现场直播中视音频信号智能设计

摘　要：现场直播在电视系统中是一个不可缺少的部分，几乎许多电视节目的制作都离不开现场直播视频信号录制与设计。一部优秀的电视节目，是需要正确处理电视制作中视频信号的原信号和智能设计，通过现场的电视系统及时制作效果送放传给观众享用。

关键词：视频信号； 现场直播； 智能设计

现场直播，Broadcast live即实时地对重大的新闻事件进行采访或实况拍摄。通过现场电视系统的制作，通过光缆、微波或卫星信号传输到电视台进行播出，这样的播出形式突显了电视节目的时效性。
目前，世界上许多国家和地区的电视台都有自己派往世界各地的记者，他们的主要任务是负责把各地的即时新闻第一时间报道给观众。如CCTV驻世界各国的记者站，香港的凤凰卫视等等，这些采访记者总能在第一时间把当地的最新新闻，通过现场的电视系统及时制作并回传给广大观众。
在国内广播电视新闻制作报道的快速发展，CCTV在国内建有27个应急新闻报道点，在国外建立了23个新闻应急报道点。通过建立的应急报道点，即时报道国内外重大新闻事件。
1　现场直播信号视音频信号采集
在电视新闻现场随着事件的发生、发展进程同时制作和播出广播、电视节目采用的一系列制作与播出方式，形成现场直播信号源智能化制作。现场直播脱离了播音室和演播室的活动过程，在新闻或其他事件发生的第一现场，随着事件的发展，把现场图像、音响和现场解说组合成要完成的节目，并同时播送出去。现场直播要求采、编、播系统密切有效地进行合作。电视现场直播在报道事件全过程时，一般需配备转播车，车内配备视频切换等主要设备[1]。
1.1　信号源
由视音频分配器 Video and audio distributo现场直播电视系统设备布置连线设计框图，把现场直播的信号源分配给满足观众的好奇心理。在这方面，电视与广播和报纸是不同的，电视通过图象和声音，让观众展现的是真实的场景。
1.2　满足了观众的参与互动性
这种参与性也可以说是互动性Interactive在所有节目中现场直播是最能体现传收双方互动的形式之一。电视现场直播气氛浓烈，真实感强，最容易引起观众的参与意识。现在谈话节目、游戏节目、竞赛节目火爆，既是观众踊跃参与的成果，也体现观众对电视节目参与的热情。
1.3　激发了观众想象力与情绪
现场直播的内容激发了观众想象力Imagination与情绪一般比较重大，观众注意程度高，收看人数众多，因此从某种意义上来说是一种集体行为，有某种集体凝聚力。这种集体情绪在社会心理学中称为感染
1.4　具有强烈的现场感
在现场直播中具有强烈的现场感Sense of the scene，除了进行视频的转播外，还有记者在现场的报道，记者把在现场通过五官体验到的感觉传达给观众，使观众也能获得在现场一样的感觉。在这个过程中，观众会依据以往的经验进行联想和想象，把自己所有的经验积累进行提取和综合，形成身临其境的感受。由于现场直播的真实感比较强，因此与其他媒体和其他播出方式相比，观众更倾向于通过现场直播来修正自己以往的经验和知识，甚至对社会的刻板印象。
1.5　满足了受众迅速获得信息的需要
满足受众迅速获得信息的需要Need，日本学者在一项研究中称现代社会中存在着“信息缺乏恐惧症候群”。这是指一些具有较高的文化程度、比较理想的职业、比较稳定的社会地位的人群，他们因为害怕后于社会发展而重视各种信息、不放过任何可以获取信息的机会，主动地接触一切有助于获取信息的媒介，不断地获取信息也成为他们保持社会地位、与社会生活的发展保持同步的一种手段。而现场直播传递信息的快速、准确，成为这种人群获取信息的重要手段之一。
2　智能图像切换系统
图像切换系统用于各个摄像机机位的画面切换，由智能图像切换系统切换台掌控。Ncast 录播系统（图2-1）能将授课或演讲者之影像（Video）、声音（Audio）及演示文稿（PPT），以全硬件设备方式即时记录成标准的网络流媒体格式，并通过网络及服务器同步直播。观众以 IE 及 Media player 即可同步收看现场影音及图文内容。
多流多画面模式是指多个视频流合成一个文件的方式，生成文件为多窗口多画面的单一文件。录制及直播时每个视频流或屏幕流可任意拖动或全屏播放。而且，后期编辑可以把任意一个视频流或屏幕流单独拆分或组合成一个新的文件。

