計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用

中圖分類號：TN94；TP3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編碼：1672-7274（2025）04-0126-03

Abstract： During the digitalization， networking，and intelligent transformation of radio and television engineering，this paper puts forward solutions suchas theoptimizationof non-linear editing，3Dreal-time rendering， spatial audio enhancement，and intellgent scenecontrol inresponse to technical diffculties like videocaptureand editing，animation special effects，audio processing，and virtual studios，with theaimof improving the efcencyof program production and optimizing the audiovisual experience.

Keywords： computer; multimedia technology; radio and television engineering; management technology

0 引言

廣播電視作為主流傳播媒介，在信息傳播和文化傳承中發(fā)揮著不可替代的作用。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展為廣播電視工程帶來革命性變革，從節(jié)目采編、后期制作到信號傳輸、播出控制等環(huán)節(jié)都發(fā)生了深刻轉(zhuǎn)變。多媒體技術(shù)通過數(shù)字化處理、智能算法和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)仁侄?，顯著提升了節(jié)目制作效率和播出質(zhì)量。深入探討計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在廣播電視工程中的創(chuàng)新應(yīng)用，對于突破傳統(tǒng)技術(shù)瓶頸、提升視聽體驗(yàn)、推動行業(yè)升級具有重要意義。在媒體融合發(fā)展的新形勢下，多媒體技術(shù)與廣播電視工程的深度融合將為觀眾帶來更優(yōu)質(zhì)的視聽服務(wù)，推動廣播電視向智能化、高清化、互動化方向發(fā)展。

1 計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)與廣播電視工程概述

1.1計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的概念和特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)作為一種集成了文本、圖像、音頻、視頻等多種信息形式的綜合性技術(shù)，正日益成為現(xiàn)代信息傳播與處理的核心[1]。其特點(diǎn)體現(xiàn)在：一是高度的集成性，它能夠?qū)⒉煌愋偷男畔⒂袡C(jī)融合，呈現(xiàn)出豐富多彩的視聽效果。二是強(qiáng)大的交互性，用戶可以根據(jù)需求進(jìn)行靈活操作，實(shí)現(xiàn)信息的個性化定制。三是數(shù)字化特性保證了信息存儲、傳輸?shù)母咝c準(zhǔn)確。四是其實(shí)時性使得信息處理與呈現(xiàn)能夠同步進(jìn)行，極大提升了用戶體驗(yàn)。因此，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢，正深刻改變著信息傳播的方式與格局，為廣播電視等媒體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

1.2廣播電視工程的內(nèi)涵與特征

廣播電視工程作為傳媒領(lǐng)域的重要組成部分，是集信號采集、處理、傳輸與接收于一體的綜合性系統(tǒng)工程。它通過先進(jìn)的技術(shù)手段，將聲音、圖像等多媒體信息高效、準(zhǔn)確地傳遞給廣大受眾[2]。其特征體現(xiàn)在：首先，具有廣泛的覆蓋性，它能夠跨越地域限制，實(shí)現(xiàn)信息的全球傳播。其次，其技術(shù)不斷創(chuàng)新，從模擬到數(shù)字，再到網(wǎng)絡(luò)化、智能化，不斷推動著傳媒行業(yè)的進(jìn)步。再次，廣播電視工程注重實(shí)時性，確保信息的及時傳遞與更新。最后，其高度的專業(yè)性要求從業(yè)人員必須具備扎實(shí)的專業(yè)技能和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。

2 多媒體技術(shù)在廣播電視工程中的重要意義

2.1提升節(jié)目制作效率

應(yīng)用多媒體技術(shù)，在廣播電視節(jié)目制作環(huán)節(jié)引入智能化處理系統(tǒng)，可顯著提升了制作效率。在傳統(tǒng)節(jié)目制作流程中，素材采集、剪輯、特效制作等環(huán)節(jié)需要大量人工操作，耗時耗力且容易出現(xiàn)質(zhì)量波動。而基于多媒體技術(shù)的智能制作平臺集成了自動采集分類、智能標(biāo)簽管理、云端協(xié)同編輯等功能模塊，使節(jié)目制作團(tuán)隊(duì)能夠快速處理海量素材。通過深度學(xué)習(xí)算法可實(shí)現(xiàn)智能場景識別和內(nèi)容分析，幫助制作人員精準(zhǔn)定位所需素材，大幅縮減了素材檢索時間。同時，多媒體技術(shù)支持多人異地協(xié)同制作，制作團(tuán)隊(duì)可以同步查看、編輯素材，實(shí)現(xiàn)資源共享和即時溝通，打破了地域限制，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率。

2.2增強(qiáng)節(jié)目視聽體驗(yàn)

