陳 錕 郝旭東

1.2.內(nèi)蒙古廣播電視臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

1 軟件概述

AirCG.3D在線節(jié)目三維圖文包裝系統(tǒng)，基于專業(yè)高端三維圖形領(lǐng)域Open GL（Open Graphics Library）底層，自主開發(fā)的一套具有國際水準，集文字、圖片、動畫、視頻全三維場景實時渲染應用的在線圖文播出包裝系統(tǒng)。系統(tǒng)秉承AirCG.NET網(wǎng)絡字幕播出系統(tǒng)，基于創(chuàng)新性網(wǎng)絡化圖文模版創(chuàng)作、數(shù)據(jù)庫方式更新內(nèi)容、多終端集中與分布式控制、節(jié)目單方式播出應用等創(chuàng)新性系統(tǒng)架構(gòu)，為電視機構(gòu)的新聞、財經(jīng)、專題、體育、氣象、娛樂節(jié)目熒屏，增添絢麗精彩的三維圖文視頻效果。

系統(tǒng)為電視臺提供了更廣泛圖文包裝應用場合：個性化節(jié)目包裝、主打強檔欄目包裝和整體頻道包裝。如片頭、宣傳片、提要、節(jié)目導視等片段短片圖像合成包裝；直播類欄目提要、節(jié)目標識、廣告標識、實時咨詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖標、開窗視頻、片尾職員等在線渲染包裝；以及播出的臺標識、劇名、冠名動畫、劇情游動、節(jié)目倒計時、股票財經(jīng)、短信等在線圖文三維渲染播出。圖1為AirCG.3D在線節(jié)目三維圖文包裝在內(nèi)蒙古廣播電視臺的實際應用。

圖1 AirCG.3D在線節(jié)目三維圖文包裝

AirCG.3D在線節(jié)目三維圖文包裝系統(tǒng)，主要完成在線包裝系統(tǒng)各種環(huán)境應用的三維場景的設計創(chuàng)作包裝任務。包括三維場景中各個三維模型的建立、顏色紋理貼圖、運動軌跡、變形特效、場景燈光粒子效果等。該模塊可以運行在有卡和無卡兩種配置環(huán)境下，無卡情況下三維創(chuàng)作的場景在本地只能VGA方式預覽，實際創(chuàng)作播出的圖文視頻效果，需要借助網(wǎng)絡在有卡輸出的站點上視頻預覽。

AC3D-Engine三維包裝播出引擎模塊，接受不同應用場合的播出控制指令，完成三維包裝場景文件實時渲染播出任務。系統(tǒng)采用多功能插件設計，AC3D-Control三維包裝控制模塊根據(jù)不同應用場合，提供包括News新聞節(jié)目控制子模塊、Disport綜藝節(jié)目控制子模塊、Finance財經(jīng)咨詢節(jié)目控制子模塊、Sport體育賽事節(jié)目控制子模塊、Disport綜藝節(jié)目控制子模塊、Finance財經(jīng)咨詢節(jié)目控制子模塊、Weather氣象節(jié)目控制子模塊、Netplay播出字幕控制子模塊等。

2 在線包裝功能

隨著電視節(jié)目制作技術(shù)的發(fā)展和成熟，作為節(jié)目制作重要組成之一的包裝技術(shù)也在持續(xù)革新與進步，由最早的純二維字幕機到現(xiàn)如今的三維包裝，對節(jié)目的渲染所達到的效果也在不斷地提高。尤其是在融合了現(xiàn)今先進的現(xiàn)場突發(fā)新聞的獲取以及視音頻播放技術(shù)之后，最終實現(xiàn)了目前的三維在線包裝技術(shù)。在滿足節(jié)目基本需求的文字、數(shù)據(jù)、圖表之余，其節(jié)目效果也越來越追求藝術(shù)的美感和靈活多變的動態(tài)變化，極大的增加了節(jié)目的精彩程度和內(nèi)容的豐富程度。

在新聞節(jié)目播出過程中，即時利用多路信號結(jié)合、虛實融合等技術(shù)，運用在線包裝能夠使播出的節(jié)目更具現(xiàn)場感以及為觀眾帶來直觀的視覺享受。在線包裝能夠利用專業(yè)人員之前做好的模版，實現(xiàn)對所采集的素材迅速的處理和對觀眾充分的傳達新聞的功能。在線包裝具有六大獨特的節(jié)目制作功能。

2.1 視頻開窗實時播放

視頻開窗是節(jié)目制作最常用到的功能，在線包裝系統(tǒng)支持2路高標清視頻輸入，通過在線包裝系統(tǒng)產(chǎn)生的視頻開窗進行播出，還可以利用在線包裝對視頻開窗進行運動、縮放等基本操作。

視頻開窗具體的操作方式有以下兩種：貼圖開窗和DVE開窗。硬件DVE開窗除了對開窗畫面可以做到淡入淡出、剪切、縮放、運動等基本操作，還能極大的縮短開窗視頻畫面的延遲，基本做到視音頻同步，減少切換臺開窗口操作的復雜性，極大增加了直播節(jié)目中的實用性和安全性。

2.2 三維空間中各元素的嵌入

文字、圖像、模型、視頻等一系列元素，作為在線包裝的基本元素，存在于全三維空間中，除了需要進行三維物體渲染，還要做到對文字、圖形等進行紋理貼圖的技術(shù)處理，使其作為三維空間的一部分，無縫嵌入到三維圖形當中。

2.3 畫面實現(xiàn)平滑切換

在節(jié)目播出過程中，為了增加節(jié)目的豐富性以及對新聞節(jié)目的及時更新，我們經(jīng)常需要對在線包裝畫面進行切換，同時又不能將正在進行的包裝完全撤下，這需要用到在線包裝系統(tǒng)的畫面平滑切換。在線包裝系統(tǒng)必須保證多個場景畫面穩(wěn)定狀態(tài)下，在多個時間線上各個畫面都相對靜止，才能做到根據(jù)要求進行畫面之間的平滑切換。

