江蘇省廣播電視總臺融媒體新聞演播室圖文包裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

王莉

[摘要]介紹江蘇省廣播電視總臺融媒體新聞演播室圖文在線包裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以及具有的在線包裝、虛擬植入、視頻墻圖文包裝、互動點(diǎn)評觸控及荔枝云應(yīng)用的功能。

[關(guān)鍵詞]融媒體;新聞演播室;圖文包裝;虛擬植入;多屏互動;云數(shù)據(jù)傳輸

文章編號：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.05.010

江蘇省廣播電視總臺城市頻道融媒體新聞演播室于2018年6月28日正式上線。結(jié)合該融媒體新聞演播室整體舞美設(shè)計(jì)，在滿足安全、科學(xué)、高效的原則下，設(shè)計(jì)搭建了圖文包裝系統(tǒng)，力求實(shí)現(xiàn)演播室全景化、多屏互動、虛實(shí)結(jié)合的特點(diǎn)，將傳統(tǒng)的新聞節(jié)目以現(xiàn)場感和互動性的展現(xiàn)模式，呈現(xiàn)給廣大的電視觀眾;同時(shí)，實(shí)現(xiàn)Orad（傲威）圖文包裝系統(tǒng)與后期制作新聞網(wǎng)對接，為新聞節(jié)目制播一體化提供高效的解決方案。

1圖文包裝系統(tǒng)功能要求及總架構(gòu)

根據(jù)該融媒體新聞演播室的應(yīng)用需求，圖文包裝系統(tǒng)需要綜合考慮大屏的分辨率和尺寸、系統(tǒng)穩(wěn)定性及安全性、與演播室視音頻系統(tǒng)對接。立項(xiàng)之初對國內(nèi)外多家整體圖文包裝公司進(jìn)行了充分的調(diào)研，經(jīng)過綜合評估，最終選擇Orad的圖文在線包裝系統(tǒng)。

Orad圖文包裝系統(tǒng)是基于Linux操作系統(tǒng)，能有效防止計(jì)算機(jī)病毒的侵入，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。Orad圖文包裝系統(tǒng)的接口均為SDI，能夠與演播室視音頻系統(tǒng)對接，如虛擬及互動的聲音通過SDI輸出，解嵌聲音傳輸給音頻系統(tǒng)，做到聲音畫面同步輸出;主持人通過視頻插入選擇能夠?qū)崟r(shí)看到PGM返送信號。HDVG4單臺最多支持16路HD-SDI輸出，這樣一臺即可支持演播廳多屏組的圖文包裝，整體渲染、整體控制，便于操作。

該演播室采用的Orad圖文包裝系統(tǒng)包含5個子系統(tǒng)，分別為在線包裝子系統(tǒng)、虛擬植入子系統(tǒng)、視頻墻圖文包裝子系統(tǒng)、互動觸摸屏子系統(tǒng)及荔枝云數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)，如圖1所示。其中，兩套在線包裝子系統(tǒng)，承擔(dān)標(biāo)題、人名、角標(biāo)、滾底、視頻開窗;1套地面固定機(jī)位虛擬植入子系統(tǒng)和1套懸掛式軌道機(jī)器人虛擬植入子系統(tǒng)，用來做《零距離》開場及《樓市零距離》《食色生香》《天氣》等其他節(jié)目的直播和錄制;2套視頻墻圖文包裝子系統(tǒng)做大屏內(nèi)容展示;1套互動點(diǎn)評觸控子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)目主持人互動點(diǎn)評內(nèi)容呈現(xiàn)。荔枝云數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)承擔(dān)整個系統(tǒng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸工作。系統(tǒng)采用兩套模板服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)整體圖文包裝系統(tǒng)文件的共享，協(xié)同各個子系統(tǒng)進(jìn)行完整高效的圖文創(chuàng)作，營造雙向互動平臺。

