演播室智能拍攝技術(shù)的應(yīng)用及思考

孫昊

【內(nèi)容摘要】隨著信息化的發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)、融媒體的不斷涌現(xiàn)，電視行業(yè)也進(jìn)入了新“智慧”時(shí)代，傳統(tǒng)的演播室面臨很多困境，運(yùn)用智能拍攝技術(shù)可以提升演播工作效率和優(yōu)化節(jié)目效果及質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化的操控，從而為電視節(jié)目生產(chǎn)帶來(lái)新模式。

【關(guān)鍵詞】智能拍攝技術(shù);演播室;傳統(tǒng)媒體;智能化

本文將以中國(guó)教育電視臺(tái)為例，探討演播室、智能拍攝技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題。

一、演播室背景及需求概述

（一）中國(guó)教育電視臺(tái)背景概況

中國(guó)教育電視臺(tái)始建于1986年10月，肩負(fù)宣傳黨和國(guó)家教育方針，提高國(guó)民文化素質(zhì)，促進(jìn)廣大青少年健康成長(zhǎng)的重要使命。建臺(tái)以來(lái)，一直堅(jiān)持以“聚焦和滿(mǎn)足群眾多樣化需求、提升民族素質(zhì)、服務(wù)建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)”為己任。①

然而隨著信息時(shí)代的快速發(fā)展，融媒體和智能化等新形式和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)單一的節(jié)目采編模式及封閉的內(nèi)容生產(chǎn)早已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的新要求，為了呈現(xiàn)更高品質(zhì)的節(jié)目，豐富節(jié)目形式，優(yōu)化收視體驗(yàn)，提高即時(shí)性信息轉(zhuǎn)化效率，傳統(tǒng)節(jié)目制作模式也迎來(lái)了智能化、高效化、自動(dòng)化的變革。近年來(lái)，中國(guó)教育電視臺(tái)在智能化、高效化方面做了很多探索，新聞演播室建設(shè)也取得了一定的成績(jī)。

（二）演播室整體布局

中國(guó)教育電視臺(tái)新聞演播室如圖1，整體呈環(huán)形分布，總長(zhǎng)約為12米，整體寬度約6米，后端主要大屏占長(zhǎng)約為1米，總體半徑達(dá)到4米，演播樓層高約為3米。新聞演播室主體分為三個(gè)區(qū)域：1號(hào)為訪談區(qū)、2號(hào)為站播區(qū)、3號(hào)為新聞播報(bào)區(qū)。其中演播室導(dǎo)播間內(nèi)接入虛擬前置，導(dǎo)播間切換臺(tái)型號(hào)是索尼MVS-3000A，演播室使用攝像機(jī)一般采用索尼HDC-1580，鏡頭為佳能HJ21e*75B IASE以及佳能HJ11e*4.7B IASE。

（三）演播室現(xiàn)狀及需求分析

在傳統(tǒng)的演播室錄制工作中，節(jié)目制作和內(nèi)容形式缺乏一定的真實(shí)感和現(xiàn)實(shí)感的體驗(yàn)，容易引發(fā)視效方面的疲勞，拍攝制作過(guò)程中存在局限性和各方面干擾因素，傳統(tǒng)視角較為單一、形式單調(diào)不具有多樣性，鏡頭語(yǔ)言不夠豐富靈動(dòng)。當(dāng)前演播室錄制主要存在的問(wèn)題有：空間局限、人為干擾、費(fèi)效比低、視角單調(diào)等問(wèn)題。

1.空間局限性

中國(guó)教育電視臺(tái)坐落于北京市復(fù)興門(mén)內(nèi)大街，在大樓上可以俯瞰整個(gè)長(zhǎng)安街，但是如圖1所示，新聞演播室狹長(zhǎng)的環(huán)形空間分布較為逼仄，功能區(qū)過(guò)于密集，整個(gè)空間布局不能進(jìn)行充分合理的布局安排，環(huán)境受到空間局限很大。該演播室長(zhǎng)期以來(lái)一直使用，擴(kuò)建條件并不理想且性?xún)r(jià)比很低，在小空間里面需要智能拍攝系統(tǒng)去改善整體工作環(huán)境，提高空間有效利用率，方能以小見(jiàn)大，發(fā)揮演播室空間的最大作用，使得相關(guān)作業(yè)方便高效，靈活滿(mǎn)足各種演播需求。

