數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播電視工程中的運(yùn)用策略

周久榮 于克昌 韓瑞春 張勇

摘要：在當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，數(shù)字化信息技術(shù)逐漸成熟，數(shù)字音頻技術(shù)更是在廣播電視工程中被廣泛運(yùn)用。人們對(duì)數(shù)字音頻技術(shù)越來越熟悉，其使用頻率也逐漸加大，使得廣播電視節(jié)目的制作更加精良，有利于廣播電視行業(yè)蓬勃發(fā)展。數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)把數(shù)字音頻和高清視頻信號(hào)結(jié)合起來，給人們帶來了精妙絕倫的視聽盛宴。

關(guān)鍵詞：數(shù)字音頻;嵌入技術(shù);廣播電視工程;運(yùn)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)正逐漸成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)極為重要的一部分，各大行業(yè)都離不開數(shù)字技術(shù)。廣播電視工程中采用數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)，不僅有利于提升廣播電視現(xiàn)代化管理水平，全方位監(jiān)督控制廣播電視的所有過程，促進(jìn)廣播電視行業(yè)不斷進(jìn)步和發(fā)展。盡管如此，但是要想在廣播電視工程中更好地運(yùn)用數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)就必須面對(duì)處理可能會(huì)出現(xiàn)的各種問題和麻煩。所以，深入探索與思考數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播電視工程中的運(yùn)用，對(duì)促進(jìn)廣播電視工程的積極快速發(fā)展來說十分有必要。

1數(shù)字音頻及嵌入技術(shù)在廣播電視工程中的重要性

數(shù)字音頻是將音頻文件轉(zhuǎn)化成為電平信號(hào)，采用數(shù)字化二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存，數(shù)字音頻通過0和1的形式存取。數(shù)字音頻早期經(jīng)過晶體管音頻和集成電路音頻階段，上述階段對(duì)音頻的音質(zhì)造成極大影響。隨著科學(xué)技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前數(shù)字音頻已經(jīng)具備極高的處理效率與精確度，有效降低音頻處理的成本，其精確度已經(jīng)高達(dá)1/64000。數(shù)字音頻的優(yōu)勢(shì)在于儲(chǔ)存成本較低、便捷性較高、儲(chǔ)存和傳輸中音頻保真水平較高、音頻編輯直觀化等方面。尤其在MP3播放器普及之后，數(shù)字音頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速發(fā)展，成為當(dāng)前音頻處理技術(shù)最為重要的方法。在數(shù)字音頻技術(shù)與設(shè)備相對(duì)完善的今天，通過數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)能夠極大滿足廣播電視節(jié)目批量化處理需求，保障廣播電視節(jié)目前、后期制作效率。當(dāng)前數(shù)字音頻技術(shù)與設(shè)備和傳統(tǒng)模擬音頻技術(shù)與設(shè)備之間存在極大的差異化特征，傳統(tǒng)模擬音頻技術(shù)與設(shè)備僅僅能夠進(jìn)行音頻信號(hào)的傳輸，采用傳入和傳出的方式實(shí)現(xiàn)有音頻數(shù)據(jù)信息的傳輸。而數(shù)字音頻技術(shù)與設(shè)備不僅滿足傳輸音頻信號(hào)的需求，同時(shí)也能使其功能呈現(xiàn)出多樣化特征，促使音頻數(shù)據(jù)信號(hào)在傳播中減少損失，同時(shí)達(dá)到音頻音質(zhì)保真的目標(biāo)，極大滿足廣播電視受眾的聽覺實(shí)際需求。另外，數(shù)字音頻在編輯、合成、儲(chǔ)存、傳輸?shù)确矫娴谋憬莼潭容^高，因此，電臺(tái)及電視臺(tái)應(yīng)重視數(shù)字音頻的重要作用。

2廣播電視工程數(shù)字音頻的基本原理

數(shù)字音頻主要原理就是在模擬音頻進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，形成由0和1組成的二進(jìn)制數(shù)列，實(shí)現(xiàn)音頻在計(jì)算機(jī)中記錄與儲(chǔ)存的目的。在數(shù)字音頻具體處理過程中，需要將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)，也就是常說的A-D轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換模式是可逆的，在需要模擬音頻時(shí)可進(jìn)行D-A轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換中，能夠有效避免信號(hào)衰減情況，從而防止音頻在轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)失真的情況。當(dāng)前廣播電視節(jié)目錄制中，通過麥克風(fēng)采集的音頻信號(hào)均為模擬音頻，通過數(shù)字化轉(zhuǎn)換后，即可在計(jì)算機(jī)等設(shè)備中存儲(chǔ)和處理。在整個(gè)采集與轉(zhuǎn)換過程中，最為重要的工作為控制轉(zhuǎn)換質(zhì)量，減少模擬音頻信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換對(duì)音頻音質(zhì)的損傷，從而保障逆向轉(zhuǎn)換后其模擬音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。因此，電臺(tái)和電視臺(tái)相關(guān)人員應(yīng)采用高質(zhì)量的數(shù)字化音頻技術(shù)提升音頻質(zhì)量。模擬視頻信號(hào)向數(shù)字化信號(hào)轉(zhuǎn)換過程中，通過音頻抽樣、信號(hào)量化和數(shù)據(jù)編碼等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換目標(biāo)。其中，音頻抽樣以保障音頻質(zhì)量作為重要的指標(biāo)，在實(shí)際操作過程中，音頻采樣常見頻率如下：其一，32kHz采樣，早期典型數(shù)字音頻抽樣頻率，主要作為廣播FM發(fā)射機(jī)線路數(shù)字音頻采樣模式;其二，37.8kHz采樣，早期數(shù)字音頻抽樣頻率，適用于不超過17.5kHz音頻采樣，一般以調(diào)頻廣播音頻采樣為主;其三，44.1kHz采樣，專業(yè)磁帶型錄像機(jī)音頻信號(hào)采樣模式，能夠達(dá)到光盤唱片音頻采樣基本標(biāo)準(zhǔn);其四，48kHz采樣，針對(duì)不超過20kHz音頻采樣模式，其音頻音質(zhì)水平較高，儲(chǔ)存所占空間較小，是目前最為廣泛的音頻采樣模式。

