演播室智能拍攝技術的應用及思考

孫昊

【內容摘要】隨著信息化的發展，5G網絡、融媒體的不斷涌現，電視行業也進入了新“智慧”時代，傳統的演播室面臨很多困境，運用智能拍攝技術可以提升演播工作效率和優化節目效果及質量，實現智能化、自動化的操控，從而為電視節目生產帶來新模式。

【關鍵詞】智能拍攝技術;演播室;傳統媒體;智能化

本文將以中國教育電視臺為例，探討演播室、智能拍攝技術的應用問題。

一、演播室背景及需求概述

（一）中國教育電視臺背景概況

中國教育電視臺始建于1986年10月，肩負宣傳黨和國家教育方針，提高國民文化素質，促進廣大青少年健康成長的重要使命。建臺以來，一直堅持以“聚焦和滿足群眾多樣化需求、提升民族素質、服務建設教育強國”為己任。①

然而隨著信息時代的快速發展，融媒體和智能化等新形式和新技術不斷涌現，傳統單一的節目采編模式及封閉的內容生產早已無法適應當前的新要求，為了呈現更高品質的節目，豐富節目形式，優化收視體驗，提高即時性信息轉化效率，傳統節目制作模式也迎來了智能化、高效化、自動化的變革。近年來，中國教育電視臺在智能化、高效化方面做了很多探索，新聞演播室建設也取得了一定的成績。

（二）演播室整體布局

中國教育電視臺新聞演播室如圖1，整體呈環形分布，總長約為12米，整體寬度約6米，后端主要大屏占長約為1米，總體半徑達到4米，演播樓層高約為3米。新聞演播室主體分為三個區域：1號為訪談區、2號為站播區、3號為新聞播報區。其中演播室導播間內接入虛擬前置，導播間切換臺型號是索尼MVS-3000A，演播室使用攝像機一般采用索尼HDC-1580，鏡頭為佳能HJ21e*75B IASE以及佳能HJ11e*4.7B IASE。

（三）演播室現狀及需求分析

在傳統的演播室錄制工作中，節目制作和內容形式缺乏一定的真實感和現實感的體驗，容易引發視效方面的疲勞，拍攝制作過程中存在局限性和各方面干擾因素，傳統視角較為單一、形式單調不具有多樣性，鏡頭語言不夠豐富靈動。當前演播室錄制主要存在的問題有：空間局限、人為干擾、費效比低、視角單調等問題。

1.空間局限性

中國教育電視臺坐落于北京市復興門內大街，在大樓上可以俯瞰整個長安街，但是如圖1所示，新聞演播室狹長的環形空間分布較為逼仄，功能區過于密集，整個空間布局不能進行充分合理的布局安排，環境受到空間局限很大。該演播室長期以來一直使用，擴建條件并不理想且性價比很低，在小空間里面需要智能拍攝系統去改善整體工作環境，提高空間有效利用率，方能以小見大，發揮演播室空間的最大作用，使得相關作業方便高效，靈活滿足各種演播需求。

2.人為干擾因素

過去在演播室錄制需要大量現場人員值守，節目錄制過程中人員流動性強，難免會有噪音干擾甚至出現一些意外失誤，往往需要后期補救調整，而對于直播節目來說矛盾問題更為突出，錄制過程更復雜，操作容錯率更低，錄制中主持人或者播報員在這樣的環境下容易受到干擾，易有緊張情緒，從而增加失誤風險。訪談類節目如有嘉賓的參與，現場也無法營造輕松的氛圍。場景代入感不強。而運用智能拍攝系統可以采用遠程操控，降低了現場人為干擾因素，能夠為錄制現場帶來某種意義上的“真空”體驗，使得錄制工作進行得更流暢，更簡潔高效。

3.人員費效比高

在傳統拍攝技術的前提下，演播室錄制節目時，每個拍攝機組都需要有專業人員把控操作，需要準確的一對一作業，專業要求性強，所需的人力投入很高，效益卻相對一般，而且在人員調配和指揮上也不能夠面面俱到，容易產生紕漏，需要花費許多額外的精力和物力，工作效率比較低下，性價比不高，工作中的信息即時性較差，給工作帶來不必要的浪費和一些冗余的流程。智能拍攝技術系統具有遠程控制功能，拍攝人員可以遠程同時對多個機位進行精準操控，從一對一升級到一對多，這樣一來可以大大減少人力成本，極大降低人員費效比，提升工作效能，充分實現作業流程自動化，全能化。

