高清電視節(jié)目制作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施研究

孫慧璞

摘? 要：在高清電視節(jié)目制作過程中，電視臺(tái)將高清電視節(jié)目制作列為日常工作的核心任務(wù)，其重要性不言而喻。高清電視節(jié)目不僅能夠提供更佳的觀賞效果，同時(shí)更可以有效提升收視率。因此，其畫質(zhì)的清晰程度對(duì)于設(shè)備的參數(shù)以及制作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有更高的要求。但目前受到資金限制，其電視臺(tái)高清電視節(jié)目制作未能夠進(jìn)行全面完善。在后續(xù)改進(jìn)過程中，必須就高清電視節(jié)目制作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及實(shí)時(shí)進(jìn)行研究。如針對(duì)電視節(jié)目音頻延遲進(jìn)行同步調(diào)整，探討音頻系統(tǒng)的延時(shí)設(shè)計(jì)，并分析其測(cè)量方法，得出合理的改進(jìn)建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：電視節(jié)目? ?系統(tǒng)參數(shù)? ?分析運(yùn)營? ?實(shí)施研究

中圖分類號(hào)：TN948.13? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）08（b）-0025-04

Research on the Design and Implementation of HD TV Program Production System

SUN Huipu

（Production Support Department of Tangshan Radio and Television， Tangshan， Hebei Province， 063000 China）

Abstract： In the process of HD TV program production， the station lists HD TV program production as the core task of daily work， and its importance is self-evident. HD TV program can not only provide better viewing effect， but also can effectively improve the audience rating. Therefore， the clarity of its image quality has higher requirements for the parameters of the equipment and the design of the production system. However， due to the limitation of funds， the production of high definition TV program has not been fully improved. In the follow-up improvement process， it is necessary to study the design and real-time of HD TV program production system. For example， for the synchronous adjustment of TV program audio delay， this paper discusses the delay design of audio system， analyzes its measurement method， and obtains reasonable improvement suggestions for reference.

Key Words： TV Program; System Parameters; Analysis and operation; Implementation research

就整個(gè)電視節(jié)目制作角度而言，高清化系統(tǒng)必須對(duì)其核心網(wǎng)媒、高清制作網(wǎng)、高清新聞演播室等多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行銜接，打造全新的建設(shè)規(guī)劃流程。例如：具有整個(gè)系統(tǒng)的前期拍攝、后期制作以及音頻錄制等實(shí)現(xiàn)全面調(diào)控，打造全新的高清頻道。高清電視節(jié)目要想確保自身的收視效果以及播出質(zhì)量，必須要從系統(tǒng)節(jié)目制作系統(tǒng)入手，分析系統(tǒng)制作的基本任務(wù)概況以及其最終的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，為我國電視臺(tái)高清電視節(jié)目提供更加有效的參考，得出合理的改進(jìn)建議。

1? 電視節(jié)目高清系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

分析目前電視節(jié)目高清系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概述，對(duì)于高清電視節(jié)目的要求，起源于1980年的日本。隨后，1990年美國借助數(shù)字技術(shù)研發(fā)出高清系統(tǒng)，對(duì)比其模型技術(shù)，數(shù)字化系統(tǒng)對(duì)信號(hào)處理、傳輸以及儲(chǔ)存發(fā)揮巨大優(yōu)勢(shì)，在后續(xù)高清電視系統(tǒng)均以其數(shù)字化為基本[1]。進(jìn)入21世紀(jì)，3D高清轉(zhuǎn)化可以實(shí)現(xiàn)電視高清節(jié)目的又一成長特色，通過該方法可以吸引大量的觀看用戶。在高清電視節(jié)目系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要分析電視頻道以及立體頻道，并使二者能夠具備高清特性，有機(jī)融合，提升電視節(jié)目制作的高清化進(jìn)度。全面掌握社會(huì)公眾的觀看需求，并根據(jù)社會(huì)公眾的觀看需求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)[2]。電視臺(tái)在電視節(jié)目制作過程中，其需求差異以及需求相同點(diǎn)為后續(xù)電視節(jié)目制作的核心奠定基礎(chǔ)。在高清電視節(jié)目制作系統(tǒng)中，可以全面實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目的高清化，改善整個(gè)電視節(jié)目質(zhì)量，確保高清電視節(jié)目的制作傳播。在系統(tǒng)需求分析中，高清電視節(jié)目制作系統(tǒng)從整體功能劃分，包含以下幾點(diǎn)。

