第一章、演播室设计方案及设备说明

 

1.1虚拟演播室系统概况

XXX研究院虚拟演播室分为两个房间（控制机房、面积为15平米）、演播室（演播室面积为50平米），演播室其主要功能是作为课件录制、访谈节目、新闻、综艺节目的现场直播录制及后期制作存储。控制室主要录播直播存储、有线电视的转播直播.并在演播室进行后期录音或后期配音等。

1.4、方案描述

根据甲方设备配置情况，制定集成方案如下：
演播系统选用索尼广播级高清摄像机,信号进入虚拟演播室系统、切换台、字幕机、录像机、非线编辑系统、 LCD 监视器等，配置提词系统、音频及导播通话系统等。全部设备集成于标准 19 吋控制台上，方便导播操作。控制台面板高度为 15U ，台面宽度为 13U ，凡是非标设备，均采用定制非标面板固定，整齐划一。控制台结构利于散热。
 




 

1.5、演播室布局设计

演播室整体采用全开放、错层设计。全开放是指把导演控制台、摄像区域、主持人区域、编辑制作区域有机的融合在一起。开放式演播室的设计理念完全符合世界电视媒体的发展潮流，现今中央电视台、凤凰卫视、东方电视台等纷纷建立了开放式演播室，充分体现了新闻直播繁忙、紧张而又有序的特点，使镜头更具临场感。
我们在场景设计时既要考虑开放式的特点，又要兼顾演播厅的功能，我们采取了实地放样的形式，结合摄像机镜头试拍，尽量使总体布局设计合理、美观 。
1.空间布局设计
首先要考虑要做的就是对操作台的布局设计，我们将操作台设计成一字型，把操作台的高度定为550mm，导演可以有效的在监视器监视图像效果，因为距离太近会有过强的仰视感觉，在日后的使用过程中，一旦节目录制的时间长了，会使人有非常疲乏的感觉；不利于导演或技术人员把握好图像信号质量。在设计时我们还要预估出工作人员身后的空间，至少要保证两三名工作人员同时走动需要。考虑到开放式演播室需要有一个安静的环境以防噪声对音频质量造成影响，我们还在工作区的地板上铺上了地毯，并定制了几个吸音罩对风机声音较响的机器进行隔音。另外，我们的通话全部采用头戴耳机的方式进行联络，也有效地减轻了环境噪声。
2.对机柜设备布局的设计
首先对音、视频及动力电源这三大块进行了总体分区，在遵照平时工作习惯的基础上，还要考虑好以下因素，如设备的散热性（要把大功率，易发热的设备放在不同的机柜上）。设备摆放的安全性（尤其要考虑好设备电源的摆放位置）。设备的可操作性（需要经常查看状态和操作的地方机柜要放在接近入口处以利于工作）。走线的经济性（走线最多的设备如切换台与跳线架，矩阵与跳线架尽量靠近）。周边设备的布局设计时最好把同一类型或同一功能的设备放在一起,对机柜布局设计还包括对监视器墙的设计，监视器墙的布局设计首先要考虑能够满足各工种的监视需要，除此便利性外，作为背景画面还要讲究设计美观、时尚。
总之，我们本着人性化的设计原则，参照国际流行并且按照电视技术要求科学布置演播室的平面布局，形成了多机位、多角度演播空间，将电视核心技术展示在观众面前，给观众以完整的视觉印象，拉近了新闻节目与观众之间的距离。

 
 

1.6、演播室建设

1.6.1、演播系统

摄像机选用-高清卡式摄录一体机索尼PMW-EX580两台（摄像为3MOS成像器1920x1080全高清有效像素）及现有设备EX330摄像机，摄像机可作为演播室和外拍、采访等，因统一产品型号不配备CCU设备，配备多芯适配器，将直接从机身上取出高清HD-SDI信号进入控制室高清虚拟系统；摄像机配备液晶寻像器、便于摄像员监视现场图像及回路信号，三脚架配备走论便于摄像机的移动，镜头手柄控制摄像机镜头的聚焦、变焦等，由于演播室不是很大，所以只配置广角附加镜，以减低投资成本。演播室音频配置访谈用无线话筒2套、播音话筒2套、访谈话筒2套、话筒信号进入控制室数字调音台。便于导演与摄像员的沟通配备导播通话系统、并为播音员或主持人配备提词系统。演播室的演播桌适合2人或3人的新闻、访谈的录播或直播等。
 
                                 

                                       石油大学

 