4.拍攝視角問題

在過去的節目錄制工作當中，除了攝像人員的人力浪費，費效比差以外，攝像視角也比較固定，不能夠做到全方位多樣化地靈活運用鏡頭，甚至還有一些拍攝死角無法規避。且人工手動拍攝誤差相對較大。一方面很難充分實現鏡頭語言的表達，另一方面，無法按照分鏡劇本的預設進行準確無誤的“復制”型拍攝，人工操作不能高精度實現同形式節目的重復錄制，總體上手法比較單一，形式單調，走位受限。智能拍攝系統則可以通過分鏡頭腳本編輯軟件，提前將預存的軌跡按照節目形式和要求進行自由編排，實現不同形式的鏡頭走位、信息交互。

二、智能拍攝系統的構成與設計

（一）系統主體架構

如圖2，整個系統架構可分為三個部分：視頻采集控制、信號傳輸和聯動協同控制。

視頻采集控制系統由3套KXWELL軌道機器人系統KX-RC1010組成，搭配演播室攝像機從而實現現場視頻采集;其中KX-RC1010軌道機器人系統配置KX-PD50VR云臺。

控制信號的傳輸與交互由KXWELL多功能數據交換中心實現。

聯動協同控制部分由索尼切換臺MVS-3000A、KXW ELL多功能控制器KX-RP8910、KX-RP202、KX-RP501以及分鏡頭腳本編輯系統組成。該部分的功能主要完成欄目場景預設方案的調用;讓導播通過技術手段配合相應的鏡頭語言，豐富節目內容的表達，呈現精彩的內容。

（二）系統主體功能

系統可進行六軸同步運動，建立多維視角，靈活的多軸協同工作，滿足不同形式節目對鏡頭的要求，豐富鏡頭語言，從而提升節目的活力，讓觀眾不會乏味疲勞。

系統應用讓節目內容更豐富，讓觀眾視角更新穎，實現了節目效果最大化、節目價值最大化和觀眾感受最佳化。

主要功能有：

1.軌跡預存

通過云臺控制器和軌道控制器協同操作，產生預期的鏡頭走位形式，云臺將自動存儲軌跡。控制器面板含有軌跡運行時間和軌跡編號信息顯示。

2.軌跡編組

通過電腦客戶端軟件，將預存的軌跡片段按照節目形式和要求，以串聯單的形式進行自由編組并產生順序，實現不同形式的鏡頭走位。

3.自動拍攝

節目開始時，導演僅需正常鏡頭導播，軌道機器人機位接收到切換臺觸發信號將按照預設的軌跡順序自動運行。實現自動化拍攝。

4.備份設置

一旦導播主切換臺出現問題，可立即轉換至備切換臺操作，無需動線，軌道機器人機位同樣接受備切換臺觸發，完成規定動作。遠程控制系統采用多功能控制器和軟件控制系統互為備份設計，通過硬件控制器或軟件控制系統，均可控制任意一臺軌道機器人以及云臺系統，實現主備控制以及協同配合控制。

5.信息交互

完成與切換臺和虛擬信息交互對接。可實現與切換臺聯動和虛擬跟蹤。

（三）系統特點

1.穩定可靠

嵌入式實時操作系統，系統穩定可靠，實時性高，操作簡易。軌道車采用雙電機驅動的控制方式，實現疾走急停，運行平穩流暢。軌跡存儲時間可達99分鐘，能夠很好地滿足多節目的錄制。軌道機器人具有本地控制按鈕，方便現場調節。軌道車具備兩種軟件限位和一種機械限位，升降柱具備兩種軟件限位和一種機械限位。可遠程控制攝像機鏡頭的變焦、聚焦、光圈以及攝像機的參數。控制器可集中控制10機位，并支持全系控制功能。采用編碼器閉環采樣數據分析定位技術，斷電數據可保存不丟失，保證重復定位精度高，無累計誤差。超靜音滿足演播室對靜音限制要求。運動加減速度可調，三重運動平穩性。采用軟件、光感、機械方式的三重保護，保障設備運行穩定安全。

2.兼容性強

系統支持與國內各品牌虛擬廠家都可以無縫對接，實現真虛擬跟蹤效果。同時系統與不同品牌切換臺對接實現聯動，達到隨切隨走的實時自動化效果。系統可對佳能、富士等不同品牌型號的全伺服鏡頭變焦、聚焦、光圈進行全功能控制。

