顧曉萍

（江蘇省無錫廣播電視集團(tuán)（臺），江蘇 無錫 214001）

0 引言

我國的電視技術(shù)已經(jīng)整體發(fā)展到數(shù)字化的關(guān)鍵時期，電視節(jié)目的制作技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的模擬技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化技術(shù)。與傳統(tǒng)的模擬電視制作技術(shù)相比，數(shù)字電視界面制作的最大特征表現(xiàn)在數(shù)字電視應(yīng)用的是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，其可以利用硬盤將視頻儲存在便捷設(shè)備中。在未來的幾年中，我們將進(jìn)入1 個數(shù)字化、高清化的嶄新電視時代[1]。相關(guān)人員應(yīng)該積極落實電視界面的制作以及播出設(shè)備的技術(shù)改造工作，最大限度地提升節(jié)目制作的質(zhì)量，增強(qiáng)自身對行業(yè)未來發(fā)展模式的適應(yīng)能力。

1 數(shù)字電視節(jié)目制作技術(shù)

1.1 定義

數(shù)字電視就是從節(jié)目采集、節(jié)目制作、節(jié)目傳輸一直到用戶端都以數(shù)字方式處理信號的電視系統(tǒng)。其從演播室到發(fā)射、傳輸和接收的所有環(huán)節(jié)都是應(yīng)用數(shù)字電視信號或者是用由0、1 數(shù)字串組成的二進(jìn)制數(shù)字流去統(tǒng)一播出該系統(tǒng)全部信號的電視類型。該技術(shù)積極采用高端的用戶管理技術(shù)，最大限度地改善了電視節(jié)目的品質(zhì)。

1.2 制作流程

數(shù)字電視節(jié)目制作可以被看成是1 套完整的體系，其具體實施流程可以做出如下闡述[2]：1） 電視節(jié)目主題的籌劃與編排。2） 撰寫相應(yīng)的文字與分鏡頭劇本。3） 參照劇本情節(jié)拍攝前期素材。4） 后期人員對拍攝的素材進(jìn)行非線性編輯，并生成所需要的格式。5） 整合與播放節(jié)目。

1.3 制作特點

1.3.1 信號穩(wěn)定且可靠

在數(shù)字信號的傳輸階段，不管傳輸距離或傳輸次數(shù)是否存在，數(shù)字信號都可以保證傳輸信號最接近原信號的品質(zhì)。

1.3.2 信號質(zhì)量更好

由于數(shù)字信號僅有“0”和“1”2 個電平，因此，可以使數(shù)字設(shè)備輸出信號的質(zhì)量得到更大的保障。

1.3.3 便于存儲

數(shù)字電視節(jié)目制作技術(shù)可以將數(shù)字電視信號快捷地儲存到光盤和硬盤等存儲器內(nèi)，該技術(shù)具有存儲量大、信噪比高，糾錯性強(qiáng)、快速以及方便計算機(jī)系統(tǒng)處理與交互的優(yōu)勢。合理使用磁盤列陣，可以為電視節(jié)目制作與播出的過程創(chuàng)造更好的條件。

1.3.4 便于管理與控制

因為使用了數(shù)字化技術(shù)，所以可以幫助工作人員更快速、有效地保存、查詢、調(diào)整、管理與控制電視節(jié)目的資源。

1.3.5 利于建立接收（CA）業(yè)務(wù)的條件

在加密、解密、加擾和解擾等技術(shù)手段的協(xié)助下，可以保證電視節(jié)目不僅可以用于廣播節(jié)目領(lǐng)域內(nèi)，還可以更好地滿足社會團(tuán)體、專業(yè)及個人的發(fā)展需求，實現(xiàn)對節(jié)目信息內(nèi)容、版權(quán)及各個用戶隱私的全面保護(hù)與管理[3]。

