数字化演播室的发展趋势研究

天津广播电视大学 赵晓元

前言

数字化高清演播室是数字电视和未来电视的发展方向，我们在电视节目制作和演播室建设时，一定要顺应技术发展的潮流，才有机会抢占未来电视发展的制高点。高清演播室的建设是一项复杂的系统工程高清化。随着数字技术、计算机技术、以及数字压缩技术的发展和应用，天津广播电视大学远程开放教育资源建设的需要，设计、建设一个数字化演播室系统成为现实。

一、数字化演播室

演播室既是制作电视节目的中心，也是天津开放大学的座标。演播室的规划设计对于资源建设具有非常重要的作用。演播室的建筑设计（长、宽、高），视频系统设计与选型，音频系统设计与选型、灯光设计、以及舞美和装饰都是非常专业和讲究的。技术人员和研究者在长期的演播室建设和使用中积累了丰富的经验。

数字化高清演播室的建设是一项复杂的系统工程，演播室由模拟到数字、从标清到高清的发展过程中，这些原则始终在不断变化，相比较模拟时代的演播室设计，现代数字演播室的核心系统与场景设计在内容与形式上具有了新的特点。而数字化标清与高清演播室由于电视宽高比的不同所以在演播室设计上也存在差异。数字化高清电视是数字电视和未来电视的发展方向，我们在电视节目制作和演播室建设时，一定要顺应技术发展的潮流，才有机会抢占未来电视发展的制高点

二、非线性系统和虚拟演播室

由于数字电视技术和计算机技术都是对0和1处理，使得电视技术和计算机技术能很好融为一体，非线性编辑、虚拟演播室，就是二者结合的产物。非线性是相对常规的线性编辑而言，它以计算机的可修改性。信号记录的非顺序性和操作方便性使得型号的插入、搜索等操作简单快速。非线性系统编辑方式由于采用编辑菜单只对记录在硬盘中的节目素材时间码进行各种记录操作而非直接对视频信号进行合成，因此在经过多次编辑之后信号质量基本没有损失。而进行线性编辑的模拟信号损失却很大，且对磁头有磨损，增加了节目制作的成本。

所以非线性系统不失为进行节目制作的一种良好方式。非线性编辑系统包含了数字特技机字幕机、编辑机、调音台的功能。经过非线性编辑系统制作的节目直接输出到数字分量录像机，也可以进行D/A转换后输出到传统的模拟复合录像机，更可存在硬盘中通过网络直接送播控中心播出。

随着演播室数字化技术及设备的发展，录像机在传统节目制作环境中的核心地位正在被非线编系统打破。因此，数字化制作环境中，非线性编辑将起着越来越重要的作用。虚拟演播室技术也已成为当今电视技术的热点，虚拟演播室利用计算机技术生成三维运动的或静止的场景，成功地解决了前景与背景之间的透视关系、比例关系，使合成的图像有极佳的立体效果，可以达到以假乱真的地步。虚拟演播室不仅能提供虚拟场景，还能让表演者走入（出）三维场景内，或者虚拟物体的后面。同样场景内的虚拟物体可运动到表演者的面前或周围，这一点和传统的色键抠像有很大的区别，虚拟演播室可以进行异地人物采访。利用外来的视频信号直接进入虚拟演播室系统，与现场主持人结合进行实时的、面对面的采访。在虚拟场景中，对虚拟物体（道具）的增加、删除、移位是很方便的（和三维建模软件有关），这为临时修改创意提供了极大的方便。不仅大大节约了演播室的制景经费，而且使演播室资源得到了更充分的利用。

