我所信息研究室一直承担着自治区体育系统各类影像资料的摄制和保存归档工作。通过几十年的积累，保存着大量记录自治区体育运动发展变迁和重要人物、会议、比赛、科研影像的珍贵历史资料，这些录像带非常珍贵，其中不少已是绝版。但随着科技的进步，设备的更新，模拟录像设备、技术已逐渐被淘汰，模拟录像带也处于自然老化损毁之中。一部分录像带磁性信号衰减、磁粉脱落等现象日趋严重，如再不进行有效的抢救，可能会永远失去这些珍贵的历史画目前，影像录像带存放在资料室，受条件制约还不能做到恒温、恒湿、防磁。根据中华人民共和国行业标准《磁性载体档案管理与保护规范》，要求资料库温湿度变化范围应在温度15-27℃、相对湿度40-60%范围内选定一组值，一旦选定，在24小时内温度变化不得超过±3℃、相对湿度变化不得超过±5%。最佳环境温度是18℃、相对湿度是40%。同时对防磁、防火、放置、保养及维护等方面都提出了具体要求。标准还建议，面，造成无法挽回的巨大损失。同时，大量的历史影像资料以老式模拟录像带的保存方式也不利于观看和共享。针对以上情况，为了更好的保护和利用好这些不可再生的影像资料，我所计划对影像资料进行数字化抢救，以便科学有效的进行管理和研究。 1各类影像资料现状和存放问题 我所目前保存的各类影像资料录像带有近500盘，但录像带格式较多，既有专业级别的BETACAMSP和3/4英寸金属录像带，也有家用级别的VHS和BETAMAX录像带。同时和录像带配套的播放编辑设备也多达4种不同规格，视频画面清晰度从240线、320线、450线、到550线跨度非常大，视频标准和输出制式也不尽相同，设备和录像带的多样性为影像数字化采集工作带来了一定的技术难度。在正常保存环境中（温度为18±1℃、相对湿度为40%）每间隔3.5年倒带一次。如果不能保持上述温、湿度范围，倒带间隔应视保存环境不同相应缩短。同时尘土会使录像带记录有信息的磁层磨损，重放时出现信号跌落、噪音增大。过高的温湿度和不正确的摆放方法会使磁带变形、变脆或发生复印效应及生霉，从而造成重放信号的丢失或失真。特别是激烈的碰击和外强磁场都会使磁带中的磁性分子的排列发生变化，从而影响记录在磁带上的信号。正常保存的磁性载体档案，可保存10至15年。经检查发现我所的影像资料录像带80%已经过了保存时限，因此，影像数字化工作势在必行。 2影像资料数字化工作的整体思路 进行抢救性的保护措施，目前有两种方法：一种就是采用老办法进行模拟拷贝复制；另一种就是利用数字技术转到其它存储媒介上保存。模拟拷贝复制，每翻录一次都会使图像信号损失20%左右，造成画面清晰度变差。而通过数字技术采集的模拟信号可以保证画面的清晰度不受影响。 随着计算机视频技术的不断发展，数字视频的应用不断增加，从VCD、DVD到最新的蓝光技术，使视频存储的方式发生了根本的革命，为开展影像数字化工作奠定了坚实的技术支撑。 2.1模拟/数字转换采集 传统的各类录像带均是用模拟信号进行录制的，所谓模拟是指用电压（电流）去模仿其他物理量的变化，一般来讲把时间和幅度连续变化的信号称为模拟信号。模拟信号最大的弱点是抗干扰能力差。把模拟的视频电信号转变为数字的电信号，称为模拟信号的数字化。通常采用PCM（脉冲编码调制）技术来实现。 整个模数转换过程包括：取样、量化和编码。模数转换器对模拟信号进行脉冲取样和量化后用二进制码表示，数字采集系统处理的不是整个信号的电压波形，而是用近似的量化值去替代的。但是，只要取样频率足够高，量化级数足够多，就完全可以做到与原始视频画面一致。 模拟数字转换采集是整个影像数字化工作的核心内容，它影响着最终采集到计算机中视频质量的优劣。经过实际测试最终选定德国AVID公司的广播级采集卡，可以确保输出生成的数字化影像完全保留了原始的图像质量。 2.2数字视频编码 通过采集卡采集的原始数字视频文件（AVI格式）较大，必须通过计算机编码压缩成统一标准的视频格式，纵观目前计算机视频编码格式多达十几种，视频压缩质量也不尽相同。结合我所现有影像资料的实际情况，同时参照有关国际通用视频压缩标准，决定选用MPEG2为视频编码标准。