图2-1智能图像切换系统框图

Ncast Touch Director System触摸式网络导播系统可以轻松选择摄像机的控制模式：自动图像识别跟踪模式及手动触摸式点击跟踪模式。操作者可通过该系统，轻松对显示画面中进行点击跟踪操作。操作者只需对画面中图像点击一下，摄像机云台便会进行自动的云台移动，以点击的位置为中心进行画面拍摄[2]。同时，系统配备“远景、中景、近景、特写”等快捷按钮，操作者可提前自定义各按钮的缩放倍数，在演示通过“远景、中景、近景、特写”按钮进行快捷的摄像机镜头倍数缩放，也可通过滑动条进行流畅的镜头缩放，以拍摄到更佳的视频画面[3]。
2.1　设计功能
●同步录制 系统可将视频、音频及计算机屏幕同步录制到单个文件中。
●实时直播 系统可通过网络将现场的视频、音频及计算机屏幕进行实时直播，用户以IE浏览器及 Media Player 即可同步收看现场影音及图文内容。
●后期点播 系统内置VOD点播功能，录制结束时即可实现在线点播。
●管理严谨 系统支持多级用户分组及权限管理功能，可通过树形菜单进行权限的灵活分配。
● 文字交流 系统支持观看端与主讲端以文字方式实现在线交流功能，打破传统的纯单向直播模式，以最简单的方式满足交互的需求。
图2-2视音频互动系统说明图

    ●多位视频交互 系统可配合Ncast 视频互动系统，实现多方视频、音频及PPT交互的需求。
    ●智能化PPT自动索引 系统支持自动PPT文件目录索引功能，录制好的文件，只要点击相应索引标题，视频及VGA画面即可同步跳转相应的时间轴，更方便观众对感兴趣的标题和栏目进行快捷定位回放。
    ●智能图像跟踪 系统可配合图像识别跟踪系统、图像点击跟踪系统，满足不同应用场合的需要，实现智能化摄像机跟踪控制工作。
●智能化自动导播 系统可支持全自动的导播方式，采用人性化的策略设计（可自定义），可在主讲视频、听众视频或主讲电脑屏幕中进行全自动的画面导播切换，切换工作可由系统全自动完成。
    ●管理控制  WEB界面管理系统、中央控制系统、IPad等多种方式 进行控制，并具备SDK开发接口，供第三方系统平台进行调用和控制。
综上所述由许多不同画面和图像构成，将这些画面和图像组合起来就可以构造一个视觉空间。切换台则是我们能从现有的许多不同的摄像机拍摄的镜头、录像机的放像、字幕机以及除此之外来的输入信号之间做出选择的设备。智能图像切换系统是电视系统中视频部分的核心设备，在节目制作中的操作上起着中枢作用。
2.2　基本操作
● 硬切换方式 即由一个画面瞬间切出消失，另一个画面瞬间切入出现；
● 软切换方式
淡入淡出：一个画面由强变弱直至全部消失后，另一个画面再出现变强。
划入划出：一个画面由强变弱逐渐消失的过程中，另一个画面逐渐出现最终取代前画面。
● 特技切换方式
 划变：两个画面用某种几何图案，从某一方向来回进行转换。
 叠影：一个画面并存于另一个画面之中。
分屏：屏幕上出现二分、四分及多分画面效果。
键控：一个画面嵌入于另一个画面之中。
在智能图像切换系统中，切换台的键控操作，经常用于画面抠像。将抠出图像主体嵌入于外部设备导入的虚拟图像中，以达到虚拟场景的效果。
虚拟演播室是一种全新的电视节目制作工具，灯虚拟演播室技术包括色键技术、计算机虚拟场景设计和蓝背景技术、光技术和摄像机跟踪技术等。虚拟演播室技术是在传统色键抠像技术的基础上，充分利用了计算机三维图形技术和视频合成技术，根据摄像机的位置与参数，使三维虚拟场景的透视关系与前景保持一致，经过色键合成后，使得前景中的主持人看起来完全浸尽于计算机所产生的三维虚拟场景中，而且能在其中运动，从而创造出逼真的、立体感很强的电视演播室效果。
2.3　音频处理系统
音频处理系统Audio processing system是通过调音台控制声音的输入输出，调节各种音源匹配，以输出理想的与画面相匹配的声音信号的系统。
其主要功能
● NOMA电路实现自动增益调整
● 随机连接线实现多通道同时工作
● 优先权和噪声门保持开启时间
● 手动阀值电平设定
● 遥控接口用于扩展混音器
● 可记忆全部设定
● 低切滤波：
● 手动/自动模式切换：
3　智能导入
我们运用现场直播信号视音频信号采集视音频分配系统来进行智能导入，希望采用这样的方式能达到BVS中视音频信号运用，并使观众在每个阶段都能开发神经网络看到真实表达出来的有效视频。
在图1.1中，将把人工智能信号可以有任意n个输入，n代表有效总数。可引入用下面的数学表达式来代表所有n个输入：
通过聚集视音频求和的优选方式，达到优化制作的效果。

4　结束语
通过现场直播信号视音频信号采集视音频分配系统的设计，使我们对电视系统有一个智能分析理解，通过信号系统、图像切换系统、视频的监视系统、音频处理系统、外/内部通讯系统和视音频的分配系统，通过聚集视音频求和的优选方式，达到优化制作的效果。
参考文献
[1] 徐威，李宏虹.电视演播室.第一版.中国广播电视出版社，2006：6-129.
[2] Moshe Moshkovitz .The Virtual Studio Technology Techniques Focal
Press.夏力，王大纲，崔建伟，张晓辉.虚拟演播室技术.第一版.清华大学出版社，2005：20-33.
[3] 杨晓宏. 现代电视节目制作技术.第二版.国防工业出版社，2005：89-100.