曹鑫

摘 要 在現(xiàn)今電子時代中的電視媒體已經(jīng)不是單方面的平臺，它正在以更直接的感官方式來介入人們的生活。在不久的將來它可以結(jié)合各個不同的實體通路，各種生活所需的物品與精神層面的需求，它都可以提供各種信息與服務(wù)，徹底顛覆平常的生活模式，這是數(shù)字電視的特色。以傳播科技決定理論所強調(diào)的觸覺感官的描述，新科技應(yīng)該是一種能簡單且直接式的被使用，如此輕易的取代老舊并且復雜的舊事物。數(shù)字電視這一波的革命目前方興未艾，然而在科技的演進過程中逐步進化到由功能面轉(zhuǎn)而使用界面的階段。文章對數(shù)字音頻技術(shù)的原理進行介紹，并具體分析廣播電視工程領(lǐng)域中數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用與展望。

關(guān)鍵詞 廣播電視；數(shù)字音頻技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-0360（2016）19-0039-03

數(shù)字音頻廣播（Digital Audio Broadcasting，DAB）技術(shù)是當前最先進的一種廣播技術(shù)。

它是繼AM和FM之后的第三代廣播技術(shù)。DAB技術(shù)將抗回波傳輸?shù)男诺谰幋a技術(shù)和信源編碼技術(shù)進行了良好的技術(shù)結(jié)合，也因此具有優(yōu)質(zhì)、高效等諸多優(yōu)點。其傳輸性能十分優(yōu)異，可在傳輸?shù)倪^程中充分消除噪聲及失真問題，并及時修正傳輸中的問題和差錯；另外，該技術(shù)的發(fā)射功率要求低，也能很好的達到節(jié)能環(huán)保的目的；同時，該技術(shù)還支持傳輸系統(tǒng)的同步網(wǎng)絡(luò)運行，這在很大程度上也提高了頻譜利用率。而且該技術(shù)既能做到固定接收，也能做到移動接收和便攜接收[1]。

1 數(shù)字音頻技術(shù)的原理

數(shù)字電視廣播系統(tǒng)還能完美的與計算機設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)社會向融合，并使之能充分利用自身的高容量頻寬優(yōu)勢。數(shù)字電視廣播能提高便捷的高速頻寬網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機服務(wù)，除此之外電視廣播系統(tǒng)還能為收視用戶提供實時服務(wù)與在線隨選互動節(jié)目，這樣不僅保證用戶能自由選擇電視節(jié)目，還能自己根據(jù)喜好編排個人節(jié)目單，從而實現(xiàn)雙向的互動交流，為保證節(jié)目符合用戶需求提供了良好的技術(shù)支持?？深A期將來各電視臺將由模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字規(guī)格。而模擬電視廣播訊號強度易隨傳送距離增長而衰減的問題，在廣播系統(tǒng)全面數(shù)字化條件下，已漸漸成為過去式，無論你在何方，清晰而穩(wěn)定的數(shù)字收視影像將唾手可得[2]。

1.1 以聽覺域度為基礎(chǔ)對可聞信號實施編碼工作

從頻率方面來看，人耳對聲音的振動是有一定反應(yīng)范圍的，通常人耳能接收約為20 Hz～20 kHz范圍內(nèi)的振動頻率。而從聲壓級范圍來看，則需要用聽閾曲線進行描述，通常在一條聲壓級曲線之下所對應(yīng)頻率的信號，人耳就無法感知。因此，就可以根據(jù)頻率及聲壓級來劃定音頻范圍，并可將類似的不被人耳所接收的信號去除掉，從而減少音頻的數(shù)據(jù)率[3]。

1.2 可只對幅度強的掩蔽信號實施編碼工作

在安靜的環(huán)境下人耳能輕易的分辨聲音，但在吵鬧的環(huán)境中卻無法做到這一點。這是因為有雜音的干擾而致使人耳不能輕易接收到自己所希望聽到的聲音。這種因雜音存在而導致另一個聲音需要提高音量才能被接收的現(xiàn)象，就是被稱之為聽覺掩蔽效應(yīng)的東西。在圖形中，雖然B、C兩信號在聽閾曲線的范圍之內(nèi)，常理來說人耳是可以聽到B、C兩信號的，但因為A信號的前向掩蔽作用，C信號被淹沒，之后B信號也被淹沒，這時，人耳就只能聽到A信號了。這就要求在數(shù)字音頻技術(shù)的處理過程中將類似的B、C信號去除，以保證音頻數(shù)據(jù)率的減少[4]。

