影片製作全攻略(一)

  來源: 影片之家  作者:蟲蟲  日期:2009-01-12 00:59:53   我要評論

當你觀看精彩的電影大片、精美的電視節目和網路上的《一個饅頭引發的血案》時,你可知道這些影片中的精彩畫面是如何製作出來的?臨淵羨魚,不如退而結網。我們現在就開始影片世界之旅,自己動手製作精彩的節目。

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圖 1 甲:「這個飛機撞擊世貿大樓的影片特效做的太逼真了!」

乙:「這該不會是真的吧?」

一、 開始影片世界之旅

1) 什麼是影片?

很多人在小學《自然》課上應該都做過這個遊戲:「在一個扇子一面畫一只小鳥,另一面畫一個籠子,當快速轉動這個扇子時,就會看到小鳥被關到了籠子裡。」這個現象揭示的正是影片的基本原理——眼睛的視覺暫留原理。

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圖 2 扇子實驗

根據視覺暫留原理,當連續相互關聯的圖像(一般把靜止的畫面稱為圖像)快速變化時,人眼看到的這個圖像變化的過程就是影片。電影、電視和計算機影片都是根據這個原理來做到的。

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圖 3 相互關聯的連續圖像變化構成影片

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  你知道嗎?

當光源刺激眼睛視網膜建立視覺以後,光源即使消失,景象也會在視覺中保留一段時間,這就是視覺暫留。如果在這段時間內,下一幅圖像又出現了,就會在我們眼睛裡形成連續的畫面。

2) 影片的發展簡史

1832年,約瑟夫•柏拉圖發明了紙盤看片機,靜止的圖像通過它動了起來。

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圖 4 紙片看片機

之後,愛迪生發明了「電影視鏡」,這是一個可放50英尺影片的大櫃子,影片首尾連接成片環,用馬達驅動後循環放映,裡面裝有放大鏡,人湊在窺視孔上就能看到放大了的影片畫面,在中國稱其為”西洋鏡”。

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圖 5 通過觀察孔觀看早期電影

1895年12月28日,法國路易•盧米埃爾兄弟通過改造愛迪生的這種「電影視鏡」發明了第一台電影放映機,他們在巴黎一家咖啡館內用這台電影放映機將自己拍攝的膠片放映到銀幕上,電影正式誕生。

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圖 6 電影機

現在,與電影同樣廣泛應用的影片是電視。19世紀末,俄裔德國科學家保爾•尼普可夫通過電話能夠使用電傳遞聲音而想到用電來傳送圖像。根據這個設想,他製作了一種做到分解圖像的裝置——「尼普可夫圓盤」,可以把圖像分解成許多小點(像素),並將小點進行逐行傳輸。

1926年1月26日,英國發明家貝爾德研制的電視公開播送,人們將這一天作為電視誕生的日子,這時的電視還是機械電視。

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圖7 貝爾德和他發明的機械電視系統

1931年,俄裔美國科學家茲沃雷金製造出了較好的錄影機顯像管。同年,進行了一項對一個完整的光電錄影管系統的實地試驗,完成了使電視錄影與顯像完全電子化的過程,電子電視誕生了。之後,電視開始進入人們生活之中,不斷發展。

進入到多媒體時代,計算機能夠處理的信息由最初的數字和符號擴展到文字、圖像和聲音等多種類型,這使得影片處理與計算機技術的結合應運而生,這就是數字影片。起初,數字影片的製作只能在專業的工作站上做到,目前,普通電腦已經可以滿足基本影片製作的需要,以《繪聲繪影》為代表的一系列針對個人和家庭用戶的影片製作軟體使得影片製作簡單化,不再需要很多的專業知識了。

3)模擬影片和數字影片

目前,影片可以分為模擬影片和數字影片兩大類。模擬影片是通過在電磁信號上建立變化來支持圖像和聲音信息的傳播和顯示,現在我們一般在電視機上收看的節目都是模擬影片。數字影片則是使用計算機將模擬影片轉換成數字信號來儲存,我們觀看的VCD和DVD影碟以及計算機上的影片文件都是數字影片。模擬和數字的差別在於其記錄方式,如同我們原來使用的磁帶(保存聲音模擬信號)和現在使用的MP3(保存聲音數字信息)。

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  你知道嗎?

