高清时代下电视节目音频的发展及应用

刘 岩，杨 琳

呼和浩特市广播电视台，内蒙古呼和浩特 010040

自1924年，由英国电子工程师约翰·贝尔德发明了第一台电视机，电视机逐渐走进千家万户的家里，成为人们生活中不可缺少的一部分，从黑白电视机发展到彩色电视机，从电子显像管到液晶电视，从模拟信号的电视发展到数字信号电视，电视通过技术变革的进步一次次改变着人们的视听生活。目前全球很多国家，已经开始发展高清电视，高清技术和应用逐渐发展并成熟。我国从1999年国庆50周年大庆由中央电视台正式开启中国的高清晰度数字电视的转播，发展至今，北京卫视、东方卫视、江苏卫视、湖南卫视、黑龙江卫视、浙江卫视、广东卫视、深圳卫视等地方电视台都已经展开了高清电视节目的播出，随后还将有更多的电视台开展高清电视节目的播出。

1 高清时代的电视节目

1.1 高清电视的基本概念

高清电视， 全称为高清晰度电视， 英文为High Definition TV，缩写为 HDTV。 按照 CCIR 国际无线电咨询委员会定义：“高清晰度电视应是一个透明系统，一个正常视力的观众在距该显示屏高度的三倍距离上所看到的图像质量应具有观看原始景物或表演时所得到的印象。”按照 ITU 国际电信联盟的定义“HDTV 具有在水平方向和垂直方向的清晰度大约是常规电视机的两倍，图像宽高比为16:9，主观的图像质量与隔行扫描的 HDTV 演播室的标准相当。”[1]根据我国广播电视总局的行业标准(GY/T155-2000)《高清晰度电视节目制作及交换用视频参与数值》的定义，高清晰度数字电视每秒25针隔行扫描或24帧逐行扫描，每帧1125行，每帧有效扫描行数为1080，每行有效样点数1920，即1920*1080。而信息产业部发布《数字电视接收设备—显示器标准》中规定，等离子电视、液晶电视、液晶背投电视、CRT背投电视等要想被认定为高清数字电视，至少满足清晰度达到720线以上，CRT数字电视被认为高清电视清晰度必须达到620线以上。

1.2 高清电视节目制作概况

虽然高清电视标准制定已经制定出多年，市面上售卖的电视机也基本为16:9的高清液晶平板电视，但是观众在家通过数字机顶盒接受的信号时，并没有觉得电视节目相比之前变得有清晰，反而因为16:9的宽荧幕，电视节目看上去并不如原来好看（节目源还是4:3画面）。事实上，市面上所有的平板电视都已经是“数字高清电视”了，清晰度也达到了高清电视的相关要求，但由于高清节目源制作数量相对较少，我们还没有完全的享受到高清电视带来的试听感受。高清电视机从摄像、声音、照明等方面制作都有技术革新。高清电视相比标清电视节目最直观的不同就是画面的不同，16:9的画面更适合于人眼的视觉习惯，画面信息量比4:3画面更加丰富，大全景或一些宏大的场面给人视觉上带来强大的冲击力。拍摄人物或特写镜头时，对化妆的要求更高，更自然、更细腻是基本要求，而化妆颗粒细腻真实是节目制作的趋势，因为画面清晰度的提高对于画面的细节展示的更为详细，人脸的瑕疵一览无余。高清摄像机对光照条件和光线的运用要求都提高很多，想要拍摄出玲珑剔透的画面，需要在良好的满足光照条件下进行，并在拍摄中考虑各种光线的运用。[2]而舞美道具的要求也比表情高，高清画面体现出的清晰度和质感更高，如玻璃器皿的水和水晶器皿的水在标清时没有差别，而在高清画面下就很容易分辨出来，人物的服装、道具头饰等做工粗糙则会明显穿帮。

