音视频编辑装置及编辑方法
专利汇可以提供音视频编辑装置及编辑方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种音视频编辑装置，利用编辑控制单元中的线性编辑控制子单元向数据编辑单元发送线性编辑操作指令，数据编辑单元进行音视频线性编辑；利用音视频 数据处理 单元进行音视频 信号 与数据编辑单元可识别的数据信号的转换；利用存储单元存储音视频数据。本发明还提供了一种音视频编辑方法。本发明使得本系统不仅可独自与其他设备连接实现非线性编辑，而且可与线性编辑系统连接，实现线性编辑，因此该系统保留了线性编辑系统的优点，另外，本发明将非线性编辑中的 硬盘 改变成为 热插拔 的介质，从而将非线性编辑系统中作为设备的硬盘改变为可移动介质的节目载体。既保留了基于磁带离线交换而建立的电视节目工艺流程，又发挥了非线性编辑的优点。，下面是音视频编辑装置及编辑方法专利的具体信息内容。
1、一种音视频编辑装置，其特征在于，包括：数据编辑单元、存储单元、 编辑控制单元、显示输出单元、音视频数据处理单元和音视频接口单元，
所述编辑控制单元包括线性编辑控制子单元，用于向所述数据编辑单元 发送线性编辑操作指令；
所述数据编辑单元，根据接收的线性编辑操作指令，进行音视频线性编 辑；并通过显示绘图阵列VGA接口与所述显示输出单元相连；
所述音视频数据处理单元，与所述数据编辑单元相连，用于进行音视频 信号与所述数据编辑单元可识别的数据信号的转换；
所述音视频接口单元，与所述音视频数据处理单元相连，用于对外提供 音视频输入输出接口；
所述存储单元，且与所述数据编辑单元相连，用于存储音视频数据，且 至少包括一个存储子单元。
2、如权利要求1所述音视频编辑装置，其特征在于，所述编辑控制单元 还包括非线性编辑控制子单元，通过串行数据总线与所述数据编辑单元相连， 用于控制所述数据编辑单元进行音视频非线性编辑。
3、如权利要求2所述音视频编辑装置，其特征在于，所述非线性编辑控 制子单元进一步包括控制面板、键盘、无线控制器和红外控制器；所述线性 编辑控制子单元为控制面板。
4、如权利要求1所述音视频编辑装置，其特征在于，还包括：数据接口 单元，与所述数据编辑单元相连，用于与外界设备进行数据通信。
5、如权利要求4所述音视频编辑装置，其特征在于，所述数据接口单元 进一步包括：USB接口子单元、1394接口子单元、LAN接口子单元和FC接 口子单元。
6、如权利要求2所述音视频编辑装置，其特征在于，所述存储子单元包 括：iVDR硬盘、SD卡、光盘或基于半导体存储介质的固体闪存盘。
7、如权利要求6所述音视频编辑装置，其特征在于，还包括：所述存储 子单元通过串行ATA接口与所述数据编辑单元相连。
8、如权利要求1所述音视频编辑装置，其特征在于，还包括：扩充数据 接口单元。
9、如权利要求1所述音视频编辑装置，其特征在于，还包括：头戴式耳 机HEADPHONES接口单元。
10、如权利要求1所述音视频编辑装置，其特征在于，所述数据编辑单 元包括：PC计算机或Apple计算机中的Windows操作系统、MAC操作系统 或嵌入式操作系统。
11、一种音视频编辑方法，该方法利用计算机系统实现，包括：数据编 辑单元、存储单元、编辑控制单元、显示输出单元、音视频数据处理单元和 音视频接口单元，其特征在于，包括以下步骤：
A、通过编辑控制单元选择音视频编辑模式，如果选择线性音视频编辑模 式，则转步骤B；如果选择非线性音视频编辑模式，则转步骤C；
B、控制计算机系统与线性编辑录像机互联，实现音视频线性编辑；
C、控制计算机系统进行音视频非线性编辑。
12、如权利要求11所述音视频编辑方法，其特征在于，所述步骤B进一 步包括：
B1读取计算机系统的存储单元中的音视频数据；
B2通过音视频处理单元将数据编辑单元可识别的数据转换为音视频数 据；
B3、通过音视频接口单元将音视频数据传送到线性录像机；
B4、通过操作所述计算机系统中的编辑控制单元，进行音视频线性编辑。
13、如权利要求11所述音视频编辑方法，其特征在于，所述步骤C进一 步包括：
C1、从外部数据接口或存储单元中读取音视频数据；
C2、通过编辑控制单元进行非线性音视频编辑；
C3、将编辑完成的数据存储于存储单元或由外部数据接口输出。
