音像檔案數字化淺析

楊中營

摘要：本文從傳統音像檔案的保管和利用所面臨的問題切入，引入了音像檔案數字化，并從觀念、標準、人才和設備等方面分析了我國音像檔案數字化工作發展緩慢的原因，同時給出了推進音像檔案數字化工作的對策和建議，著重闡述了音像檔案數字化的關鍵技術指標選取問題。

關鍵詞：音像檔案數字化檔案數字化

音像檔案作為一種專門檔案，以其直觀、全面、生動再現等特點，能夠全面記錄和生動還原歷史的真實面貌，能夠有效補充檔案全宗的完整性，能夠豐富檔案全宗的存在形式，在檔案工作中發揮著獨特的、重要的作用。但同時也因受到自身特點、存儲載體和播放設備等因素的影響和限制，傳統音像檔案的保管和利用狀況并不樂觀。傳統音像檔案經歷了蠟筒、膠木、鋼絲和磁帶等作為記錄載體，其中，以磁帶為介質的傳統音像檔案數量最多也最為常見。這些傳統錄音（像）帶檔案經過長時間的存放和利用，磁介質會發生退變、老化，信號逐步衰減，影像質量越來越差，甚至無法正常播放。與此同時，傳統的模擬音像系統和設備正逐漸淘汰，能夠正常使用的越來越少，存放在模擬音像帶上的珍貴音像資料將面臨永久丟失的危險。

一、音像檔案數字化的作用和意義

針對傳統音像檔案面臨的風險，通過音像檔案數字化，即利用信息技術將音像檔案原有的模擬聲音（視頻）信號轉換為可被計算機識別的數字音（視）頻文件，是安全保管和有效利用這些重要檔案的唯一出路。通過音像檔案數字化，不僅可以實現數字音（視）頻文件代替傳統音像檔案提供利用，從而有效地保護音像檔案原件，而且數字音（視）頻文件的重放效果好，又不會造成損耗。此外，音像檔案經過數字化，可以開發出豐富的文化資源，供社會公眾廣泛消費。因此，音像檔案數字化，不僅是有效解決傳統音像檔案面臨問題的不二選擇，更是對檔案工作的長遠發展和歷史文化的有效傳承都具有重要意義。

二、我國音像檔案數字化發展相對滯后的原因

現實中，與紙質檔案數字化開展得如火如荼相比，我國音像檔案數字化發展則明顯滯后，只有少數檔案館和電臺、電視臺等開展了音像檔案數字化，而更多的音像檔案還沉睡在檔案館（室）的庫房中。

那么是什么原因造成了我國音像檔案數字化發展緩慢呢？筆者認為，主要有以下幾個方面：

首先是觀念問題。由于音像檔案只是近一個世紀以來才逐漸出現的，它積累的數量與紙質檔案相比是九牛一毛，在檔案工作中一直處于邊緣的位置。而許多檔案部門也就逐漸形成了“重紙質檔案而輕其他專門檔案”的思想觀念，使得音像檔案長期得不到重視，而音像檔案數字化也就自然地落下了。

其次就是缺乏標準。音像檔案數字化是一項系統工程，需要統籌規劃、全程控制，需要確定工作流程和環節，需要綜合選定各種技術指標和參數，必須要有專門的標準作為指導才能順利地開展。但我國目前仍沒有出臺關于音像檔案數字化的國家標準或行業標準，標準的缺失嚴重制約了音像檔案數字化工作的發展。

再次是人才問題。與紙質檔案數字化相比，音像檔案數字化涉及的技術更復雜，對數字化加工、組織和管理人員的要求也比較高，而檔案部門在這方面的技術力量和人才儲備大都比較薄弱，從而加劇了開展音像檔案數字化工作的難度。

最后是設備問題。與紙質檔案數字化相比，音像檔案的數字化和后期編輯利用都需要更多種類的播放、采集和編輯等設備，而這些設備要么是價格不菲，要么是已經停產，市面上很難買到（如鋼絲錄音機），這也在一定程度上影響了音像檔案數字化的發展。

由此可見，造成音像檔案數字化發展滯后的原因是多方面的，這其中有些是檔案工作者們主觀造成的，有些則是客觀使然；有些是需要各級國家檔案部門共同推動并且經過一個較長的時期才能徹底解決的，有些則是每個檔案館（室）通過自身努力就能取得明顯成效的。

三、如何更好地開展音像檔案數字化

我們應該如何有效解決音像檔案數字化存在的問題，促進音像檔案數字化工作的快速健康發展呢？筆者認為，暫時拋開那些我們不能左右的客觀因素不談，只要做好以下幾方面，就可以推動音像檔案數字化工作順利開展。