2 數(shù)字電視節(jié)目制作技術(shù)改造的方法

2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬演播室和傳統(tǒng)演播室兩者在本質(zhì)上存在差異，虛擬演播室內(nèi)攝像機(jī)所拍攝到的現(xiàn)場并不是主持人或演員真實的活動空間，而是利用單一的藍(lán)色布景代替現(xiàn)場所有布景，并將藍(lán)色布景作為摳像的基準(zhǔn)色。而關(guān)于圖像的前景，則是由多個機(jī)位所拍攝的主持人或演員的畫面素材構(gòu)成，實景現(xiàn)場內(nèi)的藍(lán)色區(qū)被集中整合至計算機(jī)三維動畫生成的虛擬場景內(nèi)。虛擬演播室系統(tǒng)框圖如圖1 所示。

圖1 虛擬演播室系統(tǒng)框圖

高集成虛擬技術(shù)的快速發(fā)展，讓人們可以持續(xù)用自己的感官“觸碰”存在于虛擬世界內(nèi)的實物，并與其進(jìn)行持續(xù)性地溝通和分享。虛擬技術(shù)被用于電視和廣播兩大領(lǐng)域中。從技術(shù)層面上分析，合理應(yīng)用該技術(shù)可以為觀眾和聽眾提供良好的視聽體驗。虛擬技術(shù)最大的特征是可以對不同領(lǐng)域的事物進(jìn)行具體處理，進(jìn)而以電視畫面為載體，將其完整的呈現(xiàn)在人們的現(xiàn)實生活中。與歐美等發(fā)達(dá)國家相比，雖然我國虛擬技術(shù)的起步較晚、發(fā)展較慢，在現(xiàn)實應(yīng)用中還存在一定的局限，因此主要用于演播室內(nèi)[4]。但是該技術(shù)的優(yōu)勢不斷被越來越多的人了解，在我國電視節(jié)目數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程中，該技術(shù)會逐漸用于廣電領(lǐng)域中，并幫助電影和電視節(jié)目制作出更具震撼力和沖擊感的視覺體驗。

2.2 后期制作技術(shù)

近年來，國內(nèi)電視節(jié)目的制造技術(shù)有了很大的提升，特別是在后期制作方面更為突出。數(shù)字制作技術(shù)，是以計算機(jī)輔助技術(shù)為支撐，對后期的節(jié)目進(jìn)行錄制處理的1 種手段。個人電腦是電視節(jié)目后期制作實踐中的常用設(shè)備。合理地應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)，不僅可以明顯降低后期工作的運行成本，而且也可以為數(shù)字電視相關(guān)硬件與軟件的升級提供比較可靠的支撐。非線性編輯是數(shù)字電視節(jié)目后期制作技術(shù)的核心，將其用于節(jié)目制作時，需要在脫機(jī)與聯(lián)機(jī)狀態(tài)下實現(xiàn)同步編輯，兩者有效配合才能得到比較理想的效果[5]。目前，非線性編輯廣泛應(yīng)用于我國廣電行業(yè)中，基于規(guī)范化的后期制作過程能明顯改善電視畫面的質(zhì)量，也是1 種降低成本的有效方法，能較好地擺脫傳統(tǒng)電視節(jié)目錄制活動中的限制，針對那些和節(jié)目要求存在出入的內(nèi)容，可以通過后期制作進(jìn)行改善，從而全面提高數(shù)字電視節(jié)目的播出質(zhì)量與效果。

2.3 運動追蹤技術(shù)

運動追蹤技術(shù)是現(xiàn)代數(shù)字電視節(jié)目制作階段的常用技術(shù)手段之一。雖然它在優(yōu)化節(jié)目制作質(zhì)量方面具有良好的效能，但在該技術(shù)的實際應(yīng)用中，客觀環(huán)境條件會影響其應(yīng)用效果，例如局部物體的遮擋與噪聲等。因此，在實踐中應(yīng)該結(jié)合情況，科學(xué)合理地操作該技術(shù)，并在不同的場景下采用不同的方法。例如，當(dāng)電視節(jié)目圖像的各種屬性都處于較好的運行狀態(tài)時，工作人員可以參照現(xiàn)狀，利用自動化追蹤的辦法對其進(jìn)行微調(diào)整，借助該方法進(jìn)一步提升畫面的品質(zhì)。該技術(shù)不僅可以明顯降低電視臺工作人員的勞動強(qiáng)度，而且也使節(jié)目的播出效果得到更大的保障。如果面對的是畫面極為模糊或噪聲十分強(qiáng)烈的情況，則建議使用單一化與運動式追蹤相結(jié)合的方法，同樣也能改善電視畫面的質(zhì)量與節(jié)目的播出效果[6]。傳統(tǒng)技術(shù)基本上采用單一方法開展電視節(jié)目的錄制工作，不僅工作量較大，而且會對節(jié)目制作和播出的效果造成一定負(fù)面影響，且其應(yīng)對突發(fā)狀況的能力較差，如果能合理應(yīng)用運動追蹤技術(shù)，就可以在降低作業(yè)量的同時，保證制作階段節(jié)目的真實性和完整性，因此，可以將其視為1 種雙贏的技術(shù)方法。