14、如权利要求11所述音视频编辑方法，其特征在于，所述存储单元至 少包括一个存储器，所述存储器包括：iVDR硬盘、SD卡、光盘或基于半导 体存储介质的固体闪存盘。
15、如权利要求11所述音视频编辑方法，其特征在于，所述存储器通过 串行ATA接口与数据编辑单元通信。
16、如权利要求11所述音视频编辑方法，其特征在于，所述控制输入单 元包括：控制面板、键盘、鼠标、无线控制器或红外控制器。
技术领域
本发明涉及广播电视领域，尤其涉及一种音视频编辑装置及编辑方法。
背景技术
另外，线性编辑方式的实质是复制，是将源素材复制到另一盘磁带上的 过程。当我们进行编辑复制时，每复制下来的一个画面，信号质量都会随之 衰减，再加上特技、配音等环节，对图像损伤就更为明显。往往编辑人员为 了保证画面质量，不得不放弃一些很好的艺术构思和处理方法。若用素材带 重新编辑的话，那么工作量就太大了。还有，录像机磁头磨损和磁带受损又 影响信号质量。例如编辑一个专题片，要选择上百甚至上千个镜头，录像机 来回搜索反复编辑，使录像机机械磨损严重，录像机操作强度加大，寿命减 短，同时会影响到磁带的质量，结果导致信号质量下降。
针对线性编辑方式的不足，产生了非线性编辑方式。非线性编辑的核心 是将音视频素材转换为计算机数据文件进行处理，以计算机文件的形式制作、 存储、复制和传输过程中不受干扰，不产生失真。非线性编辑将素材中所要 画面的镜头挑选出来，得到一个编辑次序表，非线性编辑的实质是获取素材 的数字编辑档案，更突出了素材调用的随机性，可以任意组合、方便灵活， 编辑人员可以不受硬件功能的限制。另外，存储的音视频文件能高质量地长 期保存并多次重放，编辑多少次版都不会引起图像质量下降。
虽然非线性编辑相对于线性编辑具有很大优越性，但是，由于目前情况， 线性编辑方式与非线性编辑方式长期共同存在，且不相互兼容，如果想统一 使用非线性编辑方法，势必需要更新大量设备器材，造成成本大幅度提高。
另外，由于现有的非线性编辑系统只能实现以磁带为节目源的非线性编 辑。即摄像机获取以磁带为介质的节目信息，磁带中的视音频素材经由放像 机和非线性编辑系统被数字化存入计算机硬盘，进而进行非线性编辑；最终 将非线性编辑后的节目输出到磁带上。因此，现有技术中仍然存在存储介质 转换的过程，进而导致电视节目信号的损失及节目制作过程的繁琐和复杂， 降低了节目制作效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种音视频编辑装置，包括：数据编辑 单元、存储单元、编辑控制单元、显示输出单元、音视频数据处理单元和音 视频接口单元，
所述编辑控制单元包括线性编辑控制子单元，用于向所述数据编辑单元 发送线性编辑操作指令；
所述数据编辑单元，根据接收的线性编辑操作指令，进行音视频线性编 辑；并通过所述显示绘图阵列VGA接口与所述显示输出单元相连；
所述音视频数据处理单元，与所述数据编辑单元相连，用于进行音视频 信号与所述数据编辑单元可识别的数据信号的转换；
所述音视频接口单元，与所述音视频数据处理单元相连，用于对外提供 音视频输入输出接口；
所述存储单元，且与所述数据编辑单元相连，用于存储音视频数据，且 至少包括一个存储子单元。
所述编辑控制单元还包括非线性编辑控制子单元，通过串行数据总线与 所述数据编辑单元相连，用于控制所述数据编辑单元进行音视频非线性编辑。
所述非线性编辑控制子单元进一步包括控制面板、键盘、无线控制器和 红外控制器；所述线性编辑控制子单元为控制面板。
还包括：数据接口单元，与所述数据编辑单元相连，用于与外界设备进 行数据通信。
所述数据接口单元进一步包括：USB接口子单元、1394接口子单元、LAN 接口子单元和FC接口子单元。
所述存储子单元包括：iVDR硬盘、SD卡、光盘或基于半导体存储介质 的固体闪存盘。
还包括：所述存储子单元通过串行ATA接口与所述数据编辑单元相连。
还包括：扩充数据接口单元。
还包括：头戴式耳机HEADPHONES接口单元。
所述数据编辑单元包括：PC计算机或Apple计算机中的Windows操作系 统、MAC操作系统或嵌入式操作系统。
本发明还提供了一种音视频编辑方法，该方法利用计算机系统实现，包 括：数据编辑单元、存储单元、编辑控制单元、显示输出单元、音视频数据 处理单元和音视频接口单元，包括以下步骤：
