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1、ORAD虛擬演播室場景播出控制工具M(jìn)aestro探討 《中國有線電視))2009(01) CHINADIGITALCABI』ETV@?攝編制播? 中圖分類號(hào):TN948.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1007-7022(2009)01—0063—03 ORAD虛擬演播室 場景播出控制工具M(jìn)aestro探討 口黃河(浙江傳媒學(xué)院,浙江杭州310018) 摘要:虛擬演播室虛擬圖文直播系統(tǒng)在整個(gè)虛擬演播室節(jié)目制作中對演播室的最終播出起著舉足輕 重的作用,作者結(jié)合虛擬演播室的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對ORAD虛擬演播室圖文直播系統(tǒng)中的Maestro的特點(diǎn) 運(yùn)行Maestro所需要的軟硬件設(shè)備,Ma

2、estro的應(yīng)用及播出進(jìn)行了探討. 關(guān)鍵詞:虛擬演播室;ORAD;高清數(shù)字圖像工作站;計(jì)算機(jī)圖文系統(tǒng) StudyonBroadcastingScenesofControlToolMaestroforORADVirtualStudio 口HUANGHe (ZhejiangInstituteofMedia&Communications,ZhejiangHangzhou310018,China) Abstract:Virtualliveteletextbroadcastingsysteminvirtualstudioplaysadecisiveroleintheprogrambro

3、ad— castingduringtheentirevirtualstudioprogramming.Withpracticalexperienceofvirtualstudio,thisarticle analyzestheMaestrofeaturesofORADvirtualstudiosystems,necessaryhardwareandsoftwarefortherunning ofMaestroandapplicationandbroadcastingofMaestro. Keywords:virtualset;ORAD;hi—definitiondigitalvideo

4、graphics;cybergraphice 1引言 虛擬演播室是視頻技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),色鍵技術(shù), 跟蹤技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)結(jié)合的高科技結(jié)晶,近 年來隨著這些技術(shù)的飛速發(fā)展特別是對虛擬演播室發(fā) 展起決定作用的圖形渲染技術(shù),跟蹤技術(shù)和計(jì)算機(jī)計(jì) 算處理技術(shù)方面的突破,使得虛擬演播室從二維到二 維半以及現(xiàn)今的真三維虛擬演播室,虛擬演播室技術(shù) 逐漸成熟,應(yīng)用逐漸廣泛.由于虛擬演播室能夠充分 發(fā)揮制作人員的創(chuàng)造性,能明顯提高節(jié)目的制作效率 以及大大節(jié)約制作成本等優(yōu)點(diǎn),上世紀(jì)90年代中,虛 擬演播室技術(shù)在國內(nèi)開始興起,特別是近年來虛擬演 播室在國內(nèi)得到快速發(fā)展,許多電視臺(tái),學(xué)校

5、以及企事 業(yè)單位擁有了虛擬演播室.在虛擬演播室的使用過程 中,三維圖文直播的控制系統(tǒng)在整個(gè)虛擬演播室節(jié)目 制作中特別是實(shí)時(shí)類節(jié)目中,作為節(jié)目最終出口對演 播室的最終效果起著舉足輕重的作用.以色列ORAD 公司成立于1993年,經(jīng)過幾年的發(fā)展在虛擬演播室技 術(shù)方面成為佼佼者,它擁有多項(xiàng)專利技術(shù),在我國擁有 大量的用戶,例如中央電視臺(tái),上海電視臺(tái),鳳凰衛(wèi)視, 國家氣象中心等.ORAD虛擬演播室圖文直播系統(tǒng)支 持高,標(biāo)清格式的三維圖文系統(tǒng),它能將三維虛擬物體 與傳統(tǒng)的實(shí)景視頻信號(hào)天衣無縫地合成在一起,目前 廣泛應(yīng)用于體育,天氣,新聞,財(cái)經(jīng),選舉和特殊事件的 報(bào)道.這套圖文直播

6、系統(tǒng)軟件主要包括3Designer(圖 文創(chuàng)作工具),MaestroPageCreator(新聞?dòng)浾邉?chuàng)作工 具修改模板參數(shù)),MaestroController(完整的輸出控 制),本文針對Maestro播出工具進(jìn)行研究探討. 2Maestro簡介及特點(diǎn) Maestro是ORAD公司的優(yōu)秀軟件,它是一個(gè)包含 所有要素的完整的解決方案,用于任何廣播類型的藝 作者簡介:黃河(1967一),男,工程師,主要研究方向?yàn)閿?shù)字媒體技術(shù)與管理,E—mail:csl867@. 63 黃河:ORAD虛擬演播室場景播出控制工具M(jìn)aestro探討《中國有線電視12009年第01期 術(shù)級(jí)別的三維圖

