壹，數字電視節目制作發展概述
(壹)發展數字電視節目制作
數字電視節目制作技術的發展與計算機軟硬件技術的發展密切相關，經歷了以下幾個主要發展過程:
1.計算機參與程序制作
計算機誕生後，早期的產品還是龐然大物，應用範圍僅限於幾個領域。計算機最早在20世紀50年代的美國總統選舉節目中用於電視節目，用來計算計票結果。在這裏，電腦只是充當了壹個道具。
2.計算機編輯系統的應用
從20世紀60年代開始，隨著電視制作中電子編輯技術的發展，計算機開始參與節目制作，起到控制編輯的作用。各種電子編輯系統的出現為節目制作提供了極大的便利，直到現在仍然是主要的節目制作設備。
3.電腦動畫的應用
電腦動畫是計算機圖形技術在電視制作中的成功應用。自20世紀80年代後期以來，計算機動畫已經廣泛應用於廣告和標題制作。它將傳統的實際拍攝與計算機制作的模型和特殊效果結合起來，從而增強了藝術效果和吸引力。
4.電視字幕系統的應用
20世紀80年代末，隨著電視字幕機和電視圖文創作系統的出現，數字技術在電視節目制作領域開辟了壹片新天地。
5.數字電影和電視制作
20世紀90年代以來，大量的影視作品都離不開計算機的參與。很多精彩的片段都是電腦動畫和電腦特效的體現。有的是先制作電腦圖像，電腦動畫轉到磁帶上，再由磁帶轉到膠片上。比如2003年日本NHK制作的紀錄片《四大文明》，生動再現了四大文明古國輝煌過去的歷史建築和人文風情。如果不仔細看，很難分辨出裏面的人物是電腦做的。6.非線性編輯的應用
以非線性編輯為代表的數字電視後期制作技術近年來突飛猛進，改變了模擬電視節目的制作方式。從最初的機械編輯到電子編輯，電視編輯現已發展成為壹種先進的計算機處理的非線性編輯。
7.虛擬演播室的應用
虛擬演播室是近年來在計算機圖形學技術和傳統視頻色鍵技術的基礎上發展起來的新技術。它將攝像機拍攝的圖像與計算機實時生成的三維圖形結合起來，從而形成壹種新的電視節目制作系統。虛擬演播室的背景由電腦設計制作，攝像機和實物跟蹤，可以根據拍攝內容的變化隨時改變背景。
8.電視節目制作的網絡化
網絡技術的快速發展為電視節目制作提供了跨越式發展的契機。通過將非線性編輯系統、虛擬演播室系統、動畫工作站、音頻工作站等多個單機系統組合成壹個電視節目制作網絡，制片人可以進入壹個全新的“意想不到、不可能實現”的電視節目創作空間。網絡中的幾個終端可以同時制作同壹電視節目的不同段落，將電視節目制作的傳統串行工作模式變為並行工作模式，實現了素材的共享和協同編輯，大大提高了工作效率。
(二)數字電視節目制作的發展趨勢
1.完全數字化
數字技術不僅應用於電視制作的單個環節，而且貫穿於電視制作從前期準備到完成的全過程。以此為基礎，大量的數字攝像機、錄像機、特效機、總機等設備應運而生，從而大規模集成數字電視節目系統日趨完善，出現了全數字電視演播室、全數字電視轉播車、數字壓縮衛星新聞采集轉播車、數字地面廣播、數字衛星直播等。
2.虛擬化
計算機、多媒體技術和數字電視技術的結合產生了非線性編輯系統和虛擬演播室系統。虛擬演播室技術結合了計算機和電視技術，可以提供逼真的虛擬空間；將電腦制作的背景圖像與演播室拍攝的人物完美結合，從而制作出傳統設備無法表達的電視節目；將人物置於千變萬化的虛擬三維空間中，從而增強電視畫面的藝術效果。
3.建立工作關系網
多媒體網絡技術的出現為數字教育電視節目的制作和播出網絡化提供了條件。為了提高工作效率和享受資源，可以將多個非線性編輯系統、虛擬演播室系統、動畫工作站和音頻工作站等各種基於計算機的系統聯網，形成壹個小型局域網子系統，實現計算機設備和多媒體設備的互聯和信息的共享，支持虛擬網絡之間的信息交換。
