高清虚拟演播室系统的技术探索与实践

谭欣

摘要：随着数字媒体技术革命的逐步深入，传统模拟媒体和数字媒体之间的界限已经越来越模糊，并逐渐呈现出一种融合与兼容态势。因此，要构建一套完整的演播室系统平台，不仅需要前沿的媒体技术，更要考虑数字媒体时代的传播特点，由此，才能保证演播室系统科学、有效的设计。本文讨论了HDStudio系统设计技术存在的一些问题及相应的对策，论述了常见光斑问题及摩尔纹问题的解决方法，以及针对如何完善存储和检索机制，提出了设计新型演播室系统的基本思路。

关键词：数字媒体;传播特性;虚拟演播室;技术问题;解决对策

数字媒体在互联网的土壤中孕育而生，其改变了我们这个时代的媒介技术和文化特征，影响范围波及到社会的各个领域，其传播速度也得到了飞速的提升，在数字媒体的影响下，内容传播的形式和技术特点与以往有着很大的不同，其突破了传统媒体的“看门人”制度，带来了信息时代的“民主”，使各种传统媒体脱离了物质材料，朝着更开放、自由、创新的方向发展。因此，在这样一个新的时代背景下，传统电视媒体的工作人员，应该在媒介技术变革的大潮中，以更新的理念重新审视技术标准，因应新的传播特点，细化到演播室系统的设计和建设工作中，因遵循正确的传播理念和编辑方针，设计更符合数字媒体时代的高清演播室系统。

虚拟现实技术是是数字媒体时代的全新领域，无论是理论研究还是实践中，目前在国内外都越来越受关注，在各个电视台及大型影视公司的虚拟演播室系统，是虚拟现实技术在实践应用领域的研究热点之一。如今，虚拟演播室（Virtual Studio）是近年来虚拟现实技术和传统的模拟影像的组合的应用，其内涵一般认为是将实际摄像机拍摄的出镜内容，实时地与计算机图形图像工作站中，生成的三维虚拟场景合成，从而形成新的电视节目的制作系统。无可否认，高清虚拟演播室系统的技术的应用给电视节目制作领域，以及整个电视行业的制作标准，带来了革命性的飞跃，然而，由于传统观念的限制，以及观众在电视节目形态上的文化惯例，使其研究仅仅停留在电视节目前期合成制作领域。这不仅是一种技术资源的浪费，更是文艺事业中一道限制发展的屏障。

一、高清演播室系统设计中的技术问题及解决办法

（一）光斑问题的解决方法

光斑问题是演播室系统中最常遇到的技术瑕疵，虽然也能营造出一定的美学效果，但从根源上讲，这种效果是长期对光斑问题忽略所形成的文化惯例。而这一问题也并非是无法解决和克服的。

首先，需要在演播室对背景进行布光处理的这个过程中，尽量避免因人物的布光而带来的光线反射，根据现行规范和可实施的要求，嚴格控制人物布光中其硬光的强度和方向的控制，或者在条件符合的情况下，使用大面积软光替代，只要达到摄影机范围内的光比，符合规定标准，便能有效的克服光斑问题，尽量消除光斑对电视进行广播的质量有重要影响。

其次，如上所述，在布光的时候，建议在放置背景光时尽量使用宽范围的灯光，如LED面板灯光。或加柔光箱，这样可以确保背景光的效果，同时又能避免聚光灯的影响。需要注意的是，高清演播室系统必须根据实际需要，配合虚拟演播系统，适当地选择和配置背景光，如若布光过硬，或角度偏差，很容易造成光斑问题进一步扩大。

最后，在背景框架的底座上安装一定数量的滚筒，以便于前后移动，可以细微调整背景的方向。假设以中心为界，反射点为左侧，则左侧可以向前移动以解决细微的光斑问题。但是，需要注意的是，在高清演播室系统中，即便再细微的移动都可能造成与虚拟场景融合的瑕疵，我们不应该顾此失彼，在具体的解决过程中，必须严格遵守本系统的设计要求，并确定预期的解决方案。

（二）摩尔纹问题的解决方法

关于摩尔纹问题的解决方法，具体可以考虑LED的背景屏幕的发光结构，进行技术升级，还有，可以适当转换照相机的摄影角度，LED背景屏幕的失焦，缩小景深，从而进行虚化处理。

