論蘇州臺新聞演播室ViZrt在線包裝系統(tǒng)與Mosart集控演播室改造

李寧斌+程晨+虞夢嬌+潘之穎

【摘要】借助蘇州廣電集團建造和搬遷新大樓的契機，蘇州臺從去年開始實現(xiàn)了從標清到高清制播的轉(zhuǎn)換。新大樓新聞直播演播室集合了目前先進的廣電設備，營造了一個與觀眾互動性較強的演播室群體。為滿足新聞直播日漸挑剔的審美要求，新聞演播室在節(jié)目包裝上可見一斑。本項目的演播室群，使用了Vizrt公司的包裝設備并開創(chuàng)性地在新聞直播中使用了Mosart集中控制系統(tǒng)。項目集成工作于2016年2月底開始實施，2016年12月，升級改造工作全部完成。經(jīng)自檢，系統(tǒng)性能、指標達到了演播室集成任務要求。

【關(guān)鍵詞】Vizrt Mosart Trio VVS ArtistGraphic Hub Viz Engine

一.引言

（一）在線包裝

位于蘇州現(xiàn)代傳媒廣場廣電總臺的新聞演播室在線包裝系統(tǒng)，主要分布于廣場南樓的5層及7層新聞直播演播室區(qū)域。蘇州臺采用了全球市場占有率第一的Vizrt（維斯亞迪）品牌的演播室包裝解決方案。技術(shù)上能實現(xiàn)在統(tǒng)一技術(shù)平臺下，數(shù)據(jù)、模板的互聯(lián)互通。普遍用于所有直播新聞欄目中大屏、字幕、圖片開窗及機器人虛擬結(jié)合等實時畫面渲染中。增加了直播節(jié)目的可看性、信息量，更是增強了視覺沖擊力，虛實結(jié)合，增加了節(jié)目的收視率。

包裝系統(tǒng)主要由字幕包裝、虛擬系統(tǒng)、大屏幕包裝、點評包裝等組成。且包括設計端在內(nèi)均采用相同的播控端軟件（VizTrio）以及全兼容的渲染引擎（Viz Engine）。軟件方面可以實現(xiàn)素材完全共享及跨平臺漫游（Viz GH）；硬件方面具有可互換性，提供極好的可維護性，保證了系統(tǒng)的高可靠性。

（二）Mosart集中控制

Viz Mosart全自動化演播室播控系統(tǒng)，之前在BBC、CNN等電視臺廣泛應用，但在亞太地區(qū)，蘇州臺還是第一個將其應用到新聞直播中的電視臺。位于蘇州臺5F6#新聞演播室的Mosart集中控制系統(tǒng)，可準確地定義為一個自動播控系統(tǒng)。它目前成為整個新聞演播室設備的核心單元，將切換臺、矩陣、調(diào)音臺、調(diào)光臺、各類包裝設備、軌道機器人、視頻服務器等全部控制起來。根據(jù)用戶預設的串聯(lián)單，對比于機器人、切換臺、包裝等周邊設備，進行基于時間線的連續(xù)操作控制。這能幫助欄目操作人員更好地整合設備資源，提供更加準確、精致的畫面呈現(xiàn)，同時極大減輕了系統(tǒng)控制的工作量，可以用較少的人力制作出流暢生動的節(jié)目畫面。只需一人控制，就能實現(xiàn)電視新聞直播的全部流程。更為重要的是它能根據(jù)每檔節(jié)目流程，形成流程化的控制單（播出單），并且能應付各類突發(fā)臨時性事件的報道。設備組成與系統(tǒng)接口請見圖3。

目前蘇州臺兩檔直播《蘇州新聞》和《聯(lián)播蘇州》共用一個演播室，兩個新聞直播時段間隔時間只有4分鐘，以往演播室大屏、包裝、燈光、機位的切換調(diào)整需要一段時間且容易出錯。使用Mosart系統(tǒng)后只需一鍵操控，轉(zhuǎn)換完畢。片頭播放后自動銜接演播室機器人推進?！俺墝Рァ保?quán)限最高）只要操控電腦鍵盤，就能完成直播過程中的所有問題。

