technology

ZHAO Mengmeng

（School of Design and Art， Shandong Huayu University of Technology， Dezhou? 253034， China）

Abstract： In recent years， computer technology and internet technology have greatly promoted the rapid development of digital video and audio technology， greatly improved the quality of video and audio， and brought many high-quality video and audio works for people. This paper discusses the editing methods of dealing with digital video and audio. Firstly， it introduces the non-linear editing methods and the required software and hardware， followed by some skills of dealing with digital video， special effect editing and production technology， the selection of output type; finally， it introduces the method of dealing with digital audio， the processing technology of single track editor and multi-track audio mixing， and the selection of audio output type.

Keywords： computer technology; digital video; digital audio; editing and production technology

0? 引? 言

如今，在計算機技術、網絡技術和數字媒體技術的推動下，以短視頻為代表的融媒體行業蓬勃發展（例如：抖音、快手、火山小視頻等），促使視頻與音頻制作應用技術大幅提升。一個好的影視作品，在給觀眾帶來愉悅、快樂的背后離不開精湛的制作技術。在影視后期的編輯制作中，要分別對視頻與音頻進行處理，向原始素材中加入生動的特效、轉場，將畫面、聲音、字幕等因素有機地融合在一起，制作出來的視音頻更加美觀、生動，滿足人們視覺、聽覺上不同層次的審美需要和精神追求。

采用數字化的視頻與音頻處理技術，再利用無線傳輸系統，一邊拍攝一邊制作，極大地提高了效率，節約了時間和成本，在保證作品質量的同時使畫面元素更加豐富，更好地實現了網絡化資源共享與調用。這種數字化處理技術可以應用于很多領域，例如：電視欄目、電視劇、電影、廣告、短視頻、預告片、宣傳片的制作。為了使人們深入了解數字視頻與音頻處理技術的發展和應用，文章重點闡述了基于計算機技術編輯數字視頻與音頻的一些技巧和操作流程。數字視頻與音頻處理技術可以滿足自媒體、新媒體、影視行業眾多工作者的需求，使這種處理技術的應用趨于大眾化、普遍化。

1? 數字視頻與音頻處理技術

1.1? 數字視頻與音頻處理技術概述

數字視頻與音頻處理技術，簡單來說，就是運用計算機軟硬件對數字化的視音頻信號進行處理，即在數字化的環境中完成對視音頻信號的處理。對數字視頻、音頻的處理，是一個綜合性的過程，它要求制作者熟練掌握視頻與音頻制作硬件和軟件等工具的操作方法，同時在掌握基本操作技能的基礎上，還應具備相應的審美能力。對視音頻信號的處理采用的是非線性編輯方式，借助計算機來完成數字化制作，可以在任意位置對素材進行剪切、復制、粘貼，也可以在素材的存儲介質上重新編排。這種處理方式突破了以單一時間順序進行編輯的限制，可以按照主觀意愿進行各種順序排列，可以進行數次的編輯，并且信號質量始終不會降低。

1.2? 處理數字視頻與音頻技術的軟硬件

基于計算機進行數字視頻與音頻的處理，需要借助一些專門的軟件。用于音頻編輯處理的軟件有Cool Edit、Adobe Audition、Vegas、Total-Recorder等。Adobe Audition是專門用來處理音頻的軟件，其多軌會話功能和波形編輯器是其他軟件所無法比擬的。用于視頻編輯處理的軟件有Adobe Premiere、Pinnacle系列、Edius、Moviemaker、After Effects、Boris Effects等。Adobe Premiere和Edius既可以處理視頻也可以處理音頻，After Effects是專門用來制作視頻動畫的一個軟件。對數字視頻和音頻的處理雖然在很大程度上依賴于計算機軟件，但也離不開計算機硬件的支持。一般來說，需要64位系統的多核處理器;運行內存最低4 GB，推薦8 GB或者更高;顯卡要求OpenGL 2.0以上;主板盡量選擇主流成熟芯片組主板;聲卡符合與Windows Driver Model兼容。因此，若要完成對數字視頻、音頻的編輯處理，至少需要一臺以上配置的計算機。

