光盘制作

由于 VCD光盘可在一般环境下长期保存，而且其图像质量不会因多次使用而有所下降，因此广大用户希望将自己拍摄的家庭录像、婚纱摄影、毕业纪念册和影集等个人音像资料以VCD格式保存在CD-R光盘上，以便将来随时能够欣赏和回忆过去那一幕幕令人难忘的时刻。本文将对VCD光盘的制作原理和过程作一简要介绍。

一、VCD制作系统

VCD制作系统是在一台通用PC机的基础上，再增加MPEG压缩卡、CD-R/RW刻录机以及相应的驱动程序、编辑和刻录软件而构成的。MPEG压缩卡首先对录像机输出的模拟音频/视频信号进行数字化，然后按MPEG-1标准规定的压缩算法将这些信号压缩编码为.MPG格式的文件储存在硬盘上。刻录软件将.MPG文件转换为VCD数据格式后，再通过CD-R/RW刻录机将该文件的音频/视频数据刻录到CD-R光盘上。使用CD-R光盘制成的VCD盘既可在普通VCD影碟机或CD-ROM驱动器上播放，也可送到CD光盘生产厂制成母盘后进行大批量模压复制。

数字化后的视频图像数据量大得惊人，如果不对原始视频图像数据进行压缩，则在普通的VCD光盘上只能存储20秒钟中等分辨率（640×480）的彩色视频图像。Philips和JVC公司在制定VCD标准时采用了MPEG-1数字图像压缩编码国际标准(ISO/IEC11172)，从而可将74分钟的彩色运动视频图像及其立体声伴音记录在一张CD光盘上。无论是专业还是个人用MPEG压缩卡，均采用MPEG-1压缩标准对视频信号进行压缩。

VCD制作系统中，MPEG压缩卡是一个关键性的核心部件，其成本在整个VCD制作系统中所占的比重也最大。目前国内市场上MPEG压缩卡的种类较多，性能差异也很大，选择MPEG压缩卡时应主要从压缩卡的图像质量、压缩芯片的类型、操作界面是否友好、是否提供全套的采集、编辑和刻录软件等方面予以考虑。

目前在国内市场上主要有两类MPEG压缩卡。一类是采用美国DEC公司21230编解码芯片的RT5、Apollo、Snazzi、VideoKing、银河天影和音影大师等，另一类是采用美国C-Cube公司CLM4110编解码芯片的Broadway卡。使用21230芯片的MPEG压缩卡还可支持H.323和H.324两种视频会议标准，如果用户在PC机中安装Modem，就可构成视频会议或可视电话系统。

在各种MPEG压缩卡中，Snazzi压缩卡的性能价格比较高。由于它采用了高性能的梳状滤波器和A/D变换器，不仅可使复合视频信号中的亮度信号和色度信号分离得比较干净彻底，而且大大降低了A/D变换器的量化噪声，使压缩图像的主观清晰度显得较高。

在保持Snazzi压缩卡特色的基础上，美国Dazzle多媒体公司还推出了采用USB接口的外置式Snazzi压缩盒，也称作Digita

l Video Creator（数字视频创作器）。它能以较低的成本给各种台式PC机或笔记本电脑增加数字视频和音频的采集、录像、编辑、管理、保存、播放和网络传递等功能，可用于CD、VCD、CD-ROM、电子相册、多媒体素材库、视频E-Mail、Web网页和各种多媒体节目的制作，也可用于各种视频节目的编辑和光盘存储。

Snazzi压缩卡的操作界面设计得如同掌中宝游戏机的面板一样，各种功能键非常直观，易于操作，用户可像玩游戏机一样方便地进行系统设置、图像采集、MPEG压缩及解压播放。而其他各种MPEG压缩卡均采用Windows风格的操作界面，常常让没有接触过计算机的用户望而生畏。此外，Snazzi压缩卡还提供制作VCD所需的全套正版软件，如专业非线性视频编辑软件Media Studio、照片编辑软件Adobe Photo Deluxe和光盘刻录软件WinOnCD等。 由于VCD制作系统要对数据传输速率很高的数字视频信号进行实时处理，因此对计算机的速度和硬盘容量都有很高的要求。另一方面，VCD制作系统对计算机主板、硬盘、声卡、显示卡和CD-ROM的兼容性要求也较高，如果选择不当，则往往会出现一些意想不到的不兼容问题。