其一，前期拍攝。在制作時(shí)，必須滿足其前期拍攝要求，確保其自身能夠符合我國對(duì)高新電視節(jié)目的規(guī)劃，具備健全的手動(dòng)性能以及專業(yè)化的視頻、音頻轉(zhuǎn)換接口。在后期編輯中，其由軟件以及硬件兩部分組成。在硬件，重點(diǎn)設(shè)備以計(jì)算機(jī)為主[3]。此外，包含視頻、音頻以及相關(guān)的附屬裝備。而軟件則包含了相關(guān)非線性編輯軟件以及音頻編輯軟件，對(duì)整個(gè)音頻以及視頻原材料能夠進(jìn)行全面處理。

其二，演播室體系。演播室體系包含了標(biāo)清以及高清兩種制備方法，不僅可以最大程度地保護(hù)設(shè)備，還可以增加設(shè)備的使用壽命[4]。

其三，相應(yīng)媒體資源管理。在該方面，其主要實(shí)現(xiàn)的功能包含了音頻、視頻資源儲(chǔ)存，如數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移、歸檔等多種功能，為后續(xù)提供更大便利以及分享型資源。

2? 電視高清節(jié)目制作系統(tǒng)設(shè)計(jì)方針

在設(shè)計(jì)過程中，電視高清節(jié)目設(shè)計(jì)制作方案必須確保其具備安全性、可靠性以及拓展性的優(yōu)勢(shì)[5]。此外，設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)也必須易于維護(hù)以及管理，并通過全新的對(duì)比技術(shù)以及其后續(xù)的流程完善，確保整個(gè)性價(jià)比優(yōu)良。

其一，固態(tài)儲(chǔ)存卡。固態(tài)儲(chǔ)存卡也被稱之為P2卡，其實(shí)際性能在不借助任何的人力、物力以及攝影設(shè)備的情況下，能夠就其多種數(shù)據(jù)格式進(jìn)行記載，以確保能夠節(jié)省其制作費(fèi)用[6]。且P2卡具備體積較小、使用較為輕便優(yōu)良的特性，且能夠拓展自身容量，達(dá)到跨越性的發(fā)展目標(biāo)。

其二，CPU技術(shù)。CPU技術(shù)與軟件以及IT通用的視頻、音頻等技術(shù)為基礎(chǔ)。利用全新的CPU編輯碼，可以完成壓縮格式的多元化發(fā)展需求。利用CPU在特技功能上的高效處理能力，滿足在字幕的要求。

其三，ART引擎。ART引擎可以保障視頻能夠具備高清傳播特性，完成快速編輯以及特效的實(shí)時(shí)處理，包含其運(yùn)動(dòng)字幕匹配，可以從結(jié)構(gòu)上支持多種素材格式，以符合其視頻編輯的要求以及視頻的相應(yīng)格式，完成全面轉(zhuǎn)換。對(duì)圖文整體實(shí)施可以進(jìn)行統(tǒng)一化管理，達(dá)到編制需求。

其四，虛擬布景。虛擬布景可以在虛擬演播室內(nèi)對(duì)節(jié)目進(jìn)行制作，符合目前的虛擬化建設(shè)要求。且整個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)自身能夠達(dá)成PVW以及PGW窗口虛擬實(shí)時(shí)背景轉(zhuǎn)換。

其五，多種通道以及格式處理方法。在傳統(tǒng)演播室中，可以利用攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)環(huán)節(jié)，可以對(duì)不同的路徑信號(hào)進(jìn)行攝錄，以便能夠提前準(zhǔn)備，并調(diào)試多臺(tái)攝錄機(jī)。但由于其攝錄機(jī)自身造價(jià)較高，因此在無形中有可能會(huì)增加成本制作難度以及復(fù)雜性?？梢酝ㄟ^格式收集方法及多種傳播技術(shù)來解決目前難題。

