廣播電視工程技術(shù)中的常用視頻技術(shù)

【摘要】社會(huì)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了各行各業(yè)的變革，也影響著人們的日常生活。在這樣的背景下，廣播電視行業(yè)需要積極轉(zhuǎn)型，充分利用先進(jìn)視頻技術(shù)，提供高質(zhì)量的節(jié)目，滿足觀眾日益增長(zhǎng)的節(jié)目觀看需求?；诖?，本文主要對(duì)廣播電視工程技術(shù)中運(yùn)用視頻技術(shù)的意義進(jìn)行了分析，并深層次探究了廣播電視工程技術(shù)中的常用視頻技術(shù)和技術(shù)接口，旨在通過運(yùn)用先進(jìn)視頻技術(shù)，使視頻信號(hào)質(zhì)量得到有效保證，從而促進(jìn)廣播電視行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】廣播電視；視頻技術(shù)；工程技術(shù)；技術(shù)接口

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.18.001

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，廣電行業(yè)在視覺呈現(xiàn)領(lǐng)域始終保持探索與創(chuàng)新。從黑白電視時(shí)代的初步探索，到彩色電視帶來的色彩盛宴，再到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)的普及，公眾對(duì)廣播電視視頻技術(shù)的追求和享受呈現(xiàn)出不斷升級(jí)的趨勢(shì)。近年來，新媒體行業(yè)的迅猛發(fā)展更是將視頻流量與傳輸速度推向了新的高度。由于廣電行業(yè)繁榮發(fā)展的態(tài)勢(shì)以及行業(yè)視頻呈現(xiàn)渠道的多樣化，所以需要廣播電視行業(yè)認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)的視頻技術(shù)已逐漸難以適應(yīng)觀眾對(duì)更高品質(zhì)視覺體驗(yàn)的需求。為此，本文以保證傳統(tǒng)媒體的媒介傳播地位為基準(zhǔn)，分析了廣播電視工程技術(shù)中的常用視頻技術(shù)，使得技術(shù)人員能夠靈活運(yùn)用更加先進(jìn)以及合適的視頻技術(shù)，提升節(jié)目視頻的視覺呈現(xiàn)效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)廣播電視節(jié)目的優(yōu)質(zhì)傳播，滿足對(duì)人們的視覺觀看需求。

1. 廣播電視工程技術(shù)中運(yùn)用視頻技術(shù)的意義

1.1 有利于提升視頻資源利用率

在廣播電視領(lǐng)域中，視頻技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)檎麄€(gè)行業(yè)賦予新的生機(jī)與活力，可以顯著提升電視節(jié)目的制作水準(zhǔn)，使觀眾能夠領(lǐng)略到更為豐富多樣、生動(dòng)逼真的視覺體驗(yàn)。同時(shí)，該技術(shù)也會(huì)在較大程度上提高視頻資源的利用效率，實(shí)現(xiàn)資源價(jià)值的最大化。廣播電視機(jī)構(gòu)通過深度整合視頻技術(shù)，對(duì)龐大的視頻資源庫(kù)進(jìn)行精細(xì)化梳理、處理與存儲(chǔ)，便能夠確保視頻資源實(shí)現(xiàn)合理規(guī)劃與高效利用，進(jìn)一步優(yōu)化資源配置[1]。具體而言，利用先進(jìn)的視頻技術(shù)，廣播電視機(jī)構(gòu)能夠精準(zhǔn)剪輯電視節(jié)目，剔除冗余內(nèi)容，保留精華部分，以此在提高視頻資源的利用效率的基礎(chǔ)上，提升廣播電視機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 有利于保證電視節(jié)目收視率

