數字化演播室的發展趨勢研究

天津廣播電視大學 趙曉元

前言

數字化高清演播室是數字電視和未來電視的發展方向，我們在電視節目制作和演播室建設時，一定要順應技術發展的潮流，才有機會搶占未來電視發展的制高點。高清演播室的建設是一項復雜的系統工程高清化。隨著數字技術、計算機技術、以及數字壓縮技術的發展和應用，天津廣播電視大學遠程開放教育資源建設的需要，設計、建設一個數字化演播室系統成為現實。

一、數字化演播室

演播室既是制作電視節目的中心，也是天津開放大學的座標。演播室的規劃設計對于資源建設具有非常重要的作用。演播室的建筑設計（長、寬、高），視頻系統設計與選型，音頻系統設計與選型、燈光設計、以及舞美和裝飾都是非常專業和講究的。技術人員和研究者在長期的演播室建設和使用中積累了豐富的經驗。

數字化高清演播室的建設是一項復雜的系統工程，演播室由模擬到數字、從標清到高清的發展過程中，這些原則始終在不斷變化，相比較模擬時代的演播室設計，現代數字演播室的核心系統與場景設計在內容與形式上具有了新的特點。而數字化標清與高清演播室由于電視寬高比的不同所以在演播室設計上也存在差異。數字化高清電視是數字電視和未來電視的發展方向，我們在電視節目制作和演播室建設時，一定要順應技術發展的潮流，才有機會搶占未來電視發展的制高點

二、非線性系統和虛擬演播室

由于數字電視技術和計算機技術都是對0和1處理，使得電視技術和計算機技術能很好融為一體，非線性編輯、虛擬演播室，就是二者結合的產物。非線性是相對常規的線性編輯而言，它以計算機的可修改性。信號記錄的非順序性和操作方便性使得型號的插入、搜索等操作簡單快速。非線性系統編輯方式由于采用編輯菜單只對記錄在硬盤中的節目素材時間碼進行各種記錄操作而非直接對視頻信號進行合成，因此在經過多次編輯之后信號質量基本沒有損失。而進行線性編輯的模擬信號損失卻很大，且對磁頭有磨損，增加了節目制作的成本。

所以非線性系統不失為進行節目制作的一種良好方式。非線性編輯系統包含了數字特技機字幕機、編輯機、調音臺的功能。經過非線性編輯系統制作的節目直接輸出到數字分量錄像機，也可以進行D/A轉換后輸出到傳統的模擬復合錄像機，更可存在硬盤中通過網絡直接送播控中心播出。

隨著演播室數字化技術及設備的發展，錄像機在傳統節目制作環境中的核心地位正在被非線編系統打破。因此，數字化制作環境中，非線性編輯將起著越來越重要的作用。虛擬演播室技術也已成為當今電視技術的熱點，虛擬演播室利用計算機技術生成三維運動的或靜止的場景，成功地解決了前景與背景之間的透視關系、比例關系，使合成的圖像有極佳的立體效果，可以達到以假亂真的地步。虛擬演播室不僅能提供虛擬場景，還能讓表演者走入（出）三維場景內，或者虛擬物體的后面。同樣場景內的虛擬物體可運動到表演者的面前或周圍，這一點和傳統的色鍵摳像有很大的區別，虛擬演播室可以進行異地人物采訪。利用外來的視頻信號直接進入虛擬演播室系統，與現場主持人結合進行實時的、面對面的采訪。在虛擬場景中，對虛擬物體（道具）的增加、刪除、移位是很方便的（和三維建模軟件有關），這為臨時修改創意提供了極大的方便。不僅大大節約了演播室的制景經費，而且使演播室資源得到了更充分的利用。

三、虛擬演播室的發展

虛擬演播室技術近年來進人了電視、電影制作領域中，并已成為了當今數字電視演播室新技術的熱點。它的特點是:在藍幕前講課的教師實況視頻信號能與計算機產生的三維場景無縫地綜合起來，以全新的視覺效果展現在學員的面前。人們常埋怨電視節自的場景制作及畫面布景沉悶乏味，欠缺新意，但制作一臺好的背景花費很高，虛擬演播室系統用軟件來生成背景和道具，使編導在很大程度上擺脫了時間、空間和道具制作方面的限制，獲得了更大的創作的想象空間，能夠以低廉的成本產生新奇的視覺效果，且能夠方便的進行修改。虛擬演播室系統可以部分甚至全部取代目前傳統的演播室制作模式，是電視節目制作領域的一次深刻的革命。虛擬演播室技術的發展及其應用都是非常迅速的。1994年，虛擬演播室在IBC展覽會上首次亮像，1996年美國總統選舉的電視轉播，1997年香港回歸的電視轉播，1998年的法國世界杯賽的轉播都采用了虛擬演播室技術。