3數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播電視工程中的深入運(yùn)用

3.1廣播電視前后階段的處理過程

電臺(tái)、電視臺(tái)在播放廣播、電視節(jié)目之前，都會(huì)處理節(jié)目，在這個(gè)時(shí)候，數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)和數(shù)字分量串行接口相關(guān)技術(shù)就顯得非常有用了。我們使用串行和并行兩種方式來傳輸多媒體文件資源，盡管在傳輸時(shí)這兩種方式都有缺陷，但如果一種方式無法傳輸時(shí)可轉(zhuǎn)換為另一種方式，再次進(jìn)行操作和處理。而數(shù)字分量串行接口傳輸數(shù)據(jù)時(shí)主要采用的是音頻嵌入技術(shù)，它可以嚴(yán)格定位數(shù)字化資料，并將其轉(zhuǎn)化成我們所需要的音頻材料。但是在選擇視頻處理器時(shí)，我們需要注意接口與數(shù)字傳輸間存在的問題，并及時(shí)處理解決，務(wù)必保證音頻的質(zhì)量。要知道，如果音頻處理不夠小心細(xì)致，沒有處理掉接口與數(shù)字傳輸間存在的問題，那么音頻質(zhì)量必然會(huì)受到一定的影響。所以，在處理音頻時(shí)，要嚴(yán)格控制音頻信號(hào)的實(shí)際處理過程，確保得到高質(zhì)量的音頻。

3.2廣播電視數(shù)字音頻的傳輸和檢測(cè)過程

隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，數(shù)字技術(shù)已廣泛用于電視節(jié)目的制作和傳輸。在廣播電視行業(yè)的整個(gè)發(fā)展趨勢(shì)中，數(shù)字音頻及其內(nèi)置技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，因此，所有廣播電臺(tái)、電視臺(tái)等應(yīng)該繼續(xù)增加音頻包含技術(shù)的使用。并且只增加音頻包含技術(shù)是不夠的，改進(jìn)和完善集成音頻技術(shù)更為重要。電視節(jié)目的生產(chǎn)和存儲(chǔ)結(jié)束并不意味著電視廣播節(jié)目的處理結(jié)束。節(jié)目播出后，還必須實(shí)時(shí)關(guān)注它們并進(jìn)行評(píng)估和測(cè)試。另外，廣播電視工程必須密切注意數(shù)字電視音頻的傳輸和檢測(cè)，因?yàn)檫@對(duì)音頻傳輸檢測(cè)的工作有很大的影響。當(dāng)然，處理信號(hào)的干擾問題對(duì)于確保所結(jié)合的技術(shù)的應(yīng)用效果和音頻處理的質(zhì)量也是必要的。科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展在廣播電視技術(shù)上取得了長足的進(jìn)步。廣播電臺(tái)必須建立一個(gè)相對(duì)完整的數(shù)字音頻檢測(cè)和分析警報(bào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)必須確?？茖W(xué)合理的設(shè)計(jì)，并確保數(shù)字音頻及其集成技術(shù)可以在廣播電視工程中合理使用。

3.3傳輸過程和電視傳輸切換

音頻嵌入系統(tǒng)在使用時(shí)非常方便和高效，還可以用于傳輸和電視傳輸切換。在現(xiàn)實(shí)生活中，數(shù)字音頻的整合非常重要，電視節(jié)目的傳輸和制作以及傳輸?shù)臋z測(cè)和監(jiān)督是密不可分的。制作電視節(jié)目時(shí)，首先要建立科學(xué)合理的分析體系，嚴(yán)格分析節(jié)目，以獲得高質(zhì)量的電視節(jié)目。在數(shù)字視頻信號(hào)抑制的剩余空間中，在音頻插入技術(shù)的輔助傳輸下，數(shù)字音頻和其他數(shù)據(jù)也可以以不同的方式傳輸。例如，將數(shù)字音頻信號(hào)嵌入SDI信號(hào)可以在相同的時(shí)間段內(nèi)同時(shí)傳輸視頻信號(hào)和相同的數(shù)字分量。

4結(jié)語

數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)飛速發(fā)展，不斷健全完善，為進(jìn)一步促進(jìn)廣播電視行業(yè)蓬勃發(fā)展，廣播電視工程應(yīng)該采用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，并不斷改革更新相關(guān)技術(shù)。數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)把數(shù)字音頻技術(shù)和高清視頻信號(hào)結(jié)合起來，使得廣播電視工程行業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，給人們帶來了高質(zhì)量的視覺和聽覺體驗(yàn)，給人以美妙享受之感。當(dāng)前，我國的廣播電視工程在運(yùn)用數(shù)字音頻技術(shù)時(shí)遇到了許多的問題，但我們相信通過深入探索與思考數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播電視工程中的運(yùn)用，會(huì)對(duì)此有很大幫助，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)廣播電視工程行業(yè)的高速發(fā)展。

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[2]? 王文. 數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播電視工程中的探索與思考[J]. 傳媒論壇，2018，1（10）：78.

（作者單位：山東省青島市即墨區(qū)廣播電視臺(tái)）