时间：2023-12-09 08:55:32
目的 应用心电编辑及多时相重建对提高64层螺旋ct冠脉图像质量的临床应用及研究。方法 对150例做冠状动脉cta的患者进行冠状动脉成像，通过心电编辑、多时相重建方法使心律不齐、呼吸等伪影进行调整使之获得满意的图像。 结果 150例中，20例由于心率变化出现伪影，后通过心电编辑获得满意图像评分3-4分，占13%，15例呼吸伪影出现错层通过多时相原始数据重建选择最佳时相获得最佳图像，评分3-4分，占1%;10例是患者本身冠状动脉硬化斑块、冠脉支架及体外搭桥等病变影响图像质量，通过时相反复间隔重建选择获得好的图像评分3分，占6.6%;2例由于患者肥胖致使管电流不足出现信噪比下降使图像显示不满意，评分2分;3例患者由于严重心律不齐图像显示不良，评分2-3分，占2%;剩余的100例均通过常规扫描时相获得满意图像，评分3-4分，占66%。 结论 64层螺旋ct冠状动脉成像具有较高的诊断准确性，但要获得质量好的图像受多种因素的影响，其中心率及呼吸的变化是影响图像质量的主要原因，如何在心脏跳动情况下采集到优质的图像，除要有好的设备及患者、医生、技师通力配合外，通过心电编辑、多时相重建等一系列措施后，最终才能得到一张满意的图像，为广大的冠心病患者服务。本研究具有科学性、先进性、广泛性及实用性。
【关键词】 心电编辑 多时相重建 64层cta 冠状动脉
investigation and application of electrocardio-edit andmultidate reconstruction for 64 scta of coronary artery
sang ya-rong, yu tao, li wei-min, et al. department of radiology, huludao center hospital liaoning 125001, china
[abstract] objective to investigate the value of electrocardio-edit and multidate reconstruction for 64 scta of coronary artery. methods analyzed 150 cases of coronary artery cta. adjusted artifact of arrhythmia and breath by electrocardio-edit and multi temporal image. achiveed satisfactory image. rusults to appear the artifact 20 cases for change of heart rate.to achive satisfactory image by electrocardio-edit,scored 3-4,13% rate.to appear fault in ply 15 cases for artifact of breath.to achive satisfactory image by selecting the best time phase, score3-4,1% rate.10 cases for atheroscterolic plaque and ptca stenting and off-pump cabg and so on.to achive the best image by multidate reconstruction interval,score 3,6.6% rate.two cases were unsatisfactory because of fatness,score 2.three cases were unsatisfactory because of arrhythmia, score 2-3,2% rate.one hundred cases were satisfactory by common time phase,score 3-4,66% rate. conclusion the 64 scta of coronary artery has superior veracity of diagnosis,but it is susceptibled for variety of factor.teart rate and breath are primary.to collect superior image not only good equipment and cooperation of patient and doctor and technician but also electrocardio-edit and multidate reconstruction.it is scientific and advanced and extensive and practical.
[key words] electrocardio-edit; multidate reconstruction; 64scta; coronary artery
自64层螺旋ct应用于临床以来，使冠状动脉无创性成像进入新纪元，而要获得高质量的图像，减少伪影，除要有高的时间及空间分辨率，快速覆盖目标容积范围和患者屏气配合外，对由于心率变化及呼吸伪影所致的图像异常进行心电编辑及选择多时相重建，提高图像质量，使之获得完美的图像。
材料与方法
1.病例资料 选取150例临床诊断或可疑冠心病患者行64层螺旋ct冠脉ct检查，其中男110例，女40例，年龄30～80岁，平均58、5岁，心率51-80次。
2.检查方法 检查前训练好患者呼吸，若心率大于70次/分，给予舌下培它乐克25～50毫克，受检者增强扫描均签署知情同意书。
采用西门子siemens sensation cardiac64层螺旋ct进行冠状动脉成像。扫描时患者仰卧于检查床上，深吸气后屏气。
扫描参数：管电压120kv有效管电流900mas，受检者常规进行钙化积分扫描，扫描范围及支气管隆突下1cm至心脏膈面。
冠状动脉成像扫描前采用兴趣区域ct值激发模式，先在主动脉弓根部平面选择兴趣区，注射对比剂10秒后开始监测兴趣区密度变化，当兴趣区ct值达到100hu时启动冠状动脉扫描。
对比剂采用碘普罗胺370mgi/ml，注射总量60-85me,注射速率5me/s,随后以同样的速率注射50me生理盐水，受检者屏气时间为10-12s。扫描结束后，利用预览功能选择重建时相，选择出最佳时相期。如果由于心率等原因图像不佳可选择心电编辑功能。
重建层厚0.765mm,重建间隔0.5mm，重建方式kernel b25f hsmoot++.重建图像在syngo工作站上应用多平面重建(mpr),最大密度投影(mip),容积再现技术(vrt)等2d、3d图像逐段分析。
3.图像质量评价 3.1冠状动脉各节段分段及评分标准 按照改良的10段方法
右侧冠脉(rca)可分为近段(r1)中段(r2)远段(r3)
左主干(lm);前降支(lad),分为近段(l1),中段(l2),远段(l3).
对角支(l4);回旋支(lcx),分为近段(lcx1),远段(lcx2),
评分标准采用4分法：
4分显示最好，血管显示光滑，清晰，边缘锐利。
3分为血管周围可见较少的伪影;
2分为血管周围有伪影，但可以作出诊断;
1分显影最差，严重的伪影和血管不显影。
3.2冠状动脉图像质量评价由2名心血管ct诊断医生完成，其中评分2分以上为显示成功，评分3分以上为显示优良。
3.3根据获得优良的重建图像，回顾性分析不同心率下血管重建时相的选择。
根据ct扫描实时记录ecg，将一个心动周期，自心脏收缩早期到舒张末期，平均分(20个)时相，一个时相代表心动周期的5%时间，以5%、10%、15%为代表，以此类推，最后为100%.
