全媒体交互式演播室智能显控系统设计及应用

梁劲松

（四川传媒学院，四川 成都 611745）

为适应电视演播室节目制作方式的变化潮流，四川传媒学院对原有的几个建造时间较长、位置相邻的小型传统演播室群进行了整体改造，搭建了一个全景式的全媒体交互式演播室。

1 演播室的整体布局

全媒体交互式演播室对原有的几个独立的演播室群进行了全新的结构改造，打通了整个空间，使改造后的面积达到800 m2左右，演播区域按照功能划分设计了4个景区、1个观摩教学汇报区、1个导控室和多个教学实践区。4个景区分别是虚实结合景区、主播报景区、多功能播报景区和访谈景区。主要景区的平面布局俯视图如图1所示。

图1 平面布局俯视图

整个演播室的色彩搭配以暖色调红色为主，以高级灰作为辅助色调，并配有新闻蓝色作为点缀色彩。整个景区呈现出充满高科技元素，空间层次丰富的视觉特点，同时又时尚大气。由于景区中采用了可变色的造景灯光系统，可营造出梦幻般的整体空间感受。各个景区既可以独立使用，又可以互相借景，形成统一美观的视觉效果，另外在设计上还考虑了一条参观通道，便于学院外、学院内人员观摩演示，并满足消防要求。

2 演播室智能显示控制系统设计

在演播室空间设计的整体布局基础上，采用了目前主流的演播室内超大背景显示屏幕墙、三维可视化交互系统、演播室在线包装系统以及全媒体信息接入互动系统等。其中液晶屏幕、等离子屏幕等多种显示屏幕作为演播室制景设计的一部分，通过对全媒体内容的单屏独立播出、整体大屏融合播出以及联动播出的方式，实现内容和形式的丰富生动[1]。演播室智能显控系统拓扑图如图2所示。

演播室智能显控系统主要由4个部分组成，分别是：

1）演播室可视化智能显示综合调度管理系统

该系统由MediaLive演播室综合调度管理系统、3DM-4K超高分辨率大屏幕包装显示系统、iPlayer多通道智能视景播出系统、G-Touch三维可视化交互系统和DVI高清矩阵调度系统组成。

2）演播室在线包装系统

该系统由G2-HD三维在线图文字幕包装系统和CG ONE HD高清图文字幕编播系统组成。

3）全媒体信息接入互动系统

该系统由短信、微博、微信信息实时采集终端、图文资讯实时播出系统等组成。

4）系统安全传输管理

这部分由FireBox在线病毒隔离器组成。

图2 四川传媒学院演播室视景图文系统拓扑图

3 演播室各景区功能及应用

3.1 虚实结合景区

虚实结合景区位于演播室的左边区域，如图3所示，由两部分组成，一部分是绿箱组成的虚拟区，另一部分是实景区，实景区采用1块65 in（1 in=2.54 cm）LCD触摸大屏和景片制景整合设计而成，构成时尚大方的舞美效果，为LCD触摸大屏配置了一套G-Touch三维可视化交互系统，可以进行单人站播、双人站播、虚实互动播报等多形态的节目制作和教学实践。

图3 虚实结合景区

G-Touch三维可视化交互系统构架在三维图文渲染引擎之上，主持人可以通过手势控制实时三维场景的播出。这种灵活的互动方式，结合在线包装技术，可以广泛应用于天气预报、财经报道、体育评论、娱乐报道、新闻评论等多种类型的节目，可以极大地提升主持人的现场发挥空间，使节目更加有表现力。另外虚实结合景区还可以为虚拟现实、时空穿越等创意应用提供了平台。

3.2 主播报景区

主播报景区位于演播室的中间区域，如图4所示。流线型主播桌配合弧形LED吊顶设计，加上采用3×4的60 in等离子拼接大屏作为背景，整个场面显得恢弘大气，这些构成演播室主播报区域。主播报景区可以进行单人坐播、双人坐播、嘉宾访谈等多种形态的节目制作和教学实践。