在現(xiàn)代廣播電視領(lǐng)域，觀眾對(duì)于節(jié)目的要求日益嚴(yán)格，追求高品質(zhì)、高清晰度的視覺享受。而視頻技術(shù)的應(yīng)用，則能夠滿足這一需求。廣播電視機(jī)構(gòu)通過引入先進(jìn)的視頻處理技術(shù)，能夠確保電視節(jié)目在畫質(zhì)、色彩、細(xì)節(jié)等方面達(dá)到極致的呈現(xiàn)效果。如此，不僅會(huì)提升觀眾的觀看體驗(yàn)，更會(huì)在一定程度上保證電視節(jié)目的收視率。同時(shí)，視頻技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)目的實(shí)時(shí)傳輸與播放，確保觀眾能夠同步觀看到最新、最熱門的節(jié)目?jī)?nèi)容，進(jìn)一步增強(qiáng)觀眾的黏性和忠誠(chéng)度。這種精細(xì)化的處理使觀眾在觀賞電視節(jié)目的過程中，能夠體驗(yàn)到前所未有的視聽享受，從而增強(qiáng)對(duì)節(jié)目的興趣和持續(xù)收看的意愿，使得電視節(jié)目在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。

1.3 有利于推進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型與升級(jí)

廣播電視行業(yè)作為傳統(tǒng)媒體的重要組成部分，在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的沖擊下，正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。視頻技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠?yàn)閺V播電視行業(yè)帶來技術(shù)層面的革新，更為其轉(zhuǎn)型與升級(jí)提供有力支撐。具體而言，視頻技術(shù)的引入可以推動(dòng)廣播電視行業(yè)在內(nèi)容制作、傳播方式、觀眾互動(dòng)等方面的全面變革。在內(nèi)容制作上，視頻技術(shù)的應(yīng)用，使得電視節(jié)目更加豐富多彩、形式多樣，滿足觀眾日益多樣化的觀看需求。在傳播方式上，視頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目的多渠道、多平臺(tái)分發(fā)，打破傳統(tǒng)廣播電視的時(shí)空限制，使得觀眾能夠隨時(shí)隨地觀看節(jié)目[2]。在觀眾互動(dòng)上，視頻技術(shù)則可以為觀眾提供更加便捷、高效的互動(dòng)方式，使得觀眾能夠參與到節(jié)目制作、討論、評(píng)價(jià)等各個(gè)環(huán)節(jié)中，進(jìn)一步增強(qiáng)觀眾的參與感和歸屬感。

2. 廣播電視工程技術(shù)中的常用視頻技術(shù)

2.1 數(shù)字視頻技術(shù)

當(dāng)前，在廣播電視工程技術(shù)中，數(shù)字視頻技術(shù)屬于應(yīng)用最為廣泛的一種。該技術(shù)無需通過壓縮即可直接進(jìn)行視頻的收集與整理，這一特性使其在處理視頻數(shù)據(jù)時(shí)更加高效。數(shù)字視頻技術(shù)的核心功能在于，能夠在不損害視頻質(zhì)量的前提下，精準(zhǔn)地記錄原始數(shù)據(jù)信號(hào)信息。正因?yàn)闊o需對(duì)信號(hào)進(jìn)行壓縮，所以數(shù)字視頻技術(shù)能夠完整保留原始視頻數(shù)據(jù)的每一個(gè)細(xì)節(jié)。在廣播電視工程技術(shù)中，數(shù)字視頻技術(shù)的運(yùn)用不僅能夠確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，還會(huì)在較大程度上提升原始視頻資源的檢索效率。在實(shí)際進(jìn)行視頻信號(hào)傳輸?shù)倪^程中，該技術(shù)能夠展現(xiàn)出極高的視頻轉(zhuǎn)化率，進(jìn)而為廣播電視節(jié)目的拍攝效果帶來質(zhì)的飛躍。而比較常見的數(shù)字視頻格式主要有D1、D2、D3、D5等，其中D2、D3均屬于數(shù)字復(fù)合式的記錄方法，D1、D5均屬于數(shù)字分量式的記錄方法[3]。然而，隨著廣播電視行業(yè)信息傳播量的不斷增大以及對(duì)于信息傳播速度的迫切需求，數(shù)字視頻技術(shù)的成本問題也逐漸凸顯出來。由于數(shù)字視頻技術(shù)涉及很多數(shù)據(jù)收入，而且不需要壓縮，所以對(duì)配套硬件具有較高的要求。并且，配套硬件設(shè)備的成本相對(duì)較高。為此，廣播電視機(jī)構(gòu)在引入和應(yīng)用數(shù)字視頻技術(shù)時(shí)，需要進(jìn)行深入考量與權(quán)衡，以確保在滿足信息傳播需求的同時(shí)，也能有效控制成本。