（一）轉變觀念，積極創造有利于音像檔案數字化開展的各種條件

要想發展音像檔案數字化工作，首先就要在思想上充分認識音像檔案以及音像檔案數字化的重要作用和意義，要積極轉變過去“重紙質檔案而輕專門檔案”的思想觀念，要用發展的眼光看待音像檔案在多媒體網絡時代的強烈需求和美好未來，做到“思想上高度重視，資金上充足保障，人員上堅決支持”，積極為音像檔案數字化工作的順利開展創造各種必要條件和有利條件。

（二）厘清音像檔案的種類和數量，選擇合適的組織生產方式

開展音像檔案數字化其中一項很重要的內容就是要選擇合適的組織生產方式。音像檔案數字化有自主生產和外包生產兩種基本組織生產方式。自主生產一般由本單位人員負責檔案數字化系統的建設以及日常生產的組織與管理，有關操作人員向社會招聘并進行技術培訓。自主生產方式的管理成本較高，但方式靈活，可控性強。外包生產需要把音像檔案數字化作為一個項目公開向社會招標，選擇有一定資質和經驗的企業承包生產。外包生產方式在建設與管理上相對簡單，但需要做好進度控制、質量驗收和安全保障等工作。

各單位在開展音像檔案數字化前應厘清本單位音像檔案的種類和數量，并主要根據音像檔案種類和數量同時參考資金投入方式和進度要求等因素綜合選定組織生產方式。一般來說，音像檔案數量較少的單位可采取外包生產方式，可以有效減少本單位的人力和物力投入；而音像檔案數量較多的單位，可采用自主生產方式，可以有效確保音像檔案數字化的質量和安全。

（三）統籌考慮，選好音像檔案數字化的關鍵技術指標

在音像檔案數字化過程中，一些關鍵技術指標參數選定的合適與否直接決定著音像檔案數字化的質量。因此，在選定關鍵技術指標參數時，要統籌考慮，慎重選擇，既要著眼于未來發展趨勢和要求，又要立足于現實技術成熟度和兼容性；既要實現音像檔案的保真、生動再現，又要便于網絡共享和廣泛利用。

1.音頻采樣頻率

音頻采樣頻率是指每秒鐘對聲音波形的采樣次數，是描述聲音頻率的解析度，同時它也是衡量音質的標準，采樣頻率越高，聲音失真越小，音質就越好，聲音的還原就越真實、自然，但音頻數據量也就越大。常用的音頻采樣頻率有11.025kHz、22.05kHz、44.1kHz和48kHz等。其中，11.025 kHz是電話和調幅廣播的聲音品質，22.05 kHz只能達到調頻廣播的聲音品質，44.1kHz是CD音質（高保真立體聲）。由于人耳聽覺的頻率上限為20kHz，根據奈魁斯特（NYQUIST）采樣定理，用44.1kHZ的采樣頻率進行采樣，剛好可還原為略高于人耳聽覺極限頻率的聲音，可以完全滿足錄音檔案數字化的需求。而48kHz采樣雖然更加精確一些，但人耳已經分辨不出與44.1kHz采樣的差別了，而音頻數據量會隨之增大。因此，在開展錄音檔案數字化時，建議音頻采樣頻率一般設置為44.1kHz就可以了。

2.視頻碼率

視頻碼率是指單位時間內視頻數據的輸出量，是視頻編碼中畫面質量控制中最重要的部分。一般情況下，視頻碼率和視頻質量成正比，視頻碼率越大，視頻質量就越高，視頻畫面越清晰，但當視頻碼率超過一定數值后，對視頻畫面的質量就沒有多大影響了。同時，視頻碼率也與視頻文件體積成正比，視頻碼率越大，視頻文件體積也就越大。因此，錄像檔案數字化時，不能一味為追求視頻質量而肆意提高視頻碼率，而應根據原錄像檔案的清晰度選定合適的視頻碼率，在保證能夠完美還原原始錄像檔案畫面的基礎上，又使數字化視頻文件的容量不會太大。一般地，標清錄像檔案數字化時可選擇6M/S的碼率，數字化視頻與原錄像檔案畫面無明顯差別，一個小時大約需要2.5G的存儲空間；而高清錄像檔案數字化時可選擇12M/S的碼率，數字化視頻與原檔案畫面無明顯差別，一個小時大約需要10G的存儲空間。

