基于QTAKE的現場視頻輔助系統應用研究

摘? 要：伴隨著電影數字化的發展，現場視頻輔助系統在電影制作中發揮著愈加重要的作用。本文基于QTAKE系統，詳細介紹現場視頻輔助系統的發展歷程、實現功能和集成優化，總結其優缺點和使用現狀，展望其未來發展空間。

關鍵詞：現場視頻輔助系統;Video Assist;QTAKE? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?中圖分類號：J931? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1671-0134（2020）01-117-03? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.19483/j.cnki.11-4653/n.2020.01.034

本文著錄格式：馬曉.基于QTAKE的現場視頻輔助系統應用研究[J].中國傳媒科技，2020，01（01）：117-119.

導語

目前的現場視頻輔助系統往往由多個硬件單元集成于一體，并通過配套的軟件實現交互操作，在拍攝現場可實現多種視頻處理功能：錄制、監看、回放、元數據管理、場記信息管理、多路回放、立體影片監看、實時剪輯、實時特效、實時調色、與虛擬攝影系統協作、與現場攝制各部門協作等功能，英文常稱其為“Video Assist On Set/Video Assist” （圖1）。

其中QTAKE（名字取自Quick Take）便是目前常用的現場視頻輔助系統之一。如今越來越多的電影制作，都要求現場的視頻信號、音頻信號接入至現場視頻輔助系統，再由系統向外分發至各部門。比如張藝謀《長城》里部分在長城上的鏡頭，即便QTAKE距離攝影機太遠，無法接收攝影機視頻信號，但攝影機每次拍攝完成后都會拿給QTAKE補錄。從某種意義講，現場視頻輔助系統更像是一個“現場視頻數據服務器”。現場視頻輔助系統的使用是影視制作的發展趨勢，也勢必發揮越來越重要的作用。[1]

1.發展歷程

現場視頻輔助系統的發明者是一名喜劇演員——杰瑞·劉易斯（Jerry Lewis）。

1959年9月，杰瑞·劉易斯發明了第一臺應用于拍攝現場的視頻輔助設備（圖2），后來該設備又由布魯斯·丹尼（Bruce Denny）領導的派拉蒙技術部門完善。或許有人先于劉易斯發明了類似于現場視頻輔助的設備，但劉易斯確實享有現場視頻輔助系統的發明專利，也被公認為是使用該系統的第一人。[2]

1960年，劉易斯首次將現場視頻輔助系統應用在自導自演的一部喜劇電影《五福臨門》（）中，顯然該系統的使用給兼顧導演主演雙重身份的他帶來了很多便利。比如導演可以看到實時拍攝畫面，不必攝影多費口舌;攝影助理可以根據實時畫面調整機位與焦點，不必只憑感覺，降低拍攝失誤率;錄音也可以根據畫面確定麥克風的選擇與分布，避免穿幫等等;演員可以立馬從錄制畫面看到自己的表演，不必等膠片送洗印廠制作出Daily才能看到。

起初現場視頻輔助系統只能采集黑白畫面，直到1987-1988年，出現了能夠采集彩色畫面的系統。

早期視頻輔助系統帶來巨大便利的同時，本身也有很多問題。監視器和控制設備重約200磅，搬運不方便;設備自身的故障和限制也需要大量維護;使用CCD將光信號轉變為電信號再錄制的方式得到的圖像質量較為粗糙，視覺體驗較差;分光導致畫面昏暗，在散射光環境或加遮光板的情況下才能看清監視器畫面。

隨著數字電影技術的不斷發展以及數字攝影機的廣泛應用，現代視頻輔助系統從“視頻頭”時代跨越到視頻信號時代，感光芯片（多為CMOS）將鏡頭捕獲的光信號轉換為電信號。這些電信號可由攝影機實時輸出，經視頻線傳輸至現場視頻輔助系統內的視頻采集卡，采集卡將視頻信號轉換為視頻文件存儲在移動硬盤等存儲介質中，現場視頻輔助系統可以同時對視頻信號和視頻文件加工處理。[3]

2.系統集成

現場視頻輔助系統功能強大，依賴于其集成的多個單元。一般來講，一個現場視頻輔助系統由以下單元組成：

2.1電腦

現場視頻輔助系統會對電腦系統和配置有一定要求。比如QTAKE*4要求使用MAC OS的系統，推薦使用MAC Pro（俗稱“垃圾桶”）。

2.2顯示器

用于實現可視化操作，配合鍵盤、鼠標、觸屏使用。

2.3系統操作軟件

即操作現場視頻輔助系統的配套軟件。

2.4視頻采集卡

用于視頻信號的采集，將其轉換為數字視頻文件。

2.5 Video Hub（視頻矩陣）

用于實現多路信號的輸入與輸出，并能調整線路連接，實現不同輸入輸出組合搭配。

2.6存儲介質

用于存儲綜合式現場視頻系統本身產生的數據文件和錄制的視音頻文件。

2.7無線路由

通過無線路由架設局域網，實現無線畫面傳輸與數據文件傳輸。用戶可以在移動客戶端（例如iPhone和iPad）上觀看實時或回放的畫面，也可以在系統賦予權限下點播視頻文件。

當路由器信號功率不滿足劇組需求時，系統還可以配備AP來組建無線局域網系統，增強信號功率，擴大信號覆蓋面積，達到良好的無線傳輸體驗。

2.8信號轉換器

現場視頻輔助系統可以利用電腦的GPU實現更為豐富的特殊效果，比如在立體電影拍攝中實現ANAGLYPH、DIFFERENCE、BOX BLEND、DISSOLVE等模式，或者實現分屏效果，即多個信視頻號的畫面集中在一個監視器上。此時需要信號轉換器將電腦輸出的HDMI信號轉換為SDI信號，再將其接入視頻矩陣，進而將這一信號分發出去。