如果用示波器來觀看信號的波形,模擬信號由一些連續鋸齒狀的山峰和山谷組成,數字信號則是由一類似於直方圖的波形組成(分別代表數字「0」和數字「1」)。計算機只能處理數字信號,不能處理模擬信號,所以計算機處理影片之前,必須首先通過數字/模擬(D/A)轉換器將模擬影片和模擬電影信號傳送到計算機中,這個轉換過程就是影片采集。如果要在普通電視機上觀看數字影片,則需要一個從數字到模擬的轉換器將二進制信息解碼成模擬信號,這個轉換器就是現在的數字電視機頂盒。

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圖 8 示波器

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圖 9 模擬信號(左)和數字信號(右)

很多較早接觸計算機的人應該還記得在電腦上用硬體解壓卡觀看VCD影碟的那種激動心情吧,既為精彩的影片畫面和聲音效果所感動,又為不用多買一個當時極其昂貴的VCD機而欣喜。使用解壓卡來觀看影片就是通常所說的硬解壓。

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圖 10 VCD解壓卡

1995年後,隨著CPU運算速度的提高和MMX技術的出現,在電腦上觀看VCD不再需要購買昂貴的硬體解壓卡了,隨著出現的是用軟體來觀看影片(代表軟體有Xing Player),也就是通常所說的軟解壓。現在我們使用超級解霸、暴風影音和Power DVD等軟體來看影片都是使用的軟解壓方式。

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圖 11 使用Xing Player觀看影片

這裡可能有的人要問了,上面所說的解壓是怎麼回事呀?壓縮和解壓縮說的不是壓縮軟體WinZIP和WinRAR嗎?其實,影片壓縮和我們平常見到的使用WinRAR壓縮文件兩者中的壓縮概念是一樣的,都是把一個包含很多數據的大文件通過特定的方式壓縮成較小的文件。這是因為當我們把模擬影片采集到計算機中時,如果不進行壓縮,生成的數字影片文件往往會非常大,要解決這一問題,只有採用影片壓縮技術讓文件變小。

影片壓縮技術壓縮掉的是人的視覺不能感受到的或者感受不明顯的那部分影片數據。例如:自然界有上億種顏色,人眼只能分辨其重大約 1024 種顏色,所以沒必要將每一種顏色都保留下來,可以將人眼不容易分辨出區別的相近顏色數據壓縮。還可以壓縮影片中的重復畫面,比如中央電視台的《新聞聯播》節目,其中主持人的背景很多部分是不變化的,那麼在進行影片壓縮的時候就可以只將這部分不變化數據保留一幀就可以了,等到變化的時候再進行記錄。

影片壓縮大體上分為無損壓縮和有損壓縮兩類。當影片進行無損壓縮時,全部數據被完全保存下來,這類似於我們使用WinRAR壓縮一篇Word文檔(文檔解壓之後不會缺少任何文字和圖片),使得採用無損壓縮來處理的影片質量很好,但是占用的存儲空間很大。當影片進行有損壓縮時,就會採用一定方法而丟棄一些影片數據,以便獲得較小的存儲空間。我們觀看的VCD和DVD影碟採用的MPEG壓縮和網上的wmv和rmvb影片都是有損壓縮,影片的清晰度會受到影響,這也是目前網路影片清晰度一般都不高的原因。

影片文件的壓縮程度常用比特率來表示。比特率是指在一個數據流中每秒鐘能通過的信息量,比特率越高,包含的信息量越大,對原始影片的壓縮越少,文件需要占用的空間越多,影片質量越好,對這些信息進行解碼的處理量越大。所以,目前只有配置較高的電腦才能流暢地觀看高清晰影片。

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  小知識:什麼是高清晰影片

高清晰影片(HD Video)規定了影片必須至少具備720線逐行(720p)或1080線隔行(1080i)掃描(DVD標準為 480線逐行),螢幕寬高比為16:9,音頻輸出為5.1聲道(杜比數字格式)。目前,高清晰影片有三種顯示格式,分別是:720P(1280×720逐行),1080 i(1920×1080隔行),1080P(1920×1080逐行)。你可以到微軟網站http://www.microsoft.com/windowsmedia來測試你的計算機能否播放高清影片同時觀看高清影片的一些短片。

