移动电视转播高标清节目变换应用

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1引言

众所周知，高清晰度电视(HDTV)是广播电视行业发展的必然趋势。当前，美国90%的电视台开始制作高清节目，55%的播出节目是高清的。2009年9月28日，中央电视台综合频道和上海东方卫视、湖南卫视、浙江卫视等9个上星频道实现高、标清同播，正式拉开了高清电视播出的序幕。这将是一个循序渐进的过程，在很长的时间里我们都要面临高标清信号上下变换的问题。随着高清电视技术不断趋于完善，高清设备价格不断降低，全国很多电视台都构建了高清演播室和高清电视转播车。2010年10月，浙江传媒学院8讯道移动电视转播系统顺利搭建完成并投入使用，相继完成第七届中国国际动漫节、2011中国残运会圣火采集仪式、2011－2012CBA中国职业篮球比赛、中央五台“城市之间”等实况节目的录制工作。其高标清节目的上下变换的应用日趋成熟稳定，为相关电视台或影视制作机构的高标清节目制作提供一定的示范作用。

2高标清节目上下变换的必然性高标清同播是我国发展高清电视成本较低、效率较高的有效途径，可满足人们收看高清电视的需要，培育高清用户，加速高清电视的普及，减少高清电视用户少对高清电视节目制作、播出和运营带来的影响，推动电视节目由标清向高清转换。高标清同播必将面临高标清节目之间的上下变换。一方面广大电视观众的接收终端大部分仍然只支持标清，在建设支持高清的播出系统时必须考虑到为数众多的标清电视机的收视效果;另一方面电视台保存的历史素材绝大部分都是标清的。

3如何实现高标清节目上下变换

3．1上变换标清信号上变换有切边、加边、拉伸3种模式，如图1所示。切边:将画面纵向剪切，画面比例正常，但损失一部分画面内容。加边:在画面的左右两侧加黑边，保留全部画面内容，画面比例正常。拉伸:将画面横向拉伸，保留了全部画面内容，但画面产生变形。对于标清素材的上变换，国家广播电影电视总局要求在高清节目栏目中使用标清节目素材时，必须按16∶9的格式调整。目前9家高标清同播电视台使用的策略不尽相同，大多数采用加边模式，只在加黑边、加材质或者开窗口上有所区别，少数也有采用切边和拉伸模式进行上变换。浙江传媒学院移动电视转播系统在碰到大屏幕信号、嘉宾资料素材等上变换进入切换台时采用荷兰艾崧(AXON)板卡进行处理。为提高高清节目质量，上变换采用以下原则:4∶3满幅标清节目上变换后进入高清切换台的采用左右黑边模式;上下遮幅的标清节目上变换后进入高清切换台的采用上下切边模式，如果字幕在标清画面下方镶黑边的位置上，也可采用左右黑边模式;制作用于同播的标清节目时，原则上不能上下遮幅，如果要制作上下遮幅的标清节目，图形字幕必须位于画面内。

3．2下变换高清信号下变换有信箱、切边、挤压3种模式，如图2所示。信箱:在画面的上下两侧加黑边，保留了全部画面内容，画面比例正常，但清晰度有损失。切边:画面左右两侧被剪切，清晰度好，画面比例正常，但损失了一部分画面内容。挤压:将画面横向压缩，保留了全部画面内容，清晰度好，但画面产生变形。电视台的新闻类节目、专题、综艺栏目基本采用切边模式进行下变换，影视剧节目采用上下黑边的信箱模式下变换。为照顾大多数标清观众的欣赏习惯，移动高清转播系统下变换过程如图3，采用以下原则:原始的发送信号不能变形，尽可能采用保证标清电视机画面满幅的切边模式，减少标清电视受众的不满。为保证下变换后的画面构图正常，高清拍摄时需要在16∶9的寻像器中加入4∶3标志线，取景时画面以4∶3构图为主并兼顾16∶9。考虑电视观众的观看习惯，大部分观众已经接受了影视剧类节目采用信箱模式，而且黑条部分也是字幕的最佳位置。对于采用信箱模式下变换的纪录片、专题片，以及部分文娱、体育等节目，在拍摄时均采用16∶9构图进行取景。

