音视频编辑库的设计与实现

音视频编辑库的设计与实现

詹朝晖

厦门文广传媒集团有限公司 福建 厦门 361008

摘 要：现阶段，随着时代的发展进步，人们对于互联网的了解和使用也越来越深入，而音视频作为人们利用互联网交流的媒介，其重要性是不言而喻的。互联网设备作为互联网对外传输的媒介，其存储与传输，剪辑与加工等功能更是具有重要的意义。回顾音视频的发展史，也就是回顾人们利用互联网进行情感表达的历史，人们对于音视频的发展需求，也是时代发展的必须。本文从音视频的发展史出发，分析音视频的起源与相关技术，为音视频编辑库的发展提供建议。

关键词：音视频；编辑库；多媒体；设计

1. 引言

对于人类而言，感知世界和认识世界主要从三个方面，分别是视觉、听觉和触觉，而大多数人认识世界和了解世界是通过视觉和听觉，用眼睛去欣赏世界，用耳朵去倾听世界，鉴于此，人们习惯将听到的和看到的美好事物记录下来，因此，一些记录音视频的工具应运而生。回顾历史，我们发现，人类记录美好事物的习惯自古有之，随着时代的不断变化，人们对于音视频数字化的需求也越来越高，音视频编辑的技术在人类智慧的加持下绽放出属于自己的色彩。

二．音视频编辑的起源与发展

（一）音视频编辑的起源

视觉、听觉语言交流通讯是当今世界人们个体之间共同感知自己周围及世界事物变化时最直接简单和直接而快速交流的快捷有效通信方式,声音文字信息和视觉图像通讯也是目前现今信息时代人们相互之间直接沟通及交流信息方式时最快速便捷和直接、最有效、最易于亲近和自然、最亲切最舒适和快捷方便的有效通讯方式。随着我国社会科学技术进步日新月异发展的技术步伐,人们生活水平在日新月异增长社会里不断得到快速提高,人们也都有对数字化图像声音资料数据和多媒体视频图像资源信息的数字功能用途内容质量和图像数字质量等技术不断快速发展和提出来的更新高度的科学技术要求。对于所有这些我们以往只能偶尔听到或是仅能够在专业音乐厅才能听到演奏过他们的任何一些优美动听的现场音乐表演片段或一些名人的演讲,只有我们极少的在一家专业音乐厅电影院内能够偶尔看到属于他们个人的所有这些精彩现场音乐电影,人们可能更愿意希望我们能够通过用其他任何的一种艺术方式将他们所有的它们能够完整地被记录了下去并最终能被永远完整地被保留下来了下来。由此,关于音视频编辑处理或储存等技术领域的种种创新想法也很快应运而生。

（二）音频编辑的发展

声音原来是由空气振动来产生出来的,而声音的这个传递的过程从实质形式上说是一个物体能量的另一种传播的过程。由于放音源能量传输的速度逐渐衰减或趋于消失,因此声音传递速度也将会逐渐衰减,甚至消失。不过在后来人类也期盼着有了一个特殊方法,能够临时的把一些声音资料暂时保存并记录下来,留声机就是目前人类世界上有史以来最早的能够临时保存一些声音记录资料的记忆装置。完成了长期以来人们暂时保留一些音频资源的一种愿望,后来又逐渐开始出现有了磁带、录音机等其它装置。虽然现阶段所使用的传统音视频编辑软件可以满足人们保存的需求，但是在保存的声音还原度上存在一定的误差，这种误差会使声音质量大打折扣，因此从实际上目前看来不管你是用数字留声机放里放磁带唱盘,或者用数码录音器放内存的录音磁带,接收到声音的时候几乎全部都是基于这些传统的数字技术的模拟数字语音信号,其保存完整性在整个保存的时间方向上来说都将具有了一定的连续性,并且其衰减的幅度还会一直随着存储的时间的变化而变化。

