三維包裝系統功能和運用簡談葉何生

（黃山市廣播電視臺，安徽 黃山 245000）

現有的頻道包裝系統已經不是傳統意義上的字幕機了，它需要具備以下特點：1）網絡化、制播分離。播出線上，整體頻道的包裝制作一般是由專門的美工完成，需要專業的包裝功底。包裝完成的模板，提供給頻道的編單人員。編單人員每天只要修改文字，并不直接接觸模板，也沒有權限更改模板。并且頻道編單人員要多頻道獨立分散控制，同一臺機器可以編多個頻道的單子，但針對不同的人員，要有頻道權限限制。2）要可以集中控制和預監。在一臺機器上，只要權限夠，可以控制多個頻道的字幕上下，應對突發事件和主備備份播出。3）要支持開窗視頻，DVE效果。4）實時數據自動更新，比如天氣、溫度、股票等，并且可以及時從第三方數據庫中獲取新聞、車票、菜價等公共信息。5）具備三維各種特效和離子性實時渲染等。6）全臺字幕包裝系統可以是一個數據庫和素材庫，演播室和播出線都可以從中調用該頻道的包裝模板，數據庫和素材庫可以做到主備。7）必要時可以做到聲音混入，字幕出現時，有聲音效果同步出來。

1 包裝效果功能對比

1.1 游動功能

資訊游動這些都是傳統字幕機就可以實現的。三維包裝系統可以做到大時間范圍的咨詢游動，游動的文字中含有圖片、動畫，游動文字顏色可以自由變化，游動可以做空間三維范圍內的入屏和出屏變化效果，在屏幕的各個不同方向和角度游動，并且上下屏幕的時間完全是播控控制，無需人工操作，游動的內容也是實時的，有時間日期等自動顯示，無需人工天天換時間日期。并且內容也可以做到自動關聯數據庫，更換游動前后標識，自動關聯短信、股票、天氣、路況信息、菜價、票務等內容。

1.2 掛角功能

一般性質的欄目劇名掛角和單個圖片廣告掛角或者其他文字性質的掛角，即使是全屏的圖片掛角，這些是所有字幕機都可以做到的。但是三維包裝系統可以做到實時的現場畫面開窗，開多個畫面的畫中畫功能，并且畫中畫的窗口可以做各種形狀和特效；可以實現現場畫面的放大的縮小；如果是動態的視頻掛角，還可以做視頻文件的播放列表，循環播放這個列表；并且每個掛角和窗口都可以做到入出屏效果，中間巡場動畫，各種過光效果和鏡頭推拉效果，以及其他火焰冰雪等離子效果。

1.3 其他功能

傳統的字幕機一般不能實現以下功能：

1）對臺標的包裝。臺標包裝在全球電視行業是非常重要的部分。如果能做到全面包裝臺標，臺標將與整體頻道包裝是一個整體，并且臺標可以做到自適應上下。

2）短信直播。目前在個別衛視頻道，短信直播已經得到廣泛運用，每天正在播出的電視劇、正在直播的比賽和選秀節目、正在播出的熱門欄目等，觀眾發來的短信，第一時間的就可以經過審核，播出出去。但是短信功能一定要有審核機制，含有關鍵字短信的屏蔽、關鍵號碼的黑白名單、惡意短信的自動偵別以及最后的人工審閱和修改、管理員回答問題等。現在市級臺也在陸續開始增加節目的短信互動性和觀眾參與度。

3）股票模塊。要實現實時走線圖等功能。這個可以參照東方財經和中央財經頻道，但是市級臺一般運用最多的還是傻瓜性質的游動，到時間自動播出，停盤后自動下屏。

4）節目導視功能。一般的，有線網絡公司會有一個節目和頻道推薦的預告性質的頻道，該頻道類似咨詢頻道。在屏幕的下方會滾動播出一些信息。這個數據不是人手動輸入進去的，而是直接關聯到EPG數據庫，自動獲得播出的。EPG數據庫中甚至可以有節目內容簡介。

5）天氣資訊。現在全國很多地區的氣象局都有自己的氣象專業頻道。國家氣象局還有風云氣象頻道。于是很多地方的氣象頻道就在風云氣象頻道的基礎上疊加當地詳細的實時氣象信息，還可以在固定時間插播本地的氣象節目，或者在屏幕的某個角落開實時窗口直播日食月食等天氣現象，而不干擾本地常規節目的正常播出。要說明的是，這些氣象信息都是從氣象局的專業數據庫中獲得，基本無延時，實時獲取，實時播出，自動關聯氣象圖標，自動化程度很高，時效性很強。這些只有頻道包裝設備可以完成。