為了保證直播安全，Mosart集控系統(tǒng)配備兩個服務器作為主備，兩個播控機作為主備，主備播控和主備服務器之間都可以無縫切換。直播的操作人員雖然變少了，不過直播的精準度大大地提高，人為的失誤也極大的降低。具體部分見下文系統(tǒng)具體概述。

二、系統(tǒng)概述

（一）系統(tǒng)總體框架

蘇州臺5F新聞直播演播室共有4個，每個演播室系統(tǒng)均配備2臺在線包裝系統(tǒng)（ZX1＼ZX2）、2臺點評包裝系統(tǒng)（DPI＼DP2）、2臺虛擬包裝（XN1＼XN2）、2臺大屏包裝（4K1＼4K2）?；橹鱾涞那疤嵯?，各系統(tǒng)還互為備份，可替換。四個系統(tǒng)一共使用了32臺包裝渲染機28臺包裝控制機（XN控制機1臺控制兩臺渲染機主機）。

由于數(shù)量巨大，所以蘇州臺設計將數(shù)據(jù)庫服務集中管理，又配置了主備兩臺服務器作為所有VIZRT包裝的集中數(shù)據(jù)庫（GH庫）存放場景文件。這樣在任何一臺機器上制作模板和場景，都讀取的是集中數(shù)據(jù)庫，不會導致各處庫（單機數(shù)據(jù)庫）的混亂和脫離管理。同時我們在這兩臺服務器上又提供了一個共享地址網(wǎng)盤，供存放替換的圖片、角標、天氣、游滾等的信息。做到了統(tǒng)一管理，條理清晰，熱備份。

（二）在線包裝系統(tǒng)及Mosart演播室集中控制系統(tǒng)詳述

1.演播室4K大屏包裝及互動點評系統(tǒng)：

LED大屏渲染：主要用于演播室內(nèi)各類互動大屏、觸摸屏和LED大屏的渲染。提供最多高達16路不同的HD-SDI（1920×1080）高清視頻輸出；支持4路HD-SDI高清視頻輸入（即能開4個實時視頻窗）。主持人配合LED大屏進行現(xiàn)場連線，特大新聞事件再輔以虛擬場景，最高階的作法是做到虛擬場景和LED大屏的交相輝映。經(jīng)過Viz Engine的實時渲染，從而得以實現(xiàn)對4K甚至超高分辨率大屏的支持。

蘇州臺的大屏包裝系統(tǒng)播控端通常有兩種方式來進行播出和渲染控制。

（1）方式1：

正常節(jié)目通過Viz MultiPlay播控系統(tǒng)來進行對大屏及觸控屏的控制。將大屏播出內(nèi)容通過GFX容器的方式輸出到渲染機的輸出通道上。在16/8k主機中我們的渲染機有16/8個輸出渲染引擎，可同時輸出16/8K，每個K為1920*1080 50i的SDI信號。所有的輸出通道經(jīng)過系統(tǒng)矩陣后輸出至大屏融合器。

通過下面的邏輯圖我們也可以將容器與播出通道對應起來：

如圖8所示，首先，我們所看到的1-12個容器依次對應于Trio中的GFX1-GFX12，所加載的場景也是依依對應加載到這12個容器中的。

例：在5F南250演播室中共有：

L型大屏一塊（A1+A2），對應于容器GFX1；

3豎屏一塊（B1+B3+B5），對應于容器GFX2；

360正方形屏一塊（C1），對應于容器GFX9；endprint

桌面下屏一塊（D1+D2），對應于容器GFX5；

55寸三菱電視機三臺（E1+E2+E3），依次對應于容器GFX6、GFX7、GFX8；

南拼接屏兩臺（B2+B4），依次對應于容器GFX3、GFX4；

西拼接屏兩臺（C2+C3），依次對應于容器GFx10、GFX11；

8時松下點評大屏（C4），對應于容器GFX12；（注：該大屏在用于點評時會直接切換到DPV信號，不受容器內(nèi)容限制）；

硬件方面，工作站統(tǒng)采用SuperMicro專用圖形工作站，和美國NVIDIA（英偉達）最高端的圖形圖像專業(yè)級Quadro系列視覺渲染板卡，在添加了Quadro Sync卡后可支持多塊Quadro顯卡的超高分辨率大屏三維圖形實時渲染。同時系統(tǒng)采用Matrox Ximo2的視頻10卡，可支持2路活動視頻輸入，從而在大屏系統(tǒng)里實現(xiàn)多視窗的節(jié)目包裝形式，包裝視頻源可通過高清視頻矩陣或外來活動視頻源進行源的切換。

