当前，电视设备正处于从模拟向数字过渡的阶段，SONY、松下、JVC等公司纷纷推出了最新的数字摄、录、编设备。同时，国内外的视频公司也推出了非线性编辑及网络服务器系统。电视制作设备的数字化已势在必行。由于各台现有设备及经济状况各不相同，向数字化过渡的途径又有多种，本文针对部分数字化电视设备，根据节目的采集、编辑两大方面对设备的需求作一些探讨。
　　一、接口介绍
　　正如人们向往数字电视节目精美绝伦的声图质量一样，电视制作设备的数字化也令电视工作者向往。经过众多先行者的尝试与努力，1982年CCIR通过了CCIR601建议演播室数字电视的编码参数（4:2:2格式）。其中亮度信号与两色差信号的抽样频率分别是13.5MHz与6.75MHz，其比例关系为4:2:2信号为8比特量化标准，传输编码方式为PCM，完成数字化过程。此时的二进制编码为不压缩编码。但电视信号的数据量巨大，数据流码率高达216Mbps，对硬件要求极其苛刻。因此发展了数据压缩技术及制定了各种数据压缩标准。不同标准产生不同的码率。在数字设备之间，对于不同标准的压缩数据则需要相应的数字接口来传输，当前的数字接口一般有以下几种。
　　1 串行数字分量接口（SDI）
　　CCIR601建议是信号抽样标准而不是接口标准，建议的串行传输标准旨在传送10bit数据，时钟频率为27MHz，10比特（bit）量化，码率高达270 Mbps。并且还可传送4～8路数字音频信号，用单根BNC电缆传送，最长传送距离300米。目前的数字设备大多数具有SDI接口。
　　2 IEEE-1394数字接口
　　该接口又称为Fire ware，目前只有码率为100Mbps的实用产品，单根电缆传送，最多可连16台设备，每两个设备之间最长电缆为4.5米。世界上现有50多个厂家以不同方式参与该接口的开发，包括松下、AVID、IMMIX、TEDTRONIX和FAST等。
　　3 四倍速接口
　　压缩数据在一个打包器中打包，在原数据中加进错误校正码后即可送出4倍于原容量的数据包。其快速的优点显而易见。四倍速接口有多种类型，互相不可通用。松下的DVCPRO采用CSDI格式；SONY的DVCAM采用QSDI格式，Betacam SX采用SDDI格式。
　　4 数字音频接口AES/EBU
　　二者在实质上相同，物理上不能互换，后者输入和输出均采用变压器耦合。广播级的AES/EBU信号采用双相标识编码（BIPHASE MARK COCLING），48kHz取样，16、20或24比特量化，110欧姆平衡连接。
　　5 小型计算机系统接口（SCSI）
　　该接口是非线性编辑系统中素材硬盘与计算机内部总线相连最常用的接口。Betacam SX格式的DNW系列盘带结合机也提供了和外接硬盘相连接的SCSI输出接口。SCSI允许多个I/O任务并行操作，传输速度快。目前常用的是SCSI-2接口，与冗余磁盘阵列（RAID）配合，可以达到目前SCSI接口所能达到的最高传输速率40Mbps。此外，还有光纤数字数据接口FDDI，其速度可达1～2Gbps，视频节目制作网络可采用该高速接口。DVCPRO的DVCS接口，传送原始5:1压缩的DVCPRO图像数据。
　　各种接口的选择必须与系统选型相适应，方能配合默契。

　　二、常用的数据压缩标准
　　目前广播电视领域，M-JPEG和MPEG-2是常用的压缩标准。JPEG是对静止图像采用帧内编码压缩方式，而M-JPEG是按活动图像的正常要求速度，每秒完成对25帧图像的帧内压缩这种压缩方式单独地完整地压缩每一帧，在编辑过程中可随机存取任意帧，来进行精确到帧的编辑。M-JPEG的压缩和解压是对称的，可由相同的硬件与软件实现。但M-JPEG不对帧间的时间冗余进行压缩，故压缩效率不够高。