6）三維空間地圖。這個演播室中用的比較多，會顯示立體的三維空間地圖。

1.4 特效制作功能

1）燈光特效：畫面中可以隨意加入靜止或任意運動的點光源、面光源等，完成燈光照射的三維效果的關系。

2）倒角：畫面中的物體的三角立體邊緣可以做到想要的各種棱角效果，如圓弧邊、雙層邊等。

3）過光：物體表面可以有不同的光照效果和光線劃過的痕跡。

4）粒子和等離子：直白點，就是煙、霧、火焰、雪花、雨水等離子特效和煙霧特效。

5）遮照：這個在平面的字幕系統也有，就是只顯示物體的一部分，其余部分被畫面遮擋。

6）紋理和材質：國際標準的紋理材質。

7）動畫：可以做復雜的三維空間動畫。

8）音頻：字幕入屏出屏或者其他的情況下，可以混入音頻輸出。

9）劃像：此功能二維平面也有。

2 三維包裝在播出線的運用

2.1 網絡字幕特點

三維包裝系統繼承了傳統的二維網絡字幕的優勢，網絡基本構架和二維網絡字幕一樣，保留了很多二維網絡字幕優秀的操作流程和習慣。網絡在線包裝無論是二維還是三維，一般播出的都是重復樣式的電視劇名、廣告掛角、游動咨詢、節目預告等，工作量很大部分都是文字的內容，有時使播出值班人員字幕值班播出的工作量反而大于自動播出工作量，給安全播出帶來隱患。為適應各個頻道的節目包裝、廣告創收、人力資源節約的需要，確保安全播出，網絡字幕就出現了。全臺網包裝系統應用圖如圖1所示。

針對目前在線播出字幕機存在的弊端，網絡字幕從實際應用出發提出了新系統的需求和設想：

1）構建一個以數據庫服務器為核心的由多臺字幕播出服務器、集中播出控制站、編單站組成的網絡化字幕制作、字幕編單、字幕管理、播出控制環境。

2）字幕素材支持本地及異地上載入庫，各頻道素材存儲在本頻道字幕播出服務器中，并支持頻道間的共享和遷移，遷移策略合理、安全、高效。

3）人機界面兼顧操作人員的現有使用習慣，使之易用友好。

4）系統提供完善的素材上載，字幕制作、字幕編單、字幕管理、字幕播出等管理權限，強調基于權限的操作。可實現全臺化圖文字幕內容網絡化審核管理；各部門負責各自的圖文字幕內容編輯制作任務，發送到對應的頻道的字幕服務器，播出部門集中管理播出，各環節責任明確；系統提供字幕服務器狀態網絡化自動監測；人員登陸、內容錄入編排、素材管理、播出控制各環節日志可查；提供頻道、部門和軟件功能模塊相結合方式，管理人員權限，保證安全播出；圖文字幕內容制作、節目單編排、素材管理、播出控制軟件模塊均提供VGA方式直接預覽顯示和位置大小等調整。

5）系統的安全性是方案設計的第一原則，系統要應用多種安全備份技術、應急處理機制和預案，應急處理簡單有效。

6）系統功能完善、架構及流程合理，能滿足24 h連續播出的要求，具有一定冗余和容錯能力。

7）系統具備可維護性并有良好的可擴展性和可升級性，以適應將來業務發展的需要。

8）可以提供各種接口，如短信接口、股票接口、節目導視接口、天氣資訊接口等。

三維網絡字幕比二維網絡字幕多了空間概念，就是物體可以在空間內做三個軸方向的空間運動，并且多了強大的三維制作軟件，該軟件還要具有和第三方三維創作軟件可以兼容的接口。

2.2 網絡字幕包括的站點

網絡字幕一般可以有以下工作站點：

1）編單工作站

作用：字幕播出節目單異地編輯，同時支持字幕素材的異地上載、修改并能看到實際播出效果（大小、位置、速度、內容），有預覽窗口，便于檢查，可以兼做制作站。

2）播出服務器

作用：播出FILL和KEY信號的站點，每個頻道有1臺播出用的服務器。咨詢播出的時候可以是單一的SDI和模擬信號。該站點也可以用來充當數據庫服務器、編單站、制作站等，集中所有功能。開放用戶權限后就可以使用所有網絡上的功能。

