動畫廣告中的數字環繞聲處理

摘 要：動畫產業的發展經歷了數年的井噴之后陷入了盈利模式單一化的窘境，以動畫的形式去表現廣告，在突出廣告訴求的同時開辟了一個新的市場方向。數字電視的發展帶來了數字傳輸與設備上的更新，也為動畫廣告的環繞聲效果實現提供了條件，在此討論動畫廣告的數字環繞聲音頻有其應用價值。文章從SRS虛擬環繞聲環繞聲與多聲道環繞聲兩種模式的特點出發，分析比較了基于不同模式下動畫廣告的環繞聲設計和編碼傳輸中的重點與問題。

關鍵詞：動畫廣告；數字電視；環繞聲

1 以動畫形式來表現廣告是市場與行業發展的共同需求

從國內大力提倡發展動畫產業開始短短幾年間，各大院校的動畫專業與動畫公司如雨后春筍般林立，短時間內大量的動畫系列片充斥著低幼兒童市場。在紅紅火火的表象下無法掩蓋其由于政策推廣而盲目跟從的問題，所依賴的盈利模式仍是依靠電視播出政策優惠補貼這個“鐵飯碗”。在有限的資金下盡量縮減成本，導致動畫片在長度上越做越長但質量上日漸粗糙。從朝陽產業到被紅牌警告短短幾年時間動畫產業由巔峰急跌到低谷。

當眾多的動畫生產機構面對極其有限的、高度壟斷的播出平臺時，構思奇巧、制作精美、短小精悍的動畫廣告成為動畫大軍中一抹亮色。廣告的目的在于推銷產品、樹立品牌形象，這種訴求與長期以來以宣教為目的的低齡化動畫系列片有一定的差異；而多樣性勢必要求動畫產業從學界到業界都打破長期以來的依賴性思維，真正走向市場化。

動畫廣告區別于實拍廣告在于創意的無拘性與畫面的夸張性。受眾對于動畫夸張性的接受度較高，因此，在構思與制作上能實現超過常理的夸張與變形在突出產品的同時產生喜感；而實拍廣告由于與日常生活更為接近，在構思上必須考慮到畫面的合理性等元素，過度夸張容易引起受眾對產品的質疑。

動畫廣告常見的表現手段一般可分為：以flash為主導的二維動畫與以maya為主導或結合實拍的數字三維動畫。就軟件本體而言flash為主導的二維動畫基本是以矢量圖為畫面主體，造型和畫面上較為簡潔，在幀率上大部分以12幀/秒為主，在播出途徑上適用于表現以劇情為主導的網絡廣告（例如馬應龍藥業《菊花的秘密》幽默的劇情突出關愛健康的重要性）。而三維動畫一般采用幀率24的位圖格式，其在表現高速動態效果和畫面細膩度上更出色（如蘇菲超熟睡夜用衛生巾和趣多多系列廣告在畫質表現和動態趣味性上更為逼真細膩）。因此相對于二維動畫而其碼率更高，在數字信號傳輸為主導的電視媒介上更能凸顯其視聽效果。

2 數字電視環繞聲技術的成熟為動畫廣告的環繞聲實施提供了條件

目前的影音系統與數字電視從傳輸與實現上并未止步于雙聲道立體聲效果，伴隨數字電視的普及受眾期待能獲得更高的聲場臨場感。從2006年DTMB成為我國具有獨立知識產權數字電視系統標準，到擬定2015年前后全國全面實現模數信號的更替。相較于模擬電視的信噪干擾效果差和碼率低的特點，數字信號傳輸不但能夠大幅度提升電視節目的畫面質量，同時優于模擬信號數倍的傳輸碼率，也使得多聲道環繞聲信號在數字電視媒介得以實施。自2007開播的CCTV高清影視頻道起，央視眾多高清頻道持續向國內的觀眾播出5.1多聲道環繞聲的電視節目，而在2008年北京奧運會也采用了環繞聲進行制作與播出。

