數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用

張艷 河南廣播電視臺(tái)

一、數(shù)字音頻嵌入技術(shù)基本原理

隨著數(shù)字電視技術(shù)的不斷深化，數(shù)字播控中心成為各大廣播電視臺(tái)建設(shè)的重點(diǎn)，這是由模擬過渡到數(shù)字化的特殊階段，很難從采編到播出完全達(dá)到數(shù)字化，尤其是音頻系統(tǒng)，這是一個(gè)極為復(fù)雜的過程。據(jù)長期實(shí)踐可見，在廣播電視領(lǐng)域，“唇音”問題極為常見，是指音視頻信號(hào)傳輸路徑不同，信號(hào)將會(huì)產(chǎn)生不同延時(shí)情況，從而出現(xiàn)圖像和聲音延時(shí)差。為消除此類問題，本文提出了數(shù)字音頻嵌入技術(shù)。其原理為在數(shù)字視頻信息數(shù)據(jù)傳輸過程中，存在一個(gè)空余的空間，例如數(shù)字視頻信號(hào)的行消隱期間，可攜帶數(shù)字信號(hào)。在此空間利用不同方式，將數(shù)字音頻和其他輔助數(shù)據(jù)加以攜帶傳送。于數(shù)字視頻信號(hào)來講，在串行數(shù)字視頻流內(nèi)通過多工復(fù)用方式準(zhǔn)確安插音頻數(shù)據(jù)，同時(shí)和視頻信號(hào)結(jié)合，形成一個(gè)信號(hào)。在視頻行消隱區(qū)內(nèi)可準(zhǔn)確記錄數(shù)字音頻信號(hào)，并將音頻數(shù)據(jù)包插入，其附加數(shù)據(jù)位于行同步期間。分量信號(hào)是將整個(gè)消隱區(qū)用于安插音頻數(shù)據(jù)，在EAV 與SAV 之間安插音頻數(shù)據(jù)，這便被叫作嵌入音頻。

二、廣播電視工程中數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（一）播控系統(tǒng)簡(jiǎn)單化

電視播出系統(tǒng)采用嵌入數(shù)字音頻技術(shù)時(shí)，視頻、音頻數(shù)據(jù)傳輸時(shí)所需設(shè)備少，甚至一根電纜即可完成傳送任務(wù)，有效簡(jiǎn)化了播控系統(tǒng)，降低了故障發(fā)生率，大幅提升了電視播出的安全性。

（二）設(shè)備投資少

由于采用了音頻嵌入技術(shù)，在整個(gè)播控系統(tǒng)當(dāng)中可有效減少布線量，且所需設(shè)備少，因此，可大大降低設(shè)備投資金額。雖然增添了部分信號(hào)源配備設(shè)備，如解嵌設(shè)備等，但整體來講，投資仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于以往設(shè)備投入金額，具有良好經(jīng)濟(jì)性。

（三）消除“唇音”問題

數(shù)字電視系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)器數(shù)量多，很容易出現(xiàn)音視頻延時(shí)問題。但是視頻和音頻通道不同，特別是音頻處理流程相對(duì)簡(jiǎn)單，程序少，往往會(huì)出現(xiàn)圖像和音頻不同步情況，如音頻早于圖像出現(xiàn)，即“唇音”問題，這種情況下將嚴(yán)重影響觀感效果。采用數(shù)字音頻嵌入技術(shù)，音視頻信號(hào)所用通道為一個(gè)，將大大降低兩者之間的延時(shí)問題，提升系統(tǒng)的抗干擾能力，消除“唇音”，達(dá)到圖像和聲音同步、協(xié)調(diào)。

三、廣播電視工程數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

（一）節(jié)目前、后期處理中的應(yīng)用

在廣播電視工程中數(shù)字音頻嵌入技術(shù)主要用于音頻信息處理方面，通過這一項(xiàng)技術(shù)，可以提高音頻處理工作效率，節(jié)省成本，全面提升電視節(jié)目制作效果。目前，在廣播電視節(jié)目前、后期工作處理中，數(shù)字音頻嵌入技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮著積極的作用。通過數(shù)字分量串行接口工作方式，可利用音頻嵌入技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，在整個(gè)傳輸環(huán)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)音頻轉(zhuǎn)換。在音視頻處理中，極易出現(xiàn)接口和數(shù)字傳輸不協(xié)調(diào)問題，若不能有效解決，將大幅降低音頻質(zhì)量，因此，必須嚴(yán)格控制音頻信號(hào)處理過程，保證音頻質(zhì)量。

