數字音頻及其嵌入技術在廣播電視工程中的應用

張艷 河南廣播電視臺

一、數字音頻嵌入技術基本原理

隨著數字電視技術的不斷深化，數字播控中心成為各大廣播電視臺建設的重點，這是由模擬過渡到數字化的特殊階段，很難從采編到播出完全達到數字化，尤其是音頻系統，這是一個極為復雜的過程。據長期實踐可見，在廣播電視領域，“唇音”問題極為常見，是指音視頻信號傳輸路徑不同，信號將會產生不同延時情況，從而出現圖像和聲音延時差。為消除此類問題，本文提出了數字音頻嵌入技術。其原理為在數字視頻信息數據傳輸過程中，存在一個空余的空間，例如數字視頻信號的行消隱期間，可攜帶數字信號。在此空間利用不同方式，將數字音頻和其他輔助數據加以攜帶傳送。于數字視頻信號來講，在串行數字視頻流內通過多工復用方式準確安插音頻數據，同時和視頻信號結合，形成一個信號。在視頻行消隱區內可準確記錄數字音頻信號，并將音頻數據包插入，其附加數據位于行同步期間。分量信號是將整個消隱區用于安插音頻數據，在EAV 與SAV 之間安插音頻數據，這便被叫作嵌入音頻。

二、廣播電視工程中數字音頻及其嵌入技術的優勢

（一）播控系統簡單化

電視播出系統采用嵌入數字音頻技術時，視頻、音頻數據傳輸時所需設備少，甚至一根電纜即可完成傳送任務，有效簡化了播控系統，降低了故障發生率，大幅提升了電視播出的安全性。

（二）設備投資少

由于采用了音頻嵌入技術，在整個播控系統當中可有效減少布線量，且所需設備少，因此，可大大降低設備投資金額。雖然增添了部分信號源配備設備，如解嵌設備等，但整體來講，投資仍遠遠低于以往設備投入金額，具有良好經濟性。

（三）消除“唇音”問題

數字電視系統內存儲器數量多，很容易出現音視頻延時問題。但是視頻和音頻通道不同，特別是音頻處理流程相對簡單，程序少，往往會出現圖像和音頻不同步情況，如音頻早于圖像出現，即“唇音”問題，這種情況下將嚴重影響觀感效果。采用數字音頻嵌入技術，音視頻信號所用通道為一個，將大大降低兩者之間的延時問題，提升系統的抗干擾能力，消除“唇音”，達到圖像和聲音同步、協調。

三、廣播電視工程數字音頻及其嵌入技術的應用要點

（一）節目前、后期處理中的應用

在廣播電視工程中數字音頻嵌入技術主要用于音頻信息處理方面，通過這一項技術，可以提高音頻處理工作效率，節省成本，全面提升電視節目制作效果。目前，在廣播電視節目前、后期工作處理中，數字音頻嵌入技術得到了廣泛應用，并發揮著積極的作用。通過數字分量串行接口工作方式，可利用音頻嵌入技術傳輸數據，在整個傳輸環節，能夠實現音頻轉換。在音視頻處理中，極易出現接口和數字傳輸不協調問題，若不能有效解決，將大幅降低音頻質量，因此，必須嚴格控制音頻信號處理過程，保證音頻質量。

（二）音頻傳輸系統檢測應用

隨著科技的不斷進步，廣電技術持續深化，數字化技術在電視節目制作、傳輸、播出和儲存等各個方面得到了大量應用與推廣。數字音頻嵌入技術伴隨廣播電視技術發展的特點不斷深化，同時，根據自身實際情況，廣播電視工程中數字音頻嵌入技術應用規模持續擴大。在廣播電視工程后期制作和存儲工作中，需全面檢測和評估播出的節目，避免節目播出過程中出現信號干擾問題，影響播出質量。為此，可建立一個實時監測分析數字音頻的自動報警系統，大力發展計算機技術，提高數字音頻技術應用水平。

（三）音頻傳輸與切換應用

在廣播電視技術系統中音頻信號傳輸系統是極為關鍵的一部分，其設計的合理性和科學性對節目安全播出影響巨大。在日常工作中，音頻信號被干擾、破壞、插播等現象時常發生，為保證廣播電視音頻傳輸的穩定性、安全性和可靠性，可合理運用音頻嵌入技術，保證音頻傳輸和切換更加便捷。

四、廣播電視工程數字音頻及其嵌入技術的發展趨勢

數字音頻嵌入技術是在模擬音頻技術上發展而來，能夠有效彌補傳統音頻的不足，結合并更新了模擬音頻技術的優點，具有編輯便捷、儲存方便、易于處理、傳輸方便、價格低廉等特點。能夠有效提升節目剪輯的精準性，準確融合圖像與聲音，從整體上提升節目的制作和播出質量。此外，數字音頻嵌入技術使各種應用系統整體更為全面，其智能化、自動化等人性化優勢，是傳統技術無可比擬的。目前，在我國廣播電視節目制作和播出中，數字音頻技術所占比重較大，未來發展勢不可擋。

為充分挖潛該項技術的潛能和優勢作用，我們必須在現有廣播電視節目制作和播出中，進一步探索數字音頻及其嵌入技術，結合實際情況，在保留現有優勢的前提下，不斷加大研發力度，實現技術創新。同時，還要持續擴大應用范圍，更好地廣播電視工程的各個環節與數字化技術充分融合，為“智慧廣電”建設提供技術支撐，更好地服務于大眾，服務于社會。

隨著信息化時代的到來，大數據、云計算、物聯網等先進技術不斷涌現，在實際應用層面，數字音頻及其嵌入技術的目標是實現云服務，在今后發展中，云服務會伴隨智能終端深入互聯網生活的方方面面，并深刻影響人們的觀影感受和互動溝通方式。要以此為目標，不斷提升技術水平，實現科技創新，自我突破，走在世界發展的前端，將把握國際標準的制定權與話語權作為發展的最終目標。雖然在多媒體數字技術方面，我國還存在很多問題，但我們堅信未來的發展道路將是一片光明，廣播電視工程領域的數字化進程不可阻擋，將會在科技進步的大背景下，推進我國廣播電視系統智能化、數字化、智慧化發展，進而滿足廣大人民群眾的需求，推動社會的進步。

五、結束語

綜上所述，廣電單位應緊跟時代發展步伐，合理引入先進數字化技術，保證技術的完善性，從根本上促進廣播電視行業快速發展。在廣電工程未來發展中，應將數字音頻及其嵌入技術的應用價值充分發揮出來，從而保證音視頻質量，提供優質的廣播電視節目服務。當前，我國廣播電視工程數字化建設體系還不完善，數字音頻及其嵌入技術的應用仍存在一定不足，為此，在未來發展中，仍需進一步探索數字音頻及其嵌入技術在廣電工程中的應用，實現廣電工程的可持續發展。