二、VCD光盘制作过程

VCD光盘制作过程可分为MPEG压缩、特技编辑和CD-R刻录三个步骤。VCD制作系统首先将录像机输出的模拟音频/视频信号数字化，并将其压缩编码为.MPG格式的文件储存在硬盘上。如果需要对节目进行特技处理或叠加字幕，则还要利用Media Studio视频编辑软件对.MPG文件进行编辑。一但编辑完成后，就可使用WinOnCD刻录软件将所选定的.MPG文件通过CD-R刻录机按VCD格式刻录在CD-R光盘上。

1、图像采集和MPEG压缩

开启VCD制作系统，在Windows 95下，启动Snazzi驱动程序，在计算机显示器上出现一个带有视频预览（监视）窗口的控制面板。在控制面板的右边有照相(Camera)、录像(Recorder)、播放(Player)、设置(Setup)和自述(About)五个控制按键。用鼠标单击控制面板上的照相(Camera)键，Snazzi卡便进入照相机工作模式，这时用户可以从录像带输出的视频节目中随意捕捉静态图像。照相机模式的图像尺寸可以从160×120到1600×1200之间进行调整（缺省值为640×480），图像的亮度、对比度、色度和色饱和度均可进行调整。一但对采集到的静态图像感到满意后，就可按.BMP、.EPS、.JPE、.TIF、.PCX或.TGA等多种静止图像数据文件格式进行图像存储。单击录像(Recorder)键即进入MPEG压缩工作模式。该模式可将录像带输出的视频节目按SIF、QSIF或VCD三种MPEG格式进行压缩。视频图像的亮度、对比度、色度和色饱和度也可像照相机(Camera)工作模式下一样进行调整

。MPEG数据的码率(Bit Rate)可以在0.5 MBits/s～4.0 MBits/s之间进行选择，VCD格式的MPEG数据码率被固定在1.15 MBits/s。

用鼠标单击播放(Player)键即进入放像机工作模式，在视频窗口中播放所选取的.MPG文件。在设置(Setup)工作模式下，可对视频输入信号（复合视频或S-Video）和视频信号源（录像机、照相机或电视）进行选择。单击自述(About)键在屏幕上显示所用Snazzi驱动软件的版本号。

2、特技编辑和字幕叠加

由于VCD制作系统具有处理数字视频信号的能力，并安装有功能很强的Media Studio数字视频编辑软件，因此VCD制作系统实质上也是一套非线性编辑系统，可替代由多台录像机、编辑机、特技机、调音台和字幕机等设备组成的传统视频编辑系统。非线性编辑的特点一是快速方便，二是多次编辑后仍有非常高的信号质量。Media Studio是目前比较流行的一种非线性视频编辑软件，其操作界面非常直观，并具有许多只有高档专业视频编辑系统才有的功能。该软件可对视频图像进行各种特技切换、图像叠加以及许多有趣且富于变化的滤波处理，并可进行声音剪辑，创建各种静止或运动字幕。我们通常在电视中看到的各种特技效果，都可利用Media Studio来实现。在Windows 95下，启动Media Studio程序，打开Video Editor视频编辑窗口。该窗口中主要有Va、Vb、Fx、V1、Aa和Ab六条轨道。Va和Vb轨道为视频轨道，用于放置待编辑的原始素材剪辑（.MPG或.AVI文件），如一段电影或一幅静止图像；Fx轨道为切换轨道，用于放置从Va到Vb或从Vb到Va之间的特技切换方式；V1轨道为叠加轨道，用于放置要叠加到Va或Vb上的静止图像或字幕。Aa和Ab分别为Va和Vb视频轨道的伴音轨道。用鼠标单击窗口上的Production Library按钮，打开Production Library窗口，可选择各种特技效果的画面切换、叠加及滤波方式。所有方式都相应地有一个演示其特技效果的小图标，用鼠标将小图标拖放到Video Editor视频编辑窗口中各轨道的相应位置上，就可完成对节目的特技组合和编辑。

