摘 要:利用数字媒体技术,不仅可以降低制作和传输中的信号损耗,还能提高影视节目的质量、品质。本文所探讨的HD(高清晰度)标准,就是数字化技术在电视领域应用的一个范例。 关键词: HD HDTV SD
进入了新的千年,单向、被动接收、简单的广播模式已经不能满足人们在宽带网络时代对于信息的多样化、交互性和高质量的要求。因此,就需要提供全新的数字化、高清晰、宽屏幕的节目制作手段,来适应人们对于数字广播、电子电影的新需要。
而数字媒体技术的出现,为实现这一需求带来可能。利用数字媒体技术,不仅使我们的影视节目制作和传输实现极低的信号损耗,还使得我们的影视节目质量达到一个新的指标—数倍于前的解像度和音响的品质,HD(高清晰度)标准就是数字化技术在电视领域应用的一个范例。
尽管高清数字电视技术概念的提出只不过短短数年,但是它以惊人的速度成长并从实验室中走了出来,目前已有大量商品化的HD产品和应用。至今,最大的HD市场仍只属欧洲和北美地区的发达国家,HD设备高昂的价格成为其广泛普及不可逾越的障碍。但我们也应该看到,HD对SD(标准清晰度)的更迭是大势所趋。在不久的将来,随着HD技术和标准的完善和更多厂商加入竞争,HD产品的普及和完全化的HD节目的制作和播出即将到来。就是现在,HD离我们也不再是遥不可及,国内一些经济实力较强的地方电视台如北京、上海和深圳等地的电视台已部份购入了HD的节目制作设备。因此,及早对HD的技术和设备进行研究是有其必要性的。
索尼作为电视制作设备的领导厂商,其推出的产品在HD技术方面有一定的代表性。现将通过介绍索尼 XPRI 6.0后期非线性编辑系统,对HD技术的普遍原理以及HD节目的制作、信号的处理和转换的一般规律作一探讨。
通常对信号质量的评价是用码率来说明的,码率是在单位时间内系统所能达到的最大数据量。例如,我国现行采用的彩色电视PAL制式(主要是对应现有电视的分辨率量级,图像质量为演播室水平),其水平清晰度为625线,而场隔行扫描,场频为50Hz(625/50i)。在转换为SD数字电视信号时,水平清晰度转换为576条扫描线,两场隔行扫描,场频同样为50Hz(576/50i)。在ITU-R601数字电视标准中,采用10比特量化时,SD数字电视信号的码率是270Mbps(亮度信号码率+色差信号码率 =亮度信号的取样频率×量化比特数 +2个色差信号的取样频率×量化比特数=13.5(MHz)×10(Bit)+2×6.75(MHz)×10(Bit)),其有效码率为165.888Mbps。而数字HDTV(High Definition Television)的图像质量可达到或接近35mm宽银幕电影的水平。广电总局于2000年8月发布了高清晰度电视节目制作及交换用视频参数标准,标准规定每行有1920个图像样值、每帧扫描行数为1125行、有效扫描行数为1080行、画面宽高比为16:9、垂直扫描频率为隔行50场,逐行24帧、亮度取样频率为74.25MHz,色度取样频率为37.125 MHz、亮度带宽为30MHz,色度带宽为15MHz等。1080/50i(有效扫描行数为1080行,场频为50Hz,采用隔行扫描方式)被确定为中国的高清晰度电视信号源标准,1080/50i已经成为中国广播电视的行业标准。根据SMPTE 274M数字电视标准中,采用10比特量化时,HD数字电视信号的码率是1485Mbps(亮度信号的取样频率×量化比特数+2个色差信号的取样频率×量化比特数= 74.25(MHz)×10 (Bit)+2×37.125(MHz)×10(Bit)),其有效码率为829.44Mbps。因此,HDTV的绝对码率是旧的PAL制SDTV的5.5倍,有效码率是SDTV的5倍。通过有效码率的提高,在场频不变的前提下,可为电视画面带来更高的分辨率(高清有200万像素,标清只有40万像素)。在前期制作时,使用HD摄像器材拍摄的画面素材,其画面细节的丰富度和色彩还原能力比用标清器材大为提高。随着广播电视有线网络和电视网络宽带化,为高清电视的广泛实现提供了现实条件,在不久的明天,HDTV将走入寻常的百姓家庭。
由此,我们可以想像,进行高清数字素材的非线性编辑处理,其运算和存储能力必须有相应的提高。