2.9聲卡

接收聲音信號，實現聲畫匹配。

3.10供電系統

不同單元對電壓和電流要求不同，有的使用交流電，有的使用直流電。劇組現場一般使用220V交流電，因此需要使用變流器將交流電轉換為直流電，可供采集卡等單元使用。部分情況下系統也可以使用電池供電。

現場視頻輔助系統需配備一個隔離器或者地線，以應對現場視頻輔助系統漏電。一方面漏電產生用電隱患，威脅視頻助理人身安全，干擾視頻助理的操作。另一方面電會通過視頻線傳導至攝影機，影響攝影機的拍攝。

此外，系統還需配備UPS。UPS可以實現整流效果，讓進入系統的電流更加純凈穩定;還能提供不間斷電源，防止突然斷電。

3.11散熱單元

現場視頻輔助系統的組裝尤其要注意散熱問題，主要熱源是視頻采集卡和電腦主機。因此布局上要著重給這幾個單元留出散熱空間，也可以安裝水冷系統或者風扇。

3.12框體、線路和其他配件

組裝連接上述單元，使其成為一個方便操作、協同合作的整體。

有的現場視頻輔助系統集成后體積較大，需要配備小型移動車，方便在拍攝過程中轉場。

由上可見，現場視頻輔助系統集成單元較多，單元間的連接較為復雜。筆者對某一套集成好的QTAKE*4系統進行過分拆稱重（表1）。后來這套系統又被重新組裝，替換、舍棄掉部分體積重量較大的零件，精簡框架設計，最終重量縮減了50%。

所以現場視頻輔助系統的集成設計十分關鍵，既要考慮精簡優化，還要兼顧功能實用與操作方便。[4]

3.使用現狀

3.1優點

（1）最大的優點是功能豐富，擴展多樣，可以解決拍攝現場多種視頻問題。尤其是可以實現視頻信號的實時剪輯、調色、摳像等功能，可以快速預覽后期效果，幫助現場各部門做出更好的決策。

（2）場記信息管理和元數據管理十分方便，這些信息還可以隨視頻信號分發至外接監視器和移動客戶端，提高現場各部門信息交流效率。也因此現場視頻輔助系統還可以輸出現場報告給場記，供場記核查鏡頭。

（3）現場視頻輔助系統操作十分靈活，可以依據具體劇組提出的要求設計具體的方案，十分人性化，快捷鍵的設計也很利于視頻助理快速做出反應。

由上可見，綜合性視頻輔助系統從流程上對現場拍攝工作進行優化，可以極大提高現場攝制效率。

3.2缺點

（1）現場視頻輔助系統學習門檻高，功能豐富也有其復雜性，需要有較高綜合能力與扎實基礎知識的操作員操作。

（2）系統集成難度較大，集成設計不當會帶來很多不穩定性。

（3）成本高，外接設備多。

（4）有的現場視頻輔助系統體積重量較大，現場搬運較為不便。

3.3常見使用場景

目前現場視頻輔助系統多使用在大型劇組或者廣告組，尤其是科幻類等需要拍攝大量特效鏡頭的劇組。

因為現場視頻輔助系統的實時剪輯、調色、特效能在現場實時地展現出特殊處理的效果，幫助制作者決策，節約時間。大型劇組規模大，預算高，可以招募專業的視頻助理人員。大型劇組往往會使用Motion Control等系統，可以配合現場視頻輔助系統一起使用。大型劇組多從事商業片制作，也更加重視效率和流程優化。

4.未來展望

從1959年視頻輔助系統問世到現在，視頻助理功能從CCD光電轉換發展到直接讀取攝影機視頻信號，從黑白發展為彩色，從笨重龐大變得精簡集約，從單一的錄制監看回放發展到現在的綜合多種功能于一身。筆者相信現場視頻輔助系統會是未來視頻輔助系統的發展趨勢，也勢必在現場起到更加重要的作用。

隨著無線技術和5G技術的發展，影視攝制現場勢必越來越無線化。也許未來現場視頻輔助系統就會成為劇組的“云現場”中心。現場所有的視頻信號都以無線方式接入到現場視頻輔助系統，然后視頻信號在通過無線分發出去——不僅是視頻，音頻和文檔也可以——擺脫各種復雜的線路。

甚至不僅是“云現場”，而是“云制作”。未來電影的跨國合作一定越來越頻繁。以后的拍攝現場或許會架設一個服務器進行高速傳輸，制片人、監制在世界各地都能第一時間通過云存儲、云計算的方式監看、調用錄制畫面，后期團隊也能第一時間獲得現場DIT的轉碼文件進行制作。這樣一來，張藝謀因為跟美國團隊溝通《長城》的后期制作而飛出航空公司的終身白金會員卡的情況，也許就不會再發生了。

[1]Mary Cybulski.Beyond Continuity——Script Supervision For The Modern Filmmaker[M]. 美國：Focal Press，2014.

[2] 李念蘆，編，李銘，王春水，朱梁，著 . 影視技術基礎（插圖修訂第 3 版）[M]. 北京：北京聯合出版公司，2012.

[3]Blain Brown.The Filmmakers guide to digital imaging[M]. 美國：Focal Press，2015.

[4] 王鴻海，劉戈三主編 . 數字電影技術論 [M]. 北京：中國電影出版社，2011.

作者簡介：馬曉，男，漢族，中國山東，研究方向：數字電影技術。