这几年高清晰度电视(HDTV)成为一 个热门话题，大批HDTV设备不断涌现，价格也不断下降，特别是后期设备。目前大屏幕显示设备如LCD、等离子等都是采用逐行扫描格式设计的，它们的分辨率能达到1920×1080、1440×768甚至更高，完全能够满足HDTV的分辨率要求，有利于HDTV的普及。

表１

表２

HDTV节目制作

　　在HDTV格式方面，围绕1080i和720p的争论一直没有停止过。Sony一直推介1080i，松下支持720p，Thomson和其它一些公司则生产多格式高清设备。各种HDTV格式中，图像分辨率一般是1920×1080或1280×720。对于制作而言，有三种格式比较重要：1920×1080(60/50i)、1920×1080(24/25p/30p)、1280×720(60p)，它们都是1920×1080/50p的子集。1920×1080/50p结合了高分辨率和出色的图像运动描述，非常适合于高质量节目制作应用。

高清(HD)信号转换成标清(SD)信号时，要经过下变换和滤镜处理以去掉假频(Alias)分量扰动所产生的折叠失真。我们知道，空间域滤波的副作用是假频，时间域滤波的副作用是重影。最初采用隔行扫描是为了适应CRT管的扫描的限制而减小数据率，代价是增加了高分辨率运动画面的假频分量。幸运的是，人眼对这些失真不敏感。720p与1080i相比，虽然降低了静态分辨率，但由于采用的是逐行扫描，具有出色的图像运动描述，下变换时不会产生隔行扫描所带来的失真，所以能提供很好的运动图像质量，而且对于传输而言减小了数据率。对于体育节目高清转播而言，采用720/60p是一个合适的选择。

因为特殊的Gamma、视觉感觉，美国很多肥皂剧最初是采用35mm胶片拍摄的，后来出于成本及制作周期的考虑，采用24p进行拍摄；与此同时，其它格式的高清也获得了广泛的应用。

高清前期制作设备

　　无压缩高清的数据量很大，如10b 1080i和1080p无压缩高清信号的数据率是：1920×1080＠25f/s=114.05MB/s。前期拍摄的时候，要采用数字压缩技术来降低记录数据率，从而将高清信号记录在磁带上。于是产生了很多不同格式的高清摄像机，如：松下的HD-D5、DVCPRO HD，Sony的HDCAM、HDV等；它们的压缩率也各不相同，如：4∶1、7∶1压缩等。有些格式的高清摄像机和后期设备结合紧密，构成低成本的高清制作解决方案，使用起来也比较方便。

HDCAM

HDCAM(SMPTE-274M)的压缩率约是7∶1，数据率约是185Mb/s，HDCAM系列摄像机性能较高。我台几年前购买了一台Sony的HDW-730摄像机、HDW-2000录像机、14"高清监视器，以及 XPRI 6.0非编等，组成高清前后期制作系统，尝试制作高清节目。XPRI6.0用于后期剪辑，功能相对简单了一点，而且没有配套的强大的特技及3D和字幕等软件；不过，该非编系统硬件做得比较好，如调音控制板、特技控制球、参数调整板等，使用起来比较方便。软件升级后，XPRI 7.0的功能比XPRI 6.0有了很大增强。

DVCPRO HD

DVCPRO HD的数据率为5.8～14MB/s。虽然该格式的数据压缩率比较大，但为许多后期设备所支持，能够满足低端用户对低成本高清节目制作的需要。DVCPRO°HD高清拍摄设备有AJ-HDC20A、AJ-HDX400摄录一体机、720p可变帧频摄录机(Varicam)AJ-HDC27F等；录像机设备有AJ-HD1200A等，可通过IEEE1394与非编系统连接。

HDV

HDV是基于DV的HD格式。JVC、佳能、夏普和Sony公司一起提出了HDV格式，它主要支持720p和1080i。HDV格式使用DV规格磁带记录高清图像，使用IEEE1394(火线)进行传送，采用MPEG-2 TS流帧间压缩、MPEG-2音频，分辨率高达1440×1080(JVC HDV摄像机的分辨率为1280×720)。目前有多种HDV摄像机，如：Sony的HDR-FX1、HVR-Z1C HDV，JVC的JVC-HD10U，通过选件Lu-miere HD以XML形式将素材输入非编。