A、通过编辑控制单元选择音视频编辑模式，如果选择线性音视频编辑模 式，则转步骤B；如果选择非线性音视频编辑模式，则转步骤C；
B、控制计算机系统与线性编辑录像机互联，实现音视频线性编辑；
C、控制计算机系统进行音视频非线性编辑。
所述步骤B进一步包括：
B1读取计算机系统的存储单元中的音视频数据；
B2通过音视频处理单元将数据编辑单元可识别的数据转换为音视频数 据；
B3、通过音视频接口单元将音视频数据传送到线性录像机；
B4、通过操作所述计算机系统中的编辑控制单元，进行音视频线性编辑。
所述步骤C进一步包括：
C1、从外部数据接口或存储单元中读取音视频数据；
C2、通过编辑控制单元进行非线性音视频编辑；
C3、将编辑完成的数据存储于存储单元或由外部数据接口输出。
所述存储单元至少包括一个存储器，所述存储器包括：iVDR硬盘、SD 卡、光盘或基于半导体存储介质的固体闪存盘。
所述存储器通过串行ATA接口与数据编辑单元通信。
所述控制输入单元包括：控制面板、键盘、鼠标、无线控制器或红外控 制器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明使得本系统不仅可独自与其他设备连接实现非线性编辑，而且可 与线性编辑系统连接，实现线性编辑，因此该系统保留了线性编辑系统的优 点，更加适用于熟悉线性编辑系统的技术人员，并且，该系统兼顾了原有的 线性编辑系统，实现了电视节目制作由线性到非线性的平滑过渡，不至于造 成原有线性编辑系统资源的浪费。
另外，本发明利用iVDR作为移动存储介质，可以方便地插入和拔出设备， 离线携带使用，当该移动存储介质被拔出主机时，保证正在编辑节目在该介 质中的节目数据和素材完整，当该存储介质被再次插入主机或其它兼容设备 时，能够继续进行节目编辑。并且具有容量大、使用成本低的特点，并且iVDR 的硬盘可插拔的特点使得节目制作的在线/离线切换更加迅速，而且文件格式 兼容性高，能够满足可直接在素材硬盘进行非线性编辑的要求；因此，符合 长期以来影视节目制作机构形成的基于磁带的制作工艺流程；且由于读写速 度快，可以迅速进行在线和离线切换。
另外，本发明使用串行ATA总线连接多个移动存储介质，实现了在单一 存储介质中的非线性编辑，同时具有热插拔功能。
附图说明
图1是本发明音视频编辑装置基本原理结构图；
图2是本发明音视频编辑装置具体实施例结构图；
图3是本发明音视频编辑方法流程图。
具体实施方式
本发明的音视频编辑装置的一个具体实施方式是基于计算机系统进行音 视频线性编辑装置，明显不同于传统的磁带式线性音视频编辑机，基本结构 如图1所示，包括：音视频接口单元101、音视频数据处理单元102、数据编 辑单元103、显示输出单元104、编辑控制单元105、存储单元106。用户通 过所述编辑控制单元105中的线性编辑控制子单元(与普通线性录像机的面 板相同)，向数据编辑单元103发送操作指令；数据编辑单元103根据接收的 操作指令进行音视频线性编辑；音视频数据处理单元102将数据编辑单元可 识别的数据转换为音视频信号或将音视频信号转换为数据编辑单元可识别的 数据；音视频接口单元101与音视频数据处理单元102相连，用于从线性录 像机接收或向线性录像机发送音视频信号；所述存储单元106与数据编辑单 元103相连，至少包括一个存储子单元，可以是iVDR硬盘、SD卡、光盘或 基于半导体存储介质的固体闪存盘等，通过串行ATA接口与数据编辑单元103 相连，用于存储需要编辑或已经编辑完成的音视频数据。
本发明音视频编辑装置的另一个具体实施方式是将线性音视频编辑功能 与非线性音视频编辑功能集成在一个计算机系统中，成为一个既能进行线性 编辑又能进行非线性编辑的音视频编辑装置。该装置结构如图2所示，包括： 音视频接口单元201、音视频数据处理单元202、数据编辑单元203(实际上 为计算机系统中的中央处理器)、显示输出单元204、编辑控制单元205(包 括线性编辑控制子单元205a和非线性编辑控制子单元205b)、存储单元206 (包括多个存储子单元)、数据接口单元207、扩充数据接口单元208和头戴 式耳机HEADPHENES单元209。