在多層次編制目錄中，新媒體資源管理內(nèi)部系統(tǒng)需要嚴(yán)格遵循我國的相關(guān)影像材料，以便能夠完成準(zhǔn)則規(guī)定。根據(jù)我國電視節(jié)目編錄行業(yè)編目以及規(guī)范要求，完成實(shí)時(shí)儲(chǔ)存，使其能夠符合原本數(shù)據(jù)文件的導(dǎo)入模式，并能夠與用戶自定義編目進(jìn)行適應(yīng)，選用合理的樹狀體系完成多種階級(jí)闡述。

3? 電視高清節(jié)目制作系統(tǒng)常見問題——聲畫不同步

在電視高清節(jié)目制作系統(tǒng)中，其常見問題為聲畫不同步。聲畫不同步不僅會(huì)嚴(yán)重降低播出質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)使電視節(jié)目制作失去自身的優(yōu)勢(shì)。在制作過程中，由于視頻以及音頻通過不同的通道進(jìn)行處理，因此必然會(huì)形成一定的延遲量。在高清制作環(huán)境下，延遲量若掌握不好，很容易出現(xiàn)視頻信號(hào)系統(tǒng)比音頻信號(hào)系統(tǒng)延遲量較多，導(dǎo)致出現(xiàn)聲畫不同步。在高清電視節(jié)目制作中，有可能會(huì)造成較大的音頻延遲情況。如音頻信號(hào)上下轉(zhuǎn)換、視頻信號(hào)幀率不齊等問題。在制作過程中，需要對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行分別處理，解決此類問題。在進(jìn)行系統(tǒng)延時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)，準(zhǔn)確地測(cè)量出整個(gè)系統(tǒng)制作的視頻音頻延遲量，隨后根據(jù)此延時(shí)量進(jìn)行同步調(diào)整。

在解決過程中，通過模擬Flash FOP序列號(hào)將其作為標(biāo)準(zhǔn)的通用校正測(cè)試信號(hào)，以進(jìn)行有效處理。Flash FOP序列號(hào)是一組音頻、視頻信號(hào)，其內(nèi)容主要包含了2條彩條信號(hào)以及4條黑場信號(hào)。彩條信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一秒音頻信號(hào)，黑場時(shí)則無信號(hào)。根據(jù)整個(gè)電視系統(tǒng)的反饋實(shí)際情況，如檢測(cè)到音頻信號(hào)在第4秒黑場信號(hào)前出現(xiàn)，就可以判定為音頻信號(hào)超前。若檢測(cè)出相應(yīng)的音頻信號(hào)在第1秒開場后，出現(xiàn)便可判斷為音頻信號(hào)延遲。在測(cè)試過程中，針對(duì)于其測(cè)試的特性以及要求，以保障整個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)性。還可以使用主持人口播等方法，判斷視頻音頻同步。首先，對(duì)其畫面進(jìn)行校正，隨后將音頻以及視頻同步誤差縮小到兩秒以內(nèi)，以確保能夠進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，如圖1所示。

在進(jìn)行測(cè)量過程中，將信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的Flash FOP序列號(hào)進(jìn)行收錄，將信號(hào)輸入至系統(tǒng)處理入口，而將音頻信號(hào)導(dǎo)入音頻處理入口。隨后，使用專用的檢測(cè)插件，如720示波器對(duì)整個(gè)信號(hào)進(jìn)行測(cè)試。在實(shí)際工作中，針對(duì)于每一個(gè)高清制備系統(tǒng)，均配備了信號(hào)發(fā)生器以及信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備，若無信號(hào)發(fā)生器以及信號(hào)發(fā)生設(shè)備，在后續(xù)檢測(cè)時(shí)還可以使用主觀判斷。在信號(hào)入口使用錄像機(jī)等播放設(shè)備，播放主持人口播畫面，主觀進(jìn)行視頻、音頻同步以及調(diào)整，將延時(shí)量縮小至主觀能夠接受的范圍內(nèi)。隨后，系統(tǒng)的視頻、音頻同步延遲保持在120 ms～1 s之間。且為了確保整個(gè)延時(shí)量，可以制備視頻、音頻測(cè)試信號(hào)，將其整個(gè)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為視頻彩條以及1 k Hz信號(hào)。在非線編輯系統(tǒng)上，將整個(gè)視頻彩條信號(hào)以及音頻信號(hào)在第一幀進(jìn)行對(duì)比，在后續(xù)測(cè)試過程中，使用錄像機(jī)播放測(cè)試信號(hào)。在系統(tǒng)末端使用錄像機(jī)錄制后完成視頻處理，逐幀查看已錄制的信號(hào)并記錄視頻彩條信號(hào)以及音頻1 k Hz碼，記錄整個(gè)延時(shí)量，如圖2所示。

