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安防高清时代让生活变得更美

 2011-11-28 10:14:05 来源:转载 浏览量:2


  由于区域内业务需求、平台方案选择的差异,以及标准、协议不统一,要建立城市级统一综合的安防监控平台,实现对用户透明的视频资源互联互控,系统整合的难度较大。特别是对于已建成的局部区域视频监控系统,如何实现模拟、数字技术的集成,实现综合型的监控平台,安防系统

  由于区域内业务需求、平台方案选择的差异,以及标准、协议不统一,要建立城市级统一综合的安防监控平台,实现对用户透明的视频资源互联互控,系统整合的难度较大。特别是对于已建成的局部区域视频监控系统,如何实现模拟、数字技术的集成,实现综合型的监控平台,安防系统建设中的一个较为棘手的问题。数字时代的步伐明显加快,广播电视产业发生了巨大变革,伴随着高清技术转化为高清产品,数年来中科大洋投入了大量的研发资源对视音频产品,特别是配音产品进行了研发设计,始终在关键性技术方面保持着领先的地位。

  一 专业音频信号传输接口

  音频信号在网络系统环境中进行传输,无论是模拟信号也好,数字信号也好,都有相应的技术规范。将音频接口按照电器模式划分,分为平衡和非平衡两种。专业音频领域中,常见的平衡接口有XLR和TRS,而常见的非平衡接口有BNC和TS。对于TRS接口,又有3.25mmTRS和1/4”TRS等。

  3.25mmTRS接口俗称小三芯,用于传输2路单声道音频。这种接口由于电器特性的原因,不适合在演播室等广电领域中进行音频传输,而只能作为监听接口。而且,由于3.25mmTRS接口在与其他专业音频设备连接时,可能存在阻抗的诧异,这给音频信号传输带来不必要的麻烦和隐患。即使进行了接口转换,而阻抗匹配的问题也会导致音频信号在传输过程中出现反射叠加、波形畸变、相位偏移等状况。这些都会影响到信号的质量。所以统一采用标准的专业接口,不仅是同一网络环境中的音频传输的必要环节,也是多个网络环境中进行音频传输的重要环节。

  基于种种因素,大洋公司摒弃了无卡配音的概念,在对配音工作站进行选型和设计时,充分考虑了音频接口标准的问题,最新的D3-Dub系列产品均具备专业音频接口,可以保证音频传输质量,保证网络间信号传递的通畅性,使网络中不同设备间可以通过标准的接口自由衔接,直接从系统设计层面消除了一个可能引发网络内音频信号传输过程中的隐患。

  二 核心音频技术指标

  目前,数字视音频虽然得到大力的推广,但绝大多数的客户群体,依然是模数共存的状态,很多时候模拟信号仍不可或缺,甚至,在某些应用环境,模拟音频更是作为主要的音频信号源,基于这一点,势必要联系到频响范围、信噪比、动态范围和谐波失真这四项重要指标上。

  首先,频响范围可以拆分为频率范围和响应变化,这基本反映了配音工作站部分技术特性,在配音工作站的电路中,负责低频的旁路电容、和负责高频的寄生电容等元器件品质的好坏,直接表现在频响曲线的曲直状态。如果不考虑极高频部分,基本上一条平直的频响曲线表示声卡质量优良。如图所示,红色曲线表示在全音域范围内,均有良好的表现,片面理解这是一款性能不错的配音工作站。

  对比的蓝色曲线,显示其在高频表现较差,类似于早期的配音工作站的技术指标,这种情况下,配音质量可想而知。

  其次,信噪比,简单理解就是信号和噪声信号的比值。在配音工作站中,信噪比来源于模数转换时的采样频率,采样频率高低源于ADC的晶体振荡器的性能,采样频率越高信噪比越大,配音工作站的信噪比指标越好。

  再者,动态范围,就是声卡所能达到的最低电平与最高不失真电平之间的范围,动态范围取决于量化精度,同样,量化精度的大小,直接代表着配音工作站对音频处理能力的高低。

  最后一项,谐波失真,这个指标的具体情况比较复杂,基本上表示了由于电器特性或者是配音工作站本身原因所致的,凭空产生的额外的谐波相对于原始信号的比率,不考虑偶谐波的情况下,通常这个数值越小越好,但在某些非专业化的配音产品中,这项指标经常被掩盖起来。