舒张中期一般位于75-80%左右，而收缩末期位于45%左右。
结 果
150例中，20例由于心率变化出现伪影，后通过心电编辑获得满意图像评分3-4分,占13%,15例呼吸伪影出现错层通过多时相原始数据重建选择最佳时相获得最佳图像，评分3-4分，占1%;10例是患者本身冠状动脉硬化斑块、冠脉支架及体外搭桥等病变影响图像质量，通过时相反复间隔重建选择获得好的图像评分3分，占6.6%;2例由于患者肥胖致使管电流不足出现信噪比下降使图像显示不满意，评分2分;3例患者由于严重心率不齐图像显示不良，评分2-3分,占2%;剩余的100例均通过常规扫描时相获得满意图像，评分4分,占66%。
讨 论
1.影响mdct冠脉成像的因素[2～7] 1.1心率和心脏搏动是影响冠脉成像质量的主要因素 由于心脏不停地做有节律的收缩和舒张运动，因此，心率对心脏ct检查的影响最显著，心率的影响主要为心率过快和心率不齐两个方面。
心脏的搏动取决了心脏成像需要高的时间分辨率，由于心脏循环过程中心肌大部分静止的时间处于舒张期，在这一时期采集数据重建质量会比较好，但是随着心率的增快，舒张期也在不断的缩短，时间分辨率也需相应的提高。所以，必须减慢心率来保证图像质量。心率不齐可以使采集重建失败。采集过程中心率变化超过2次/秒，使得不能在同一时相重建图像，形成阶梯状移位。应采取心电编辑，保证图像质量(图1)。
1.2解剖因素 血管的管径越大，血管显示率与准确率越高。
1.3受检者条件 呼吸动。患者屏气配合:患者未屏住气，呼吸动，会出现伪影。再有患者屏气前后心率会有很大的差别。因此患者屏气前心率要与扫描时屏气心率作为后门控的处理依据。
1.4冠脉本身的病变 冠状动脉粥样硬化斑块，搭桥术后金属夹、机械瓣置换术后、心内起搏器等可形成放射性伪影而影响冠脉成像。
1.5技术原因 最常见是延迟时间掌握不佳，造影剂浓度，剂量掌握不准，不能在冠脉造影峰期采集。此外，超体重患者由于管电流不足，使信噪比降低，影响图像质量。
1.6重建图像实相选择不合理：可以造成冠状动脉重建失败。
2.冠状动脉成像过程中伪影的表现形式
2.1心率伪影表现为扭曲和阶梯模糊状伪影，
2.2呼吸伪影为断层或错层;
2.3心率不齐或早搏表现为血管中断、错层和阶梯状条纹状[1];
2.4时相选择欠佳为血管边缘模糊、变形或中断;
2.5对比剂伪影呈现高密度影。
3.怎样确认伪影形成原因?
3.1呼吸伪影：表现为扫描层面主动脉、肺动脉、心房室均断层，改变窗宽窗位显示范围较大,
3.2心率伪影：发生在右侧冠脉及左侧冠脉回旋支多见，断层，局限;心率不齐、早搏出现断层、错层范围大，明显。心电图改变明显;
3.3实相选择不对：血管模糊，变形。改变实相变为正常;
3.4肥胖患者：整个冠脉血管的造影剂显示不佳，模糊;
3.5对比剂浓度伪影：多出现在使用单筒高压注射器。右房或肺动脉有对比剂影响局部血管显示。
3.6外来因素：如高压注射器产生电磁波、患者含纤维成份衣服、患者皮肤上的皮屑等。
4.应用多种手段提高冠状动脉图像质量(主要应用心电编辑及多实相重建等方法)
4.1当患者来到医院放射科时，不要立即开始检查，最好让患者休息一段时间后处于静息状态下再开始检查。
4.2检查前与患者进行必要的沟通，使之对检查过程中做到心中有数，消除紧张情况，有利于心率的平稳缓和;
4.3控制好心率，心率最好在60-65次/分以下，因为患者扫描注药后有时心率会有提高5-10次分。如果心率在70次/分以上，最好口服培它乐克25-50mg，必要时用安定;
4.4连接好心电门控装置后，除了观察患者的心率是否满足检查要求外，还需对患者进行呼吸屏气训练，使之配合检查，同时可观察患者屏气与不屏气时是否有明显的心率变化;
4.5为患者安放电极前，一定要脱掉化纤衣物，用酒精擦试安装区皮肤，去掉死皮，安放电极一定要用新的，以免出现心电图不正常而影响时相采集;
4.6去掉患者周围的各项影响心电观测的因素;
4.7根据心率选择单或双扇区算法，对ct重建图像，多扇区能提高时间分辨率，适合心率较快的患者，心率慢适用单扇区算法;
4.8心电门控编辑功能
通过插入或删除心动周期，人为调整心跳节律，使部分偶有心率不齐患者图像得到改善;
心率快时舒张期缩短，应把重建图像的时间窗缩短，室性早博较房性早搏更多的需要心电图
对于心率变化较大的早搏患者，方法有忽略删除、插入某些重建时间窗，以及移动心电图r峰的位置等再重建薄层图像(图2)。
需注意的是整个检查过程中1或2次早搏可以通过心电编辑功能，多次以上则编辑图像质量不佳。
心跳不一致或心率波动幅度超过15次/min，导致图像不能在心动周期的同一时相重建。
4.9多时相重建
64层螺旋ct扫描是连续数据采集，因此可以在扫描后对原始数据进行多时相挑选和处理以获得更好的图像质量。其中，右侧冠状动脉及左侧回旋支运动幅度最大。
但扫描本身是一个连续采集的过程，所有期相的图像均可以重建出来，因此在扫描结束后，可以在原始数据后重建菜单中，将从0-99%的期相的图像全部重建出来，以10%间隔进行重建，可以对各个期相的图像进行观察也可以用电影回放的形式来观察心脏运动。如果图像不满意，可以以±5-10%r-r间期的间隔重建可以得到理想的重建图像。左右冠脉可以分别以不同时相重建[5]。
4.10部分患者受本身及外来因素影响,如冠脉本身钙化及高压注射器电磁波影响出现伪影时需心电编辑及多时相重建相互结合才能得到满意图像(图3)。