7、文直播的控制.由于具有可升級(jí)的系 統(tǒng)特性,Maestro可以從一個(gè)單獨(dú)的工作站開始工作, 逐漸地加入CyberGraphice系統(tǒng)的其他組成部分,進(jìn)而 可以創(chuàng)作更復(fù)雜的三維場景,圖形模板,數(shù)據(jù)和播出列 表可以共享給所有使用者,提高工作效率,Maestro還 提供與播出分開獨(dú)立工作的功能,以避免制作和播出 爭用系統(tǒng)的沖突.Maestro軟件界面簡單直觀,易于使 用,采用簡單的拖拽方式的界面和本地預(yù)覽窗口,可以 自動(dòng)讀取內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),而且Maestro不僅是 簡單地讀取數(shù)據(jù),它還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和篩選. 因此,Maestro非常適應(yīng)現(xiàn)在快速變化的大節(jié)目量制作 要求,

8、支持在播出前后一分鐘對模板做修改,能夠?yàn)閳?bào) 道突發(fā)事件新聞快速修改播出列表,滿足苛刻的制作 要求.另外,Maestro提供了場景修改的功能,甚至可 以建立一個(gè)新的場景,而無需使用三維創(chuàng)作軟件,如 替換不合適的圖片,修改字幕的顏色,改變物體的位 置,而且還可以插入新的視頻窗口. Maestro的主要特點(diǎn):①完整的三維在線包裝一體 化解決方案;②可升級(jí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),基本系統(tǒng)中能夠加 入更多的模塊,輕松升級(jí);③高清和標(biāo)清格式可切換, 從標(biāo)清可平滑升級(jí)至高清;④支持2路獨(dú)立全解析度 高清視頻輸入或8路標(biāo)清視頻輸入;⑤允許高清和標(biāo) 清信號(hào)混合輸入;⑥標(biāo)清模式提供2路獨(dú)立的全解析 度

9、視頻輸出;④捱供2路視頻輸出;⑧雙電源冗余保 護(hù);⑨支持前后一分鐘修改;⑩利用3Designer創(chuàng)作軟 件,輕松制作出色的三維圖文,無需花費(fèi)大量時(shí)間;⑩ 支持所有高清格式;⑥多個(gè)Maestro工作站可以集聯(lián)使 用,所有圖形和數(shù)據(jù)可共享;⑩圖形創(chuàng)作與播出工作分 開,有效提高工作效率;⑩基于Windows系統(tǒng),支持本 地預(yù)覽窗口;⑩場景模板的修改能力;⑩無縫嵌人所有 的新聞演播室自動(dòng)播出系統(tǒng)(兼容MOS);⑩簡單快速 創(chuàng)建DVE特效. 3Maestro的運(yùn)行環(huán)境 3.1硬件組成 Maestro運(yùn)行在傲威的DVG(數(shù)字圖型工作站)或 HDVG(高清數(shù)字圖像工作站)渲染平臺(tái)上,

10、DVG是以 色列ORAD公司于2001年首次開發(fā)的第一代渲染平 臺(tái),是世界上第一個(gè)可任意擴(kuò)充的三維圖形集群系統(tǒng), DVG能任意擴(kuò)充三維圖形管道,它包含一個(gè)內(nèi)置的色 鍵器,數(shù)字視頻延時(shí)卡和一個(gè)DDR(數(shù)字式磁盤記錄 器),在物理上,DVG系統(tǒng)有3類不同的機(jī)設(shè)計(jì)一 (1)DVG—ONE DVG—ONE設(shè)計(jì)在1RU的機(jī)箱里,包括所有三維 圖形集群的元素(主板,DVG卡,圖形卡,以太網(wǎng)卡), 機(jī)箱都配備微型閃存插口(方便軟件升級(jí)),高效電 源,內(nèi)部致冷器. 64 (2)DVG一10 DVG一10擁有兩個(gè)獨(dú)立的處理管道,在5RU的機(jī) 箱里,每一個(gè)處理管道利用一個(gè)Intel的C