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圖 12 高清晰影片和DVD/VCD畫面分辨率的比較

既然電腦上的數字影片一般都是經過壓縮的,那麼當我們觀看時就需要相應的解壓縮程序來將經過壓縮的影片數據還原成所能觀看的影片圖像來。但是,由於用途不同,影片使用的壓縮方法也不同(即通常說的影片格式不同),所以當觀看影片時也需要使用相應的解碼器,這就如同我們使用的RAR壓縮文件也要使用WinRAR或者支持RAR壓縮文件的軟體來解壓一樣。下面介紹幾種常見的影片格式:

1)AVI:1992年,微軟推出AVI(Audio Video Interleaved,音頻影片交錯格式),並隨著Windows的發展廣泛應用(文件擴展名為「.avi」)。AVI影片圖像質量好,可以跨平台使用,但是文件體積大,壓縮標準不統一使得我們經常會遇到明明是AVI文件卻不知道用什麼播放器才能播放。

2)MPEG:MPEG(Moving Picture Expert Group,運動圖像專家組格式)是運動圖像壓縮算法的國際標準,採用有損壓縮方法減少運動圖像中的冗餘信息。目前,它有三個壓縮標準,分別是MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4。MPEG-1是VCD影碟的格式(文件擴展名為:「.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg和VCD影碟上的.dat」等),MPEG-2主要應用在DVD/SVCD影片上(文件擴展名為 :「.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v和DVD影碟上的.vob」等),MPEG-4是為了播放流式媒體的高質量影片而專門設計的(文件擴展名為:「.asf、.mov和.avi等」),現在正掀起一股MP4的大潮。

3)DivX和XviD:DivX和XviD就是我們通常所說的DVDrip格式(文件擴展名為「.avi」),它採用了MPEG-4的壓縮算法同時又綜合了MPEG-4與MP3各方面的技術,其影片畫面質量達到DVD水平的同時文件體積比普通MPEG-2影片小得多。

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  你知道嗎?

看著DivX和XviD這兩個僅僅是字母排列順序相反的名字,你也能猜出兩者的關係了吧?DivX起初是開放源代碼的,可是後來的發展讓它背離了這個方向,所以原來開發DivX的一些人聚起來在開源的DivX版本基礎上發展出了XviD。

4)MOV:MOV是蘋果公司開發的一種影片格式,具有較高的壓縮比率和較完美的影片清晰度等特點,同時也支持高清晰度影片。

5)WMV:WMV(Windows Media Video)是微軟推出的一種採用獨立編碼方式並且可以直接在網上實時觀看影片節目的文件壓縮格式,目前是互聯網上最常見的影片格式之一。

6)RMVB:RMVB由RM影片格式升級延伸出的影片格式,它在保證平均壓縮比的基礎上合理利用比特率資源,靜止和動作場面少的畫面場景採用較低的編碼速率,留出更多的帶寬空間在出現快速運動的畫面場景時被利用。相對於WMV,RMVB在處理運動影片畫面時更為突出,這也是互聯網在線電影多採用RMVB格式的原因所在。

看到這裡你可能又產生疑問了:「這麼多的影片格式呀,難道每一種影片格式都需要使用專門的播放器嗎?」別著急,以前確實是這樣,但是現在我們有了一個名叫「暴風影音」的軟體,使用它基本上能做到使用一個軟體看遍所有影片格式了。

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圖 13 暴風影音播放器

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  你知道嗎?

實際上,暴風影音「通吃」很多常見影片格式的原因就在於它集成了很多影片格式的Codec。播放器只是一個外殼,只要有相應的Codec就可以播放相應的影片格式。Codec(編解碼器)來自於與英語單詞「Compression(壓縮)」和「Decompression(解壓)」,它是軟體或者固件(固化於用於影片文件的壓縮和解壓的程序晶片,比如DVD影碟機中的解碼晶片)。