3）制作工作站

作用：創作三維模板的機器，可以做三維特效，也可以導入字幕素材和文字資料，獲取實時數據等，可以兼做編單工作站站。

4）實時數據獲取工作站（功能模塊化，是可選插件）

作用：獲取短信數據，短信審核和控制播出，獲取股票數據，獲取天氣數據，可以兼做制作站、編單站等。

5）集中控制站

作用：根據用戶權限可以控制部分或全部頻道實現預警天氣信息、緊急通知多頻道同時播出，也可以用做公用備份的字幕機。目前陜西電視臺就采用了這種11備1的工作方式。

6）數據庫服務器

作用：頻道節目單的編輯和存檔、素材信息的海量存儲、素材的管理、素材的遷移和存儲、軟件的權限管理、播后節目單的統計歸檔等都成為數據庫服務器所要處理的信息內容。

不難看出，數據庫服務器在系統中的地位至關重要，如果只配置1臺數據庫服務器，一旦出現故障將會使整個系統無法正常工作。因此，在系統中配置了互為主備數據庫服務器。

2.3 全臺字幕網

人們習慣把三維網絡字幕叫做三維在線包裝，它是三維包裝的一部分，基本是用在播出線上，實現頻道整體風格的包裝。三維包裝還有重要的一塊，也是功能最強大的一塊，就是演播室包裝。演播室一般不需要字幕單獨的數據庫，一方面增加成本和維護資源，一方面演播室不是經常使用，偶爾的間斷使用增加了隱患。所以全臺字幕系統可以使用一張網絡，優點除了上面的兩點外，還可以實現素材的共享，全臺使用一個模板庫，就有利于整體的頻道包裝，集中化管理減少資源的浪費，穩定性安全性都會上升。當然每個站點都要做好權限的控制，以及素材傳遞時病毒隔離網關的運用。全臺包裝網絡拓撲圖2所示。

3 三維包裝在演播室的運用

三維演播室包裝的結構設計必須簡單、合理、安全可靠，并具有可擴展性和可升級性。主要是因為演播室很多的功能是用來直播或者錄播，時間環境相對緊張。所以演播室包裝一般滿足下列要求：一鍵式上下屏是必須的；支持多視窗DVE窗口，可以新聞連線使用；文字內容實時修改，實時上屏，不需渲染；手拍唱詞功能；新聞標題文本導入；游動實時修改，順序變化；電話號碼抽獎；多個欄目的不同工程保存；主備播出（可選）；短信、股票、天氣等資訊的實時播出（可選插件）。

4 整體系統的開放式

作為一個系統，一定是開放的、可擴展的，可以隨意增加頻道和定制模塊，否者就不能適應電視臺以后的發展。此外兼容格式也是重要的考核依據，圖像文件要支持BMP，TIFF，TGA，PNG，PSD，EPS，JPG等通用圖像文件格式；動畫文件要支持Flash，SWF，FLG，FLC，FLI，TGA序列；視頻文件支持AVI，MPEG-2，MPEG-4，MOV，WMV等視頻文件格式；三維模型要支持MAYA，3D MAX的建模；音頻文件要支持MP3，WMA等所有主流的音頻格式。對外，也要可以輸出TGA和AVI等文件，給其他設備使用。

5 結束語

黃山電視臺很早就使用了安徽勵圖AirCG.NET網絡字幕系統，該系統是基于SQL Server數據庫網絡架構，只是二維網絡字幕系統，該系統可選配為數據庫服務器、字幕服務器、無卡圖文字幕編排（審核）站、集中播出控制站、短信網關平臺、短信實時播出站、實時網絡數據獲取工作站等。

字幕服務器支持單通道、雙通道，模擬、數字標清、數字高清多種型號。每臺字幕服務器標配10層以上圖文字幕同屏播出，互不影響、每層獨立控制，也可編組控制、每層字幕層次可任意調整，多個頻道字幕素材共享使用。

軟件功能模塊包括系統管理軟件模塊、素材管理軟件模塊、多層字幕播出引擎模塊、實時短信播出軟件平臺、實時數據獲取軟件、日志管理軟件、節目單編排軟件模塊、播出控制軟件模塊、圖文字幕創作軟件模塊、短信網關平臺、網絡時間同步軟件等，滿足不同應用需求。

AirCG.NET已突破了傳統意義上字幕機的概念，一直安全穩定、方便快捷。未來黃山電視臺還計劃開始做三維的頻道包裝，因為已經習慣了AirCG.NET的操作方式和簡便，AirCG.3D也是此次研究的重點，得出上面的結論，供大家參考。如有不足和遺漏之處，還請批評指正。