根據(jù)以上音頻視頻同步處理信號(hào)進(jìn)行分析，在高清電視節(jié)目制備過程中，遇到的大部分情況均是視頻滯后于音頻，這就導(dǎo)致整個(gè)視頻的數(shù)量受到干擾。因此，在視頻處理過程中，所需的時(shí)間也明顯大于音頻處理需要時(shí)間，造成處理后視頻滯后于音頻的問題。在進(jìn)行視頻以及音頻測(cè)試后，可以使用數(shù)字調(diào)臺(tái)內(nèi)置的延時(shí)功能，對(duì)整個(gè)音頻進(jìn)行延時(shí)設(shè)置，以測(cè)量出合理的數(shù)值。但通過內(nèi)置的延時(shí)器，其延時(shí)量不能滿足要求，例如在某些大型音頻系統(tǒng)中，經(jīng)常出現(xiàn)延時(shí)量不符合要求的現(xiàn)象。因此，還配備了外置音頻演示器，確保整個(gè)內(nèi)置延時(shí)器協(xié)同工作能夠有效解決此類問題。在播放過程中，如播放視頻之后，音頻出現(xiàn)延遲現(xiàn)象，此種情況為音頻信號(hào)進(jìn)行度比編碼處理過程，這就導(dǎo)致增加了處理時(shí)間。為了避免此類現(xiàn)象，可以對(duì)編碼器進(jìn)行調(diào)整，縮短期編碼時(shí)間。使用視頻延時(shí)器，進(jìn)行視頻延時(shí)調(diào)整。在高清節(jié)目制備過程中，產(chǎn)生視頻音頻不同步現(xiàn)象將會(huì)對(duì)電視的播出以及觀眾收看體驗(yàn)產(chǎn)生很大影響。因此，在后期調(diào)整中，必須正確的測(cè)量其延時(shí)量，解決問題。

4? 電視高清節(jié)目制作系統(tǒng)設(shè)計(jì)特征

在電視高清節(jié)目制作系統(tǒng)設(shè)計(jì)特征中，其包含了以下三點(diǎn)。

4.1 全方位實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目錄制功能

其包含了前期攝錄以及后期編輯，此外在制作過程中，還包含了攝錄以及媒體資源管制，其內(nèi)容多樣性，涉及范圍較廣。且在一體化演播室中，其可以具備電視信號(hào)轉(zhuǎn)換、特效制作、字幕疊加等高級(jí)功能，符合電視節(jié)目制作的需求。

4.2 拓展性極高

在系統(tǒng)中，可以選用高清或標(biāo)清的系統(tǒng)進(jìn)行輸入，該系統(tǒng)具備極高的兼容性，其清晰度可以進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換。而系統(tǒng)內(nèi)部的軟件結(jié)構(gòu)方式等則可以確保系統(tǒng)本身能夠跟隨科技發(fā)展，逐漸升級(jí)，達(dá)到拓展系統(tǒng)功能的目標(biāo)。

4.3 操作便捷，性價(jià)比較為優(yōu)良

在系統(tǒng)內(nèi)部，集成性程度較高。因此，配置簡潔，方便用戶后續(xù)安裝以及應(yīng)用。且由于其組成簡易，可以減少設(shè)備在制作過程中的裝備使用頻率，性價(jià)比極高。同時(shí)，還可以有效降低用戶后續(xù)系統(tǒng)維護(hù)的費(fèi)用，減少其冗余量，達(dá)到多樣性的效果，符合目前的標(biāo)準(zhǔn)要求。