总之，64层螺旋ct冠状动脉成像具有较高的诊断准确性，但要获得质量好的图像受多种因素的影响，其中心率及呼吸的变化是影像图像质量的主要原因，如何在心脏跳动情况下采集到优质的图像，除要有好的设备及患者、医生、技师通力配合外，通过心电编辑、多时相重建等一系列措施后，最终才能得到一张满意的图像，为广大的冠心病患者服务。
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关键词:非线性编辑;节目制作;系统构建;数字影视
0引言
在20世纪后期,随着数字技术的飞速发展,非线性编辑被广泛应用于影视的后期制作。非线性编辑主要指以各种类型计算机为中心构成的视音频信息编辑工作;是指将节目采集到计算机后直接从计算机的硬盘中以帧或文件的方式迅速、准确地存取素材进行编辑的方式;是能够随机访问任意素材,不受素材存放时间、区间限制的编辑。从广义上来说,数字影视节目的非线性编辑技术可以包括:视频素材的获得、视频对象的合成、视频素材的编辑、视频特技的生成、绘画和颜色调整、字幕的叠加等六个方面。在非线性编辑系统中,最为重要的是加入了动画模型、数字特技和多层合成等功能,从而使得非线性编辑系统成为影视制作者充分发挥其创造力和想像力的技术平台。
非线性编辑系统主要应用于广播电视及各类广告制作单位。它主要是由计算机平台(含视音频处理卡、专业显卡、三维特技卡等)、大容量的高速硬盘、音视频输入输出设备、监视器等硬件设备,并配以相应的非线性编辑软件组成。
1.1系统硬件20世纪90年代中期,非线性编辑开始在我国出现并得到应用。在非线性编辑系统中,最本质的一点是系统处理的是数字信号,如非数字信号输入系则需进行A/D转换,采用数字技术存入计算机硬盘中,并利用节目制作编辑软件在计算机上进行运算、操作。由于非线性编辑系统数据硬盘的存储容量有限,而非压缩的广播电视信号数据十分庞大,如果采用QPSK调制,所需传输带宽在100MHz以上,故应根据图像质量需求对原始信号进行相应压缩。压缩比越大,可输入的图像信号越多,但图像质量也就越差。
1.2系统软件非线性编辑系统的软件为非线性编辑系统提供GUI(图形用户界面)和网络骨理等功能,也可用来完成视频剪辑、字幕叠加、三维动画、数字特技、音频制作、颜色渲染等复杂编辑工作。现在世界上非线性编辑软件种类很多,依其功能可以把它们分为两类:第一类:专用型软件,针对硬件的设置而专门开发的,它们可以直接调用非线性卡内设置的硬件特技或专门的特技卡内的硬件特技而形成实时特技或短时间的生成特技,从而大大加快了节目的编辑速度。第二类:通用型软件,通用型软件大都不能直接与非线性编辑板卡挂靠进行输入输出,但可以对已进入了硬盘阵列的视音频素材进行加工、处理和编辑,或者制作自己的二维或三维图像与那些视频素材合成,再由输入输出软件输出。
2.1视频素材的获得三维扫描仪或摄像机将不同角度拍摄的物体照片作为三维模型参数输入到ImageModeler软件中,该软件会通过计算得到物体的多边形网格框架;然后用户根据此框架制作出三维模型;在三维模型建好之后,光学捕捉系统(MotionAnalysis)从实际拍摄的场景中提取出运动参数,输人到MatchMover软件从而实现三维动画的效果;最后,为了使效果更逼真,采用PhoenixToolsforMAYA软件对整个动画进行渲染。
2.2视频图像的合成数字视频包括以下4个方面的技术:
2.2.1多层叠加将多层视频对象(图像、文本、图形和动画等)叠加到一起,叠加方式可以是不透明或部分透明。在多层叠加中,每一层视频对象的优先级别不同,屏幕上显示的最外一层的优先级别最高,越往里优先级别越低。每层视频对象还可进行各自的特技处理,如旋转,缩放,滤波等。
2.2.2色键色健效果首先是将前景中的视频对象从某一单色中抠出(一般为兰色),这一过程称为遮罩(Mask)生成过程。在遮罩上,视频对象内部各像素a=1,外部各像素a=0,通过a值将前景和背景合成,在a=1处显示前景中的视频对象,在a=0处显示背景,从而产生将前景中的视频对象抠出和背景合成的效果,这一技术可用于虚拟演播室。
2.2.3外键用于选择视频图像的某一部分进行叠加。此时将遮罩单独存为一个图像文件,并将该图像作用到任意视频图像上,然后选择a值,在a=1处显示一个视频图像,在a=0处则显示另一个视频对象。
2.3视频素材的剪辑和视频特技的生成采用非线性编辑软件,可以对视频素材进行剪接、划像、移动、替换、插入和覆盖等操作,在此过程中,制作人员可以根据需要加入视频特技。最常用的视频特技有淡入淡出、划像,飞像,卷页,翻页等。随着计算机图形学的发展,三维特技也越来越多地被采用。它主要是通过模拟自然的光照,采用表面阴影法、透明、光线追踪等方法,产生图像的纹理,从而使二维的图像产生三维的效果。
2.4颜色校正和字幕叠加颜色校正即对数字图像的色度信号进行处理。字幕叠加则分硬件和软件两种方式。软件字幕是利用作图软件的原理把字幕作为图形处理,将其调入编辑轨对某一层图像进行抠像贴图,完成字幕功能;硬件字幕通常由一个图形加速器和一个图文帧存组成,图形加速器主要用于对单个像素、专用像素和像素组等图形部件的管理,它具有绘制线段、圆弧和显示模块等高层次图形功能。叠加字幕的过程是将汉字从硬盘的字库中调到计算机内存中,以线性地址写入图文帧存,经属性描述后输出到视频混合器中,将视频图像合成后输出。
