数字电视制播网中彩色图像信号的叠加

张必成

国家新闻出版广电总局北京地球站

数字电视制播网中彩色图像信号的叠加

张必成

国家新闻出版广电总局北京地球站

非线性编辑因其高度集成、联网能力强的特点电视节目制作中得到了广泛的应用。本文主要从实际的广播电视制播工作出发，对电视系统中键控技术的应用和发展进行分析，探讨在计算机技术不断发展的基础上，数字电视制播网中彩色图像信号的叠加的具体解决措施，改善图像抠像效果，旨在为我国数字电视制播工作提供参考。

非线性编辑 键控 图像信号叠加

广播电视节目的制作的核心就是编辑环节，在影视制作技术不断发展的基础上，非线性编辑技术因自身的优点在电视节目制作中得到了广泛的应用，是对传统线性编辑的一次重大改革。非线性编辑是在计算机平台的基础上实现电视节目制作编辑的，并且在影视制作的过程中以硬盘作为影视资源的储存介质。文章通过研究在Windows平台上利用DirectShow编辑业务实现了对多种彩色图像信号的叠加和抠像效果的改善。

1 非线性编辑的概述

非线性编辑是在计算机应用技术发展的基础上产生的一种电视节目制作处理技术，所以非线性编辑具有数字化优点，对占存量较大的视频资源进行高效的管理。非线性编辑可以将视频文件以数字化的方式记录下来，实现资源的循环利用，最大程度的降低了数据资源的缺失，也呈现了影视节目制作的现代化特点。非线性编辑在电视节目制作中最直接的功能就是编辑功能，利用先进的计算机硬件设施展开电视节目的编辑。不仅体现了传统线性编辑的优点，还实现了资源文件的可循环利用。资源文件的储备可以随时供设计者利用，编辑设计者可以不断的进行创新性的是试探，为高品质的电视节目制作技术的形成奠定了坚实的基础。非线性编辑系统具有录制、编辑特技、字幕、动画等多种功能，能够使设计者快速的进行素材选取。现在非线性编辑系统在与计算机应用技术融合的基础上，能够输出多种格式的影视文件，为观众展示最好的影视节目效果。

2 彩色图像信号的叠加

2.1 模拟叠加

图1 亮度键原理

彩色图像信号的叠加是在非线性编辑的基础上提出的，通俗的讲就是将数字图像进行“抠”和“填”，图像信号的模拟添加是利用连续的信号通过特定的电路对图像进行叠加处理。在模拟叠加的过程中，首先，要进行键信号的模拟叠加，其中抠图和填图是键控技术的关键所在，这种技术主要应用于在画面图像上插入字幕、符号等对屏幕画面进行分割。其次，亮白键要求图像要有较高的亮度反差，也就是图像中作为前景的图像要亮，其余图像部分要暗，并且在亮度处理的过程中一定要按照亮度键原理控制监控效果（如图1）。第三，硬色键利用键源三基色信号或键源视频信号中的色度分量产生键信号，电视节目中的前景图像一一般是人，所以在幕布颜色设置的时候，一定要与人的肤色有较大的区别。例如CCTV-1每天播出的《天气预报》，就是利用色键合成的图像技术和计算机图像处理软件引入地图，然后在图像中填入不同的颜色，让观众看到的画面有更多视觉上的冲击。第四，软色键信号波形是前后沿很陡的矩形脉冲信号，其主要是将电视画面图像实现柔化，因为日常景观的画面较为生硬，软色键是采用了线性键技术的色键，有效提升了电视画面图像的效果。

2.2 数字叠加

数字叠加技术可以将图像模拟信号转换为数字信号存储在帧存储器中，然后对转化得到的数字信息进行处理，就可以在电视画面上呈现出各种特技效果。其中在数字叠加技术中涉及到很多的技术分支。第一，柔化键主要是用于模块的细化处理。第二，线性键的发展是以软色键为基础的，其在应用的过程中需要利用计算机图像处理软件实现前景与背景信号的叠加，如果在信号叠加的过程中，前景信号呈现半透明的状态，要明确看到背景画面，就要对前景信号进行削弱处理（如图2）。第三，数字色键主要是对画面的分量进行处理，每一个分量都会产生相关的键信号。第四，深度键一般是用于在电视节目中人物与虚拟场景之间遮挡关系的处理，其与传统的监控技术有所不同，其主要是利用三维实时虚拟演播室技术，对物体的有限数目进行分层处理，然后物体被分别归类到数目有限的几个深度层中。

图2 线性键原理

3 非线性编辑系统中的建模块

非线性编辑系统在节目制作的过程中能够展现出完美的抠像效果，尤其在图像信号叠加的过程中，可以利用色度的区别，把单色背景去掉，改进的电视及节目图像编辑的程序流程，对图像处理的数据算法进行精确处理，对信号的输入进行格式转换。这样抠像后的视频信号通过非线性编辑的特技处理后就可输出。

4 结语

综上所述，非线性编辑技术因自身的优点在数字电视制播网中彩色图像信号叠加中得到有效的应用。彩色图像信号的叠加在非线性编辑的基础上进行可以有效提升了电视画面图像的效果。非线性编辑系统在图像信号叠加中能够展现出完美的抠像效果，提升最终电视节目制作输出的质量。

[1]倪强,周磊,张文军等.数字影视的非线性编辑及其技术研究[J].电视技术,2015(07)

[2]王淑兰.数字电视制播网中彩色图像信号的叠加[D].东南大学,2012

[3]陶希峰.DVB数字台标字幕叠加技术及其实现[D].江苏大学,2011