背景中等离子拼接大屏的信息图文包装是由3DM-4K超高分辨率大屏幕包装显示系统提供，可以通过实时渲染引擎快速完成三维、多层的文字、图片、动画、视频、Flash、音频等图文信息处理，具有4K分辨率的输出效果，可置入虚拟元素，添加各种虚拟模块，同时还支持高标清的实时开窗效果和各种DVE处理。这样，当主持人主持节目的时候，其身后的等离子大屏幕能够根据节目的进展情况，播放节目的片头动画、图文信息、视音频资料等内容，还可以与场外的记者、专家通过开窗方式进行连线互动，全面提升节目的信息量和视觉效果。

图4 主播报景区

3.3 多功能播报景区

多功能播报景区位于演播室的中间偏右区域，如图5所示，背景屏幕由2块46 in LCD屏幕和2块55 in LCD屏幕拼接组成，这4个屏幕可以单独显示，也可以多个屏幕拼接联动起来，组成一个完整的场景画面。

图5 多功能播报景区

拼接屏幕的画面由iPlayer多通道智能视景播出系统提供，可以达到高清甚至超高清的清晰程度，图像显示更加锐利清晰明亮，让色彩变得生动起来，最多可同时提供4路高清信号，通过智能化的播出管理，可以满足不同节目形态的应用。

3.4 访谈景区

访谈景区位于演播室的右边区域，如图6所示，由生活休闲化的场景设计结合定制化的沙发装置，构成温馨时尚的访谈节目制作区域。访谈景区采用开放式的背景，可以制作单人、多人访谈等节目类型。

3.5 观摩教学及汇报区

图6 访谈景区

观摩教学及汇报区位于演播室的右侧，如图7所示，与访谈景区隔着一层玻璃，既可以作为访谈景区开放式背景的一部分，同时也便于从该区域观看演播室的实际动态。方便教学实践，以及与演播室内主播和相关制作人员的互动。

图7 观摩教学及汇报区

这片区域是专为学院量身打造的，便于教学实践和课堂讨论。观摩教学及汇报区采用了全高清投影屏幕技术、集合触摸屏幕触控技术，配置了7 000 lm高清投影仪、65 in液晶触摸屏和iOntv三维教学情景模拟系统等，把教学与实践完美地结合起来。

4 演播室的设计特点

1）突出新的媒体形象，实现全景式效果

电视是从视觉和听觉两方面共同引发观众的感知艺术，传统播报式的单向演播室节目制作模式已经不适应观众越来越高的要求，特别是在全媒体环境下，需要视觉感受现代化、播报手段灵活化、观众参与便捷化、媒体互动直观化、节目素材多样化和信号来源丰富化等[2]。

四川传媒学院的全媒体交互式演播室通过3个方面突出了新的媒体形象，如图8所示。

图8 全景式播报效果

第一，整体的舞美、灯光设计。通过颜色的合理搭配，灯光的效果布局，体现时尚、大气、高雅的特色；流线型的线条在各个景区使用并把各景区有机地连接起来，各景区既可以单独使用，又可以在各景区之间进行无障碍交流互动。

第二，充分考虑实际使用过程中摄像机的镜头机位的设置。对每个景区和景区互动的镜头机位进行了精心设计规划，使拍摄出来的画面效果尽可能完美。比如在主播报景区进行新闻节目制作时，详细设计了各摄像机镜头机位的位置和拍摄流程，包括摇臂的使用等。

第三，大屏技术的使用。各种类型的大屏幕不仅仅代表着显示设备，同时还是景片制景的一个重要组成部分，背景大屏幕内容来源灵活多样、交互方式亲切自然，极大地增强了电视节目的交互性、观赏性和时效性。

2）多样态互动应用播报

全媒体交互式演播室的互动播报主要有两种形式，一种是演播室内部各景区之间的互动播报，另一种是通过背景大屏、触摸屏与场外进行互动播报，如图9所示。整个系统设计时，充分考虑了全媒体接入时各种数据类型、多种文件格式的实时对接、识别，包括3D实时在线节目包装、网络视频互动、微信、微博、现场点评、短信参与等各种信号接入。

图9 多样态互动应用播报

3）三维虚拟现实图文应用

全媒体交互式演播室的一个亮点就是把虚拟现实图文技术融入到多种节目制作形态中，将高标清虚拟的三维动画物体（或效果）与实景演播室天衣无缝地结合起来[3]，如图10所示。