2.人為干擾因素

過(guò)去在演播室錄制需要大量現(xiàn)場(chǎng)人員值守，節(jié)目錄制過(guò)程中人員流動(dòng)性強(qiáng)，難免會(huì)有噪音干擾甚至出現(xiàn)一些意外失誤，往往需要后期補(bǔ)救調(diào)整，而對(duì)于直播節(jié)目來(lái)說(shuō)矛盾問(wèn)題更為突出，錄制過(guò)程更復(fù)雜，操作容錯(cuò)率更低，錄制中主持人或者播報(bào)員在這樣的環(huán)境下容易受到干擾，易有緊張情緒，從而增加失誤風(fēng)險(xiǎn)。訪談?lì)惞?jié)目如有嘉賓的參與，現(xiàn)場(chǎng)也無(wú)法營(yíng)造輕松的氛圍。場(chǎng)景代入感不強(qiáng)。而運(yùn)用智能拍攝系統(tǒng)可以采用遠(yuǎn)程操控，降低了現(xiàn)場(chǎng)人為干擾因素，能夠?yàn)殇浿片F(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)某種意義上的“真空”體驗(yàn)，使得錄制工作進(jìn)行得更流暢，更簡(jiǎn)潔高效。

3.人員費(fèi)效比高

在傳統(tǒng)拍攝技術(shù)的前提下，演播室錄制節(jié)目時(shí)，每個(gè)拍攝機(jī)組都需要有專(zhuān)業(yè)人員把控操作，需要準(zhǔn)確的一對(duì)一作業(yè)，專(zhuān)業(yè)要求性強(qiáng)，所需的人力投入很高，效益卻相對(duì)一般，而且在人員調(diào)配和指揮上也不能夠面面俱到，容易產(chǎn)生紕漏，需要花費(fèi)許多額外的精力和物力，工作效率比較低下，性?xún)r(jià)比不高，工作中的信息即時(shí)性較差，給工作帶來(lái)不必要的浪費(fèi)和一些冗余的流程。智能拍攝技術(shù)系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程控制功能，拍攝人員可以遠(yuǎn)程同時(shí)對(duì)多個(gè)機(jī)位進(jìn)行精準(zhǔn)操控，從一對(duì)一升級(jí)到一對(duì)多，這樣一來(lái)可以大大減少人力成本，極大降低人員費(fèi)效比，提升工作效能，充分實(shí)現(xiàn)作業(yè)流程自動(dòng)化，全能化。

4.拍攝視角問(wèn)題

在過(guò)去的節(jié)目錄制工作當(dāng)中，除了攝像人員的人力浪費(fèi)，費(fèi)效比差以外，攝像視角也比較固定，不能夠做到全方位多樣化地靈活運(yùn)用鏡頭，甚至還有一些拍攝死角無(wú)法規(guī)避。且人工手動(dòng)拍攝誤差相對(duì)較大。一方面很難充分實(shí)現(xiàn)鏡頭語(yǔ)言的表達(dá)，另一方面，無(wú)法按照分鏡劇本的預(yù)設(shè)進(jìn)行準(zhǔn)確無(wú)誤的“復(fù)制”型拍攝，人工操作不能高精度實(shí)現(xiàn)同形式節(jié)目的重復(fù)錄制，總體上手法比較單一，形式單調(diào)，走位受限。智能拍攝系統(tǒng)則可以通過(guò)分鏡頭腳本編輯軟件，提前將預(yù)存的軌跡按照節(jié)目形式和要求進(jìn)行自由編排，實(shí)現(xiàn)不同形式的鏡頭走位、信息交互。

二、智能拍攝系統(tǒng)的構(gòu)成與設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)主體架構(gòu)

如圖2，整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)可分為三個(gè)部分：視頻采集控制、信號(hào)傳輸和聯(lián)動(dòng)協(xié)同控制。