线性编辑控制子单元205a通过RS-422、RS-232、RS-422或RS-485接口 与数据编辑单元203相连，其中，RS-422、RS-232、RS-422与RS-485都是 串行数据接口标准，RS-422协议是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传 输规范，传输速率为10Mb/s，传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s 时)，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器；RS-485接口，增加了 多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了 发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围。线性编辑控制子 单元205a包括与线性录像机面板相同的面板，用户通过对该控制面板的操作 可以产生相应的指令，该些指令通过串行总线接口进入数据编辑单元203后， 转化为线性录像机可以识别的控制信息，通过控制信息接口发送至线性录像 机，实现线性编辑操作。
非线性编辑控制子单元205b包括控制面板、键盘、鼠标、无线控制器及 红外控制器等设备，用户可以通过上述设备调用非线性编辑程序进行音视频 非线性编辑。
本实施例存储单元206中的存储子单元采用IVDR(Information Versatile Disk for Removable usage，信息通用移动硬盘)。IVDR是将硬盘、文件系统及 接口规范整合在一起，且包括了其他许多相关的技术规范，是一套面向计算 机系统和视听设备应用的全新数据存储平台标准，其最终目标是成为计算机 系统和信息家电领域的通用移动硬盘标准。目前的iVDR硬盘按尺寸分有4 种：3.5英寸的iVDRparallel、2.5英寸的iVDR、1.8英寸的iVDR mini和1 英寸的iVDR macro。此外，各个尺寸的iVDR硬盘均可添加公开键密码方式 用于版权保护；iVDR硬盘防震性能超过900G，接口寿命达到插拔10000次。
并且，存储单元206通过SATA(Serial ATA，串行ATA)与数据编辑单 元203通信。其中，SATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力， 与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查，如果发 现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还 具有结构简单、支持热插拔的优点。Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达 150MB/sec，这比目前最快的并行ATA所能达到133MB/sec的最高数据传输 率还高，而在已经发布的Serial ATA 2.0的数据传输率将达到300MB/sec，最 终Serial ATA 3.0将实现600MB/sec的最高数据传输率。由于使用该种存储介 质，实现在单一数据存储介质内进行非线性编辑，该介质可随时插拔，成为 可移动介质，且该介质插拔时可以保证编辑的节目及素材完整性，并确保再 次插入该设备或其它兼容设备时能继续完成节目的编辑或合成。(该功能由软 件完成，当载有节目的硬盘被拔出时，通过软件将所有有关该节目和素材的 有效数据均已经存储于该硬盘上，所以当该硬盘被插入其它(或同一个)编 辑系统时，可保证编辑的节目及素材的完整性。)
显示输出单元204通过VGA(Video Graphics Array，显示绘图阵列)与数 据编辑单元203相连，接口采用非对称分布的15pin连接方式。显示输出单元 204可以显示线性或非线性编辑的操作界面，也可以显示所编辑节目的图像和 其它信息。
音视频数据处理单元202和音视频接口单元201之间通过分量视频信号、 SDI、复合信号传输视频信号；通过音频通道传输音频信号。其中，分量视频 信号也叫色差信号(YUV)，分为隔行色差信号(Y、Cr、Cb)和逐行色差 信号(Y、Pr、Pb)；SDI(Serial Data Interface，串行数字接口)包括两种SDI 标准：标准清晰度(SD)和高清晰度(HD)SDI。这两个标准的基本电气规 范相同，其主要差别是HD-SDI具有更高的1.485Gbps和1.485/1001Gbps数据速 率，而SD-SDI数据速率范围为143Mbps至540Mbps，最常用速率为270Mbps； 复合视频信号是我们日常生活中最为常见的视频信号，它在一个传输信号中 包含了亮度、色度和同步信号。由于彩色编码的不同，复合视频又有PAL、 NTSV、SECAM制式之分。复合视频信号本身的带宽只有5MHz(NTSC制式 带宽仅4.5MHz)，中间又加了彩色副载波信号(NTSC制为3.58MHz，PAL和 SECAM制为4.43MHz)。
