我國數字電視制作技術分析

馬蘭

摘要：本文簡要介紹了我國數字電視的發展現狀，突出的問題在于數字信號源較少。然后重點介紹了數字電視制作過程使用的主要設備，接著詳細介紹了數字電視的原理和目前的制作技術。我國采用的數字電視制作方案是清華DMB-T方案和上海交大ADTB-T方案，而數字電視制作技術隨著現代化技術的發展也有了越來越多的制作手段，如虛擬演播室系統等。

關鍵詞：數字電視 DMB-T 虛擬演播室 制作技術

中圖分類號：TN949 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0011-01

1 我國數字電視發展現狀

高清晰數字電視（HDTV）是美國首先提出的，美國聯邦委員會（FCC）在1995年確定了HDTV地面廣播和產品的規格。1998年美國正式開播數字高清電視節目。1999年10月1日，我國再進行50周年建國慶典的時候開始試播數字電視節目。截止到目前，我國已經有部分省市開展了數字電視的運行。按照國家廣播電影電視總局的發展規劃目標，到2003年底，我國已經實現了數字化的有線電視網絡80多個[1]，用戶數200余萬人；到2005年底，已經到達了2000萬用戶規模；從2008年開始年開始，全面推行地面數字電視；計劃到2015年，全部關閉還存在的模擬電視，完成從模擬信號到數字信號的完全轉換。伴隨著數字化電視的發展，相關的數字化設備，如彩電、機頂盒等產品也陸續進行更新換代，各大廠商圍繞數字電視技術展開了空前激烈的市場競爭[1]。但是高清數字電視目前仍然面臨著一個主要問題，就是信號源的提供偏少。因為收看高清數字電視節目不僅設備要支持，最主要的還是要有高清信號的來源。目前雖然不少省市地區已經開通的高清數字電視信號，但相對全國高清數字設備的發展而言還是遠遠不夠的，還有是高清信號節目的費用時普通電視信號的8～10倍，昂貴的價格和偏少的節目信號是目前制約我國數字電視發展的主要瓶頸。

2 數字電視制作設備

與高清數字電視相關的主要設備可大致分類如下。

2.1音響制作設備

數字電視音響制作系統主要有音頻信號源、聲音效果處理及合成、記錄與播出3個部分。其中，音頻信號源用于現場采集和音頻素材；聲音效果處理與合成主要包括調音臺；記錄與播出由存儲介質、現場直播、現場擴聲系統組成。

2.2數字電視錄音設備

主要包括數字磁帶錄音機，光盤錄音機，閃存卡數字錄音機和硬盤錄音機[2]。數字音頻磁帶錄音機以磁帶為載體，采用類似于錄像機的旋轉式磁頭系統，音頻數據不壓縮，保真度高，便于流動使用，并且記錄的時間長，缺點是容易磨損，不便于搜索，因此適用于錄制節目的母帶和電視臺的節目交流。磁盤光盤數字錄音機以磁光盤為載體，采用ATRAC壓縮技術，使人們基本分辨不出音質的變化，便于搜索和具有較好的抗震性，適用于錄制節目、轉錄播出等。硬盤錄音機以硬盤為載體，編輯、復制和搜索都比較快速，功能十分強大。

2.3磁帶編輯錄像機和編輯控制器

目前有多個廠家提供了磁帶編輯錄像器，如索尼、松下等公司生產的各種型號的錄放機、便攜式錄像機等。編輯控制器的主要功能是通過系統的標準結構，如RS-422A等遙控編輯錄像機的工作狀態和工作方式，以控制完成各種電子編輯操作的設備。

3 我國數字電視制作技術分析

國家廣電總局在2006年9月頒布了我國地面數字電視國家標準，該標準采用清華DMB-T方案和上海交大ADTB-T方案的融合體，前者采用單載波調制，后者采用多載波調制。單載波調制降序要傳輸的數據流調制到單個載波上進行傳送，如8-QAM，32-QAM，64-QAM或者8-VSB等。QAM調制也稱為正交幅度調制，簡稱正交調幅，一般記為n-QAM，n表示各種調制映射到星座圖上的模數[3]。多載波調制將信道分成若干正交子信道，將告訴數據信號轉換成并行的低俗子數據流，然后調制到每個子信道上進行傳傳輸，一般記為n-COFDM，n表示子載波數目。多載波調制也叫編碼正交頻分復用調制。多載波調制與單載波調制的工作原理基本相同，主要區別在于是否將需要傳送的數據進行分組。下面分別對兩種調制技術的具體實現ADTB-T和DMB-T的優缺點進行技術分析。

如果采用16-QAM調制方式，它的最高碼率為24Mbit/S，載波頻率是6MHz；而如果采用多載波調制，在碼率相同為24Mbit/S時，采用3780-OFDM多載波調制，3780個載波平均傳送的碼率大約是6.3bit/S。這樣一來，理想情況下載波的最高頻率就可以選的很低。但是，由于我國HDTV的行掃描頻率大約為32kHz，為了防止出現輸出信號間斷的情況，選用的載波最低頻率不能低于32kHz；另一方面，多載波調制在進行數字信號分批處理的時候，每次都需要等3780個載波傳送的數據全部到達之后才能進行一次性處理，需要對數據進行一次加工，如此會消耗較長的時間。但是，載波頻率低能夠降低信號在傳輸過程中的多經反射干擾，因此我們需要綜合很亮單載波和多載波技術的優缺點，選擇一個合適的載波頻率。目前采用數字延時平衡技術可以有效降低單載波多經反射干擾。

目前，由于計算機、微電子、通信、激光技術以及信息處理等技術的迅速發展，以計算機為核心集圖像與聲音處理于一體的多媒體技術開始廣泛參與到數字電視節目制作的每個方面，尤其是在電視節目后期制作環節中，突出地表現在出現了非線性編輯和功能強大地非線編系統，計算機動畫技術，數字圖像處理技術以及數字音頻技術，使得數字電視制作技術越來越多，越來越方便。虛擬演播室系統（VSS）是計算機技術發展和色鍵技術的不斷改進出現的全新的優秀制作技術。它不需要實際場景，只需要提供演員和道具即可。現場所有的布景全部使用單一的藍色，作為將來扣取圖像的基準色，前景由不同機位的攝像機拍攝素材，實景現場將被合成到計算機三維動畫生成的虛擬場景中[4]。由此，能夠產生近似真實的現實場景。

參考文獻

[1] 鄭萌.論述我國數字電視產業發展現狀及發展趨勢[EB/OL].

[2] 徐乙天.我國數字電視制作技術研究[J].科學應用，2010，10：116-116.

[3] 陶顯芳.我國數字電視標準技術對比與分析[J].創新應用，2007，11：58-61.

[4] 惠新標.數字電視技術基礎[M].電子工業出版社，2005，7.