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Digisuite 視頻板卡剖析及其與第三方軟件的配合
Digisuite 視頻板卡剖析及其與第三方軟件的配合
2002中南地區(qū)廣播電視技術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文二等獎(jiǎng)本文力圖從實(shí)踐運(yùn)用的角度剖析比較Matrox公司的幾款非線性編輯板卡，并就作者的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，以Sobey公司的創(chuàng)意21非線性編輯系統(tǒng)（基于DigiSuite DTV板卡）為例，詳細(xì)介紹DigiSuite 板卡與第三方軟件的配合使用。
1． Matrox Digisuite家族
加拿大的Matrox 公司是視頻編輯領(lǐng)域著名的公司之一，它推出的Matrox DigiSuite系列非線性編輯板卡，以其穩(wěn)定、高性能和易于開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)，深受廣大用戶和OEM廠商的青睞，目前國(guó)內(nèi)幾家著名的視頻技術(shù)公司幾乎都推出有以其為硬件基礎(chǔ)的非線性視頻組件。
DigiSuite視頻板卡是一個(gè)產(chǎn)品家族，包括有 DigiSuite 、DigiSuite LE、DigiSuite DTV和DigiSuite LX，其中DigiSuite產(chǎn)品是以Motion-JPEG格式為基礎(chǔ)的，可以提供最高級(jí)別的視頻質(zhì)量（無(wú)壓縮）；DigiSuite LE 在沒(méi)有更改視頻通道的所有處理方式與通道指標(biāo)的情況下，適當(dāng)?shù)販p少了部分特技運(yùn)算電路，降低了售價(jià)，是前者的簡(jiǎn)易版；DigiSuite DTV板卡是面向多媒體環(huán)境下的各種任務(wù)的，它既可以接受DV格式的幀內(nèi)壓縮信號(hào)，也可以接受MPEG方式的幀間壓縮信號(hào)，其設(shè)計(jì)思想是為了滿足從廣播領(lǐng)域到網(wǎng)絡(luò)發(fā)布到家庭或商業(yè)刻錄的跨平臺(tái)應(yīng)用的。2001年Matrox公司又推出了Matrox DigiSuite MAX實(shí)時(shí)三維特技板卡，可分別配合在DigiSuite系列的其他板卡上使用從而有了基于DigiSuite LE MAX、DigiSuite DTV MAX和DigiSuite LX MAX產(chǎn)品線。這些產(chǎn)品適用于實(shí)時(shí)非線性編輯、數(shù)字合成、繪畫(huà)、字幕合成、三維動(dòng)畫(huà)、音頻處理、DVD刻錄等。
DigiSuite 系列產(chǎn)品擁有一些共同的硬件特性，包括多通道二維特技、色彩校正、對(duì)每一層的透明度控制等。所有產(chǎn)品都可以選配三維DVE選件，在應(yīng)用過(guò)程中可以進(jìn)行加速打包、加速圖像傳送。還提供有靈活的軟解壓編輯軟件及DV 1394和SDI輸入／輸出方式。
其中DigiMIX、DigiMotion、DigiLinx、Genie DVE和DigiDesktop這幾塊板卡不是通過(guò)PCI總線，而是通過(guò)Matrox發(fā)明的Movie-2 總線傳輸視音頻數(shù)據(jù)流。
圖一給出了一個(gè)典型的DigiSuite非線性編輯設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和信息流程示意。
圖一DigiSuite非線性編輯設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和信息流程
1.2 DigiMix 卡
DigiMIX卡是一塊視頻/圖像二維特技合成卡,對(duì)系統(tǒng)視頻信號(hào)的輸入/輸出的選擇以及信號(hào)格式的設(shè)置需要通過(guò)這塊卡來(lái)實(shí)現(xiàn)。該卡還提供了測(cè)試面板功能,可直接選擇板卡內(nèi)部信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的100%彩條信號(hào)、75%彩條信號(hào)和SMPTE測(cè)試圖等測(cè)試信號(hào)進(jìn)行輸出測(cè)試或顯示。
