4.高清非线性编辑系统XPRI 简介
该系统具备选择处理多种标清和高清格式的功能。目前具有标准清晰度和高清晰度两种版本,标准清晰度版本可以升级为高清晰度版本。高清晰度版本能够处理帧频24帧/秒、场频50Hz 和60Hz 的1920×1080无压缩格式和压缩的HDCAM 格式。
XPRI 非线性编辑系统的用户界面与Avid 和Fast Studio 的产品非常相似,而XPRI 配备有包括搜索盘、音频推子、轨迹球等用于控制数字视频特技的外围硬件设备,由于这些外围控制设备降低了操作人员对鼠标的依赖程度,因此可以提供实时特技。
XPRI 非线性编辑系统可以同时使用两台磁带录相机快速上载节目素材。该非线性编辑系统的操作系统是允许多任务操作的Windows,可提供包括背景生成及增加一系列流行插件的能力。它可以同时重放8轨音频信号,并带有马达的自动控制。均衡工具可以在高/中/低频段上实时调整频率和增益大小。工作站是采用标准PC 机。
作为标准配置提供的附件还包括Inscriber Title Motion 字幕处理软件、Sony 自行开发的视频绘图工具包等。
5.高清制作中的一些问题
高清电视在节目制作方式和设备使用上与数字标清电视大同小异,但是在以下方面有其特点,须要认真对待。
(1)高清晰、宽幅画面对拍摄的影响
HDTV 高清晰的画面可以逼真地展现被摄物体的细节,但往往会使一些不需要的细节也清晰地表现出来,产生负面影响。一些在标清电视上反映不出来的诸如布景、化妆等方面的细微欠缺,在高清电视上可能会纤毫毕现,影响画面效果。在采用高清拍摄反映城市风貌的画面时,有一些素材可能会因为过于清晰地表现了自然风景中一些不完美的细节而无法使用。
高清采用16:9的宽幅画面,相对于标清电视而言,同样高度的电视画面中能容纳更多的内容,画面在以同样速度进行推拉摇移时,16:9画面的变化有时会感觉比4:3画面快一些。因而在拍摄时,画面推拉摇移的速度应缓慢一些,以便画面的变化有一定的节奏感。
在一般节目拍摄时上述问题不突出,但要制作精品节目或拍摄电子电影,可能会产生很大影响,必须注意。
(2)聚焦与景深
在拍摄高清电视时,必须要注意的一个问题就是聚焦不如标清电视容易。
HDTV 高清晰的画面的聚焦问题很突出;同时,由于高清摄像机多采用广角镜头,实际拍摄时一般与被摄物体比较接近,使成像的景深较小,也容易使画面产生虚焦。要避免这个问题,除在拍摄时要特别注意聚焦外,也可以采取一些增加景深的措施,如适当拉开与被拍摄物体的距离、采用短焦拍摄或减小光圈等。若减小镜头光圈,则应配合采取其他措施,如增加照度或调整摄像机的相关参数,以保持画面的正常曝光。
(3)用光与光比
在用高清摄像机(HDW‐F900)进行拍摄时,若使用出厂设置进行拍摄,似乎信号动态范围小,在环境光线反差比较大的情况下容易出现画面明、暗部层次不清楚,暗部发黑而亮部发毛的现象。这可能是摄像机中与信号动态范围和画面明暗对比有关的参数引起的。如伽玛曲线、拐点控制和黑电平等,因其初始设置针对的是光照条件好而光比适中的情况,在这种情况下拍摄的画面层次丰富、色彩均衡、图像通透。但实际上在室外拍摄时,光照条件经常不理想,明暗对比不是过强、就是过弱,采用出厂设置拍摄难以获得令人满意的结果。为解决这一问题,必须调整摄像机的有关设置,包括光圈、黑电平、拐点控制、伽玛曲线等。但是,调整这些参数在照顾到画面亮部和暗部层次的同时,往往会牺牲中间层次,因此还必须重视对环境光的要求和运用。传统标清电视在拍摄时,由于电视本身快速制作的特点,除了光线环境太差(如正午强烈的顶射光)外,一般不会等到某个特定光照条件出现后再拍摄。而高清摄像机具有某些摄影机的特点,对光照条件和光线的运用都要求较高。
因此,在用高清摄像机进行拍摄时,要想得到满意的画面,应尽量在良好的光照条件下进行,并调整摄像机的有关设置使之与当前光照条件匹配,并在拍摄中适当考虑各种光线的运用。
(4)电视画面宽高比转换