2.5数字视频的输出目前的非线性编辑软件都是在数字视频无压缩的情况下进行处理的,数据量巨大。因此,很多非线性编辑软件都具有视音频压缩编码功能,将经过编辑的节目快速压缩为MPEG-1/2/4,M-JPEG等编码格式输出,从而大大降低了存储的数据量,以适应不同场合的应用。
演播室制作中涉及大量对编码压缩节目的处理,如不同节目间的拼接,在画面上加字幕、台标等效果。目前,由于演播室非线性编辑系统多采用对没经过压缩的视频信号进行编辑的方式制作节目,这就需要在存储的压缩图像和编辑非压缩图像之间进行格式转换。不仅增加了计算量,还会导致由于编解码和量化而产生的图像降质。在这种情况下,人们需要考虑直接在压缩域对数字视频进行编辑,从而加快电视节目的制作、分配、存储、传输和播出一体化的进程。
4结语
数字化电视系统发展的步伐日趋加快,计算机技术逐步渗透到广播电视的各个领域。非线性编辑技术经历了多年的发展,其软硬件技术日趋成熟。既能满足高端的电影特技制作逼真炫目的需要,又能满足低端的新闻剪辑制作。非线性编辑系统功能将更加完善,在广播电视行业占据的地位也会越来越重要,作为一项朝阳技术,其应用一定会迎来一个辉煌时代。
参考文献:
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关键词：计算机技术 电视 视频编辑 处理
1 概述
计算机多媒体技术是利用计算机技术综合处理文字（T'ext）、声音（Sound）、图形（Graph）、图像（Photo）、动画（Animation）、视频（Video）等多种媒体信息的新技术。视频领域面临的首要问题就是如何解决视频信息的数字化转换。因为视频信息是模拟信号，必须对它们进行采样、量化进行数字化转换后存入计算机存储器中才能对它们进行进一步处理。然后是视频信息的编辑、存储问题，最后要解决的是音频和视频信息输入输出过程中的实时要求和同步问题。二视频信息的数字化转换视频信息是由许许多多幅单一的图像画面构成的。每一幅画面称为帧。一般情况下视频信息还同时播放音频数据。视频的输入只能是摄像机、录像机、影碟机以及电视接收机等可以输出连续图像信号的设备。而这些设备输入的视频信息是模拟信号。模拟信号在时间和幅度上都是连续的，它是基于模拟技术以及图像显示确定的国际标准；而计算机所需要的数字信号在时间和幅度上都是离散的，是不连续的0、l二值脉冲信号，是基于数字技术以及其他更为拓展的图像，显示多媒体技术在视频领域中的应用标准。
近年来，随着计算机图像技术的快速发展，数字视频技术的逐渐成熟，在制作影视节目非线性编辑视频处理的时候，数字视频处理已经成为核心工具。以此来区别传统的非线性编辑系统，因为现在的图像分辨率较大、图像复杂过多的时候，传统的CPU或板卡是无法实现的，而且专用板卡的价格也过高，所以为了增强作用的视觉效果，我们就采取现代新数字视频技术。近几年计算机技术的快速发展，无卡非线性编辑系统，逐渐成为市场主流产品。为了增强视频编辑的视觉效果，更好地表达创造人员的意图，我们在编辑视频的时候，可以利用数字视频制作技术，对画面进行特殊处理，以此达到最佳效果。
3 MPEG-2视频编码系统及关键技术
MPEG-2图像压缩的原理是利用图像中的空间相关性和时间相关性两种特性。一幅图像内的任何一个场景都是由若干的像素点组成的，而空间相关性就是一个像素与周围的某些像素在亮点和色度上存在一定的关系；时间相关性就是把一个节目中的一个情节和若干图像组成的图像序列构成的关系。这两种相关性能够保存大量的冗余信息，如果我们能将这些冗余信息去除，只保留少量非相关信息进行传输，就可以大大节省传输频带，而接收机利用这些非相关信息。
MPEG-2中的编码图像分为3类，分别称为I帧、P帧和B帧。
I帧图像采用帧内编码方式，即只利用单帧图像内的空间相关性，而没有利用时间相关性。I帧主要用于接收机的初始化和信道的获取以及节目的切换和插入，I帧图像的压缩倍数相对较低，I帧图像周期性出现在图像序列中，出现频率可由编码器选择。
P帧和B帧图像采用帧间编码方式，即同时利用空间和时间上的相关性。P帧图像只采用前向时间预测，可以提高压缩效率和图像质量。P帧图像中可以包含帧内编码的部分，即P帧中的每一个宏块可以是前向预测，也可以是帧内编码。B帧图像采用双向时间预测，可以大大提高压缩倍数。值得注意的是，由于B帧图像采用了未来帧作为参考，因此MPEG-2编码码流中图像帧的传输顺序和显示顺序是不同的。
MPEG-2的编码码流分为6个层次。为更好地表示编码数据，MPEG-2用句法规定了一个层次性结构，它分为6层，自上到下分别是：图像序列层、图像组（GOP）、图像、宏块条、宏块、块。MPEG-2标准的主要应用如下：视音频资料的保存；非线性编辑系统及非线性编辑网络；微波、卫星、光缆传输；电视节目的播出。
4 计算机技术在电视视频中作用
随着计算机视频处理技术、图像压缩技术的快速发展，高速网络技术、硬盘存储阵列等新技术在广播电视系统的很多环节的应用，将电视制作带进了一个全新的数字化、信息化、网络化的新高度。从计算机非线编辑到硬盘播出系统，计算机技术的应用彻底改变了电视制作方式，令电视技术进入崭新的时代。
4.1 非线性编辑系统（Non-linearEditingSystem，简称NLE）
传统的电视节目信息存储在录像带上，存储结构是线性的。在电视节目的后期制作过程中，存在信号质量下降、工作效率低、特技功能匮乏等缺陷。