图10 三维虚拟现实图文应用

摄像机跟踪系统采用的是机器人云台和机器人摇臂自动跟踪系统，保证摄像机能够快速流畅地运动，实现更大范围运动拍摄角度，迅速准确地从摄像机和镜头的俯仰、水平、聚焦、变焦等拍摄中获取实时跟踪参数，没有音视频延迟现象，确保了实景和虚景之间准确的空间位置透视关系。

虚拟场景和虚拟动画由虚拟场景图文创作系统制作完成，通过获取的实时摄像机跟踪数据，在3DM-4K超高分辨率实时视频三维图形渲染平台上进行渲染合成，从而实现虚拟场景和虚拟动画的实时跟踪，用播出软件对渲染输出进行播出控制，使虚拟图形与摄像机信号完美融合，最终实现虚拟图像与真实演播室环境融为一体。

4）虚拟情景融合应用

全媒体交互式演播室还有一个亮点就是在虚实结合景区实现实景播报和虚景播报的互动，如图11所示。

图11 虚实情景融合应用

实景演播室和虚拟演播室一直是相互独立地运作，在这里既可以单独使用各自的演播景区，实现不同的播报形式，比如实景演播室采用大屏背景和景片结合的方式，实现站播等节目形态；而虚拟演播室采用绿箱、机器人自动跟踪系统、虚拟场景图文创作系统和3DM-4K超高分辨率实时视频三维图形渲染平台，实现不同类型节目的主持形态。

除此之外，实景演播室和虚拟演播室还可以在虚实结合景区使两者之间互动起来，实现虚拟前景和虚拟背景互动的播报方式。

5 演播室智能显控系统的关键设备及技术特点

1）MediaLive演播室综合调度管理系统

MediaLive演播室综合调度管理系统是演播室智能显控系统的核心，为简化人员操作和调度的复杂性，系统中所有的图文设备都可以由MediaLive进行统一管理；可通过控制DVI视频矩阵等设备，根据节目流程实现图文和信号的自动切换和调度，保证背景大屏内容的安全性、稳定性和多样性的实时播出；对图文终端设备的图文数据进行修改、替换和调度，满足交互式直播节目的应用；有多种控制接口，例如手机控制接口、触控控制接口、动作捕捉控制接口等，实现单个或多个设备的轻松控制播出，为整个节目的互动性增添新颖的画面效果，吸引观众的注意力。

2）G2-HD三维在线图文字幕包装系统

该系统主要包含3DMagic三维实时视频图形渲染平台、iArtist三维图文创作平台和iStudio三维图文播出控制系统，可以在演播室节目制作过程中，实时地对模板、文字、实时资讯等内容进行结合、渲染和播出。其中3DMagic三维实时视频图形渲染平台基于强大的IDPRE图形图像渲染引擎技术开发，融合了实时三维渲染技术、实时视频处理技术、实时数据处理技术和信息可视化技术等，可以实现强大的三维实时渲染能力和多层次、多任务的实时处理能力；iArtist三维图文创作平台具有高效的三维图形制作及渲染功能，简单便捷的操作界面、丰富的模型素材库、多元化的图形场景特技效果，支持第三方创作软件2D/3D设计模块的导入等，可以完成视窗类、字幕条、全屏信息等多种节目形态的模板制作和在线应用；iStudio三维图文播出控制系统简单易用且功能强大，支持多种外部数据类型实时对接、多格式文件的识别和图形图像可视化功能，实现与设备的联动控制和多样的播出方式。

6 总结

信息通信技术发展日新月异，四川传媒学院顺应电视节目制作的发展趋势，建立全媒体交互式演播室，采用多项新的技术手段，例如虚拟现实技术、全媒体互动、大屏背景图文包装等，与原来传统的演播室相比，演播空间设计更具现代感、时尚感；播报手段多种多样，观众参与、媒体互动迅速直接。全媒体交互式演播室的启用，为学院打造一个高端的综合制作应用平台，为多种节目形态的制作打下良好的基础，同时也为学院各专业进行教学实践搭建了一个对接的平台。

[1] 莫克.新闻演播室屏幕背景智能显控系统应用[J].现代电视技术，2013（11）：17-19.

[2] 林观养.高清新闻演播室系统的构建[J].电视技术，2011，35（16）：92-94.

[3] 张少东.实时图文渲染技术在电视节目包装中的应用[J].现代电视技术，2014（5）：90-93.