高清虛擬演播室系統的技術探索與實踐

譚欣

摘要：隨著數字媒體技術革命的逐步深入，傳統模擬媒體和數字媒體之間的界限已經越來越模糊，并逐漸呈現出一種融合與兼容態勢。因此，要構建一套完整的演播室系統平臺，不僅需要前沿的媒體技術，更要考慮數字媒體時代的傳播特點，由此，才能保證演播室系統科學、有效的設計。本文討論了HDStudio系統設計技術存在的一些問題及相應的對策，論述了常見光斑問題及摩爾紋問題的解決方法，以及針對如何完善存儲和檢索機制，提出了設計新型演播室系統的基本思路。

關鍵詞：數字媒體;傳播特性;虛擬演播室;技術問題;解決對策

數字媒體在互聯網的土壤中孕育而生，其改變了我們這個時代的媒介技術和文化特征，影響范圍波及到社會的各個領域，其傳播速度也得到了飛速的提升，在數字媒體的影響下，內容傳播的形式和技術特點與以往有著很大的不同，其突破了傳統媒體的“看門人”制度，帶來了信息時代的“民主”，使各種傳統媒體脫離了物質材料，朝著更開放、自由、創新的方向發展。因此，在這樣一個新的時代背景下，傳統電視媒體的工作人員，應該在媒介技術變革的大潮中，以更新的理念重新審視技術標準，因應新的傳播特點，細化到演播室系統的設計和建設工作中，因遵循正確的傳播理念和編輯方針，設計更符合數字媒體時代的高清演播室系統。

虛擬現實技術是是數字媒體時代的全新領域，無論是理論研究還是實踐中，目前在國內外都越來越受關注，在各個電視臺及大型影視公司的虛擬演播室系統，是虛擬現實技術在實踐應用領域的研究熱點之一。如今，虛擬演播室（Virtual Studio）是近年來虛擬現實技術和傳統的模擬影像的組合的應用，其內涵一般認為是將實際攝像機拍攝的出鏡內容，實時地與計算機圖形圖像工作站中，生成的三維虛擬場景合成，從而形成新的電視節目的制作系統。無可否認，高清虛擬演播室系統的技術的應用給電視節目制作領域，以及整個電視行業的制作標準，帶來了革命性的飛躍，然而，由于傳統觀念的限制，以及觀眾在電視節目形態上的文化慣例，使其研究僅僅停留在電視節目前期合成制作領域。這不僅是一種技術資源的浪費，更是文藝事業中一道限制發展的屏障。

一、高清演播室系統設計中的技術問題及解決辦法

（一）光斑問題的解決方法

光斑問題是演播室系統中最常遇到的技術瑕疵，雖然也能營造出一定的美學效果，但從根源上講，這種效果是長期對光斑問題忽略所形成的文化慣例。而這一問題也并非是無法解決和克服的。

首先，需要在演播室對背景進行布光處理的這個過程中，盡量避免因人物的布光而帶來的光線反射，根據現行規范和可實施的要求，嚴格控制人物布光中其硬光的強度和方向的控制，或者在條件符合的情況下，使用大面積軟光替代，只要達到攝影機范圍內的光比，符合規定標準，便能有效的克服光斑問題，盡量消除光斑對電視進行廣播的質量有重要影響。

其次，如上所述，在布光的時候，建議在放置背景光時盡量使用寬范圍的燈光，如LED面板燈光。或加柔光箱，這樣可以確保背景光的效果，同時又能避免聚光燈的影響。需要注意的是，高清演播室系統必須根據實際需要，配合虛擬演播系統，適當地選擇和配置背景光，如若布光過硬，或角度偏差，很容易造成光斑問題進一步擴大。

最后，在背景框架的底座上安裝一定數量的滾筒，以便于前后移動，可以細微調整背景的方向。假設以中心為界，反射點為左側，則左側可以向前移動以解決細微的光斑問題。但是，需要注意的是，在高清演播室系統中，即便再細微的移動都可能造成與虛擬場景融合的瑕疵，我們不應該顧此失彼，在具體的解決過程中，必須嚴格遵守本系統的設計要求，并確定預期的解決方案。

（二）摩爾紋問題的解決方法

關于摩爾紋問題的解決方法，具體可以考慮LED的背景屏幕的發光結構，進行技術升級，還有，可以適當轉換照相機的攝影角度，LED背景屏幕的失焦，縮小景深，從而進行虛化處理。

