演播室智能拍摄技术的应用及思考

孙昊

【内容摘要】随着信息化的发展，5G网络、融媒体的不断涌现，电视行业也进入了新“智慧”时代，传统的演播室面临很多困境，运用智能拍摄技术可以提升演播工作效率和优化节目效果及质量，实现智能化、自动化的操控，从而为电视节目生产带来新模式。

【关键词】智能拍摄技术;演播室;传统媒体;智能化

本文将以中国教育电视台为例，探讨演播室、智能拍摄技术的应用问题。

一、演播室背景及需求概述

（一）中国教育电视台背景概况

中国教育电视台始建于1986年10月，肩负宣传党和国家教育方针，提高国民文化素质，促进广大青少年健康成长的重要使命。建台以来，一直坚持以“聚焦和满足群众多样化需求、提升民族素质、服务建设教育强国”为己任。①

然而随着信息时代的快速发展，融媒体和智能化等新形式和新技术不断涌现，传统单一的节目采编模式及封闭的内容生产早已无法适应当前的新要求，为了呈现更高品质的节目，丰富节目形式，优化收视体验，提高即时性信息转化效率，传统节目制作模式也迎来了智能化、高效化、自动化的变革。近年来，中国教育电视台在智能化、高效化方面做了很多探索，新闻演播室建设也取得了一定的成绩。

（二）演播室整体布局

中国教育电视台新闻演播室如图1，整体呈环形分布，总长约为12米，整体宽度约6米，后端主要大屏占长约为1米，总体半径达到4米，演播楼层高约为3米。新闻演播室主体分为三个区域：1号为访谈区、2号为站播区、3号为新闻播报区。其中演播室导播间内接入虚拟前置，导播间切换台型号是索尼MVS-3000A，演播室使用摄像机一般采用索尼HDC-1580，镜头为佳能HJ21e*75B IASE以及佳能HJ11e*4.7B IASE。

（三）演播室现状及需求分析

在传统的演播室录制工作中，节目制作和内容形式缺乏一定的真实感和现实感的体验，容易引发视效方面的疲劳，拍摄制作过程中存在局限性和各方面干扰因素，传统视角较为单一、形式单调不具有多样性，镜头语言不够丰富灵动。当前演播室录制主要存在的问题有：空间局限、人为干扰、费效比低、视角单调等问题。

1.空间局限性

中国教育电视台坐落于北京市复兴门内大街，在大楼上可以俯瞰整个长安街，但是如图1所示，新闻演播室狭长的环形空间分布较为逼仄，功能区过于密集，整个空间布局不能进行充分合理的布局安排，环境受到空间局限很大。该演播室长期以来一直使用，扩建条件并不理想且性价比很低，在小空间里面需要智能拍摄系统去改善整体工作环境，提高空间有效利用率，方能以小见大，发挥演播室空间的最大作用，使得相关作业方便高效，灵活满足各种演播需求。

2.人为干扰因素

过去在演播室錄制需要大量现场人员值守，节目录制过程中人员流动性强，难免会有噪音干扰甚至出现一些意外失误，往往需要后期补救调整，而对于直播节目来说矛盾问题更为突出，录制过程更复杂，操作容错率更低，录制中主持人或者播报员在这样的环境下容易受到干扰，易有紧张情绪，从而增加失误风险。访谈类节目如有嘉宾的参与，现场也无法营造轻松的氛围。场景代入感不强。而运用智能拍摄系统可以采用远程操控，降低了现场人为干扰因素，能够为录制现场带来某种意义上的“真空”体验，使得录制工作进行得更流畅，更简洁高效。

3.人员费效比高

在传统拍摄技术的前提下，演播室录制节目时，每个拍摄机组都需要有专业人员把控操作，需要准确的一对一作业，专业要求性强，所需的人力投入很高，效益却相对一般，而且在人员调配和指挥上也不能够面面俱到，容易产生纰漏，需要花费许多额外的精力和物力，工作效率比较低下，性价比不高，工作中的信息即时性较差，给工作带来不必要的浪费和一些冗余的流程。智能拍摄技术系统具有远程控制功能，拍摄人员可以远程同时对多个机位进行精准操控，从一对一升级到一对多，这样一来可以大大减少人力成本，极大降低人员费效比，提升工作效能，充分实现作业流程自动化，全能化。

