廣播電視技術(shù)中常用的視頻技術(shù)探討

王偉鵬

摘 要 隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展以及進(jìn)步，廣播電視也得到了很大程度上的革新與發(fā)展。而作為廣播電視技術(shù)當(dāng)中比較主要的一部分，視頻技術(shù)也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展速度也是越來(lái)越快。文章針對(duì)廣播電視技術(shù)當(dāng)中比較常用的視頻技術(shù)來(lái)進(jìn)行深入的探究。

關(guān)鍵詞 廣播電視；視頻技術(shù)；科技發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）206-0077-02

1 廣播電視技術(shù)中視頻技術(shù)的視頻格式

1.1 模擬視頻

模擬視頻的方式就是通過(guò)利用模擬波的這一形式將視頻信號(hào)保存到錄像帶當(dāng)中。而對(duì)于模擬視頻來(lái)說(shuō)，其中比較主要的缺點(diǎn)包括在對(duì)模擬視頻進(jìn)行復(fù)制的過(guò)程當(dāng)中會(huì)有一定程度的消耗，從質(zhì)量這一方面來(lái)說(shuō)，副本的質(zhì)量不如正本的質(zhì)量好，隨之視頻的質(zhì)量也就會(huì)有所降低，而且由于經(jīng)常反復(fù)的回放，就會(huì)使得最開(kāi)始的素材帶因?yàn)樵馐艿搅四p進(jìn)一步會(huì)在一定程度上降低視頻的質(zhì)量。

現(xiàn)在我們?cè)谑褂媚M視頻的時(shí)候，一般都會(huì)將模擬信號(hào)的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號(hào)，然后再把轉(zhuǎn)變完成的數(shù)字信號(hào)儲(chǔ)存到硬盤(pán)當(dāng)中。

而要想實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程就要通過(guò)運(yùn)用視頻采集卡還有一些其他的轉(zhuǎn)換設(shè)備。在結(jié)束編輯這一過(guò)程之后，然后再通過(guò)視頻采集卡這一途徑再把電視節(jié)目轉(zhuǎn)變成為錄像帶的形式。但是目前在省市一級(jí)的電臺(tái)當(dāng)中還沒(méi)有做到被廣泛的應(yīng)用，就是因?yàn)橐曨l模擬格式具有以上這些方面的缺點(diǎn)。

1.2 數(shù)字視頻

數(shù)字視頻涉及到的范圍是比較廣泛的，有許多形式的視頻內(nèi)容都屬于數(shù)字視頻，比如在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中比較流行的數(shù)字電影短視頻、家庭當(dāng)中常用的DV格式的錄像帶以及家用的DVD等，他們的區(qū)別只是各自存儲(chǔ)的格式不同而已。

1.2.1 非壓縮格式

數(shù)字視頻的格式可以分為兩種：壓縮格式和非壓縮格式。而作為非壓縮格式來(lái)說(shuō)，就是將最開(kāi)始的信號(hào)碼率進(jìn)行記錄然后再將信號(hào)輸入到里面，這樣的一種記錄格式屬于一種無(wú)損記錄。這樣的記錄方式能夠把信號(hào)最開(kāi)始的水平擴(kuò)展到最大化的程度來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)操作。

對(duì)于非壓縮記錄格式來(lái)說(shuō)，其中包含以下幾個(gè)系列的內(nèi)容，分別為：D1、D2、還有D3以及D5系列。然后根據(jù)他們的記錄的方式有所不同，進(jìn)一步還可以將數(shù)字視頻的格式分為數(shù)字分量還有數(shù)字復(fù)合兩種。其中D1還有D5屬于數(shù)字分量的范疇，另外D2還有D3屬于數(shù)字復(fù)合的范疇。

從一定程度上來(lái)說(shuō)，以上這些可以算得上是視頻設(shè)備的頂級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)了。這些設(shè)備不光是對(duì)于信號(hào)的損失是非常小的，圖像的質(zhì)量也是非常高的。因?yàn)閳D像數(shù)據(jù)量是比較大的，這也就導(dǎo)致了與其相對(duì)應(yīng)的對(duì)于機(jī)器的硬件方面的要求也是比較高的，而且價(jià)錢(qián)也是非常高的，因此到現(xiàn)在為止還是僅僅只有比較少一部分對(duì)于畫(huà)質(zhì)方面的要求比較高的一些視頻公司所采用。