該系統(tǒng)均為播控分離的架構(gòu)，即播控機(jī)與播出渲染機(jī)相對獨(dú)立，且均是基于獨(dú)特Windows+Linux系統(tǒng)平臺架構(gòu)。播控分離的架構(gòu)，使得渲染機(jī)只負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)渲染輸出，可充分利用系統(tǒng)的硬件資源，避免多個應(yīng)用程序運(yùn)行而導(dǎo)致死機(jī)、卡頓等現(xiàn)象，確保渲染質(zhì)量和效率?？刂茩C(jī)和渲染機(jī)的分離，可保障系統(tǒng)的播出安全，控制機(jī)出現(xiàn)故障，不影響渲染機(jī)的正常運(yùn)行;實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的交叉?zhèn)浞輽C(jī)制，進(jìn)一步保障系統(tǒng)的直播安全。

各子系統(tǒng)部署在同一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，可以共享設(shè)計(jì)端及模板資源，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的、網(wǎng)絡(luò)化工作流程。制作好的場景以及系統(tǒng)積累模板、圖片、視頻文件、特效等媒體資源可以以文件形式進(jìn)行集中管理，而各個系統(tǒng)均可調(diào)用相關(guān)模板資源，保證演播室各子系統(tǒng)的包裝風(fēng)格統(tǒng)一和工作流程的高效。

2圖文在線包裝系統(tǒng)各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1在線包裝子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該演播室的圖文包裝子系統(tǒng)的硬件平臺采用GBOX，實(shí)時(shí)進(jìn)行高清圖文/視頻混合模板的高質(zhì)量渲染，并提供HD填充信號和鍵信號給核心切換臺，實(shí)現(xiàn)高清在線包裝功能，如圖2所示。演播室的播出控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為2臺播控工作站，各自控制1套GBOX，可以互為備份，使得系統(tǒng)安全可靠。為了應(yīng)對可能出現(xiàn)的高度復(fù)雜的實(shí)時(shí)在線包裝功能，必要時(shí)可以實(shí)現(xiàn)兩臺播控工作站分工協(xié)作對同一臺GBOX進(jìn)行并行播出控制;也可實(shí)現(xiàn)1臺播控工作站控制2臺GBOX的輸出畫面。渲染工作站GBOX和播出控制工作站各自形成主備，交叉控制，在出現(xiàn)故障時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自動和手動靈活方便的切換。同時(shí)，2套GBOX基于模板服務(wù)器共享場景數(shù)據(jù)庫。GBOX其中一路輸出接到音頻解嵌器，使得在線包裝本地視頻可以輸出聲音。

在線包裝子系統(tǒng)支持4路外來視頻信號接入，增強(qiáng)了節(jié)目的可觀賞性、互動性及實(shí)時(shí)陛。

2.2虛擬子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

演播室的虛擬植入子系統(tǒng)基于GBOX硬件平臺，如圖3所示，實(shí)時(shí)進(jìn)行高清圖文/視頻混合模板的高質(zhì)量渲染，并支持城市頻道融媒體演播室原有的云頓250-SPI固定跟蹤系統(tǒng)（使用效果見圖4）和新增的軌道機(jī)器人系統(tǒng)（使用效果見圖5）。同時(shí)，為配合藍(lán)箱制作區(qū)域的摳像功能需求，配置了2臺Ultimatte色鍵器，遙控面板采用U1timatteSmartRemote 4，其具有內(nèi)置線性鍵，可實(shí)現(xiàn)前景和背景的線性疊加，以便用于虛實(shí)結(jié)合。2套虛擬包裝子系統(tǒng)分別有兩路輸出接入切換臺，一路為經(jīng)過色鍵器的摳像后的信號，一路為直接輸出虛擬前景合成信號。導(dǎo)播根據(jù)節(jié)目形式進(jìn)行切出信號的選擇。演播室的播出控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為1臺播控工作站控制2臺GBOX。另外1臺播控工作站作為備份和復(fù)雜情況下的分別控制，主備播控工作站交叉控制互為主備。GBOX內(nèi)置延時(shí)器可以做到與攝像機(jī)信號同步。依據(jù)安全播出要求，基于模板服務(wù)器的切換臺支持主備雙電源模式。虛擬植入效果見圖6。

