4K虚拟演播室搭建方案 

2021-08-30 12:48

随着互联网时代的到来，电视台开始尝试利用网络等新媒体技术完成电视节目的制播需求，视听传播手段的多样化，三屏乃至多屏融合、基于网络平台的发布将是一个不可逆转的趋势，必将引领视听领域科技发展的方向。

全媒体演播室是建立在传统演播室基础之上的整体包装，运用真三维UHD4K虚拟演播室、大屏互动、图文包装、远程连线、虚实结合等多种电视技术手段为电视栏目提供支持，注重舞美设计，采用开放式、高安全、全直播、全媒体、多景区、多功能、流程化的设计理念融合了广播电视、通信和IT等全媒体技术，使该演播室能够采集多种信号源 可支持多种信号格式接入、如 12G/6G/3G/1.5G-SDI，HDMI，NDI，RTMP，浏览器 4K，高清，标清全兼容 H.264，HEVC，VP8。及多媒体互动、多景区空间共享、多平台传输分发等多功能于一身，能够满足创建频道，引导行业解决方案规划，实现并促进拓展新媒体及融媒体业务、打造全媒体制播平台的战略目标。

一、全媒体4K超清演播室介绍

极联视通的虚拟演播室解决方案以自主研发的MOTO 系列一体机为核心，集成世界一流的专业硬件和多种功能于一身的系统。可以实时完成抠像、图片、视频等元素添加的添加、实时人物美颜效果、多种不同码流直播、多种字幕特效及虚拟场景运动调试等，使真实人物和虚拟背景能够同步变化，获得完美的合成画面。为用户提供无限的创作和创意空间，满足用户对新闻报道、娱乐综艺、体育赛事、气象报道和教育行业等多场景应用需求。

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二、方案优势

1、全球的一体化定制方案

广电级软硬件一体化定制，自主研发的虚拟演播室制作软件MOTO超清虚拟系统，

8路UHD4K完美兼容专业的工作站机箱能够将CUP、显卡、板卡的性能发挥到佳状态。

输入功能：支持2160P50，3-12G-SDI/支持IP全流程，NDI输入输出，RTMP输入输出，内置可操作浏览器；

输出功能：多画面分割输出，PVW输出，PGM输出，并具备强大的PGM（Clear）输出支持SDI、HDMI、DVI、NDI输出

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支持SDI输出支持多种视频格式：包括但不限于AVI、MP4、MOV、OGV。可以消除大屏幕内部纹理闪烁、支持环形屏幕、具有边融等功能。强大的实时图像处理能力、实时粒子特效及PBR材质效果，照片级渲染效果，自由创造视频效果，支持实时特效，调色，隔离，美颜功能,业内先进全面的跟踪解决方案：兼容多平台的数据接口。具有的GPU全加速处理（包含特效，抠像，编码，录像），全系采用Nvida CUDA加速，可以同时支持PTZ控制摄像机提供不受限制的360°拍摄角度，兼容各种摇臂及自动控制摄像机，摄像机移动拍摄等等。

专业的抠图效果及场景：内置软色键、可以直接输出带有键信号的视频通路。同时可以兼容国内外各种级别的外置色键，实现完美的抠像效果。在"无需操作摄像机"的状态下，可以由近景直接变换到全景，还提供了嵌入第二路现场影片、预录像片或图片于默认的虚拟显示设备中的功能，轻松完成现场合成的报导工作。 仿真无轨虚拟系统，虚拟机位皆能享受虚拟演播的真实性，制作推拉摇移的特效。

专业调音台：系统内置音频混音器 控制所有音频源 可用单独静音，独奏，跟随和混音强大的多层字幕编辑，多视图包装，采用传统字幕布局，具备强大的编辑功能 支持元素包括外部信号、本地素材、实时字幕 字体大小、颜色填充、渐变填充、加粗、斜体、透明度 变形、XYZ旋转 实线描边、虚线描边、阴影、内外发光、3D拉伸 图层前后顺序、图层混合模式、图层特效 贝塞尔曲线转换、圆角处理 实时视频特效。

2、自由开放的制播分离化管理系统

极联视通演播室系统以MOTO 系列为核心，基于电视节目制作流程，将三维创意设计、内容编辑、播出控制作为独立的模块进行整合实现制播分离及整合。场景设计人员与播出控制人员的工作内容相对独立，在工作流程上互不干扰，这种自由开放的工作流程将使演播室的操作变得更加灵活，分工更加明确，大幅提高了节目制作和播出效率。

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3、MOTO系列功能参数大全

MOTO系列真三维虚拟及图文制作系统解决方案将传统的采集、录制、虚拟演播、视频特效、图文字幕等系统构成的繁杂的制作流程，统一到一套系统中，简化了对操作、设备、空间、素材的要求，凭借简单的原始媒体信号和直观的操作，便能打造适合多种应用情景，具有专业制作效果的现场直播或录播节目。

