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1、第10章 电视节目制作环境的变革与发展授课教师：龙 英 艳授课班级：教技08级1骄阳书屋熟知各种电视节目制作环境的特点及产生的背景熟知各种电视节目制作环境的特点及产生的背景掌握数字电视及相关概念掌握数字电视及相关概念理解理解数字电视系统的基本组成及工作原理数字电视系统的基本组成及工作原理了解国内外数字电视传输标准的主要内容（自学）了解国内外数字电视传输标准的主要内容（自学）了解国内外数字电视的发展现状（自学）了解国内外数字电视的发展现状（自学）知道如何构建标准清晰度和高清晰度数字电视节知道如何构建标准清晰度和高清晰度数字电视节目制作环境目制作环境 学习目标学习目标10.1 10.1 模拟电视节
2、目制作环境模拟电视节目制作环境 10.1.1 10.1.1 模拟复合制作环境模拟复合制作环境1.1.产生时间：产生时间：2020世纪世纪4040年代年代2.2.产生背景：产生背景：为实现黑白电视与彩色电视的兼容为实现黑白电视与彩色电视的兼容3.3.采用的方案：采用的方案：对三基色信号进行对三基色信号进行3 3次处理：三基次处理：三基色信号色信号亮度信号和两个色差信号亮度信号和两个色差信号亮度信号亮度信号和色度信号和色度信号复合信号。复合信号。4.4.缺陷：缺陷：产生亮色串扰、微分增益失真和微分相产生亮色串扰、微分增益失真和微分相位失真。位失真。10.1.2 10.1.2 模拟分量制作环境模拟分
3、量制作环境1.1.产生时间：产生时间：2020世纪世纪8080年代初，模拟分量录像机年代初，模拟分量录像机出现之后。出现之后。2.2.产生背景：产生背景：为弥补模拟复合制作环境的缺陷。为弥补模拟复合制作环境的缺陷。3.3.特点特点无亮色串扰无亮色串扰重现图像彩色质量高重现图像彩色质量高重现图像清晰度高重现图像清晰度高10.2 10.2 数字电视基础数字电视基础10.2.1 10.2.1 数字电视概述数字电视概述一、数字电视的产生一、数字电视的产生开始研究时间：开始研究时间：2020世纪世纪6060年代年代日本：日本：19641964年开始研究年开始研究HDTVHDTV，19851985年建立了
4、年建立了MUSEMUSE制制式，并于式，并于19881988年在汉城奥运会上试播。年在汉城奥运会上试播。欧洲：欧洲： 2020世纪世纪8080年代开始研究年代开始研究HDTVHDTV，并推出了，并推出了HD-HD-NACNAC制式的模拟数字混合的高清电视系统，制式的模拟数字混合的高清电视系统，19921992年在年在试用。试用。美国：美国：2020世纪世纪9090年代初开始研究全数字制式。年代初开始研究全数字制式。二、二、 数字电视及相关概念数字电视及相关概念1.1.数字电视数字电视概念：概念：指从节目拍摄、编辑、制作、播出、传指从节目拍摄、编辑、制作、播出、传输、接收等电视信号播放和接收的全
5、过程都使输、接收等电视信号播放和接收的全过程都使用数字技术的电视系统。用数字技术的电视系统。层次：层次：SDTVSDTV和和HDTVHDTV。特点特点双向互动双向互动抗干扰能力强抗干扰能力强频率资源利用率高频率资源利用率高2.2.数字电视节目：可从节目内容、技术角度和用数字电视节目：可从节目内容、技术角度和用户角度来解释。户角度来解释。3.3.机顶盒：与电视机连接的网络终端设备，用于机顶盒：与电视机连接的网络终端设备，用于D/AD/A转换。转换。4.4.条件接收：是对视频、音频和数据等信息实施条件接收：是对视频、音频和数据等信息实施加密、解密、接收的控制技术。加密、解密、接收的控制技术。5.5