作为低成本的高清格式，HDV摄像机必须与节目后期设备无缝连接，才能为用户提供低成本的高清制作解决方案。

高清制作配套设备

高清节目下变换成标清，难免会造成质量损失。那么，下变换后的节目与使用Digital Betacam等设备拍摄制作的节目在质量上有何区别？以Sony的HDCAM和Digital Betacam为例，将它们的主要性能指标列于表1。从中可以看出，两者很多指标是一样的，所以很多制作人员宁愿选择自己所熟悉的Digi-tal Betacam设备进行拍摄，也不愿意进行麻烦的下变换。另外，由于高清摄像机的景深小，常常出现聚焦不实等情况，这就对拍摄技巧提出了较高的要求，并要有配套完备的高清监视设备、完善的工作流程等。

进行高清节目制作，一般至少要配备高清摄像机、高清监视器、高清录像机、高清非编设备等，有条件的话还可配备大屏幕高清显示设备。一般的高清摄像机标配没有下变换输出功能，通过可选的摄像机内置的高清下变换板，就可以由摄像机输出模拟信号，这样在没有高清监视器的情况下就可以使用一般的监视器来监看。如果没有内置的转换板，则可以使用外置的转换接口，这些接口一般加在摄像机与电池之间。如Miranda的DVC-800是全10b下变换器和DV编码器，它提供多种输出以供监视、粗编及可配合多种电子采集设备使用，适用于Sony HDCAM、松下VariCam和池上高清摄像机进行下变换；DV信号包括嵌入式音频、时间码和其它元数据。

监看设备对于高清拍摄非常重要，用户可以选择HD CRT、HD液晶监视器或大屏幕显示设备作为监视设备。HD CRT作为高端监视设备，性能指标很高，但价格昂贵，而且比较笨重，很难拿到外景使用。比较经济的选择是使用接口卡配合大屏幕显示设备。如使用Black Magic Design公司的HD LINK下变换接口，配合任何有DVI-D接口的1920×1200分辨率的LCD显示器(如Apple的Cinema HD显示器，分辨率高达2560×1600象素)或等离子显示器等，就可以实现高清信号的监视；该接口除了支持4∶2∶2的SD和HD外，还支持Dual-Link 4∶4∶4 HD-SDI(顶级HD)信号。

当然，也可以使用Sony的Luma系列液晶HD监视器监看高清信号，有LMD-171W、LMD-230W、LMD-320W等型号可以选择。因为Luma有多种信号接口，使用起来非常方便，但分辨率只能达到1280×768。

由于液晶显示器的价格不断下降，而且性能指标(特别是对比度、亮度、视角等)已经很接近CRT，外景拍摄可以考虑使用8.4"液晶HD监视器替代HD CRT。如ERG的HDM-EV80D 8.4"液晶HD监视器、Sony的Luma LMD-9050液晶HD监视器等。小尺寸HD监视器对于外景拍摄来说使用比较方便，不过对于精确对焦并不是最理想的。而焦点准确与否会直接影响到画面的清晰度。与标清摄像机相比，高清摄像机的焦点难以控制，主要是受景深的影响。与电影胶片相比，由于成像尺寸小，景深比电影胶片要大。而与标清摄像机相比，因为CCD线数的增加直接使图像细节的清晰度提高，以至景深比标清摄像机更浅，长焦拍摄的时候，景深浅容易对焦。标清摄像机成像的锐度经过旁路电压调整而提高，高清摄像机为追求胶片效果而直接将图像成像，加上动态范围大，对细部的清晰度要求更高。小尺寸监视器的画面经过压缩，景深范围难以分辨，例如：景深浅时所能显现的范围不够，使拍摄者通过监视器很难判断焦点；另外，尺寸小的监视器很难反映画面的振动。因此，有条件的话，最好带上大尺寸的HD监视器(如20"的监视器等)。