3.按需定制

可實現一軌多車，自帶智能避障功能系統。軌道可根據現場環境進行相應匹配定制，可采取彎直軌多種形式結合，滿足節目拍攝多種需求。其中，軌道機器人系統可定制與各品牌切換臺技術的聯動，導播中可隨切隨走。

4.形式多樣

運行軌跡也可自定義，可根據不同節目形式進行軌跡自由編組。軌道機器人系統支持控制面板遠程控制，可支持一對一和一對多控制。

5.操作方便

控制器人機交互界面可操作性強，友好便捷，可以做到一鍵式操作。系統可雙搖桿分離控制，邏輯合洽，操作起來簡易流暢。并支持外接腳踏板獨立控制，更具有人性化。軌道機器人系統自動化運行設置簡單，一鍵觸發。

6.智能拍攝

系統具有智能學習功能，可存儲人工預設的各種動態鏡頭，包含水平移動、垂直升降、水平、俯仰旋轉以及變焦等信息。存儲的每條軌跡可通過上位機軟件進行自由編輯組合，實現不同形式的鏡頭組合方式。

可與各類型切換臺進行技術無縫對接，實現實時聯動效果，最終達到在節目錄制過程中，軌道機器人機位無需人工跟蹤操作，導演只要通過正常切換播出鏡頭，系統就會按照預設的時間節點和鏡頭動作方式，進行動態拍攝，實現演播室現場無人化拍攝，服務于節目質量提升，服務于制作創新，服務于有效控制各項成本及人力投入，適應當前自動化演播室建設的各項需求。

三、在演播室中的運用

（一）整體運用情況

演播室智能拍攝系統由軌道機器人系統與定機位云臺系統組成。整體需求為兩組軌道機器人系統、兩組固定機位云臺系統。軌道機器人系統布置在1、2、3號訪談區;1、2號訪談區前方設置有直軌，3號區域前方設置有彎軌。固定機位云臺拍攝系統分別設置于1、2號區域和3號區域。

節目的直播或錄制時需要軌道機器人和云臺系統整體聯動，協同完成無人化的拍攝。

現階段欄目較多，每檔欄目時間安排不一，在進行無人化全自動拍攝時，針對不同的場景，設置不同預設方案，每檔欄目按照節目內容，安排預設所有機位控制方式，包括多機位的整體聯動，包括軌跡的預設等;通過預設的方案，快捷地完成不同欄目直播及錄制。

欄目直播或錄制使用索尼的MVS-3000A切換臺進行操作時，根據欄目內容的展開，需要與系統控制器進行聯動完成無人化拍攝，這個過程中無需人工對系統控制器進行操控，控制命令的下發都由MVS-3000A完成。

通過系統控制器可自行設定復雜的多機位的預置位與軌跡調用方案，通過控制器單鍵完成一次整體協同調用。

（二）功能全面優化

實現場景轉換，在欄目眾多的情況下，各檔欄目時間安排不一致，在進行自動化拍攝時，針對不同的場景，需要快速準確實現轉場切換。

豐富拍攝手法，當不同節目錄制時，需要通過調用不同模板，快速實現節目拍攝模式的轉換，提高節目拍攝效率，豐富欄目拍攝手法。

進行多方聯動，在直播或錄播時，需使用切換臺進行視頻切換，在視頻切換的同時，演播室內所有機位皆需與切換臺實現聯動。

提升空間利用，節目拍攝過程，可減少現場值守攝像師，所有演播室機位運用遠程遙控的方式來實現，從而充分利用演播室的空間，降低人員現場干擾。

四、小結

在信息化高速發展的情況下，5G網絡、智能化等各種技術不斷涌現和崛起，同時媒介傳播也進入了全媒體的嶄新時代，傳統電視在這種新環境中不能循規蹈矩，進入變革時期就要迎接挑戰，創新地將傳統媒體和高新技術結合。智能拍攝技術能夠幫助建立更“智慧型”的演播室應用場景，解決傳統演播室的空間局限，它不只是一種先進的拍攝技術，更是高效智能的新模式，是優化節目形式的新手段。而在未來，智能拍攝技術將會給電視工作注入更多新元素和新科技，讓傳統媒體行業在新時代具有新影響。

注釋：

①《中國教育電視臺紀念建臺20周年》，《中國教育報》2006年9月30日。