多媒體技術(shù)的深度應(yīng)用使廣播電視節(jié)目的視聽體驗(yàn)得到質(zhì)的飛躍。在視覺效果方面，4K超高清圖像采集與處理技術(shù)大幅提升了畫面清晰度和色彩還原度，讓觀眾能夠捕捉到更細(xì)膩的畫面細(xì)節(jié)。高動態(tài)范圍成像技術(shù)（HDR）的運(yùn)用則顯著擴(kuò)展了畫面的明暗層次，使畫面呈現(xiàn)出更加真實(shí)自然的視覺效果。在聽覺體驗(yàn)方面，多媒體音頻處理系統(tǒng)通過杜比全景聲技術(shù)構(gòu)建了沉浸式聲場，立體聲道的精準(zhǔn)定位和環(huán)繞聲效果讓觀眾仿佛置身現(xiàn)場。同時，人工智能驅(qū)動的自適應(yīng)音頻增強(qiáng)算法能夠智能調(diào)節(jié)音量平衡，確保對白、音樂、音效等聲音元素的和諧統(tǒng)一，為觀眾帶來震撼的聲畫體驗(yàn)。

2.3實(shí)現(xiàn)高效信號傳輸

多媒體技術(shù)為廣播電視信號傳輸帶來革命性突破，通過先進(jìn)的數(shù)字壓縮編碼方案顯著提升了傳輸效率。H.265/HEVC編碼技術(shù)在保持相同畫質(zhì)的前提下，將碼率降低了約 50% ，大幅節(jié)省帶寬資源?；贗P網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字音視頻傳輸協(xié)議SMPTE2110的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了音頻、視頻、元數(shù)據(jù)的分離傳輸與精確同步，使傳輸延遲降至毫秒級。多媒體數(shù)據(jù)流自適應(yīng)傳輸技術(shù)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況動態(tài)調(diào)整碼率和分辨率，確保信號傳輸?shù)倪B續(xù)性和穩(wěn)定性。云計(jì)算平臺的引入則使信號分發(fā)更加靈活，支持多點(diǎn)協(xié)同分發(fā)和負(fù)載均衡，有效提高了傳輸網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力和容錯性。

3 廣播電視節(jié)目制作面臨的挑戰(zhàn)

3.1視頻采集編輯的局限

當(dāng)前在廣播電視節(jié)目制作中，視頻采集與編輯環(huán)節(jié)面臨技術(shù)挑戰(zhàn)。高清設(shè)備在極端光線條件下難以精準(zhǔn)捕捉場景，易出現(xiàn)過曝或欠曝；動態(tài)拍攝時則易產(chǎn)生運(yùn)動模糊，影響畫質(zhì)。在視頻編輯時，海量4K超高清素材的存儲管理成難題，快速調(diào)用需求難以滿足。多機(jī)位素材同步處理與時間碼對齊常出現(xiàn)偏差，降低了剪輯效率。復(fù)雜場景下的視頻摳像技術(shù)尚不成熟，光線變化或快速運(yùn)動時邊緣處理不佳。此外，實(shí)時預(yù)覽和渲染速度慢，嚴(yán)重拖慢了節(jié)自制作進(jìn)度。需尋求技術(shù)創(chuàng)新，突破這些瓶頸，提升制作效率與質(zhì)量。

3.2動畫特效制作的瓶頸

在廣播電視節(jié)目制作中，動畫特效環(huán)節(jié)技術(shù)難題諸多。在應(yīng)用三維建模軟件處理復(fù)雜角色場景時，精度與真實(shí)感欠佳，動作捕捉數(shù)據(jù)不連貫。粒子特效系統(tǒng)模擬自然現(xiàn)象計(jì)算負(fù)載大，渲染速度慢，難以滿足實(shí)時預(yù)覽。光影效果計(jì)算渲染占用資源多，全局光照、軟陰影與真實(shí)環(huán)境有差距。大場景動畫渲染易出材質(zhì)貼圖錯位、幀間過渡不流暢等問題，影響畫面質(zhì)量。物理引擎模擬流體、布料等柔性物體準(zhǔn)確度不足，與真實(shí)物理運(yùn)動規(guī)律存偏差。需加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，突破這些瓶頸，提升動畫特效的真實(shí)感與流暢度，助力節(jié)目制作。

3.3音頻處理能力不足

在廣播電視節(jié)目制作中，音頻處理環(huán)節(jié)存在諸多短板。在復(fù)雜聲場下，目標(biāo)聲源分離困難，環(huán)境噪聲智能消除效果不佳，進(jìn)行戶外采集時風(fēng)噪、混響問題突出。多聲道混音時，聲像定位不準(zhǔn)，聲場空間感欠佳，難以營造沉浸式聽覺體驗(yàn)。實(shí)時音頻處理延遲大，現(xiàn)場直播音畫同步問題頻發(fā)。音頻修復(fù)技術(shù)對于歷史音頻降噪、增強(qiáng)處理不理想，音色還原度低。在多語種節(jié)目制作中，音頻分軌處理能力弱，語音與背景音分離效果差，影響配音質(zhì)量。需加強(qiáng)音頻處理技術(shù)研發(fā)，提升處理精度與效率，確保節(jié)目音頻質(zhì)量。