11、PU進(jìn)行處 理,另外它還擁有一個(gè)網(wǎng)卡和一些串行通信接口, DVD/CD光驅(qū)及預(yù)留空間給附加的PCI板卡或視頻輸 入板卡. 每個(gè)都是配合主板(帶內(nèi)置硬盤及內(nèi)存等)DVG板 卡結(jié)合圖形板卡,稱為”生成圖形引擎”,每個(gè)顯視信道 可用1個(gè)圖形生成引擎或多個(gè)圖形生成引擎結(jié)合. 圖形生成引擎的主要功能:①圖形幀同步鎖定及 視頻同步鎖相;②全面支持OpenGL的功能及nVidia 的附加功能;③操作系統(tǒng)環(huán)境為Linux或Windows 2000;④通過圖形引擎集合,可提高效能與質(zhì)量;⑤視 頻選件:內(nèi)置鍵混合處理,圖形及視頻輸入,雙視頻輸 入,鍵輸出,數(shù)字視頻或高清視頻格式. 基于一

12、流的Nnvidia和ATI圖形加速卡可以確保 DVG通過簡單更換顯示卡就可以提高一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),在多 個(gè)DVG串連的應(yīng)用中,如圖形生成引擎不是連接中的 最后一個(gè),它的視頻輸出會(huì)通過DVG的高效像素通道 用作傳輸像素,連接的圖形生成引擎由外置的應(yīng)用平 臺(tái)控制,是一臺(tái)普通的Pc機(jī),配合快速圖形卡而無須 配備任何視頻連接設(shè)備. DVG10的基本配置是提供2個(gè)視頻插入,DVG10 通過增加視頻板卡可以達(dá)到4個(gè)視頻插入,下面是可 以選擇的配置: 2個(gè)視頻插入+2個(gè)alpha視頻輸入(2個(gè)雙通道 的視頻輸人); 3個(gè)視頻輸入+1個(gè)Mpha視頻輸入(2個(gè)視頻輸 入+1個(gè)雙通道的視頻輸入)

13、; 3個(gè)視頻輸入+1個(gè)視頻作為背景輸出(使用 DVG的內(nèi)置鍵完成). (3)HDVG HDVG(高清數(shù)字圖像]作站)是ORAD的第二代 渲染平臺(tái),它兼容SD/HD系統(tǒng),支持所有的高清格式. HDVG可配置為標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)或高標(biāo)清可互換的系統(tǒng),兩個(gè) 模式可以平滑切換,另外HDVG可以首先配置為標(biāo)清模 式,接著升級(jí)為高清模式,最新的Maestro運(yùn)行在傲威的 HDVG高清渲染平臺(tái)上,因此Maestro支持高清和標(biāo)清 兩種格式,兩種格式的切換瞬間即可完成,而且能夠混 合輸入高清和標(biāo)清視頻信號(hào).HDVG配備雙電源,提供 電源冗余保護(hù),內(nèi)置SDK和色鍵器.HDVG獨(dú)特的可 升級(jí)結(jié)構(gòu)允

14、許多臺(tái)HDVG集聯(lián)使用,以滿足實(shí)時(shí)渲染復(fù) 雜的三維虛擬場景的需要.HDVG支持高達(dá)6路(50 Hz)或5路(60Hz)HD視頻信號(hào)插入,1路HD輸出通 道,支持高達(dá)12路sD視頻信號(hào)插入,兩路sD輸出通 道,支持高清和標(biāo)清視頻信號(hào)的混合輸入,兩路模擬信 《中國有線電視}2009年第01期黃河:ORAD虛擬演播室場景播出控制工具M(jìn)aestro探討 號(hào)輸出,結(jié)合3Designer圖形創(chuàng)作軟件,能輕松地生成三 維DVE特效.在更靈活的配置中,HDVG還支持標(biāo)清 和高清視頻圖像的混合插人,例如在高清配置下,標(biāo)清 信號(hào)可以直接插入而不需要額外的轉(zhuǎn)換工具,插入的視 頻圖像不僅可以映射到

15、平面物體上,還可以映射到三維 物體上.結(jié)合ORAD的3Designer圖形創(chuàng)作軟件設(shè)計(jì)的 場景,HDVG能夠輕松地插人多路視頻,使其成為一臺(tái) 功能強(qiáng)大的DVE系統(tǒng).HDVG可編程視頻卡為HDVG 平臺(tái)的核心部件,HDVG卡采用自主研發(fā)的結(jié)構(gòu),在眾 多提供視頻插人的2D/3D圖像工作站中,HDVG提供 了更高速的渲染能力. 在實(shí)時(shí)播出的情況下Maestro需要整套虛擬演播 室的硬件支持,除DVG外硬件設(shè)備還包括VDI(數(shù)字 視頻識(shí)別器),DVP(數(shù)字視頻處理器),ULTIMATFE 色鍵器,藍(lán)箱,攝像機(jī)等. 3.2軟件組成 Maestro運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)下,M

