江苏省广播电视总台融媒体新闻演播室图文包装系统的设计与实施
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作者:王莉
[摘要]介绍江苏省广播电视总台融媒体新闻演播室图文在线包装系统的结构，以及具有的在线包装、虚拟植入、视频墙图文包装、互动点评触控及荔枝云应用的功能。
[关键词]融媒体;新闻演播室;图文包装;虚拟植入;多屏互动;云数据传输
文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.05.010
江苏省广播电视总台城市频道融媒体新闻演播室于2018年6月28日正式上线。结合该融媒体新闻演播室整體舞美设计，在满足安全、科学、高效的原则下，设计搭建了图文包装系统，力求实现演播室全景化、多屏互动、虚实结合的特点，将传统的新闻节目以现场感和互动性的展现模式，呈现给广大的电视观众;同时，实现Orad（傲威）图文包装系统与后期制作新闻网对接，为新闻节目制播一体化提供高效的解决方案。
1图文包装系统功能要求及总架构
根据该融媒体新闻演播室的应用需求，图文包装系统需要综合考虑大屏的分辨率和尺寸、系统稳定性及安全性、与演播室视音频系统对接。立项之初对国内外多家整体图文包装公司进行了充分的调研，经过综合评估，最终选择Orad的图文在线包装系统。
Orad图文包装系统是基于Linux操作系统，能有效防止计算机病毒的侵入，增强系统稳定性和安全性。Orad图文包装系统的接口均为SDI，能够与演播室视音频系统对接，如虚拟及互动的声音通过SDI输出，解嵌声音传输给音频系统，做到声音画面同步输出;主持人通过视频插入选择能够实时看到PGM返送信号。HDVG4单台最多支持16路HD-SDI输出，这样一台即可支持演播厅多屏组的图文包装，整体渲染、整体控制，便于操作。
该演播室采用的Orad图文包装系统包含5个子系统，分别为在线包装子系统、虚拟植入子系统、视频墙图文包装子系统、互动触摸屏子系统及荔枝云数据传输子系统，如图1所示。其中，两套在线包装子系统，承担标题、人名、角标、滚底、视频开窗;1套地面固定机位虚拟植入子系统和1套悬挂式轨道机器人虚拟植入子系统，用来做《零距离》开场及《楼市零距离》《食色生香》《天气》等其他节目的直播和录制;2套视频墙图文包装子系统做大屏内容展示;1套互动点评触控子系统，实现节目主持人互动点评内容呈现。荔枝云数据传输系统承担整个系统的部分数据传输工作。系统采用两套模板服务器，实现整体图文包装系统文件的共享，协同各个子系统进行完整高效的图文创作，营造双向互动平台。
该系统均为播控分离的架构，即播控机与播出渲染机相对独立，且均是基于独特Windows+Linux系统平台架构。播控分离的架构，使得渲染机只负责实时渲染输出，可充分利用系统的硬件资源，避免多个应用程序运行而导致死机、卡顿等现象，确保渲染质量和效率。控制机和渲染机的分离，可保障系统的播出安全，控制机出现故障，不影响渲染机的正常运行;实现系统间的交叉备份机制，进一步保障系统的直播安全。
各子系统部署在同一个网络内，可以共享设计端及模板资源，实现统一的、网络化工作流程。制作好的场景以及系统积累模板、图片、视频文件、特效等媒体资源可以以文件形式进行集中管理，而各个系统均可调用相关模板资源，保证演播室各子系统的包装风格统一和工作流程的高效。
2图文在线包装系统各子系统的设计
2.1在线包装子系统的设计
该演播室的图文包装子系统的硬件平台采用GBOX，实时进行高清图文/视频混合模板的高质量渲染，并提供HD填充信号和键信号给核心切换台，实现高清在线包装功能，如图2所示。演播室的播出控制系统设计为2台播控工作站，各自控制1套GBOX，可以互为备份，使得系统安全可靠。为了应对可能出现的高度复杂的实时在线包装功能，必要时可以实现两台播控工作站分工协作对同一台GBOX进行并行播出控制;也可实现1台播控工作站控制2台GBOX的输出画面。渲染工作站GBOX和播出控制工作站各自形成主备，交叉控制，在出现故障时能够实现自动和手动灵活方便的切换。同时，2套GBOX基于模板服务器共享场景数据库。GBOX其中一路输出接到音频解嵌器，使得在线包装本地视频可以输出声音。
在线包装子系统支持4路外来视频信号接入，增强了节目的可观赏性、互动性及实时陛。
2.2虚拟子系统的设计
演播室的虚拟植入子系统基于GBOX硬件平台，如图3所示，实时进行高清图文/视频混合模板的高质量渲染，并支持城市频道融媒体演播室原有的云顿250-SPI固定跟踪系统（使用效果见图4）和新增的轨道机器人系统（使用效果见图5）。同时，为配合蓝箱制作区域的抠像功能需求，配置了2台Ultimatte色键器，遥控面板采用U1timatteSmartRemote 4，其具有内置线性键，可实现前景和背景的线性叠加，以便用于虚实结合。2套虚拟包装子系统分别有两路输出接入切换台，一路为经过色键器的抠像后的信号，一路为直接输出虚拟前景合成信号。导播根据节目形式进行切出信号的选择。演播室的播出控制系统设计为1台播控工作站控制2台GBOX。另外1台播控工作站作为备份和复杂情况下的分别控制，主备播控工作站交叉控制互为主备。GBOX内置延时器可以做到与摄像机信号同步。依据安全播出要求，基于模板服务器的切换台支持主备双电源模式。虚拟植入效果见图6。