質(zhì)心追蹤是常用的運動追蹤方法之一，其計算過程較為簡單，可以提供恒增益，不受線性跟蹤頻率的約束，在速度上可以滿足系統(tǒng)要求；在目標(biāo)運動速度快、背景較簡單的情況下具有較高的適用性。設(shè)定輸入的圖像函數(shù)序列是f（x，y）時，目標(biāo)區(qū)域是mi（x，y），計算其行、列的質(zhì)心坐標(biāo)的方程，如公式（1） 所示。

3 建設(shè)數(shù)字電視制作播出系統(tǒng)并加強(qiáng)改造

3.1 系統(tǒng)建設(shè)的特點

首先，由于DVB 數(shù)字電視播出系統(tǒng)與傳統(tǒng)模擬節(jié)目硬盤播出系統(tǒng)在業(yè)務(wù)特點上存在明顯差別，因此在建設(shè)系統(tǒng)階段不能生搬硬套，需要建設(shè)出1 個符合數(shù)字電視增值業(yè)務(wù)平臺運作特征的播出系統(tǒng)，只有建設(shè)出該系統(tǒng)才可以在實際運行階段達(dá)到降本提效的目的。

其次，如果短期內(nèi)由傳統(tǒng)模擬電視臺十分有限的幾個自辦頻道增長至數(shù)10 個甚至100 多個專業(yè)數(shù)字頻道，該節(jié)目依然要歷經(jīng)采集、制作、審查、上載和歸檔等過程，且都沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以借鑒。大部分運營商的數(shù)字電視業(yè)務(wù)仍然處于探索階段，如果能提供1 套完整、正規(guī)且滿足當(dāng)前發(fā)展需要的MPG-TS 流節(jié)目制作體系流程，就可以為數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展提供強(qiáng)大的推動力。

最后，我國廣電在關(guān)于提供何種電視節(jié)目內(nèi)容的問題上，始終秉持十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，如果節(jié)目數(shù)量少或其內(nèi)容的具體性、新穎性不足時，廣大運營商就很難吸引到更多的用戶[7]。鑒于以上情況，應(yīng)該提供多樣化的電視節(jié)目采集與播出方法，進(jìn)而在數(shù)字電視節(jié)目內(nèi)容的安全性與節(jié)目的多元化間建立1 種平衡的關(guān)系。

3.2 主要性能指標(biāo)

3.2.1 系統(tǒng)吞吐的伸縮性

在傳統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計和模擬節(jié)目播出系統(tǒng)視頻服務(wù)器的階段，工作人員不需要過度重視并發(fā)流容量大小的問題，只需要將工作的重點投放在設(shè)計存儲系統(tǒng)上，這也是大部分由傳統(tǒng)視頻服務(wù)器轉(zhuǎn)化而來的DVB 服務(wù)器依然以Windows 平臺為基礎(chǔ)實現(xiàn)自身功能的原因。

