虚拟演播室技术在九运会上的应用

2003-01-10 崔建伟、李小康、孙哓丹、孙莉中央电视台录制部依马狮网

2001年11月11日的广州夜晚灯火通明，广东奥林匹克体育中心一派节日场面，在广州举行的第九届全国运动会的开幕式正要在这里进行。与此同时，广东电视中心的IBC大厅鸦鹊无声，各个部门的人员都已准备就绪，中央电视台的九运会开幕式现场直播已经进入了倒计时。随着总导演的一声令下，直播首先从IBC的中心演播室开始了。

灯光下淡蓝色的地板，冷金属质地的演播厅立柱，玻璃旋转扶梯，带有金属框架的冲孔铝板墙壁，令宽敞的演播室处处显示出浓郁的现代化气息，在主持人的桌子旁边，是一盆令人赏心悦目、叶子翠绿的植物。主持人热情地向观众问候，然后开始介绍开幕式的有关情况。而他们身后的巨型落地窗外，就是本次开幕式的现场：广东奥林匹克中心。

很多熟悉广州地形的人也许会感到奇怪—奥林匹克体育中心位于广州市东郊，与地处市中心的广东电视中心相距甚远，奥体中心的背景又怎么会出现在中心演播室的窗外呢？

实际上，在这个现场感和空间感极强的演播室中，除了主持人使用的桌椅和装饰植物外，其它景物都不是真实存在的，而是应用虚拟演播室技术制作出的虚拟场景。演播室的空间感完全是依靠建立虚拟景物和实景之间正确的空间关系制造的。窗外的广州实景则是将奥体中心拍摄的活动视频信号引入到演播室的虚拟场景中，再通过虚拟大屏幕和深度键遮挡技术将其模拟成为窗外实景。

此次中央电视台技术制作中心录制部，通过虚拟演播室直播九运会的开幕式和比赛，是应体育新闻部的要求而使用的。为了使体育直播节目的演播室部分有所变化，拉近演播室与比赛现场的距离，活跃节目的气氛，节目制作人员提出了设想，经过技术部门的精心论证，最后决定将中央电视台新购买的一套奥维迅公司的三机位AVSet虚拟演播室用于此次直播。技术人员为此次直播做了大量的准备工作，尤其对虚拟场景进行了精心的构思和反复的设计、修改。同时，为了保证直播的安全，另由奥维迅公司提供一套虚拟系统作为系统的备份。

此次直播活动取得了圆满的成功，不但完成了九运会的转播任务，同时也对我们购买的这套虚拟系统进行了实际的测试，大家感到这套虚拟演播室系统性能稳定、简单易学、操作方便。九运会期间，这套虚拟系统从11月11日开幕式开始，一直使用到11月24日，即大会闭幕的前一天。每天从早上9点开机，一直工作到晚上10点半，每天实际播出时间4小时左右。

此次使用虚拟演播室做体育节目的直播，从技术应用上来讲，有几个特点：

1．直播中传感器的控制

在非直播的方式下，传感器将采集到的摄像机的PAN、TILT、ZOOM信号通过综合数据线传回虚拟主机，供主机用于对虚拟场景进行控制。而在直播方式下，要将传感器采集到的摄像机的PAN、TILT、ZOOM信号分别传给虚拟主、备机，需要对信号进行分配。另外，在非直播时，由主机通过综合数据线给传感器供电，而在直播时，需要通过电路对其中一路供电进行关闭。

2．摄像机的频繁换位

在一般固定机位的虚拟演播室的使用中，摄像机是要被牢牢地固定的，否则会影响演播室前景和虚拟背景的位置关系。而此次转播九运会，由于受场地、设备的限制，为了提高演播室和摄像机的利用率，在同一个演播室里，搭建了三个景区，即虚拟景区、新闻景区、访谈景区（除虚拟景区外的另两个景区都使用实景），三个景区使用同一套摄像机，所以摄像机需要频繁地在三个景区间变换位置和方向。因此，需要摄像机的传感器安装牢固，摄像机复位时，定位准确。

3．ULTIMATTE9的新功能

此次奥维迅虚拟演播室的色键器使用了ULTIMATTE9，这个色键性能好，操作方便，在ULTIMATTE8的基础上，进行了很多改进，使抠像的效果非常好。其改进的新功能主要有：系统能自动识别包括前景、背景、遮挡在内的所有输入信号，并能随时改变每个输入信号的用途；可以按当前演播室背景的亮度来抠像，从而达到最佳的抠像效果；通过调整边缘的位置、宽度，可以更好地去掉主持人身上的亮边。

此外，奥维迅AVSet虚拟演播室系统具有“双通道”和“双路视频输入”两种不同的基本方案。“双通道”系统可以同时产生两路不同机位的虚拟演播视频信号，输入到特技切换台的节目信号和预览信号通过DVE特技可以实现多机位间的转换特技，并克服了原来没有TALLY显示的缺陷，使节目的制作和播出更符合电视节目制作的要求。“双路视频输入”，可以同时把两路外接的活动视频输入到AVSet，在虚拟场景中可以出现两个播放不同素材的大屏幕。并有大屏幕特技控制技术，预设三维运动轨迹和特效。

AVset具有三维物体和粒子系统，可以为场景提供如旋转的地球等三维物体丰富场景的内容；或者提供诸如雪花、礼花、烟雾、彗星拖尾等仿真效果。另外，AVSet在九运直播中还全面采用了数字技术，节目采用SDI输入输出方式。

中央电视台为了向数亿电视观众献上一套“精彩、圆满并具特色”的九运会电视大餐，采用了奥维迅公司提供的AVSet虚拟演播室设备，现场全程直播这场举世瞩目的赛事。这是中央电视台首次采用国产虚拟演播室进行体育赛事的现场直播。通过这次九运会对虚拟演播室的使用，为大型体育比赛、大型活动使用虚拟演播室进行直播提供了经验、借鉴，为今后更好地搞好这类节目的直播打下了良好的基础。

奥维迅 AVSet虚拟演播室