在主流環繞聲影音領域有三種常見的模式，它們分別是：沉浸式環繞聲影音、多聲道環繞聲（在此以5.1環繞聲為例，其他聲道數的環繞聲都是在此基礎上演化而來）和以SRS為代表的虛擬環繞聲系統。就整體效果而言，沉浸式環繞聲影音技術打破原有的水平聲場營造模式，需將聽堂裝置的音箱群進行整體布局，達到720°的水平與垂直聲場，給受眾帶來逼真的臨場感受。但由于其對聽音環境和設備要求均較高，決定了其短時間內無法在主流市場占有一席之地；而5.1多聲道環繞聲是由國際音頻技術學會 （AES）所提出的標準，它能為受眾營造出環繞聲360°水平包圍的逼真聲場效果。相比在模擬電視系統中經由單聲道信號輸出的雙聲道而言，5.1多環繞聲的方位感更為清晰，在聲場的逼真度和臨場感上具有無可比擬的優勢，多聲道環繞聲效果的實施適用于具有多音箱組件的家庭影院設備用戶。

而以SRS為代表的虛擬環繞聲系統是根據HRTF聽覺傳輸原理進行設計的。該系統通過提取左右聲道的差值信息，結合人耳對不同頻率的反應特點，將特定頻率的信號進行強化。在雙聲道立體聲重發中根據模擬空間不同方向到達雙耳，提升主觀聽覺上的空間感和包圍感。在實際應用中，SRS虛擬環繞聲技術由于其較好的聲場感受與相對較為便捷的硬件需求，受到各大數字電視生產廠商的青睞，被廣泛應用在數字高清電視中。如圖1所示。

數據來源：太平洋電腦網 http：//product.pconline.com.cn

圖1

動畫廣告的環繞聲輸出必須基于環繞聲傳輸條件的成熟，從圖表中可以看出，在主流市場的LED電視音頻輸出上均搭載了SRS虛擬環繞聲解碼模塊以滿足主流大眾的視聽需求；同時針對具備家庭影院設施用戶，在數據傳輸上都同時預留HDMI接口，可實現多聲道環繞聲信號的獨立輸出。在文章討論的動畫廣告的環繞聲效果的實現上同時考慮基于雙聲道重發Lt/Rt的虛擬環繞聲數據與多聲道環繞聲數據輸出信號的優化。

3 動畫廣告中數字環繞聲構建過程——環繞聲設計和編碼傳輸

動畫廣告數字環繞聲的實施過程需從設計和編碼傳輸兩個方面進行考慮：

首先，動畫廣告中的聲音是由語言、音樂、音響三個基本元素構成的，在環繞聲信號分流上，語言（臺詞）傳遞廣告的核心內容，這部分信號一般會放置在中置與左右聲道，并不參與環繞效果；音樂的應用為起到烘托情節基調的作用，較少使用到聲場的運動，通常與語言信號采取相同聲道處理方式。在設計過程中由于時長限制力，一般采取弱化音樂轉而以若干小節的旋律進行替代；而音響包括除了語言和音樂之外所有被感知的聲音，它包括點生源效果和面聲源效果這兩個要素。

點聲源效果是指聲源在某點位置進行空間運動或者振幅的變化，通過點聲源在不同聲道的數據變化使受眾能清晰的感受物體運動的過程與軌跡；面聲源效果指的是若干聲源在一定區域范圍內經由不同材料反射和吸收后混合構建出劇情發生的整體環境，它不強調單個音色的特性，注重的是整體氛圍的營造。據此可見在聲道數據傳遞上，點聲源效果更適合于表現環繞聲場的運動過程。

在獲取的方式上，點聲源可以通過對現實生活中聲音的收錄或采用MIDI的方式進行收錄這兩種途徑來獲得。由于動畫自身的夸張性，現實中的聲音效果并不能較好的對畫面進行補充，因此一般采取對收錄的聲音更改頻段特性或對數據進行翻轉的處理方式獲得獨特的聲音效果；而采用MIDI的方式進行錄制的音響聲，在制作上需根據劇情撰寫適配的旋律，通過特定的音色記錄數字信號。在音色的獲取上更為純粹，避免出現參雜噪波和失真現象。

收錄信號的數據轉換必然要考慮到采樣率的問題，常見的采樣率根據使用的范圍不同從3200Hz到9600Hz不等。根據音頻碼率計算公式：“比特率kbps=采樣率（kHz）×位深（bit）×聲道數”可以得知影響音頻碼率大小的三個主要因素是：采樣率、采樣位數和聲道數。在電視音視頻領域常見的音頻采樣率有48kHz和44.1kHz這兩種，假設采樣率為44.1kHz的5.1聲道無壓縮數據通過計算碼率為 4.13Mbit/s，則48kHz的5.1聲道碼率為4.5Mbit/s。一般而言，越高的采樣率能更精確的還原原始波形數據，但也會相應的增加數據量。標清/高清數字電視的傳輸碼率為4Mbit/s到30Mbit/s不等，其中視頻信號占據了碼率的大部分，據此可以發現選擇以適宜的采樣率來獲取適合的碼率顯得尤為重要。