MOTO系列三维虚拟及图文制作系统解决方案特性：

1.系统具有不少于8路Pal制或NTSC制，标清、高清、4K信号或其他分辨率信号混合输入功能，实现带切换特效的多迅道演播室。

★2.支持不限路数的NDI、RTMP、RTSP、m3u8,、TS over UDP/TCP等制式的流媒体信号输入，自动识别USB摄像头等支持DirectShow协议设备的信号输入。

3. 系统具有对NDI流媒体协议的完整支持，无需设置ip地址，一键搜索局域网内NDI信号源，并可全部导入。发送端一台电脑上可选择发送多个独立的程序窗口，分别同时传送浏览器界面、ppt、图片、视频播放器等不同内容的信号，作为输入源在虚拟场景或图文组合中使用。

4. 3个DDR视频库，支持不限数量的各种格式视频混合载入，支持120hz 4k视频文件播放，支持滚轮浏览双击调用，文件播放使用极速定位技术，切换不同视频播放和拉动进度条无任何延迟和卡帧。

软件含有真三维渲染引擎；

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无限蓝箱模块；

外视频加载模块；

虚拟切换台模块；

虚拟摇臂特效模块；

动画播放模块；

环境映射特效模块；

倒影模块；

多机位切换模块；

直播控制模块；

前景信号输入：HD SDI、SD SDI

合成信号输出：HD SDI、SD SDI

格式：HDMI:1080/50i,59.94i,60i; 720/50p,59.94p,60p;

SD:525/60或625/50

标准：HD SDI:1.48Gbps,SMPTE 292M

SD SDI:270MGbps,SMPTE 259M

I/O视频处理：4:2:2:4分量，10-bit

内部视频处理：4:4:4:4分量，32-bit

同步基准：数字SDI

系统工作温度：-20℃-+35℃

相对湿度：20%-80%

系统工作方式：连续工作

5. 可自由定义对应不同类别的8个切换通道，可以依据需要，任意改变输入信号、本地视频、网络信号、图文组合等类别所占切换通道的数量，适应不同制作现场的信号组合需要。

6. 系统支持实时信号和本地素材分类管理，信号源或素材直接点选加入，系统自动识别输入信号格式和媒体文件格式，无需进行视频格式转换或参数设置。

7. 每个素材列表可同时载入5个独立的播放列表，播放列表内媒体文件数量不限。支持列表内文件循环、独播等播放规则的调整，支持文件被切出至pgm窗口后自动从暂停位置续播，支持播放列表内的各文件进行单独打点，设定起始点和终结点，自动对设定段落进行播放。

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★8. 可以使用任意带alpha通道的视频或序列帧作为实时切换特效，或3Dmax保存出来的.fbx格式动画作为切换效果。切换时长可以0.01秒为单位做精细调整。内置切换特效生成器，可以自定义切换效果的切换点、预览图、默认切换速度等。

★9. 内置图文编辑器，支持组合输入信号、本地视频、图片、文字、虚拟镜头和其他切换通道内容在内的不同元素，加载在不少于12个图文层上，保存为一个图文组合文件。支持使用任意图片或视频作为字幕背景，自由设计带多路文字内容的字幕模板。

10. 在图文组合或虚拟场景中，可以设置最多12个自定义图文窗口，将未加入切换通道的实时信号源添加到一个图文画面中。

★11. 每个图文特效文件可保存6个状态，存储图文组合中12个素材层的不同位置、大小、隐藏显示等状态。在任意两个状态间，可以一键执行平滑的移动、转换、消失、旋转等效果。12. 3个全局字幕通道，供添加角标、字幕等信号使用。字幕通道可链接到任意切换通道或任意媒体类别，实现内容的快速更改。

13. 每个切换通道有自己的2个单独字幕通道，跟随切换通道被引用到其他地方，可以在原始输入信号或媒体素材上先进行图文叠加，再引用到虚拟大屏或图文窗口内使用。

14. 可将平常用于PGM/PVW切换的各种遮挡或键切换特效运用到字幕通道层的内容中，实现除了基本的渐隐渐现外，风格不限的字幕层或图文层出现方式。指派到全局覆盖通道的内容也可单独进行音量控制。

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15. 可对实时输入的或本地媒体的视频信号进行色差，锐度，去场，裁切和改变宽高比例和改变方向等调整，使其从视频效果上，与虚拟演播室的模拟光照环境相统一，从尺寸上符合图文窗口的需要。

16. 内置色键器，支持对不少于4种颜色同时一键抠像，带有可调节直径的虚拟橡皮擦，可按点擦去不需要的背景细节，实现无限蓝箱效果；或反向保留与背景同色的主持人身上细节，避免传统色建器背景同色物体会被抠掉的情况。

★17. 有真实三维空间概念的三维虚拟演播室空间，以一个固定的真实机位，生成任意进行360°跟踪拍摄的6个虚拟机位，机位和路径、摇移拍摄时间可实时调整。可选四种不同特色运动方式完成任意两个虚拟镜头间的摇移过渡，避免传统模拟摇臂单调生硬的线性运动。可针对同一场景同时最多设置42个不同三维位置和角度的虚拟镜头，并在镜头间推拉摇移或特效切换。