计算机非线性编辑系统把电视节目信息以数字文件的形式，存储在计算机磁盘上，然后将采集的素材文件，通过编辑特技软件的控制，实现音频和视频的剪接、叠加、声音合成、叠加字幕和各种特技等的编辑制作过程。
非线性编辑系统的组成。非线性编辑系统以多媒体素材存储单元为核心，不仅能够编辑视频和音频信号，还可以支持多种图形、动画等软件，处理文字、图形、图像、动画等多种形式的素材；而且能够实现传统编辑设备（如视频编辑机、音频调音台、编辑控制器、特技效果发生器等）的所有功能，具体地说，一个非线性编辑系统由硬件（包括计算机、硬盘、非线编板卡以及设备）和软件（非线性编辑系统软件、二维动画软件、三维动画软件、视音频处理软件）两大部分组成。
非线性编辑系统有着简单、集中可靠的硬件设备，把字幕机、特技机、编辑机、简单的调音台等多种功能集于一身。非线性编辑系统具有很强的直观性，使用十分方便。素材不一定按节目的顺序组接，录入时没有时序性，只要把所有的素材全部输入到系统中即可。在对节目图像进行特技处理，并同时叠加多层画面时，也不必进行素材翻版、复制，无论进行何种特技，均不会产生损失。传统中最棘手的问题就是母带和“翻版”，因为素材在反复使用过程中磨损较大，导致质量衰减，图像分辨率不高等问题。所以在采集的时候，一般用分量采入，或用SDI采入，信号基本上没有衰减。一套非线性编辑的功能是由录制、编制等多种功能于一身的，一般可以不按照时间顺序编辑器就能方便地进行查询，因此具有丰富的效果功能。为了能够充分发挥出编辑人员的创造力和想象力，编辑出精度高的节目。就需要把非线性编辑的多种功能集于一身，这样便于节目内容的交流，也可以在非线性编辑系统中调出使用。随着计算机网络技术的发展，在实际使用时，也能大大减少传统编辑系统的连线来降低故障流程，提高工作稳定性。也能够使电视台内部的网络连接广泛应用，网络技术的日趋成熟，对非线性编辑系统的应用扩展来说，也是前景无量。
5 结束语
由于我国计算机网络技术的快速发展，因此为电视节目制作能够跨越式发展提供了契机。很多电视台的非线性编辑系统等组成的电视节目制作网络，将成为一个小局域网系统，以此来实现网络之间的信息交换。这样，一个电视节目可由一个部门或者几个部门来合作完成，实现素材的共同使用与写作编辑，大大提高了工作效率。这样省时省资金，又方便部门之间的合作。
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关键词:非线性编辑 电视节目制作
1非线性编辑的概念
非线性编辑系统呢？非线性编辑是把输入的各种视音频信号进行A／D转换,采用数字压缩技术,存入计算机硬盘中,将传统电视节目后期制作系统中的切换台、数字特技、录像机、编辑机、调音台、字幕机、图形创作系统等设备,用一台计算机来进行运算、操作,视频信号在计算机内部全部按4∶2∶2数字分量处理。一个完整的非线性编辑系统应该具备四个部分:(1)电子的:是以计算机为平台,主要是支持用户和系统硬件之间的快速数据传递、数据管理和硬件接口协议。(2)非线性:是存储媒体的物理性质决定素材不一定按顺序排列,镜头可以按各种顺序排列,镜头组可以任意移动。(3)随机存取:是用户可随机地寻找特定的素材段,无须通过顺序的方式到达指定位置。(4)编辑系统:是编辑利用软件建立视频轨和音频轨,进行编辑、特技、字幕等全部后期制作。传统上磁带的编辑方式称为电子编辑,它是用电子手段根据节目内容的要求将素材连接成新的连续的画面。通常使用组合编辑将素材顺序编成新的连续的画面,然后可以用插入编辑方式,对某一段进行同样长度的替换,但是要想删除、缩短、加长中间的某一段就不可能了,除非将那一段以后的画面全部抹去重录。像打字一样,打字机的稿子中间是不可能像计算机打字那样进行插入和修改的。而非线性编辑是指素材的长短和顺序可以不按制作的先后长短进行任意编辑。对于素材可以随意地改变顺序,缩短或加长其中的某一段。
2非线性编辑系统在电视节目制作中的应用原理
[关键词]电视节目制作；电视编辑；线性编辑；非线性编辑
[中图分类号]J222.3 [文献标识码]A [文章编号]1005-3115（2013）20-0068-02
在电视节目制作中，后期制作是一个十分重要的环节。由于非线性编辑方式改变了传统线性编辑方式的制作过程，将后期制作设备降低到一台录像机即可，且编辑过程中修改镜头方便、调取节目容易、搜索定位快，功效大为提高，实现了一版完成后期编辑的梦想。
在传统的电视节目制作中，电视编辑是在编辑机上进行的。编辑机通常由一台放像机和一台录像机组成，编辑人员通过放像机选择一段合适的素材，然后把它记录到录像机中的磁带上，再寻找下一个镜头，接着进行记录。如此反复操作，直至把所有合适的素材按照节目要求全部顺序记录下来。由于磁带记录画面是顺序的，无法在已有的画面之间插入一个镜头，也无法删除一个镜头，除非把这之后的画面全部重新编辑录制一遍。这种编辑方式就叫作线性编辑，它给编辑人员带来很多限制，编辑效率低、劳动强度大。
非线性编辑是把输入的各种视、音频信号进行A/D转换，采用数字压缩技术，存入计算机硬盘中，将传统电视节目后期制作系统中的切换台、数字特技、录像机、编辑机、调音台、字幕机、图形创作系统等设备合并简化为一台计算机来进行运算、操作。在非线性编辑系统中，大量素材都存储在硬盘上，可以随时调用，不必费时费力地逐帧寻找。素材的搜索极其容易，不用像传统的编辑机那样来回倒带。用鼠标拖动一个滑块，能在瞬间找到需要的那一帧画面，搜索、导入易如反掌。整个编辑过程就像文字处理一样，既灵活又方便，节目图像质量没有衰减，图像在被反复编辑制作完成后依然保持鲜艳的色彩。