（二）音頻傳輸系統(tǒng)檢測(cè)應(yīng)用

隨著科技的不斷進(jìn)步，廣電技術(shù)持續(xù)深化，數(shù)字化技術(shù)在電視節(jié)目制作、傳輸、播出和儲(chǔ)存等各個(gè)方面得到了大量應(yīng)用與推廣。數(shù)字音頻嵌入技術(shù)伴隨廣播電視技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)不斷深化，同時(shí)，根據(jù)自身實(shí)際情況，廣播電視工程中數(shù)字音頻嵌入技術(shù)應(yīng)用規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。在廣播電視工程后期制作和存儲(chǔ)工作中，需全面檢測(cè)和評(píng)估播出的節(jié)目，避免節(jié)目播出過程中出現(xiàn)信號(hào)干擾問題，影響播出質(zhì)量。為此，可建立一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析數(shù)字音頻的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，大力發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)，提高數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用水平。

（三）音頻傳輸與切換應(yīng)用

在廣播電視技術(shù)系統(tǒng)中音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)是極為關(guān)鍵的一部分，其設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性對(duì)節(jié)目安全播出影響巨大。在日常工作中，音頻信號(hào)被干擾、破壞、插播等現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，為保證廣播電視音頻傳輸?shù)姆€(wěn)定性、安全性和可靠性，可合理運(yùn)用音頻嵌入技術(shù)，保證音頻傳輸和切換更加便捷。

四、廣播電視工程數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)字音頻嵌入技術(shù)是在模擬音頻技術(shù)上發(fā)展而來，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)音頻的不足，結(jié)合并更新了模擬音頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，具有編輯便捷、儲(chǔ)存方便、易于處理、傳輸方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。能夠有效提升節(jié)目剪輯的精準(zhǔn)性，準(zhǔn)確融合圖像與聲音，從整體上提升節(jié)目的制作和播出質(zhì)量。此外，數(shù)字音頻嵌入技術(shù)使各種應(yīng)用系統(tǒng)整體更為全面，其智能化、自動(dòng)化等人性化優(yōu)勢(shì)，是傳統(tǒng)技術(shù)無可比擬的。目前，在我國廣播電視節(jié)目制作和播出中，數(shù)字音頻技術(shù)所占比重較大，未來發(fā)展勢(shì)不可擋。

為充分挖潛該項(xiàng)技術(shù)的潛能和優(yōu)勢(shì)作用，我們必須在現(xiàn)有廣播電視節(jié)目制作和播出中，進(jìn)一步探索數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況，在保留現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)的前提下，不斷加大研發(fā)力度，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。同時(shí)，還要持續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用范圍，更好地廣播電視工程的各個(gè)環(huán)節(jié)與數(shù)字化技術(shù)充分融合，為“智慧廣電”建設(shè)提供技術(shù)支撐，更好地服務(wù)于大眾，服務(wù)于社會(huì)。

隨著信息化時(shí)代的到來，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用層面，數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)云服務(wù)，在今后發(fā)展中，云服務(wù)會(huì)伴隨智能終端深入互聯(lián)網(wǎng)生活的方方面面，并深刻影響人們的觀影感受和互動(dòng)溝通方式。要以此為目標(biāo)，不斷提升技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新，自我突破，走在世界發(fā)展的前端，將把握國際標(biāo)準(zhǔn)的制定權(quán)與話語權(quán)作為發(fā)展的最終目標(biāo)。雖然在多媒體數(shù)字技術(shù)方面，我國還存在很多問題，但我們堅(jiān)信未來的發(fā)展道路將是一片光明，廣播電視工程領(lǐng)域的數(shù)字化進(jìn)程不可阻擋，將會(huì)在科技進(jìn)步的大背景下，推進(jìn)我國廣播電視系統(tǒng)智能化、數(shù)字化、智慧化發(fā)展，進(jìn)而滿足廣大人民群眾的需求，推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步。

五、結(jié)束語

綜上所述，廣電單位應(yīng)緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，合理引入先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)，保證技術(shù)的完善性，從根本上促進(jìn)廣播電視行業(yè)快速發(fā)展。在廣電工程未來發(fā)展中，應(yīng)將數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值充分發(fā)揮出來，從而保證音視頻質(zhì)量，提供優(yōu)質(zhì)的廣播電視節(jié)目服務(wù)。當(dāng)前，我國廣播電視工程數(shù)字化建設(shè)體系還不完善，數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)的應(yīng)用仍存在一定不足，為此，在未來發(fā)展中，仍需進(jìn)一步探索數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣電工程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)廣電工程的可持續(xù)發(fā)展。