【媒体报道】
高清，现实与挑战 |
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| ——低成本高清EFP系统技术与应用 | ||||||||
| 何克成 本文发表在《世界广播电视杂志》2007第八期 | ||||||||
| 高清的现实 | ||||||||
| 在我国广播电视市场上，数字高清电视领域仍然存在很多不明确的因素： | ||||||||
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| b、在数字高清节目较少的前提下，高清电视仍不普及。在平板电视制造业已经很发达的情况下，高清电视的价格仍然比较高，没有形成更新换代的潮流。 c、在知识产权没有可靠的维护体系时，不能确立的节目交流载体，不易形成国际和国内的节目交流市场。 d、2008年奥运会在北京举行将有力带动高清节目的制作和播出，也会拉动高清电视机的市场，对高清节目链路的各个环节都是强烈的推动，也是各行各业所关注的。 e、数字高清在专业和民间市场的反映是不平衡的，对低成本的前期采集设备，如HDV摄象机是比较积极的，而对编辑、记录、存储、传输和系统设备是冷静和观望的，没有形成高清的最终节目和应用。低成本高清系统设备对推动这个领域的应用是非常需要和积极的。 f、对整个高清电视市场，节目的数量和质量是推动市场重要和积极的因素，这些不是光靠电视台来完成的。所以说高清的普及和发展需要内容来推动，需要更多象低成本EFP系统这样的思路和创新 |
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| 高清的挑战 | ||||||||
| 高清在技术上的变数是非常大的，在市场方面也是如此： | ||||||||
| 1、
数字高清电视在整个链路上的技术变数是明显和复杂的。简单的说有各种设备，如显示、记录、编辑、传输、交换、存储、版权保护、广播、测试、转换。单就每一个环节，技术都是复杂和不断变化的。对显示器有多种显示器件，每种显示方式都有各自的优势和不足，每种显示方式自身也有不同的技术方向；记录设备更是有多种不同的媒介和格式，等等。多方向的技术变化显示了数字高清电视的多样性特征，高清是一个很大的范畴，它能容纳的变化是非常多的。 2、 数字高清的信息量比标清大，最大可以是标清的4-5倍。这个信息量不是白来的，所以我提出信息效率的概念谁为高清的巨大信息量买单。在某些领域，实际上是效率决定了内容，那么，要么主动减小冗余信息量以获得更高的信息效率，要么降低获取信息量带来的成本。 3、 数字高清电视也是一个艺术创作的过程，高清给人带来宽阔的场景，清晰的画面，细腻的层次，震撼的音响是综合价值的体现，更是艺术价值的体现。谁为高清的艺术价值买单？ 4、 我国的社会制度和广播电视体制决定了电视资源的基本平均的分配体制，有线电视系统的垄断管理和对每个用户平均收费的管理方式。而需求是越来越不平衡的，在这种体制下，谁为相对昂贵的高清买单？ 5、 在数字高清电视发展的同时，我们注意到各种信息传播都在快速发展，特别是网络和通讯领域。视频在网络和电话里显示时还远达不到高清，只是标清或低清，但是它们仍然牢牢占据视频信息领域的市场，因为视频信息的信息量不只是因为有清晰度，内容是更重要的因素。 6、 传统的视频制作技术也在发生根本的变化，以录象带为基础的视频制作系统从根本上动摇了，新的体制正在建设中。但对高清这样巨大的信息，制作环节中的交换，编辑，存储等技术环节，仍然是具有挑战性的。 |
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| 从HDV看视频信息的效率是我前一年提出新的概念和思考，得到了大量读者的认同。HDV这样一个低成本方式，给高清市场带来了冲击和活力，也带来了思考。 | ||||||||
| 1、
