淺談視頻編碼技術在城固電視臺非編系統中的優化

陳立智 劉全利

電視領域經過多年的技術發展，已經廣泛進入到數字化革命時期。數字技術可以任意進行編程和任意改變運算，極大地方便了電視節目的制作和傳送。隨著數字技術在廣播電視行業的廣泛應用，它逐步取代了傳統的線性編輯成為行業主流，越來越受到電視從業人員的青睞。

電視數字化就是采用計算機數字編碼技術，對電視圖像信息進行采集、存儲、編輯、傳送和播出。筆者所在的城固縣廣播電視臺從2005年起開始淘汰了使用多年的三套線性編輯系統。投資100多萬元逐步更新了編輯、制作和播出硬件設施，目前擁有5套非線性編輯工作站，1套數字化配音工作站、1套節目存儲工作站和2套硬盤節目播出系統，已經基本實現了電視節目制作和傳輸的數字化。經過不斷的學習和培訓，我臺節目制作人員對編輯設備的應用有所提高，但是在新聞、專題、廣告等眾多節目的采制中存在多種數字編碼并存的現象，不同格式之間的壓縮和解壓縮會帶來圖像質量的下降問題，影響著自制電視節目的高質量和高效率傳輸與播出。本文試從技術角度作一探討，促進我臺非編系統在制播方面發揮出更好的效率。

熟悉非編的人都知道，視頻編碼有很多種格式，最常見的是MPEG 和AVI兩種。MPEG是Moving pictures experts grope（動態圖像專家組）的英文縮寫，這個專家組始建于1988年，專門負責為CD建立視頻和音頻標準，它也有不同的版本，最常用的是MPEG—1和MPEG—2。因為MPEG一開始就作為一個國際化的標準來制定，所以它具有很好的兼容性、更好地壓縮比、在高壓縮中數據損失小三大特點。AVI（Audio Video Interleave）是一種音頻視頻交叉記錄的數字視頻文件格式。它是微軟公司與1992年推出的，在AVI文件中，運動圖像和伴音數據是以交織的方式存儲并獨立于硬件設備中，在讀取音視頻數據流時能更加有效地從存儲媒介中得到連續的信息。

城固縣廣播電視臺目前的5套制作非編都采用陜西華視科技有限公司的Canopus普及型標清非線性編輯系統作為后期非編設備，板卡為DVX-E1，帶復合、YC、DV接口，自帶EDIUS 軟件，支持Premiere6.5，pro1.5，可在PS AE下實時上屏，是一個不錯的非編卡。其獨創的CPU+GPU+硬件加速+Codec配合運算，具有超強實時能力，并且實時能力隨CPU性能提升而提高。它的配置如下：

實時NTSC/PAL制式混合編輯

實時高清/標清混合編輯

實時多文件格式混合編輯

配備空前強大的實時編輯軟件EDIUS

配備當前視頻工作者所必備的軟件插件（Adobe Premiere Pro、After Effect等），能滿足傳統的新聞專題和紀實類節目制作。它還可以通過硬件壓縮選件可直接將素材采集為MPEG文件，同時能夠從時間線上將編輯好的素材工程直接輸出為MPEG1/2文件，使用戶方便地進行VCD/SVCD/DVD制作。

我臺新聞、專題、廣告等節目的素材獲取以SONY190 SONY250攝像機拍攝為主，圖像格式為DV 或DVCAM格式，它們都是在家用DV格式基礎上推出的數字錄像機格式。在節目制作和傳輸中，為了減少視頻信號損失，技術上主要考慮兩個方面，一是接口問題，二是視頻板卡。

1.接口方式

工作中，我們面對復合、Y＼C、DV、USB接口等眾多接口，選擇通過1394線連接攝像機和非編系統，同時把非編采集參數更改為DVCAM，讓原始DV信號幾乎無損進入到非編系統，這樣在電視編輯和特技制作時就可以精確到幀，順利在DV格式下進行。節目制作合成完畢后壓縮為MPEG—2格式上傳到播出硬盤中備播。

2.視頻板卡

非編最核心的部件是視頻板卡，主要作用是把視頻信號壓縮成數字信號的硬件設備。目前，我國非線編輯系統大多采用4：1M—JPEG格式壓縮，被認為是可以接收的廣播級水平。有沒有更好的壓縮視頻圖像數據的方法呢？既能保證最佳的視頻圖像質量，又能大幅度提高壓縮比，以便更好地減少數據量？MPEG—2格式的視頻板卡無疑是廣播級視頻壓縮的最佳方式。這種壓縮方式既可以提高數據壓縮率，又可以降低信號傳輸成本，節約大量存儲空間，特別是MPEG—2格式的標準化和兼容性，為架設大規模的數字化電視臺系統提供堅實基礎。城固廣播電視臺非線性編輯系統中配置的視頻板卡DVX—E1在節目采集時就直接把來自DVCAM，DV、AVI、MP3、WAP等格式的信號轉換成統一的MPEG文件，在編輯軟件中完成制作后輸出為MPEG—2文件，這樣大大減少了損失視頻信號的過程。

我臺所有新聞節目、專題節目、廣告節目都是按照這一流程操作，并且在各部門之間建立起資源共享網絡，極大地方便了不同部門節目制作人員的制作需求，同時也盡可能減少了各種圖像、音頻信號在制作和傳輸過程中格式轉換，最終形成統一的MPEG—2文件格式播出。

實踐證明，隨著電視節目數字化的推進和應用，縣級臺也應緊跟時代步伐，不斷提高制播能力，用優質、高效、清晰、穩定的電視信號更好地服務電視觀眾。