2.2 模擬視頻技術(shù)

通俗來講，模擬視頻技術(shù)重在實(shí)現(xiàn)把視頻信號(hào)模擬成波形數(shù)據(jù)，并且在錄像帶中進(jìn)行儲(chǔ)存。作為廣播電視工程技術(shù)中的古老視頻技術(shù)，其主要視頻格式為M2、Hi-8、VHS、S-VHS等。隨著信息化社會(huì)的發(fā)展，有很多模擬視頻技術(shù)都會(huì)被廣播電視機(jī)構(gòu)淘汰，并被其他先進(jìn)技術(shù)所取代。究其原因，模擬視頻技術(shù)在實(shí)際對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬的過程當(dāng)中，會(huì)導(dǎo)致一定程度的視頻質(zhì)量損失。隨著技術(shù)使用時(shí)間的延長(zhǎng)，這種損失會(huì)逐步累積，最終導(dǎo)致視頻質(zhì)量下降[4]。例如，在廣播電視節(jié)目的制作過程中，模擬視頻技術(shù)在初期或許能夠滿足基本的視頻質(zhì)量要求，但隨著時(shí)間的推移，在視頻數(shù)據(jù)的模擬收集中，可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏、顏色失真等問題，最終使得播放出的視頻畫質(zhì)模糊、顏色異常，甚至出現(xiàn)視頻片段遺漏的現(xiàn)象。為應(yīng)對(duì)這些問題，對(duì)于還在使用模擬視頻技術(shù)的廣播電視機(jī)構(gòu)而言，定期的維護(hù)和更新檢查是不可或缺的。不僅需要對(duì)模擬視頻技術(shù)本身進(jìn)行檢查，還需要對(duì)錄像帶等存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行檢查，以確保數(shù)據(jù)的完整性和視頻質(zhì)量。同時(shí)，廣播電視機(jī)構(gòu)也需要積極引進(jìn)新技術(shù)，逐步替代模擬視頻技術(shù)，以滿足觀眾對(duì)高品質(zhì)、高清晰度節(jié)目的需求。

2.3 壓縮視頻技術(shù)

由上述可知，數(shù)字視頻技術(shù)并不需要對(duì)視頻進(jìn)行壓縮，屬于非壓縮格式的視頻技術(shù)。而在廣播電視工程技術(shù)中，也會(huì)存在壓縮視頻技術(shù)，也就是對(duì)視頻進(jìn)行壓縮處理。在對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，壓縮視頻技術(shù)的使用頻率比較高，重在結(jié)合相應(yīng)的程序來處理和收集視頻數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的有效壓縮。其核心技術(shù)功能在于對(duì)視頻數(shù)據(jù)中的冗余信息進(jìn)行識(shí)別和剔除，同時(shí)對(duì)視頻資源進(jìn)行局部壓縮，以便在節(jié)省存儲(chǔ)空間的同時(shí)，還能保證視頻數(shù)據(jù)的質(zhì)量和清晰度。壓縮視頻技術(shù)的運(yùn)用，在廣播電視行業(yè)中可以降低視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)成本，尤其是在高清、超高清視頻日益普及的時(shí)代背景下[5]。并且，壓縮視頻技術(shù)還能夠提升視頻數(shù)據(jù)的傳輸效率，確保在有限的帶寬下，觀眾能夠流暢地觀看電視節(jié)目。不過，這一技術(shù)耗費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)。因此，為對(duì)公眾的視頻信息傳遞速度需求加以滿足，廣播電視機(jī)構(gòu)可以引進(jìn)更加先進(jìn)的視頻技術(shù)。

2.4 標(biāo)清與高清視頻技術(shù)