非线性编辑的实现，要靠软件与硬件的支持，这就构成了非线性编辑系统。
随着计算机硬件性能的提高，视频编辑处理对硬件的依赖越来越小，软件的作用则更加突出。因此，掌握非线性编辑软件就成为关键。
说到底非线性编辑是应用计算机图像技术，在计算机中对各种原始素材进行编辑操作，并将最终结果输出到计算机硬盘、光盘、录像带等记录设备上，从而完成一系列完整的影视制作过程。由于原始素材被数字化存储在计算机硬盘上，信息存储的位置是并列平行的，与原始素材输入到计算机时的先后顺序无关。这样，我们便可以对存储在硬盘上的数字化音、视频素材进行随意排列组合，并方便修改。非线性编辑系统集录像机、切换台、数字特技机、编辑机、多轨录音机、调音台、MIDI创作等设备于一身，几乎包括了所有的传统后期制作设备。这种对传统设备的高度集成性，使后期制作所需的设备降至最少，有效地节约了投资，使得非线性编辑系统在影视制作中的优势更为明显。
三、非线性编辑系统在电视节目制作中的应用
非线性编辑系统先将录像带上的模拟信号通过视、音频采集卡转换为数字信号，并存储在计算机硬盘中，然后再通过视、音频编辑软件对所存储的素材进行任意编辑和修改，就像剪辑电影片一样直观。即使制作完成后，删除节目的时间长短仍可任意增减，这是线性编辑系统无法比拟的。用线性编辑系统仅能做到镜头的替换和修改，每完成一部作品，总留有一些遗憾。用非线性编辑系统制作可任意切入各种特技、图形、动画、字幕、音乐和效果，方便快捷地一次生成高质量的节目带，最后再由视、音频卡将数字信号还原成模拟信号，转录到所需的录像带上，或直接输出数字信号。
采用非线性编辑系统可以保证视、音频信号不衰减，且随着软、硬件的升级，编辑制作质量还会更好。其次，由于非线性编辑系统已将素材存储在硬盘上，因此，编辑时只需操作鼠标，便可非常方便地浏览素材、搜索编辑点，正常播放、快放、慢放、单帧播放、倒放均可，且速度可无级调节，操作自如；还可实时定位编辑点，既可用鼠标进行手动粗略定位，也可用时间码精确定位。该系统具有99轨视频和99轨音频，可以以帧的精确度实现编辑，并可精确实现声画同步。其A、B两条视轨相当于A、B卷编辑中的两台放像机。在整个编辑过程中，只需在视、音频轨道上实时调配出入点的画面和声音，十分方便、快捷。如果发生错误，可立即还原而不影响原始文件。对已编好的节目可以任意进行插入、删除或前后调换，每段素材可以任意裁取、多次使用。对于简单切换的镜头，可实行观看编辑效果。静止图像的播放时间可以任意设定，运动图像可以通过时间设定实现慢、快动作处理。同时，它还具有强大的数字特技功能，多种划像方式的二、三维特技，多种三维立体仿真设计，多种常用抠像方式，可以实现视频图像的叠化、卷页、变色、水波、柔化、反光，爆炸、镜像、负像浮雕等特殊效果。该系统除A、B轨外，可实现97层不同视频图像的叠加，其自身就有多种中英文字幕和简单的绘图工具可供选用；还可实现音频信号的混响、变声等效果，并具备预演功能，编辑效果可通过预演窗口随时观看，满意后再生成。非线性编辑系统在制作片头片尾时，更能显示其优越性，不仅给制作高质量的节目提供了充足的表现力，而且也为编辑者的创意提供了丰富的想象力。再次，非线性编辑系统集小型化、一体化、多功能于一身，且软件易于升级，较线性编辑系统有很高的价比性。
四、高清晰度非线性编辑系统在电视节目制作中的应用
随着信息技术的快速发展，单向、被动接收、简单的广播模式已经不能满足人们对于信息多样化、交互性和高质量的要求。因此，就需要提供全新的数字化、高清晰、宽屏幕节目制作手段，来适应人们对于数字广播、电子电影的新需要。而数字媒体技术的出现，为实现这一需求带来可能。利用数字媒体技术，不仅使影视节目制作和传输实现极低的信号损耗，还使得影视节目质量达到一个新的指标——数倍于前的解像度和音响的品质，HD（高清晰度）标准就是数字化技术在电视领域应用的一个范例。尽管高清数字电视技术概念的提出只不过短短几年，但是它以惊人的速度成长并从实验室中走出来，目前已有大量商品化的HD产品和应用。至今，最大的HD市场仍只属欧洲和北美地区的发达国家，HD设备高昂的价格成为其广泛普及不可逾越的障碍。但我们也应该看到，HD对SD（标准清晰度）的更迭是大势所趋。在不久的将来，随着HD技术和标准的完善以及更多厂商加入竞争，HD产品的普及和完全化的HD节目的制作和播出即将到来。就是现在，HD离我们也不再是遥不可及，国内一些经济实力较强的地方电视台，如北京、上海和深圳等地的电视台已部分购入了HD节目制作设备。因此，及早对HD技术和设备进行研究是有其必要性的。
