特技与切换

特技与切换l．了解视频切换与特技处理的概念及特性。2．理解将多路彩色电视信号进行特技处理的基本条件。3．理解模拟特技效果及其实现方式。4．理解数字特技效果及其实现方式。5．了解模拟特技机的基本构成及工作原理。6．了解数字特技机的基本构成及工作原理。7．掌握图文、动画制作系统的类型及构成。一概述所谓切换，可以简单地理解为“转换”或“过”。在电视节目制作中是指从多路电视节目中不断地选择并输出其中一路的过程，相应地，完成这项任务的设备就称为视频切换设备。实际上，电视节目的传送除了要保证必要的技术指标以外，还要考虑艺术性的要求。在一些大型的文艺节目和体育比赛的直播现场，往往是由几部，甚至几十部摄像机在从不同角度进行拍摄，所有这些摄像机输出的信号，最后都要集中到视频切换设备，然后按导演的意图选择其中的一路信号作为电视节目播出。所谓特技，就是指特殊技巧。在电视节目制作中是指用特殊的电子处理而获得的特殊画面效果。早期的视频切换与特技效果是由不同的设备（视频切换台与特技效果发生器）分别产生的。在实际的电视节目制作过程中，特技效果往往是画面过渡的常用形式，也是对整个画面效果进行艺术处理的基本手段，为了使用方便，目前已经将视频切换与特技设备合二为一，并称为视频切换器或切换器，也称为视频混合器或混合器。国外有的地方称为特技切换器或特技发生器，画面过渡常用的技术手段主要有混合、扫换、切换等。画面合成常用的技术手段有混合、扫换、键控、切换等。混合、扫换、键控、切换等画面过渡和画面合成的技术手段是对模拟电视信号进行处理的过程中常用视频特技效果，被称为模拟特技。随着数字信号处理技术的不断发展，近年来在电视节目制作领域出现了数字视频切换与特技设备。由于数字信号可以在存取速度较快的半导体存储器中进行读／写操作，这样以来，在进行视频切换与特技处理时，如果把模拟现频信号变成数字信号并存储于帧存储器中，然后，通过对这些数字信号进行各种不同的读写处理，就可以得到各种在模拟状态下无法实现的特殊效果。具体来说，数字特技能对图像本身进行尺寸、形状和亮色变化的处理，如扩大、缩小、旋转、多画面、随意轨迹移动和多重冻结等。借助数字特技设备，电视节目制作人员在节目制作中可对各种画面素材进行更充分的艺术再创造，制作出更富有创造性、风格新颖、艺术完美的电视作品来。二、模拟特技效果及实现方式（一）多路彩色全电视信号进行特技处理的条件1．多路彩色全电视信号在进行特技处理时必须保持严格同步这里所说的同步，是指进行特技处理的多路彩色全电视信号中的行同步信号、场同步信号、色同步信号及副载波信号的频率和相位必须保持严格的一致。这就要求进行特技处理的多路彩色全电视信号必须来源于同一同步源，或者互相锁相的同步源，即处于同一同步源的同步锁定状态。2．多路彩色全电视信号在进行特技处理时其黑电平必须保持一致（二）模拟特技效果与实现方式模拟特技主要包括切换、混合、扫换和键控4种形式。切换切换是最简单的画面过渡方式，是指由一个电视画面直接转换为另一个电视画面，在电视屏幕上表现为：一个画面瞬间变换为另一个画面，其转换过程如图3．l所示。进行切换处理时，除了要求A、B两路信号要处于同步锁定状态外，在切换动作过程中还要做到两点：一是画面的取代速度要足够快，使切换过程干净利落；二是切换时引起的干扰不能出现在电视屏幕上，保证切换前后的画面稳定。为此，视频切换系统普遍地使用了动作快捷的电子开关，并要求从一路机频信号切换到另一路视频信号时，切换点应处于场逆程期间。另外，对于切换来说，同一时刻只能有一路信号输出，为了保证在接通一路信号时，位于同一母线中其他各路均处于关断状态，视频切换系统对同一母线上的视频开关实现了自锁和各视频开关间的互锁。A视频切换开关切换是用一个电视画面迅速取代另一个电视画面的过程，因此切换设备的核心就是切换开关。由于普通的机械开关动作速度慢而且在断开状态时存在分布电容，这对于上限频率高达6MHZ的视频信号来说是不可以忽略的。b场控切换为了使切换时引起的干扰不出现在电视屏幕上，保证切换前后的画面稳定，要求切换动作必须在场消隐期间完成。为了实现逆程切换，视频电子开关的直流控制电压应在场逆程期间起作用。因此，需要在逆程期间产生一个控制脉冲，并使机频交叉点仅仅在控制脉冲和直流控制电压共同作用时，才能使电路变为导通状态，二者缺一不可。这个与场频一致的控制脉冲，通常称为场控脉冲，在它控制下的切换称为场控切换。为了保证在接通一路信号时，位于同一母线中其他各路均处于关断状态，视频切换系统对同一母线上的视频开关实现了自锁和各视频开关间的互锁。当按下信号母线上的某一按键时，控制电路使此路机颜开关接通的同时，还送给“复位脉冲形成”电路一个信号，使它产生一个复位脉冲，去关断母线上其余各路现频开关（包括原来处于导通状态的视频开关），这样就保证了同一母线上视频开关在同一时刻只可能有一路处于接通状态，电路自动实现了自锁和互锁。混合与切换所不同的是，混合的转换过程较慢，在屏幕上表现为一个画面由强变弱至逐渐消失，而另一画面同时由弱变强至最终取代前一画面。因此，混合也称为慢转换或淡变。具体来说，混合又包括X形切换和V形切换两种形式。