視頻采集控制系統(tǒng)由3套KXWELL軌道機(jī)器人系統(tǒng)KX-RC1010組成，搭配演播室攝像機(jī)從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)視頻采集;其中KX-RC1010軌道機(jī)器人系統(tǒng)配置KX-PD50VR云臺(tái)。

控制信號(hào)的傳輸與交互由KXWELL多功能數(shù)據(jù)交換中心實(shí)現(xiàn)。

聯(lián)動(dòng)協(xié)同控制部分由索尼切換臺(tái)MVS-3000A、KXW ELL多功能控制器KX-RP8910、KX-RP202、KX-RP501以及分鏡頭腳本編輯系統(tǒng)組成。該部分的功能主要完成欄目場(chǎng)景預(yù)設(shè)方案的調(diào)用;讓導(dǎo)播通過(guò)技術(shù)手段配合相應(yīng)的鏡頭語(yǔ)言，豐富節(jié)目?jī)?nèi)容的表達(dá)，呈現(xiàn)精彩的內(nèi)容。

（二）系統(tǒng)主體功能

系統(tǒng)可進(jìn)行六軸同步運(yùn)動(dòng)，建立多維視角，靈活的多軸協(xié)同工作，滿(mǎn)足不同形式節(jié)目對(duì)鏡頭的要求，豐富鏡頭語(yǔ)言，從而提升節(jié)目的活力，讓觀眾不會(huì)乏味疲勞。

系統(tǒng)應(yīng)用讓節(jié)目?jī)?nèi)容更豐富，讓觀眾視角更新穎，實(shí)現(xiàn)了節(jié)目效果最大化、節(jié)目?jī)r(jià)值最大化和觀眾感受最佳化。

主要功能有：

1.軌跡預(yù)存

通過(guò)云臺(tái)控制器和軌道控制器協(xié)同操作，產(chǎn)生預(yù)期的鏡頭走位形式，云臺(tái)將自動(dòng)存儲(chǔ)軌跡。控制器面板含有軌跡運(yùn)行時(shí)間和軌跡編號(hào)信息顯示。

2.軌跡編組

通過(guò)電腦客戶(hù)端軟件，將預(yù)存的軌跡片段按照節(jié)目形式和要求，以串聯(lián)單的形式進(jìn)行自由編組并產(chǎn)生順序，實(shí)現(xiàn)不同形式的鏡頭走位。

3.自動(dòng)拍攝

節(jié)目開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)演僅需正常鏡頭導(dǎo)播，軌道機(jī)器人機(jī)位接收到切換臺(tái)觸發(fā)信號(hào)將按照預(yù)設(shè)的軌跡順序自動(dòng)運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化拍攝。

4.備份設(shè)置

一旦導(dǎo)播主切換臺(tái)出現(xiàn)問(wèn)題，可立即轉(zhuǎn)換至備切換臺(tái)操作，無(wú)需動(dòng)線，軌道機(jī)器人機(jī)位同樣接受備切換臺(tái)觸發(fā)，完成規(guī)定動(dòng)作。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)采用多功能控制器和軟件控制系統(tǒng)互為備份設(shè)計(jì)，通過(guò)硬件控制器或軟件控制系統(tǒng)，均可控制任意一臺(tái)軌道機(jī)器人以及云臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主備控制以及協(xié)同配合控制。

5.信息交互

完成與切換臺(tái)和虛擬信息交互對(duì)接?？蓪?shí)現(xiàn)與切換臺(tái)聯(lián)動(dòng)和虛擬跟蹤。

（三）系統(tǒng)特點(diǎn)

1.穩(wěn)定可靠

嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)性高，操作簡(jiǎn)易。軌道車(chē)采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制方式，實(shí)現(xiàn)疾走急停，運(yùn)行平穩(wěn)流暢。軌跡存儲(chǔ)時(shí)間可達(dá)99分鐘，能夠很好地滿(mǎn)足多節(jié)目的錄制。軌道機(jī)器人具有本地控制按鈕，方便現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)。軌道車(chē)具備兩種軟件限位和一種機(jī)械限位，升降柱具備兩種軟件限位和一種機(jī)械限位?？蛇h(yuǎn)程控制攝像機(jī)鏡頭的變焦、聚焦、光圈以及攝像機(jī)的參數(shù)。控制器可集中控制10機(jī)位，并支持全系控制功能。采用編碼器閉環(huán)采樣數(shù)據(jù)分析定位技術(shù)，斷電數(shù)據(jù)可保存不丟失，保證重復(fù)定位精度高，無(wú)累計(jì)誤差。超靜音滿(mǎn)足演播室對(duì)靜音限制要求。運(yùn)動(dòng)加減速度可調(diào)，三重運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。采用軟件、光感、機(jī)械方式的三重保護(hù)，保障設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定安全。

