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數(shù)字音頻的嵌入技術(shù)在廣播電視工程的運(yùn)用

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數(shù)字音頻的嵌入技術(shù)在廣播電視工程的運(yùn)用

摘要:本文從廣播電視工程數(shù)字音頻概述及特征入手,通過闡述數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換的基本原理,簡(jiǎn)要介紹當(dāng)前數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)廣播電視工程運(yùn)用方法,旨在提升數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)水平,促進(jìn)廣播電視行業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:數(shù)字音頻;嵌入技術(shù);廣播電視

數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前廣播電視節(jié)目主要儲(chǔ)存及處理模式。

1廣播電視工程數(shù)字音頻及其特征

數(shù)字音頻是將音頻文件轉(zhuǎn)化成為電平信號(hào),采用數(shù)字化二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存,數(shù)字音頻通過0和1的形式存取。數(shù)字音頻早期經(jīng)過晶體管音頻和集成電路音頻階段,上述階段對(duì)音頻的音質(zhì)造成極大影響。隨著科學(xué)技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展,當(dāng)前數(shù)字音頻已經(jīng)具備極高的處理效率與精確度,有效降低音頻處理的成本,其精確度已經(jīng)高達(dá)1/64000[1]。數(shù)字音頻的優(yōu)勢(shì)在于儲(chǔ)存成本較低、便捷性較高、儲(chǔ)存和傳輸中音頻保真水平較高、音頻編輯直觀化等方面。尤其在MP3播放器普及之后,數(shù)字音頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速發(fā)展,成為當(dāng)前音頻處理技術(shù)最為重要的方法。在數(shù)字音頻技術(shù)與設(shè)備相對(duì)完善的今天,通過數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)能夠極大滿足廣播電視節(jié)目批量化處理需求,保障廣播電視節(jié)目前、后期制作效率。當(dāng)前數(shù)字音頻技術(shù)與設(shè)備和傳統(tǒng)模擬音頻技術(shù)與設(shè)備之間存在極大的差異化特征,傳統(tǒng)模擬音頻技術(shù)與設(shè)備僅僅能夠進(jìn)行音頻信號(hào)的傳輸,采用傳入和傳出的方式實(shí)現(xiàn)有音頻數(shù)據(jù)信息的傳輸。而數(shù)字音頻技術(shù)與設(shè)備不僅滿足傳輸音頻信號(hào)的需求,同時(shí)也能使其功能呈現(xiàn)出多樣化特征,促使音頻數(shù)據(jù)信號(hào)在傳播中減少損失,同時(shí)達(dá)到音頻音質(zhì)保真的目標(biāo),極大滿足廣播電視受眾的聽覺實(shí)際需求。另外,數(shù)字音頻在編輯、合成、儲(chǔ)存、傳輸?shù)确矫娴谋憬莼潭容^高[2],因此,電臺(tái)及電視臺(tái)應(yīng)重視數(shù)字音頻的重要作用。

2廣播電視工程數(shù)字音頻的基本原理

數(shù)字音頻主要原理就是在模擬音頻進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換,形成由0和1組成的二進(jìn)制數(shù)列,實(shí)現(xiàn)音頻在計(jì)算機(jī)中記錄與儲(chǔ)存的目的。在數(shù)字音頻具體處理過程中,需要將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào),也就是常說的A-D轉(zhuǎn)換[3]。這種轉(zhuǎn)換模式是可逆的,在需要模擬音頻時(shí)可進(jìn)行D-A轉(zhuǎn)換,在轉(zhuǎn)換中,能夠有效避免信號(hào)衰減情況,從而防止音頻在轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)失真的情況。當(dāng)前廣播電視節(jié)目錄制中,通過麥克風(fēng)采集的音頻信號(hào)均為模擬音頻,通過數(shù)字化轉(zhuǎn)換后,即可在計(jì)算機(jī)等設(shè)備中存儲(chǔ)和處理。在整個(gè)采集與轉(zhuǎn)換中,最為重要的工作為控制轉(zhuǎn)換質(zhì)量,減少模擬音頻信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換對(duì)音頻音質(zhì)的損傷,從而保障逆向轉(zhuǎn)換后其模擬音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。因此,電臺(tái)和電視臺(tái)相關(guān)人員應(yīng)采用高質(zhì)量的數(shù)字化音頻技術(shù)提升音頻質(zhì)量。模擬視頻信號(hào)向數(shù)字化信號(hào)轉(zhuǎn)換過程中,通過音頻抽樣、信號(hào)量化和數(shù)據(jù)編碼等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換目標(biāo)。其中,音頻抽樣以保障音頻質(zhì)量作為重要的指標(biāo),在實(shí)際操作過程中,音頻采樣常見頻率如下:其一,32kHz采樣,早期典型數(shù)字音頻抽樣頻率,主要作為廣播FM發(fā)射機(jī)線路數(shù)字音頻采樣模式;其二,37.8kHz,早期數(shù)字音頻抽樣頻率,適用于不超過17.5kHz音頻采樣,一般以調(diào)頻廣播音頻采樣為主;其三,44.1kHz采樣,專業(yè)磁帶型錄像機(jī)音頻信號(hào)采樣模式,能夠達(dá)到光盤唱片音頻采樣基本標(biāo)準(zhǔn);其四,48kHz采樣,針對(duì)不超過20kHz音頻采樣模式,其音頻音質(zhì)水平較高,儲(chǔ)存所占空間較小,是目前最為廣泛的音頻采樣模式。

