实时图文系统在中央电视台2012伦敦奥运转播中的应用

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概述

中央电视台2012年伦敦奥运会转播中的采用了实时图文系统，该技术不但大大丰富了奥运赛事转播电视画面和赛事信息，同时也成为大型体育赛事图文资讯信息播出的一次技术实践。该系统是一个高/标清兼容、全网络、全文件化的制播系统，可对图片、文字、视频、音频等数据进行在线整合制作并进行播出。成为了中央电视台2012伦敦奥运会转播中图文制作和播出完整的技术平台。该技术通过中央电视台在2008北京―2012伦敦奥运会、2009全运会、2010世界杯、2010广州亚运会等大型综合体育赛事转播的实践，逐步成为了大型体育赛事转播的一部份，为体育赛事转播新形态、新模式、新内容提供了新的元素。为进一步促进电视制播形态更新和转变、提高电视图文制作效率等提供了重要基础。

一．系统整体设计及特点

2012伦敦奥运会期间，中央电视台实时图文系统主要包括两部分：前方伦敦演播室和后方新址演播室。

1.设备配置

前方IBC

中央电视台在伦敦前方IBC建立了奥运转播大本营。播出演播室由CCTV5演播室、新闻访谈演播室构成。在CCTV5演播室配置3台在线图文包装图形工作站、1套4K大屏幕包装系统、1套交互系统；在新闻访谈演播室配置2台在线图文包装工作站，为配合模版的设计更新还配备了2台PC以及预览HDVG图形工作站。

后方新址

奥运北京后方新台演播室由E14、E15、E17三个演播室群构成。对三个演播室均配置了3套在线图文包装工作站。其中E14还包含2套虚拟系统及2套4K大屏幕包装系统。同时，为了完成节目所需的模板制作及测试，还配备了1台创作PC机和2台测试PC机以及预览HDVG图形工作站。

2.　应用特点

伦敦奥运转播的特点是：前方和后方演播室同时进行节目图文实时包装。为保证奥运转播的风格统一，在赛事转播中前后方图文在线制播与在线模版设计采用了统一和完整性。在奥运会转播期间运用了多种实时包装手段，如：在线包装、大屏包装、交互点评、虚拟植入等技术。在奥运图文制作播出中实现了信息资源共享，为奥运转播提供了强有力的图文内容和相关信息，充分体现了我台在大型综合体育赛事转播中对海量的图文信息制作处理和播出的能力。

3．系统总图1

二．技术实现

1.数据读取及应用

本次奥运会播出工作由前方和后方的演播室共同承担。赛事数据无论对于前方还是后方都是至关重要的信息和环节。在伦敦奥运会IBC中央电视台播出大本营，向OBS（OBS是“奥林匹克广播服务公司”的简称，负责本届奥运会电视信号制作及为各转播商提供服务）预定了BDF（Broadcaster　Data　Feed）信息系统服务。BDF是OBS在组委会提供的ODF（Olympic　Data　Feed）信息基础上增加了广播电视服务信息。ODF信息包括：所有的赛程时间表、奖牌、运动员信息、赛时实时信息等；OBS相关广播电视信息包括：公共信号时间表、IBC新闻公告以及其它信息服务。

由于我们的直播系统不能直接访问ODF比赛数据库，为了将该数据以电视图文字幕的形式为电视观众提供更多的赛事信息和背景资料，我们需要在包装网内搭建一个数据库服务器，用来解析ODF数据。将ODF提供的比赛成绩、日程、奖牌、天气、实时比赛数据等导入到我们的包装网内。再针对现有数据架构，设计了相应的接口系统，将比赛数据引用到在线包装系统、大屏幕系统、虚拟系统中，最终将数据以三维、动态的图文形式进入播出画面，从而给电视观众带来更专业、更详尽的奥运报道。

在前方配置一台服务器。服务器安装SQL　Server数据库软件和定制的Web　Service软件。Web　Service接收、解析XML比赛数据，并写到本地的SQL　Server数据库中。位于前方演播室的在线包装和交互系统，可直接访问服务器上解析后的比赛结果数据。位于后方新台演播室的在线包装、4K大屏幕包装和虚拟系统，可通过专线访问前方的数据库。

WebService的主要作用是接收并存储ODF提供的比赛数据，系统的工作流程是：

（1）ODF调用WebService接口发起数据推送请求；

（2）WebService接收ODF发送来的XML比赛数据；

（3）解析XML数据；

（4）将数据更新到相应的数据表中；

（5）在线包装模板调用数据，进行渲染播出；

文稿系统连接

此次系统中采用MOS通信方式。编辑可通过文稿系统的客户端编辑新闻内容，并调用模板，根据模板的设计形式，填写赛事新闻内容。新闻内容以及模板信息组成了串联单，通过MOS接口发送到演播室的控制PC上，并生成对应的播放列表。