  以上四项指标是非线性的配音产品的核心指标,但在某些配音产品中,经常会出现由于音频技术指标不合格,造成配音过程中音质差,性能无法保障的情况。所以在大洋新的D3-Dub配音产品家族中,加大了对音频指标的把关力度,充分考虑配音工作站内部各个环节的负面因素,通过技术革新和产品修缮,终于将D3-Dub系列产品的音频技术指标提高了一个档次,而那些非专业化的产品和设备是远不能比的。

  三 数字音频满度电平

  在EBU R 68-2000 和SMPTE RP 155-1997规范中,分别定义了两个标准,关于数字音频满度电平,应用于目前音频设备的过渡期。其中EBU R 68-2000规定工作电平为-18dBFS,满度电平为22dBu。SMPTE RP 155-1997规范中规定工作电平为-20dBFS,满度电平为24dBu。

  但这个规范经常被忽视,在一些业务应用中,我们仍能看到由于工作电平和满度电平不符合规范,而造成的播出时音频信号电平千差万别,这个问题是一个比较典型的遗留问题。

  配音产品是一款内部数字化处理的非线性音频设备,在内部处理运算时,进行的是数字化运算,所以,在前后端信号为模拟信号的情况下,AD/DA是必要的,也是必须的。

  不同的配音产品在进行AD/DA转换时,工作站本身能够处理的模拟电平是有限的,部分专业级别的音频产品是基于每个输入输出通道电平可调的,并且符合SMPTE RP 155-1997规范。而目前市场上很多的配音产品,不仅无法对单独的输入输出通道电平进行调节,而且无法保证SMPTE RP 155-1997规范中所规定的工作基准。

  当一款配音产品,无法满足此项标准时,也就意味着,当输入的模拟电平为20dBu时,很可能因为配音产品本身进行AD转换时,接受电平的能力不足,导致部分信号电平,因高出数字音频满度电平而被削波,从而造成信号的损失。

  为了解决这个问题,大洋凭借着优秀的基础技术研发力量,以及多年来在广电行业的技术积累沉淀,将数字音频满度电平相关规范作为重点,实施于产品的规划和设计中,也因此带来良好的效果。目前D3-Dub系列产品,完全可以满足该项标准,并已成功应用在一些重要的项目中。

  四 输出信号质量

  配音工作站离不开操作系统。对于目前主流的Windows系统,对大洋来讲不仅仅是一个系统平台,而且对于系统的核心环节,大洋也是给予了充分的关注和研究。

  在进行配音工作站的系统测试时,一个有趣的问题引起了我们的注意。我们发现,由于某些因素限制,输入信号在经过配音工作站输出时,信号被衰减了6dB。大洋没有轻易放过这个这个问题,虽然在某些时候,这个问题并不会给正常的配音工作带来多大的麻烦。

  通过一系列的验证,大洋找到了问题根源。Windows kernel mixer是Windows系统的内建调音台,工作于硬件之上,部分驱动之下,由于Windows kernel mixer本身的工作方式,会把输入的声音减小6dB,所以,一些配音产品,不管性能有多好,功能多么强大,由于无法避免Windows kernel mixer的这个问题,不得不将声音白白的削减6dB。

  针对该问题,大洋集中对配音工作站和Windows操作系统重新进行分析,这个问题迎刃而解。由于对硬件的控制进行了调整,现在的D3-Dub产品性能有了极大的提高,并且为某些重要功能的完善打下了坚实的基础。

  五 预留扩展接口

  随着高清技术的发展,越来越多的技术成果已经转化为产品,并被应用于广播电视的日常工作中,但在整个后期制作流程中,视频制作和音频制作产品革新速度始终存在着不同步的问题。虽然高清视频技术比比皆是,但是相对于高清视频而言的高保真环绕音频,却存在着一定的滞后。目前在非线性产品领域,仍然缺少成熟的配合高清视频应用的高保真环绕音频产品。

  大洋音频D3-Dub系列产品,满足高保真环绕音频的物理通道扩展和数字音频处理能力,着重强调了多通道输入和多通道输出的必要性,在D3-Dub中已经开始支持8通道同时录制,8通道同时播放,充分考虑了在日后高保真环绕音频系统的升级换代的情况,不仅可以进行实时的多路同时播放或播出,而且凭借对系统的调整,使D3-Dub对多路音频流的处理能力得到极大的提高,目前,甚至可以在网络环境中实时处理16路,乃至更多的音频流,而不会出现任何停顿和视音频不同步。16路音频流的意义不仅仅是D3-Dub配音工作站的性能的体现,也同时为在复杂的新闻后期音频制作中,实现多路音频、背景音的混音,提供了功能上的可行性参照。