作为电视制作设备的领导厂商，索尼推出的产品在HD技术方面有一定的代表性。现将通过介绍索尼 XPRI 6.0后期非线性编辑系统，对HD技术的普遍原理以及HD节目的制作、信号的处理和转换的一般规律作一探讨。通常对信号质量的评价是用码率来说明的，码率是在单位时间内系统所能达到的最大数据量。例如我国现行采用的彩色电视PAL制式（主要是对应现有电视的分辨率量级，图像质量为演播室水平），其水平清晰度为625线，而场隔行扫描，场频为50Hz（625/50i）。在转换为SD数字电视信号时，水平清晰度转换为576条扫描线，两场隔行扫描，场频同样为50Hz（576/50i）。在ITU-R601数字电视标准中，采用10比特量化时，SD数字电视信号的码率是270Mbps，其有效码率为165.888Mbps。而数字HDTV的图像质量可达到或接近35mm宽银幕电影的水平。通过有效码率的提高，在场频不变的前提下，可为电视画面带来更高的分辨率（高清有200万像素，标清只有40万像素）。在前期制作时，使用HD摄像器材拍摄的画面素材，其画面细节的丰富度和色彩还原能力比用标清器材大为提高。随着广播电视有线网络和电视网络宽带化，为高清电视的广泛实现提供了便利条件，在不久的明天，HDTV将走入寻常百姓家庭。 由此，进行高清数字素材的非线性编辑处理，其运算和存储能力必须有相应的提高。
关键词 视频编辑；非线性编辑；图像处理；交互式
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）186-0049-02
随着计算机的不断发展，对模拟视频进行数字处理越来越广泛。这种技术和传统的视频编辑完全不同。第一步就是对视频的格式进行转换，将其转换成为数字格式，然后将转换完成的视频直接保存到数字视频工作站当中，在这里面要对视频进行编辑。但是编辑并不是完全数字化，源视频的数据还是原来的格式。当前图像采集设备随着科学技术的发展得到了快速的发展，逐渐出现了数字视频工作室。通常情况下在视频工作室当中进行的各种处理都采用数字化的技术完成。
交互式视频编辑和视频编辑来一样，不管在空间上还是在时间上都是一个非常复杂的工作。通常情况下对于交互式视频编辑系统而言，用户界面要好，而且还需要具备非常良好的图形编辑功能，这样可以对视频的任意帧进行编辑。除此之外，还需要有可以直接浏览修改以后的视频的功能。对于视频绘制引擎而言，需要确保最后得到的结果与期望结果相同。图1是交互式视频编辑框架结构图。箭头表示数据流向，可以单向流动，也可以双向流动。图中的Image Editor主要对应帧层次的编辑，Clip Editor主要对应段层次的编辑。Image Editor以插件的形式出现在系统中，提供丰富的图像编辑工具，如淡出、遮罩、水波纹、模糊、胶片化、水彩化、滤波等效果。
IVES将视频编解码和图像编辑完美结合。使用淡入淡出工具有一个前提，要确保确保附近的淡入淡出帧并不会出现重叠。
通常情况下为了可以对任意帧进行编辑，Fade Tool需要可以非常迅速地找到任意帧，并且把帧的图像数据传递给图像视频编辑器里面。如果用户对某个帧编辑完成以后，那么Fade Tool就可以直接对做出的动作进行保存，然后再继续播放和浏览视频。Fade Tool还有一个非常重要的作用就是可以让操作人员快速查看修改视频序列，并且在输出的时候Fade Tool可以直接对视频序列进行调整，@样就会加入一些帧直接将那些重叠进行消除
2 Fade Tool相应的模块与算法
Fade Tool主要是图1里面视频框架的视频编辑器的实现。Fade Tool由四部分所组成：第一个部分主要是视频编解码；第二个部分主要是淡入淡出编辑；第三个部分主要是视频序列调整；第四个主要是绘制。
淡入淡出编辑的工作原理和图像编辑的工作原理是相同的，编辑的对象可以是一个编辑器，也可以是一个图像编辑器。但是后面这种方式实现比较困难，但是可以提供较多的编辑功能。在视频序列调整模块里面直接加入一些帧，并且直接对淡入淡出动作进行更新，这样做的目的就是确保视频序列保持一致。淡入淡出动作主要是由绘制模块所读取的，在完成读取以后将其调整到帧序列上。然后再将视频编码进行压缩，将其直接压缩成帧序列，最后输出用户想要的格式。
通常情况下用户添加淡入淡出动作的时候，每一个动作都会直接保存到动作表里面。对于动作表而言，它的主要功能就是保存用户的操作。但是对序列调整模块以及绘制模块而言，他们都需要用到动作表。淡入淡出动作主要阔阔以下四个部分：第一部分为淡入淡出效果图形；第二部分为淡入帧数；第三部分为淡出帧数；第四部分为中心帧序列号。
为了可以直接将重叠区域检测出来，首先要做的就是对帧进行大小排序，然后比较淡出结束帧号End Fade Num和下一个动作节点的淡入开始帧号Begin Fade Num。如果End Fade Num比Begin Fade Num大，那么就会出现重叠的现象，这时需要加入一些帧来消除重叠。
在将图像里面的重叠进行消除以后，这样就可以直接在视频中绘制效果。对于绘制输入来说，它主要是对帧序列以及动作表进行绘制。绘制的过程简单并且容易操作，另外，通常情况下反走样图像都会有比较好的输出效果。
在进行视频输出的时候，Video Codec主要指的是用户期望的格式，利用编码器要对帧序列进行压缩处理。编码器可以直接依据目前广泛使用的标准来进行处理。
3 实验结果
本文主要论述的是视频编辑工具已在微机系统下实现，所使用的计算机系统是由美国微软公司开发的Windows 2000，使用的开发工具主要是Visual C++。
比如对一段Mpeg 2压缩格式的视频进行编辑，图2主要标示的是编辑时的程序窗口，一般在进行编辑的时候使用反走样技术，绘制时候的窗口如图3所示。
4 结论
目前数字视频编辑广泛应用于各种影视后期的处理。本文主要提出了一种视频编辑的框架，这种框架可以满足对帧进行编辑。本文详细论述了淡入和淡出工具的实现，利用智能的算法可以直接进行消除重叠处理。
参考文献
[1].交互式数字电视媒资注入与分发系统的设计与实现[D].北京：北京邮电大学，2011.