1.3 因?qū)υ肼暤牧炕?，無需對全部原始信號進行編碼

與人耳的聽閾曲線類似，數(shù)字信號也可對聲音進行量化處理，其對噪聲的判斷更加準確直接。也因此在信號的處理過程中，無需對A、B信號進行全部幅度的編碼，而只需要對信號與造成的差值進行相應(yīng)的編碼處理就能達到很好的降噪效果。這樣一來，在實際的編碼過程中就能大大減少量化幅度，這就能從根本上減少數(shù)據(jù)率的產(chǎn)生。等響曲線說明了聽覺對響度的一些特點：響度級與聲強有關(guān)，聲強增加，響度級也會相應(yīng)增加。響度級與聲音的頻率有關(guān)，頻率不同時，即使聲壓級一樣，響度級也會不同。隨方值的增大，等響度曲線隨頻率的變化減小。需要注意的是：對于400 Hz到4 kHz的聲音，響度級方值和聲壓級dB值相差不大，有時就以dB值代替方值。此外，由等響度曲線可看出，20H。聲音聲壓級必須達到70 dB才能聽到，因此，對包含低音的節(jié)目進行調(diào)音時監(jiān)聽音量通常都要達到70到90 dB[5]。

1.4 優(yōu)化、編碼工作可充分利用子帶分割來完成

傳統(tǒng)編碼過程中，其操作對象往往包含了整個頻帶，以達到減少數(shù)據(jù)率的目的。而新的數(shù)字音頻技術(shù)則可對每個信號進行量化。在實際操作方面，因為聽覺曲線和其它因素的影響，可分配較少的比特數(shù)對幅度較小的信號進行量化，這樣可將整個頻帶細分成多個子頻帶，再針對每個獨立子頻帶進行單獨編碼，其自然就能進行自適應(yīng)的比特分配，達到良好的減少數(shù)據(jù)率的效果。

在整個頻帶編碼中，如果D信號分配16bit進行量化是多余的話，就需要進行針對性的分配。所以在具體的操作中可將A、B、C、D分置于不同的子帶中，這時就能分別在其所處的子帶內(nèi)進行最適宜的比特數(shù)分配，通過這樣的分配進行編碼，就能大大減小數(shù)據(jù)率。需要注意的是，用于分割的子帶，其分辨率越高，則相應(yīng)的子帶的頻帶就越窄，在子帶分配中，比特數(shù)就能越精確，這樣也就減少了比特率[6]。

2 數(shù)字廣播電視的特色及相關(guān)技術(shù)

就訊號與傳輸特質(zhì)而言，數(shù)字科技衍化之俱象性含括以下幾點。1）訊號特質(zhì)：訊號抗干擾、便于加密處理、多代復制、利于長久保存、訊號可以單獨分離以及適合數(shù)據(jù)與影音訊號。2）傳輸特質(zhì)：訊號傳輸過程中，設(shè)備易于整合使得信息傳輸設(shè)備；以及容易結(jié)合各種數(shù)字訊號。而從創(chuàng)作者而言，在制作電視節(jié)目的形式上，也因為科技的提升更方便結(jié)合了2D、3D計算機動畫，讓原本只運用在電影的場景里也出現(xiàn)在電視制作里。以流行音樂而言，音樂錄像帶的制作就結(jié)合大量的3D動畫，另外談話性節(jié)目也加入運用3D虛擬場景來替代真實的布景，讓畫面更有視覺變化[7]。