如果需要叠加字幕，则可用鼠标单击Video Editor视频编辑窗口上面的T按钮，打开Insert Title Clip字幕插入窗口，输入要叠加的字幕，并选择字幕的字体、大小及颜色。将字幕图标放置在Video Editor视频编辑窗口中的V1轨道上，然后在Production Library窗口中选择Moving Path（运动轨迹），屏幕上出现Moving Path运动轨迹设置窗口。在Moving Path 窗口中，可以任意设置字幕运动的起点、终点、运动轨迹以及从起点到终点的旋转角度等运动参数。

在编辑过程中，用鼠标拖动时间轴上的预览滑标，可在Preview窗口中随时观看任意

时刻的编辑效果。编辑完成后，用鼠标单击File菜单中的Create，可将编辑好的视频节目自动保存在硬盘上。

3、CD-R光盘刻录

在Windows 95下，用鼠标双击WinOnCD图标，打开光盘格式选择窗口，选取VCD光盘格式后，出现文件目录和Joliet File System两个窗口。将要刻录的.MPG文件用鼠标拖放到Joliet File System窗口中，再用鼠标单击刻录(Make CD)按键，则WinOnCD刻录软件自动控制CD-R刻录机将选定的.MPG文件按VCD格式刻录到CD-R光盘上。

录像机要花费60分钟时间才能将60分钟的录像带节目重放并输出给MPEG压缩卡，MPEG压缩卡可实时地将模拟音频/视频信号压缩为.MPG文件。对于4倍速CD-R刻录机，还需要15分钟时间才能将60分钟的.MPG文件刻录在CD-R光盘上。因此一般来说，制作一盘不经任何编辑的VCD光盘大约需要1小时25分钟（包括10分钟左右的准备时间）。

三、提高VCD光盘的图像质量

MPEG算法的压缩比可达200:1，这意味着99%以上的数据要被丢掉，因此该算法将导致图像细节信息丢失而产生压缩失真，使VCD的图像质量低于节目源的图像质量。该算法虽然在理论上已经非常成熟，但是在技术上却很难克服噪声、雪花和“鬼影”对压缩图像质量的影响。对于劣质视频信号源，MPEG算法会将噪声和缺陷放大，使图像质量进一步恶化，这就使得该压缩方法对视频节目源的要求非常苛刻。因此VCD光盘的图像质量将主要取决于节目源的质量，其次才是MPEG压缩卡的性能。由于个人的录像资料都保存在VHS录像带上，因此使用VHS录像带制作出的VCD光盘图像质量必然要比用专业水平的录像带制作出的VCD质量逊色很多。

普通家用VHS录像机输出的复合视频信号会产生亮色串扰而降低图像清晰度，因此有条件的用户最好使用具有S-Video视频信号输出的录像机。另外，制作VCD光盘时应尽量使用母带，因为录像带每复制一次就增加一次背景噪声，噪声会大大增加每帧图像的数据量，从而影响MPEG压缩图像的质量。为了提高视频信号的信噪比，应尽可能消除各种噪声源，如定期清洗录像机磁头，使用屏蔽性能较好的视频电缆等等。应该特别注意的是，录像带经录像机重放和视频电缆传输后产生的信号失真要比MPEG压缩失真影响更大。

从录像机输入到VCD制作系统中的视频图像已经受到各种噪声源的干扰，因此专业的VCD系统中都插有一块数字滤波板首先对视频信号进行预处理，然后再进行MPEG压缩。数字滤波板的价格比较昂贵（近万美元），一般的用户难以承受。如果想进一步提高VCD光盘的图像质量，可先对视频信号进行AVI压缩，然后

再将AVI文件转换成的 .MPG文件，这样可大大提高压缩图像的质量。

由于视频图像中的噪声频谱要比一般图像的频谱高很多，因此利用低通滤波器清除图像噪声是非常有效的。利用MPEG压缩卡对视频图像进行AVI压缩，MPEG压缩算法中的DCT离散余弦变换可将数字图像的像素矩阵变换到频率域，使图像的大部分能量集中在少数几个低频频谱上，并扔掉那些对图像质量影响不明显的高频信息，从而可对视频图像进行噪声清除预处理。由.AVI文件转换成.MPG文件的图像质量要比直接生成.MPG文件的图像清晰，但这是以牺牲压缩时间为代价的。