1.2.2 壓縮格式

對(duì)于數(shù)字視頻的壓縮格式來(lái)說(shuō)，就是指將數(shù)字壓縮技術(shù)應(yīng)用到視頻處理過(guò)程當(dāng)中去。現(xiàn)在一般被使用的最多的包括DV、MPEG以及M-JPEG等這幾種，而且不同的壓縮技術(shù)還需要參照各自相對(duì)應(yīng)的多種壓縮標(biāo)準(zhǔn)，所以這也就導(dǎo)致了出現(xiàn)了一些數(shù)字錄像機(jī)，包括DV、DVCAM以及DIGITAL等這樣一些規(guī)格。對(duì)于數(shù)字錄像機(jī)來(lái)說(shuō)，都是先將圖像信號(hào)進(jìn)行壓縮操作之后，接下來(lái)再保存到磁帶當(dāng)中，這么做一方面可以有效確保圖像的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，能夠同時(shí)減少圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)還有設(shè)備的體積，另一方面還可以相應(yīng)地減少磁帶的使用量。這樣我們就不難看出壓縮技術(shù)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了用最低的成本做到將信號(hào)的損失減小到最低限度的目標(biāo)。

接下來(lái)我們就針對(duì)數(shù)字視頻壓縮的方式來(lái)做進(jìn)一步深入的闡述：第一個(gè)我們來(lái)看JPEG，大部分情況下對(duì)于靜止的圖像在連續(xù)變化時(shí)都會(huì)使用JPEG這種方式進(jìn)行對(duì)其壓縮處理，當(dāng)中連續(xù)變化的這一過(guò)程涵蓋了以下兩個(gè)方面：顏色還有灰度等級(jí)。對(duì)于JPEG來(lái)說(shuō)，其也包括兩種壓縮方式，其中一種是以DCT作為基礎(chǔ)的壓縮方式，這種壓縮方式屬于有損壓縮；而第二種則是預(yù)測(cè)壓縮方式，這種壓縮方式屬于無(wú)損壓縮。但是使用頻率最高的還是DCT這種壓縮方式，因?yàn)檫@種壓縮方式是十分簡(jiǎn)便的，而且還非常有效，比較先進(jìn)而且還方便使用者進(jìn)行交流溝通，因此這種壓縮方式的應(yīng)用十分的廣泛。

接下來(lái)看另一種壓縮方式M-JPEG，根據(jù)一般對(duì)于活動(dòng)圖像的要求速度，M-JPEG壓縮方式一秒鐘能夠?qū)?5幀圖像通過(guò)利用幀內(nèi)壓縮的方式來(lái)對(duì)每一幀的圖像進(jìn)行壓縮。這一系列幀本質(zhì)上就是一個(gè)JPEG信號(hào)流，每一幀之間都是相互獨(dú)立的信號(hào)。

以上此種壓縮方式最明顯的一個(gè)好處就是在編輯過(guò)程當(dāng)中十分方便，對(duì)于每一幀都能夠隨意編輯，所以這一方法被廣泛應(yīng)用到了進(jìn)行非線性編輯的過(guò)程當(dāng)中。對(duì)于M-JPEG來(lái)說(shuō)，其壓縮和解壓這兩個(gè)過(guò)程是相互對(duì)稱(chēng)的，運(yùn)用相同的軟件還有硬件都能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮還有解壓這兩個(gè)過(guò)程，然而只是其中需要占用的儲(chǔ)存空間以及帶寬都是不算少的。

還有DV壓縮方式，DV壓縮方式是為家用錄像機(jī)來(lái)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，它的適用對(duì)象是那些標(biāo)準(zhǔn)清晰度高的還有高清晰度的電視。DV壓縮方式利用4：1：1編碼還有13.5MHZ的采樣率，應(yīng)用8比特代碼的提高信噪比以及5：1的空間壓縮比。

