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国内外视频档案数字化的技术现状分析

摘要:随着数字环境的不断完善,传 

统的模拟视频信号已不能满足当前保管、 

利用视频档案的需要,对传统视频档案的 

数字化已是时势所趋。目前,国内外视频 

档案数字化工作已经取得了一定成效,出 

台了一些标准与规范,对这些标准规范进 

行梳理,有助于该项工作的顺利开展。 

关键词:视频档案数字化技术 

一、国外视频档案的数字化项目 

各国基于本国国情和实践需要制定 

了相关的视频档案数字化标 隹。 1998年由美国5所知名大学发起成 

立了视频发展协会the Video Develop— ment Initiative(ViDe),该协会立足解决视 

频档案数字化发展过程中的问题,致力于 

探讨视频数字化进程,推荐传统视频数字 

化加工过程中涉及的相关参数设置以及 

文件存储格式,并形成了相关标;隹,成为 

国外视频数字化的参考依据。 

美国国家档案馆(NARA)对音像档案 

的数字化做出了系列规定,并且加入了美国国家数字图 

书馆项目the Library。S National Digital Library Program 

(NDLP),在该项目中,美国国会图书馆对音频及视频的 数字化及存储方面进行研究,对美国国家档案馆 

(NARA)的视频数字化起到了引导作用。 英国档案馆根据其进行的数字化指导项目{Moving 

Here Project Digitisation Guidelines ̄对视频档案进行数 

字化,旨在对文件的数字化进行逻辑引导,制定数字化标 

准。其中视频数字化方面的内容具有重要的参考指导作 

用。 

澳大利亚档案馆在视频数字化方面制定了系列标 

;隹,其数字化的原则更偏重于保证视频档案的原始性,保 

证其内容尽可能地与模拟视频信息保持一致。尤其是在 

对视频有损压缩的色彩空间、音频数字化等方面做出了 

相应的要求。 

二、国外视频档案数字化的参数设置 

视频档案数字化主要涉及到压缩编码格式、动态分 

辨率、视频画面色彩率等方面。 

1.压缩编码格式 各国有不同的观点。ViDe及美国国会图书馆使用 

MPEG压缩编码。美国国家档案馆对保真度高的无损压 

缩视频档案推荐使用Motion—JPEG 2000或者Huffyuv. 有较大的影响 

参数。 格式,对那些为社会公众提供服务,如商 

业活动中公众需要使用的有损压缩视频 

档案,则推荐使用MPEG一2、MPEG一4、 

DV等编码形式。 

在英国国家档案馆中,根据数字化指 

导项目{Moving Here Project Digitisation 

Guidelines)),视频档案的利用和存储需要 

使用MPEG一2格式进行编码,而提供公 

众利用的网络在线视频档案的编码可使 

用MPEG一4。 

对于用于保存的视频材料,澳大利亚 

档案馆要求最好是信息无丢失,即保证视 

频材料的的原生信息,对此采取两种可行 

措施:~是对视频材料进行使用较多硬盘 

空间的无损压缩,另一种是采用占用硬盘 空间较少的有损压缩来存储。澳大利亚档 

案馆采取Motion—JPEG2000的压缩形 

式,对于作为凭证复本的视频材料进行保 

存时,澳大利亚档案馆选择MPEG一2的 

压缩形式。 

2.动态分辨率 

动态分辨率对视频的成像清晰度具 

是决定视频档案真实性和完整性的关键 

ViDe采用MPEG进行压缩编码,因此对MPEG~1 

(ISO/IEC 1 1 1 72)和MPEG一2《ISO/IEC 1 3818-2)的动态 

分辨率做出了不同的要求。针对MPEG一1(ISO/IEC 

11172),视频支持352x240分辨率时应达到30帧/秒; 