首先，隨著媒介技術的發展，一方面攝影機性能得到大幅度提升，另一方面，LED背景屏幕的發光結構較之前也得到了很大的優化，在條件允許的情況下，摩爾紋其實是可以通過技術升級得到有效的控制，其次，以相機拍攝角度的變化為例，結合摩爾紋的發生原理，數碼攝影機的CCD和構圖像素的表現形式非常類似于分布規律，可以通過合理的改變機器拍攝的角度，有效改變摩爾紋的影響。但是，拍攝影像的清晰度會隨之而降低，其對于舞臺表演類的電視節目幾乎沒有影響，但是對新聞類的電視節目有時會帶來一定的干擾。至于LED背景的虛化處理也要視具體情況而做決斷，例如在強調背景屏幕的信息時，就不能虛化處理。只有在一些偏大景別的機位中，強調人的表現力的那些畫面，才能考試通過焦距、物距或光圈處理，來縮短拍攝的景深，從而可以有效的制造背景虛化的效果，也就規避掉了摩爾紋的問題。

二、設計新型演播室系統的基本思路

（一）擴展工作室空間

在攝影棚的節目錄像工作中，往往會由于物理空間的限制，不能讓更多的觀眾參加節目制作，使節目效果大打折扣，節目中的嘉賓、主持人、以及現場導演和觀眾的互動性也不強，在某種程度上來說，不利于培養觀眾對節目的粘性，影像節目的效益。但是，數字媒體時代，在建設·設計電視臺的演播室時，技術人員往往會將演播室定位為“融合媒體演播室”，利用數字媒體的移動終端和演播室·網絡進行互動，用先進的互動技術進一步實現觀眾在節目中的參與，打破了物理空間上的限制，從而擴展了演播室的空間。在攝影棚內設置多媒體觸摸屏，攝影棚桌面的窗口等，通過展示與節目內容相關的場外觀眾的評論，投票等內容，加強觀眾和節目的聯系，使雙方能夠獲得較高的粘性。而實現這一些改革措施的基礎前提是物理空間的充裕，所以，在設計或升級高清虛擬演播室系統時，需要盡量擴大物理空間。

（二）擴大數據源

建設新媒體時代的新型演播室系統，通過將更多的數據信息引入工作室，并且引入新的媒體端交互數據，互聯網端信息數據以及云平臺相關領域的分析數據，實現新的媒體環境。

虛擬演播室對外數據交換需要進行升級換代，以前的媒體出于信息安全方面的考量，限制了對外部系統的信息訪問，無法估計到對提高節目質量的相關影響。目前，高清虛擬演播室系統可以利用數字新介質的多級數據傳輸來安全地穿透數據。另外，還可以利用更大量的數據信息，在高清虛擬演播室系統設計中設置信息提供信道的若干子系統。該系統是電視臺外勤記者利用移動終端，在采訪中迅速記錄新聞素材，返回電視臺或演播室，經由電視臺制定的頻率部門迅速挑選該信息，從中選出有價值的新聞線索和熱點，進行追蹤報道和編輯，迅速播放的系統。從而更有效地利用數字媒體移動終端的作用，實現信息素材的挖掘，分析和制作的一體化。

（三）強化高清虛擬演播室系統

在數字媒體中，不管是觀眾的需求，還是節目再制作的需求，都對影像畫質的標準提出了越來越高的要求，各種各樣的高清，超高清，1080P相繼出現。因此，為了保證新時代廣電局技術要求的節目質量，強化高清攝影棚的系統建構，所以強化高清虛擬演播室系統是必經的道路。在進行系統設計時，可選擇對高分辨率主控進行雙向切換，并且主控開關站創建用于多分辨率同步的開關站，此外，具有兼容的主控信號的功能。另一方面，還包括高清照相機，高保真錄音機，大容量高清矩陣等。在進行高清虛擬演播室系統的設計和建構時，也應該注意系統中單一的高清頻道，即“高清島”模型的穩定性和擴張性。這是容易被忽略的一個重要問題。

三、總結

高清虛擬演播室系統是一種技術強大，增值高，具有廣闊市場前景的產品。目前，虛擬場景中的許多應用程序也受到標準分辨率電視的限制，在數字技術的推動下，影像清晰度的標準越來越高，虛擬演播室系統正朝著高清、高能、高效對應的方向發展。因此，隨著新技術的發展，兼容性和升級能力也是電視工作中虛擬演播室系統必須考慮的重要因素之一。此外，還必須綜合考慮產品廠商的品牌，信譽，售后服務等。相應的機構可以根據自己的購買力充分考慮這些因素，并選擇適合該機構的經濟實惠的高清虛擬演播室系統。總之，應該把握擴大物理空間、擴大數據源、強化系統升級的原則。