4.拍摄视角问题

在过去的节目录制工作当中，除了摄像人员的人力浪费，费效比差以外，摄像视角也比较固定，不能够做到全方位多样化地灵活运用镜头，甚至还有一些拍摄死角无法规避。且人工手动拍摄误差相对较大。一方面很难充分实现镜头语言的表达，另一方面，无法按照分镜剧本的预设进行准确无误的“复制”型拍摄，人工操作不能高精度实现同形式节目的重复录制，总体上手法比较单一，形式单调，走位受限。智能拍摄系统则可以通过分镜头脚本编辑软件，提前将预存的轨迹按照节目形式和要求进行自由编排，实现不同形式的镜头走位、信息交互。

二、智能拍摄系统的构成与设计

（一）系统主体架构

如图2，整个系统架构可分为三个部分：视频采集控制、信号传输和联动协同控制。

视频采集控制系统由3套KXWELL轨道机器人系统KX-RC1010组成，搭配演播室摄像机从而实现现场视频采集;其中KX-RC1010轨道机器人系统配置KX-PD50VR云台。

控制信号的传输与交互由KXWELL多功能数据交换中心实现。

联动协同控制部分由索尼切换台MVS-3000A、KXW ELL多功能控制器KX-RP8910、KX-RP202、KX-RP501以及分镜头脚本编辑系统组成。该部分的功能主要完成栏目场景预设方案的调用;让导播通过技术手段配合相应的镜头语言，丰富节目内容的表达，呈现精彩的内容。

（二）系统主体功能

系统可进行六轴同步运动，建立多维视角，灵活的多轴协同工作，满足不同形式节目对镜头的要求，丰富镜头语言，从而提升节目的活力，让观众不会乏味疲劳。

系统应用让节目内容更丰富，让观众视角更新颖，实现了节目效果最大化、节目价值最大化和观众感受最佳化。

主要功能有：

1.轨迹预存

通过云台控制器和轨道控制器协同操作，产生预期的镜头走位形式，云台将自动存储轨迹。控制器面板含有轨迹运行时间和轨迹编号信息显示。

2.轨迹编组

通过电脑客户端软件，将预存的轨迹片段按照节目形式和要求，以串联单的形式进行自由编组并产生顺序，实现不同形式的镜头走位。

3.自动拍摄

节目开始时，导演仅需正常镜头导播，轨道机器人机位接收到切换台触发信号将按照预设的轨迹顺序自动运行。实现自动化拍摄。

4.备份设置

一旦导播主切换台出现问题，可立即转换至备切换台操作，无需動线，轨道机器人机位同样接受备切换台触发，完成规定动作。远程控制系统采用多功能控制器和软件控制系统互为备份设计，通过硬件控制器或软件控制系统，均可控制任意一台轨道机器人以及云台系统，实现主备控制以及协同配合控制。

5.信息交互

完成与切换台和虚拟信息交互对接。可实现与切换台联动和虚拟跟踪。

（三）系统特点

1.稳定可靠

嵌入式实时操作系统，系统稳定可靠，实时性高，操作简易。轨道车采用双电机驱动的控制方式，实现疾走急停，运行平稳流畅。轨迹存储时间可达99分钟，能够很好地满足多节目的录制。轨道机器人具有本地控制按钮，方便现场调节。轨道车具备两种软件限位和一种机械限位，升降柱具备两种软件限位和一种机械限位。可远程控制摄像机镜头的变焦、聚焦、光圈以及摄像机的参数。控制器可集中控制10机位，并支持全系控制功能。采用编码器闭环采样数据分析定位技术，断电数据可保存不丢失，保证重复定位精度高，无累计误差。超静音满足演播室对静音限制要求。运动加减速度可调，三重运动平稳性。采用软件、光感、机械方式的三重保护，保障设备运行稳定安全。

2.兼容性强

系统支持与国内各品牌虚拟厂家都可以无缝对接，实现真虚拟跟踪效果。同时系统与不同品牌切换台对接实现联动，达到随切随走的实时自动化效果。系统可对佳能、富士等不同品牌型号的全伺服镜头变焦、聚焦、光圈进行全功能控制。