6、.数字电视的技术结构数字电视的技术结构系统技术：条件接收技术、复用系统技术：条件接收技术、复用/ /解复用技术、用户管理技术、解复用技术、用户管理技术、节目管理技术。节目管理技术。应用技术：支持应用技术：支持VODVOD（Video On DemandVideo On Demand）、电子节目指南）、电子节目指南EPGEPG、数据广播、交互游戏、交互证券等业务的软件技术。数据广播、交互游戏、交互证券等业务的软件技术。6.数字电视广播系统的类型数字电视广播系统的类型数字卫星电视数字卫星电视DVB-SDVB-S数字有线电视数字有线电视DVB-CDVB-C数字地面电视数字地面电视DVB-TDVB-T
7、7.数字电视对图像、声音信号的处理过程数字电视对图像、声音信号的处理过程a)a)节目制作：内容采集、编辑节目制作：内容采集、编辑b)b)信号处理：信源编码信号处理：信源编码(MPEG-2)(MPEG-2)c)c)广播传输：信道编码、调制广播传输：信道编码、调制d)d)接收显示：数字信号还原显示接收显示：数字信号还原显示三、数字电视系统的组成三、数字电视系统的组成非线性编辑非线性编辑数字录像机数字录像机数字摄像机数字摄像机数字特技机数字特技机数字调音台数字调音台视视频频压压缩缩音音频频压压缩缩复复用用信信道道编编码码数字调制数字调制QPSKQPSKQAMQAMOFDMOFDM卫星卫星有线电视有线
8、电视地面广播地面广播数数字字接接收收机机辅助数据辅助数据图图10.1 10.1 数字电视系统的组成框图数字电视系统的组成框图各部分简单说明各部分简单说明1.1.信源编码：信源编码：通过压缩编码去掉信号源中的冗余成分，通过压缩编码去掉信号源中的冗余成分，以便压缩码率和带宽，实现有效传输。编码标准为：以便压缩码率和带宽，实现有效传输。编码标准为：MPEG-2MPEG-2。2.2.复用系统：复用系统：将多路比特流合成单路比特流，有利于进将多路比特流合成单路比特流，有利于进行信道编码。行信道编码。3.3.信道编码：信道编码：降低误码率。降低误码率。4.4.调制：调制：远距离传输时需使用载波调制方式。远
9、距离传输时需使用载波调制方式。正交移相键控调制：正交移相键控调制：QPSK残留边带调制：残留边带调制：VSB正交幅度调制：正交幅度调制：QAM正交频分复用调制：正交频分复用调制：OFDM5.5.传输与接收：传输与接收：收看有机顶盒方式和数字电视机方式。收看有机顶盒方式和数字电视机方式。10.2.2 10.2.2 数字电视标准数字电视标准（自学）（自学）1.1.美国的美国的ATSCATSC标准标准2.2.欧洲的欧洲的DVBDVB标准标准3.3.日本的日本的ISDBISDB标准标准4.4.我国数字电视标准我国数字电视标准 标准规定的主要内容有：标准规定的主要内容有：三种数字电视广三种数字电视广播系
10、统所采用的视频播系统所采用的视频/ /音频压缩标准、信道编码音频压缩标准、信道编码标准、传输带宽、传输位率、传输调制方式、标准、传输带宽、传输位率、传输调制方式、图像分辨率及扫描方式等。图像分辨率及扫描方式等。10.2.3 10.2.3 国内外数字电视发展现状国内外数字电视发展现状（自学）（自学）1. 1. 美国美国2. 2. 欧洲欧洲3. 3. 亚洲亚洲4. 4. 我国我国发展历史发展历史发展战略发展战略发展策略发展策略主要成绩主要成绩前景展望前景展望10.3 10.3 数字电视节目制作环境数字电视节目制作环境10.3.1 SDTV10.3.1 SDTV和和HDTVHDTV 区分标准是水平清
11、晰度（区分标准是水平清晰度（SDTVSDTV在在500500线左右，线左右，HDTVHDTV在在800800线以上）。线以上）。 电视图像清晰度：电视图像清晰度：指人们主观感觉到的图像的清指人们主观感觉到的图像的清晰程度，分水平清晰度和垂直清晰度。晰程度，分水平清晰度和垂直清晰度。垂直清晰度：垂直清晰度：SDTVSDTV的最大值为的最大值为575575行行(D(D制制) )，HDTVHDTV的最大值为的最大值为10801080行。行。水平清晰度：能满足电视画面宽高比为水平清晰度：能满足电视画面宽高比为4:34:3即可。即可。影响电视图像清晰度的因素影响电视图像清晰度的因素电视系统的传输带宽电视