4.信息化
數字化、網絡化只是手段，信息化才是目的。數字化和網絡化使信息能夠通過廣播電視、計算機網絡和其他渠道傳播。數字化也極大地改變了傳遞的信息。信息不再是簡單的聲音、圖形和圖像，而是各種格式和媒體的組合。加強信息資源建設，要充分發揮廣播電視的動態優勢，加大廣播影視音像數據庫和視頻點播節目數據庫建設力度，廣泛開發其在教育教學、培訓等領域的應用，提高學生的學習興趣和記憶效果。
二、數字教育電視節目的制作特點
(壹)利用數字技術控制電視制作設備
在電視節目制作中，大部分電視設備都是由各種專業電子控制臺控制的，如調光控制臺、調音臺、攝像機控制臺、導播切換控制臺等。但也正因為如此，壹個電視節目的制作需要眾多操作人員，人群戰術讓工作顯得繁瑣。所以人們開始嘗試開發電腦軟件來控制它們。比如對於燈光設備的控制，首先通過計算機CAD輔助繪圖軟件繪制演播室的燈光布局，然後設置燈位，為每盞燈設置不同的顏色、亮度、柔和度等參數。使用時，只要進行壹定的選擇，控制相應的燈位，在拍攝現場獲得相應的燈光效果。當然，新技術也可以用來不同程度地控制攝像機、後期制作設備、編曲和回放設備，甚至背景和道具。
(二)利用數字技術對電視節目進行藝術處理
利用數字技術對電視節目進行藝術處理或創作動畫和情節。我們可以使用計算機圖形設計軟件和動畫制作軟件，如Freehand、Coredraw、Animator、3DMAX等。、平面圖像處理軟件Photoshop並讓創作者充分發揮想象力，隨意創作動畫“演員”和“道具”，構造劇情或對已有的電視畫面進行再創作。同樣，計算機音頻軟件，如SoundForge，MIDI Mae-STRO，也可以用來創建音樂，自然的聲音和其他聲音效果。
(3)非線性編輯系統的後期編輯
目前，傳統的基於磁帶的線性編輯已經逐漸被基於硬盤的非線性編輯所取代，因為非線性編輯有其獨特的優勢:信號損耗小、素材使用方便、功能齊全、開放性強。
(四)利用網絡技術實現* * *資源的共享和傳輸。
制作的教育電視節目在網絡中傳輸，以便各制作部門隨時查閱或使用其他部門制作的節目。另外，幾套非線性編輯系統的聯網可以使資源可用。壹個電視節目可以由壹個部門完成，也可以由幾個部門合作完成，既省時省錢，縮短了電視節目的制作周期，也方便了部門之間的操作。
(5)利用虛擬演播室制作教育電視節目。
目前國內比較好的虛擬演播室采用先進的圖形算法和跟蹤技術，通過數字光電傳感系統和專業色鍵，最終實現演播室內演員與三維虛擬教育場景的無縫合成。
三、數字教育電視節目的制作流程
模擬教育電視節目制作設備由各種具有不同制作功能的硬件組成，如攝像機、錄像機、切換控制臺、特技控制臺、混音控制臺等。這些由模擬電視設備在外景地或演播室拍攝的電視節目素材被轉錄在錄像帶上，然後可以直接編輯或復制到底層磁帶進行離線編輯，離線編輯得到壹個鏡頭編輯列表，以此為基礎可以進行在線編輯，必要時可以進行圖形制作、特技制作和混音。
由於計算機參與了電視節目制作的全過程，數字技術提高了電視節目制作的速度、效率和靈活性以及數字電視節目制作系統強大的處理能力，可以完成任何視聽媒體的錄制、編輯和傳輸。基於數字系統的制作環境將圖像、文字、聲音等信息作為數字數據統壹處理，如選材、合成、編輯等。圖像、字符和聲音作為數字數據直接記錄在服務器上，外部素材存儲在磁盤存儲器中，然後傳輸到服務器，並使用非線性編輯系統制作。
由於數字電視節目制作比傳統的錄像帶編輯具有更多的優勢，如今，數字技術已經應用到電視制作的每壹個階段、每壹個領域，大大提高了工作效率。