  六 所听即所得

  灵活设置监听,所听即所得,这个问题一直伴随着业内早期的配音产品,并且在多路音频情况下一直不能很好得解决。众所周知,虽然配音工作站基本上可以分别实现2路通道输入同时2路通道输出,但在任意通路上随时切换监听,只能通过调音台或者是插拔音频线来完成。即使是这样,在通道数目增多得情况下,每增加一个输入输出通道,实现起来得繁琐程度就会加强,复杂度就会加大许多。基本上,不能在配音的过程中,为了实时监听到输入信号的情况而无限制地插拔音频线,这对于配音工作来讲,除了增加无谓的负担,没有任何好处。试想,繁琐得音频线几乎连专业音响师也不愿意经常换来换去,更何况是新闻记者和播音员了。

  怎样才能提供给客户最好的产品,一直是大洋所追求的。

  虽然这个问题并不会影响配音的质量和工作流程,但作为非线性制作网络中的一个环节,应该充分发挥非线性的作用,以提高工作效率为直接目的,不能一方面提高了配音工作效率,另一方面却将麻烦留给了使用者。

  因此,大洋的D3-Dub系列配音工作站,均采用了大洋专有的D3-Dub IMR技术。IMR技术全称Internal matrix router,可以实现配音平台内部的音频流切换和路由功能。当进行多路音频录制时,可以通过简单的一点式设置,将任意一个输入通道的音频信号,实时监听于任意一个输出通道。其中对于输入通道监听的数量和输出通道的对应情况,实现了以该款D3-Dub系列配音工作站本身支持物理的输入、输出通道数量为底线,根据需要进行灵活匹配的功能,解决了复杂录音时监听不便的问题。

  七 新闻配音常用音频特效

  随着电视台新闻节目水平的不断提高,新闻编辑工作的日益复杂化,其中不仅有新闻业务流程上的,也有新闻制作上的。新闻流程的灵活变化,新闻内容的丰富决定了在新闻制作过程中的特殊性和复杂性。涉及到新闻配音工作,就要考虑诸多因素,例如:对于节目中被采访者进行保护而进行变声特效制作。

  业内很多产品通常是通过素材的传递,将需要进行特效制作的音频素材有配音产品提交给额外的音频工作站,然后由额外音频工作站完成变声、变调等具有新闻业务特殊性的音频特效制作。最后,再反向进行一个素材的传递,提交回配音产品,繁琐流程影响了工作效率。

  大洋的D3-Dub配音产品有更好的解决方案,它遵照基于网络、新闻业务、适应复杂后期制作的设计思想,提供了针对新闻编辑,后期制作的强大的音频特效编辑功能。不仅提供变声、变调、时间变换、去呲声等针对新闻制作强化的音频特效外,还提供3类丰富的音频插件,3种独特的音频特效处理方式可供灵活使用。这其中的某些音频特效和调音台操作制作方式、音频特效制作方式、音频特效监听方式,甚至是过去只有极其昂贵的第三方专业音频工作站才有的功能,D3-Dub配音产品一一具备了。

  八 多格式音频混编

  在新闻制作的日常工作中,经常需要使用背景音乐,有外录采编的,有CD抓轨取得的,也有导入的MP3等等很多情况,这要求配音工作站必须支持不同采样率、不同量化精度、不同码率、不同压缩格式以及不同音频格式混合编辑的功能。而大多数情况下,业内的配音产品所支持的音频格式比较有限,对某些格式的音频文件需要进行转码后才能进行编辑,不仅耗时费力,音频素材质量也无法保障。为了解决这个问题,大洋提出了先进的MASM专项技术,MSM技术全称Multi audio stream mix,直译为多音频流混合技术,配合D3系列产品对视频的多格式混编技术,使得整套网络平台对源素材的兼容性得到极大的提高。

  在D3-Dub系列配音工作站中,对音频素材都采取无区别化的对待方式,这意味着编辑时,使用者完全不用考虑素材的具体属性,只需要各自的编辑创作。

  九 异构平台交互能力

  D3-Dub系列配音工作站是目前行业内唯一一款独立的配音产品。由于增加了系统环境、功能、性能的考虑,以及强大的音频特效编辑功能,使得D3-Dub系列配音工作站成为目前业内最接近音频工作站的网络配音产品。

  随着全台资源共享解决方案的实施,多系统解决方案的提出,对于使用专业音频工作站进行后期音频包装的应用环境中,D3-Dub配音工作站与专业的音频工作站进行工程交互成为一个重要的需求。 

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