1.6.2、演播室控制室

全部设备集成于标准 19 吋控制台上，方便导播操作。控制台面板高度为 15U ，台面宽度为 13U ，凡是非标设备，均采用定制非标面板固定，整齐划一。控制台结构利于散热。 通话系统采用 1U通道主站，导播可选择通话路径。摄像采用通话包和单耳耳麦，主持人采用通话包和空气导管耳机。通话包带有TELLY显示灯，便于摄像员及时了解导演使用哪个机位的信号。切换台选用松下高标清最新型松下高标清切换台HS410MC，一体化数字切换台 多路SDI输入， HDMI输入，1路DVI-D输入。 NTSC/PAL制格式支持 高标清格式支持，1080/720制作。 内置多画面分割，便于观察输入输出信号.配备高清HD-SDI液晶多联和17寸高清监视器作为后期制作预监，作为讯道监视器，还配置一台高清液晶电视作为对现场的节目进行实时观看。录像部分选用无带化的高清硬盘录制，节约了购买录像带的成本也为后期制作上载节约了宝贵时间。调音台配置雅马哈16路数字调音台，所有音频信号都进入到调音台中，进行对音频信号的调制，最终输出到录像机上进行视频、音频的同步录制。给调音台配置的有源监听音箱监听现场的实际音质与效果，耳机用于对现场音质的监听与调试。虚拟演播室系统，虚拟演播室与传统演播室大不相同，它是以计算机三维动画“虚拟”出的场景取代道具实景为主要特征。摄像机所拍摄的现场已不是一般意义上的主持人或演员活动的地方，而是虚拟画面应用空间的组成部分，它的实际意义仅仅是其空间场地尺寸的大小。现场所有布景全部由单一的蓝色所取代，以作为将来抠像的基准色。图像的前景是不同机位的摄像机拍摄到的主持人的画面素材。主持人所在的实景现场的全部蓝色区域将被合成到计算机三维动画生成的虚拟场景中。高标清非线性编辑系统、广播级高/标清影视节目制作的非线性编辑系统，该系统提供了强劲的多分辨率、多格式、多帧速率，高/标清混合编辑能力，并集成了上百种特技、滤镜和字幕效果，可以满足广播级电视节目制作、高清数字电影剪辑、影视广告制作等多方面视音频编辑的需要，可以同时享受到 HD 带来的高品质和 DV 带来的简便。您可以通过 FireWire 接口获取，使用摄像机原始胶片进行剪辑，并通过 FireWire 接口输出，而在这个过程中，不会有任何质量损失。现在RT Extreme 为 HD 可以将多重 HD 串流、特效、滤镜和转场实时显示在高清显示器上，支持全10-bit带有运动补偿广播级质量的标清到高清的上转换和高清到标清的下转换，和自动的高清／标清12-bit模拟分量输出。这是将独立高清D/A转换器，高清到标清的下转换器和标清到高清的上转换器完全融合到高性价比的非线性编辑系统中。非编配置了16T的外挂阵列存储硬盘系统，由于所有功能都是基于硬件，所以在采集或回放，或其他任何状况下都可以使用，最终可以把编辑好的节目存储到硬盘上、或直接制作刻录蓝光盘、DVD等。为非编系统定制适合工作要求的非编桌上.

