无锡广播电视台高清融媒体演播室系统设计与运行管理

曹旻 张挺 毛明杰 无锡广播电视台

无锡广播电视台高清融媒体演播室系统设计与运行管理

曹旻 张挺 毛明杰 无锡广播电视台

本文介绍了无锡广播电视台高清融媒体演播室系统的设计理念和思路，详细分析了其功能定位和技术系统的构成，并对其实际的运行和管理方式进行了探讨。【关键词】 媒体融合 演播室 系统设计 运行管理

1.引言

近年来，由于受到来自互联网特别是移动互联网等新媒体的竞争和冲击，城市电视台等传统媒体遭遇了发展瓶颈。为应对挑战，推进媒体融合发展，我台在2015年决定运用新媒体的思路和技术方法，打造一个媒体融合环境下的高清电视技术平台。其中，于2016年1月投入使用的我台高清融媒体演播室系统是该技术平台的一个重要组成部分。

2.设计目标

通过我台技术人员与各电视节目部门进行广泛、深入的沟通交流后，我们认为，高清融媒体演播室必须具备以下几个方面的能力：

（1）全媒体的信息获取能力；

（2）信息的全媒体表达呈现能力；

（3）与受众方便快捷进行互动的能力；

（4）有视觉冲击力的信息生产能力。

因此，在媒体融合、主流性能、经济实用、安全可靠的思想指导下，我们考虑为新的高清融媒体演播室系统实现以下具体功能：

（1）配备使用主流的视音频设备以达到主流技术水平和制作能力，能接入多路外来视音频连线信号，满足各类新闻和专题节目的制作和直播要求；

（2）开发部署互联网新媒体信息汇聚系统，开发利用多种抓站软件，实时抓取网站、微信、微博、手机APP等新媒体的资源，并解析入库，从而使系统具备实时获取和接收互联网新媒体信息的能力；

（3）通过配置虚拟创意系统、图文包装系统和LED大屏幕电视墙系统，采用虚拟场景、虚拟植入

等技术手段，开发图文包装系统与信息汇聚系统之间的接口，实现新媒体资讯在演播室场景中的实时渲染和快速呈现；

（4）以视音频、图文字幕、LED大屏幕背景等方式，实现演播室现场与新媒体用户之间的互动功能。

3 ．系统构建

3.1 演播室场景设计

该演播室的面积为180平方米，分为虚拟绿箱区、实景区和大屏区三个功能区。演播室效果图见图1。

图1 高清融媒体演播室效果图

3.2 视音频系统

视频系统以主/备切换台和数字视频矩阵为核心，主切换台采用Snell 4800，有3级M/E、36路输入、24路输出。该切换台支持高标清混合切换，且每个输入输出端口都可以由用户自定义为高清或标清，可省去大量的上/下变换设备。备切换台和数字视频矩阵分别用于重要信号的应急切换和内部信号调度。演播室还配备了4台SONY2580R高清摄像机，其它字幕机、录放像机、周边设备等，均按照常规配备。

整个视频系统的设计框图见图2。

音频系统以主备两台YAMAHA DM1000调音台为核心，采用常规设计。

该演播室的同步信号（黑场信号、三电平信号）、时钟信号（EBU时间码）以及所有外来视音频信号均由电视总控系统提供。外来信号在总控系统进行帧同步，因此演播室系统内部不再配备相应的处理设备。

图2 高清融媒体演播室视频系统框图

3.3 LED大屏幕系统

高清融媒体演播室内的LED大屏幕电视墙，长10米，高2.1米，弧形设计。由于主持人需要与大屏幕的背景图像进行互动，在两者距离较近时，LED屏幕已进入镜头的景深范围，此时大屏幕极易出现摩尔纹现象。同时，还要考虑在主持人面光的照射情况下，LED屏幕的对比度表现。

通过多次实测比较，我们选用了北京利亚德公司的LED大屏幕，其点间距为1.9 mm，能较好地避免摩尔纹现象。此外，该大屏幕的每个LED灯珠表面都作了磨砂处理，并覆盖了黑色的半透明面罩，使LED灯珠由点光源变成面光源，因而对进一步抑制摩尔纹、提升大屏幕在灯光散射环境下的对比度有明显效果。

3.4 灯光系统

高清融媒体演播室内部有绿箱、LED大屏幕和图文点评实景三种背景。为兼顾这三种背景的电视摄像效果和现场效果，同时为保证绿箱区的布光均匀、实现0-100%的平滑调光，该演播室使用了5600K左右的高色温LED灯光系统。

为减轻灯光对LED大屏幕的散射影响，LED平板灯具配备了原厂蜂巢式格栅，以控制光线散射。3.5 虚拟创意系统

虚拟创意系统由摄像跟踪、场景创作、渲染引擎三个子系统组成。

摄像跟踪子系统采用机械传感器跟踪技术来捕捉摄像机和镜头的动作，并对这些动作进行编码，通过网络传送给渲染引擎。其中，配备2个机器人摄像跟踪机位，1个手动摇臂摄像跟踪机位，可以编程控制来完成摄像机的水平、俯仰、升降、变焦、聚焦等动作。