（2）方式2：

通過在IPAD Pro端實時打開MultiPlay客戶端進行小觸控屏來實時控制大觸控屏的方式渲染；管理人員直接對帶觸控功能的大屏進行手繪觸控來表達節(jié)目內(nèi)容。其中MultiPlay方式可以在超高分辨率的真三維整幅畫面中實現(xiàn)多屏畫面同步渲染，比如做任意屏幕組之間的切換，組合，或位置更替等等多屏互動效果。在帶觸控功能的大屏包裝系統(tǒng)中，渲染引擎系統(tǒng)我們增配有帶三維手繪功能插件和多點觸控插件權(quán)限的使用，進一步的增強了系統(tǒng)的應用范圍，從而輕松的讓管理人員實現(xiàn)真三維圖形圖像的實時互動應用。從而實現(xiàn)小屏（IPAD）控制大觸控屏，以及Multiplay或主持人都可以分別控制屏幕（4K大屏和觸控大屏）。

2.Vizrt虛擬植入系統(tǒng)：

根據(jù)上述系統(tǒng)圖連接示意描述：每一臺Viz Engine都支持高/標清SDI實時視頻輸入，可通過貼圖的方式在三維物體上顯示效果（可以控制縮放比，裁切，物體坐標以及透明度）。當輸入實時活動視頻時，視頻將產(chǎn)生2-3幀的延時，由虛擬渲染引擎系統(tǒng)來對延時進行校正處理。

虛擬跟蹤渲染：主要用于虛擬場景的渲染。具備像素級燈光，多路視頻開窗，三維DVE效果，可連接外部數(shù)據(jù)庫連接。依據(jù)此功能，我們可以在華麗的虛擬場景中插入實時視頻、廣告和一些宣傳效果。片尾滾屏我們也能華麗地以虛擬效果展示。

虛擬包裝播控：系統(tǒng)采用運行工作站平臺上的Viz VirtualStudio虛擬演播室設置（WS）和Viz Content Pilot模板制作與播出系統(tǒng)（VCP）。利用設置系統(tǒng)中的VIZIO軟件工具中各類別跟蹤協(xié)議，比如FreeD等?？梢钥焖俚貙崿F(xiàn)對虛擬演播室進行虛擬跟蹤定位和校正，同時在VIZ_IO軟件工具的狀態(tài)選項中也可以輕松地設置從哪個虛擬渲染引擎或哪個協(xié)議/物理端口來獲取跟蹤數(shù)據(jù)值，以及這些實時數(shù)據(jù)的交換狀態(tài)。利用播出系統(tǒng)可以進行對文稿系統(tǒng)的集成，以標準的MOS協(xié)議方式實現(xiàn)從文稿系統(tǒng)端調(diào)取文稿播出表單，從而實現(xiàn)Viz ContentPilot播出串聯(lián)單的自動生成。除此以外，在播出前編制播出串聯(lián)單，在播出中按串聯(lián)單內(nèi)容隨節(jié)目進程實時更新和替換前景和背景的文字、圖片和三維物件等。注：虛擬實時跟蹤數(shù)據(jù)一般指當前所用鏡頭的ZOOM，F(xiàn)OC US，PAN，TILT以及部分具備移動的設備的位移數(shù)據(jù)值。

3.在線包裝系統(tǒng)：在線包裝引擎主要用于節(jié)目的角標、游滾、肩窗等的渲染。支持開窗信號2路HD視頻的輸入，且支持多格式視頻播放。

渲染系統(tǒng)將所有圖形渲染效果以高清的Key/Fill SDI信號的方式輸出至音視頻切換臺，最終完成圖形圖像效果。同時，利用該系統(tǒng)內(nèi)置的視頻10卡，可實現(xiàn)多路活動視頻信號輸入，以方便我們對多視窗類節(jié)目形式的應用。