然而DV壓縮方式本質(zhì)上就是對(duì)不活動(dòng)視頻圖像的場(chǎng)間進(jìn)行壓縮，而不是對(duì)幀間進(jìn)行壓縮，進(jìn)一步得到壓縮比例。在廣播電視當(dāng)中普遍使用的DVCPRO攝像機(jī)機(jī)型有兩種，分別是DVCPRO25以及DVCPRO50。

最后還有一種壓縮方式就是MPEG，以MPEG標(biāo)準(zhǔn)為參照的數(shù)字壓縮形式通常的操作步驟為：先將模擬視頻先轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻的形式以后，然后再依據(jù)時(shí)序來(lái)進(jìn)行分組操作，每一個(gè)GOP也就是圖像組要選擇一個(gè)相應(yīng)的基準(zhǔn)圖像。

接下來(lái)再通過(guò)運(yùn)動(dòng)估計(jì)的方式來(lái)使得圖像間的時(shí)間冗余相對(duì)減少一些，然后最后一步就是將運(yùn)動(dòng)估計(jì)誤差還有基準(zhǔn)圖像做離散余弦的變換操作，還有商編碼和系數(shù)量化的操作，通過(guò)以上這些操作就可以有效的消除空間冗余。

1.3 按照清晰度來(lái)劃分錄像帶的種類(lèi)

依據(jù)清晰程度來(lái)對(duì)錄像帶的種類(lèi)進(jìn)行分類(lèi)，能夠分為下列兩種：標(biāo)清和高清。標(biāo)清指的就是將視頻格式的視頻規(guī)范作為標(biāo)準(zhǔn)清晰度，其中模擬格式還有數(shù)字格式都屬于標(biāo)清的范疇之內(nèi)。我們平時(shí)用到比較多的就是VHS、數(shù)字Betacam還有M2以及Hi-8等這些都屬于標(biāo)清格式的范圍之內(nèi)。

然而我們所提到的高清指的自然就是和標(biāo)清相比較而言，其格式的清晰度標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高一些。高清視頻相當(dāng)于標(biāo)清視頻運(yùn)用4：3的寬高比，高清視頻的可視面積是16：9。

對(duì)于高清視頻來(lái)說(shuō)，不管是幀速或者是分辨率都屬于相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高的了，其在臨場(chǎng)感以及清晰度等方面都有了很大程度的提高，視頻的制作質(zhì)量也有了很大程度的增強(qiáng)，而這也正是視頻技術(shù)發(fā)展的一個(gè)比較主流的方向。

當(dāng)前有許多電視臺(tái)在對(duì)電視節(jié)目進(jìn)行后期制作時(shí)需要運(yùn)用與之配套的非線設(shè)備，只有這樣才能夠編輯然后輸出高清視頻。高清晰度格式也包含兩種，分別是HDCAM以及DVCPROHD。

2 廣播電視技術(shù)中視頻的輸入以及輸出接口

電視臺(tái)在制作視頻的過(guò)程當(dāng)中對(duì)設(shè)備進(jìn)行連接時(shí)，可能會(huì)遇到很多不同種類(lèi)的視頻信號(hào)，并且與其相對(duì)應(yīng)的機(jī)型也都是不相同的。所使用的信號(hào)質(zhì)量會(huì)直接影響到視頻輸出還有采集的質(zhì)量，在許多常用的設(shè)備后面板都有視頻接口，接下來(lái)我們就介紹幾種比較普遍的視頻接口。

復(fù)合是一種使用非常廣泛的視頻信號(hào)，然而這種視頻信號(hào)的質(zhì)量也是最低的。大部分的視頻設(shè)備都包含復(fù)合輸出。S-Video的視頻角度還有亮度等這些信息都是通過(guò)運(yùn)用兩根視頻線來(lái)進(jìn)行傳遞的。這種視頻信號(hào)的圖像比復(fù)合視頻的圖像的顏色質(zhì)量更高而且更加地清晰。除此以外還有分量YUV以及SDI等。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，廣播電視行業(yè)也是在不斷地發(fā)展革新，由之前傳統(tǒng)的標(biāo)清逐漸向高清甚至是超高清演變。而作為廣播電視技術(shù)當(dāng)中比較主要的視頻技術(shù)也在不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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