数据接口单元207及数据扩展接口单元208用于接收外部设备音视频数 据，包括：USB接口、1394接口、LAN接口、FC(光纤)接口、及以太网接 口。其中，IEEE1394一项具备视频数据传输速度的串行接口标准，IEEE1394a 接口的最大数据传输速率为400MBps IEEE1394b的最大数据传输速率可达 4Gbps。以太网接口包括百兆以太网、千兆以太网等接口，其数据速率分别可 达到100Mbps、1000Mbps。USB接口包括两大标准，即USB1.1标准与USB2.0 标准。前者理论数据传输带宽12mbps，应用在闪存盘上的实际传输速度为1M/s 左右；后者在不改变USB1.1标准的插头和传输导线的条件下，将接口传输性 能提高了40倍左右，数据传输带宽高达480mbps。
另外，本发明中可以采用多种编码方式，比如：采用MPEGII编码方式、 H.264、WMV9和中国自己的AVS等。由于本发明中编码部分可以随时简便的 更换，实现了多种编码方式的兼容，这样一来用户的选择余地就很大了，升 级成本也大大降低。
利用上述音视频编辑系统可实现多种方式的节目编辑，主要包括：
方式1，通过非线性编辑控制单元205b输入非线性编辑指令，控制数据 编辑单元203从存储单元206中的任一存储子单元，或通过数据接口单元207、 扩充数据接口单元208或从其它设备读取音视频数据，并通过控制面板或外 置鼠标、键盘输入操作命令，调用非线性编辑程序进行非线性编辑，然后将 编辑好的节目通过音视频数据处理单元202、音视频接口单元201输出、或存 储于存储单元内的任一iVDR硬盘，或通过其它通信接口传输至外设。
方式2，通过非线性编辑控制单元205b输入非线性编辑指令，控制数据 编辑单元从音视频接口单元201读取音视频信号，并经过音视频数据处理单 元202将音视频信号转换为数据编辑单元可识别的数据，并通过控制面板或 外置鼠标、键盘输入操作命令，调用非线性编辑程序进行非线性编辑，然后 将编辑好的节目通过音视频数据处理单元202、音视频接口单元201输出、或 存储于存储单元内的任一iVDR硬盘，或通过其它通信接口传输至外设。
方式3，用户通过线性编辑控制子单元205a输入线性编辑指令，控制数 据编辑单元203从存储单元206中的任一存储器中读取音视频数据文件，并 由音视频数据处理单元202将经过数据编辑单元206处理的数据转换为音视 频信号，并通过音视频接口单元201发送至另一台线性录像机，进行线性编 辑，将完成的节目录制到磁带上。所述编辑指令通过数据编辑单元203转化 为线性编辑机可以识别的命令，通过控制线传输到线性录像机。
本发明还提供了一种音视频编辑方法，如图3所示，包括：
s101，通过编辑控制单元选择音视频编辑模式，如果选择线性音视频编辑 模式，则转步骤s102；如果选择非线性音视频编辑模式，则转步骤s103；
s102，控制计算机系统与线性编辑录像机互联，实现音视频线性编辑；即 读取计算机系统的存储单元中的音视频数据；通过音视频处理单元将数据编 辑单元可识别的数据转换为音视频数据；通过音视频接口单元将音视频数据 传送到线性录像机；通过操作所述计算机系统中的编辑控制单元，进行音视 频线性编辑。
s103，控制计算机系统进行音视频非线性编辑，即从外部数据接口或存储 单元中读取音视频数据；通过编辑控制单元进行非线性音视频编辑；将编辑 完成的数据存储于存储单元或由外部数据接口输出。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此， 任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
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