1月14日,新一代图片处理软件可牛影像了2.2正式版。新版本不仅以全新面貌示人,还在原有基础上增强了图片“批处理”的功能,全新的批处理自定义方案,让照片批处理变得更傻瓜更智能。
软件名称:可牛影像
最新版本:2.2.0.1001
软件大小:11.5MB
体验项目:安装过程及软件界面、批处理自定义方案、同文件夹其他照片切换编辑、静态图片编辑恢复预览、智能抠图
软件下载:.cn/detail/34/334655.shtml
安装过程及软件界面
可牛影像2.2版安装时不需要过多设置,在快结束时有一个安装百度工具条的提示,可由用户自行选择是否安装。新版本的界面是清爽的淡蓝色调,功能布局没有变化。
可牛影像2.2版主界面
批处理自定义方案
对图片进行批量处理是一项很方便实用的功能,包括批量调整照片大小、效果处理和打水印等。可牛影像本次新版的一个亮点,就是在批处理工具中增加了“批处理方案”。用户可以使用软件中为我们提供的现成方案,也可以通过设置自定义方案。
可牛影像批量处理工具
软件自带的标准方案有“制作淘宝缩略图”、“磨皮美容网络图片”和“粗黑边框网络图片”。用户自定义的方案也可以保存起来,以后再用到相同的设置时就调出这个方案直接使用,省去了一步一步设置的麻烦。
可牛自带的标准方案
新版可牛影像中还增加了一个贴心功能,就是当我们在编辑照片时,界面下方可以显示出与该照片同文件夹的其他照片缩略图,只要点击想要编辑的图片缩略图,就可以快速切换到该照片进行编辑。
切换到新图片时,如果当前正在编辑的照片还没有保存,可牛会提示用户,所以也不用担心操作丢失了。
图片在编辑状态时看到的效果,往往与保存后再浏览时看到的效果不太一样,使用可牛编辑完图片后,我们则可以先预览一下编辑效果。如果你对当前的效果不满意就返回继续编辑,直到满意后再保存。
图片预览
比较贴心的是,预览时我们还可以点击“复制到QQ”按钮直接将处理好的图片发送给好友。
智能抠图
除了新功能,小编觉得可牛影像中的“智能抠图”也很值得一提。它是可牛影像的一项特色功能,提供的三种抠图模式可交叉使用,让抠图变得很简单。
只要用“选中笔”在要抠取的图像上划一条线,可牛便可通过智能分析,自动选取要抠出的部分。
选中笔智能选取
如果有误选,则用“排除笔”在不要的部分画线去除。
拖动选取范围周边的小圆圈,可以对已选区域进行微调。或者使用“自由抠图”或“形状抠图”来手动选取抠取区域。蒙版的颜色和透明度,也可以根据个人喜好自由调节。
试用总结
第一个部分：3D屏幕硬碰硬
要在这么小的屏幕上评判3D质量孰优孰劣确实很难。理想情况下，3D效果应该酷似鞋盒立体模型，前景被摄对象和背景被摄对象应该有同样的清晰度。但每个人感觉3D的方式不一样；有些人根本看不到3D效果。我在比较了这两款手机屏幕上的图像和视频后，开始觉得自己好像得了内斜视。为了准确地评判哪个3D屏幕的画面更好，我请来了PC World[美]杂志的几位同事发表观点。我装入了同样的两个图像(用高质量3D相机拍出来的专业3D照片)和同样的视频片段(用专业手法拍摄的冰岛风光的3D视频)。
我们根据清晰度、色彩和3D效果强度对照片进行了评判；我们根据播放流畅性、清晰度和3D效果强度对视频进行了评分。测评人员对这两款手机都相当挑剔，但四个编辑中有三人表示HTC EVO 3D的整体3D质量要比LG Optimus 3D更胜一筹。
大多数编辑一致认为，拍摄静态照片时，HTC EVO3D的屏幕有着更好的色彩、清晰度和3D效果。一个编辑表示，拍照静态照片时，EVO 3D“层次分明、前景突出”。另一个编辑表示，虽然EVO 3D上的3D效果很明显，但看起来很一般。选择Optimus 3D胜出EVO 3D的那个编辑表示，后一款手机的色彩昏暗；Optimus 3D则很亮，可是过于饱和了。 至于视频方面，我们意见有分歧。一个编辑强调，LG Opfimus 3D上的3D视频“几乎就谈不上”；另一个编的视频有一种奇怪的“气泡效应”，即图像中间似乎比图像边缘更凸起。据另一个编辑声称，虽视频深度较浅，但更亮的色彩和更高的清晰度使得它成为一款更强悍的3D视频手机。所有编辑一致认为，这两款手机在观看角度方面都要求极其严格。你得把每一款手机都放在脸部的正前方，才看得到3D效果。如果你移动了手机，哪怕稍稍移动一下，3D效果也会看不见。
第二个部分：摄像头和摄像机
HTC EVO 3D和LGOptimus 3D都配备3D摄像头和3D摄像机，所以你可以拍摄3D照片和视频，并在3D电视机或手机上面播放。
为了看看哪款手机拥有更出色的摄像头，PC WoHd[美]实验室改变了平时测试独立式傻瓜相机的方法。我们用摆在距离摄像头不同位置的多个被摄对象组合成了一幅静物场景。如果你看看上面这个图像，会看到表明被摄对象距离摄像头多远的标记。这种安排给了我们远近不一的深度，那样我们就能评判3D的效果有多好。为了让测试更有趣，我们还在进行客观性测试时添加了一部独立的3D相机：富士FinePix Real 3D，看看相比之下这两款手机的效果如何。 我们把每个设备都固定到三角架上，那样就能从同一个距离拍摄所有照片。我们使用全自动模式拍摄了所有图像，没有作任何后期处理。五个编辑组成的评委团在松下TC-P50ST30 3D高清电视上观看了每个设备拍出来的照片，并按照色彩、清晰度、3D深度和整体3D体验等标准对图像评分。编辑们对每个类别给出了片言只语的评分(“出色”、“非常好”、“好”、“尚可”或“差”)，然后我们对这些评分求平均值。
富士相机评分最高，全面得到了“好”的评分。不过我们的评委团大部分成员强调，很难使图像聚焦。一个编辑说，前景部分“看久了让人头痛”；很明显略微有点闪烁。另一个编辑说，颜色有点暗，因而富士相机并未获得总体“非常好”的评分。
名列第二的是HTC EVO3D，它得到了“尚可”的总评分。虽然EVO 3D的图像很容易聚焦，但看起来呈颗粒状。一个编辑说，色彩比另外的那些测试照片来得亮，但似乎过于饱和了。与其他的测试图像相比，EVO 3D照片有着很好的背景深度。
名列第三、所得总评分为“差”的是LG Optimus3D。其图像也很容易聚焦，但我们注意到有一些失真现象。颜色看上去很暗，图像细节部分也很模糊。至于3D，我们没有看到很明显的3D效果：前景没有“突出”，其他图像也是如此。
总的来说，我们并没有被任何摄像头(或相机)的图像质量所镇住。在不远的将来，无法用任何这些摄像头拍摄出下一部3D热门大片。
侧评结论
我还是不相信手机是享用消费级3D的最好媒介，但我觉得HTC EVO 3D和LG Optimus 3D的屏幕和摄像头测试起来绝对很有意思。两者都是非常好的手机，不管有没有3D，但3D方面的赢家明摆着：HTCEVO 3D拥有出色的3D屏幕和摄像头。这倒不是说它一定很好。处理3D时，EVO3D的屏幕和摄像头都有各自的一些问题。