實(shí)際上，標(biāo)清與高清視頻技術(shù)的區(qū)別在于視頻清晰度不同。其中，標(biāo)清視頻技術(shù)是指符合標(biāo)準(zhǔn)清晰度規(guī)范要求的視頻技術(shù)，主要滿足觀眾對(duì)于基本視覺體驗(yàn)的需求。標(biāo)清視頻的分辨率通常為720×576（PAL制式）或720×480（NTSC制式）。而高清視頻技術(shù)則是目前廣播電視行業(yè)的主流技術(shù)，能夠提供更加細(xì)膩、逼真的視覺體驗(yàn)。高清視頻的分辨率至少達(dá)到1280×720（720p），或者更高的1920×1080（1080p）。一般情況下，標(biāo)清格式的視頻能夠符合標(biāo)準(zhǔn)清晰度的規(guī)范要求，不但涵蓋數(shù)字視頻，也會(huì)涵蓋模擬視頻，包括Hi-8、DVCPRO50等。而高清格式的視頻則符合更高清晰度的規(guī)范要求，使得觀眾能夠享受到更為細(xì)膩、真實(shí)的畫面質(zhì)感[6]。高清視頻的寬高比通常4∶3，最大可視面積為16∶9，能夠呈現(xiàn)出更為寬廣的視野。當(dāng)前，比較常見的高清視頻格式包括DVCPROHD、HDCAM等。

2.5 4K/8K超高清視頻技術(shù)

在廣播電視工程技術(shù)的演進(jìn)過程中，4K/8K超高清視頻技術(shù)是近年來的重大突破和趨勢(shì)。這種技術(shù)將視頻清晰度推向了新的高度，讓觀眾仿佛置身于真實(shí)的影像世界中。4K視頻技術(shù)，即分辨率為3840×2160像素，是高清視頻技術(shù)的四倍，能夠提供更為細(xì)膩、生動(dòng)的畫面，使得每一個(gè)細(xì)節(jié)都清晰可見。無論是觀看體育比賽、欣賞電影，還是觀看自然風(fēng)光，觀眾都能感受到前所未有的視覺體驗(yàn)。而8K視頻技術(shù)，作為4K的升級(jí)版，分辨率更是高達(dá)7680×4320像素，幾乎可以還原人眼所能看到的真實(shí)世界，使得畫面更加逼真、立體。然而，由于8K視頻技術(shù)的數(shù)據(jù)量極大，對(duì)傳輸和存儲(chǔ)都提出了極高的要求。目前，8K視頻技術(shù)主要應(yīng)用于高端影院、專業(yè)拍攝等領(lǐng)域。在廣播電視工程技術(shù)中，4K/8K超高清視頻技術(shù)的應(yīng)用正在逐漸普及。很多廣播電視臺(tái)開始嘗試制作和播出4K/8K節(jié)目，以滿足觀眾對(duì)高品質(zhì)節(jié)目的需求。同時(shí)，隨著5G技術(shù)的快速發(fā)展，為4K/8K視頻的傳輸提供了更加穩(wěn)定和高速的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。然而，4K/8K超高清視頻技術(shù)的成本也是不容忽視的問題。由于數(shù)據(jù)量巨大，對(duì)拍攝、制作、傳輸、存儲(chǔ)等各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備和技術(shù)都提出了更高的要求。因此，在引入和應(yīng)用這一技術(shù)時(shí)，廣播電視機(jī)構(gòu)需要進(jìn)行全面的考量和規(guī)劃。

3. 廣播電視工程技術(shù)中的常用視頻技術(shù)接口

3.1 復(fù)合接口

在廣播電視信號(hào)傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，復(fù)合接口屬于應(yīng)用比較多的常用視頻技術(shù)接口形式。不過，因?yàn)槠鋫鬏旊娎|較為單一，使得復(fù)合接口在某些高端或?qū)I(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中顯得力不從心。尤其是在高清、超高清視頻技術(shù)的普及下，復(fù)合接口已逐漸無法滿足高帶寬、高質(zhì)量的視頻信號(hào)傳輸需求。為此，很多廣播電視機(jī)構(gòu)會(huì)選擇運(yùn)用單一的BNC或RNA接口。然而，復(fù)合接口通常會(huì)用于監(jiān)審畫面的工作中，由于其可能存在串色和場(chǎng)序列問題，進(jìn)而導(dǎo)致其不再適合運(yùn)用。