在线包装系统与文稿系统连接图2：

播出前将串联单到包装系统的MOS网关。MOS网关收到消息后将MOS消息解析，并存放在SQL　Server数据库中，接着通知演播室的播出软件。在直播中，编辑可以通过演播室的文稿系统的客户端随时修改串联单，控制PC通过MOS方式保持播放列表与串联单一致，实现实时刷新播放列表的功能。

在这个系统中，文稿系统与包装系统的串联单是通过双方的MOS网关进行传输。文稿系统对串联单的修改、移动、添加、删除等操作都可以通过MOS协议传递到演播室的播出端，最终体现在播出列表内容的修改、移动、添加、删除。

模板到文稿系统模板库后，编辑可以通过文稿系统提供的通用在线包装模板调用接口来选择通用模板，也可以采用文稿插件，通过插件访问位于文稿系统中的在线包装模板库，来调用模板。

插件模板工作过程：

（1）模板制作；

（4）修改模板内容，同时图片、文字信息可以一起记录到数据库；

（5）发送串联单到　MOS　Server；

（6）控制软件接收到串联单，根据条目唯一的ID，向图文包装模板数据库中查询对应的ID，提取文字及图片信息，生成整个串联单的图文播出单；

（7）开始播出；

2.　场景和模版制作

伦敦奥运转播的场景与模板制作由央视新址包装岛完成。

适配场景和模版制作配备了一台HDVG，创作工作站上安装软件：3Designer，3DEditor，主要完成节目所需的模板制作。三维图形制作软件支持实时预览功能，设计人员可以通过Windows端的渲染引擎就能预览设计的效果。控制播出软件同样支持预览功能，字幕员可以在播出前通过本地预览观看播出效果。

场景制作：

美工人员使用3Designer图形创作软件根据栏目的要求，制作不同的三维场景，并将直播中需要修改的参数做引出。一个场景中应包含了一个节目中会用到的所有物体，3Designer可以为每一个物体的入场出场方式作各种三维动画效果。对于新闻直播，美工通常会设计标题板，滚动条，饼图，曲线图等各种物体。然后将标题的内容文本框，滚动条的文本框、饼图比例、名称等实际播出时会修改的参数作引出。实际播出中只需要在播出前填写好标题的文本内容，播出时，标题就能按照在3Designer里设定好的入场动画进行播出。另外饼图的比例也会根据播出前设定好的参数而定，这样不用每次直播前让美工在进行重复的制作工程。

为了奥运赛事直播的安全，播出编导在直播中并不直接操控这个复杂的三维场景，而是间接地控制3DEditor编辑好的模板。当完成由3Designer制作的三维场景后，需要对整个场景中的物体分类打包，打包好的一系列物体被称为一个模板，播出的时候需要用到哪个模板的时候，就调用哪个模板。这个过程由3DEditor完成。这个模板包含的所有参数都是可修改的，如：文本内容、颜色、位置、贴图，比例等参数，还包含了模板播出的动态效果，即入场出场动画。3DEditor打开3Designer设计好的场景，这时场景中所有物体的导出项，动画都以列表的形式呈现出来。接下来的工作便是将这些导出项和动画进行分类。为相关的一类动画、参数创建一个对象，并将这这些动画、参数赋予该对象，这样一个被赋予了动画和参数的对象既为一个模板。

适配模版制作配备了1台数据测试PC和一台模板测试PC，分别用于测试系统对数据库和模板库信息的读取情况。当美工在创作PC上完成了模板设计后，将模板上传到模板服务器上待审核区，经模板审核员审核通过的模板可以发送到模板测试区，等待模拟实际演播室播出状态进行测试。经过审核、测试后的模板上传到模板区，模板管理员对模板分配给不同的权限，同时将模板到文稿/非编系统的模板插件库中。

三．分系统介绍

1．前方演播室包装系统

伦敦前方演播室配备了的大屏系统和交互系统。

（1）大屏幕系统

大屏系统由1台控制工作站与1台HDVG4K图形工作站及相应的软件组成，负责直播节目的大屏幕包装播出及渲染工作。采用4K在线包装技术实现对超大屏幕的现场包装，极大丰富了背景画面。4K级别的分辨率可提供880多万像素，从而实现电影级的画质。采用的HDVG4K图形工作站最大支持4K输出分辨率，支持更高要求的节目输出。HDVG4K将清晰的图像输出到大屏幕，极大避免了摄像机镜头推进时产生的马赛克现象。减少了以往大屏幕应用中对镜头运用的限制。同时系统必须具有强大的实时渲染能力才能够支持这样的使用，如大屏幕的现场视频连线、运动员介绍、技术统计等图文信息。

