江蘇省廣播電視總臺融媒體新聞演播室圖文包裝系統的設計與實施

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的結構，以及具有的在線包裝、虛擬植入、視頻墻圖文包裝、互動點評觸控及荔枝云應用的功能。

[關鍵詞]融媒體;新聞演播室;圖文包裝;虛擬植入;多屏互動;云數據傳輸

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。結合該融媒體新聞演播室整體舞美設計，在滿足安全、科學、高效的原則下，設計搭建了圖文包裝系統，力求實現演播室全景化、多屏互動、虛實結合的特點，將傳統的新聞節目以現場感和互動性的展現模式，呈現給廣大的電視觀眾;同時，實現Orad（傲威）圖文包裝系統與后期制作新聞網對接，為新聞節目制播一體化提供高效的解決方案。

1圖文包裝系統功能要求及總架構

根據該融媒體新聞演播室的應用需求，圖文包裝系統需要綜合考慮大屏的分辨率和尺寸、系統穩定性及安全性、與演播室視音頻系統對接。立項之初對國內外多家整體圖文包裝公司進行了充分的調研，經過綜合評估，最終選擇Orad的圖文在線包裝系統。

Orad圖文包裝系統是基于Linux操作系統，能有效防止計算機病毒的侵入，增強系統穩定性和安全性。Orad圖文包裝系統的接口均為SDI，能夠與演播室視音頻系統對接，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，做到聲音畫面同步輸出;主持人通過視頻插入選擇能夠實時看到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圖文包裝系統包含5個子系統，分別為在線包裝子系統、虛擬植入子系統、視頻墻圖文包裝子系統、互動觸摸屏子系統及荔枝云數據傳輸子系統，如圖1所示。其中，兩套在線包裝子系統，承擔標題、人名、角標、滾底、視頻開窗;1套地面固定機位虛擬植入子系統和1套懸掛式軌道機器人虛擬植入子系統，用來做《零距離》開場及《樓市零距離》《食色生香》《天氣》等其他節目的直播和錄制;2套視頻墻圖文包裝子系統做大屏內容展示;1套互動點評觸控子系統，實現節目主持人互動點評內容呈現。荔枝云數據傳輸系統承擔整個系統的部分數據傳輸工作。系統采用兩套模板服務器，實現整體圖文包裝系統文件的共享，協同各個子系統進行完整高效的圖文創作，營造雙向互動平臺。

該系統均為播控分離的架構，即播控機與播出渲染機相對獨立，且均是基于獨特Windows+Linux系統平臺架構。播控分離的架構，使得渲染機只負責實時渲染輸出，可充分利用系統的硬件資源，避免多個應用程序運行而導致死機、卡頓等現象，確保渲染質量和效率。控制機和渲染機的分離，可保障系統的播出安全，控制機出現故障，不影響渲染機的正常運行;實現系統間的交叉備份機制，進一步保障系統的直播安全。

各子系統部署在同一個網絡內，可以共享設計端及模板資源，實現統一的、網絡化工作流程。制作好的場景以及系統積累模板、圖片、視頻文件、特效等媒體資源可以以文件形式進行集中管理，而各個系統均可調用相關模板資源，保證演播室各子系統的包裝風格統一和工作流程的高效。

2圖文在線包裝系統各子系統的設計

2.1在線包裝子系統的設計

該演播室的圖文包裝子系統的硬件平臺采用GBOX，實時進行高清圖文/視頻混合模板的高質量渲染，并提供HD填充信號和鍵信號給核心切換臺，實現高清在線包裝功能，如圖2所示。演播室的播出控制系統設計為2臺播控工作站，各自控制1套GBOX，可以互為備份，使得系統安全可靠。為了應對可能出現的高度復雜的實時在線包裝功能，必要時可以實現兩臺播控工作站分工協作對同一臺GBOX進行并行播出控制;也可實現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，在出現故障時能夠實現自動和手動靈活方便的切換。同時，2套GBOX基于模板服務器共享場景數據庫。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。