另外通道本系統(tǒng)可實現(xiàn)其它類型的高性能無限層級，多物件多元素的真三維實時圖形渲染的視覺效果。

蘇州臺的包裝渲染播控系統(tǒng)采用運行在工作站平臺上的Viz Trio模板制作和播控系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持以標準的VBsScript的方式實現(xiàn)自動導入并生成播出表單，從而簡化播出串聯(lián)單的生成。Viz Trio包裝播控系統(tǒng)支持對多個渲染引擎的渲染控制，反之多臺播控系統(tǒng)也可以同時控制同一臺渲染引擎系統(tǒng)。另外，在播出前管理員所編制的播出串聯(lián)單，在播出中按串聯(lián)單內(nèi)容隨節(jié)目進程可實時更新和替換，包括文字、圖片和三維物件等等。

游動字幕可以實現(xiàn)和各類數(shù)據(jù)庫表格的關(guān)聯(lián)，基于此功能，蘇州臺還自主開發(fā)了“微信搖搖看”平臺，觀眾觀看節(jié)目時可以參與搖金幣和評論互動，經(jīng)過后臺編輯審核通過的評論，用戶的頭像和評論都能實時出現(xiàn)在游動字幕上（類似彈幕效果），增近了節(jié)目與觀眾的距離，增強了節(jié)目的互動性和形式上特殊性。

4.Viz GH圖形媒資數(shù)據(jù)庫部分

所有包裝設計工作在統(tǒng)一的Viz Graphics Hub場景庫下，所有經(jīng)過授權(quán)的用戶可以即時訪問當前的場景及場景素材，包含，圖片，字體，三維物件，音頻，材質(zhì)等。

（1）數(shù)據(jù)庫工作模式：

Viz GH Server共有5種登錄模式：

（2）Local host模式：本地用戶登陸Viz GH Server，適用于不用外部網(wǎng)絡連接的本地Viz Artist單用戶使用。（5號演播室）

（3）Viz GH 5/4FRI～模式：該模式允許同時有5個客戶端連接到服務器，適用于小型的Viz3設計工作組。（5號演播室）

（4）Viz Multiuser模式：該模式允許同時有多于5個的客戶端連接到服務器，適用于有一定規(guī)模的Viz3設計工作組。（暫未使用）

（5）Viz GH Replication Server模式：Viz GHMain Server鏡像所有數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到正在運行的Viz GHReplication Server上。（3.4.6號演播室）endprint

（6）Viz GH Main ServerN式：Viz GH Main Server對于所有Viz Artist客戶端都可見，在故障轉(zhuǎn)移解決方案中Viz GH Main Sever會將所有客戶端重新指定到已配置好并正在運行的Viz GH Replicafion Server上。（3.4.6號演播室）

其中ReNication與Mainserver為配套的，互為實時熱備的模式。

所以我們新聞直播演播室將數(shù)據(jù)庫服務集中管理，配置了主備兩臺服務器作為所有VIZRT包裝的集中數(shù)據(jù)庫（GH庫）存放場景文件，這樣在任何一臺機器上制作模板和場景，都讀取的是集中庫，不會導致各處庫的混亂和脫離管理，同時我們在這兩臺服務器上又提供了—個共享地址，供存放替換的圖片、角標、天氣、游滾等的信息。做到了統(tǒng)一管理，條理清晰，熱備份。

5.Viz Mosart自動化播控系統(tǒng)：

（1）Viz Mosart綜述

Mosart系統(tǒng)簡單來說是為演播室自動化控制提供了一個開放接口的軟件解決方案，從而支持運行在公開的硬件平臺上。Mosart能夠支持演播室的所有硬件設備。受Mosart自動控制的硬件設備也允許手動操作（應急情況），或者設置為備播狀態(tài)，甚至允許手動和自動同時對設備進行控制。而KMosart系統(tǒng)完全支持中文，在系統(tǒng)內(nèi)部、包括指令和ActiveX插件，都能允許中文命名。

Mosart支持完善的備份機制，能使用一個主/備用服務器建立容錯機制，即使發(fā)生極其罕見的主服務器宕機，備份服務器會能夠立即啟用接管，保障用戶不中斷的直播。系統(tǒng)支持多播控客戶端，客戶端之間也可以相互備份。此外，Mosart控制的同時，可以任意時間切換回手動的方式，控制受控設備（視頻切換臺、機器人攝像機、圖文包裝等）。