从高清问世到HDV出现，技术在等待市场。HDV格式是高清技术一个标志性的里程碑。从早期日本的模拟高清广播，到1999年国庆50周年高清转播，再到今天，高清技术问世多年后，终于可以快速向市场普及。与其说高清的技术在等待市场，不如说市场与技术找到一个新的平衡点。 2、 数字视频的多样性体现了对视频信息利用的效率。数字视频发展到数字高清，其多样性特征就越来越明显，标准多，制式多，格式多，变化多。就视频本身来说，对更高视觉质量的要求，体现在不同的制式和标准中，没有用一个最高的标准去统一，就是体现了对视频信息效率的要求。当然还有各种格式的压缩，也是技术根据需求而变化的体现 3、 HDV方式体现了消费市场对信息效率的要求。不同的消费市场应用不同的技术，体现了市场的价值观，对消费类市场来说，追求高效率是很正常的，所以应用了针对终端用户的技术和使用方式。但在很多场合中，这个技术应用到专业市场也很合适，这是因为电视作为传递信息的工具，并不分消费应用和专业应用。 4、 压缩是提高视频信息效率的工具。压缩技术的核心是主动地丢弃效率相对低的信息，保存更高效率的信息，所以它必然是提高信息效率的工具。那么，针对不同的需求就要使用不同的工具。在提高效率的同时，也要寻求平衡和妥协。比如，对同样的格式，才利于交换，对广播就更是如此。 5、 高效率不等于高质量。有时候往往是相反的，高质量反而效率低。对广播电视制作，在节目制作中采用高质量而不追求效率，是因为它的广播范围很广，传播的效率很高，总体的效率并不低。这是由市场所决定的。 6、 在质量和效率的权衡中还会有新格式出现。高清的标准和制式基本是定下来了，比如1080i和720p，还有广播传输的压缩方式等。而记录的压缩方式，制作的压缩方式还会有新的面孔出现。一方面技术在进步，另一方面市场在选择。 |
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| 对高清的新认识，不止是针对电视屏幕的宽高比16:9还是4:3，这个命题来源于对我国的标准清晰度电视，是否要将电视宽高比从4∶3改为16∶9。对技术来说，这个命题是矛盾和复杂的，但它给我们带来的思考却是新鲜和现实的。无论采用什么技术，在操作市场时不能忘记的是电视节目的普通观众。 | ||||||||
| 简单地从技术上理解高清 | ||||||||
| a、高清是很宽的范畴，高清的标准在空间上展开了（从720*576到1920*1080），在时间上展开了（从25P/50i到50P），在声音方面展开了（AC3和环绕立体声），是更宽广的领域。 b、众多的格式和标准是对电视内容的不同解释。电视节目有不同的内容，根据内容来选择技术是理性的，尤其是在市场经济的时代。所以说，不同的节目内容就需要不同的标准和格式。 c、高清标准（制式）可以理解为是一个技术的上限。数字电视标准所规定的不是电视质量的全部，而是一个结构和框架，有一个最大的承载量，可以理解为是技术质量的上限。既然是上限，只要是符合这个结构的标准，不同的技术质量都可以承载的。比如标清也可以转成高清。在标清时代，有不同格式的录象机，它们代表了不同技术质量的标清。 d、清晰度是视频的最重要评价指标之一，清晰度的提高给人的视觉冲击是明显的，需要注意的是清晰度的不同表现，比如静态清晰度与动态清晰度。还有在其它技术因素变化的情况下对清晰度产生的影响，比如亮度层次对清晰度的影响；还有清晰度对其它视频指标的影响，比如清晰度对信噪比的影响。清晰度也是在一定条件下变化的。 e、清晰度不是视频的全部，从技术上看不是，从内容上看更不是。所以，要从技术的角度看电视，要从艺术的角度看电视，也要从市场的角度看电视。 f、高清是代替标清的吗？这不止是由技术决定的，也要由市场来决定。从目前来看，收看高清的条件还是比较复杂的，不是简单的金钱换技术、换设备的问题。还要解决制作、存储、传输等一系列问题。标清甚至低清都有广泛的市场。 g、如果高清、标清是长期共存的关系，标清和高清是兼容的关系，标清变成16∶9也就更合理了。16∶9对普及平板电视是非常有利的，平板电视的普及对高清节目的普及是非常有利的。 |