2.兼容性強(qiáng)

系統(tǒng)支持與國(guó)內(nèi)各品牌虛擬廠家都可以無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)真虛擬跟蹤效果。同時(shí)系統(tǒng)與不同品牌切換臺(tái)對(duì)接實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，達(dá)到隨切隨走的實(shí)時(shí)自動(dòng)化效果。系統(tǒng)可對(duì)佳能、富士等不同品牌型號(hào)的全伺服鏡頭變焦、聚焦、光圈進(jìn)行全功能控制。

3.按需定制

可實(shí)現(xiàn)一軌多車(chē)，自帶智能避障功能系統(tǒng)。軌道可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)匹配定制，可采取彎直軌多種形式結(jié)合，滿(mǎn)足節(jié)目拍攝多種需求。其中，軌道機(jī)器人系統(tǒng)可定制與各品牌切換臺(tái)技術(shù)的聯(lián)動(dòng)，導(dǎo)播中可隨切隨走。

4.形式多樣

運(yùn)行軌跡也可自定義，可根據(jù)不同節(jié)目形式進(jìn)行軌跡自由編組。軌道機(jī)器人系統(tǒng)支持控制面板遠(yuǎn)程控制，可支持一對(duì)一和一對(duì)多控制。

5.操作方便

控制器人機(jī)交互界面可操作性強(qiáng)，友好便捷，可以做到一鍵式操作。系統(tǒng)可雙搖桿分離控制，邏輯合洽，操作起來(lái)簡(jiǎn)易流暢。并支持外接腳踏板獨(dú)立控制，更具有人性化。軌道機(jī)器人系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行設(shè)置簡(jiǎn)單，一鍵觸發(fā)。

6.智能拍攝

系統(tǒng)具有智能學(xué)習(xí)功能，可存儲(chǔ)人工預(yù)設(shè)的各種動(dòng)態(tài)鏡頭，包含水平移動(dòng)、垂直升降、水平、俯仰旋轉(zhuǎn)以及變焦等信息。存儲(chǔ)的每條軌跡可通過(guò)上位機(jī)軟件進(jìn)行自由編輯組合，實(shí)現(xiàn)不同形式的鏡頭組合方式。

可與各類(lèi)型切換臺(tái)進(jìn)行技術(shù)無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)效果，最終達(dá)到在節(jié)目錄制過(guò)程中，軌道機(jī)器人機(jī)位無(wú)需人工跟蹤操作，導(dǎo)演只要通過(guò)正常切換播出鏡頭，系統(tǒng)就會(huì)按照預(yù)設(shè)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和鏡頭動(dòng)作方式，進(jìn)行動(dòng)態(tài)拍攝，實(shí)現(xiàn)演播室現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化拍攝，服務(wù)于節(jié)目質(zhì)量提升，服務(wù)于制作創(chuàng)新，服務(wù)于有效控制各項(xiàng)成本及人力投入，適應(yīng)當(dāng)前自動(dòng)化演播室建設(shè)的各項(xiàng)需求。

三、在演播室中的運(yùn)用

（一）整體運(yùn)用情況

演播室智能拍攝系統(tǒng)由軌道機(jī)器人系統(tǒng)與定機(jī)位云臺(tái)系統(tǒng)組成。整體需求為兩組軌道機(jī)器人系統(tǒng)、兩組固定機(jī)位云臺(tái)系統(tǒng)。軌道機(jī)器人系統(tǒng)布置在1、2、3號(hào)訪談區(qū);1、2號(hào)訪談區(qū)前方設(shè)置有直軌，3號(hào)區(qū)域前方設(shè)置有彎軌。固定機(jī)位云臺(tái)拍攝系統(tǒng)分別設(shè)置于1、2號(hào)區(qū)域和3號(hào)區(qū)域。