（2）Mosart與切換臺連接

視頻切換臺：Mosart控制視頻切換臺的方式為：RS-422連接。主/備兩個服務器的信號流程圖如下：

通過串口，Mosart依靠內(nèi)部Video X-point表單MEPGM crosspoint（ME PGM切換節(jié)點）來調(diào)用視頻切換臺上的切出信號與之匹配。

通過記錄在XML中的表單文件來實現(xiàn)物理調(diào)音臺、切換臺與MOSART后臺軟件的源名一致。

（3）Mosart與在線包裝控制關(guān)系

演播室使用Vizrt在線包裝系ZZZ統(tǒng)，其由Vizrt Engine渲染引擎和Vizrt Trio/VCP播控端組成，Mosart可以和Vizrt的Trio/VCP通過TCP/IP網(wǎng)絡連接，根據(jù)文稿串聯(lián)單或者手動的方式來控制多種包裝元素。包括開窗，字幕角標上屏，大屏渲染圖片等自動控制。

Mosart將圖形包裝元素分為兩種類型。一種是全屏包裝元素，在系統(tǒng)中標識為主播出條目（Graphics Overlay），另一種是疊加在主播出條目上的包裝元素類似字幕，主持人名條，側(cè)板等（MM TRIAL）。這兩種包裝元素由兩個獨立的進程在同一個自動化播控服務器上進行控制，并且在備份服務器上同時運行鏡像的進程。

所以我們的Mosart系統(tǒng)使用演播室一臺DP引擎播放疊加圖形包裝，一臺引8K擎播放全屏圖形包裝。Mosart發(fā)送控制指令到Trio/VCP控制所有的渲染引擎進行播出，在使用Mosart控制播出的同時Trio/VCP軟件也可以手動控制進行相同的操作。

（4）Mosart與機器人攝像機控制關(guān)系

Mosart通過調(diào)用攝像機器人的shot來控制及其他，并能夠設定shot的時長。Mosart是通過TCP/IP發(fā)送控制命令到攝像機器人控制系統(tǒng)中，由機器人控制系統(tǒng)根據(jù)控制命令，對攝像機器人進行控制。

另外還有部分硬件設備與M0sART系統(tǒng)連接關(guān)系請見圖24：

默認當所有設備與MOSART服務器主機握手成功后，可在Avautomation中查看當前連接狀態(tài)。Status中綠色部分為已連接上設備及端口狀態(tài)。

如圖25所示，Mosart系統(tǒng)已關(guān)聯(lián)上了切換臺、調(diào)音臺、包裝系統(tǒng)、矩陣、燈光臺。機器人狀態(tài)為紅色，未連接。待查機器人系統(tǒng)電源或者連接狀態(tài)。

（5）MOSART導播控制

導播是演播室自動化播控系統(tǒng)中的核心崗位，演播室播出過程中，主要是由導播操作Mosart播控端上的圖形界面來控制演播室的大部分設備。一般設置兩個屏幕，連接到Mosart播控端上，用于導播的操作。一塊屏幕打開Showmaker，一塊屏幕打開GUI。

（6）屏幕功能

一個主屏幕是Mosart主播控圖形界面（以下簡稱MosartGUI）.說明如下圖。

導播可根據(jù)每天新聞節(jié)目的串聯(lián)單打開對應的SHOW單，再以播出條目STORY的形式走完整個直播流程。

三.總結(jié)與展望

蘇州廣播電視總臺新大樓融媒體互動演播室群，項目應用1年以來，從播報形式、內(nèi)容、包裝上都給人耳目一新的感覺，有效提升了節(jié)目視覺效果，增強了節(jié)目互動功能，節(jié)目人員使用熱情，觀眾反響良好。莫扎特集控系統(tǒng)更是大大提高了節(jié)目制作效率、節(jié)約了人力成本、增強了復雜節(jié)目各個環(huán)節(jié)的一致性和準確性。項目投入達到了預期效果。

本項目演播室群一年來接待了國內(nèi)外各界人士的參觀指導達百余場，無論是現(xiàn)場還是熒屏上的效果，都得到了業(yè)內(nèi)外人士的一致好評。endprint