★18. 虚拟场景中的虚拟物体，包括主持人，可以实时任意调整其位置、大小、朝向等，并展现三维空间中真实的互相遮挡关系。调整无需记录位置参数等，方便准确，所见即所得。可导入单独虚拟物体并实时设定关键点，执行三维空间的移动旋转动画。虚拟场景内支持不少于四个高低不同的面片的反射效果，反射强度可实时调整。

19. 可同时在不同切换通道中，载入不同的三维虚拟场景，每个场景可同时创设其独有的6个三维机位，实现同主持人不同场景间带特效切换，或同一主持人多台真实摄像机不同角度拍摄，并使用于同一场景的效果。

20. 支持通过采集卡或NDI信号输入的外部键信号，叠加到画面上作为图文、字幕、抠像等信号。支持第三方色键器带键通道信号输入使用。

★21. 内置快慢速回放功能，无需制作者手动设定慢放片段的开始记录点，在需要时选取任意过去时段的实时输入信号片段，进行可控速度的快/慢回放，支持快速定位回放段落，并在0.1倍到2.75倍之间实时变化回放速度。

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22. 对使用 CGI, Visca, Onvif, Pelco D/P等协议的PTZ云台，可以通过Visca over UDP网络连接或 RS 232/422/485 接口，从软件界面上对其俯仰、旋转、变焦的直接控制，省却对PTZ摄像机额外硬件控制器的依赖。

★23. 系统内置软件调音台，可对8路切换通道的音频信号设定独播、跟播、静音等规则，并可调整音量、增益、淡入淡出等效果。可对接入系统的非嵌入音频信号，进行单独的音量调整和设定播放规则，并对最多8路单独输入的音频信号分别调整延时，保证与单独输入的视频信号间音画同步。

24. 可将所有切换通道、特效、图文、字幕、虚拟场景设置保存到一个工程文件，方便随时恢复制作状态。

25. 可通过1或2个通道输出节目最终画面，并同时内录和推流输出。 SDI/HDMI 输出格式包括:4K 30p, 4K 60p，1080/60i, 1080/50i, 720/60p, 720/50p, 486/60i, 576/50i。

★26. 通过显卡可输出一个多画面监看信号，可以使用默认多画面布局，或自由组合数量自定的不同信号源、切换通道内容，调整各组合画面大小，根据导播需要呈现多画面监看界面。或调整为只输出PGM或PVW信号，实现显卡额外的一路信号输出。

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27. 一键推流到直播平台或流媒体服务器，支持TS over TCP/UDP推流。内置RTMP流媒体服务器，可以在无额外流媒体服务器的情况下独立支持至少5个本地rtmp端收看 。视频编码 : H.264和H.265; 音频格式: AAC FLV 分辨率支持: 270p/ 360p/ 486p/ 576p/ 720p/ 900p/ 1080p/ 2106p. 推流码率可按照带宽的 1%进行调整。

28. 可自动检测网络带宽，根据网络拥堵状况，自动调整推流帧数，保证视频不会出现长时间停顿或者音频跳跃。

29. 支持可调码率的 ts, mov, mp4, avi, mxf等不同格式高标清内录，支持H265/ H264/ MPEG编码的单独码率调整，以及音频部分的压缩度调整。内置快照按钮,随时一键点击截取主监窗口输出信号截屏。支持不占用cpu编码的h.264和h.265硬编码。

30. 可选配支持16路Tally信号的控制卡,并在软件界面显示Tally信号监看。

31. 可选配播出安全卡，软件意外停止运行或误操作关闭时自动将输出信号切换到安全信号通道，保证虚拟主机意外断电时仍能输出安全通道信号。

32. 内置实时监控系统效能状态条,掌握cpu/gpu/内存/硬盘负载,并在系统占用高时区分颜色予以警示，保证导播人员掌握系统负载情况

★33. 系统内置延迟播放功能，可根据系统剩余可用内存量，对输出或推流信号设定延迟播出时间，实现延迟输出/推流，保证播出安全。输出延时和推流延时可以设定不同延时量。并可以在直播过程中，不断开推流和输出的同时，实时增减延时量。

★34. 系统内置宏命令功能，可以将不少于384步操作记录在一个快捷键中，一键按顺序执行操作，每两步操作之间的间隔时间可以随时修改。

35. 通过选购实体切换面板，可以通过专业按键，控制系统软件及字幕、物体动画和虚拟镜头序列操作，方便喜欢传统操作习惯的人员使用。

★36. 通过选配跟踪模块，可将无轨虚拟功能升级至有轨虚拟，可移动摄像机环绕拍摄主持人各面图像并与虚拟镜头实时同步，并实现在主持人手上生成虚拟物体，并自动跟随手部动作移动和做三维旋转。

37.支持3440x1440, 2560x1080显示分辨率布局，在16:9范围以外同时显示多画面监控。

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4、直观图文包装及场景自由编辑

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