(A)數字化準備
在拍攝數字教育電視節目之前，需要做大量的準備工作。前期工作的質量在很大程度上直接影響到工程的成敗。數字技術的應用給籌備工作帶來了極大的便利。
1.拍攝拷貝的準備
這包括數字教育電視劇本的撰寫、制作預算計劃和制作進度。計算機廣泛應用於數字教育電視的前期制作。文字處理軟件有效地幫助作者形成和修改腳本。制片人和導演使用電腦軟件制定拍攝計劃和預算。他們還可以直觀地列出電視劇本每個場景需要的設備和人員，並能計算出每個項目的成本，快速得到總預算並制作出完整的制作進度。
2.數字故事版
數字教育電視節目的劇本、預算或時間表完成後，利用故事畫板軟件可以高效地制作故事畫板，為攝影、剪輯和整個故事敘述提供可視化指導。故事板由壹系列圖像和視頻組成，標明電視節目中每個關鍵鏡頭的攝影構圖和構圖。
3.可視化審前檢查
利用場景和燈光設計軟件，拍攝前進行場景設計，根據實際比例建立場景模型，利用計算機軟件中的攝像頭進行拍攝預覽；在實際安裝照明之前，提供視覺照明來模擬照明效果，以便快速修改照明設計等等。除此之外，還可以在實際制作之前，使用軟件將服裝可視化，並進行協調。
4.演員數據庫
電腦化的演員數據庫為演員自我介紹和導演挑選演員提供了極大的便利。導演可以快速直觀的獲取演員的信息，演員也可以通過數據庫擴大知名度。
5.信息準備
電腦數據庫也給地點的選擇帶來了好處，可以通過網絡提供任意地點的圖像，從而減少旅行費用和準備時間。
(2)數字化現場生產
1.數字視頻記錄設備
新的數字記錄設備為照相機拍攝提供了許多優點。例如，可以將計算機硬盤連接到攝像機上，在數字非線性編輯系統中立即編輯數字圖像和聲音，這大大加快了節目的制作過程。
2.照明控制
計算機化的數字調光表使攝影師或照明人員能夠預編程照明程序並存儲它們。
3.攝像機控制
用帶有電腦控制裝置的相機拍照，不僅可以拍出高難度的鏡頭，還可以用於復雜的場景合成。
4.現場錄音
數字錄音處理技術和設備大大提高了錄音效果。例如，數字化錄制的聲音可以比模擬錄制的聲音更有效地過濾掉不必要的背景噪音，還可以減少復制和編輯配音時的噪音和音質損失。
5.道具控制
用電腦控制拍攝場景中道具的動作。
(3)數字後期制作
數字技術在電視制作中最重要的貢獻是在後期制作領域。數字非線性編輯系統，讓編輯修改電視像操作文字處理軟件壹樣簡單快捷。數字非線性編輯使編輯能夠靈活、即時地改變聲音和圖像的順序和持續時間。沿著時間軸處理視頻和聲音剪輯的能力不僅使編輯過程更加靈活，而且使編輯更加高效和省錢。教育電視節目制作的非線性編輯經過以下步驟:
1.收集數字教育電視節目的素材非常重要，包括相關的模擬視頻信號和數字視頻信號、計算機動畫信號和圖像信號，如掃描儀掃描的圖片、Photoshop制作或處理的圖像、3DMAX制作的動畫等高質量的原始信號。
2.數字教育電視節目的視頻采集數字非線性編輯的第壹步是將素材輸入非線性編輯系統，通過視頻采集壓縮和相應的軟件來實現。主要工作是對模擬視頻信號進行動態采集、壓縮和存儲，目的是將模擬視頻信號通過壓縮卡采集壓縮後，在計算機中轉換成數字文件。
3.數字教育電視節目的數字視頻編輯數字教育電視節目的數字視頻編輯是指利用Adobe Premiere、Ulead Media Studio Pro等非線性編輯軟件對采集的數字視頻進行編輯處理。非線性編輯軟件可以提供多種編輯功能和特效，如視音頻編輯、重新排序、各種素材銜接、特效、字幕等。剪輯過程中要註意音視頻的同步，剪輯人員的經驗對剪輯效果影響很大，比如畫面組合、畫面過渡、蒙太奇等。