2.3視頻墻圖文包裝子系統(tǒng)

該演播室共有3組大屏和一塊65英寸高清顯示屏，其分辨率分別是7168×1536，2560×1024，2048×1280和1920×1080，結(jié)合畫布功能進(jìn)行多組大屏包裝的實(shí)現(xiàn)和呈現(xiàn)。畫布功能是將演播室的所有顯示屏作為一個整體場景來處理，通過3Desioner完成場景制作。這樣，就無需在設(shè)計(jì)中過多考慮各個顯示屏之間的拼接問題。在實(shí)際應(yīng)用中，不同區(qū)域的顯示屏顯示的內(nèi)容又是相對獨(dú)立或跨屏游動，因此，在場景設(shè)計(jì)時(shí)為不同區(qū)域制作對應(yīng)的包裝內(nèi)容和動畫。也就是說，在整個場景就是一幅滿足演播室所有顯示屏、超高分辨率的包裝視頻畫面。視頻墻圖文包裝子系統(tǒng)將一幅超高分辨率的畫面進(jìn)行分割（可精確到像素級別），分割成一個個高清分辨率的畫面，通過畫布路由的方式制定其對應(yīng)的輸出接口。

視頻墻圖文包裝子系統(tǒng)使用了2臺完全獨(dú)立、互為備份的HDVG4分別接入大屏拼接器，為所有大屏顯示內(nèi)容進(jìn)行渲染制作，如圖7所示。其可以輸出8路經(jīng)同步的SDI高清信號，每一路的分辨率均為1920×1080;輸出的SDI高清信號可以按照需求分別輸出給不同的大屏處理器，經(jīng)過大屏處理器拼接處理后輸出上屏。其中，4路SDI輸出接入分辨率為7168×1536的大屏，2路SDI輸出接入分辨率為2560×1024的大屏，1路SDI輸出接入分辨率為2048×1280的大屏，1路接入65英寸高清顯示屏。

《零距離》是一檔2小時(shí)10分鐘的新聞類直播節(jié)目，節(jié)目中需要根據(jù)主持的口播導(dǎo)視進(jìn)行屏幕內(nèi)容切換或衛(wèi)星連線的呈現(xiàn)。一臺HDVG4控制所有大屏，這樣的設(shè)計(jì)只需要一名大屏操作人員，一個人控制直播節(jié)目中所有的大屏，節(jié)約了人力成本。同樣配置了2臺播控工作站，分別獨(dú)立控制主備HDVG4。

HDVG4可以支持8路SDI信號的輸入，此次用到7路。其中，4路由切換臺AUX輸出SDI信號直接接入主HDVG4，并通過主HDVG4的LOOP環(huán)出接入到備HDVG4;另外3路接入GBOX（4K）的3路輸出信號，這樣觸屏內(nèi)容可以通過視頻插入的形式實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在大屏上。這樣的多種展示手段配合不同的鏡頭運(yùn)用，能夠增強(qiáng)屏幕呈現(xiàn)效果（見圖8），使演播室適應(yīng)不同類型的節(jié)目制作，為節(jié)目創(chuàng)作留有空間。

2.4互動點(diǎn)評觸控子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)節(jié)目需求，主持人或嘉賓需要對熱點(diǎn)新聞事件在觸摸屏上進(jìn)行視頻的播放、對觀眾評論的解讀以及利用觸摸屏進(jìn)行實(shí)時(shí)抽獎等操作?；狱c(diǎn)評觸控子系統(tǒng)通過點(diǎn)觸，直接實(shí)現(xiàn)對播出內(nèi)容的控制，也可實(shí)現(xiàn)圖片的靈活反轉(zhuǎn)、移動、縮放、切換翻頁等功能。