而MPEG一2(ISO/IEC 1 381 8—2)压缩编码时采用“CCIR 

601”(数字视频CCIR 601编码标准),分辨率为720 

x480时要求达到30帧/秒。 

美国对于动态分辨率基本没有做出统一的标准,而 

只是规定了动态分辨率的最小值。以美国国家档案馆 

(NARA)为例,推荐动态分辨率最小值为720x486时应 

达到30帧/秒,以保证成像的清晰。 

英国档案馆在动态分辨率方面根据其利用形式有所 

区分。视频档案的长期保存动态分辨率要求较高, 

720x486分辨率时应达到3O帧/秒;供公众网上利用的 

视频可以适当降低要求,分辨率为320x240时应达到 

30帧/秒。英国档案馆还从动态图像信号所产生的数据 

量来进行规定:当视频档案作为专业保存特藏时,数据量 则为5Mb/s,当用于网络在线利用时,数据量最少为 

28Kb/s。 澳大利亚档案馆根据视频档案保存的要求对动态分 

辨率作出相应的规定。在其国家档案馆中,采取在PAL 

(栏目编辑:冯舫女)49 的技术现状分析 罢纂墨 国内外视频档 案数 

孕化 标;隹制式下720x 576分辨率来进行保存,此时要求达到 

30帧/秒,确保视频档案的原生性及画面的流畅清晰。 

3.视频画面色彩 

对于视频画面色彩的选择,ViDe采用RGB组合的 

变形模式YCbCr。Y表示图像色彩的亮度,CbCr表示图 

像色彩度,即RGB。 

参考ViDe标准,部分国家作出了相应的规定。美国 

国家档案馆对色彩的深度要求与视频档案原始度尽量保 

持一致,对于黑白原稿的视频采用灰度模式进行数字化, 

彩色原稿采用真彩色。 

澳大利亚档案馆采用YUV4:2:2的色彩空间,要求 

在数字化保存的过程中尽量不改变磁带视频内容的色 

彩,任何对色彩的修改只允许在视频文件的复件保存中 

进行。 4.其他参数设置 

视频档案在数字化的过程中还涉及到视频数据传输 

速率和音频等方面,部分国家对此作了相关的规定。 

视频数据传输率是指单位时间内视频传送或处理的 

数据位数。ViDe对此未作限定,只要求在 

1O0—400Mb/s。美国国家档案馆针对ITU—R Rec.BT. 

601—4(常叫做”CCIR601”)以4:2:2采样到D一1录像带 

上,这种形式的视频数字化的数据传输率要求为 

270Mb/s:而以4fSC(four times frequency subcarrier)采 

样到D一2录像带上,这种形式的视频数字化的数据传输 

率要求为143Mb/s。 澳大利亚档案馆对视频数字化过程中音频方面进行 

相关规定,要求保证音频的质量,采样精度至少为16bit, 

从模拟视频进行捕捉转换成数字视频档案时,更适宜采 

用24bit,采样频率则采用国际标;隹的48KHz。 

三、国内视频档案数字化的技术现状 

近年来,我国从中央到地方的各级档案部门都将视 

频档案数字化工作纳入工作计划。2010年1月国家档案 

局出台了《数字声像档案著录规则(征求意见稿)》,该标 准适用于各级各类档案馆(室)内声像档案收集整理、数 

字化、编目加工、交换和对外提供利用等相关业务。在此 基础上,青岛市档案馆与广西壮族自治区档案馆率先对 

视频档案数字化技术提出了具体标;隹。 

青岛市档案馆制定的《档案资料数字化标准(试行)》 规定,视频档案采用MPEG一2进行压缩编码,采集比特 

率为4Mb/s,视频图像色彩采集分为黑白、彩色两种。在 

存储方面,对于MPEG一2格式、比特率4Mb/s以上的影 

像文件可以作为电子档案直接存储;对于无法转换格式 

的视频文件应按原格式存放并将有关的软件、压缩算法 和计算机系统信息一并存档。 

50 广西出台了《广西;l土族自治区录像档案数字化技术 

要求(试行)》、《广西;}士族自治区录音档案数字化技术要 

求(试行)》,其中将数字化视频档案分为采集格式和存储 

格式两种。采集格式要求采用无损AVI格式,动态分辨率 

为720X576时应达到25帧/秒,视频速率为 

28800kbps:在用于存储时,要求为MPEG一2格式,动态 

分辨率为720X576时应达到25帧/秒,视频速率为 

91O0kbps。两者均要求音频设定为224k/通道,音频速 

率为立体声(STERE0)、48KHz。 

四、建议 

比较国内外视频档案数字化的现状,不难看出我国 

视频档案数字化的技术标准与规范还相对欠缺。综合分 析国内外已有的视频数字化指标,并结合视频数据的技 

术特征,我们对此提出如下建议: 1. 压缩编码。对于馆藏级的视频档案,可以采用 

Motion—JPEG2000进行压缩编码,以对视频档案长期 

保存。对于提供利用、网上试听的视频档案复本,可采用 

MPEG一2,为社会各方面提供更快捷、更方便的利用。 

2. 动态分辨率。可以采用720x 576分辨率时3O 

帧/秒的标准,以确保视频图像成像的流畅与画面的保 

真度。 

3.视频画面色彩。色彩空间推荐采用YUV4:2:2。对 

画面色彩深度尽量与模拟视频保持一致。彩色视频通过 

模数转换后选用RGB模式下的真彩色,黑白视频选用灰 

度模式进行保存。 4. 视频速率。对于长期保存的高保真视频,选用 

50Mb/s的视频速率:对于网上提供利用的视频相对要 求较低,可采用2000kbps以上的可变速率。 

5.音频要求。推荐采用立体声,48KHz/16bit。 

参考文献: 

[1】The Video Development Group(ViDe)provides in— 

formation about dig tal video file creation.http:llwww.vide. 

net/resources/whitepapers/video/video.pdf 

【2】http://www.archives.gov/records—mgmt/initiatives/ 

day—faq.html(检索日期:2010—12—15) 

[3】The National Archives ofAustralia.Guidelines for The 

Preservation ofDigital Heritage. 

『41青岛市档案馆:档案资料数字化标准(试行),第 

五章影像档案数字化标准,2003。 

[5】广西档案信息:广西壮族自治区录像档案数字化 

技术要求(试行),2010。 

[6】档案行业标准:数字声像档案著录规则(征求意 

见稿),2010。 

作者单位:苏州大学

国家环保总局信息中心

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