12、系统的传输带宽垂直清晰度：由电视制式规定的有效扫描行数决定，垂直清晰度：由电视制式规定的有效扫描行数决定，垂直清晰度约为有效扫描行数的垂直清晰度约为有效扫描行数的70%70%。水平清晰度：取决于电视系统的传输带宽，理论带水平清晰度：取决于电视系统的传输带宽，理论带宽应分别为宽应分别为6.92MHz6.92MHz和和36.92MHz36.92MHz。传输通道内设备的清晰度指标传输通道内设备的清晰度指标整体清晰度指标由系统传输通道内所有设备中清晰整体清晰度指标由系统传输通道内所有设备中清晰度最低的设备决定。度最低的设备决定。电视图像的对比度电视图像的对比度在相同分解力下，对比度大的图像观看时比较清
13、晰在相同分解力下，对比度大的图像观看时比较清晰其他因素其他因素10.3.2 10.3.2 标准清晰度数字电视制作环境标准清晰度数字电视制作环境 SDTVSDTV制作环境：制作环境：指制作系统所用设备、信号接指制作系统所用设备、信号接口及系统中设备之间传输的信号等均口及系统中设备之间传输的信号等均以标准清以标准清晰度数字信号为主要处理方式和处理内容晰度数字信号为主要处理方式和处理内容的制的制作环境。作环境。1 1、4:2:24:2:2标准清晰度数字分量演播室标准：见表标准清晰度数字分量演播室标准：见表10.1(CCIR60110.1(CCIR601建议建议) )。除除4:2:24:2:2编码标准
14、外，还有编码标准外，还有4:4:44:4:4、4:1:1 4:1:1 、4:2:0 4:2:0 等。等。2. 2. 压缩标准与数字接口压缩标准与数字接口数据压缩标准：数据压缩标准：M-JPEGM-JPEG和和MPEG-2MPEG-2。数字接口：串行数字分量接口数字接口：串行数字分量接口(SDI)(SDI)、IEEE-IEEE-13941394接口、接口、4 4倍速接口（有多种类型，互不兼倍速接口（有多种类型，互不兼容）、数字音频接口容）、数字音频接口AES/EBUAES/EBU、小型计算机系、小型计算机系统接口统接口SCSISCSI、光纤数字数据接口、光纤数字数据接口FDDIFDDI等。等。3
15、. 3. 标准清晰度数字电视制作环境的建立标准清晰度数字电视制作环境的建立 现状分析现状分析基础基础格式定位格式定位关键关键格式主要指录像机的格式格式主要指录像机的格式考虑因素：与现有格式的兼容性、性价比、有利于考虑因素：与现有格式的兼容性、性价比、有利于向高清数字分量电视节目制作环境过渡。向高清数字分量电视节目制作环境过渡。过渡方式过渡方式制作系统：从非线性编辑系统开始，形成以其为核制作系统：从非线性编辑系统开始，形成以其为核心的数字、模拟设备混合使用的制作环境。心的数字、模拟设备混合使用的制作环境。演播室系统：从数字切换台开始，形成以其为核心演播室系统：从数字切换台开始，形成以其为核心的数
16、字、模拟设备混合使用的制作环境。的数字、模拟设备混合使用的制作环境。过渡步骤过渡步骤a)实现制作主通道关键设备的数字化：摄像机、录像实现制作主通道关键设备的数字化：摄像机、录像机和非线性编辑系统的数字化，要定位信号格式、机和非线性编辑系统的数字化，要定位信号格式、制作质量和服务期限等。制作质量和服务期限等。b)增加主通道数字分量设备的数量，逐渐淘汰模拟设增加主通道数字分量设备的数量，逐渐淘汰模拟设备。备。c)引入开关矩阵和数字切换台，全面淘汰模拟设备，引入开关矩阵和数字切换台，全面淘汰模拟设备，实现演播和制作系统的全面数字分量化。实现演播和制作系统的全面数字分量化。d)实现网络化。实现网络化。