該子系統(tǒng)配置了1臺播出控制工作站，裝有交互播控軟件3DPIay，控制GBOX（4K）的渲染播出，GBOX（4K）輸出三路HD-SDI給3塊42英寸觸摸屏（小屏），如圖9所示。同時(shí)，其LOOP輸出接入HDVG4使得觸屏內(nèi)容可以呈現(xiàn)在LED屏或DLP屏（大屏）上，從而實(shí)現(xiàn)大小屏幕之間的互動，如圖10所示。

交互播控軟件3Dplay可以設(shè)置點(diǎn)觸的對象，每個對象都可以有不同的設(shè)置，并會做出相應(yīng)的動作。3DPIQy根據(jù)3Desioner制作好的、可互動的三維場景編輯播出控制邏輯。節(jié)目播出時(shí)，3DPIoy～以通過單擊、拖拽、點(diǎn)控對象等動作接收觸摸屏的控制命令來觸發(fā)相應(yīng)的邏輯，完成播控的功能。當(dāng)觸摸屏出現(xiàn)故障時(shí)，操作員可以在3DPIay后臺進(jìn)行操控，而不影響節(jié)目的播出。

除大小屏的互動，為使主播區(qū)的大屏也可以互動，增加了雷達(dá)觸控裝置，將觸控?cái)?shù)據(jù)返送到互動點(diǎn)評觸摸屏子系統(tǒng)，主持人可以在雷達(dá)定位觸控區(qū)進(jìn)行觸控操作，使節(jié)目展現(xiàn)形式更直觀、互動性更強(qiáng)、展現(xiàn)效果更好，如圖11所示。

如果雷達(dá)觸控裝置安裝在地面上會導(dǎo)致主持人誤碰，因此，將雷達(dá)倒裝在DLP大屏上面。雷達(dá)和觸摸屏均為觸控的終端，作用相同，但連接方式與互動觸控子系統(tǒng)略有差別，觸摸屏是通過USB線將數(shù)據(jù)傳輸給播控工作站;雷達(dá)觸控裝置是通過網(wǎng)線連入交換機(jī)，配置IP地址，從而將接收觸控?cái)?shù)據(jù)傳輸給播控工作站。為保證交互效果，調(diào)整MaxDistance的值使雷達(dá)觸控裝置的掃射面能覆蓋所需顯示畫面即可，掃射面盡可能與DLP顯示屏貼近且平行;雷達(dá)觸控裝置外表面應(yīng)保持清潔無塵;在無外物觸碰顯示介質(zhì)表面時(shí)，掃描測試結(jié)果應(yīng)無任何障礙物顯示;最后設(shè)置感應(yīng)區(qū)并校準(zhǔn)。

2.5荔枝云互動子系統(tǒng)

圖文包裝系統(tǒng)接入總臺主干網(wǎng)路，審核后的前端H5頁面觀眾互動的數(shù)據(jù)以xml的形式推送到荔枝云，圖文包裝系統(tǒng)通過訪問荔枝云在其上的虛擬映射盤獲得數(shù)據(jù)，通過包裝系統(tǒng)呈現(xiàn)出來，如圖12所示。

由于圖文包裝系統(tǒng)接入了全臺網(wǎng)，所有的圖文包裝的設(shè)備均禁止插拔優(yōu)盤，數(shù)據(jù)通過臺內(nèi)的荔枝云進(jìn)行傳輸，每臺工作站設(shè)備均裝有360殺毒軟件，并由中心統(tǒng)一控制。

3結(jié)束語

演播室的整體視覺效果是舞美、燈光、大屏等共同構(gòu)造決定的，該演播室將大幅面顯示屏、虛擬場景和在線包裝進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，使節(jié)目包裝風(fēng)格的統(tǒng)一，定位突出，增強(qiáng)了其品牌辨識度。