張必成

國家新聞出版廣電總局北京地球站

數(shù)字電視制播網(wǎng)中彩色圖像信號的疊加

張必成

國家新聞出版廣電總局北京地球站

非線性編輯因其高度集成、聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)電視節(jié)目制作中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要從實(shí)際的廣播電視制播工作出發(fā)，對電視系統(tǒng)中鍵控技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行分析，探討在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，數(shù)字電視制播網(wǎng)中彩色圖像信號的疊加的具體解決措施，改善圖像摳像效果，旨在為我國數(shù)字電視制播工作提供參考。

非線性編輯 鍵控 圖像信號疊加

廣播電視節(jié)目的制作的核心就是編輯環(huán)節(jié)，在影視制作技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，非線性編輯技術(shù)因自身的優(yōu)點(diǎn)在電視節(jié)目制作中得到了廣泛的應(yīng)用，是對傳統(tǒng)線性編輯的一次重大改革。非線性編輯是在計(jì)算機(jī)平臺的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目制作編輯的，并且在影視制作的過程中以硬盤作為影視資源的儲存介質(zhì)。文章通過研究在Windows平臺上利用DirectShow編輯業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了對多種彩色圖像信號的疊加和摳像效果的改善。

1 非線性編輯的概述

非線性編輯是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一種電視節(jié)目制作處理技術(shù)，所以非線性編輯具有數(shù)字化優(yōu)點(diǎn)，對占存量較大的視頻資源進(jìn)行高效的管理。非線性編輯可以將視頻文件以數(shù)字化的方式記錄下來，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，最大程度的降低了數(shù)據(jù)資源的缺失，也呈現(xiàn)了影視節(jié)目制作的現(xiàn)代化特點(diǎn)。非線性編輯在電視節(jié)目制作中最直接的功能就是編輯功能，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施展開電視節(jié)目的編輯。不僅體現(xiàn)了傳統(tǒng)線性編輯的優(yōu)點(diǎn)，還實(shí)現(xiàn)了資源文件的可循環(huán)利用。資源文件的儲備可以隨時供設(shè)計(jì)者利用，編輯設(shè)計(jì)者可以不斷的進(jìn)行創(chuàng)新性的是試探，為高品質(zhì)的電視節(jié)目制作技術(shù)的形成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。非線性編輯系統(tǒng)具有錄制、編輯特技、字幕、動畫等多種功能，能夠使設(shè)計(jì)者快速的進(jìn)行素材選取?，F(xiàn)在非線性編輯系統(tǒng)在與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)融合的基礎(chǔ)上，能夠輸出多種格式的影視文件，為觀眾展示最好的影視節(jié)目效果。

2 彩色圖像信號的疊加

2.1 模擬疊加

圖1 亮度鍵原理

彩色圖像信號的疊加是在非線性編輯的基礎(chǔ)上提出的，通俗的講就是將數(shù)字圖像進(jìn)行“摳”和“填”，圖像信號的模擬添加是利用連續(xù)的信號通過特定的電路對圖像進(jìn)行疊加處理。在模擬疊加的過程中，首先，要進(jìn)行鍵信號的模擬疊加，其中摳圖和填圖是鍵控技術(shù)的關(guān)鍵所在，這種技術(shù)主要應(yīng)用于在畫面圖像上插入字幕、符號等對屏幕畫面進(jìn)行分割。其次，亮白鍵要求圖像要有較高的亮度反差，也就是圖像中作為前景的圖像要亮，其余圖像部分要暗，并且在亮度處理的過程中一定要按照亮度鍵原理控制監(jiān)控效果（如圖1）。第三，硬色鍵利用鍵源三基色信號或鍵源視頻信號中的色度分量產(chǎn)生鍵信號，電視節(jié)目中的前景圖像一一般是人，所以在幕布顏色設(shè)置的時候，一定要與人的膚色有較大的區(qū)別。例如CCTV-1每天播出的《天氣預(yù)報》，就是利用色鍵合成的圖像技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理軟件引入地圖，然后在圖像中填入不同的顏色，讓觀眾看到的畫面有更多視覺上的沖擊。第四，軟色鍵信號波形是前后沿很陡的矩形脈沖信號，其主要是將電視畫面圖像實(shí)現(xiàn)柔化，因?yàn)槿粘＞坝^的畫面較為生硬，軟色鍵是采用了線性鍵技術(shù)的色鍵，有效提升了電視畫面圖像的效果。

2.2 數(shù)字疊加

數(shù)字疊加技術(shù)可以將圖像模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號存儲在幀存儲器中，然后對轉(zhuǎn)化得到的數(shù)字信息進(jìn)行處理，就可以在電視畫面上呈現(xiàn)出各種特技效果。其中在數(shù)字疊加技術(shù)中涉及到很多的技術(shù)分支。第一，柔化鍵主要是用于模塊的細(xì)化處理。第二，線性鍵的發(fā)展是以軟色鍵為基礎(chǔ)的，其在應(yīng)用的過程中需要利用計(jì)算機(jī)圖像處理軟件實(shí)現(xiàn)前景與背景信號的疊加，如果在信號疊加的過程中，前景信號呈現(xiàn)半透明的狀態(tài)，要明確看到背景畫面，就要對前景信號進(jìn)行削弱處理（如圖2）。第三，數(shù)字色鍵主要是對畫面的分量進(jìn)行處理，每一個分量都會產(chǎn)生相關(guān)的鍵信號。第四，深度鍵一般是用于在電視節(jié)目中人物與虛擬場景之間遮擋關(guān)系的處理，其與傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)有所不同，其主要是利用三維實(shí)時虛擬演播室技術(shù)，對物體的有限數(shù)目進(jìn)行分層處理，然后物體被分別歸類到數(shù)目有限的幾個深度層中。

圖2 線性鍵原理

3 非線性編輯系統(tǒng)中的建模塊

非線性編輯系統(tǒng)在節(jié)目制作的過程中能夠展現(xiàn)出完美的摳像效果，尤其在圖像信號疊加的過程中，可以利用色度的區(qū)別，把單色背景去掉，改進(jìn)的電視及節(jié)目圖像編輯的程序流程，對圖像處理的數(shù)據(jù)算法進(jìn)行精確處理，對信號的輸入進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。這樣摳像后的視頻信號通過非線性編輯的特技處理后就可輸出。

4 結(jié)語

綜上所述，非線性編輯技術(shù)因自身的優(yōu)點(diǎn)在數(shù)字電視制播網(wǎng)中彩色圖像信號疊加中得到有效的應(yīng)用。彩色圖像信號的疊加在非線性編輯的基礎(chǔ)上進(jìn)行可以有效提升了電視畫面圖像的效果。非線性編輯系統(tǒng)在圖像信號疊加中能夠展現(xiàn)出完美的摳像效果，提升最終電視節(jié)目制作輸出的質(zhì)量。

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