作者 蔡孟翰/工研院光電所
資料來源『FVD通訊』第74期─技術線上
影像與聲音一直是圍繞著人類娛樂項目的主要課題，時間的流逝是永不停止的，要如何把這人世間的回憶完整的保存下來，進而創造電視電影等娛樂媒體？唯有透過錄影技術的發展才有辦法達到。在進入數位時代之後，一般人對於家用錄影的要求當然是更高了，自然無法滿足於以往使用錄影帶的時代。而孕育已久的數位影音技術（如H.26x與MPEG）終於在編解碼硬體的速度提升到足夠處理需要大量運算的數位壓縮資料之後開花結果。這個趨勢在VCD、DVD等等數位影音光碟格式出現之後，帶動了整個光電產業的發展。

影音光碟最早期受限於記錄光碟的技術，因此只有ROM type的影片，ROM後type的影片使用非即時的錄影編輯系統即可。非即時的錄影編輯系統多是在PC上的軟體，利用PC的CPU運算能力進行MPEG影音的壓縮，影片的編輯，Navigation的製作，檔案系統的製作，以及燒錄控制。非即時錄影編輯系統的優缺點是：
1. 可以有充裕的時間進行影音壓縮，因此在處理過程中可以使用更高精確度的壓縮方法以得到高品質的壓縮影音資料。
2. 可將所有影音規格以及每個影音規格中的所有功能全部實現於軟體中。例如DVD-video的Logical格式（Part 3）中包含了非常多 的功能，由於非即時的編輯系統在製作流程以及時間上的限制較少，影片與Menu的後製作時就可以有很大的彈性。因此諸如多角度影片功能以及多國語言，多國字幕，多層選單等進階功能均可完整加入錄影編輯系統中。
3. 使用軟體完成，可利用作業系統所提供之資源，程式碼大小與速度限制少，使用者介面可以輕易做到美觀好用。
4. 價格較高，製作時間較長。
由上面的特點可以看出，非即時的錄影編輯系統需要以較多的價格及時間換取較高品質以及多功能的影片，因此適合於專業級的影音工作室使用。

後來開始有了可寫一次的Recordable Disc以及可覆寫多次的Rewriteable Disc，各廠家的CD/DVD燒錄器紛紛出籠，再加上MPEG-Video/Audio硬體壓縮器的出現，各種主客觀條件成熟後，即時錄影編輯系統的需求也就出現了。即時錄影編輯系統是一個專門為了可以Real-Time將影音壓縮，產生Navigation與Menu，製作檔案系統，寫入光碟片。通常即時錄影編輯系統需要包括：
1. 周邊電路，如IR，DV，ADC等等。
2. Host CPU與Real-time OS來控制整個系統。
3. MPEG-Video/Audio硬體壓縮器。
4. 多功能Authoring系統
5. CD/DVD寫入控制

即時錄影編輯系統在每次錄製一段影片時都需要一氣呵成，因此程式的每個流程所需要運用的時間都需要適當的分配。例如若光碟的寫入速度小於或大於MPEG資料流的產生速度，這樣就會產生Buffer overflow/underflow之問題。而MPEG資料流的產生速度又跟壓縮機制的rate control有關。另外，程式的流程控制也相當重要，而程式的流程又跟碟片的物理特性有關，以DVD+RW來說，由於它允許我們針對同一個Sector進行覆寫，因此在錄製DVD影片時，就可以每錄製一段影片後，立刻依照固定模式修改Menu以及Navigation file的內容將該段影片加入其中。但是DVD+R只能寫一次，所以就不能每錄製一段就修改之前的Menu以及Navigation，只能append上去。另外DVD-R/RW由於其物理特性的限制，也是有類似的考量點。所以當我們使用的片子為DVD+R與DVD-R/RW時，可能的作法就是先將數段影片資料寫入，等到使用者確定不再錄製影片時，再一次把Menu與Navigation做完。
至於如何完成一個即時錄影編輯系統？在此列舉出一個可能的架構如下圖，於圖中也列出了要完成此系統需要研究的技術：

最後列舉出目前在數位影音方面，用在錄影的格式有下列幾項:
1. DVD-Video與DVD-Video Recording
轩 影像壓縮技術：MPEG-2，影像解析度Full D1，可變位元率，最大可達 10.08Mbps。
轩 音訊規格：MPEG-1 LAYER I, II，MPEG-2 AAC，AC-3，DTS，LPCM等規格均支援。取樣頻率48 kHz或96 kHz，位元率可選擇64k~384 kbps 。
轩 儲存媒體：Digital Versatile Disc，可容納約135分鐘 (4.7GB) 的影片及5.1聲道的聲音。
2. Video Compact Disc (VCD)：
轩 影像壓縮技術：MPEG-1，影像解析度SIF，固定位元率1152 kbps。
轩 音訊規格：MPEG-1 LAYER II，取樣頻率44.1 kHz，位元率224kbps。
轩 儲存媒體：Compact Disc，可容納 74 分鐘 (650MB) 的影片及立體聲品質的聲音。
3. Super Video Compact Disc (SVCD)：
轩 影像壓縮技術：MPEG-2，影像解析度2/3 D1，固定位元率2500 kbps。
轩 音訊規格：MPEG-1 LAYER II，取樣頻率44.1 kHz，位元率224kbps。
轩 儲存媒體：Compact Disc，可容納35~45分鐘(650MB) 的影片及立體聲品質的聲音。
4. Mini Digital Versatile Disc (Mini DVD)：
轩 影像壓縮技術：MPEG-2，影像解析度Full D1，可變位元率，最大可達10.08Mbps。
轩 音訊規格：MPEG-1 LAYER I, II，MPEG-2 AAC，AC-3，DTS，LPCM等規格均支援。取樣頻率48 kHz或96 kHz。位元率可選擇 64k~384 kbps 。
轩 儲存媒體：Compact Disc，可容納約10~20分鐘 (650MB) 的影片及5.1聲道的聲音。

5. Audio Compact Disc (CDDA)：
轩 音訊規格：LPCM未壓縮資料，量化精度為16-Bits，取樣頻率44.1 kHz。
轩 儲存媒體：Compact Disc，可容納 74 分鐘 (650MB) 兩聲道數位音訊。

6. MP3 Audio Compact Disc：
轩 音訊規格：MPEG-1 LAYER III ，取樣頻率48 kHz或44.1 kHz。位元率由32kbps至320kbps。
儲存媒體：Compact Disc，可容納 650MB MPEG-1 LAYER III 數位音訊檔案。