2.1 多頻道

數(shù)字電視依其所使用的頻寬，可分為高畫質(zhì)數(shù)字電視（HDTV）及標準畫質(zhì)數(shù)字電視（SDTV）兩種，并提供多頻道之服務(wù)及傳輸大量的數(shù)據(jù)。例如數(shù)字電視可以同時傳送不同的音軌及字幕，而體育節(jié)目則可由觀眾自行選取不同攝影機所拍攝的角度及呈現(xiàn)球員得分紀錄等交互式服務(wù)[8]。此外，數(shù)字電視可傳送整版報紙、體育、股市信息、計算機軟件、電話簿及交互式教材等大筆數(shù)據(jù)。大體而言，標準畫質(zhì)的電視畫面雖不若高畫質(zhì)清晰，但畫質(zhì)是優(yōu)于目前傳統(tǒng)模擬電視。標準畫質(zhì)電視可以利用其多余的頻寬提供多頻道的服務(wù)，而高畫質(zhì)數(shù)字電視因所占頻寬較寬，故僅能提供一個頻道之服務(wù)。

數(shù)字頻道增多后，電視臺發(fā)送出來的節(jié)目訊號經(jīng)過數(shù)字方式壓縮后，一個頻道可同時播出三個或四個標準畫質(zhì)的節(jié)目，另外加一些數(shù)據(jù)傳輸（Data Broadcasting），如股票、氣象等信息?；蛘呤褂靡徽麄€頻道來播放一個高畫質(zhì)的節(jié)目。

2.2 互動

至于交互式電視服務(wù)，就是打破以往單向傳播的情形，而與閱聽眾產(chǎn)生相互交流的傳播方式。也就是說，電視臺可以依照觀眾不同的需求，在電視上呈現(xiàn)不同的信息。而這些信息服務(wù)項目有的是免費提供，有的是必須付費的。未來數(shù)字電視將可以提供許多交互式電視服務(wù)，例如實時的交通信息、財經(jīng)信息、生活信息、購物信息，在線購物付費等[9]。

數(shù)字電視的互動功能，應(yīng)用在電視節(jié)目內(nèi)容設(shè)計上，可以發(fā)展出更多樣化的內(nèi)容型態(tài)，例如互動競賽、猜謎、遠距教學、體育節(jié)目的多角度的選擇，甚至是戲劇節(jié)目的劇情走向選擇等。應(yīng)用在電視商務(wù)方面，則可以發(fā)展出線上實時購物、在線競標等。

同時，也可以根據(jù)消費者的個人屬性，主動發(fā)出信息，通知消費者所關(guān)心之事物的最新狀況。甚至讓消費者詢價、比價，或是讓消費者在線直接與賣方進行交談、議價等。而在節(jié)目廣告方面，廣告主也可以依據(jù)節(jié)目分析所得到的觀眾屬性，來決定購買搭配的節(jié)目內(nèi)容。甚至利用數(shù)字技術(shù)，讓計算機自動選擇，使不同區(qū)域的收視觀眾，同時接收到不同版本的廣告內(nèi)容[10]。

3 廣播電視工程領(lǐng)域中數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用

隨著數(shù)字化的發(fā)展，所謂的DTV是指電視訊號在發(fā)射端就是以數(shù)字方式紀錄、處理、壓縮、編碼、調(diào)變及傳送；而在接收端也是以數(shù)字的方式接收、解調(diào)、譯碼、解壓縮及播放。數(shù)字電視是各國既定發(fā)展的政策，本研究是從制作技術(shù)面來探討在數(shù)字器材的運用之下，電視節(jié)目從業(yè)人員如何使用數(shù)字技術(shù)來制作數(shù)字節(jié)目內(nèi)容，從（Pro-Production）、制作（Production）、后期制作（Post-Production）等三個流程，來探討數(shù)字電視的節(jié)目設(shè)計及電視節(jié)目的制作技術(shù)。在節(jié)目設(shè)計方面朝互動性，多角度播出，高畫質(zhì)及高音頻為探討范圍，制作技術(shù)方面以數(shù)字化的流程為研究主軸[11]。

數(shù)字內(nèi)容（Digital Content）是一種利用信息技術(shù)將將文字、圖像、語音、影像等數(shù)據(jù)進行數(shù)字化整合處理的產(chǎn)品或服務(wù)。以價值鏈的觀點來看，傳統(tǒng)且具有商業(yè)價值的娛樂、教育、藝術(shù)與文化等內(nèi)容，是最底層的價值基礎(chǔ)。若經(jīng)過信息科技（數(shù)字化處理技術(shù)，包括內(nèi)容制作、格式標準、數(shù)據(jù)壓縮、特效處理、圖像運算）的處理，就能將其進行數(shù)字化轉(zhuǎn)化，這樣不僅利于復制，也使得其具備了一定的附加價值。同時經(jīng)過數(shù)字化的處理，其也具備了互動與影音、圖像整合的功能。之后，經(jīng)過流通與保護技術(shù)、版權(quán)管理、收費機制等機制運作，各種數(shù)字內(nèi)容就能通過各種渠道，傳送至用戶端，從而產(chǎn)生價值[12]。這也就是數(shù)字內(nèi)容服務(wù)的價值鏈的體系簡單概述。