2? 數字視頻處理技術在計算機中的應用

2.1? 數字視頻處理過程的技巧

對數字視頻的處理，首先就是采集錄像機、攝像機或者其他信號源上的數字信號，再將所采集的數字信號存入計算機硬盤中，最后通過非編軟件對存儲在計算機硬盤上的視頻、圖像等各種數據進行編輯、做特效等綜合處理。在Adobe Premiere軟件中，對視頻的編輯制作處理就是對視頻素材進行重新裁切、組合。啟動Premiere，新建項目和序列，導入要編輯的視頻素材，把所需的單個或多個片段拖動到時間軸窗口上，確定所需的一段視頻素材，選擇剃刀工具在需要分割的位置單擊，可以對分割出來的素材進行移動、修剪或刪除等操作，按照劇情和剪輯思路對需要保留的片段進行重新排列，預覽剪輯效果，導出最終的視頻，如圖1所示。

在處理視頻素材的過程中，需要掌握一些編輯技巧。插入素材：可以通過快捷鍵I和O，也可以利用節目窗口下面的“插入”按鈕，直接插入到時間軸上所需的位置;復制素材：用到的快捷鍵就是Alt，在按住Alt鍵的同時把素材直接拖到另外的軌道上就可以了;移動素材：可以用快捷鍵Ctrl+Alt，也可以利用鼠標把視頻素材放到想要的時間和位置上。當時間線上有1、2、3、4、5、6、7、8這八個素材的時候，按住Shift鍵再剪輯，就完成了對選中素材的一次性剪輯。有些時候需要針對某素材修改播放的時間和速度，可以通過三種方式來完成：一是執行“‘剪輯—速度/持續時間命令，或者點擊鼠標右鍵，在彈出的命令菜單中選擇‘速度/持續時間命令”，在彈出的對話框中修改速度或持續時間即可，如圖2所示;二是在時間軸窗口中，選中素材上的“fx—時間重映射→速度”，素材上將出現一條速度關鍵幀線，往上拖動是加快速度，往下拖動則是放慢速度;三是利用“比率拉伸工具”，拉長就是放慢速度，拉短就是加快速度，通過以上任意一種方式即可實現慢動作或快動作的效果，如圖3所示。

2.2? 數字視頻特效編輯制作技術

利用計算機技術對數字視頻特效的處理，核心在于對非線性編輯系統的運用，這也是廣泛運用的一種技術手段。利用非線性編輯技術，可以保證視頻編輯的質量，視頻清晰度高，易于傳播，這就需要用到一些非線性編輯軟件。在Adobe Premiere軟件中，提供了十分強大的視頻過渡效果和視頻效果，視頻過渡效果共有10大類，視頻效果共有16大類。在運用這些效果的時候，重點是對效果控件的應用。例如，在“效果”面板中選擇“視頻過渡效果—劃像—交叉劃像”后，直接將效果拖動到時間軸窗口中的兩個素材中間即可，再在效果控件面板（快捷鍵shift+5）中修改效果的相關參數，一般選擇中心切入的對齊方式，如圖4所示。對于效果在素材中間持續的時間，還可以根據自己的需求通過選擇“編輯—首選項—時間軸”來重新修改“視頻過渡默認持續時間”，要注意時間后面的單位幀和秒的換算，如圖5所示。