17、设备选型设备选型图像质量：图像质量：主要由摄像机和录像机的性能指标决定，主要由摄像机和录像机的性能指标决定，还受非线性编辑系统性能的影响（计算机平台、采还受非线性编辑系统性能的影响（计算机平台、采样及量化标准、压缩方式、压缩比、数据传输速率、样及量化标准、压缩方式、压缩比、数据传输速率、通道带宽和信噪比等）。通道带宽和信噪比等）。兼容性：兼容性：对录像机而言。对录像机而言。开放性：开放性：机芯和技术参数是否对外开放。机芯和技术参数是否对外开放。配套性配套性模、数设备混用时：尽量采用高质量的信号接口。模、数设备混用时：尽量采用高质量的信号接口。全数字化的制作系统：尽量选购带有或可选配全数字化的制
18、作系统：尽量选购带有或可选配SDI接口的接口的设备。设备。可编辑性可编辑性磁带编辑系统：可实现精确到帧的后期编辑；磁带编辑系统：可实现精确到帧的后期编辑；非线性编辑系统：是否可实现字幕、特技、动画非线性编辑系统：是否可实现字幕、特技、动画等功能以及能否进行混合编辑。等功能以及能否进行混合编辑。经济性能经济性能可靠性：主要看数字录像机的性能可靠性。可靠性：主要看数字录像机的性能可靠性。价格价格运行运行维护成本维护成本10.3.3 10.3.3 高清晰度数字电视制作环境高清晰度数字电视制作环境一、高清晰度电视一、高清晰度电视（HDTVHDTV）标准标准1.国际高清晰度电视标准：国际高清晰度电视标准
19、：ITUITU推荐的推荐的HDTVHDTV技术参数技术参数（表（表10.310.3）。）。2.我国高清晰度电视国家标准：我国高清晰度电视国家标准：GY/T155-2000GY/T155-2000（表（表10.410.4）。）。3.高清电视标准的表示方法高清电视标准的表示方法：（有效扫描行数）有效扫描行数）/ /（帧（帧或场频）（或场频）（i i或或P P），），其中其中i i表示隔行扫描，表示隔行扫描，P P表示逐表示逐行扫描。行扫描。二、高清晰度制作设备二、高清晰度制作设备1.1.摄像机：摄像机：在在CCDCCD像素数目和扫描格式上区别与像素数目和扫描格式上区别与标清摄像机。标清摄像机。2.
20、2.切换台：切换台：现有的高清切换台都提供标清和高清现有的高清切换台都提供标清和高清两种配置。两种配置。3.3.录像机：录像机：主要有主要有D-5D-5、DVCPRO-HDDVCPRO-HD、HD-CAMHD-CAM格式。格式。4.4.上、下变换器：上、下变换器：完成标清与高清信号连接时的完成标清与高清信号连接时的相互转换以及不同制式的相互转换以及不同制式的HDTVHDTV信号的转换。信号的转换。三、高清制作环境三、高清制作环境1.1.建立方法建立方法通过添加上、下变换器，实现由通过添加上、下变换器，实现由SDTVSDTV逐步向逐步向HDTVHDTV过过渡。渡。运用上下变换器与岛外信号连接，在
21、运用上下变换器与岛外信号连接，在SDTVSDTV数字设备数字设备中形成一个完全的中形成一个完全的HDTVHDTV节目制作区。节目制作区。2.2.HDTVHDTV信号与信号与SDTVSDTV信号的数据化存储差别不大，信号的数据化存储差别不大，只表现在存储容量的加大上。只表现在存储容量的加大上。3.3.高清制作并不意味着一定要高清播出，其视高清制作并不意味着一定要高清播出，其视频系统可有两种选择：频系统可有两种选择：HDTVHDTV系统或系统或HDTV/SDTVHDTV/SDTV双系统。双系统。10.3.4 10.3.4 数字电视节目制作过程对图像质量的损伤数字电视节目制作过程对图像质量的损伤压缩与解压缩对图像质量的损伤压缩与解压缩对图像质量的损伤取样：易产生混叠噪声、抖动噪声。取样：易产生混叠噪声、抖动噪声。量化：离散化处理易产生随机误差。量化：离散化处理易产生随机误差。压缩与解压缩压缩与解压缩不同压缩格式的级联对图像质量的损伤不同压缩格式的级联对图像质量的损伤制作和传输过程对图像质量的损伤制作和传输过程对图像质量的损伤保持数字视频信号质量应注意的事项保持数字视频信号质量应注意的事项从制作过程对图像质量的损伤角度来考虑：从制作过程对图像质量的损伤角度来考虑：尽量避免转码尽量避免转码尽量避免尽量避免A/D和和D/A转换转换尽量避免解压缩与再压缩尽量避免解压缩与再压缩