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| 单箱载EFP系统的设计与应用是一个普通的技术命题，我通过一个简单的技术应用提出技术与应用结合，技术与内容结合的思路。 | ||||||||
| “在电视节目制作领域，EFP系统早就形成了标准的操作规范，随着技术的发展，不断有更新的设备出现，但现场节目制作的基本原理没有变。”在这个基础上，我们为专门的用户群设计方便、经济和高质量的产品。我们希望这样的 a、系统不但能为专业用户提供更方便的选择，更重要的是把专业的技术普及到基层的用户。 决定市场胜负的不仅是技术。技术的先进性是市场竞争的重要因素，获得应用的机会也是非常重要的。在视频技术领域前有VHS与Betamax之争，后有Betacam与M2之战。今天也有不同技术的竞争，不一定是技术领先就赢得竞争。技术只有在应用中才能不断获得创新和改进的动力。 b、不同的应用使用不同的技术。不是一种技术可以统治天下，在实际应用中，要追求的是实际的结果和效率。在同等的代价条件下，要追求最好的效果；在可以接受的质量条件下，要追求代价最小。 c、现场节目制作体现了应用的价值。单箱载EFP系统体现了应用的简单、方便、快捷和稳定，当然也没有忽视质量 简单和稳定的价值。简单和稳定就是应用价值的体现，没有稳定一切技术的优势都无法体现，没有稳定的设备，内容的价值也不能体现。作为操作设备的人也是可能出错的，简单是稳定的重要条件，简单也是专门的技术。单箱体是一种简单；轻便也是一种简单。 d、内容的价值高于技术的价值。产品的技术和系统的技术要服务于内容的创作，而不能因为追求技术而限制了内容的创作。表现为强调技术质量而忽视了使用的方便性，强调技术的先进性，而忽视技术带来的新问题，尤其是对使用的影响。没有内容的价值，就没有技术的价值，如果盲目地强调技术的质量和先进性，只是对资源的浪费。 e、人的价值高于设备的价值。只重视购买设备而忽视培养人不能获得应用价值的体现。单箱载EFP是小型的现场节目制作系统，它的操作和运行技术是综合技术的体现，包括现场摄影、切换编辑、指挥调动、策划包装、现场录音等。需要操作人员综合素质的提高和操作人员互相配合。 |
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| a、什么是低成本的高清，低成本是一门应用技术 从低成本标清发展到低成本高清，低成本不是简单的低价格，也不是简单的性能价格比，而是对市场的见解，对应用的选择，是一门应用技术。高清设备的价格和系统的复杂阻碍了高清节目的丰富，也就阻碍了自身的普及。通过对不同应用的解析,简化系统和设备,是低成本的一个思路. b、低成本不等于低质量。降低质量是当然的降低成本的方法，但不是全部。在当前高清的技术市场上，技术的发展并不平衡，存在选择的机会，也就是存在降低成本的机会；发掘新的应用和对系统和功能的简化也是降低成本的方法 c、低成本来自于对市场的分析和判断。在高清很宽的范畴中，本身存在着低成本设备发展的空间。有人使用HDV摄象机拍摄的风光片，记录片取得了很好的效果；也有人用ENG摄象机代替演播室摄象机，或者用移动箱代替转播车，都是低成本运营的手段。一般情况下，高质量总是与大规模应用结合在一起的，相比之下，小规模应用就是低成本系统的市场。在电视节目竞争日益激烈的今天，快速、鲜活是电视节目的生命。小型和快速移动的设备是市场提出的需求。 d、低成本着重于提高设备的使用效率。对于传统的EFP应用，使用传统的演播室摄象机系统；对低成本EFP，强调使用ENG摄象机代替演播室摄象机，提高了摄象机的使用效率，对系统来说，减少了占系统成本很大部分的摄象机的成本，就是低成本。对演播室摄象机提供的专业功能，如通话、提示等，可以采用国产技术来实现。 e、低成本体现在设备的配套与集成。如果只是单件设备的低成本，则对整个系统成本的影响并不大；而专门设计使多种低成本设备集成的系统，就有很突出的低成本价值。所以，低成本集成不是着重降低设备的质量，而是着眼与对应用的发掘、对应用的创新。