3．3多次变换在高标清同播过渡期内，高清节目需要在高清频道和标清频道同播，而节目编辑过程也会混合使用高标清素材，这就带来多次上下变换的问题。高清节目的制作过程中，使用了标清格式的拍摄素材或历史资料，制作的成品节目以高清格式输出，并在标清频道同播或者下变换后送标清频道播出。图4为标清素材被高清节目引用后多次变换的各种情况。从图中可以看出，如果上下变换方案选择的不恰当，会出现标清素材经过上变换和下变换后，产生画面内容损失或严重变形的结果。因此，选择合适的上下变换策略对于保证节目播出效果至关重要。对于多次上下变换，建议遵循以下原则:尽量避免或减少多次变换情况的出现，节目制播过程中上下变换次数应小于2次。移动高清转播系统自使用以来，经过上百场节目的录制，我们发现上变换的拉伸模式和下变换的挤压模式会引起图像失真，不予采用。切边模式和信箱模式可以根据实际情况加以选择，从整体观看效果看，都不会造成画面变形。采用切边模式作下变换，虽然画面两边损失了部分信息，但画面较大，比较符合现阶段大多数使用4∶3电视机的观众需求，在目前16∶9大电视机还未全面普及、4∶3电视机大量存在的前提下，体育类和新闻类节目采用切边模式进行下变换是一个较好的选择。至于使用信箱模式进行下变换，是在16∶9大电视机全面普及后采用的必然手段，对一些综艺类和专题类节目可采用这种模式进行下变换，其优点是在产生电影效果的同时，能够带给电视观众更多的现场信息。对于新闻类节目的下变换，一般情况应采用切边模式;在特殊情况下，出于非技术角度方面的考虑，也可以使用信箱模式作下变换，保持原始高清图像的信息。

4上下变换过程中需要考虑的技术要求

4．1图像制作技术要求高标清同播离不开幅型变换问题，幅型变换对高标清同播影响较大:高清下变换、标清上变换，都存在对画面的裁剪、加边或画面的缩放，会造成原始画面信息的缺失或无用画面的填充，影响画面效果;上下变换不是一个可逆的过程，经过变换，图像质量下降;素材的幅型与成品节目的幅型、节目源的幅型和播出后的幅型都存在多种组合变换的可能，如果匹配不当就可能造成播出事故。为减少幅型变换对高标清同播频道收视效果的影响，图像制作要坚持3个原则:制作用于同播的高清节目时，在整档节目内或一条新闻内，画面幅型比应当保持统一;制作用于同播的标清节目时，原则上不能上下遮幅，如果要制作上下遮幅的标清节目，图形字幕必须位于画面内;采用标清素材制作高清节目，在幅型变换时不应产生图像变形。

4．2字母图标制作技术要求图形字幕贯穿于电视节目制作和播出的各个环节，由于高标清画面的宽幅比不一样，如何在同播的高标清节目中将这些信息完整呈现出来是值得注意的问题。采用16∶9构图的高清节目，字幕的字体字号应兼顾标清收视效果，或另行制作标清版本字幕。采用4∶3保护框构图的高清节目，应将所有字幕、图标放在4∶3的保护框内。

4．3声音技术要求电视是声画合一的艺术，声音在电视节目中起着至关重要的作用，是电视节目最重要的元素之一。高清电视节目画面大而且表现细腻，相应对声音制作也提出了更高的要求，特别是专题片，在声音处理中应该像电影一样去追求声音的空间与层次的细部处理。对于单声道的标清节目，在上变换时需要将其中一个声道PGM信号复制到另一声道，制作成双声道高清节目。

5结束语

浙江传媒学院移动电视转播系统采用8+2讯道模式，外加12m长摇臂以及轨道辅助配合，能进行高、标清节目的录制和播出，采用各类上、下变换广播级设备实现完善的16∶9和4∶3的节目制作环境，能与无线、卫星、光缆连接进行高标清电视信号的传输。在高标清同播时期，移动电视转播系统高标清节目上下变换的分析研究，对电视台内不同类型的节目实现高标清节目上下变换的方法选择上具有较大的指导意义。