3.視頻采樣格式

視頻采樣格式是指錄像檔案數字化時從原始圖像信息中獲取亮度信息和色彩信息的方式。常見的視頻采樣格式主要有YCbCr 4：4：4、YCbCr 4：2：2、YCbCr 4：1：1和YCbCr 4：2：0幾種，其中Y是亮度分量，Cb是藍色色度分量，而Cr是紅色色度分量。由于人眼對亮度比色度更敏感，因此在視頻采樣時，通過減少色度分量，可以有效降低視頻容量，但人眼卻不能明顯察覺到圖像質量的變化。YCbCr 4：4：4，表示全像素點陣，三個分量的采樣率相同，畫面與原始畫面非常一致，但數據量巨大；YCbCr 4：2：2，表示每4個像素有4個亮度分量、2個Cb分量、2個Cr分量，畫面非常接近原始畫面，數據量較大；YCbCr 4：2：0，表示每4個像素有4個亮度分量、2個Cb（或Cr）色度分量，相鄰的掃描行存儲不同的色度分量，畫面接近原始畫面，數據量一般；YCbCr 4：1：1，表示每4個像素有4個亮度分量、1個Cb分量、1個Cr分量，畫面與原始畫面差別較大，數據量較小。為獲取較高的視頻質量、滿足絕大多數利用需求的同時又能有效減少存儲容量，在錄像檔案數字化時，標清錄像檔案建議選擇4：2：0的視頻采樣格式，高清錄像檔案建議選擇4：2：2的視頻采樣格式。

4.存儲格式

音像檔案通過數字化保存為不同格式數字化文件的容量相差很大，數字化檔案的品質差別也非常大。而音像檔案數字化要實現充分地反映音像檔案內容和便利的網上傳輸、利用，就非常有必要生成不同格式的數字化文件，從而滿足不同的需要：即在音像檔案數字化時，可以直接保存為低壓縮率格式的數字化文件，以充分地保存和再現原始音像檔案的全部特征；在此文件的基礎上，通過轉換程序，可以生成高壓縮率格式的數字化文件，以便于快速檢索和網上傳輸、利用。

（1）音頻文件格式

目前用于音頻數據存儲的格式有很多，如WAV、MIDI、MP3、WMA等。其中，WAV是基于PCM編碼的一種波形存儲文件，被Windows平臺及眾多音頻軟件所廣泛支持，有極強的通用性。WAV文件的質量很高，幾乎達到了CD音質，可以精確地記錄和完美地還原聲音，是存檔用比較理想的格式；但WAV文件體積較大，一小時的16位、44.1KHZ、立體聲WAV文件大約要占600MB的空間，而若將其轉換MIDI、MP3、WMA等壓縮率較高的格式，則轉換后的文件僅為原WAV文件大小的十分之一甚至更小。因此，錄音檔案數字化產生的用于長久保存的數字音頻文件，建議采用WAV格式存儲，而在此基礎上，可以將WAV文件轉換生成MIDI、MP3、WMA等格式，用于快速檢索和網上利用。

（2）視頻文件格式

用于存儲視頻數據的格式也很多，常見的有MPEG系列和RM、ASF、WMV等，有些適合于檔案存儲，有些適合于網絡在線播放。其中，MPEG系列標準有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等，分別適用于不同的應用領域：MPEG-1是VCD的壓縮標準，它的視頻壓縮質量僅達到家用錄像機的品質；MPEG-2編碼標準是DVD的核心技術，還應用于廣播、衛星電視、有線電視和HDTV高清電視；MPEG-4是視頻流媒體的壓縮標準，它的壓縮效率更高，可以在低帶寬網絡的情況下，保障連續的視頻數據播放，被VOD（視頻點播）所廣泛采用。其中，MPEG-2在設計之初就融入了存儲的理念，更加注重視頻數據的存儲，能夠完好地保存原始畫面，這正好契合錄像檔案數字化工作。由于MPEG-2的壓縮率較低，雖然能夠完美地保存和再現原始畫面，但存儲容量較大，不太適合網絡傳輸。用MPEG-2壓縮存儲10Mbps視頻碼率、720×576分辨率、384Kbps音頻碼率、立體聲這樣1小時的視頻畫面，約占用4GB的存儲空間。因此，建議錄像檔案數字化生成的數字視頻文件存儲為MPEG-2格式，用于錄像檔案數字化成果的長期保存；而在提供檢索、預覽等網絡利用時，可以由MPEG-2轉換生成MPEG-4、RM、ASF、WMV等壓縮率較高、文件容量更小、適合網絡傳輸的視頻流媒體格式。

在當今網絡盛行的信息時代，寶貴的音像檔案資源若繼續被束之高閣，實為暴殄天物。我們檔案工作者要與時俱進，鼎力推進音像檔案數字化工作，用數字化的音像檔案資源代替并保護傳統音像檔案提供利用的同時，積極開發音像檔案的文化衍生品，主動推送給社會。這樣，不但能充分發揮音像檔案的獨特價值，更可為檔案工作注入新的生命力和增長點。

作者單位：北京市檔案局