在線包裝子系統支持4路外來視頻信號接入，增強了節目的可觀賞性、互動性及實時陛。

2.2虛擬子系統的設計

演播室的虛擬植入子系統基于GBOX硬件平臺，如圖3所示，實時進行高清圖文/視頻混合模板的高質量渲染，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（使用效果見圖4）和新增的軌道機器人系統（使用效果見圖5）。同時，為配合藍箱制作區域的摳像功能需求，配置了2臺Ultimatte色鍵器，遙控面板采用U1timatteSmartRemote 4，其具有內置線性鍵，可實現前景和背景的線性疊加，以便用于虛實結合。2套虛擬包裝子系統分別有兩路輸出接入切換臺，一路為經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。導播根據節目形式進行切出信號的選擇。演播室的播出控制系統設計為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內置延時器可以做到與攝像機信號同步。依據安全播出要求，基于模板服務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

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，結合畫布功能進行多組大屏包裝的實現和呈現。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，就無需在設計中過多考慮各個顯示屏之間的拼接問題。在實際應用中，不同區域的顯示屏顯示的內容又是相對獨立或跨屏游動，因此，在場景設計時為不同區域制作對應的包裝內容和動畫。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將一幅超高分辨率的畫面進行分割（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的輸出接口。

視頻墻圖文包裝子系統使用了2臺完全獨立、互為備份的HDVG4分別接入大屏拼接器，為所有大屏顯示內容進行渲染制作，如圖7所示。其可以輸出8路經同步的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10分鐘的新聞類直播節目，節目中需要根據主持的口播導視進行屏幕內容切換或衛星連線的呈現。一臺HDVG4控制所有大屏，這樣的設計只需要一名大屏操作人員，一個人控制直播節目中所有的大屏，節約了人力成本。同樣配置了2臺播控工作站，分別獨立控制主備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，這樣觸屏內容可以通過視頻插入的形式實時呈現在大屏上。這樣的多種展示手段配合不同的鏡頭運用，能夠增強屏幕呈現效果（見圖8），使演播室適應不同類型的節目制作，為節目創作留有空間。

2.4互動點評觸控子系統的設計

根據節目需求，主持人或嘉賓需要對熱點新聞事件在觸摸屏上進行視頻的播放、對觀眾評論的解讀以及利用觸摸屏進行實時抽獎等操作。互動點評觸控子系統通過點觸，直接實現對播出內容的控制，也可實現圖片的靈活反轉、移動、縮放、切換翻頁等功能。

該子系統配置了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，其LOOP輸出接入HDVG4使得觸屏內容可以呈現在LED屏或DLP屏（大屏）上，從而實現大小屏幕之間的互動，如圖10所示。

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

除大小屏的互動，為使主播區的大屏也可以互動，增加了雷達觸控裝置，將觸控數據返送到互動點評觸摸屏子系統，主持人可以在雷達定位觸控區進行觸控操作，使節目展現形式更直觀、互動性更強、展現效果更好，如圖11所示。

如果雷達觸控裝置安裝在地面上會導致主持人誤碰，因此，將雷達倒裝在DLP大屏上面。雷達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略有差別，觸摸屏是通過USB線將數據傳輸給播控工作站;雷達觸控裝置是通過網線連入交換機，配置IP地址，從而將接收觸控數據傳輸給播控工作站。為保證交互效果，調整MaxDistance的值使雷達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;雷達觸控裝置外表面應保持清潔無塵;在無外物觸碰顯示介質表面時，掃描測試結果應無任何障礙物顯示;最后設置感應區并校準。

2.5荔枝云互動子系統

圖文包裝系統接入總臺主干網路，審核后的前端H5頁面觀眾互動的數據以xml的形式推送到荔枝云，圖文包裝系統通過訪問荔枝云在其上的虛擬映射盤獲得數據，通過包裝系統呈現出來，如圖12所示。

由于圖文包裝系統接入了全臺網，所有的圖文包裝的設備均禁止插拔優盤，數據通過臺內的荔枝云進行傳輸，每臺工作站設備均裝有360殺毒軟件，并由中心統一控制。

3結束語

演播室的整體視覺效果是舞美、燈光、大屏等共同構造決定的，該演播室將大幅面顯示屏、虛擬場景和在線包裝進行一體化設計，使節目包裝風格的統一，定位突出，增強了其品牌辨識度。