在與數(shù)字電視節(jié)目相對應(yīng)的硬盤播出系統(tǒng)的投用階段，可以對外提供數(shù)10 路甚至100 多路節(jié)目的并行輸出及海量節(jié)目的頻繁上載更新的功能，因此經(jīng)常配合使用分布式的結(jié)構(gòu)體系，在該體系下不同播出節(jié)點的節(jié)目實現(xiàn)了完全獨立的運行狀態(tài)，也保證了系統(tǒng)具有較好的擴(kuò)充性。以Fibre Channel 為基礎(chǔ)實現(xiàn)播出節(jié)點和存儲節(jié)點間的信息順利傳輸，省略網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的過程，使系統(tǒng)并發(fā)流量的充足性得到保障。節(jié)目編碼與播出2 者存在各自獨立的關(guān)系，這是數(shù)字電視節(jié)目內(nèi)容安全播出的重要基礎(chǔ)；大部分情景下會創(chuàng)設(shè)單獨的上載服務(wù)器，在其協(xié)助下，相關(guān)人員能直接上傳TS 流文件，進(jìn)而滿足批量化節(jié)目頻繁上載和更新的現(xiàn)實需求[8]。

3.2.2 節(jié)目播出的安全性

廣播是數(shù)字電視播出系統(tǒng)的基本特征之一，不會出現(xiàn)部分客戶端數(shù)據(jù)被寫進(jìn)視頻服務(wù)器的情況，但其對故障問題修復(fù)和解除的時效性有較高的要求，因此一般會要求主、備通道同步播出。

3.2.3 節(jié)目存儲的靈活性

該系統(tǒng)一般要對外提供10 萬甚至上100 萬路節(jié)目的輸出，明顯短縮了電視節(jié)目從制作到播出的周期。其中，在線一級存儲系統(tǒng)內(nèi)存儲的基本是正在播出和已經(jīng)播完的節(jié)目，它是由基本節(jié)目與更新節(jié)目2 大部分共同構(gòu)成，大多數(shù)節(jié)目處于頻繁更新和調(diào)整的狀態(tài)。為保證電視節(jié)目能順利、安全播出，通常要求采用昂貴、高端的設(shè)備組成在線一級存儲系統(tǒng)，因此在規(guī)劃設(shè)計存儲系統(tǒng)時，要確保廣大運營商可以在存儲空間高利用率方面實現(xiàn)平衡。

3.2.4 節(jié)目上載的速度

朋友是個電影迷，卻從來只喜歡看外國電影。每周六晚，中央臺的“佳片有約”，他雷打不動地看了很多年。為此，他還培養(yǎng)出了女兒，從小一直跟他看電影，也成了一個電影迷。然而，這一兩年，他不看了，明明知道有好電影，明明自己也有閑時間，卻無論如何也提不起興趣。有時候，勉勉強(qiáng)強(qiáng)看半截，就呼呼地睡著了。過后，又捶胸頓足，直呼自己“老了，老了”。

作為1 個擁有幾十甚至100 多路節(jié)目輸出的增值業(yè)務(wù)平臺，它上面每天都有大量節(jié)目需要進(jìn)行更新，如果使用傳統(tǒng)的模擬節(jié)目上載的方法，則在吞吐量與時間方面都會存在一些不足，外加大部分外購節(jié)目與衛(wèi)星節(jié)目已經(jīng)是TS流格式，這就代表以Internet 為載體直接上載是最理想的上載方式[9]。nSTREAMS 公司目前可以提供專門的上載服務(wù)器，該服務(wù)器可以維持節(jié)目上載與播出過程的獨立性。

3.2.5 節(jié)目制作的時效性

數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)內(nèi)有大量電視節(jié)目屬于外來節(jié)目，雖然它們很多都已經(jīng)是TS 流格式，但仍然需要進(jìn)行一定的粗編過程，借該過程去除廣告，如果整體應(yīng)用傳統(tǒng)非線性編輯的方法，就會增加時間成本與工作量。鑒于目前DVB前端播出的視頻文件采用了MPG-2 TS 流，這就預(yù)示著基于TS 流格式的節(jié)目編輯系統(tǒng)滿足目前DVB 前端運營的實際需求。

3.3 系統(tǒng)改造的內(nèi)容與基本特點

3.3.1 應(yīng)用基于MPEC-2 IBP 格ES 碼流的硬盤播出系統(tǒng)