3.2 SDI接口

SDI接口，即串行數(shù)字接口，是廣播電視工程技術(shù)中廣泛使用的視頻技術(shù)接口。與復(fù)合接口相比，SDI接口在傳輸高清視頻信號(hào)時(shí)具有顯著優(yōu)勢(shì)。該接口會(huì)采用單根同軸電纜傳輸數(shù)字視頻信號(hào)，能夠提供更高的帶寬和更穩(wěn)定的傳輸質(zhì)量。而且，SDI接口還支持長(zhǎng)距離傳輸，具有多代復(fù)制性特點(diǎn)。SDI接口在廣播電視工程技術(shù)中的應(yīng)用非常廣泛，包括攝像機(jī)、切換臺(tái)、錄像機(jī)、監(jiān)視器等設(shè)備之間的連接。通過SDI接口，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸和監(jiān)看，確保廣播電視節(jié)目的制作和播出質(zhì)量。

3.3 S-Video接口

S-Video接口，又稱為分離視頻接口。與復(fù)合接口和SDI接口不同，S-Video接口專注于將亮度和色度信號(hào)分離傳輸，從而減少信號(hào)之間的串?dāng)_，提高視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量。S-Video接口的特點(diǎn)在于其兩條獨(dú)立的信號(hào)線：一條用于傳輸亮度信號(hào)（Y），另一條用于傳輸色度信號(hào)（C）。這種分離傳輸方式使得S-Video接口在傳輸視頻信號(hào)時(shí)，能夠保持較高的清晰度和色彩還原度。此外，由于S-Video接口使用的是4針插頭，其接口尺寸相對(duì)較小，方便在設(shè)備間進(jìn)行連接。在廣播電視工程技術(shù)中，S-Video接口常用于連接電視機(jī)、錄像機(jī)、DVD機(jī)等設(shè)備。通過S-Video接口，用戶可以享受到更加清晰、逼真的視頻畫面。尤其是在播放老舊的模擬視頻信號(hào)時(shí)，S-Video接口能夠有效地減少信號(hào)損失，提高視頻質(zhì)量。

3.4 IEEEI394接口

IEEE1394接口，也稱為i.LINK接口，是一種基于DVR數(shù)字視頻標(biāo)準(zhǔn)的視頻技術(shù)接口。在廣播電視工程技術(shù)中，以其高速傳輸和高質(zhì)量視頻信號(hào)而備受青睞。IEEE1394接口支持熱插拔和即插即用功能，使得設(shè)備之間的連接變得簡(jiǎn)單快捷。同時(shí)，其采用等時(shí)傳輸模式，能夠確保視頻信號(hào)在傳輸過程中的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。這種接口在廣播電視節(jié)目制作、播出和傳輸過程中具有廣泛的應(yīng)用，特別是在高清、超高清視頻信號(hào)的傳輸中，IEEE1394接口能夠提供足夠的帶寬和穩(wěn)定性，確保視頻信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。在廣播電視工程技術(shù)中，通過運(yùn)用IEEE1394接口，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的高速數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)監(jiān)看，提高廣播電視節(jié)目的制作效率和播出質(zhì)量。同時(shí)，IEEE1394接口還支持多種設(shè)備間的協(xié)同工作，如攝像機(jī)與錄像機(jī)之間的實(shí)時(shí)錄制、編輯系統(tǒng)與非線性編輯系統(tǒng)之間的素材傳輸?shù)龋沟脧V播電視節(jié)目的制作流程更加靈活和高效。

4. 結(jié)束語

在廣播電視工程技術(shù)的發(fā)展中，從模擬到數(shù)字、從標(biāo)清到高清乃至4K/8K超高清的跨越式進(jìn)步，有效豐富了觀眾的視聽體驗(yàn)，同時(shí)也對(duì)廣播電視行業(yè)的技術(shù)人員提出了更高的要求。隨著科技的不斷發(fā)展，未來的廣播電視工程技術(shù)將會(huì)更加先進(jìn)、高效和智能。廣播電視機(jī)構(gòu)唯有對(duì)更加合適的視頻技術(shù)加以運(yùn)用，才能為觀眾提供更加優(yōu)質(zhì)的視覺服務(wù)，進(jìn)而使得廣電行業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

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作者簡(jiǎn)介：趙丹（1976—），女，湖南常德人，工程師，研究方向：廣播工程技術(shù)。