betacam-sx与视频广播的数字化进程

   由于MPEG-2不仅消除了空间上的冗余，而且消除了时间上的冗余，因此使用MPEG-2可以在比较大的压缩比的情况下保持较好的图像质量，SONY的Betacam-SX采用10:1压缩，数据率为18Mb/S是现有数字录象机中最低的，有利于高速传输与存储。另外，MPEG-2还具有如下特色：
    1． 输出码率流速率可适应同步或异步传输，无需固定；
    2． 适应于逐行或隔行扫描系统；
    3 ． 可用于4:2:0、4:2:2、4:4:4等亮、色取样；
    4． 按清晰度可以将图象分为4个等级，高级解码器可与低级解码器实现下兼容；
    5． 按使用的工具和方法不同分为5种类型，即允许分层性编码，以保证不同的传输与接收要求。
    MPEG-2的这种开放性的优点，决定了Betacam-SX将来可直接与众多公司生产的数字视频系统连接，进行数据交换、传输、制作而不需任何数字的转换设备，就连一贯采用M-JPEG数字压缩算法的非线形编辑领域也在积极向MPEG-2靠拢。Matrox、品尼高等一些非线形软、硬件主流产品厂商也已经宣布将于99年第一季度推出采用MPEG-2压缩算法的视频板卡及软件，无疑这其中受益的是Betacam-SX，而且Betacam-SX本身还推出了一种盘带结合型录象机，为进行非线形编辑提供了更加优越的条件。另外， MPEG-2将是广播电视向全数字化过渡的最佳选择也逐步被大多数视频专业人士认可，所以美国以及西方各国普遍以MPEG-2标准作为数字HDTV图像压缩编码系统的核心，这无疑又为Betacam-SX的未来发展提供了一个优越性。

四．Betacam-SX的零帧编辑
    最初的MPEG-2标准是为视频分配而设计的，为家庭提供一个可接受的图象质量，但是由于有限的数据率（最大为15Mb/S）和采用4:2:0取样，它的质量并不适合专业制作和后期制作，4:2:0的取样结构也不能达到演播室对多代复制所要求的图象质量，采用小型GOP（Group Of Picture）结构和15Mb/S的数据率不能产生所需的图象质量，大型的GOP结构又令演播室的信号切换很困难也不能实现零帧编辑，因此很多的录象机采用帧内DCT处理，造成在整个节目到播出的链条中，节目制作是唯一不使用MPEG-2的部分。SONY公司在与大批厂商的共同努力下，顺应了发展的趋势率先推出采用MPEG-2 MP@ML的改进型MPEG-2 4:2:2 P@ML压缩算法的Betacam-SX，以两帧（I帧和B帧）作为一个GOP，既保证了广播级的图像质量，又实现了高稳定性以及高速的数据传输，但是最初我们还是有一点疑问，就是Betacam-SX如何实现零帧编辑，这恐怕也是很多家电视台在选择数字录象机时的疑虑之处。在解释Betacam-SX如何实现零帧编辑之前，首先让我们先看一看其它采用帧内压缩的数字录象机是如何进行零帧编辑的。
    在进行复制或编辑时，目前数字录象机通常都使用串行数字（SDI）或模拟接口相连接的。因为即使装配了传输压缩数字信号的接口（如：SDTI、QSDI等），那么它只能应用在复制操作中，而一旦需要叠加字幕或在系统使用时，也必须使用SDI或模拟接口。

Betacam-SX有两种类型的录象机，一种是盘带结合型的录象机，它主要利用硬盘进行编辑，然后在复制到磁带上；另一种是磁带录象机，即在磁带上完成编辑，下面分别描述一下它们是如何进行零帧编辑的。
Betacam-SX盘带结合型录象机实现零帧编辑的关键是装备了两个相同的MPEG解码器，原理如下：（如图六所示）
    1． 磁带中的素材上载到硬盘上。
    2． 编辑时，将记录在硬盘上的素材（压缩信号）转换为基带信号（不压缩信号），生成编辑决定表（EDL）。
    3． 最后复制到磁带上。EDL会控制两个MPEG解码器读取硬盘上的素材，然后在经过MPEG编码器记录在磁带上。

    Betacam-SX磁带录象机实现零帧编辑的关键是装备有超前重放系统（Advance PB System）。超前重放系统主要是在录象机记录磁头之前安装了超前重放磁头（Advance PB Head），它可以先将磁带上的Betacam-SX信号重放，经过解压缩处理转换为基带信号，再进行编辑，然后将完成的节目进行压缩，最后记录在磁带上。但它的位置必须是十分精确,它超前的时间应该等于重放的时间与记录的时间之和。下面我们举例加以说明。（如图七所示）
以装在一个盒子中的两个圆形来表示处于一个GOP中的两帧压缩图象，以一个三角形表示外部的信号（如：SDI），我们将看到Betacam-SX是如何利用超前重放系统实现零帧编辑的。
    1． 重放 超前重放磁头先读取记录在磁带上的Betacam-SX信号，即拿出一个装有两个圆形的盒子。
    2． 解码 经过解压缩等的处理后，Betacam-SX信号被转换为