X切换在电视屏幕上表现为在A画面逐渐消失的过程中B画面逐渐出现，最终取而代之。也就是说，在整个切换的过程中，两个画面是同时存在的，只是原来的画面逐渐变弱，后一画面逐渐变强。两路信号的变化过程如同字母X的形状，如图3．2所示，因而形象地称为X切换。V切换是在A路信号逐渐消失之后，B路信号才逐渐出现。在电视屏幕上表现为前一个画面逐渐变暗到完全消失之后下一个画面才逐渐出现。两路信号的变化过程如同字母V的形状，实现V切换的基本原理是，先让信号Ua与黑色信号进行淡出的X形切换，然后再让Ub与黑色信号进行淡入的X形切换，从而实现由画面A到B的V形切换，如图3．5所示。扫换扫换是一种分画面特技，所谓分画面特技，是指整个电视屏幕被A、B两个画面所分割，并且两个分画面的分界线还可以沿所需要的方向移动，A、B画面分割屏幕的分界线由特技效果发生器所提供的波形决定。扫换的基本原理实现扫换的原理框图如图3．6所示，A、B两路彩色全电视信号分别加到各自的门控放大器中，在门控放大器上，分别加上由门控脉冲电压形成电路产生的控制电压，控制电压的波形不同，产生的扫换效果亦不同，若控制电压为波形完全相同但极性相反的行频门控脉冲电压，则门控放大器A导通（或B导通）时，B截止（或A截止）；B导通（或A导通）时，A截止（或B截止）。这样，在输出的每一行电视信号中，一部分为A画面，另一部分为B画面，实现了A、B两路电视信号的分画面特技。如果门控电压的跳变沿能沿图中箭头的指向前后移动，那么画面A、B在电视屏幕上的相对大小就可以变化了。键控键控也是一种分割画面的特技形式，与扫换所不同的是，键控特技不是一种镜头组接的过渡手段，而是将两个电视画面的部分内容镶嵌在一起而同时出现在被分割的电视屏幕上，其画面分割线常常是不规则的文字、符号或自然景物等。常常也将这种特技方式称为抠像，“抠”与“填”是键控技术的实质。“抠”就是利用前景物体轮廓作为遮挡控制电平，将背景画面的颜色沿该轮廓线抠掉，使背景变成黑色。“填”就是将所要叠加的视频信号填到被抠掉的无图像区域，而最终生成前景物体与叠加背景合成的图像。正常情况下，被抠的图像是背景图像，填入的图像为前景图像。用来抠去图像的信号称为键信号，形成键信号的信号源为键源。按键源的性质分类主要有内键和外键两种。①内键内键又叫自键，它是以参与键控特技的其中一路信号作为键源信号来分割画面的特技，内键的键源与键填充是同一个图像信号，如果键源信号记做A，背景信号记做B，则内键可简述为A抠B填A。进行内键处理时，通常将键源信号分为二路，其中一路经键控信号处理器产生抠像信号，另一路作为“填充信号”填入被抠掉的部分。内键特技一般用于文字、图形的叠加。内键的键源信号只有高低两种电平，在键源信号为高电子时门控放大器输出键源信号本身，在低电平时门控放大器输出背景图像。目前内键主要用于色键特技。②外键相对于内键特技而言，外键特技的键源信号不是由参加键控特技处理的填充（前景）信号或背景信号形成的，而是由第三路机频信号作为键源所形成的，如果填充（前景）信号记做A，背景信号记做B，键源信号记做C，则外键可简述为C抠B填A。外键特技常用于彩色字幕的插入。（2）按产生键信号的键源图像成分分类主要有亮度键和色度键两种。①亮度键它是利用键源图像的亮度差别来形成健信号的，亮度键要求键源图像有较高的亮度（黑白）反差，亮度键又称为黑白键。亮度键既可用于内键，也可用于外键。图3．10为亮度键用于内键的原理示意图，图3．11为亮度键用于外键的原理示意图。②色度键色度键又称为色键，它是利用键源图像的色度差别来形成键信号的，色键的键源信号通常来自演播室，利用演播室内彩色幕布和前景图像（如演员图像）之间的色调差别来形成键信号，用键信号去抠另一路背景图像，再填入彩色幕布的前景图像（如演员图像）。色键也是内键的一种形式。色键要求键源图像信号具有较高的色度反差，即要求键源信号中不能含有与其后幕布（背景）的彩色色调相同或相近的色调，也就是要求键源信号的前景和背景的色调尽量分开，最好是补色关系，以保证两者之间的色调差别。由于人体肤色的原因，传统的色键处理中背景画面的颜色一般选择高饱和度的蓝色或绿色。模拟特技机的基本构成及工作原理1．模拟特技机的基本组成及工作原理一台完整的模拟特技机，往往是由用视频开关构成的开关矩阵、l－4个混合效果放大器以及各种特技效果发生器组合而成，不同的组合方法和组合数量可获得不同规模和用途的特技机。(1）开关矩阵开关矩阵的作用是从多路视频信号源中选取若干个图像送到一个或几个混合效果放大器去进行加工。由于每个混合键控放大器可同时加工两路视频信号。因此，要能同时从m个视频信号中选出n个信号送到这些混合键控放大器中去，就需要一个mxn的开关矩阵。m表示信号源数，n表示可同时加工的信号源数。（3）特技效果发生器混合效果放大器提供了进行特技加工的可能，但是如果不配备特技效果发生器它仍然只能进行慢转换，特技效果发生器有扫换图形发生器、色键合成器、键控波形发生器、非相加混合器、四分画面发生器等。每个M／E配备了这些效果装置才可以对从开关矩阵选出的两路信号做混合、扫换、色键、内健、外键、非相加混合和四分画面等特技效果处理。