比如小型化是典型的集成技术，对箱式EFP系统，把一个高质量多讯道EFP系统集成在一个单箱系统时，系统的价值就提升了，因为它可以非常方便地收在一部普通轿车内，在很多应用中代替转播车了。为小型化，专门设计了显示、电源、字幕、硬盘录象等设备，这些技术的采用都是瞄准了应用的需求，瞄准了使用的方便。这种低成本的概念加起来就体现了一个大幅度的低成本，其意义就更大了。 f、低成本高清突出表现高清的使用价值。一个价值2万的HDV摄象机，在适当的条件下，能够充分表现其高清的技术特点，其使用价值可能高于比它贵10倍的标清摄象机。作为低成本高清系统也是一样，它的价值体现在高清，相对与昂贵的大型高清设备和表现力平庸的标清设备，低成本高清的价值是很突出的。 |
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| 低成本高清演播室和现场节目制作系统的定位 | ||||||||
| 1、 体现高清最重要的特点：高清的最重要特点是清晰度，要把清晰度的优势表现出来，比如我们展示高清系统，就要使用大屏幕的投影机，这就是发挥高清的特点。当然这个应用不是局限于广播电视领域，教育、科研、体育、政府、军事等领域都有应用的价值。 2、 满足必须的使用功能：使用是最重要的，不论高清还是标清，要把节目完整地做出来，而不能有明显的漏洞和缺陷。多余的功能可以简化。既然系统的应用不是局限在广播领域，其功能和使用需求当然也是不一样的，是完全可以简化的。 |
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| 新一代高清/标清低成本现场节目制作的创新思路： | ||||||||
| 1、
突破传统的演播室摄象机体系 传统的演播室摄象机是专门应用于演播室的，采用CCU控制单元，遥控控制单元和多机联调控制单元，26芯或三同轴电缆。这样的配置是价格高昂的主要原因。而在相对小的应用环境，这样的配置是雍余的。演播室摄象机完成的主要功能是高质量的信号通道，摄象机后台控制，通话和提示功能，返送视频信号。其中最重要的是高质量视频信号通道，这个功能当前有许多ENG摄象机也是具备的。其它的返送视频，通话与提示信号是可以通过国产化技术手段达到的。所以，突破传统的演播室摄象机体系是低成本的重要手段。 2、 灵活多变，体现高清特点的显示系统 多讯道的演播室系统，显示器的数量和质量是关键因素。对于小规模应用，尤其是单箱载系统的设计，显示器的安排是一个难点。对高清信号，能够显示1920*1080全高清的显示器在24寸以上，对一个5个摄象机讯道的规模，需要有10个显示窗口要求，这是一个很大的体积，是对高清箱载最大的挑战。 有人提出一种技术，是将摄象机讯道和预监信号下变换成标清，用小尺寸监视器显示，只是将节目输出用大尺寸显示器显示。这样的方案的优点是，解决了监视信号的需求，价格也相对便宜。但是，显示的清晰度却不能满足监看高清的要求，不能适应高质量制作的要求。还有一个方案是使用多画面分割显示系统，自由分割显示多路视频、音频、字符、图标、提示信息。高质量的图象分割系统对分割图象的操作是非常自由和方便的，可以随意改变分割显示，也可以预存多种分割效果供随时调用，还可以随意指定任何画面全屏显示，达到全高清的效果。 3、 单箱载，坚持这个特色 将所有设备和大尺寸显示器安置在一个飞行箱内是不可想象的。如果是分成二箱或多箱，系统连接就很麻烦。尤其是对操作人员，需要有良好的视角和操作位置。专门设计的机械构造，巧妙地解决了大屏幕显示器的安置问题，即可以拥有良好的操作视角，也可以与设备箱融为一体，也可以方便地拆卸和运输，就象安置在一个飞行箱内一样。 单箱载EFP系统是一个特色。传统的演播室，转播车，多箱载EFP系统是不同的应用形式，其中转播车是最具应用灵活性的，也是造价最昂贵的。单箱载系统保持了箱载系统造价便宜的优势，突出了小型化、操作灵活的优势，可以很方便地搬运到各种车辆上，系统连接极其简单，在应用灵活和方便程度上与转播车相当，可以说是小型转播车的代替产品。 |