2.4 根據(jù)節(jié)目需要對場景進行分層播出

在線包裝系統(tǒng)中，不同的場景就是一個個獨立的三維空間，包裝系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)對多個場景進行分別的渲染操作，還能根據(jù)節(jié)目的要求，對于角標、滾屏、人名條、圖片等同時出現(xiàn)的場景進行分層的操作。此外，這一功能還支持來自于不同的播出系統(tǒng)的畫面進行合并或者選擇播出，對于實現(xiàn)網(wǎng)絡服務器和播出控制器在線操作具有重要意義。

2.5 場景模版“數(shù)據(jù)庫”數(shù)據(jù)輸入

圖表模版是在線包裝之中的經(jīng)典模版，在線包裝允許用戶在圖標播出之前，對一些數(shù)據(jù)進行實時更新，從而滿足不同的播出需要。此外，在線包裝還可通過播出控制服務器，對場景中的數(shù)據(jù)進行更改，從而改變場景中元素的狀態(tài)、形狀、位置等。這用到了系統(tǒng)內(nèi)部“數(shù)據(jù)庫”的功能，用戶通過播出控制服務器將數(shù)據(jù)寫入“數(shù)據(jù)庫”，“數(shù)據(jù)庫”通過一系列計算對場景進行改變，以適應播出需要。圖2為實際模版制作以及具體應用流程。

圖2 模板制作流程

2.6 虛擬演播室技術(shù)支持

在世界各大型賽事的轉(zhuǎn)播中，比如游泳比賽泳道上各運動員的國旗和名字，足球比賽中罰球圈，越位線的標示，一百米賽中世界紀錄的標示線等一系列虛擬圖形，都用到了與虛擬演播室相類似的技術(shù)。

首先，利用攝像機的定位傳感技術(shù)，將所要呈現(xiàn)的虛擬畫面固定在現(xiàn)實畫面的相應位置，不會隨著攝像機的搖移，推拉，俯仰而改變虛擬畫面的位置；其次，運用了摳像技術(shù)，使虛擬畫面與現(xiàn)實背景相貼合，不會因為人的經(jīng)過而遮擋人物主體。

3 在線包裝的發(fā)展趨勢

3.1 以頻道為主體打造在線包裝

現(xiàn)今，每個單獨的電視節(jié)目都是頻道特有的產(chǎn)品，而頻道則是所有產(chǎn)品的品牌商標。如何使頻道在電視臺眾多頻道中脫穎而出，使頻道在與其他頻道間的競爭中拔得頭籌，除了節(jié)目內(nèi)容豐富、社會資源競爭，頻道的整體形象也至關(guān)重要，這就是頻道整體包裝的重要之處。頻道的獨立標志、統(tǒng)一的基準色調(diào)、各欄目名稱的渲染都應該作為頻道包裝的重要組成部分。相比之前對個別欄目片頭、導視、宣傳片的精美程度和創(chuàng)新程度的衡量，頻道的整體性包裝越來越成為審核包裝成功與否的重要標準。

電視頻道包裝為電視頻道的品牌宣傳起著至關(guān)重要的作用，是媒體人根據(jù)電視行業(yè)客觀規(guī)律、節(jié)目內(nèi)容、收視需求并結(jié)合自身頻道特點，經(jīng)過特別制作而形成的頻道形象，是對頻道理念、表現(xiàn)形式、觀眾體驗等的深加工，為頻道擴大社會影響力、增加市場份額、提高收視率而進行的宣傳。

當前，隨著制播分離以及網(wǎng)絡自動播控的提出，頻道整體在線包裝越來越受到電視媒體的重視。當然，在線包裝技術(shù)還需要不斷的發(fā)展和創(chuàng)新。比如，怎樣統(tǒng)一在線包裝模版制作、模版管理、模版使用流程，保證節(jié)目安全播出；怎樣設計實用性模版，能夠處理新聞節(jié)目特別是直播節(jié)目的突發(fā)狀況和不可預見的問題；如何保證節(jié)目制作和播出時在線包裝的質(zhì)量控制。

3.2 視頻輸入與圖文包裝的融合

從早期的字幕機到現(xiàn)在的在線包裝，隨著技術(shù)的不斷成熟，我們不再局限于兩路視頻信號的輸入，同時包裝模式也不再局限于視頻開窗。多路輸入的視頻信號可以作為材質(zhì)紋理與三維圖形相結(jié)合，輸入畫面貼合在三維物體表面，我們可以對其以及三維物體進行平面和三維的特效處理，例如縮放、變換、燈光、切換等操作。多路視頻輸入與圖文包裝的融合將給我們帶來耳目一新的視覺體驗。

3.3 在線包裝與網(wǎng)絡化制播平臺相結(jié)合

利用電視臺的網(wǎng)絡播出平臺，將演播室虛擬場景與記者外拍的片子上傳到非編網(wǎng)，通過在線包裝機器對其進行包裝，加字幕、標題、同期、人名等，最后通過在線包裝系統(tǒng)的頻道整體包裝進行播出。這是一個最終的期望，它需要成熟的網(wǎng)絡制播平臺，頻道整體的在線包裝，以及技術(shù)過硬的專業(yè)人員，雖然目前一系列條件還不夠完善，但這終將給予我們一個在線包裝發(fā)展的方向。在線包裝也將在未來的熒幕上帶給我們更加絢麗多彩的節(jié)目，使觀眾擁有更加豐富的收視體驗，我們期盼在線包裝的一個新的時代的到來。