　　MPEG-2采用了帧内编码与帧间编码方式，它在图像组内分为I帧（帧内编码帧）、P帧（向前预测编码帧）、B帧（双向预测帧），对它们采取不同的压缩编码方式。在帧间预测压缩中，以若干帧图像作为一个图像组进行处理，一个图像组内视频图像的帧数对压缩比和图像质量有较大影响。同等压缩比下，帧数愈多图像质量愈高，但这对于后期制作中随机存取某一帧不利。MPEG-2在处理图像的“简单”与“复杂”区域能自动变换压缩率，它能在同一帧内使用不同的压缩比，因而更加有效。而M-JPEG中，同一帧必须使用同一压缩比。在压缩成相同图像质量的条件下，MPEG-2图像所占的空间只是M-JPEG图像的10～15％。此外，MPEG-2是用于DVD-ROM和DVB的标准，它与DV和DVCPRO格式使用相同的编码结构，BETACAM SX也是基于MPEG-2。MPEG-2已逐渐成为有广泛基础的压缩格式。在图像采集、制作、传输、播出各领域中，用MPEG-2已是大势所趋。

　　三、选择设备应考虑的有关因素
　　1 图像质量
　　在电视节目的制作过程中，最能体现数字化给图像质量带来好处的是录像机。数字节目制作特点是多代复制基本上不影响图像质量，把原始54dB的信噪比和6MHz带宽一直保持到播出。在模拟环境向数字过渡的过程中，从经济角度考虑，可先从录像机入手。
　　在数字录像机中，非压缩数字分量设备D1、D5的图像质量高，但其昂贵的价格令人止步。SONY于93年推出的数字BETACAM格式，4:2:2抽样，10bit量化，帧内2:1压缩，它继承了作为主流格式的BETACAM的概念，图像质量和多代复制能力极佳，是当今数字压缩设备中的最高档次。
　　松下公司推出的DVCPRO格式设备，被认定为D7，现有DVCPRO25和DVCPRO50两种类型，DVCPRO50按4:2:2抽样，8BIT量化，帧内3.3:1压缩，码率为50MBPS，图像质量与DVW相当。DVCPRO25则按4:1:1抽样，8BIT量化，帧内5:1压缩，码率为25Mbps，图像质量与PVW相当。
　　JVC公司的BIGITAL-S被认定为D9格式，它以4:2:2抽样，8bit量化，帧内为3.3:1压缩，码率为50Mbps，图像质量接近DVW。
　　SONY公司新推出BETACAM SX4:2:2抽样，8bit量化，采用基于MPEG-2P ML演播类型压缩方式，帧间10:1压缩，码率为18Mbps，是现在几种数字机中码率最低者，因此降低了运行成本，其图像质量可达BVW水平。SONY在家用DV格式上开发的DVCAM格式4:2:2采样（色度信号U、V在垂直方向隔行采样），8bit量化，帧内5:1压缩，图像质量接近PVW水平。
　　以上几种数字录像机的图像质量均不低于PVW水平，而目前非线性编辑系统的图像质量在低压缩比下理论上可达DVW水平，在实用中可达BVW或PVW水平，也不低于PVW水平。
　　2 开放性
　　目前的数字化设备呈现“百花齐放，百家争鸣”的局面。各厂家的设备在格式上各不相同，只有在各自系统内才能进行的数字化链接，否则，必须经过压缩、解压，才能由标准接口传送数据。相比之下，DVCPRO的开放性大些，它采用IEEE-1394接口，可与很多公司的非线性设备进行数字化链接。在非线性编辑方面，以往也同样存在开放性不好的问题。同样是采用M-JPEG或MPEG-2标准，所以不同厂家生产的非线性编辑设备之间不具有互换性，因为在压缩标准中只对压缩方式作原则性的句法规定，对许多具体参数值和实施细节未作约束。所幸的是，加拿大MATROX公司推出了一套PCI总线视频卡DIGISUITE和基于ACTIVEMOVIE的WINDOWS NT软件开发工具，各大公司争先往DIGISUITE上移植它们的软件，这意味着非线性编辑系统将使用统一软硬件平台，这使各系统具有良好的开放性。从开放性讲，计算机公司比视频公司要做得好。
　　3 兼容性