传统存储的模拟时钟信号源一般也都是利用无磁介质直接输出信号的,难免会经常遇到一些由外界的高频电磁场干扰,和内部高频电磁信息之间所产生的电磁谐波等影响因素。就拿模拟的磁带录音环境举例,录制过程中所形成的一些声音内部的细微差别,很可能对最终的音色产生影响,从而形成噪音甚至畸变等情况。到目前为止,对于模拟录音磁带信号所形成的最好的录制环境,信噪比动态范围一般保持在大约80db之间。而基于在模拟与数字声音技术过程中产生的干扰性问题和其信息的不稳定性,人类后来就逐渐开始发明研究并应用了一个目前较为新兴的话音传输新技术——模拟声音和数字音频技术。数字或音频波形信号在一定的时间尺度水平上,基本上是可连续改变或不能被持续地变化的,也基本上是可持续变化或不可被连续地改变的。数字音频技术本身,其实也并没有仅仅以数码音磁介质波形信息作为载体来去保存原来的声波,而是真正能够做到把由原始数码声音信息所产生出来的连续数码波形序列信息转换为一连串的连续二进制数据序列信息,来保存并再现声波。

数字音频技术无论是它提供的在整体信号抗干扰和稳定可靠程度上和在信号动态范围方面上都是已经远远要远胜过那些传统的数字或模拟的音频信号技术,而且这些模拟数字音频信号也是经过很多次电路的处理加工和经过很多个复杂电路环节的多次传输及变换过程后它都仍然能够还可以保证完全能输出高稳定及高质量的声音效果,单说仅就从整体抗干扰的能力强这一点上面来讲,模拟的语音信号也是根本意义上无法完全独立完成的。正是因为模拟数字音频技术具有多学科应用优势以及强大的信号处理功能,模拟音频信号技术产品和一些与音频模拟数字信号技术相关应用的音像产品如黑胶唱盘、录音器、磁带盒等产品逐渐被市场消灭,则是必然的一个自然淘汰过程。并且,尽管由于数码计算机多媒体技术方法与其它各种信息多媒体技术方法发展的越来越迅速与发达,但是数字音频方法还是获得了较为普遍的使用,而数字声音信息处理方法的使用也并不是简单的停滞于在仅保存原始语音记录的层次。

三．音视频压缩技术

人们认为经过长期运用这一系列的先进网络技术后,人类终于也可以真正实现了大量存储各种数字音视频资源的伟大的梦想。但是现在随着当前大数码时代计算机技术及其应用发展的飞速变化和科技发展日新月异以及随着整个现代化社会生活节奏的快速而变化和发展的速度都在大大加快,人们所追求的却又远远不止于单是仅有局限的而在于能实现对当前各种海量音视频数据资料进行的实时海量数据存储。私人计算机、多媒体播放器系统设备等产品的应用得到飞速的发展,又都是根据人们对各种大容量音视频文件载体设备的外形尺寸大小规格等特性要求提出的另一种产品新技术形式上的一种新技术要求。传统在硬盘上存储下来的各种音视频文件格式通常也是会被系统原封不动地被永久保留,如你现在要存储播放的这一段按照普通格式播放出来的长度一般只有一段约在一分钟半左右的时间长度的标准格式纯CD音质歌曲,大约也只需要占用硬盘10MB左右的储存空间。所以,为了可以很切实有效地处理好了这个社会的实际技术应用的问题,人类甚至自己动手开发和设计,发展出了压缩后的处理技术。

（一）音频压缩技术

压缩过程是可以通过计算机对压缩源文件数据进行压缩编码和再一次解码两种过程而实现完成的。

1.音频编码过程。

编码器算法中主要用来编码处理，被称为压缩音频文件信息的音频压缩的数字音频信息编码和解码处理，由此压缩信息所产生出来的压缩音频信息和压缩音频数位流信息的音频编码器算法，目前音频编码器还并未真正实现标准化,编码器技术仍然可以直接压缩音频编码,将被压缩为数字音频文件信息再进行解码压缩。

2.音频解码过程。

通常解码器会在先端接收到的一个符合标准解码器范围内解码产生出来的一个可被数字化或压缩处理的数字音频位流,根据对适于其解码器的一定解码精度要求以及解码器的编码技术规范内容要求和解码器实际编码操作和程序步骤要求等来自主选择并进行了一个可以对数据信号和音频元素信号同时进行处理的数字音频压缩解码压缩处理或编码数字化处理,最终可实现解码并产生一个可数字化的经过压缩后的数字化音频信号输入或音频输出,解读或播放时产生出的另一个未已被解码处理的已压缩和处理好的可压缩数字化的音频文件。