采用Display2000 縮解壓卡開發(fā)自動播出系統(tǒng)，有大量的理論研究與實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，該類型的解壓卡自身具備運行狀態(tài)獨立的PPEG-2 IBP ES 碼流編及解碼通道，用于該播出系統(tǒng)采集上載與其他第三方PPEG-2 IBP ES 碼流文件時可以實現(xiàn)較好的效能。高品質(zhì)、低碼率和通用性都是PPEG-2 IBP ES 碼流文件所具備的優(yōu)勢。在數(shù)字電視節(jié)目制造、播出及數(shù)字化電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，可以將其視為節(jié)目播出、傳送以及相關(guān)材料存管的1 種理想化格式。并且，標(biāo)準(zhǔn)化的PPEG-2 IBP 幀格式因碼率偏低，帶寬占用小，所以其有助于降低整個數(shù)字電視節(jié)目播出、存儲與網(wǎng)絡(luò)管理的造價成本。

對硬盤播出系統(tǒng)來說，基于網(wǎng)絡(luò)共享的播出方式，可以在Internet 內(nèi)任一單臺計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)在特定網(wǎng)絡(luò)權(quán)限下互通相關(guān)節(jié)目內(nèi)容，從而提升了信息資源共享的效率，許多播出機(jī)可以共享服務(wù)器內(nèi)容，并以獨立的姿態(tài)播出節(jié)目。

3.3.3 遵照“存播分離”原則，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性

數(shù)字電視節(jié)目播出和內(nèi)容制作存在明顯的差異，前者在運作階段對安全性與穩(wěn)定性有更高的要求。事實上，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)狀態(tài)的安全與穩(wěn)定是相對而言的。在互聯(lián)網(wǎng)各類信息資源共享的情況下，對系統(tǒng)改造的過程需要遵循“存播分離”的原則。“存播分離”就是存儲節(jié)目和播出節(jié)目由物理層面上不同的設(shè)備來實現(xiàn)，通常是指服務(wù)器與硬盤播出系統(tǒng)。各設(shè)備承擔(dān)的職責(zé)實現(xiàn)了高度的專一化，運行階段能將自身故障發(fā)生率降至最低，并且還能分解整個播出系統(tǒng)的任務(wù)，實現(xiàn)了分擔(dān)風(fēng)險的效果。

3.3.4 具備較好的兼容性

其兼容性實質(zhì)上就是“仿真”功能。Display 2000 硬盤播出系統(tǒng)不僅可以作為單個的頻道硬盤以及與磁帶播出過程相配套的播控主機(jī)，而且還可以將自己仿真設(shè)計成1 臺標(biāo)準(zhǔn)化的Batacam 錄像機(jī)。在該情況下，其他第三方自動播控主機(jī)能更快捷地參照控制錄像機(jī)的播出形式，自動調(diào)控Display2000 硬盤播出系統(tǒng)，落實播出任務(wù)。Display對許多格式存在差異的非線性編輯系統(tǒng)都表現(xiàn)出強(qiáng)大的兼容性，可以整合各種格式下的媒體資源，最后實現(xiàn)統(tǒng)一，目前其兼容的系統(tǒng)類型主要有DTV、DC2000、TK3000 以及DVStorm 等，基本上實現(xiàn)了對目前所有非線性編輯系統(tǒng)類型與格式的整體性覆蓋。分析上述非線性編輯系統(tǒng)，在電視節(jié)目制作工作結(jié)束后，不需要對其進(jìn)行上載，而是用系統(tǒng)直接將MPEG 2 IBP 文件輸送到服務(wù)器內(nèi)，為硬盤播出系統(tǒng)應(yīng)用創(chuàng)造便利的條件，進(jìn)而實現(xiàn)了電視節(jié)目從制作到播出整個過程的數(shù)字化。

4 結(jié)語

將數(shù)字化技術(shù)用于廣電行業(yè)中，不僅可以協(xié)助電視臺優(yōu)化電視節(jié)目的質(zhì)量，而且可以使電視行業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展的過程獲得更強(qiáng)大的技術(shù)支撐。為了實現(xiàn)更好的發(fā)展，應(yīng)該有針對性地對電視節(jié)目制作與播出設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造和升級，這也是電視行業(yè)運營階段迫切需要落實的1 項工作內(nèi)容。該文對其進(jìn)行介紹與分析，對數(shù)字電視節(jié)目高品質(zhì)和高效率的發(fā)展有一定的幫助。