4.數字教育電視節目的生成和輸出在非線性編輯平臺中對素材進行組合和編輯之後，可以生成電影文件。在這個階段，計算機要做大量的計算工作，所以性能優越的計算機生成數字教育電視節目的效率會更高。數字教育電視節目生成後，可以通過計算機硬件卡的輸出接口播放到視頻顯示設備上，也可以錄制到錄像帶上，制成光盤等。，教學用。
第四，數字教育電視的應用
(壹)數字教育電視的載體和傳播方式
數字電視技術、數據廣播技術、衛星多媒體寬帶網絡和多媒體網絡技術的發展豐富了數字教育電視節目的種類和應用。數字教育電視的教育應用正朝著多傳播渠道、多載體形式、多媒體組合、天地結合的方向發展。
1.數字視盤數字視盤是利用激光技術存儲高密度信息的載體，其信息存儲密度遠高於錄音帶、錄像帶、電腦軟盤、硬盤等載體。光盤以其記錄密度高、存儲容量大、存儲成本低、存儲時間長、介質可更換、查閱方便、攜帶靈活等優勢，為當今信息社會提供了先進的存儲和管理手段，從而克服了傳統紙質載體、磁介質、縮微膠片等信息載體的局限性；數字視盤主要以LD、VCD和DVD的形式出現，已廣泛應用於音像市場、電子出版、軟件發行、文件管理、圖像存儲等領域。
2.網絡課程中的多媒體課件和視頻
多媒體課件是壹種集成了文字、聲音、圖像等媒體信息的產品。由計算機實現，具有人機交互、文字、圖片、聲音、圖像的特點，數據量大。隨著現代教育技術的發展，人們意識到多媒體不僅是掌握知識和獲取信息的新途徑，更重要的是可以作為培養師生創新精神和實踐能力的工具。
多媒體課件和網絡課程中的視頻格式主要有AVl視頻和MPEG視頻格式。數字教育電視節目以數字格式存儲，因此可以方便地應用於媒體教學軟件和網絡課程的開發。
3.網絡流媒體
流媒體在數字教育電視節目的網絡傳輸中起著重要的作用。流媒體的概念包括以下兩個層面。首先，流媒體是多媒體文件，如音頻和視頻文件，需要在計算機網絡上實時傳輸，特別是在中低頻段的Internet/Intranet上。在傳輸之前，需要將其壓縮成多個壓縮包，並附上與其傳輸相關的信息，如控制用戶端播放器正確播放的必要輔助信息，形成實時數據流。數據流最大的特點是允許播放器不需要等待整個文件的下載就能及時響應。其次，流媒體是對多媒體信息的“流式”處理，是解決問題的壹種方式。它可以使視頻等實時性要求嚴格的多媒體文件在Internet/Intranet上實時播放，而無需等待下載和占用客戶端的硬盤空間。
目前互聯網上流行的流媒體有Real Networks的Real Media，微軟的Windows Media，蘋果的QuickTime。它們包括不同的媒體內容，具有不同的格式，並且都有專用的播放器。以網絡上最常見的Real Media為例，包括Real Video、RealAudio、Real Flash，其專用播放器為RealPlayer。在傳輸過程中，流媒體的類型由MIME(多用途互聯網郵件擴展)的擴展名來標識。流媒體技術解決了視頻、音頻等多媒體信息在中低頻網絡上的傳輸問題，在教育領域具有廣闊的應用前景。
4.線上視訊
視頻點播是近年來新興的媒體技術，它融合了計算機技術、網絡通信技術、多媒體技術、電視技術和數字壓縮技術等現代高新技術，是多學科、多領域融合的產物。用戶可以根據自己的興趣，在電腦或電視上(通過機頂盒)以互動的方式自由點播視頻服務器節目庫中的視頻節目，而無需使用傳統的錄像機、DVD播放機等播放設備。視頻點播系統按傳輸方式可分為基於CATV的視頻點播系統和基於Internet/Intranet的視頻點播系統。