5? 電視高清節(jié)目制作系統(tǒng)兼容性

在電視高清節(jié)目制作系統(tǒng)中，其兼容性非常重要。電視節(jié)目在制作中，承載著大量的節(jié)目制作任務(wù)。因此，在清晰度制作以及試播階段，需要具備高度的兼容特性，以符合未來的發(fā)展需求，以滿足現(xiàn)有的頻道播出特性。在高清以及標(biāo)清節(jié)目制作中，其是一個(gè)高清晰的節(jié)目制作框架。在該框架內(nèi)部，通過高清晰信號(hào)處理，錄制高清以及標(biāo)清兩種節(jié)目，并通過轉(zhuǎn)換器完成以外界的標(biāo)清信號(hào)聯(lián)系，符合其兩種信號(hào)系統(tǒng)的結(jié)合，使整個(gè)兼容性的實(shí)際操作方便。充分利用系統(tǒng)，在融合后，系統(tǒng)具備高清技術(shù)、字幕機(jī)等。通過HDSDI輸入信號(hào)，直接切換臺(tái)，并經(jīng)過特效處理、字幕疊加后，確保其高清視頻分配器能夠?qū)⑿盘?hào)輸入至高清錄像機(jī)，并進(jìn)行集中處理。在轉(zhuǎn)換過程中，HDSDI信號(hào)經(jīng)下變換器，提供高清節(jié)目給標(biāo)清錄像機(jī)，完成直播。且外部HDSDI信號(hào)通過標(biāo)清矩陣切換，進(jìn)入上變換器，轉(zhuǎn)換為HDSDI信號(hào)后，進(jìn)入該系統(tǒng)內(nèi)部，得到全面的處理應(yīng)用。而在錄像機(jī)的配置中，其要求以較少的數(shù)量完成高清以及標(biāo)清兩種工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)全面的播放節(jié)目制作。目前，在節(jié)目制作中，大部分采用了DVW格式。在高清外拍素材中，使用DVW格式能夠滿足兼容性以及插播素材。且使用機(jī)型符合該機(jī)械內(nèi)部的變換目標(biāo)，具備全新的HDSDI以及SDL兩種輸入端。在高清演播室中，以信號(hào)高質(zhì)量為目標(biāo)，將信號(hào)的最前端進(jìn)行選擇。例如：通過全新的HD-D5模型，并選用DVW標(biāo)清錄像機(jī)，完成標(biāo)清節(jié)目錄制。在后續(xù)節(jié)目輸入、輸出中，通過系統(tǒng)內(nèi)部音頻工具，演播室內(nèi)部的不同節(jié)目制作形態(tài)所需的信號(hào)源以及其導(dǎo)播室監(jiān)控員變化可以選用16×16的標(biāo)清數(shù)字矩陣。該矩陣的另一個(gè)主要任務(wù)便是在節(jié)目過程中，可以進(jìn)行應(yīng)急切換。在進(jìn)行標(biāo)清直播時(shí)，主路信號(hào)可以完成電視臺(tái)節(jié)目切換，以便完成信號(hào)的輸入轉(zhuǎn)換。經(jīng)轉(zhuǎn)換后，直接將其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SDI信號(hào)，完成SDI信號(hào)直接輸出。

6? 結(jié)語

綜上所述，在高清電視節(jié)目制作中，需要分析其前期攝錄以及后期編輯處理，實(shí)現(xiàn)多內(nèi)容的全面構(gòu)建。通過系統(tǒng)搭載以及實(shí)踐應(yīng)用，以確保能夠達(dá)到預(yù)計(jì)效果，得到全面的處理流程，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、一體化的優(yōu)勢(shì)，奠定良好基礎(chǔ)。在后續(xù)高清電視節(jié)目制作推廣過程中，可以更好地研究高清電視節(jié)目的現(xiàn)狀，發(fā)揮其高清攝錄設(shè)備以及其藝術(shù)創(chuàng)造潛力，研究高清以及標(biāo)清兼容性的制作流程，開展全新的立體聲制作實(shí)踐體系，確保電視節(jié)目制作各環(huán)節(jié)能夠符合目前的制作質(zhì)量，探索全新的工藝流程，確保整個(gè)高清節(jié)目制作組織以及其隊(duì)伍能夠符合現(xiàn)有的規(guī)劃。且推進(jìn)高清晰電視節(jié)目制作技術(shù)，選擇相關(guān)的框架，以確保能夠完成有效的攝錄管理。

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