3數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播電視工程中的運(yùn)用

3.1數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播

電視前后期處理中的應(yīng)用現(xiàn)階段,數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)廣泛應(yīng)用于廣播電視節(jié)目前期與后期處理之中,主要有串行傳輸與并行傳輸兩種形式[4]。在實(shí)際處理過程中,串行傳輸與并行傳輸模式處理結(jié)果之間存在較大誤差,因此廣播電視節(jié)目前后期處理中需要采用兩種傳輸形式,以便于在其中一種方式存在誤差時(shí),可以采用另一種形式來進(jìn)行傳輸及處理。在數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)處理廣播電視音頻節(jié)目時(shí),多采用數(shù)字分量串行接口,該接口能夠明確定位傳輸中的數(shù)字化音頻資料,從而確保音頻在資料轉(zhuǎn)化及傳輸過程中的音質(zhì)及效果,有效避免音頻因數(shù)字化傳輸而造成的失真情況。在數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)應(yīng)用過程中,必須正確處理接口與數(shù)字傳輸間的問題,確保音頻音質(zhì)不會(huì)受到傳輸?shù)挠绊懀?xì)致調(diào)整音頻處理器,根據(jù)音頻處理器實(shí)際的功能情況來加以調(diào)整,從而提升音頻數(shù)字化傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率,加強(qiáng)廣播電視節(jié)目數(shù)字音頻傳輸與處理效果。

3.2數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播電視音頻傳輸檢測(cè)中的應(yīng)用

隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展,當(dāng)前數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)水平隨之提高,同時(shí)數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用范圍也有所擴(kuò)大,在廣播電視節(jié)目制作、傳輸及儲(chǔ)存工作中,均需要數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)的支持,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廣播電視節(jié)目的高效處理。因此,廣播電臺(tái)與電視臺(tái)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)的應(yīng)用,根據(jù)電臺(tái)與電視臺(tái)的實(shí)際需求加以分析,繼而了解不同形式數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)的特點(diǎn),選擇更為有效的數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)模式,并形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化制度,從而約束相關(guān)工作人員的工作,從根本上提升電臺(tái)及電視臺(tái)的數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)水平。另外,電臺(tái)和電視臺(tái)還應(yīng)正確認(rèn)識(shí)節(jié)目后期處理與傳輸?shù)闹匾?,同時(shí)加強(qiáng)數(shù)字音頻檢測(cè)工作,了解當(dāng)前電視廣播節(jié)目的音頻處理質(zhì)量,并根據(jù)實(shí)際檢測(cè)結(jié)果調(diào)整未來數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù),從而確保電視廣播節(jié)目質(zhì)量。除此之外,針對(duì)廣播電視節(jié)目信號(hào)干擾問題[5],可建立完善的數(shù)字音頻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),一旦播出的數(shù)字音頻發(fā)生外界信號(hào)干擾現(xiàn)象,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)立即向工作人員報(bào)警,以便于工作人員開展緊急處理工作,確保播出節(jié)目效果。

3.3數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播電視傳輸切換中的應(yīng)用

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,通過數(shù)字音頻嵌入技術(shù)來進(jìn)行音頻傳輸與切換,可以有效提升傳輸切換效率。因此,應(yīng)重視數(shù)字音頻嵌入技術(shù)在廣播電視節(jié)目傳輸切換中的應(yīng)用,結(jié)合電臺(tái)與電視臺(tái)的客觀情況,構(gòu)建科學(xué)合理的音頻嵌入系統(tǒng),從而滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)廣播電視節(jié)目的實(shí)際需求。在具體操作過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)節(jié)目的實(shí)際情況,改進(jìn)現(xiàn)有的數(shù)字音頻嵌入系統(tǒng)功能。一般情況下,電視及電腦臺(tái)音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換是根據(jù)模擬信號(hào)而選擇的,將經(jīng)過數(shù)字拾取后的音頻傳輸通過并行傳輸和串行傳輸?shù)确绞?,從而形成現(xiàn)代化數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)。這一過程中,音頻數(shù)字信號(hào)會(huì)出現(xiàn)水平消隱現(xiàn)象,消隱后剩余的音頻空間同樣存在數(shù)字信息,應(yīng)充分利用水平消隱空間,采用相應(yīng)的方式進(jìn)行數(shù)字音頻有效傳輸。為了確保障數(shù)字音頻的同步傳輸,應(yīng)重視SDI信號(hào)的數(shù)字化嵌入技術(shù)的應(yīng)用,避免音頻在處理過程中出現(xiàn)水平消隱及垂直消隱問題[6],采用音頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生的空隙輔助數(shù)字音頻傳輸。

4結(jié)語

科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶來了各行各業(yè)的變化,數(shù)字音頻及其嵌入技術(shù)在廣播電視工程中的合理應(yīng)用,極大地提升了當(dāng)前廣播電視音頻處理效率,促使廣播電視節(jié)目帶給受眾更好的聽覺體驗(yàn)。

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作者:王旭龍 單位:吉林省白山市電視轉(zhuǎn)播臺(tái)