2.3视频墙图文包装子系统
该演播室共有3组大屏和一块65英寸高清显示屏，其分辨率分别是7168×1536，2560×1024，2048×1280和1920×1080，结合画布功能进行多组大屏包装的实现和呈现。画布功能是将演播室的所有显示屏作为一个整体场景来处理，通过3Desioner完成场景制作。这样，就无需在设计中过多考虑各个显示屏之间的拼接问题。在实际应用中，不同区域的显示屏显示的内容又是相对独立或跨屏游动，因此，在场景设计时为不同区域制作对应的包装内容和动画。也就是说，在整个场景就是一幅满足演播室所有显示屏、超高分辨率的包装视频画面。视频墙图文包装子系统将一幅超高分辨率的画面进行分割（可精确到像素级别），分割成一个个高清分辨率的画面，通过画布路由的方式制定其对应的输出接口。 视频墙图文包装子系统使用了2台完全独立、互为备份的HDVG4分别接入大屏拼接器，为所有大屏显示内容进行渲染制作，如图7所示。其可以输出8路经同步的SDI高清信号，每一路的分辨率均为1920×1080;输出的SDI高清信号可以按照需求分别输出给不同的大屏处理器，经过大屏处理器拼接处理后输出上屏。其中，4路SDI输出接入分辨率为7168×1536的大屏，2路SDI输出接入分辨率为2560×1024的大屏，1路SDI输出接入分辨率为2048×1280的大屏，1路接入65英寸高清显示屏。
《零距离》是一档2小时10分钟的新闻类直播节目，节目中需要根据主持的口播导视进行屏幕内容切换或卫星连线的呈现。一台HDVG4控制所有大屏，这样的设计只需要一名大屏操作人员，一个人控制直播节目中所有的大屏，节约了人力成本。同样配置了2台播控工作站，分别独立控制主备HDVG4。
HDVG4可以支持8路SDI信号的输入，此次用到7路。其中，4路由切换台AUX输出SDI信号直接接入主HDVG4，并通过主HDVG4的LOOP环出接入到备HDVG4;另外3路接入GBOX（4K）的3路输出信号，这样触屏内容可以通过视频插入的形式实时呈现在大屏上。这样的多种展示手段配合不同的镜头运用，能够增强屏幕呈现效果（见图8），使演播室适应不同类型的节目制作，为节目创作留有空间。
2.4互动点评触控子系统的设计
根据节目需求，主持人或嘉宾需要对热点新闻事件在触摸屏上进行视频的播放、对观众评论的解读以及利用触摸屏进行实时抽奖等操作。互动点评触控子系统通过点触，直接实现对播出内容的控制，也可实现图片的灵活反转、移动、缩放、切换翻页等功能。
该子系统配置了1台播出控制工作站，装有交互播控软件3DPIay，控制GBOX（4K）的渲染播出，GBOX（4K）輸出三路HD-SDI给3块42英寸触摸屏（小屏），如图9所示。同时，其LOOP输出接入HDVG4使得触屏内容可以呈现在LED屏或DLP屏（大屏）上，从而实现大小屏幕之间的互动，如图10所示。
交互播控软件3Dplay可以设置点触的对象，每个对象都可以有不同的设置，并会做出相应的动作。3DPIQy根据3Desioner制作好的、可互动的三维场景编辑播出控制逻辑。节目播出时，3DPIoy～以通过单击、拖拽、点控对象等动作接收触摸屏的控制命令来触发相应的逻辑，完成播控的功能。当触摸屏出现故障时，操作员可以在3DPIay后台进行操控，而不影响节目的播出。
除大小屏的互动，为使主播区的大屏也可以互动，增加了雷达触控装置，将触控数据返送到互动点评触摸屏子系统，主持人可以在雷达定位触控区进行触控操作，使节目展现形式更直观、互动性更强、展现效果更好，如图11所示。
如果雷达触控装置安装在地面上会导致主持人误碰，因此，将雷达倒装在DLP大屏上面。雷达和触摸屏均为触控的终端，作用相同，但连接方式与互动触控子系统略有差别，触摸屏是通过USB线将数据传输给播控工作站;雷达触控装置是通过网线连入交换机，配置IP地址，从而将接收触控数据传输给播控工作站。为保证交互效果，调整MaxDistance的值使雷达触控装置的扫射面能覆盖所需显示画面即可，扫射面尽可能与DLP显示屏贴近且平行;雷达触控装置外表面应保持清洁无尘;在无外物触碰显示介质表面时，扫描测试结果应无任何障碍物显示;最后设置感应区并校准。
2.5荔枝云互动子系统
图文包装系统接入总台主干网路，审核后的前端H5页面观众互动的数据以xml的形式推送到荔枝云，图文包装系统通过访问荔枝云在其上的虚拟映射盘获得数据，通过包装系统呈现出来，如图12所示。
由于图文包装系统接入了全台网，所有的图文包装的设备均禁止插拔优盘，数据通过台内的荔枝云进行传输，每台工作站设备均装有360杀毒软件，并由中心统一控制。
3结束语
演播室的整体视觉效果是舞美、灯光、大屏等共同构造决定的，该演播室将大幅面显示屏、虚拟场景和在线包装进行一体化设计，使节目包装风格的统一，定位突出，增强了其品牌辨识度。
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