广播电视工程中的数字音频及嵌入技术

康 娟

（山西应用科技学院，山西 太原 030062）

0 引言

广播电视工程作为信息时代的重要组成部分，其技术发展对于信息传递和接收质量具有重要影响。尤其在数字化和网络化的背景下，数字音频技术的应用成为提升广播电视节目质量的关键因素。数字音频技术不仅能够实现音频文件的高效处理和存储，还能通过多轨音频处理和录制技术提升音频的处理效率和质量。音频嵌入技术在广播电视工程中的应用，为节目制作和传播提供了新的可能性。本文旨在探讨数字音频及其嵌入技术在广播电视工程中的应用优势、原理以及具体应用要点，以期为行业提供参考和借鉴，促进广播电视工程技术的发展和创新。

1 数字音频技术在广播电视工程中的应用优势

1.1 准确处理音频文件

随着数字音频技术的进步，音频编辑软件如Adobe Audition 等变得更加高效，使得音频处理更加精确和个性化。这些软件通过展示音频波形，使用户能够深入分析和编辑音频，提升最终的音质。在编辑过程中，精确控制音频信号至关重要，以确保音频与视频的同步和音频品质的优化。数字音频技术在保持音频高保真度方面起着关键作用，不仅适用于个性化处理，还可以根据不同的业务需求和应用场景进行调整。此外，它在音乐混音、数据压缩等多个场景也显示出强大的应用价值。通过这些技术的应用，可以极大地提升听众的听觉体验，充分显示了数字音频技术在现代广播电视工程中的重要性和广泛应用。

1.2 高效的多轨音频处理与录制

数字音频技术在多轨音频处理和录制方面表现出色，能够处理和编辑多达64 个音轨，显著提升音频效果[1]。这一技术通过虚拟数字存储实现复杂的多轨处理，每个音频文件在各自音轨中被有效管理和合并。此技术不仅注重与计算机硬件的兼容性，以确保音频的高效处理和传输，也可以通过专业软件功能修正录音问题，提升音质。在广播电视工程中，数字音频技术对提升音效和音质、满足观众需求至关重要。它的灵活性适用于多种场景，如软件录音、电话会议，允许用户灵活配置数字设备，屏蔽干扰信号，确保录音清晰。音轨可根据需求调整，保持最佳音质。此外，在传媒行业，数字音频技术的应用还可以实现节目制作的降本增效。

1.3 高效的数字音频存储与共享

数字化技术在音频存储方面的应用，使得音频资料的管理更为高效和方便。利用硬盘等存储媒介，结合专业的数字音频软件，可实现集中化的音频数据处理和管理。对不同的音频文件设置不同的标签进行分类，便于根据需求进行快速检索和修改，大大简化了音频的合成和编辑工作[2]。

数字音频技术的进步极大地促进了音频文件的网络共享和远程处理能力，提高了音频处理的灵活性和效率。这种技术不仅使音频文件的共享变得更为便捷，还增强了对音频内容的安全管理，有效避免了音频的非法分发和伪造风险。通过高效的存储和共享机制，数字音频技术为提供优质的视听服务打下了坚实的基础，同时推动了广播电视领域的技术发展，为用户带来更加丰富和便利的音频体验。

2 数字音频及嵌入技术的应用原理

2.1 音频数据包

音频数据包是数字音频系统中用于传输和处理音频数据的基本单位，将音频信号划分为固定长度的数据块，便于传输和处理[3]。音频数据包的大小根据具体的系统和应用而有所不同。它通常由多个音频帧组成，每个音频帧包含了一段时间的音频样本。音频帧的大小取决于采样率、量化位数和声道数等参数。

2.2 扩展数据包

在数字音频传输和处理系统中，扩展数据包充当了数据包流的指示器，提供了用于验证和管理音频数据流的关键元数据。数据标识（DID）表示数据的类型，数据块序号（DBN）标记数据包的顺序，用于检测数据连续性；数据计数（DC）指示数据包含的数据量。在音频传输中，若发生数据丢失，扩展数据包所提供的这些信息至关重要。通过比对DID、DBN 和DC 的值，可以识别丢失的数据包，并采取措施恢复或重新请求丢失的部分，从而保证音频流的完整性和质量。