1.7、后期制作系统

随着非线性编辑系统的日益成熟，非线性编辑系统在广播电视后期制作中，已经被大量采用。系统功能也逐步走向成熟和多样化。网络技术的发展更给非线性编辑系统的发展注入了强劲的动力，非线性编辑系统必将逐步成为高度集成、多功能、具有多种强大处理能力的全能型的网络制作系统。
  在非线性编辑网络系统中，网络实现素材、控制指令在硬盘、上载、视频服务器之间的传输，这实际上是一种实现计算机与存储器之间互连的存域网，它是结合了I／O通道技术、大容量存储器特点的一种新型网络结构。存域网具有以下鲜明的特点：高带宽、模块化可扩展结构、高可靠性和容错能力、易管理、易继承、低造价。消除了服务器处理瓶颈，可用带宽接近实际的网络传输带宽，适合大数据量传输、实时数据处理，是为解决存储问题而提出的，他为利用网络来实现电视节目存储、制作、播出、管理的一体化提供了技术。FC提供高性能传输和高带宽的可视化计算适用于CPU、海量存储器互联的分布式计算机系统，提供类似I／O的带宽和并行处理能力，其数据传输速度可以达到1.06Gbps。FC由于其实际协议的低消耗，其实际可用带宽几乎接近于实际数据传输带宽，并且具有扩展带宽的潜力，已成为SAN的事实标准。但在现有FC基础上，目前无法达到基本安全管理要求。由于FC在网络管理方面还不成熟，难以满足实际工作的要求。而在目前最为成熟的以太网上，系统管理比较完善，价格也比较低廉。所以本系统采用FC与以太网结合，利用FC传输视音频信号，用以太网传送控制信号。
千兆以太网的非线性编辑网络系统”，该系统采用FC-千兆以太网双网结构。基于M-JPEG数字压缩格式的设备比较成熟，故本系统采用M-JPEG数字压缩格式。但M-JPEG只对帧内的空间冗余进行压缩，不对帧间的时间冗余进行压缩，故压缩效率不高，而MPEG-2采用帧间压缩的方式，只需进行I帧的帧内压缩处理，B帧和P帧通过侦测获得，因此，传输和运算的数据大多由帧之间的时间相关性得到，相对来说，数据量小，可以实现较高的压缩比。随着逐帧编辑问题的解决，应用也会日益广泛，并且由于网络化方案的实施，将会引发数据压缩的革命，使所有的数据格式统一于MPEG-2，兼容不同的格式，实现多倍速的上下载，将大大提高工作效率。基于MPEG-2的非编将成为未来的发展方向。随着MPEG-2的非线性编辑系统的成熟，我们计划在适当时候将我台的非线性编辑网络的格式改为MPEG-2数字压缩格式。千兆以太网的非线性编辑网络具有如下特点：
1、系统稳定、安全、可靠。
本系统结合以太网与FC的长处，将WindowsNTSever高度安全可靠性与FC的高带宽完美结合在一起，同时设置各种权限控制，所有软件的使用权限及内部参数设定均在控制之列。使得技术人员编辑人员各司其职，最大限度减少人为错误，同时将控制信息、配音、图文信息同视频数据完全分离，进一步提高系统的可靠性。
2、流程高效实用、制作效率高。
系统采用现代工业流水作业方法，将节目制作分为素材上载、节目编辑、字幕、配音、串编、节目成片下载等步骤分别进行加之修改快捷，大大提高了制作效率。
3、信号损失小，质量高。
由于采用非线性编辑系统，除了采集时的压缩损失外。信号在制作过程中不再有任何损失，信号质量大大提高，同时非线性编辑系统功能完善，相当于传统二对一特技制作系统，效果丰富。
4、节约大量资金投入。
该系统使用方便、安全、稳定、可靠。使用该系统后，大大提高了节目制作效率和节目质量。

 

