數字電視制播網中彩色圖像信號的疊加

張必成

國家新聞出版廣電總局北京地球站

數字電視制播網中彩色圖像信號的疊加

張必成

國家新聞出版廣電總局北京地球站

非線性編輯因其高度集成、聯網能力強的特點電視節目制作中得到了廣泛的應用。本文主要從實際的廣播電視制播工作出發，對電視系統中鍵控技術的應用和發展進行分析，探討在計算機技術不斷發展的基礎上，數字電視制播網中彩色圖像信號的疊加的具體解決措施，改善圖像摳像效果，旨在為我國數字電視制播工作提供參考。

非線性編輯 鍵控 圖像信號疊加

廣播電視節目的制作的核心就是編輯環節，在影視制作技術不斷發展的基礎上，非線性編輯技術因自身的優點在電視節目制作中得到了廣泛的應用，是對傳統線性編輯的一次重大改革。非線性編輯是在計算機平臺的基礎上實現電視節目制作編輯的，并且在影視制作的過程中以硬盤作為影視資源的儲存介質。文章通過研究在Windows平臺上利用DirectShow編輯業務實現了對多種彩色圖像信號的疊加和摳像效果的改善。

1 非線性編輯的概述

非線性編輯是在計算機應用技術發展的基礎上產生的一種電視節目制作處理技術，所以非線性編輯具有數字化優點，對占存量較大的視頻資源進行高效的管理。非線性編輯可以將視頻文件以數字化的方式記錄下來，實現資源的循環利用，最大程度的降低了數據資源的缺失，也呈現了影視節目制作的現代化特點。非線性編輯在電視節目制作中最直接的功能就是編輯功能，利用先進的計算機硬件設施展開電視節目的編輯。不僅體現了傳統線性編輯的優點，還實現了資源文件的可循環利用。資源文件的儲備可以隨時供設計者利用，編輯設計者可以不斷的進行創新性的是試探，為高品質的電視節目制作技術的形成奠定了堅實的基礎。非線性編輯系統具有錄制、編輯特技、字幕、動畫等多種功能，能夠使設計者快速的進行素材選取?，F在非線性編輯系統在與計算機應用技術融合的基礎上，能夠輸出多種格式的影視文件，為觀眾展示最好的影視節目效果。

2 彩色圖像信號的疊加

2.1 模擬疊加

圖1 亮度鍵原理

彩色圖像信號的疊加是在非線性編輯的基礎上提出的，通俗的講就是將數字圖像進行“摳”和“填”，圖像信號的模擬添加是利用連續的信號通過特定的電路對圖像進行疊加處理。在模擬疊加的過程中，首先，要進行鍵信號的模擬疊加，其中摳圖和填圖是鍵控技術的關鍵所在，這種技術主要應用于在畫面圖像上插入字幕、符號等對屏幕畫面進行分割。其次，亮白鍵要求圖像要有較高的亮度反差，也就是圖像中作為前景的圖像要亮，其余圖像部分要暗，并且在亮度處理的過程中一定要按照亮度鍵原理控制監控效果（如圖1）。第三，硬色鍵利用鍵源三基色信號或鍵源視頻信號中的色度分量產生鍵信號，電視節目中的前景圖像一一般是人，所以在幕布顏色設置的時候，一定要與人的膚色有較大的區別。例如CCTV-1每天播出的《天氣預報》，就是利用色鍵合成的圖像技術和計算機圖像處理軟件引入地圖，然后在圖像中填入不同的顏色，讓觀眾看到的畫面有更多視覺上的沖擊。第四，軟色鍵信號波形是前后沿很陡的矩形脈沖信號，其主要是將電視畫面圖像實現柔化，因為日常景觀的畫面較為生硬，軟色鍵是采用了線性鍵技術的色鍵，有效提升了電視畫面圖像的效果。

2.2 數字疊加

數字疊加技術可以將圖像模擬信號轉換為數字信號存儲在幀存儲器中，然后對轉化得到的數字信息進行處理，就可以在電視畫面上呈現出各種特技效果。其中在數字疊加技術中涉及到很多的技術分支。第一，柔化鍵主要是用于模塊的細化處理。第二，線性鍵的發展是以軟色鍵為基礎的，其在應用的過程中需要利用計算機圖像處理軟件實現前景與背景信號的疊加，如果在信號疊加的過程中，前景信號呈現半透明的狀態，要明確看到背景畫面，就要對前景信號進行削弱處理（如圖2）。第三，數字色鍵主要是對畫面的分量進行處理，每一個分量都會產生相關的鍵信號。第四，深度鍵一般是用于在電視節目中人物與虛擬場景之間遮擋關系的處理，其與傳統的監控技術有所不同，其主要是利用三維實時虛擬演播室技術，對物體的有限數目進行分層處理，然后物體被分別歸類到數目有限的幾個深度層中。

圖2 線性鍵原理

3 非線性編輯系統中的建模塊

非線性編輯系統在節目制作的過程中能夠展現出完美的摳像效果，尤其在圖像信號疊加的過程中，可以利用色度的區別，把單色背景去掉，改進的電視及節目圖像編輯的程序流程，對圖像處理的數據算法進行精確處理，對信號的輸入進行格式轉換。這樣摳像后的視頻信號通過非線性編輯的特技處理后就可輸出。

4 結語

綜上所述，非線性編輯技術因自身的優點在數字電視制播網中彩色圖像信號疊加中得到有效的應用。彩色圖像信號的疊加在非線性編輯的基礎上進行可以有效提升了電視畫面圖像的效果。非線性編輯系統在圖像信號疊加中能夠展現出完美的摳像效果，提升最終電視節目制作輸出的質量。

[1]倪強,周磊,張文軍等.數字影視的非線性編輯及其技術研究[J].電視技術,2015(07)

[2]王淑蘭.數字電視制播網中彩色圖像信號的疊加[D].東南大學,2012

[3]陶希峰.DVB數字臺標字幕疊加技術及其實現[D].江蘇大學,2011