對于數字視頻特效的處理技術，除了加入視頻過渡效果和視頻效果外，還要注重視頻的技巧性剪輯，根據劇情的需要和音樂的節奏點，尋找最佳的剪輯點，添加幀定格、網格、邊角定位、變換等特效。如果對自己所拍攝的視頻畫面不滿意，還可以進行調色和圖像的增強、復原。在Premiere中，選擇“Lumetri顏色—曲線—色相飽和度曲線—色相與色相”，選取里面的吸管工具，吸取畫面中的任意一種顏色，色相與色相的線上會出現三個點，選中中間的一個點，往上拖動或者往下拖動，就會呈現出春夏秋冬四種顏色的變化，如圖6所示。為了使畫面中物體的輪廓更清晰，細節更具體，就要增強畫面的高頻部分。為了減少畫面中的噪點和噪聲，就要增強畫面中的低頻部分。有些時候，我們需要恢復原來圖像的質量，此時就要用到“降質模型”，再利用某種濾波方法就完成目標了。

2.3? 數字視頻輸出類型的選擇

利用計算機的數字視頻編輯制作技術處理視頻，能夠實現對視頻全方位、科學性的處理，使編輯好的視頻達到最理想的效果，需要注意的是編輯好的視頻導出時的編碼方式。在計算機中可以播放的視頻格式有MP4、AVI、FLV、MOV、MPEG、RMVB等，所以在編輯制作視頻時，要導出符合計算機播放的視頻格式。在Premiere中，選擇“文件—導出—媒體”命令或按快捷鍵Ctrl+M，在彈出的對話框中，可以修改視頻的格式（MP4、AVI、MPEG、MOV等）、預設（高比特率、中比特率、PAL DV等）、輸出的名稱和位置、視頻設置選項等，但要注意，在導出視頻時要勾選導出視頻、導出音頻兩個選項。在用Premiere軟件導出視頻時，應選擇H.264的編碼方式，預設選項下選擇高比特率，這是應用最廣泛的視頻格式，如圖7所示，這種編碼格式視頻質量高，大小合適、清晰度高、極大地提高了視頻編輯制作的效率。

3? 數字音頻處理技術在計算機中的應用

3.1? 單軌編輯器的處理技術

為了有效提高音質和音效，需要使用音頻軟件對采集到的音頻進行處理，單軌編輯器的功能就能滿足這種需求。其主要功能就是處理聲音上出現的各種問題，如聲音的大小、振幅、節奏，還防止聲音的突然加速或減速，這也是處理數字音頻的基礎。在使用單軌音頻處理技術時，要先分析聲音的類型、音量的大小。處理人聲或音樂時，要先找到它們的特點，再根據它們在編輯器上跳動的幅度、頻率，音量大小進行調節。對整個軌道的音頻進行修正后，根據需求轉換音頻的格式，再通過多媒體計算機進行播放。如果需要再次對單軌音頻進行調整，可以通過音頻軌道上的“fx—音量—級別”進行音量大小的調整，還可以通過“剪輯—音頻選項—音頻增益”命令，改變聲音的波譜，從而改變音量的大小。

單軌編輯器除了可以處理聲音的大小、節奏和節拍以外，還可以改變聲音的左右聲道，實現單聲道與立體聲道的轉化。如果一段音頻素材有兩個聲道，編輯器的最右側會顯示“L”“R”兩個聲道按鈕，關閉“L”聲道按鈕，再進行播放，會發現左聲道沒有聲音了，只有右聲道有聲音，這樣就完成了單聲道的轉換。在編輯器的左上角有一個“淡入”按鈕，通過鼠標的左右操作可以控制淡入素材的時間長短，通過鼠標輪的上下滑動可以控制淡入素材的聲音大小。在編輯器的右上角還有一個“淡出”按鈕，操控原理和“淡入”按鈕一樣，如圖8所示。有一點需要注意，在處理音頻的過程中必須一邊播放一邊修改，以保證編輯的質量，利用單軌音頻處理技術，能大大提升音頻中聲音銜接的柔和度和自然度，使音頻的音效得以增強。