 
随着计算机网络、通讯技术的极速发展，虚拟演播室的更新步伐不断迈进，节目的制作水平和信号质量不断提高，DTM-RH800虚拟演播室系统本着"简捷至上"的设计宗旨,充分体现系统的技术先进性、功能完整性、经济实用性、运行可靠性、操作灵活性及系统扩展性,不仅能满足现阶段的需要，同时确保系统在今后相当长一段时间内具有先进性并留有扩展余地。在设计方案的过程中,首先考虑到系统要满足演播室现行技术要求,及其应用领域,同时又符合当今虚拟化的趋势，我们遵循以下几个原则：
A）系统的可用性
虚拟演播室系统在新闻、访谈、对话、天气预报、少儿节目等演员不太多的栏目，可节省搭建实际场景的所有费用，且多个栏目共用同一演播室，缩短周期，还能实现小演播室无法实现的功能，提高创意，能够根据电视台节目录制的实际要求进行开发，实现与电视台实际工作的高度结合，切实提高工作效率。
B）系统的可靠性
系统采用成熟的先进技术，关键部件选用进口顶级设备，因此整个系统的硬件与软件能够长期稳定运行。系统在具备能长期和稳定工作的能力下，适应电视台录制节目的广播级要求。所提供的单项设备及系统能完全满足投标文件中所要求的平均无故障时间、可利用率等指标要求。系统安全、可靠、稳定的运行，才能提供优质服务，真正实现系统的价值。
C）系统的兼容性
可与用户原有的摄象机配套使用，信号可直接送至非编、录象机、特技切换台或网络设备，对演播室灯光无任何苛刻要求，能够实现与各种类型的演播室的系统进行连接。
D）系统的先进性
系统采用先进的计算机图像处理技术，高质量色键合成技术，利用国内外最新技术和成功经验，选择开发先进、实用的软硬件设备，充分集成为先进的整体系统；依靠着强大的科研实力，在国际上具有独特的先进性。
E）系统的性能价格比
整个系统的性价比高。系统操作简单维护量少，软件可以轻松升级并向下兼容，主要通过四个方面显示其经济性：系统本身的价格、系统开通后的维护和运行代价、在系统实施现场的特殊要求所需的费用、系统在与其他系统集成时所需的有关软件的开发，硬件接口等所需费用。系统具有最佳的性能价格比。
F）系统的扩展性
我公司自主开发的系统控制软件真正做到了全系统没有一个操作开关，一切操作均由鼠标在显示屏上通过系统控制汉化界面完成，系统在软/硬件结构设计方面，采用模块化的程序设计、模块化的系统硬件配置、模块化的虚拟节目创作方式。标清升级到高清，只要将板卡升级，相应的软件升级即可。软硬件升级换代方便可靠，便于扩展，以适应未来发展需要。
虚拟演播室系统设计方案
虚拟演播室系统是以视频流的软件图像处理为主，软硬件结合，涉及电子、机械、计算机、图像处理、光学、控制算法等众多领域的一种复杂系统，有很多硬件设备可以选用，也有很多设计方案可以采纳，不同的设计方案会出现不同的效果，因此如何选用一种最为经济实用、高效、功能强大、被用户接受的方案是设计者的首要任务。
澳洲ACZ集团公司推出的创新虚拟演播室系统-----VRCAST系列，一个先进的、实用的、高度集成的、真三维、全场景的虚拟演播室完整解决方案，可以轻而易举地让您的梦想成真。不要再为传统的传感器，扣像器等操作复杂，价格昂贵的困扰。
DTM-RH800系列真三维虚拟演播室系统是目前世界上渲染能力最强的虚拟演播室，是国内首家具有广播级图像输出的真三维虚拟演播室。系统具有三维空间、三维模型和三维跟踪，广播级图像输出，可同时实时渲染数十万个三角面片、两百多兆纹理贴图、八盏全部类型的灯光及指数型光照模型、多路活动视频，因此可以实现大场景、精细化、色彩丰富、任意组合的虚拟光效及特技效果的虚拟场景，系统稳定性强，建模人员可以无所顾及的以任意复杂度逼真建模。系统的功能极为强大，四视图轨迹编辑，基于时轨的播出控制，任意虚拟物体、虚拟灯光、特技效果均可按场频进行任意运动、旋转和缩放，而且它们的属性也都可以实时调整。系统具有世界上最好的跟踪系统，具有瞬间初始化定位，无需任何测量、稳定好、抗干扰能力强、精度高、频响快等特点.
系统综述
如何在有限的时间内，不用花费大量的精力和财力，就能轻松地搭建出富有创意的演播室，制作出精彩新颖又充满无限魅力的节目？杭州立宏科技有限公司代理的澳洲ACZ集团公司生产的创新虚拟演播室系统——Vrcast  Pro，一个先进的、实用的、高度集成的、全高清 ，真三维、全场景的虚拟演播室完整解决方案，可以轻而易举地让您的梦想成真。
 