2 高清电视节目的音频技术

从高清电视发展看来，高清电视的音频技术相比其他技术的发展看来是相对滞后的，国家目前还没有出台高清节目音频制作标准，各类节目在前期制作、后期编辑等各制作流程中的设备配备、调整操作、声道分配和监听制式等作出相关标准。从国外的发展来看，高清音频要具备5.1环绕立体声的效果，广电总局要求电视台开播高清频道用立体声节目制作。

2.1 高清音频技术的起源与发展

从1929年第一台电视机问世以来，伴随着电视画面的声音就一直伴随着我们，从单声道—立体声—环绕声的技术变革，一次次的提高着我们的听感，早期的单声道仅仅能满足简单的语音传输，对音乐的质感来说跟现场音乐厅的感受无法相比。到20世纪50年代中期，立体声技术得到广泛应用，并在此后的近半个世纪中使试听艺术的创作得到空前的发展，它使我们能聆听到位于前方的两个音箱轴线之间的一个宽阔的立体声声场，同时期也已发展出拥有两个扬声器的电视机，领略声音细腻的音质和层次感。1965年，美国科学家Ray M. Dolby在伦敦创办了杜比实验室，从事音响器材、降噪系统和环绕声技术的研究，陆续开发出多种实用的环绕声编解码技术。[3]同时期，DTS公司和THX公司也分别开发了自己的环绕声技术，并在艺术创作和商业领域都取得了成功。20世纪90年代后，日本SONY电影设备公司研发出SDDS制式，它是具有7.1声道的8路数字环绕声系统，其市场前景也颇具潜力。高清电视时代的来临，也将是环绕声的时代。

2.2 几种主流的环绕声编码方式及应用

1）DOLBY公司的DOLBY DIGITAL（杜比数字）技术。

杜比数字技术可以全面体验5.1声道环绕声的无尽魔力，同时还支持单声道和立体声（双声道）设置。在5.1声道环境中，5个全频声道（左声道、中置声道、右声道、左环绕声道和右环绕声道）加上第六个低频声道，可以体验身临其境的感觉。左右声道主要用于重建音乐效果，并准确地把屏幕上的运动效果呈现在观众面前。中置声道主要播放对白，声像集中在屏幕上。两个环绕声道（左右环绕）将您包围在声场中，低频效果（LFE）声道（就是所谓5.1环绕声中的1）提供低沉有力的低音效果，不仅能听到，还能感觉到。家庭影院系统可以使用重低音扬声器播放LFE声道。如果没有重低音扬声器，也可以把这些低音信号送给主扬声器。杜比数字采用了独创的压缩算法，可有效缩小数字音频节目的文件大小。这样使传输和存储变得更轻松。此外，它还可为那些受到带宽限制的应用提供多声道功能，包括移动网络和基于互联网的娱乐内容。在播放期间，解码器将运用编码算法的逆向算法。在编码期间添加的元数据将向解码器提供声道配置和音量一致性等控制参数。[4]杜比数字具有多种不同的特性，不仅增加了其多功能性，而且保留了出色的清晰度和逼真度。

2）DTS公司的Express/5.1TM（数字环绕）技术。

DTS Express是一个经过验证的被广泛应用于蓝光光盘低比特率音频编解码、BD Live和其它类似的应用技术。 DTS Express可以与多达5.1声道使用，可达48千赫/24位。该技术还具有恒定比特率从48 kbps到512 kbps的。DTS公司独有的“Fit-To-Stream”成为一个必须具备的技术，其中动态地适应于连接速度的波动，而不会影响音频质量的监听器，一个单一编码服务器和媒体管理系统提供可变带宽连接，听音空间可扩展性和自适应流音频下变换，持久性提供了更加丰富的娱乐体验，即使在比特率显著变化，高效的生产流程--单编码解决方案，多通道编码流可以缩混为提供最优质立体声。DTS数字环绕声ES增加了一个独立的中央环绕声道以提供一个令人兴奋的6.1体验，这个额外的声道增加声音定位，并提供创意的机会，从而提供一个更吸引人的环绕声体验。[5]DTS数字环绕声ES是唯一的压缩的数字音频格式，能够提供超过音频的S / PDIF6.1离散信道。