首先，随着媒介技术的发展，一方面摄影机性能得到大幅度提升，另一方面，LED背景屏幕的发光结构较之前也得到了很大的优化，在条件允许的情况下，摩尔纹其实是可以通过技术升级得到有效的控制，其次，以相机拍摄角度的变化为例，结合摩尔纹的发生原理，数码摄影机的CCD和构图像素的表现形式非常类似于分布规律，可以通过合理的改变机器拍摄的角度，有效改变摩尔纹的影响。但是，拍摄影像的清晰度会随之而降低，其对于舞台表演类的电视节目几乎没有影响，但是对新闻类的电视节目有时会带来一定的干扰。至于LED背景的虚化处理也要视具体情况而做决断，例如在强调背景屏幕的信息时，就不能虚化处理。只有在一些偏大景别的机位中，强调人的表现力的那些画面，才能考试通过焦距、物距或光圈处理，来缩短拍摄的景深，从而可以有效的制造背景虚化的效果，也就规避掉了摩尔纹的问题。

二、设计新型演播室系统的基本思路

（一）扩展工作室空间

在摄影棚的节目录像工作中，往往会由于物理空间的限制，不能让更多的观众参加节目制作，使节目效果大打折扣，节目中的嘉宾、主持人、以及现场导演和观众的互动性也不强，在某种程度上来说，不利于培养观众对节目的粘性，影像节目的效益。但是，数字媒体时代，在建设·设计电视台的演播室时，技术人员往往会将演播室定位为“融合媒体演播室”，利用数字媒体的移动终端和演播室·网络进行互动，用先进的互动技术进一步实现观众在节目中的参与，打破了物理空间上的限制，从而扩展了演播室的空间。在摄影棚内设置多媒体触摸屏，摄影棚桌面的窗口等，通过展示与节目内容相关的场外观众的评论，投票等内容，加强观众和节目的联系，使双方能够获得较高的粘性。而实现这一些改革措施的基础前提是物理空间的充裕，所以，在设计或升级高清虚拟演播室系统时，需要尽量扩大物理空间。

（二）扩大数据源

建设新媒体时代的新型演播室系统，通过将更多的数据信息引入工作室，并且引入新的媒体端交互数据，互联网端信息数据以及云平台相关领域的分析数据，实现新的媒体环境。

虚拟演播室对外数据交换需要进行升级换代，以前的媒体出于信息安全方面的考量，限制了对外部系统的信息访问，无法估计到对提高节目质量的相关影响。目前，高清虚拟演播室系统可以利用数字新介质的多级数据传输来安全地穿透数据。另外，还可以利用更大量的数据信息，在高清虚拟演播室系统设计中设置信息提供信道的若干子系统。该系统是电视台外勤记者利用移动终端，在采访中迅速记录新闻素材，返回电视台或演播室，经由电视台制定的频率部门迅速挑选该信息，从中选出有价值的新闻线索和热点，进行追踪报道和编辑，迅速播放的系统。从而更有效地利用数字媒体移动终端的作用，实现信息素材的挖掘，分析和制作的一体化。

（三）强化高清虚拟演播室系统

在数字媒体中，不管是观众的需求，还是节目再制作的需求，都对影像画质的标准提出了越来越高的要求，各种各样的高清，超高清，1080P相继出现。因此，为了保证新时代广电局技术要求的节目质量，强化高清摄影棚的系统建构，所以强化高清虚拟演播室系统是必经的道路。在进行系统设计时，可选择对高分辨率主控进行双向切换，并且主控开关站创建用于多分辨率同步的开关站，此外，具有兼容的主控信号的功能。另一方面，还包括高清照相机，高保真录音机，大容量高清矩阵等。在进行高清虚拟演播室系统的设计和建构时，也应该注意系统中单一的高清频道，即“高清岛”模型的稳定性和扩张性。这是容易被忽略的一个重要问题。

三、总结

高清虚拟演播室系统是一种技术强大，增值高，具有广阔市场前景的产品。目前，虚拟场景中的许多应用程序也受到标准分辨率电视的限制，在数字技术的推动下，影像清晰度的标准越来越高，虚拟演播室系统正朝着高清、高能、高效对应的方向发展。因此，随着新技术的发展，兼容性和升级能力也是电视工作中虚拟演播室系统必须考虑的重要因素之一。此外，还必须综合考虑产品厂商的品牌，信誉，售后服务等。相应的机构可以根据自己的购买力充分考虑这些因素，并选择适合该机构的经济实惠的高清虚拟演播室系统。总之，应该把握扩大物理空间、扩大数据源、强化系统升级的原则。