節(jié)目的直播或錄制時(shí)需要軌道機(jī)器人和云臺(tái)系統(tǒng)整體聯(lián)動(dòng)，協(xié)同完成無(wú)人化的拍攝。

現(xiàn)階段欄目較多，每檔欄目時(shí)間安排不一，在進(jìn)行無(wú)人化全自動(dòng)拍攝時(shí)，針對(duì)不同的場(chǎng)景，設(shè)置不同預(yù)設(shè)方案，每檔欄目按照節(jié)目?jī)?nèi)容，安排預(yù)設(shè)所有機(jī)位控制方式，包括多機(jī)位的整體聯(lián)動(dòng)，包括軌跡的預(yù)設(shè)等;通過(guò)預(yù)設(shè)的方案，快捷地完成不同欄目直播及錄制。

欄目直播或錄制使用索尼的MVS-3000A切換臺(tái)進(jìn)行操作時(shí)，根據(jù)欄目?jī)?nèi)容的展開(kāi)，需要與系統(tǒng)控制器進(jìn)行聯(lián)動(dòng)完成無(wú)人化拍攝，這個(gè)過(guò)程中無(wú)需人工對(duì)系統(tǒng)控制器進(jìn)行操控，控制命令的下發(fā)都由MVS-3000A完成。

通過(guò)系統(tǒng)控制器可自行設(shè)定復(fù)雜的多機(jī)位的預(yù)置位與軌跡調(diào)用方案，通過(guò)控制器單鍵完成一次整體協(xié)同調(diào)用。

（二）功能全面優(yōu)化

實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景轉(zhuǎn)換，在欄目眾多的情況下，各檔欄目時(shí)間安排不一致，在進(jìn)行自動(dòng)化拍攝時(shí)，針對(duì)不同的場(chǎng)景，需要快速準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)場(chǎng)切換。

豐富拍攝手法，當(dāng)不同節(jié)目錄制時(shí)，需要通過(guò)調(diào)用不同模板，快速實(shí)現(xiàn)節(jié)目拍攝模式的轉(zhuǎn)換，提高節(jié)目拍攝效率，豐富欄目拍攝手法。

進(jìn)行多方聯(lián)動(dòng)，在直播或錄播時(shí)，需使用切換臺(tái)進(jìn)行視頻切換，在視頻切換的同時(shí)，演播室內(nèi)所有機(jī)位皆需與切換臺(tái)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。

提升空間利用，節(jié)目拍攝過(guò)程，可減少現(xiàn)場(chǎng)值守?cái)z像師，所有演播室機(jī)位運(yùn)用遠(yuǎn)程遙控的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而充分利用演播室的空間，降低人員現(xiàn)場(chǎng)干擾。

四、小結(jié)

在信息化高速發(fā)展的情況下，5G網(wǎng)絡(luò)、智能化等各種技術(shù)不斷涌現(xiàn)和崛起，同時(shí)媒介傳播也進(jìn)入了全媒體的嶄新時(shí)代，傳統(tǒng)電視在這種新環(huán)境中不能循規(guī)蹈矩，進(jìn)入變革時(shí)期就要迎接挑戰(zhàn)，創(chuàng)新地將傳統(tǒng)媒體和高新技術(shù)結(jié)合。智能拍攝技術(shù)能夠幫助建立更“智慧型”的演播室應(yīng)用場(chǎng)景，解決傳統(tǒng)演播室的空間局限，它不只是一種先進(jìn)的拍攝技術(shù)，更是高效智能的新模式，是優(yōu)化節(jié)目形式的新手段。而在未來(lái)，智能拍攝技術(shù)將會(huì)給電視工作注入更多新元素和新科技，讓傳統(tǒng)媒體行業(yè)在新時(shí)代具有新影響。

注釋?zhuān)?/p>

①《中國(guó)教育電視臺(tái)紀(jì)念建臺(tái)20周年》，《中國(guó)教育報(bào)》2006年9月30日。