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| 低成本高清现场节目制作系统实例 | ||||||||
| Switchbox HD/SD是第一个单箱载全高清现场节目制作系统，它的特征是： | ||||||||
| 一、采用高/标清数字视频切换台，其中4∶2∶2取样10bit量化保证了其视频通道质量不逊于任何高档切换台。5路视频输入和1级ME的操作方式决定了其小规模的应用特征。系统简单、使用方便、价格便宜 1、5路视频HD/SD-SDI视频输入 2、1路DVI-I输入 3、 内置图片与彩条、彩底发生器，可以作为视频源参与切换。 4、PGM、PVM、AUX输出 5、AUX输出可独立设定 6、高清模拟分量视频输出 |
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| 二、系统同步适应能力强，即可以外同步，也可以内同步操作，每路视频输入都具有帧同步器。可以与多种低成本摄象机连接，整体系统成本低 三、 多画面自由分割显示。可以显示多达10个自由组合画面，画面位置和大小随意可调整，可以设置20种分隔预选方案，随时调用。每个画面可以随时全屏显示，保证每个画面都可以监看全高清。可以显示音频电平、时钟、时间码还可以显示，文字信息和图标。 四、 可以连接计算机，使计算机显示作为视频一起参与切换。 五、 利用亮度键可以键入计算机显示字幕。专门设计的字幕软件，用于笔记本电脑。可以象字幕机一样操作字幕也可以利用键填充信号，对字幕赋予颜色、边、影和拖尾效果。 六、 通话和提示系统，是现场制作必须的功能。提示信息可以在分割屏幕上显示，也可以与通话信号一起，通过综合电缆传输到摄象机端，由摄象机通话分站分离出通话和提示灯信号。 |
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| 七、 单箱载结构设计，满足现场应用和运输的苛刻要求。采用专利技术，使全高清大屏幕显示器与设备箱巧妙结合。大屏幕与设备箱只连接电源和DVI电缆，其它设备连接全部在箱体内完成。大屏幕可以方便地安装和拆卸，就象摄象机上三角架一样方便。专门设计了为设备箱和大屏幕配套的运输箱，具备减震和保护的功能，其本身还是一个操作平台。 八、 系统配套灵活方便，可以与各种摄象机、录象机配套组成EFP系统。录象机的视频、音频可以通过多画面系统显示，系统还可以为摄象机提供选购的返送视频信号。 |
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| 可与Switchbox配套的录像机 | ||||||||
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| 可与SE-1000配套的摄像机 | ||||||||
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| 总结 | ||||||||
| 1、 由于数字高清电视技术的发展，改变了市场的格局，创造了新的机会。不止是对设备的生产商，更多的是对数字高清电视的应用。实际上，正是因为在应用领域和使用技术的发展，才给设备生产创造了新的机会。 2、 低成本高清的理念是针对高清领域节目需求的扩大，高清节目市场的推广，高清节目制作对人才的培养的要求等诸多因素对简单，快速，高性能价格比设备提出的需求而建立的。 3、 从简单地制造低成本设备到根据市场需求把一系列低成本设备集成为系统，体现了新的价值观，从而带动了新的应用理念和新的市场增长。 4、 把低成本设备的制造和系统集成结合起来是一门专门的技术，这种技术的创新是由于与应用技术的紧密结合而产生。在激烈的市场竞争中，低成本应用技术开辟了一块崭新的天地。 5、 从标清到高清，单箱载EFP是一个发展的技术理念，低成本不只是一个竞争手段，它更是一种思路，一门技术。它会带来更多应用的繁荣，它会带来更多应用的效益。 |