在标清与高清电视共存的时期,一档制作完成的节目一般要同时在标清频道和高清频道中播出,这就带来了画面宽高比的转换问题。高清拍摄的16:9画面变换到4:3的标清画面时,一般采用三种方式:上下加黑边的信箱方式;把画面进行横向压缩;画面两边进行切边。
画面两边进行切边方式把16:9切成12:9(即4:3),但这样简单对称地切除画面往往会破坏画面原有的构图,因此有的电视台采取了一种折中的方法,即两边少切一点,切成13:9播出。更精细的则采取了根据画面构图来切边的办法,让需变换的画面通过一台数字特技机(或有画面平移功能的下变换器),预先设定切成12:9或13:9的边框,然后根据画面不同的构图使之在两个边框中左右移动,以找到最好的切边构图。这样做比较费时费力,但却能得到最好的效果。
至于4:3画面在变换到16:9时,由于纵向压缩或上下切边往往产生不理想的效果,所以较多采用两边加边的做法。
但无论采用何种方法,画面不同宽高比之间的转换总会有不尽人意之处。
因此,对于一些重要的而又需要同时在高清和标清频道中播出的节目,有的电视台会采取高清和标清双机同时拍摄的方法,后期制作时根据生成的EDL 表分别进行联机编辑。采用双机拍摄虽然增加了成本,但在高清和标清频道上播出的画面都能取得满意的效果。
(5)格式转换
高清电视格式很多,常用的有1080/50i、1080/60i、720P 和24P。1080/50i 是1080行50场隔行扫描,主要用于原使用PAL 制的地区,中国已确定采用1080/50i。1080/60i 主要用于原使用NTSC 制的地区,如美国和日本等。
当然,由于美国的ATSC 允许使用多种高清扫描格式(在其规定的18种数字电视扫描格式中有6种高清格式),目前已开播高清的电视台使用的高清格式众多,但1080/60i 还是使用得比较多的一种格式。720P 是720行逐行扫描,将来可能会更多地用于欧洲地区。24P 则是24帧逐行扫描,是用高清摄像机拍摄电影的格式。
实际上格式转换多发生在1080/50i 与1080/60i 之间,以及24P 电影格式与1080/50i 和1080/60i之间。前者主要是为了节目交换;后者主要为了24P格式拍摄的电子电影可以1080/50i 或1080/60i 格式进行脱机制作,或转换到1080/50i 和1080/60i格式后在电视中播放。
在格式转换中,如果采用专门的格式转换器,通过插值计算进行转换,则转换后节目的时间长度和时间码都可与原始节目一致,声音与画面也保持匹配。如果采用高清录相机(HDW‐F500)自带的格式转换,由于录相机是以逐帧读出方式而非插值计算方式转换格式的,因此,在1080/50i与1080/60i之间进行格式转换时,会导致节目长度发生变化,画面与原始声音失配,必须对原节目的声音在时间长度上作处理。
7.3 交互电视
交互电视(ITV)是数字电视的一种应用。现时的普通电视不但向着高清晰度电视方向发展,还向着可提供丰富信息和娱乐业务的双向交互式电视发展。在单向分配业务的基础上,增加交互功能,形成双向信道。这样用户不仅可通过上行返回信号参与选择,还可通过下行节目信息收看节目,提供点播电视、电视购物、电视教育、电子银行、多媒体电子邮件、交互式游戏等各种交互服务。
7.3.1 交互电视的概念
1.基本形式
对于交互电视而言,完全交互方式是交互的极致,具有按需获取的全部优点,但是其服务成本也非常高。除了在前端需要大量的设备之外,还需要占用大量的频谱资源。以典型的安全交互式业务——视频点播为例,每一个点播用户将占用一个独立的流。因此,前端必须具有足够的流播放能力。其次,每一个流会占用相应的频谱,即占用一个传输通道。如果按IP 方式运行,同样会占用相应的数据带宽。在有线网络中,可以拿出来用的频谱大概能够支持数百个独立通道,仅仅能够满足相当小规模用户数量的水平,甚至无法实现对城市一级的服务,更谈不到面向全省、全国。
广播方式交互电视的实质是在广播端发出更多的内容,由用户根据需要通过机顶盒进行选择。例如,典型的交互体育节目形态之一是多角度节目。