3 数字音频的嵌入与解嵌要点

3.1 数字音频的嵌入

数字音频的嵌入流程如图1 所示。在整合数字视频和音频至多路复用器的过程中，可实现一个视频信号与多个音频信号的同步。以某节目为例，其音频分为4 个通道：两个声道组成立体声，第3 通道用于对话，第4 通道播放环境音效。传统同步设备在处理能力上有限，难以应对多音轨同步。但随着先进数字技术的应用，实现多视频和音轨同步成为可能，可满足不同音质和语言需求。在这一系统中，音频分配至4 个独立通道进行编码。多路复用器负责检查音频数据包的时钟信息，使用错误检查和纠正机制修正数据错误。处理后的音视频共享相同的时钟信息，经过音频缓冲区处理后输出，通过多路复用器形成同步输出文件。为保证音频质量，音频缓冲区参数设为固定值。实际操作中，如遇到音视频不同步，技术人员可在数字混音台使用数字同步信号发生器手动调整，通过设定合适的延迟参数确保音视频同步。

图1 数字音频嵌入流程

3.2 数字音频的解嵌

数字音频的解嵌流程如图2 所示，图中各参数的含义与图1 相同。

图2 数字音频解嵌流程

数字音频的解嵌过程是嵌入过程的反向操作。接收到音频资料后，如果广播和电视技术工作人员在审听过程中识别出音质不达标准要求，需要对音频执行解嵌操作并进行必要的处理[4]。在嵌入式系统环境下，技术人员可以利用解码器装置来提取所需的音频信号。在数字视频处理领域，技术人员能够同步捕获视频内容及其相关的时钟信号和参考信号。通过对音频信号的复用分析，可以提取关于音频的关键信息，并记录下与之对应的时钟信号数据。当数字音频经过解嵌处理后，技术团队会根据需求对其进行深入的后期编辑和调整。

4 数字音频及嵌入技术在广播电视工程中的具体应用要点

应用数字音频及其嵌入技术时，关键在于提升调音台的操作性能，增强音质处理能力，并通过这些改进来提高客户满意度。调音台的数字化升级应基于对市场需求的深入理解，创新适应环境，实现环境与技术的协调。数字调音台能够针对项目的不同阶段灵活调整，从而推动广播电视产业的发展。规划数字化调音台使用时，广电技术人员需要全面分析用户需求，为数字调音台的高效应用提供重要依据。在实施新调音方案之前，应进行详细的试验，确保方案的有效性，避免不必要的负面影响。

对于各种广播内容，重点在于优化信息处理流程和传输方法。数字音频技术的适当应用能够在保证节目质量的同时解决多种挑战，提高数据传输的效率。在执行音频嵌入过程中，精确地选择嵌入点至关重要，以确保整个过程的科学性。技术团队应不断提升专业技能和实践经验，防止无效操作和资源浪费，同时确保传输的高效率和高质量。

根据长期的实践观察，在复杂的信号传播环境下，多路径效应导致的信号衰落和时延扩散、建筑物遮挡引起的接收质量降低等都是常见的挑战[5]。对此，采用恰当的技术策略来优化数字音频传输尤为重要。在构建数字音频广播系统的过程中，应重点考虑信道编码和调制技术的有效应用。广泛使用的技术如正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）和前向纠错（Forward Error Correction，FEC）编码，有助于处理高速数据流，减少延迟和信号衰减，进而增强信号的稳定性和清晰度。

在数字音频技术的应用中，合理安排和使用音频资源是关键，以避免广播系统运行中可能出现的冲突。广播电台需要对载波频率、参考频率间隔和调制方式进行精确规划，以确保节目内容的同步和连贯性。通过建立统一的频率网络，可以保证广播信号的均匀分布，减轻其他覆盖区域的压力，有效地利用频率资源，从而提升技术应用的成效。

5 结语

广播电视行业的发展需紧跟时代脚步，不断融入前沿技术，以提升技术的现代化水平。在运用数字音频及其嵌入技术的过程中，应注重发现并改善技术的不足之处，并探索其在广播电视工程中的高效应用途径，充分发挥技术优势，推动广播电视工程的持续进步。未来，广播电视工程的发展要进一步深化对数字音频技术和音频嵌入技术的探索，充分挖掘其价值，为用户提供更优质的视音频服务。