16、aestro新 聞演播室插件可以無縫嵌入新聞自動(dòng)播出系統(tǒng),允許 在現(xiàn)有的演播室環(huán)境實(shí)時(shí)地加人三維圖文和動(dòng)畫,一 個(gè)完整的Maestro系統(tǒng)包括2個(gè)軟件模塊: MaestroPageEdito頁編輯模塊,主要功能為 定義節(jié)目中要播放的場景動(dòng)畫的播放的順序,預(yù)覽節(jié) 目,快照節(jié)目背景,建立帶參數(shù)輸入?yún)^(qū)及輸入?yún)^(qū)位置的 場景導(dǎo)出文本. MaestroController應(yīng)用控制——這是一個(gè)基于控 制者的播放表,控制者能建立一個(gè)按次序的帶數(shù)據(jù)的 用于直播的場景表,主要功能為導(dǎo)入在PageEditor中 設(shè)置的導(dǎo)出文本,利用這些文本建立播放列表并編輯, 控制場景的播放,指定播放的DV

17、G通道,場景中輸人 數(shù)據(jù)用于實(shí)時(shí)播放,播放前場景的預(yù)覽.MaestroCon— troller支持Pal和NTSC,工作在兩種模式下,制作模式 用于建立播放列表,播出模式用于播放列表的播出. 4Maestro的應(yīng)用與播出注意事項(xiàng) Maestro應(yīng)用前首先使用ORAD圖文直播系統(tǒng)軟 件的3Designer建立動(dòng)畫場景,然后導(dǎo)人該場景至Ma. estroPageEditor,用MaestroPageEditor建立數(shù)據(jù)頁,頁 表中包含場景動(dòng)畫的播放的順序,利用快照建立的頁 背景,定義好數(shù)據(jù)輸人域以及輸人域在場景中的位置, 最后MaestroController導(dǎo)入頁表,在頁瀏覽

18、器中選定 要用頁,指定動(dòng)畫播放時(shí)問和播放通道,可以在其中進(jìn) 行數(shù)據(jù),文本和實(shí)時(shí)三維圖文和動(dòng)畫的輸入,在本地機(jī) 渲染預(yù)覽然后播出. 在MaestroController使用的過程中,在進(jìn)行預(yù)覽 和直播前首先要定義好用于播出的DVG通道,其次要 注意當(dāng)前是處在制作模式還是播出模式,是播出模式 才能連接到遠(yuǎn)程主機(jī),而制作模式只能連接到本地機(jī). 5結(jié)束語 虛擬演播室技術(shù)經(jīng)過十多年發(fā)展已從初創(chuàng)走向成 熟,虛擬演播室圖文直播系統(tǒng)在實(shí)時(shí)制作和實(shí)時(shí)控制 方面同樣也更加熟,成為虛擬演播室圖文直播的有力 工具,使節(jié)目制作的手段和效果更加豐富多彩. 參考文獻(xiàn): [1] [2] [關(guān)]

19、伯迪魏,迎梅.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(第2版) [M].北京:電子工業(yè)出版社,2005. 楊壽堂.CyberSetE虛擬演播室系統(tǒng)升級(jí)方案實(shí) 踐探索[J].廣播與電視技術(shù),2007,(3):104— 107. [收稿日期:2008-07—16] 2009年業(yè)內(nèi)活動(dòng)一覽表 1.第十七屆中國國際廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)展覽會(huì) 3月2l一23日中國國際展覽中心 電話:010—8609397786092133 傳真:010—86094090 E—mail:ccbn@ 2.2009美國國際廣播電視展覽會(huì)(NAB2009) 4月20—23日美國拉斯維加斯會(huì)展中心 010—6416483564

20、164836 http://www.nabshow.corn 3.第十八屆北京國際廣播電影電視設(shè)備展覽會(huì) 8月26—29日中國國際展覽中心 電話:010—86O9278386093207 傳真:010—86093790 E—mail:birtv@birtv.con http://www.birtv.con 4.第11屆中國國際光電博覽會(huì) 9月6—9日深圳會(huì)展中心 0755—8629090186290861 E—mail:cioe@ 5.第十七屆國際有線電視技術(shù)研討會(huì) 10月2l一23日杭州之江飯店 電話:010—8609140786093545 E—mail:ictc@ 65