虛擬演播室技術在制作電視劇方面也得到大量應用。中央電視臺經濟影視中心采用ORAD的Cyberset一E虛擬演播室制作的電視劇“歡樂家庭”是全亞洲的第一套采用虛擬演播室技術制作的電視劇。該電視劇背景采用電腦生成，從畫面可以明顯看出，電腦生成的背景與演員之間的融合簡直是天衣無縫。虛擬演播室技術的廣泛應用，得益于虛擬演播室技術日新月異的發展。在虛擬演播室系統中，攝像機的狀態信息(聚焦、變焦、俯仰、搖移)傳送給圖形工作站，計算機依此得到前景物體與攝像機之間的距離和相對位置，從而計算出虛擬場景最適宜的大小、位置，并按要求計算生成虛擬場景的三維模型，最后再實時的把虛擬場景和實際的人物無縫的融合起來。在這一制作過程中，確定攝像機的狀態信息非常關鍵，它叫做跟蹤技術。目前常用的跟蹤技術有兩種網格圖案識別和機械跟蹤。

四、電視演播室的網絡化

電視演播室的網絡化趨勢在數字化后再向網絡化發展是大勢所趨，它的優越性必將取代模擬環境下的演播室。

電視臺的數字化網絡化建設總體上分為三個階段：設備數字化階段、局部數字化網絡建設階段、全臺數字化網絡建設階段。演播室非線性網絡化建設帶來節目制作效率的提高，演播室信號經過演播室錄制工作站直接經過編碼實時存儲在網絡存儲中，前端制作網絡可以第一時間拿到演播室錄制素材，從而在這一環節上大大提高了節目質量。目前演播室制作電視節目的各個環節之間主要是利用模擬方式傳送信號，這種方法傳送信號不僅速度有限，而且易產生信號的衰減和失真，在節目的長期存儲方面，顯然要選用先進的數字化存儲介質。

數字錄像機如果繼續使用數字錄像帶作為記錄和保存介質，將受到較大的沖擊。目前可供選擇的介質除磁帶外，還有硬盤、DVD和數據流磁帶。多年來，錄像磁帶記錄的節目資料不但難以檢索利用，而且帶基的老化使一些珍貴的史料永遠消失。隨著計算機數據壓縮、傳輸和網絡技術的發展，電視演播室的數字化設備將與多媒體網絡技術緊密結合，按照這種技術，攝像機和話筒等前端信號獲取設備能夠直接將圖像和聲音信號轉化為數字信號，并按照無損壓縮方式進行壓縮，然后通過網絡傳輸給后續設備，從而形成便于檢索、可以長期保存的數字節目庫。同時，使用這種技術，電視節目制作的各個環節之間可以使用網絡共享節目素材資源，不同的電視臺之間，也可以共享節目資源。

網絡技術將使多臺非線性編輯系統、虛擬演播室系統、動畫工作站、音頻工作站等單機系統組成節目制作網絡，網絡中的幾個終端可以同時制作同一節目的不同段落，將傳統的串行電視節目制作方式改為并行制作方式，大大提高了工作效率。

綜上所述，數字技術已全面進入電視節目制作領域，構建數字化的電視演播室是電視技術發展的必然結果，同時，天津廣播電視大學數字化演播室的建設必然為遠程教育資源建設作出新的貢獻。也必將有力地促進當前我國數字電視產業的進一步發展。

[1]徐建林.廣電中心數字化網絡化電視制播系統設計與實現[J].廣播與電視技術,2009(08):80.

[2]倪寧寧.數字演播室的構建及使用[J].電視字幕(特技與動畫),2006(11):43.

[3]李健.數字視頻演播室的系統設計與監控[J].東南傳播,2006(04):80.

[4]韓志國.建設現代化的數字化網絡化北京電視臺—北京電視臺總工程師田方訪談.

[5].中國傳媒科技.2009(03):22.

[6]王新民.山東電視臺1200平方米高清數字演播室視頻系統[J].現代電視技.