场景创作子系统负责三维建模及材质选择，生成三维场景模板，并传送给渲染引擎。

渲染引擎子系统调用三维场景模板，并根据摄像机位置及镜头参数，实时渲染生成虚拟场景，并通过色键器叠加在绿箱背景上，成为虚拟背景；或通过特技键叠加在视频信号上，成为虚拟前景；或直接输出到LED大屏幕，成为视频背景。

我们选用了Vizrt虚拟系统，该系统自带场景创作软件和渲染引擎，可以使用原厂软件在线或离线完成场景建模，也可以导入3DMAX、MAYA等第三方软件生成的的场景文件进行渲染。

渲染的具体流程见图3。

图3 场景渲染流程图

演播室共配置了4套渲染引擎，其中2套用于渲染虚拟绿箱背景，1套用于渲染虚拟植入前景，1套用于渲染LED大屏幕视频。

实际效果图见图4、图5。

图4 虚拟背景渲染实际效果图

图5 虚拟前景渲染实际效果图

3.6 新媒体资讯的获取、导入和渲染

目前，电视节目形态的创新，需要演播室具备实时抓取新媒体动态资讯、与手机APP等用户进行直播互动、以虚拟前景/背景视频或图文字幕来实时呈现等功能。为此，我们在高清融媒体演播室的新媒体资讯获取、导入和渲染等方面进行了综合设计。

（1）新媒体动态资讯的获取

为了实时获取网站、微博、微信、手机APP等新媒体资讯，高清融媒体演播室系统内部署了web服务器以及多个自动抓站软件，按照指定的URL（统一资源定位符）和时间间隔，自动访问相应网页，并获取网页中携带的文字、图片、视音频文件及相关的元数据。其中，专门开发的Java程序，可以访问指定微博、微信公众号的API接口，获取用户名、头像、昵称等更多的数据。

（2）非结构化内容资源的入库

获取到新媒体资讯后，web服务器中驻留的数据迁移程序自动将元数据信息封装为XML文件，媒体文件封装为MXF文件，并通过FTP迁移到内网。

在内网中部署的SQL数据库服务器和媒体服务器，为各类渲染系统（图文点评系统、虚拟创意系统）统一提供数据存储和管理服务。其中数据库服务器内驻留的元数据扫描及解析程序，可以对指定目录下出现的XML文件进行扫描、查重、错误与重复信息丢弃等处理，并将新增的有效信息写入SQL数据库，成为内网的离线信息。

（3）新媒体资讯的实时渲染

图文点评系统、虚拟创意系统的客户端可以访问已经导入内网数据库的网络资讯，在进行必要的安全审核、筛选后，分类推送到各自的渲染引擎。渲染引擎调用这些实时资讯数据，根据预先制作好的模板来进行实时渲染，并分别输出到图文点评背景、虚拟前景/背景、LED大屏幕背景。

4. 运行管理

高清融媒体演播室技术系统复杂，需要技术人员有较高的技术水平以及较为全面的技术能力。同时我们认为，在城市台要充分发挥好高清融媒体演播室的各项功能，技术人员和节目人员必须进行融合，即技术人员要懂节目会创意，节目人员要懂技术知原理。因此，我们专门为高清融媒体演播室设立了管理部门，全面负责演播室的运行和管理。

4.1 部门岗位设置

（1）融媒体技术导演：负责技术和节目效果的协同，即要参与栏目组进行节目的需求分析，和栏目组导演一起共同进行创意设计，并给出建议和方案，同时也要对技术工程师提出各项技术要求。

（2）创意设计制作师：负责节目的创意设计和制作，协助好融媒体技术导演的工作。

（3）技术工程师：负责演播室的视音频系统、灯光系统、LED大屏幕系统、虚拟创意系统、新媒体资讯系统的日常操作、管理和维护。

4.2 节目人员职责

各栏目组导演在了解演播室各项基本功能的基础上，根据节目需求，和融媒体技术导演、创意设计制作师一起确定创意需求。同时，栏目组需派出相关后期制作人员，全面参与节目创意的设计、制作和调试。

4.3 节目创意流程

与传统节目的创意设计不同，在高清融媒体演播室的节目创意中，技术环节必须前置，即技术必须提前介入到节目的最初创意设计中。

在栏目组提出节目的设想和需求后，栏目组导演、融媒体技术导演和创意设计制作师需要共同进行场景的创意设计讨论。其中，融媒体技术导演主要侧重于对栏目提出的需求进行可行性分析，提供创意建议；创意设计制作师则主要侧重于创意设计和场景方案设计，并给出设计初稿。之后由融媒体技术导演统筹给出创意设计的初步方案。方案经与栏目组反复讨论、修改并最终确认后，由创意设计制作师和栏目组相关后期制作人员一起，共同完成场景的设计和制作。

5. 结语

高清融媒体演播室对于我们来说是一个全新的事物，需要我们在更多的工作实践中去深入理解和掌握，以发挥好演播室的各项功能。