在这类型的节目中,电视台将提供多个不同角度的摄像机图像信号,用户可以利用遥控器选择。其特点是:
(1)服务成本低
无线广播方式下的服务成本与用户数量无关,有线电视的基础建设费用虽然与用户数量有一定关系,但广播方式运营成本仍然较低,例如有线电视的月收视费用只有十余元。完全交互方式将占用大量资源,同时服务成本与用户数量成正比。
(2)适用于当前的单向网络
广播方式只需要单向传输通道,因此,目前未改造的单向有线电视网络可直接使用,不需要投入大量资金进行双向改造。
(3)继承传统电视
这种方式下的制作和播出系统,与传统的电视制作播出系统相同,原有的软硬件资源均可以直接迁移到基于广播方式的交互电视中使用。
2.构成
基于广播方式的交互电视可以视作由若干个视频通道和一个图文/数据通道的组合。
将若干个视频通道与图文捆绑,组成一个传输流,并在用户机顶盒上实行交互操作。这一捆绑并不意味着简单的叠加,而是要根据内容和交互操作的要求进行细致的安排。
3.体系结构
交互电视的体系结构可以仿照网络的开放系统互联(OSI)七层参考模型,分为以下几个层次来描述。
(1)节目层
节目层所涉及的是节目的软体。在交互电视系统内,节目可以简要地分为影音节目和图文节目两大类。
影音节目与传统的电视节目一样,以图像和声音作为表现手段。原有的大量资料、素材以及制作好的节目均可以使用。
图文节目以静止图像和文字为表现形式,适用于新闻、广告、天气预报等,这部分的制作大致与网页制作类似,它最终形成数据文件。
(2)编码层
编码层是将节目层的内容通过编码形成符合DVB 标准的MPEG/TS流。
其中,影音层内容经过MPEG‐2编码器,压缩成指定带宽的传输流。图文内容或数据则通过多协议封装程序形成符合MPEG/TS 流的数据包。一般采用私用数据协议或DSM‐CC。为了控制图文、数据内容的传输速度,必须采用特定的数据打包程序。编码器的输出一般为ASI 接口,直接连接到复用器。接收端则处理相应的解码功能,分别重新形成视频、音频和图文数据。
(3)复用层
复用层很简单,只是将编码层的结果,包括影音和图文,复用成为一个传输流。
由于交互节目中实际使用的影音内容会有多个信道,例如适用于多角度竞赛节目的情况中可能有3个以上的附加信道,所以复用器将具有多个输入端。在接收端,这一层负责解复用,将一个MPEG/TS 流恢复为若干个MPEG‐2影音和图文、数据流,是发送端的逆过程。
(4)传输层
传输层处理将MPEG/TS 流传输到户。这一层抽象地定义了传输的功能,这些功能包括信道编码和调制等。对于光缆,这部分可以是G .703接口或QAM 调制器;对于卫星传输则是QPSK 调制器;对于地面广播则是COFDM 或8VSB,取决于采用哪种类型的传输方式。对应于接收端,传输层负责相应的解调和信道纠错等。
从整体上看,发送端的内容是从上至下逐层处理,直至到达传输层后经由物理通道传送到接收端,接收端则按照相反的次序,从下至上逐层逆处理,最终还原为影音和图文节目内容。从图中可以看出,在发送端最先处理的功能在接收端必定是最后处理的功能。
4.交互方式与实现方法
采用何种交互方式主要是由提供何种类型的服务决定的。对于视频点播之类的服务,必须采用实时交互方式,而对于根据用户选择决定剧情发展的应用而言,就不一定采用实时方式。
(1)实时方式
用户信息可以直接地、立即地影响信息或节目选择和传送,例如:节目选择、速进、速退、静止等控制,也可以是电视邮件或即时的电视购物。采用实时交互方式具有较好的响应速度,观众的要求可以立即得到满足,但是也需要具有相应的通信线路和足够的处理能力。例如,对于少量的请求是可以做出实时回应的,而对于数万或数十万用户的同时请求,几乎没有任何一种实时系统具有足够的能力和资源做出实时响应。一个简单的例子是现在经常提到的视频点播。这是一个典型的实时交互应用,由于每个用户要占用一个独立的视频流,所以无论是频谱资源或带宽资源和服务器处理能力都无法有效地满足大量用户。
在实时交互系统中,返回通道可以采用双向有线电视网络、电话以及互联网。