3.4增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互體驗(yàn)缺失

廣播電視節(jié)目中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互體驗(yàn)存在諸多技術(shù)瓶頸?，F(xiàn)有AR系統(tǒng)在空間定位和追蹤精度方面表現(xiàn)欠佳，虛擬物體與真實(shí)場景的融合度不夠理想，經(jīng)常出現(xiàn)漂移和抖動現(xiàn)象。實(shí)時渲染過程中的系統(tǒng)延遲導(dǎo)致交互響應(yīng)不夠流暢，嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。環(huán)境光線變化會造成AR標(biāo)記識別不穩(wěn)定，虛擬內(nèi)容顯示效果與真實(shí)場景存在明顯割裂感。深度感知技術(shù)不夠成熟，虛擬物體與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的遮擋關(guān)系處理不夠自然。動態(tài)場景中的手勢識別準(zhǔn)確率偏低，用戶與虛擬內(nèi)容的互動體驗(yàn)生硬機(jī)械，缺乏自然感和沉浸感。

3.5虛擬演播室應(yīng)用難題

虛擬演播室在實(shí)際應(yīng)用中面臨多項(xiàng)技術(shù)掣肘。攝像機(jī)追蹤系統(tǒng)在快速運(yùn)動場景下容易丟失定位信息，導(dǎo)致虛擬場景與實(shí)景畫面不同步，破壞整體視覺效果。色鍵摳像技術(shù)受藍(lán)綠箱光照條件限制，邊緣處理不夠精細(xì)，人物輪廓常出現(xiàn)毛邊和串色現(xiàn)象。實(shí)時渲染引擎在處理高精度三維場景時性能不足，虛擬場景切換卡頓明顯，難以實(shí)現(xiàn)流暢的鏡頭調(diào)度。景深匹配技術(shù)不夠完善，虛擬背景與前景人物的焦點(diǎn)控制效果欠佳，造成畫面層次感缺失。多機(jī)位協(xié)同拍攝時，各機(jī)位間的數(shù)據(jù)同步延遲問題突出，影響導(dǎo)播畫面切換效果[3]。

4 多媒體技術(shù)在廣播電視工程中的創(chuàng)新應(yīng)用

4.1非線性編輯技術(shù)提升節(jié)目制作效率

非線性編輯系統(tǒng)通過專業(yè)視頻采集與剪輯方案，有效提升了傳統(tǒng)制作流程的效率?，F(xiàn)代攝像機(jī)的自動曝光系統(tǒng)配合專業(yè)級圖像處理器，能夠根據(jù)場景亮度自動調(diào)節(jié)光圈和增益參數(shù)，在不同光線環(huán)境下保持畫面質(zhì)量。光學(xué)防抖與電子防抖結(jié)合的雙重穩(wěn)定系統(tǒng)，采用陀螺儀進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時校正，有效減少手持拍攝時的畫面抖動。后期編輯環(huán)節(jié)采用RAID存儲陣列配合SSD緩存，支持多路4K視頻素材的并行讀寫。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的時間碼同步技術(shù)結(jié)合音頻波形分析，確保多機(jī)位素材的畫音同步。專業(yè)級色鍵摳像軟件提供多項(xiàng)參數(shù)精調(diào)功能，包括色彩溢出抑制和邊緣羽化處理，實(shí)現(xiàn)精確的摳像效果。搭載專業(yè)顯卡的工作站通過硬件加速編解碼，顯著提升了視頻渲染速度，優(yōu)化了節(jié)自制作工作流程。

4.23D動畫渲染提高動畫特效真實(shí)度

新一代3D動畫渲染技術(shù)整合了多項(xiàng)成熟解決方案，有效提升了特效制作質(zhì)量。業(yè)界廣泛應(yīng)用的Maya和3dsMax軟件提供了細(xì)分曲面建模工具，結(jié)合骨骼綁定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了角色動畫的平滑變形?；赑BR材質(zhì)系統(tǒng)的渲染管線支持實(shí)時預(yù)覽，通過標(biāo)準(zhǔn)光照模型準(zhǔn)確模擬材質(zhì)的反射特性。搭載NVIDIARTX顯卡的工作站利用硬件使光線追蹤加速，顯著改善了陰影和反射效果的真實(shí)感。GPU加速的粒子系統(tǒng)能夠穩(wěn)定處理數(shù)千個動態(tài)粒子，滿足煙霧、火焰等常見特效的制作需求。OptiX框架提供的降噪功能有效平衡了渲染速度和畫面質(zhì)量。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的布料模擬插件配合多層級碰撞檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)自然的布料褶皺效果和基礎(chǔ)的物理變形。