3）高清电视节目音频制作。

5.1声道的电视节目相比标清电视的单声道制作，具有革命性的意义。在前期录制时就需要多轨传声器分轨拾音，以获得更好的“空间感”，这种制作方式在2008年北京奥运会时就已实践，随后的所有的体育赛事都已基本采用环绕声制作。

5.1的后期混录制作也更为复杂，图1为ITU建议的5.1混音棚的制作，其中圆心点为混音师位置，这点是5.1环绕声的最佳“甜点”，比立体声多出4只音箱的5.1环绕声，声音制作复杂的多，根据画面的需要条件的参数更多更复杂，对于每条声轨的音量电平、频率均衡和声像进行仔细的调整后，对于声音效果进行更加准确的定位和细腻的表现，这样制作后的声音能够给观众更加丰富的空间想象。[6]目前，我国已经开始尝试5.1环绕声的电视节目制作，开启先河的是《2013年蛇年的春节联欢晚会》，这可以说是我国第一部5.1制作的晚会，随后各地卫视也开始尝试5.1环绕声节目的制作，如浙江卫视的《中国好声音》就是国内首档采用杜比5.1环绕声播出的综艺节目。但由于5.1节目制作的复杂性和节目制作时间的紧迫，当时并没有制作整季的环绕声节目，其中几期还是单声道制作的节目，观众在收看是就会明显的听出环绕声和单声道的不同。相比之下，环绕声制作的电视剧节目则发展的脚步更慢一些，美国电视剧有《The Borgias》、《Tosh.0》、《Dexter:The Sixth Season》、《South Park:The Complete Fourteenth Season》等电视剧。环绕声电视剧的数量并不是很多，我国目前只有《向着炮火前进》，《狼烟》 两部，不过相信不久的未来，观众可以收看到能多环绕声制作的电视剧。

图1 ITU 5.1环绕声监听室建议

图2 高清试听方式

4）高清电视节目音频的视听方式。

高清电视节目相比标清图像更加锐利、生动、栩栩如生，但是图像质量只是它的一个方面，如果没有每秒的声音来搭配绚丽的图像，体现总是不完美的，高清电视需要高清音频，由于5.1环绕声制作的节目相比普通的标清单声道节目更为复杂，观众需要更多的音箱来进行视听活动，如图2为DOLBY公司提供的环绕声视听方式建议，这样的视听方式可以提供异常清晰、具有包围感的声音，让观众置身于场景之中，甚至可以获得影院级的音效体验，声音的细节丰富，具有沉浸感，激动人心。观众只需要坐在沙发上，就可以得到环绕声的感受。虽然这种家庭影音室的方式目前还没有得到广泛的应用，只有少数家庭中装配，但是随着经济社会的发展，相信会有越来越多的家庭能够体验到环绕声的完美感受。

3 结论

在《理解媒介：人的延伸》一书中，麦克卢汉提出了“媒介是人的延伸”这一学说。在他看来，媒介就同技术性工具一样，是人类感官或身体功能的巨大延伸。比如，交谈的声音拓展了人的耳朵，极大地丰富了人们的直观体验；印刷的书籍是对人类视觉的极大延伸，一定程度上造成了个人主义的崇高；电视机则是耳朵和眼睛两者的同时延伸。从标清电视到高清电视，伴随画面的声音已经有了极大的发展，随着高清电视的逐步推广及普及，观众不仅能够获得完美的高清画面，还会获得更好的听觉审美感受。

[1]戴卫平.高清电视发展趋势[J].有线电视技术，2012（3）.

[2]朱晓春.高清电视节目制作的探讨与实践[J].广播与电视技术，2005（9）.

[3]陈小平.声音与人耳听觉[M].中国广播电视出版社.2006.

[4]DOLBY杜比实验室http://www.dolby.com.2013.12.

[5]DTS实验室http://www.dts.com2013.12.

[6]Akria Fukada NHK《环绕声音乐的今天》2005中国环绕声研讨会.