3.2? 多軌混音的處理技術

對數字音頻進行處理時，很多時候不僅需要采用單軌編輯器的處理技術，還需要借助多軌混音的處理技術。多軌混音提供了多個軌道處理聲音的功能，可以把不同類型的聲音疊加在一起，以提高整個音頻的層次性和豐富性，讓人們在欣賞音頻的同時感受到快樂。首先要在多媒體計算機中添加所需的多種聲音素材，然后再結合數字音頻處理技術和多軌混音技術對這些聲音素材進行處理，這是處理疊加多種聲音的基礎。在Audition軟件中，“多軌會話”功能提供了可以將多種聲音進行混合的方式，導入所需的音樂、音效和人聲素材，就可以完成各種音頻效果的編輯處理。一般來說，把旁白放在第一個軌道上，背景音樂放在第二個軌道上，人物主體的聲音放在第三、第四個軌道上，再根據需要，設置每一個軌道上素材呈現的位置以及時間長短，再通過“波形編輯器”進行更精致的編輯處理，可以再次調整音量、聲調、淡入聲音、淡出聲音、節奏以及聲音的振幅等。

Audition軟件提供了強大的多軌混音功能，在導入所需的聲音素材后，根據不同聲音的特點進行不同的調節，再進行混合和調配，形成不同風格的聲音作品。例如多軌自動剪輯混合人聲和音樂，如圖9所示。首先定義音頻的屬性，把音樂的屬性定義為音樂，人聲的屬性定義為對話;再次選中音樂軌道，這個時候就需要用到“回避”功能，它可以自動根據人聲調配音樂音量的大小;如果想要再次調整音樂和人聲的匹配度，選擇“回避”下面的“降噪幅度”和“淡化”進行相應的調整就可以了，如圖10所示。在多媒體計算機播放制作好的多軌混音的基礎上，根據制作好的音頻效果決定要不要進行二次調整，這是檢查多軌混音效果的有效性途徑之一?？傊?，采用多軌混音的處理技術可以提升多種聲音融合的有效性，提高了混音的效果并呈現出理想的音頻播放效果。

3.3? 數字音頻輸出類型的選擇

隨著計算機技術的發展，數字音頻處理制作技術取得了很大的進步，但想要聽到高品質的聲音不僅需要高端的音頻編輯技術，還需要導出高質量的作品。在計算機中可以播放的音頻格式有MP3、WAV、MIDI、WMA、AAC、CD等，所以在編輯制作音頻時，要導出符合計算機播放的音頻格式。WAV格式數字音頻的特點是高品質，可以記錄多種聲音，但存儲空間大，不易于傳播。在WAV格式基礎上發展而來的MP3格式，音質略低，但人耳幾乎分辨不出這細微的差別，成為現在比較流行的一種音頻編碼方式。在Premiere中，彈出的導出對話框中，格式改為MP3，預設下面有三種方式可以選擇，MP3 128 kbps、MP3 192 kbps高品質、MP3 256 kbps高品質，根據個人需求選擇即可。在Audition中，導出的對話框中，選擇子菜單的“多軌混音”—“整個會話”，選擇保存的位置和格式即可，如圖11所示。采用這種編碼方式處理的音頻品質高，損壞小，存儲空間小，極大地提高了音頻編輯制作的效率。

4? 結? 論

在計算機技術、網絡技術、通信技術、數字媒體技術快速發展的大環境下，數字視頻與音頻處理技術得到了廣泛的運用，帶給人們眾多精彩的影視和音樂作品，讓人們在忙碌的工作生活中獲得了視覺和聽覺上的雙重享受。在實際操作中，利用計算機技術和數字視音頻處理技術可以處理多種類型的視音頻文件，主要體現在處理數字視頻與音頻的編輯技巧上，比如對數字特效編輯制作技術、單軌編輯器處理技術、多軌混音處理技術的應用。

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作者簡介：趙萌萌（1994—），女，漢族，山東臨清人，教師，藝術學碩士，研究方向：視頻與音頻處理技術、影視批評。