具體而言，在節(jié)目制作方式及內(nèi)容型態(tài)的轉(zhuǎn)變上，則包括：透過信息服務(wù)、娛樂、通訊的整合，可提供更多元化的服務(wù)，如各種互動性的信息、視訊娛樂服務(wù)等；另外，由于數(shù)字處理技術(shù)的進步與運用，在影音質(zhì)量及表現(xiàn)形式上更加精進、豐富。采用數(shù)字化節(jié)目制作方式，在數(shù)據(jù)上可輕易的保存、切割、重組，節(jié)目內(nèi)容的片段可以多次、多重利用。不但可以忠實還原訊號，也不會產(chǎn)生訊號衰減的問題，因此節(jié)目數(shù)據(jù)挪用的次數(shù)及用途不受限制。因此節(jié)目數(shù)據(jù)將成為經(jīng)營資產(chǎn)的一部份，高質(zhì)量節(jié)目不但可以切割重組創(chuàng)造利潤，也可以不同形式或組合的方式再次出版或出售。例如，生態(tài)節(jié)目的節(jié)目片段，可以很輕易、并且不限次數(shù)轉(zhuǎn)到兒童節(jié)目、戲劇節(jié)目、益智節(jié)目，甚至加入特效成為綜藝節(jié)目內(nèi)容。

4 結(jié)論與展望

數(shù)字廣播的出現(xiàn)，極大便利了人們的生活，也推動了廣播電視的發(fā)展。試想一下：個人只要擁有計算機，就能自己進行廣播節(jié)目的制作，并通過基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字廣播臺進行播放。而其他人也能有選擇地收聽其他人制作的各種節(jié)目，且這種收聽是而不受時間限制的。當然，上面的這些也只是基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字音頻廣播技術(shù)而言的。若個人可以利用數(shù)字通信衛(wèi)星進行數(shù)據(jù)信號的傳輸，就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字音頻的無線廣播，這樣的話，就能實現(xiàn)節(jié)目制作、傳輸和接收上都的全數(shù)字化。若真能如此，那么借助無線音頻廣播技術(shù)，人們無論身置何處，就都可以利用數(shù)字式的收音機進行廣播的收聽，也許某一天在校園廣播中甚至也能聽到自己宿舍錄制的節(jié)目。提到互動性，則是將來在企劃數(shù)位節(jié)目時企劃人員所要注意的重點。數(shù)字電視除了高畫質(zhì)、高音質(zhì)的特性外，互動特性改變了傳統(tǒng)看電視的生態(tài)。但在設(shè)計節(jié)目中的加值服務(wù)或互動內(nèi)容時，應(yīng)極力避免為了互動而互動，以及太過復雜的設(shè)計方式。以免徒勞無功，且阻隔了大眾學習使用數(shù)字互動電視的動機。

高畫質(zhì)、高音頻的數(shù)字節(jié)目在后期制作上所面臨的兩個問題：一是高畫質(zhì)的畫面需要高容量及運算快的穩(wěn)定計算機才能處理畫面剪輯；二是高音頻的5.1多軌聲道，此部份必須有專業(yè)的錄音室設(shè)備且通過杜比公司的認證授權(quán)資格才能制作立體的環(huán)繞效果。一般后期剪輯師只能負責多軌的聲音剪輯，因此杜比E的環(huán)繞效果必須交付專業(yè)錄音師來處理。高畫質(zhì)數(shù)字攝影機所拍攝的高畫質(zhì)畫面目前規(guī)格未統(tǒng)一，這一部份在分辨率的差異，常常造成剪輯人員在剪輯的困擾。因此數(shù)字的觀念是專業(yè)人員在這一階段最需要加強的。

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