长春广播电视台16：9标清电视节目制播实践

2018-01-04平李

数字传媒研究 2017年10期

关键词：标清电视机高清

苗平李杉

1.2.长春广播电视台吉林省长春市 130061

长春广播电视台16：9标清电视节目制播实践

苗平1李杉2

1.2.长春广播电视台吉林省长春市 130061

市级电视台多数频道仍处于标清播出状态，以4：3构图前期拍摄播出的电视节目，会在大多数习惯设置为16：9的电视机上产生图像变形。为了使观众的观看体验更舒适，长春广播电视台以16：9构图进行标清拍摄并播出节目，取得了良好的效果。本文就此实践中的技术应用进行论述。

16：9标清压缩变形

引言

目前，国内电视节目的播出处于标清向全面高清的过渡期。有的电视台还在传送标清电视节目，有的电视台则实现了少量的高、标清节目同时播出。绝大多数家庭购置了16：9的宽屏电视机，但在收看标清电视节目时，观众习惯于将电视机的比例模式调整为16：9，严重影响了收视效果。为此，长春广播电视台决定在升级到高清播出之前，先行探索并实践变形16：9标清节目的制作与播出。

1 标清与高清

本文中所指的“标清”是“标准清晰度”的简称。我国电视行业使用的标清视频帧的宽高比比例统一为4：3，电视台（站）和电视接收设备生产厂商都遵循这一比例。即使是采用某种技巧使得标清电视信号能够以16：9的宽高比正常播放，电视台发送的电视信号在本质上依然是4：3。正因如此，我们使用“具有16：9效果的标清”或“可以用16：9收视的标清电视节目”。

本文中所指的“高清”是“高清晰度”的简称。高清视频帧的宽高比有多种，例如，4：3、14：9和16：9等。国内电视行业使用的比例统一为16：9。

随着生活水平的提高，大屏幕的电视机开始走进市民家庭，大尺寸的液晶电视机和等离子电视机已逐渐取代了传统的老式电视机。传统的老式电视机大都使用阴极射线管（CRT），只能显示宽高比为4：3的电视画面。

从2005年开始，在全世界范围内已经基本不再生产4：3的电视机，取而代之的是能收看高清电视节目的宽屏电视机，主流的宽高比是16：9。

现今的宽屏电视机都允许调整显示比例，以兼顾那些仍然采用4：3画幅的电视节目。在16：9的宽屏电视机上收看4：3画幅的标清节目，要想画面不变形，只能是在屏幕上居中显示一个宽高比为4：3的画面，但屏幕的两边无法显示画面。绝大多数观众的收视习惯是看全屏画面。以全屏16：9的方式收看4：3的电视节目，画面将被水平拉伸并严重变形，人脸变宽，身体变胖，收视效果大打折扣。

2 基本原理

16：9收视效果的标清电视节目要通过高清信号下变换得到。

以摄像机的摄取、记录和屏幕还原为例，有两种方式。

2.1 信封模式

如图1所示，摄像机按16：9构图并获得高清视频信号，然后执行按比例缩小到4：3视频帧的下变换。经过下变换之后，获得的标清视频图像是遮幅的，添加了上下两个边条（Sidebar），即所谓的信封（Letterbox）模式。

图1 摄像机16：9到4：3视频帧的下变换

如图2所示，信封模式的标清视频帧在传统的4：3电视上呈现时，依然是遮幅效果。

对于宽屏电视机而言，可以调节图像比例模式，因此，要想正确呈现原始的图像，可以两种方式进行。

（1）将电视机调整为标准模式。在这种模式下，电视机不对视频画面进行任何缩小或放大处理，而是居中显示为两侧都有边框的图像，这称为邮筒（Pillarbox）模式。由于原始的视频信号是遮幅的，使得整个图像的四周都有边框。

（2）将电视机调整为边缘放大框。在这种模式下，电视机将对视频画面进行向四周扩散的拉伸处理。此时，原始视频画面可以完整呈现。

图2 宽屏电视机呈现原始图像的两种方式

2.2 压缩模式

如图3所示，先按16：9的宽高比构图，这对于具有16：9传感器的摄像机来说很容易做到，而对于具有4：3传感器的摄像机来说，可以通过遮挡场景的上下部分进行，或者加装一个变形镜头。

在垂直方向拉伸摄取的图像，使其宽高比变为4：3，即使其完全填满4：3视频帧。但因其实际是由16：9压缩变形而来，故又称变形16：9（anamorphic 16∶9）。

图3 压缩模式

如图4所示，以压缩方式得到的视频帧，在传统的4：3电视机上呈现时，画面依然是变形的。当它在宽屏电视机上呈现时，如果比例模式设置为标准，则图像依然是变形的，且是两侧加边的邮筒模式。

实际上，这种视频帧最佳的收看方式是将电视机调整为拉伸模式。此时，图像向两侧扩展，但高度不变，于是得到一个具有16：9效果的正常图像。

图4 拉伸模式

电视行业，通过图像变形技术实现具有16：9效果的标清节目播出，在欧美国家出现较早，国内很多电视台也采用这种方式，比如，东方卫视标清频道、天津卫视标清频道、辽宁卫视标清频道等。

电视观众的收视习惯是将图像调整为16：9，再加上有很多频道已经实现了具有16：9效果的标清播出，在不改变用户习惯的前提下，我台认为最佳的做法是采用压缩变形的方式实现具有16：9效果的标清制播。

3 制播实践

以新闻生产环节为例，无非是前期拍摄、后期编辑，混以演播室、主持人的串联视频，再加上可能会有的广告进行录播或直播。我们对新闻线全部前期ENG摄像机进行了摸底，发现均可实现16：9拍摄。

同时，我们对演播室内的摄像机进行整理，发现绝大多数可以实现16：9拍摄并可以进行压缩方式下变换。

对于现有的视频切换台、矩阵、视频分配放大器、帧同步设备、录像机和非线性编辑系统来说，具有16：9效果的标清视频信号在本质上依然是标清视频信号，因此，没有任何影响。

但监视墙和画面分割器存在显示比例问题。我台的演播室较多，大部分监视墙是近年新建的大屏幕，由画面分割器提供监视窗口，且大都以标清4：3模式显示，需要重新设置画面分割器，将大屏分割为16：9的窗口。对于少量CRT监视器，只能维持现状，等待将来按高清标准重新建设。

电视台在播出的过程中会积累下大量的影像资料，且会在之后的节目中使用。这些历年来积累下来的标清素材都是没有经过压缩变形的，要想在新的制播形态中使用，需要进行转换。原则上可以通过非线性编辑系统解决，但生成需要花费时间。因此，可以考虑先将存档的标清素材通过硬件上变换为16：9高清，再进行下变换为16：9标清，如图5所示。