MPEG-2是动态图像专家组的视频和音频压缩国际标准。MPEG-2通常用来为数字电视广播信号提供视频和音频编码，包括卫星电视、有线电视等。MPEG-2经过少量修改后，也成为DVD产品的核心技术。使用MPEG-2的压缩算法，可以把一部120分钟长的电影压缩到4到8GB的大小。MPEG-2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性：空间相关性和时间相关性。这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。如果我们能将这些冗余信息去除，只保留少量非相关信息进行保存，就可以大大节省空间。MPEG2视频压缩编码技术参数设置也是影响图像质量好坏的一个重要因素，通过实践总结出一套统一适合的方案，具体为：视频分辨率720x576、纵横比4:3、25帧／秒（PAL）、视频及音频比特率恒定为9.8Mbit/s。只要严格按照以上参数进行数字化采集编码，就可以保证图像质量到达专业应用水准。 2.3存储介质的选择 随着社会的进步和科学技术的发展，声像资料的存储介质也由传统的磁带介质存贮发展到光盘、硬盘以及闪存等多种新型载体存储介质并存的局面。如何选择和利用好影像资料的存储介质，更好地保护和利用信息资源，是目前必须要去研究和解决的问题。 磁带存储属线性记录介质，涉及过多机械物理操作，没有校验操作，可靠性相对较差效率较低，同时对温度湿度磁场等存放条件要求较高，存储寿命在10-15年。硬盘存储的优点是容量大、传输速度高、数据检索使用方便、价格适中。缺点是数据过于集中，物理结构比较复杂，除了盘片外还有大量的电气和机械机构，在使用中数据容易被更改或误删，有一定的风险，防震抗摔性差。数据安全存储期限为10-12年。#p#分页标题#e# 半导体存储的优点是：小巧精致，便于携带，写入快、防震抗摔、无噪音、不存在机械硬盘的寻道问题；支持写入保护机制，防止数据被改写；防潮防磁，耐高低温（-40℃至+70℃），安全可靠性很好。但是由于单位存储价格过高，目前不适合数据的大规模存储。 光盘是数字化信息存储的理想载体，它是上世纪90年展起来的最重要的数据存储技术。它的存取原理是：把激光束聚焦成1微米的微小光点，能量相应高度集中，从而使储存载体上的被照射点产生化学物理变化，形成物理标记，用这种方法来进行数据记录。光盘盘体的一般结构是由基片、存储介质层和保护密封层组成。密封层一般使用硅树脂材料做保护层，专门用来保护存储介质层使之不受环境中的腐蚀性气体、水蒸气等有害物质的影响。光盘的优点（相对于磁性材料作为载体而言）：1）记录密度高、存储容量大，有海量存储之称。2）非接触式的写入和读取信息，不会损坏光盘，故使用寿命较长。3）数据传输率高，存取速度快。4）存储费用低。5）对温度、湿度、磁场等环境因素不敏感，而且占用空间小，相对容易保存。6）相比磁带复制速度快，且不损失信息，故清晰度高。其缺点是：光盘写入和读取所依赖的软硬件更新速度太快，原有的光盘必须随着软硬件的更新而及时地升级拷贝。否则，就会出现保存了几十年的数字化档案，一旦离开了原有的软硬件环境就无法读取档案信息的情况。尽管这样，光盘还是比较适合作多媒体系统的存储载体。光盘的寿命可以达到20-30年。因此，用光盘替代模拟录像带作为存储载体是可行的。 2.4对数字化影像资料的归档管理及资源共享 为便于影像资料的保存和利用，需根据资料的内容进行分类编目，立卷归档。建立纸质和电子数据库管理的规范和标准，包括光盘号、影像内容、拍摄时间、关键词等基本要素，便于检索查找。同时建立严格的使用管理制度，避免影像资料的流失。同时为充分发挥声像资料档案的服务功能，拓宽服务渠道，借助于内部局域网建立声像资料下载点播服务，可以起到科学研究和宣传的双重作用。 3小结 本文从工作实践出发，讨论了在体育影像数字化采集、压缩编码与存储当中遇到的一些问题，并提出了解决问题的思路，以利于数字化影像工作在实际中的应用。
