基于計算機平臺的數(shù)字“全能機”特點及新功能應(yīng)用

李萌

摘要：以往要實現(xiàn)虛擬演播室功能就必須用特技切換臺、調(diào)音臺、錄像機、監(jiān)視器等大量硬件設(shè)備組合完成。基于計算機平臺的數(shù)字“全能機”的出現(xiàn)使其以單機實現(xiàn)現(xiàn)場導(dǎo)播系統(tǒng)、虛擬演播室、字幕機、非線性編輯、延時播出、網(wǎng)絡(luò)直播等多種豐富實用的功能。由于基于計算機平臺，用戶還可不斷進行更多的功能升級。

關(guān)鍵詞：全能機 遠程教學(xué) 功能特點

中圖分類號：TP309 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）12-0083-01

1 “全能機”概述

所謂“全能機”就是摒棄了以往實現(xiàn)虛擬演播室功能所必須的特技切換臺、調(diào)音臺、錄像機、監(jiān)視器等大量硬件設(shè)備的組合拼湊方式，采用目前最流行也是行業(yè)技術(shù)發(fā)展最新的“全能機”概念，以單機的方式實現(xiàn)過去復(fù)雜的系統(tǒng)功能，減少了故障隱患環(huán)節(jié)、降低了勞動強度、節(jié)約了投資成本，提高了工作效率，更充分保障了項目技術(shù)的前瞻性。用戶可以在多路攝像機位上分別設(shè)置高品質(zhì)硬件色鍵摳像，并實時疊加到預(yù)置的三維場景當(dāng)中，與其它傳統(tǒng)虛擬演播室不同的是，所有的現(xiàn)場摳像畫面都完全實時渲染，更不必另配硬件的色鍵器、延時器、傳感器以實現(xiàn)主持人與場景的無縫聯(lián)動，同時更無須其它任何的錄像機、字幕機等復(fù)雜周邊設(shè)備，除實現(xiàn)現(xiàn)場的字幕功能外所有場景都以廣播級MPEG2IBP的格式實時采集錄制到本地硬盤上，直接在本地進行再編輯或播出，這正符合了“全能機”的“全能”特點。

2 主要功能特點及應(yīng)用

2.1 特技切換臺功能

該系統(tǒng)具備特技切換臺功能，提供6路外部視頻輸入，同時另提供2路來自于本機硬盤的素材墊片，所有8路視頻都可以任意互相切換，每路場景的音頻都可以單獨控制，同時也可以與視頻綁定（音頻跟隨Audio Follow），實現(xiàn)在視頻切換的同時進行音頻通道的自動切換，并且某些全能機型號同時可以支持單獨的背景音樂的播放，替代了必須另配CD卡座以及專人配合操作的傳統(tǒng)工作模式，另外也可以設(shè)置修正由于現(xiàn)場不同機位的空間位置不同導(dǎo)致的音頻延時。為適應(yīng)導(dǎo)播人員對傳統(tǒng)特技切換臺的操作習(xí)慣，導(dǎo)播系統(tǒng)提供完全依照傳統(tǒng)導(dǎo)播使用習(xí)慣的外置導(dǎo)播切換控制臺，并且軟件操作界面模擬真實特技切換面板而設(shè)計，保留了手動推桿、下游鍵字幕控制按鈕等功能，并可由鍵盤熱鍵完成各種特技切換操作。系統(tǒng)自帶了超過300個的劃像特技，并且可隨時通過制作相應(yīng)格式的灰度圖像實現(xiàn)無限的擴充。

2.2 Single-BNC技術(shù)

“全能機”采用了Single-BNC技術(shù)，實現(xiàn)了同一個BNC接口同時支持高清HD-SDI、標(biāo)清SD-SDI甚至模擬復(fù)合CVBS等多種信號格式，成為了當(dāng)下高清與標(biāo)清、數(shù)字與模擬必須同時兼顧的最好選擇。

2.3 內(nèi)置多路調(diào)音臺

“全能機”除提供與視頻相對獨立的6路立體聲音頻輸入以及兩路本地素材所自帶的音頻以外，另提供一路單獨的本地背景音頻播出控制，可以用于現(xiàn)場背景音樂的播出，同時主板聲卡輸入也能正常工作，實時顯示所有音頻的VU波形，相當(dāng)于配備了小型調(diào)音臺系統(tǒng)。

2.4 外置導(dǎo)播切換控制臺

與傳統(tǒng)特技切換臺一樣，“全能機”可以實現(xiàn)任意兩路視頻特技轉(zhuǎn)換，包括淡入淡出（Fade in/Fade out）、劃像（Effect）、卷頁（Page Turn）、水波（Ripple）、摳像（KEY）等等，考慮到操作人員的傳統(tǒng)操作習(xí)慣，用戶還可以選配專用的外置導(dǎo)播切換控制臺，采用USB即插即用接口，無需額外供電，用導(dǎo)播人員最熟悉的按鈕及推桿實現(xiàn)所有現(xiàn)場導(dǎo)播切換。