（2）交互系统

交互系统配备了1台控制工作站与1台HDVG，控制工作站安装3DPlay控制软件，完成对交互系统的播出控制。交互系统赋予主持人高度的灵活性，系统支持丰富的图文形态，包括旋转、放大缩小、移动、拖拽、点击、按住、画笔、高亮文本等。主持人使用交互系统对屏幕上的对象进行操控，触发模板中的不同事件。3DPlay回应并触发相应的动作，带互动的对象给出主持人反馈，比如改变色彩、闪光度等，这些属性的修改取决于场景的设置。

在本次赛事的转播中，交互系统很好的完成了对及时赛事资讯信息的交互浏览和点评。

本次奥运会前方演播室使用4K大屏系统和交互系统极大的丰富了画面背景和画面内容，为观众提供了非常好的视觉感受，为奥运转播增彩增色。

2.新台址奥运制作系统

奥运转播在新台址的播出制作由E14、E15、E17三个演播室组成。该演播群在日后的制作任务也主要用于中央电视台体育频道的节目制作。其功能定位：E14演播室主要用于体育赛事的转播，E15演播室用于体育专题类节目制作，E17演播室用于体育新闻类节目制作。在总体设计中采用了集群化演播室的设计理念，群组内各演播室都可实现摄像机迅道扩展和外来信号资源共享。在伦敦奥运会期间E14、E15、E17演播室分别用于CCTV1、CCTV5、CCTV7套节目的制作和播出。

（1）　E14演播室综合包装系统

虚拟植入系统

E14演播室配备了RealSet高清三维虚拟植入系统。该系统由两台控制工作站和两台HDVG图形工作站组成了图形渲染和控制系统。4台设备通过交换机可实现互相连接。控制工作站上安装播控软件Maestro，在进入播出准备阶段时，可通过Maestro播出软件将场景加载到HDVG图形工作站中，实现场景动画播出的控制。带数据跟踪功能的摄像机，在演播室现场进行运动拍摄。摄像机的跟踪数据传输到已经加载场景的HDVG图形工作站，场景会随之进行同步运动。RealSet高清三维虚拟植入系统，可以在演播室实景的基础上实时插入一些与主持人互动的图形元素，如：大屏幕（可植入活动视频、图片、网页VGA信号以及在线包装效果）、地形图、三维虚拟物体、交通工具模型（飞机、火车、油轮等）。高清虚拟系统通过网关服务器接收来自包装岛设计的虚拟元素和虚拟场景。

此次奥运转播正是利用了Realset系统的节目制作创新手段，将奥运赛事信息通过虚拟植入的方式，给电视观众带来亲临现场的视觉感受。（见图3、图4）

虚拟植入系统如图5：

三维在线包装系统

E14演播室还配备了3套三维在线包装系统。由3台控制工作站和3台HDVG图形工作站组成。一台控制工作站对应一台HDVG，控制工作站上安装了3DController播放软件、专业的Ticker播放软件、TickerController以及Windows渲染引擎。3DController通过MOS网关接收新闻的串联单信息，在软件内部生成播放列表，由播出编导实时控制播出。TickerController是专门播放Ticker的控制软件，它接收外来数据，并允许实时修改数据，具有实时修改播放速度，无限次循环播放等功能。赛事转播期间大量滚动资讯由TickerController完成。Windows渲染引擎提供了本地预览的功能。

4K大屏幕包装系统

4K大屏幕包装系统配备了2台控制工作站与2台图形渲染工作站HDVG4K，负责日常直播节目的大屏幕包装播出及渲染工作。大屏幕包装的作用是把在线包装的内容输出到大屏上。采用HDVG4K对大屏幕进行在线包装，使大屏幕的使用不再局限于播放视频文件，而是把包装的元素显示于大屏幕，既可以实时修改，也可以实时控制，美观而且方便。

（2）E15、E17演播室在线包装系统

E15、E17演播室配置三维在线包装系统3套，由3台控制工作站和3台HDVG组成。一台控制工作站对应一台HDVG，控制工作站上安装了3DController播放软件、专业的Ticker播放软件、TickerController以及Windows渲染引擎。3DController通过MOS网关接收新闻的串联单信息，在软件内部生成播放列表，由播出编导实时控制播出。TickerController是专门播放Ticker的控制软件，它接收外来数据，并允许实时修改数据，具有实时修改播放速度，无限次循环播放等功能。Windows渲染引擎提供了本地预览的功能。（见图6）

在线包装系统如图7。

总之，在这次伦敦奥运转播中，实时图文系统对赛事整体转播起到了很好的信息提供、在线包装和播出渲染的作用。它实现了对外信息源的有效采集，伦敦前方与北京新址数据的无缝连接，通过对大量信息的有效筛选和符合赛事特征和节目创意相符的模板设计，以在线包装的形式大大丰富了伦敦奥运赛事转播的电视画面和有效信息，增强了可视性，满足了电视观众的收看需求。应该说，此技术的成功应用，为大型综合体育赛事的转播和整体包装提供了可借鉴的范例。B&P