3.按需定制

可实现一轨多车，自带智能避障功能系统。轨道可根据现场环境进行相应匹配定制，可采取弯直轨多种形式结合，满足节目拍摄多种需求。其中，轨道机器人系统可定制与各品牌切换台技术的联动，导播中可随切随走。

4.形式多样

运行轨迹也可自定义，可根据不同节目形式进行轨迹自由编组。轨道机器人系统支持控制面板远程控制，可支持一对一和一对多控制。

5.操作方便

控制器人机交互界面可操作性强，友好便捷，可以做到一键式操作。系统可双摇杆分离控制，逻辑合洽，操作起来简易流畅。并支持外接脚踏板独立控制，更具有人性化。轨道机器人系统自动化运行设置简单，一键触发。

6.智能拍摄

系统具有智能学习功能，可存储人工预设的各种动态镜头，包含水平移动、垂直升降、水平、俯仰旋转以及变焦等信息。存储的每条轨迹可通过上位机软件进行自由编辑组合，实现不同形式的镜头组合方式。

可与各类型切换台进行技术无缝对接，实现实时联动效果，最终达到在节目录制过程中，轨道机器人机位无需人工跟踪操作，导演只要通过正常切换播出镜头，系统就会按照预设的时间节点和镜头动作方式，进行动态拍摄，实现演播室现场无人化拍摄，服务于节目质量提升，服务于制作创新，服务于有效控制各项成本及人力投入，适应当前自动化演播室建设的各项需求。

三、在演播室中的运用

（一）整体运用情况

演播室智能拍摄系统由轨道机器人系统与定机位云台系统组成。整体需求为两组轨道机器人系统、两组固定机位云台系统。轨道机器人系统布置在1、2、3号访谈区;1、2号访谈区前方设置有直轨，3号区域前方设置有弯轨。固定机位云台拍摄系统分别设置于1、2号区域和3号区域。

节目的直播或录制时需要轨道机器人和云台系统整体联动，协同完成无人化的拍摄。

现阶段栏目较多，每档栏目时间安排不一，在进行无人化全自动拍摄时，针对不同的场景，设置不同预设方案，每档栏目按照节目内容，安排预设所有机位控制方式，包括多机位的整体联动，包括轨迹的预设等;通过预设的方案，快捷地完成不同栏目直播及录制。

栏目直播或录制使用索尼的MVS-3000A切换台进行操作时，根据栏目内容的展开，需要与系统控制器进行联动完成无人化拍摄，这个过程中无需人工对系统控制器进行操控，控制命令的下发都由MVS-3000A完成。

通过系统控制器可自行设定复杂的多机位的预置位与轨迹调用方案，通过控制器单键完成一次整体协同调用。

（二）功能全面优化

实现场景转换，在栏目众多的情况下，各档栏目时间安排不一致，在进行自动化拍摄时，针对不同的场景，需要快速准确实现转场切换。

丰富拍摄手法，当不同节目录制时，需要通过调用不同模板，快速实现节目拍摄模式的转换，提高节目拍摄效率，丰富栏目拍摄手法。

进行多方联动，在直播或录播时，需使用切换台进行视频切换，在视频切换的同时，演播室内所有机位皆需与切换台实现联动。

提升空间利用，节目拍摄过程，可减少现场值守摄像师，所有演播室机位运用远程遥控的方式来实现，从而充分利用演播室的空间，降低人员现场干扰。

四、小结

在信息化高速发展的情况下，5G网络、智能化等各种技术不断涌现和崛起，同时媒介传播也进入了全媒体的崭新时代，传统电视在这种新环境中不能循规蹈矩，进入变革时期就要迎接挑战，创新地将传统媒体和高新技术结合。智能拍摄技术能够帮助建立更“智慧型”的演播室应用场景，解决传统演播室的空间局限，它不只是一种先进的拍摄技术，更是高效智能的新模式，是优化节目形式的新手段。而在未来，智能拍摄技术将会给电视工作注入更多新元素和新科技，让传统媒体行业在新时代具有新影响。

注释：

①《中国教育电视台纪念建台20周年》，《中国教育报》2006年9月30日。