三、虚拟演播室的发展

虚拟演播室技术近年来进人了电视、电影制作领域中，并已成为了当今数字电视演播室新技术的热点。它的特点是:在蓝幕前讲课的教师实况视频信号能与计算机产生的三维场景无缝地综合起来，以全新的视觉效果展现在学员的面前。人们常埋怨电视节自的场景制作及画面布景沉闷乏味，欠缺新意，但制作一台好的背景花费很高，虚拟演播室系统用软件来生成背景和道具，使编导在很大程度上摆脱了时间、空间和道具制作方面的限制，获得了更大的创作的想象空间，能够以低廉的成本产生新奇的视觉效果，且能够方便的进行修改。虚拟演播室系统可以部分甚至全部取代目前传统的演播室制作模式，是电视节目制作领域的一次深刻的革命。虚拟演播室技术的发展及其应用都是非常迅速的。1994年，虚拟演播室在IBC展览会上首次亮像，1996年美国总统选举的电视转播，1997年香港回归的电视转播，1998年的法国世界杯赛的转播都采用了虚拟演播室技术。

虚拟演播室技术在制作电视剧方面也得到大量应用。中央电视台经济影视中心采用ORAD的Cyberset一E虚拟演播室制作的电视剧“欢乐家庭”是全亚洲的第一套采用虚拟演播室技术制作的电视剧。该电视剧背景采用电脑生成，从画面可以明显看出，电脑生成的背景与演员之间的融合简直是天衣无缝。虚拟演播室技术的广泛应用，得益于虚拟演播室技术日新月异的发展。在虚拟演播室系统中，摄像机的状态信息(聚焦、变焦、俯仰、摇移)传送给图形工作站，计算机依此得到前景物体与摄像机之间的距离和相对位置，从而计算出虚拟场景最适宜的大小、位置，并按要求计算生成虚拟场景的三维模型，最后再实时的把虚拟场景和实际的人物无缝的融合起来。在这一制作过程中，确定摄像机的状态信息非常关键，它叫做跟踪技术。目前常用的跟踪技术有两种网格图案识别和机械跟踪。

四、电视演播室的网络化

电视演播室的网络化趋势在数字化后再向网络化发展是大势所趋，它的优越性必将取代模拟环境下的演播室。

电视台的数字化网络化建设总体上分为三个阶段：设备数字化阶段、局部数字化网络建设阶段、全台数字化网络建设阶段。演播室非线性网络化建设带来节目制作效率的提高，演播室信号经过演播室录制工作站直接经过编码实时存储在网络存储中，前端制作网络可以第一时间拿到演播室录制素材，从而在这一环节上大大提高了节目质量。目前演播室制作电视节目的各个环节之间主要是利用模拟方式传送信号，这种方法传送信号不仅速度有限，而且易产生信号的衰减和失真，在节目的长期存储方面，显然要选用先进的数字化存储介质。

数字录像机如果继续使用数字录像带作为记录和保存介质，将受到较大的冲击。目前可供选择的介质除磁带外，还有硬盘、DVD和数据流磁带。多年来，录像磁带记录的节目资料不但难以检索利用，而且带基的老化使一些珍贵的史料永远消失。随着计算机数据压缩、传输和网络技术的发展，电视演播室的数字化设备将与多媒体网络技术紧密结合，按照这种技术，摄像机和话筒等前端信号获取设备能够直接将图像和声音信号转化为数字信号，并按照无损压缩方式进行压缩，然后通过网络传输给后续设备，从而形成便于检索、可以长期保存的数字节目库。同时，使用这种技术，电视节目制作的各个环节之间可以使用网络共享节目素材资源，不同的电视台之间，也可以共享节目资源。

网络技术将使多台非线性编辑系统、虚拟演播室系统、动画工作站、音频工作站等单机系统组成节目制作网络，网络中的几个终端可以同时制作同一节目的不同段落，将传统的串行电视节目制作方式改为并行制作方式，大大提高了工作效率。

综上所述，数字技术已全面进入电视节目制作领域，构建数字化的电视演播室是电视技术发展的必然结果，同时，天津广播电视大学数字化演播室的建设必然为远程教育资源建设作出新的贡献。也必将有力地促进当前我国数字电视产业的进一步发展。

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