 
DTM-RH800虚拟场景解决方案使虚拟演播室系统去除了烦琐的硬件配置和大规模的数据运算，凭借简单的设置和直观的用户界面，使之成为一套功能强大的广播电视节目制作工具。只要利用摄影棚中的一小部分空间搭配绿色或蓝色背景，加上摄影灯光，把人物拍下，通过系统集成的色键器，对摄像机获得的信号与虚拟演播室系统信号进行处理，即可实现演播主体与虚拟场景的合成。从此，不再受狭小空间和景物的限制，使用DTM-RH800虚拟演播室系统，充分发挥您的想象力和创造力，便可满足任何电视节目现场直播、后期制作及应用的需要。并且，DTM-RH800虚拟演播室系统具有颠覆传统的业界最优的性价比。通过极快速的启动时间和极低的成本，DTM-RH800虚拟演播室系统能为新闻电视广播、体育、财经、现场访谈、气象、远程教育、娱乐节目、广告、游戏秀以及许多其他应用领域提供理想的硬件和软件解决方案。
系统方案设计原则
随着计算机网络、通讯技术的极速发展，虚拟演播室的更新步伐不断迈进，节目的制作水平和信号质量不断提高，DTM-RH800虚拟演播室系统本着"简捷至上"的设计宗旨,充分体现系统的技术先进性、功能完整性、经济实用性、运行可靠性、操作灵活性及系统扩展性,不仅能满足现阶段的需要，同时确保系统在今后相当长一段时间内具有先进性并留有扩展余地。在设计方案的过程中,首先考虑到系统要满足演播室现行技术要求,及其应用领域,同时又符合当今虚拟化的趋势，我们遵循以下几个原则：
技术的先进性
DTM-RH800虚拟演播室系统，是针对市场反馈，专为广播和专业应用而设计。是全高清，真三维虚拟演播室，采用革命性的独特设计，无需传感器，采用独有的虚拟摄像机结构，使得产品的安装、初始调试、使用极其方便，省却了繁琐的安装调试过程，真正作到随架随用，一开就用，迅速快捷。一人即可实现多机位的节目演播操作工作，并且真实人像与实时渲染的三维虚拟背景同步运行。
DTM-RH800虚拟演播室系统采用专业的基于DirectX三维图形平台的真三维图形系统，系统调用的虚拟场景是3DS MAX国际流行的三维建模软件创作的三维场景模型文件，具有真正的三维属性和场景景深，以及虚拟场景各物体在三维空间中的透视关系。采用高品质的专用3D图形处理卡，以及高度优化实时3D场景渲染软件及国际知名高清数字卡，使得系统能够流畅地运行复杂的三维虚拟场景。保持前景和背景之间正确的透视关系，在视觉上更具有纵深感，更加真实。
功能完整性
DTM-RH800虚拟演播室系统功能完善，能满足用户制作节目的各种需求。
系统集成了色键器、导播、切换台等多种功能。
您无需使用昂贵的摄像机动作传感器，系统采用独有的虚拟摄像机结构。能够轻松的在3D场景中设置和改变12个不同的虚拟摄像机位置，还可方便地编辑3D场景中摄像机的运动速度和运动轨迹。通过与3D虚拟场景进行实时地无缝结合，可进行多重虚拟摄像机的显示与切换。
在系统配置的动作设计模块中，可以生成实时的镜像反射效果，增强了场景的真实感。
经济实用性
合理的性能价格比是系统设计中应当考虑的重要内容，同时还应当考虑系统长期运行成本。本方案中，所选用的设备在兼顾优良性能的基础上充分考虑经济性及整套方案的实用性。整个系统的设备具有最佳性能价格比和最优化的设计。
使用VRcast  Pro无轨虚拟演播室技术进行节目制作与播出，无需为各种的节目搭建不同的演播室或场景，可以避免真实制景的繁琐及浪费。同样的演播室空间可以用来操作多部作品，三维场景还可以循环使用，大大降低了制景费用，拓展了环境背景图像范围，能够充分发挥人的想象力和创作力。小型演播室仅需3×4平方米的空间，无需任何实体场景，即时即用，能更好的节约人力，时间，空间，金钱，人员等等。
DTM-RH800虚拟演播室系统集成了高标清色键器、切换台等多种功能。您无需再购买外置色键器、切换台这些外置硬件设备。使用DTM-RH800虚拟演播室系统制作节目，所有摄像机的推拉、摇移、倾斜、以及缩放都是由虚拟摄像机完成的。您无需移动摄像机，因此无需购买价格昂贵的摄像机动作传感器。系统可支持一路高清视频信号输入，并模拟出3个全景摄像机位效果。您只需一部摄像机就能达到三讯道演播室效果。
安全可靠性
DTM-RH800虚拟演播室系统具有高度的安全可靠性。系统的独立通道的设计结构，每个通道分别独立运行，互不干扰。
节目制作时，不需要移动摄像机，大大的避免了可能由人为因素产生的播出风险。系统提供了每个虚拟机位合成信号的独立预监功能。这一配置使得现场切换导演可以先看到每个摄像机机位的合成信号后再选择切换输出，减少了切换的盲目性。
系统的高度集成性以及简单方便的操作，这也极大地提高了系统的稳定性和安全性。
操作灵活性
DTM-RH800虚拟演播室系统设计简洁,设备操作简单灵活。简单易用的操作界面，减少了操作者的培训时间。使用者只需拖放鼠标，便可实现系统功能的所有操作。
系统扩展性
DTM-RH800虚拟演播室系统采用插件式结构，具有极好的扩展性，系统的升级扩展如同搭积木一样方便，增加某些模块功能只是增加一套板卡和加密狗即可，对系统的安全性、稳定性没有丝毫影响。随着应用变化的需要，系统的性能和结构能够方便灵活的扩展。
虚拟演播室系统说明
DTM-RH800虚拟演播室系统与其他虚拟系统的比较和特点：
无轨虚拟演播室系统
DTM-RH800虚拟演播室系统可支持一路标清视频信号输入，并由系统模拟出12个全景摄像机位效果。因此，用户只需一台摄像机就能达到三讯道演播室效果。在3D场景中能提供12个特写和全景机位。