(二)數字教育電視的教育應用
1.課堂教學
傳統的教學視頻經過數字壓縮後放入視頻服務器，教師可以在連接互聯網或校園網的多媒體教室中，通過客戶端統壹的點播接口自由點播這些課件，也可以制作自己的多媒體課件作為點播節目源。
2.自主學習
可以實現在任何時間、任何地點連接互聯網、校園網和電子圖書館，任何年級的學生都可以在視頻服務器上點播適合自己學習需求的教學節目，為學生自主學習創造條件。例如，視頻點播系統如果配有光盤塔、光盤庫或虛擬光盤，就可以成為網上電子閱覽室，學生或教師可以在網上隨意訂購教學或文化娛樂用的光盤節目，從而滿足全體師生的教學和文化娛樂需求。
3.無線電教學
在課堂教學中，通過攝像頭和麥克風將授課教師的圖像和聲音采集到視頻廣播服務器中，利用視頻廣播系統實時播放課堂教學，在連接到校園網的計算機終端上即可觀看。
4.遠程教育
數字教育電視節目可以通過廣域網實現跨區域的遠程教學。遠程接收站可以先將電視節目從遠程視頻服務器下載到本地服務器，然後在本地局域網訂購。還可以使用標準的web瀏覽器，如IE或Netscape以及插件，在遠程服務器中點播教學課件或通過互聯網實時觀看遠程廣播服務器傳輸的教學內容。
(C)IP和VBI數據廣播的教育應用
中國教育衛星寬帶多媒體傳輸平臺於2000年6月31日投入使用。該平臺的開通改變了我國衛星電視教育只能傳輸電視節目，而不能傳輸數字電視、多媒體信息、IP數據廣播、VBI數據廣播、語音廣播等十幾個不同速率頻道的節目的局面。
該系統提供的互聯網接入服務，可將衛星通信網與地面的中國教育科研網高速連接，標誌著我國現代遠程教育進入了天地結合、遠程雙向通信的新階段。
通過使用電視節目的場逆過程來傳輸VBI數據廣播，而通過使用場正過程來傳輸IP數據廣播。但IP數據廣播不屬於星上傳輸，需要占用專門的衛星信道。與VBI數據廣播相比，IP數據廣播傳輸的數據文件的圖像質量更高。接收IP數據廣播的方法與接收VBI數據廣播的方法相同。只需將PC卡插入電腦，即可接收相應的數據廣播。IP和VBI數據廣播的教育節目主要包括教育資源信息、交互式多媒體遠程教學和實時學術活動三個方面。
1.教育資源信息
目前，IP和VBI數據廣播的教育資源信息包括以下內容:電子報刊，可在國內20余種主要報刊的電子版中查閱；國家信息中心主辦的《星空播報》信息主要涵蓋教育、經貿、新聞、科技、中央廣播電視大學教學信息、計算機教學等。綠色出版(Green publication)是由Xi交大通視公司和中國教育電視臺聯合打造的綠色出版系統，是壹個利用VBI技術傳播多媒體出版物的特殊數據廣播項目，通過該系統可以選擇觀看音樂和視頻節目。
2.交互式多媒體遠程教學
IP和VBI數據廣播可以將廣播電視實時傳輸視聽信息的特點與網絡交互通信的特點結合起來，形成壹種全新的交互式多媒體遠程教學方式。電腦屏幕左上角可以播放視頻畫面，也可以播放語音。右半部分是當前的板書內容，與超鏈接文字同步出現，左下角圖片顯示當前IP和VBI工作狀態。在學習的過程中，學習者可以根據自己的情況，通過操作左窗口的滾動條或右半窗口的進度按鈕來調整本節的進度或重復本節的內容。可以通過操作左側上下窗口之間的下拉列表框進行節間選擇。學習者在學習過程中遇到的關鍵概念、公式、原理或實驗內容，都可以通過超鏈接調出，以便進壹步深入學習。
3.實時學術活動
IP和VBI數據廣播可以將計算機屏幕上的視音頻信號源窗口的視頻信號轉換成攝像機信號，對學術活動進行遠距離實時廣播。它不僅可以以傳統的視頻和音頻形式播放活動的現場信息，還可以傳播相關的文字和其他多媒體信息。