4.3空間音頻技術(shù)優(yōu)化聲場體驗(yàn)

空間音頻技術(shù)集成了多項(xiàng)成熟技術(shù)，持續(xù)提升廣播音頻品質(zhì)。數(shù)字調(diào)音臺配備的自適應(yīng)噪聲抑制模塊，通過多通道麥克風(fēng)陣列實(shí)現(xiàn)環(huán)境噪聲的有效過濾。杜比全景聲技術(shù)結(jié)合頭部傳遞函數(shù)（HRTF）算法，通過7.1.4聲道布局營造出沉浸式聲場效果。專業(yè)級數(shù)字音頻工作站采用低延遲音頻接口，將系統(tǒng)延遲控制在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，保證畫音同步。傳統(tǒng)音頻修復(fù)工具配合譜減法降噪，可有效改善老舊音頻材料的音質(zhì)。行業(yè)主流的ProTools系統(tǒng)支持多達(dá)64軌的音頻同步處理，內(nèi)置的聲像定位工具確保多語種節(jié)目制作時清晰的聲道分離效果。

4.4智能交互系統(tǒng)完善演播體驗(yàn)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)智能交互系統(tǒng)整合了多項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，提升演播室交互體驗(yàn)。商用AR開發(fā)套件提供的視覺SLAM模塊通過雙目攝像頭實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的空間定位，滿足演播室環(huán)境下的跟蹤需求。主流手勢識別庫支持常見動作指令的識別，結(jié)合紅外深度傳感器提供穩(wěn)定的人機(jī)交互體驗(yàn)?；诃h(huán)境光傳感器的自適應(yīng)調(diào)光系統(tǒng)能夠根據(jù)場景亮度調(diào)節(jié)虛擬內(nèi)容的顯示參數(shù)。Unity引擎內(nèi)置的物理系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的碰撞檢測功能，配合深度緩沖技術(shù)處理虛擬物體與真實(shí)場景的遮擋關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)視頻處理工作站集成了基礎(chǔ)語音識別模塊，為主持人提供簡單的語音控制功能。通過對專業(yè)圖形工作站的硬件加速，保證在1080P分辨率下維持穩(wěn)定的60幀刷新率。

4.5專業(yè)跟蹤系統(tǒng)強(qiáng)化虛擬場景制作

虛擬演播室系統(tǒng)采用業(yè)界成熟的專業(yè)解決方案提升制作效果。光學(xué)跟蹤系統(tǒng)通過高精度紅外反光標(biāo)記點(diǎn)和多臺定位攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)位置的實(shí)時跟蹤。專業(yè)級色鍵軟件提供多項(xiàng)參數(shù)精調(diào)功能，結(jié)合專用藍(lán)箱燈光設(shè)計(jì)和背景材質(zhì)優(yōu)化，有效提升人物輪廓的邊緣處理質(zhì)量。實(shí)時渲染工作站采用多GPU并行架構(gòu)，配合場景預(yù)加載和LOD技術(shù)，確保虛擬場景的流暢切換。攝像機(jī)景深數(shù)據(jù)實(shí)時同步系統(tǒng)配合專業(yè)鏡頭編碼器，可準(zhǔn)確匹配虛擬背景與實(shí)景畫面的焦點(diǎn)變化?；赑TP的專業(yè)時間同步設(shè)備確保多機(jī)位信號的精確對齊，輔以專業(yè)級視頻矩陣可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的畫面切換。

5 結(jié)束語

多媒體技術(shù)在現(xiàn)代廣播電視工程中扮演著核心角色，從非線性編輯、3D動畫渲染到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，均彰顯了制作流程的數(shù)字化、智能化趨勢。這些創(chuàng)新極大提高了制作效率與視聽品質(zhì)，為觀眾帶來了前所未有的交互與沉浸體驗(yàn)。面對技術(shù)的快速迭代，廣播電視領(lǐng)域需緊跟新技術(shù)步伐，強(qiáng)化創(chuàng)新，優(yōu)化設(shè)備配置，標(biāo)準(zhǔn)化工作流程。通過技術(shù)與實(shí)踐的深度融合，不斷提升制作水準(zhǔn)，為觀眾奉獻(xiàn)更卓越的視聽盛宴，助力行業(yè)持續(xù)繁榮發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]喬江.多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)在廣播電視工程中的實(shí)踐研究[J].中國新通信，2024，26（19）：54-56.

[2]陳柱先.多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2024，21（17）：19-21.

[3]韓海濤，皇甫峰.計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用[J].電視技術(shù)，2024，48（04）：165-167.