該卡的硬件主要包括視頻接口、數(shù)字視頻多層處理、2D特技處理、32比特R、G、B和Alpha鍵處理。通常含4個(gè)線性鍵處理器（亮度鍵、色度鍵、Alpha通道鍵和特技窗口鍵），可用其實(shí)現(xiàn)5路視頻實(shí)時(shí)疊加；5個(gè)2維的DVE處理器，可完成多層視頻、圖文穿插和2D DVE特技；2個(gè)DSP控制掃換（wipe）發(fā)生器，其效果與大型傳統(tǒng)切換臺(tái)的硬件控制掃換功能相同，可完成200種基本劃像圖案；4個(gè)專業(yè)級(jí)的靜止背景發(fā)生器和2個(gè)復(fù)雜背景發(fā)生器，可產(chǎn)生噪音、單色、漸變色和動(dòng)態(tài)漸變色等背景。采用不同的DigiMix版本和工作模式，會(huì)在各種處理器的數(shù)量上有一定的差別，表現(xiàn)在應(yīng)用程序的功能上就會(huì)有一定的差異。
圖形處理器的效率和功能將直接影響圖文字幕的速度和效果。DigiMIX采用先進(jìn)matrox獨(dú)特設(shè)計(jì)的MGA2064圖形芯片，內(nèi)有4MB的圖形幀存，實(shí)現(xiàn)32bit全PAL分辯率（720x576）圖文。采用PCI總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，60MB/秒的幀存讀寫(xiě)速度，完成全分辯率的真彩色動(dòng)畫(huà)實(shí)時(shí)合成播出。硬件支持Open GL標(biāo)準(zhǔn)，可使圖形設(shè)計(jì)在某些方面達(dá)到SGI工作站的水平。
DigiMIX技術(shù)指標(biāo)如表一所示。
1.3 DigiMotion卡
DigiMotion是一塊雙通道（兩個(gè)編/解碼器）Motion-JPEG編解碼卡，卡上有兩路獨(dú)立于主板PCI總線的Fast-20 SCSI接口，控制硬盤完成兩路視頻信號(hào)的讀和寫(xiě)，提高了數(shù)據(jù)傳輸率（可達(dá)40MB/S），減少了PCI總線的壓力。兩路Motion-JPEG視頻壓縮/解壓縮，壓縮比最低達(dá)1.6:1（無(wú)失真壓縮），最高可達(dá)85:1，壓縮比軟件可調(diào)。兩路同時(shí)錄放的最佳壓縮比可達(dá)3:1（每路），達(dá)到真正的D1數(shù)字視頻質(zhì)量。可以在一路回放時(shí)，另一路錄入。雙通道處理支持通過(guò)DigiMIX卡上的視頻混合器實(shí)時(shí)完成對(duì)兩路信號(hào)的切換、淡入淡出和一些兩路特技操作。
另外，通過(guò)DigiMotion卡可以設(shè)置系統(tǒng)音頻部分的同步源、音頻輸入/輸出信號(hào)的格式以及模擬音頻信號(hào)的增益。同時(shí)通過(guò)對(duì)這塊板卡上各種參數(shù)的調(diào)整，還可以更好地與第三方軟件進(jìn)行配合，比如用Adobe Premiere 回放與采集的音頻素材為44.1KHz,而DigiSuite中的DigiTools工具采集的音頻可能是48KHz，所以有必要在采集或回放前根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行采集頻率的參數(shù)調(diào)整。作為視頻工程技術(shù)人員，面對(duì)一套非線性編輯系統(tǒng)應(yīng)該知道哪些參數(shù)是可以實(shí)時(shí)調(diào)整的，以便在節(jié)目制作過(guò)程中正確的發(fā)揮系統(tǒng)的全部功效。
位于DigiMotion卡上的完全符合電視制作標(biāo)準(zhǔn)的音頻處理系統(tǒng)，使DigiSuite成為真正的廣播級(jí)音頻硬件平臺(tái)。音頻采用ADPCM標(biāo)準(zhǔn)，16Bit、48KHz/44.1KHz專業(yè)音頻采樣，可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)C
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