　　虽然各厂家在设备开放性上不尽完善，但同一厂家的设备在新旧兼容方面却作了周全的考虑。如数字BETACAM和BETACAN SX均具有向下兼容的特点，均可重放模拟BETACAM或BETACAM SP磁带。JVC的DIGITAL-S格式BR-D51E机可重放S-VHS磁带。松下的DVCPRO50可重放DVCPRO25磁带，并且也可重放家用DV格式磁带。这为新闻素材来源开创广阔的天地。

　　四、全面向数字化过渡
　　1 图像采集
　　在向数字化过渡中已出现多种格式。BETACAM SX的DNV-5录像机单元可与现有的具有标准50芯模拟接口摄像机相连接，并且它可采用现存的BETACAM磁带，以提高系统的效率和经济性。
　　DVCAM摄像机把每个所拍镜头第一帧画面作为“索引画面”记录到带盒存储器器芯片上，这种功能被称为CLIP LINK，它从摄像前期就参与非线性编辑。
　　DIGITAL-S格式录像机单元BR-D40也可与具有标准50芯总接口的模拟机相连接，它采用1/2英寸金属带，走带机构是以成熟可靠的S-VHS走带机构为基础。
　　DVCPRO数字处理摄录一体机全部重量仅5公斤多，非常轻便，特适合于新闻用，由于它采用DV格式1/4英寸盒带，兼容家用DV格式，这为新闻的广泛来源打下基础。由于该机型推出时机较早，较早渗透入中国市场，已被各电视台用于新闻等节目采集。
　　目前磁盘虽然在价格和容量上与磁带相比处于劣势，但在适合摄像机工作特点的非线性记录方面却具有绝对优势，它没有预卷时间积累的消耗和单向记录的限制，利用率高，操作简便，尤其适应于后期非线性编辑。因此磁盘摄像机是很有发展前途的。
　　2 节目编辑
　　节目编辑在制作过程中占很大比重，与图像采集相适应的几种数字格式其突出的编辑特点大都和非线性相连接。如BETACAM SX盘带结合录像机，控制面板可以对硬盘和磁带进行基本的编辑操作，一旦素材被记录到硬盘中，就可以在录像机中进行非线性编辑，其18Mbps的压缩数据流可在SDDI网上以4倍速传输，该系统主要考虑与台内网络系统中的节目服务器和播出服务器相结合使用，比较适合于需高效大量制作节目，且建有台内网络系统的大中型电视台。
　　DVCAM录像机与ES-7编辑站配套使用时，可在系统中利用高速接口SDDI进行4倍速传输，支持线性、非线性及半非线性操作。该系统主要考虑与台内网络系统中的节目服务器和播出服务器相结合使用，比较适合于需高效大量制作节目且建有台内网络系统的大中型电视台。DIGITAL-S编辑录机的录、放磁头分开，且重放磁头超前90度，故该机具有先进的预读功能，作字幕等工作在一台机上就可以完成。
　　JVC同样也开发CSDI接口，以实现无损伤地高速传输素材（２倍速），JVC亦推出了MW-S100非线性编辑系统。
　　在数字化进程中，非线性编辑是一个重要方面。由于计算机技术的迅猛发展，非线性编辑会越来越成熟，传统的特技机、编辑控制器、字幕机和调音台等设备，可由基于计算机的数字化编辑方式所代替。无论是工程技术人员还是编辑记者，都应对这一崭新的制作方式有所认识。
　　美国AVID公司、MEDIA-100公司及德国FAST公司均推出自己产品，国内字幕机公司也不甘寂寞，新奥特、大洋、索贝多年从事视频产品的开发与研制，深入了解电视部门的使用要求，中文字幕和汉化软件是它们的优势。非线性虽起源于国外，但在中国市场上，可能还会象字幕机的发展一样，走国产化道路。国外开发的产品，尤其是软件，价格昂贵，且英文界面不易操作，西方的思维习惯也与中国不同。中国可以发挥国内软件技术和本地服务的优势，中国人自己开发的软件更符合中国人的思维习惯，因而简便易用，中文界面也易于操作，其中文字幕又胜过任何国外产品。同时价格能使市场接受，相信国产非线性编辑系统会蓬勃地发展起来。
　　与此同时，我们也应认识到，数字化进程不仅仅是设备的更新换代，更是一场人才、知识结构的变革，时代愈来愈需要既精通数字电视又擅长计算机网络和通信技术的复合型人才。作为今天的电视工作者，应抓住机遇，加强学习，提高自身整体素质，去开创电视事业美好的未来。