廣播電視工程中數字音頻技術的優勢及其應用

何桂紅

摘 要 隨著數字電視技術的飛速發展，我國影視機構以及各地電視臺相繼建立并投入運營了數字化演播室系統。文章以數字音頻技術的含義以及工作原理作為切入點，對其技術的優勢以及應用尤其是數字音頻嵌入技術的應用進行

闡述。

關鍵詞 廣播電視工程；數字音頻；優勢

中圖分類號：TN948 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0100-01

當前數字化演播室的音頻系統的整體解決方案以及設計在應對直播節目的設備管理、功能拓展運用以及安全播控等方面已經形成了較為完備的體系，數字音頻技術的優勢得到充分

體現。

1 數字音頻技術的具體含義及工作原理

以數字廣播電視技術為基礎發展的數字音頻信號方式，在經過模擬處理、數字化處理的發展過程之后，已經逐步在廣播電視領域（無論是節目的前期或者后期制作，還是在節目的播出過程中）被廣泛使用，使用數字音頻設備不僅可以使廣播電視節目對于音頻技術的要求得到滿足，而且其對原有的模擬音頻信號的輸出輸入方式進行了保留，直接取代了原有的模擬音頻系統，使其在功能更具兼容性，可以在模擬信號和數字信號的環境中都可以進行工作。數字音頻技術對于音質非常重視，其可以高質量的還原音質。

數字音頻廣播系統通常的工作方式是一點對多點，其最關鍵的技術通常有組網技術、對于高速信號的無線傳輸技術以及對于數字音頻信號的壓縮編碼技術等三個方面。在數字廣播中同時存在著多種多樣音頻壓縮編碼技術，這些技術的共同點是以基于人耳的感覺特性來對碼率進行適當降低，例如，在對音頻進行編碼時，通常從人對聲音的特性、時間的屏蔽效應以及人聽覺頻率三個方面加以利用。頻率遮蔽效應是指如果同時出現兩個音頻信號，其頻率相近但是強度相差非常大，人耳常常只能感受到強度比較大的音頻信號，而遮蔽了低強度的音頻信號，在對頻率屏蔽效應運用時，通常是在將頻率相近強度較低的信號直接舍棄，不在系統中進行傳輸，同一時間只傳輸高強度的音頻信號，從而使碼率的到有效降低。人的聽覺系統對于聲音源頭進行定位處理時，通常對于頻率較低的信號不太敏感，反應較遲鈍，而判斷高頻信號時，則主要是通過包絡進行，這種特性也被在數字音頻的傳輸系統中成功應用。

2 數字音頻技術在廣播電視工程中的優勢

在計算機多媒體廣泛應用與電子技術的飛速發展下，廣播電臺在計算機應用音頻技術的推動下，取得了重大的突破。現代的數字音頻工作站通常由數字播出音頻工作站、節目管理工作站以及數字錄制音頻工作站。數字音頻技術應用于廣播電視工程中主要的優勢有以下幾點。

1）錄音時可以使用多軌數字硬盤。數字音頻擁有六十四軌，可以為音樂及語言類提供有效保障，于此同時，對于錄音過程中的并軌、搬軌、補錄等方面工作也可以實現，從而可以滿足用戶在對其使用中對軌道擴充的需求。

2）通過數字編輯可以提高音頻的精密性，通過高解像度的電子計算機屏幕，可以對聲音采用波形的方式進行顯示，從而使編輯剪接的工作更加方便，而利用圖像波形的方式進行音頻顯示，可以有效提高剪輯精確性。

3）數字信號和傳統模擬信號相比，其處理能力很強。

4）數字信號的存儲能力強大。數字音頻技術擁有電子計算機的數據存儲功能，對相關的設備信息以及音頻程序進行存儲。

3 數字音頻技術在廣播電視工程中應用

1）在廣播電臺數字調音臺的應用。數字調音臺在廣播電臺系統的應用主要是為了對調音臺進行處理，使其具有不僅具有原有的傳統調音臺的大部分功能，如使串音、失真、噪音的功能質量得到提高），而且還擁有數字切換矩陣的能力。針對以上情況，能夠利用形式不同的控制面，使用戶在不同的環境中得以進行不同的操作方式，從而最大程度滿足方式不同的新聞編輯和制作的過程，其具有體積小、通路多的優點。

2）數字音頻嵌入技術在廣播電視工程的應用。當前，在對節目的處理、傳輸以及制作時，采用的是數字音頻嵌入技術與數字分量串行的接口，來制作數學化電視節目。因此，對于數字音頻嵌入技術與數字分量串行接口的深入理解的關鍵，就是對數字化節目基于現場直播體制中心搭建，構想，設想的解決方案。由于模擬信號中的符合方法及分量不同，在電視的視頻信號轉換過程中，即模擬信號與數字信號的轉換中會出現一些差異，在數字拾取以后，數據的傳輸方式通常會出現串行以及并行的區分，但其卻具有相同的一個共性，就是共同部位。比如，按照不同的方法，在數字信號的進行消隱時，將數字音頻以及其他的輔助數據攜帶的傳送的空間，稱為多出的空間。而在這空間中，輔助數據和數字音頻進行的互相相嵌，也就稱之為音頻潛入；在視頻信號的場、行同步脈沖（場、行消隱）期間插進數字音頻信號，也就是將SDI信號中嵌入數字音頻信號的和數字的分量視頻信號進行的共同傳輸。在4比2比2的串行數字分流中，視頻場效消隱以及行消隱期間的信息并不是需要的，因此可以不對其進行取樣。由于數字音頻與視頻的子帳取樣不同，分別為三十二比特，十比特，在音頻數據以輔助數據的方式插進數字視頻分量時，就要求不能在兩個空隙之中。其中將音頻取樣數據按二十特進行傳播，用奇偶校驗碼、AES/EBU通道的狀態信息、CH信息進行傳輸的過程，就是將三十特變成十比特的過程。為了保證伴音一直隨視頻同步傳輸，而不將伴音進行單獨處理，就可以采用嵌入音頻的方式，能夠做到音頻，視頻的同步，也不影響數字音頻采用不同的取樣的頻率的數據嵌入。在播出領域，視頻與音頻分切的情況較為少見，嵌入音頻可以減少矩陣的一個層面，將AES/EBU標準視頻嵌入SDI數字信號中，因為采用了數字音頻嵌入技術，使信號的傳輸質量得到有效提高，同時使系統內部的復雜走線得到很大簡化，使不少的音頻處理設備得以省去，從而降低了設備故障的概率，最終使播控系統的安全性得到較大提高。在實際播出工作中，對視頻與音頻要求同步的情況較為多見，可采用嵌入音頻可以減少矩陣一個層面，將AES/EBU標準視頻嵌入SDI數字信號中，因為采用了數字音頻嵌入技術，確保了提高信號的傳輸質量，同時大在減化了系統內部的復雜走線，省去了很多音頻處理設備，也大大降低了設備故障的機率，非常有效的提高了播控系統的安全性。

4 結束語

數字音頻作為數字化電視制作的重要功能手段，其基本理論、系統設計、音頻格式、接口方式等也已逐漸成為廣播電視系統的重大課題。因此，積極開發完善數字音頻技術，拓展其功能應用具有十分重要的現實意義。

參考文獻

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