2. 视频压缩技术

JPEG(Joint Photographic Experts Group)是一种目前最常见的图像格式,它在最初主要是指在CCITT和在ISO这两个主要国际标准化组织领域内共同建立而起作用的一个国际联合组织的图片专家组。JPEG格式不仅是作为一种基本的图像格式,还应视为是一种标准。JPEG的编码格式标准中，编码器定义包括视频数据编码器和压缩图像解码器,数据的编码压缩和编码的过程本身来说就是编码器从原始压缩视频数据源转换到压缩数据编码器之后再重新返回到经过原始压缩数据转换后所编码出来的压缩视频数据,以此也就算完成了编码器对一个原始的视频文件数据进行的数据编码或压缩。为了真正重现原码视频图像,就要我们对原始编码的压缩视频数据进行重新解码,解码工作完成了后所产生出的视频图像数据实际上是已经被压缩重构完整的原始图像数据。数据解压这个编码过程本质意义上来讲就是在数据的压缩重构过程中完成的这样一种逆缩编码过程,最后我们所能翻译和输出过来的原始视频文件数据才是真正经过原始数据的压缩和重构完成而得以生成了完整的视频文件。JPEG所定义出来的这两种编解码,分别可认为它们是指有失传真的编码过程和

无失真编码的编码过程。这两者所用到的所谓DTC算法(Discrete Fourier Transform)也即离散和余弦变化编码的两个编码过程本身都是有失真的,通过综合使用两个DTC算法就基本可以保证得到两个较高的压缩比。所有的编码过程都是为了尽可能的满足无失真的情况下的需求。在压缩原始的图像数据过程中,压缩原图象的最佳显示效果还往往取决于所压缩的原图象的本身应该具备多少的原始数据特征、应用原图象数据、提供的原始图像质量水平以及原数据被编译或解码完成后的实际运算处理速度。

四． 音视频编辑库的实现

（一）音频编辑库的实现

首先在开发设计编辑库的整个过程中,比较好的内部开发流程设计与其外部运营及开发环境设计也是其中一件工作很重要的。动态链接库文件集(Dynamic Link Library,DLL)是通常用来包含一个运行中着或者一个可由多个运行程序中指定同时也被使用运行着的函数文件的一个代码集库和一个数据库,可以用于使任意一个运行进程能同时被调用于这些不应归属于或使其仅属于一个可被供执行调用的代码库文件的函数。DLL组件文件中至少必须具有包含这些函数代码的所有可读和执行的函数代码,这些包含所有的可被阅读与执行函数的函数代码至少应该包含能够指向任何一个函数或能指向任意多个或未被编译函数的程序和可以与其他所有能使用独立于调用它们的程序的进程函数分开以进行数据存储与工作转换的进程函数。运行时环境要求最低也要能够达到兼容的Windows2000系统及其它版本以上系统。

（二）视频编辑库的实现

视频软件编辑库与其他的音频软件编辑库相比还是有细微程度上的不同。许多的音频科技公司可能会为了能满足他们自己或者客户的其它某些特殊市场利益,会大量地开发制作一些专门属于自己所独有的视频格式,导致在现今视频市面上比较常见使用的各种视频格式真的是五花八门,大多数的视频用户们都是在选择制作其他各种视频格式时,不知道如何选择正确的一款比较适合于自己喜好制作的视频格式。市面电脑上现在虽也有了很多的视频格式转化的转换软件,但他们似乎还不能说完全可以涵盖掉所有这些被称为"莫名其妙"格式的视频格式。因此,可以自己先尝试去开发设计出一些类似的"万能"格式的视频格式转换器,来去解决一下上述这些的问题。

五． 结语

随着互联网的不断发展，人们对于多媒体和音视频编辑的需求也越来越高，提高音视频编辑的技术成为当下亟需解决的重点问题之一，设计一种高效且符合大众需求的音视频编辑软件和设备成为当下网络工程师工作的重中之重。音视频编辑在人们的生活中是随处可见的，它已经成为人们生活的一部分，在人们的日常生活中起着不可或缺的作用，因此，音视频编辑库的设计是势在必行的。

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