我們知道為了精確的還原波形，采樣率至少為原聲波的2-2.5倍為宜，如以48kHz和44.1kHz分別進行采樣，二者在較精確還原聲波的范圍上各為：19.2kHz-24kHz與17.6kHz-22kHz之間。比較二者的數據可以看出在低頻與中低頻領域二者差異性不大，針對低頻的語言（對白聲）兩種采樣率均為適合的選擇模式，且該部分數據在多聲道中默認輸出為中置與左右聲道，并不參與環繞聲效果；針對與高頻聲波數據采樣而言，如以MIDI拾取不同樂器音色方式獲得音響聲，可以發現12-16kHz為常見高音樂器的高頻泛音范圍，就兩種采樣率而言在波形還原上并無太大差異性。但自然音的波形并無標準化數據，因此如采用對現實生活中聲音的收錄的方式來獲得點聲源，針對于不同的發聲效果與不可測性選擇48kHz的采樣率比前者在高頻波形還原上會更為精確。同時由于同一個多聲道環繞聲文件并不適宜采用多種采樣率混合的方式進行處理，因此在動畫廣告的聲音處理前需根據預設定的收錄方式來考慮合理選擇采樣率。其次，在完成動畫廣告的環繞聲音頻設計之后需要考慮以何種格式進行編碼傳輸，國內通用機頂盒一般都支持MPEG-2、AC-3等主流音頻解碼系統，二者在不同信道編碼處理模式上各有特點：MPEG-2是DTMB的默認音視頻格式，有利于音視頻數據在解碼部分的格式統一，同時在聲道模式上同時具備單聲道、雙聲道和5.1聲道等多種選擇模式，目前被大部分地方衛視作為默認的編碼方式進行音視頻的傳輸；就音頻數據而言AC-3在多聲道編碼上具有良好的壓縮比（12：1），假設對48kHz采樣率和16bit位數的PCM數據進行AC-3模式進行編碼，經由壓縮后的5.1聲道碼率一般為384kbps，在大大減少數據冗余的同時保留了較為優異的聲道效果。對于具備家庭影院設備的用戶而言，兩種模式在多聲道環繞聲數據解碼效果上并無太大差異。

據前圖可以得知數字電視消費市場還是以SRS虛擬環繞聲系統為主導。針對雙聲道重發數據傳輸的SRS虛擬環繞聲系統來說，杜比經過臨場驗證開發了多聲道數據轉碼為Lt/Rt雙聲道立體聲的技術專利，它在雙聲道信號經由編碼處理，在SRS虛擬環繞聲重放系統中動態范圍的表現上更為優異，且聲場定位也更加清晰準確。雖然從信號傳輸角度上看AC-3編碼的信號在轉換上需對信號進行音視頻分離，針對音頻單獨進行二次編解碼的封裝傳輸，但基于該轉換重編碼技術與設備應用上已較為便捷成熟，具有很強的實施性（例如深圳衛視轉播中央電視臺高清頻道的多聲道環繞聲數據上使用AC-3模式）；相反，兼容Lt/Rt矩陣編碼5.1聲道的MPEG-2信號對于SRS虛擬環繞聲重放系統而言，并未具有驗證技術專利數據。因此，在設計動畫廣告的信號傳輸角度上，需根據實際用戶需求和設施情況來擇情處理。

參考文獻

[1]王濤.動畫廣告的特性對視頻廣告影響的研究[J].讀與寫雜志，2010，4.

[2]陳嘉.深圳衛視高清播出系統中的Dolby AC-3音頻處理[J].電視技術，2010，7（34）.

[4]David M.Howard Jamie angus.音樂聲學與心理學[M].人民郵電出版社，2010.

作者簡介：龐靜（1981-），女，寧波，碩士，講師，寧波大學科學技術學院設計藝術學院，研究方向：廣播電視藝術學/動畫方向。