2.5 自動白平衡調(diào)節(jié)和獨立的色彩校正

在實際導(dǎo)播過程中由于現(xiàn)場燈光條件不同以及不同攝像機型號間的特性差異，各機位的攝像機信號有可能存在偏移色差，傳統(tǒng)的使用方式除了對每臺攝像機使用前進行自動白平衡調(diào)節(jié)以外還要使用CCU（攝像機控制單元）進行統(tǒng)一微調(diào)?！叭軝C”在系統(tǒng)中內(nèi)嵌了對所有輸入視頻進行自動白平衡調(diào)節(jié)的功能，同時還開放了對各機位分別單獨進行色彩校正的微調(diào)參數(shù)調(diào)節(jié)。

2.6 i-CG字幕功能

考慮到實際導(dǎo)播人員在畫面切換的同時不可能有精力同時負(fù)責(zé)字幕的逐條播出，參考傳統(tǒng)的導(dǎo)播模式，在“全能機”導(dǎo)播操作界面上僅保留了下游鍵（DSK）按鈕，也就是說僅由現(xiàn)場導(dǎo)播來控制字幕是否疊加到輸出視頻上，而實際的具體字幕內(nèi)容的制作和逐條鍵控則另由專人負(fù)責(zé)，與傳統(tǒng)導(dǎo)播環(huán)境中不同的是無需另再配置字幕機硬件，僅要在一臺與全能機能過網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)的筆記本電腦上通過安裝相應(yīng)的客戶端軟件就可以實現(xiàn)字幕的制作和播出，更無需進行字幕機的黑場同步、行場相位以及鍵延時等一系列復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)置。

2.7 使用i-VGA功能實現(xiàn)課件演示畫面輸入

對于學(xué)校教學(xué)、會議演講等場合中經(jīng)常需要有PPT文稿演示，“全能機”現(xiàn)場導(dǎo)播系統(tǒng)具備方便實用的i-VGA功能，在演講者的筆記本電腦上運行系統(tǒng)提供的客戶端軟件，通過網(wǎng)絡(luò)方式使之與全能機聯(lián)網(wǎng)，就可以將PPT演講稿設(shè)置為一路視頻源參與各路信號的切換。與通常的VGA/TV視頻轉(zhuǎn)換器相比，i-VGA方式具備更好的防閃爍效果，同時不受VGA顯示分辨率的限制，能夠提供更清晰的VGA視頻顯示。

2.8 網(wǎng)絡(luò)直播（流媒體發(fā)布）系統(tǒng)

隨著網(wǎng)絡(luò)用戶的不斷激增以及為充分利用學(xué)校、行業(yè)等用戶的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用網(wǎng)絡(luò)直播的方式比傳統(tǒng)的電視視頻直播更加經(jīng)濟和高效，系統(tǒng)標(biāo)配附帶有功能強大的網(wǎng)絡(luò)直播模塊可以完全滿足各種用戶的視頻會議、遠程教育和IPTV網(wǎng)絡(luò)電視的直播要求。在實際網(wǎng)絡(luò)直播應(yīng)用中用戶可以選用“拉”和“拖”兩種模式。前者是通過客戶端直接輸入的IP地址實現(xiàn)直接的網(wǎng)絡(luò)訪問，后者是采用行業(yè)通用的編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由全能機將現(xiàn)場直播畫面實時編碼后推送到一臺專用的位于主干網(wǎng)絡(luò)的視頻服務(wù)器上，所有的客戶端通過訪問服務(wù)器來實現(xiàn)。兩種模式可根據(jù)不同環(huán)境情況選擇使用。

3 結(jié)語

以“全能機”為核心，能夠滿足遠程教學(xué)、文藝晚會、運動會等大型戶外現(xiàn)場導(dǎo)播切換，并在有線電視系統(tǒng)及互聯(lián)網(wǎng)上同時進行現(xiàn)場直播或錄播等功能需求。

“全能機”技術(shù)在高校教學(xué)中的推廣是一個需要有關(guān)的技術(shù)人員和教學(xué)設(shè)計人員共同提高和發(fā)展的系統(tǒng)工程。通過對虛擬技術(shù)的深入了解，可以更好地使用高新技術(shù)為現(xiàn)代化教學(xué)服務(wù)。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)軟件的開發(fā)，“全能機”技術(shù)在高校教學(xué)中將會發(fā)揮出更大的作用。