在高清拍摄时，光圈的控制也很重要，应该将误差尽量控制在正负半档以内，这样才能获得色彩饱和、清晰的画面；尽量使用高色温灯，加大光量来提高亮度；使用小光圈来增加景深。从镜头焦距我们发现，普通高清镜头7.8mm处的视角范围相当于标清广角镜头5.2mm处的，16∶9构图可以获得更广的图像内容。为了更好地掌握16∶9构图，应该多学习电影的拍摄构图技巧。

高清后期制作设备

高清前期设备中，高端产品的可选择余地并不大，相比之下，高清后期设备的价格不断下降，有很多性价比不错的产品可供选择。在选择高清后期设备时，应该考虑整体软件的多功能性，节目制作、包装单靠一个非编软件是不够的，必需多个软件配合协作。很多时候是要在高清环境下使用标清素材，因此，系统是否支持HD和SD混编、能否实时SD上变换也是考虑的因素。

前期和后期制作中高清编码格式很多，如果前后期高清设备不能无缝连接，高清节目制作时则必须进行不同高清格式之间的编解码，难免带来质量损失。后期高清编码格式很多，如Avid DNxHD编码技术等。MPEG-2迭代压缩会导致画质劣化，有必要减少高清数据压缩/解压缩的次数。前期拍摄中，8b高清摄像机并不适合提供母版质量的节目；后期制作中，要达到更高的质量，特别是在做多层画面的键处理和多种效果合成的时候，需要多个软件协同工作，因而最好使用无压缩的高清数据格式或者针对多代合成而设计的10b或8b编码技术。表2对几种前后期高清格式进行了比较。

苹果的Final Cut Pro HD(FCP HD)和松下的DVCPRO HD在低端高清制作方面紧密配合，FCP HD采用支持原始DVCPRO HD数据的芯片，通过 FireWire(IEEE1394)输入DVCPRO HD素材，避免了不必要的再压缩过程。

后期制作软件要想有更强的生命力，就不应只是一个非编软件，而应该是一个工具包，包含非线性编辑、特技处理、DVD生成，以及能对MPEG-2、MPEG-4和QuickTime等文件进行编解码以应用于DVD、Web等的全套工具，从而便于高清制作。例如，Apple提供全套制作工具包，包含FCP HD非编软件、Motion专业运动图形制作应用软件、DVD Studio Pro 3专业DVD制作应用软件。其它后期制作软件，如Adobe的Premiere Pro和Avid的Xpress Pro等，也有特技和DVD制作软件等相配套。

一些软件生产商和硬件生产商开展合作，推出无压缩高清后期制作系统以满足高端应用的需要。如：Avid Media 100HD、Letich Velocity HD、Discreet Smoke 7.0、BOXX等；苹果Final Cut Pro HD可与品尼高的CineWave编辑卡、Black Magic Design的采集卡、AJA的Kona-2采集卡结合，构成无压缩高清制作解决方案。

AJA的Kona-2 HD/SD无压缩卡可以同时处理SDI、HD-SDI及Dual-Link 4∶4∶4 HD-SDI(顶级HD)信号，支持DVCPRO HD、Final Cut Pro等硬件加速，12b HD/SD分量信号输出。其它无压缩HD I/O卡包括Aurora Video的Pipe Pro和Digital Voodoo的HD Fury等。

品尼高的CineWave卡支持无压缩HD格式，支持很多软件提供硬件加速，如：FCP HD、After Effects、Commotion等。

Black Magic Design公司的Deck-Link For Mac4.5提供实时高清下变换功能，支持DVCPRO HD格式。Deck-Link卡软件升级后能够回放无压缩高清素材，可以将高清以10b码率下变换成标清，通过IEEE 1394实现母带创作。除了10b无压缩标清和高清采集卡外，Deck-Link HD Pro采集卡有两种模式，其中一种能处理10b/12b的Dual-Link 4∶4∶4 HD-SDI RGB信号(顶级HD)，提供14b分量信号输出。

高清的应用前景非常广泛，从电影制作、高清晰度电视到高清DVD、网络流媒体的发布、家庭影院等。与美日等发达国家相比，我国高清发展相对要滞后一些，只有从节目源、播出、发布等各个环节齐动手，才可推动高清的普及。当然，在这个过程中，制作人员积极摸索和积累设备使用、节目制作的经验，是非常必要的。