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1、在线图文包装技术第一局部：在线包装1在线包装的定义1在线包装的技术先进性2第二局部：在线图文包装的特点，以及与普通字幕机的区别31.概述32.技术特点31)高质量HD实时三维渲染32)三维场景、字幕与视频无缝结合33)实时输入视频DVE44)视频、图像序列回放和打包45)音频支持46)多场景分层叠加播出47)多时间线组合、场景状态平滑切换58)脚本和条件运算控制的实时数据修改59)强大的数据库支持510)网络化、系统化的工作流程512)在线、后期图形包装和虚拟演播室同一平台6第三局部：图文包装的应用61综艺娱乐类62气象预告类63新闻专题类64广告类75财经资讯类76体育直播类7第四局部：未来
2、技术的开展7第一局部：在线包装在线包装的定义电视包装目前已成为电视台和各电视节目公司、广告公司最常用的概念之一。说到包装，似乎都知道它的意思，但对电视包装的定义、对它的内涵和外延、对它的作用却很少有人作过更深入的研究和探讨。其实，包装是借用的词，一般意义的包装是指对产品进行包装而言的。之所以把包装拿过来用到电视上，是因为产品的包装和电视的包装有共同之处。它的定义是对电视节目、栏目、频道甚至是电视台的整体形象进行一种外在形式要素的标准和强化。这些外在的形式要素包括声音语言、音响、音乐、音效等、图像固定画面、活动画面、动画、颜色等诸要素。在线节目包装是指在演播室、转播车、播出机房等“线上就可以完成
3、从字幕、动画、栏目风格、节目模板、实时资讯等在内的所有节目包装内容。这些东西在演播室录制或者直播节目的时候一次就全部做完了,不需要再到后期机房进行包装或者后期制作。 节约时间,人力和物力，节约节目制作的本钱,提高节目的制作效率,提高节目的质量和观看性。 在线包装技术就是随着电视传媒业及信息技术的飞速开展, 广阔观众欣赏水平的提高而产生的。 观众需要获得更多内容广泛、专业、确地即时信息, 而以往的老式制作模式不能满足新形势下的需求. 传统的音视频(AV)技术必须要与信息(IT)技术高度融合,才能适应当前的开展形势,一方面保障了高质量的实时直播画面,另一方面又确保了与各种自动控制系统,数据提供者,
4、版式等相协调， 三维在线包装系统已成为播送电视行业开展的一个新的方向。在线包装的技术先进性目前电视节目得制作要求对于新一代图文包装系统，技术上可以归纳几大需求：高、标清全面支持，高质量实时三维渲染，三维场景、字幕与视频无缝结合，实时输入视频多窗口DVE，多层多物件混合播出，在线数据修改与数据库支持，完善的网络制作与播出流程等。最新字幕三维实时渲染技术主要包括系统构架、视频输入/输出接口，以及基于CPU和GPU的图形图像、三维加速、三维特效等软件编程技术。三维实时字幕的系统构架要实现各项渲染任务在CPU和GPU的合理分工，像图文系统的字型字效算法和图像的压缩解压等工作可以交由CPU完成，而图文的
5、各种动态光效、三维特技可以交由GPU来完成，以确保证图文系统的实时性。在CPU和GPU的编程方面，SGI的OpenGL和Microsoft的DirectX都提供了解决方案。这使得对系统硬件可以进行深度控制和调配。针对最新图文对实时、多层、三维、子象素的技术需求，必须寻找更为先进的技术解决方案。三维图形加速引擎具有强大的图形处理能力，因之被引入广电技术领域。运用GPU强大的三维图形加速能力，结合计算机图形图像技术，设计新一代图文包装系统在技术上是完全可行的。新一代图文包装系统的渲染处理必将以GPU为图形图像的渲染核心。而以GPU为字幕渲染核心，将使图文包装系统的图形渲染模式符合多层、三维和子象素
6、的渲染要求。因为在GPU进行图形图像处理过程中，每个物件都具有三维属性，都具有独立层的概念，每一个层都有相应的深度Z坐标以反映相互物件间的前后关系。另外，GPU除了在三维物件顶点渲染方面具有明显优势之外，在物件的纹理、颜色等象素渲染方面同样能力强大，应用GPU实现字幕系统子象素级的渲染已经成为可能。第二局部：在线图文包装的特点，以及与普通字幕机的区别1.概述在线图文包装系统是一整套新型电视图文制播的技术平台和产品系列，为更高水平的电视节目视觉效果的创意和发布提供了全新的解决方案。这套平台采用突破性的创新技术结合稳定的成熟技术，兼容并突破传统的电视图文技术理念，同时支持图文包装、日常字幕和虚拟演
7、播室等多方面应用，支持面向标清高清过渡期的技术需求，真正满足今后一段时期广电领域的开展需要。2.技术特点1)高质量HD实时三维渲染在线图文包装提供的是质感亮丽自然、动感柔和强劲的全三维空间的图形字幕的包装效果，其三维渲染引擎的渲染核心是基于计算机图形卡的GPU技术实现的。这套自主研发的渲染引擎采用了多项关键技术，使其在三维渲染的效果、质感和效率上取得了突破性、跳跃性的提升。在保证三维图形质量的前提下，系统以极高的效率保证渲染的实时性，没有预先渲染，完全满足外部实时控制的需要。通过渲染引擎与 I/O 的 精确配合，系统完整支持各种高清、标清画面的实时输出。普通字幕机的渲染引擎主要是基于计算机中央
8、处理芯片CPU技术实现的。因此当场景中的图元特别大时、特别是高清图元、系统在播出比拟复杂的特技时，播出会出现不实时的情况2)三维场景、字幕与视频无缝结合系统在全三维空间中，不仅处理三维物体，同时以各种纹理贴图方式处理字幕、图像、图像动画序列、输入活动视频和视频文件回放，使它们作为三维场景中的纹理贴图无缝融入到其中，从而展现各种三维图形效果。采用精密的反走样和多种字效渲染算法，以及多套基于多种像素处理特效组合的渲染流水线，提供十分丰富的、高质量的字幕和图形效果。作为高端包装功能的一局部，以更佳的字效完整支持唱词、底拉、滚屏等字幕功能。普通字幕机主要在二维空间操作，只能处理平面的字幕、图元等，无法
9、处理三维物体、动画序列、输入活动视频和视频文件，即使某些字幕机能够处理以上的局部物件，也无法无缝的融合到场景中，只能以简单的层的关系进行叠加，而无法实现三维效果。3)实时输入视频DVE系统支持高清或标清视频输入的实时开窗功能。采用贴图模式进行的DVE，可以将实时画面作为材质纹理以多种混合方式贴加在任意物体的外表，进行所有平面和三维特技处理和各种变换，适合后期制作类节目使用。采用直通模式进行的DVE，窗口可以平面方式进行运动和缩放，同时支持裁剪和淡入淡出，与图形画面通过时间线同步配合，输出画面延时高标清均控制在2帧之内，与音频同步，适合直播类节目使用。普通字幕机根本不能实现DVE开窗效果，对输入
10、的视频无法进行处理，某些字幕机能够实现简单的直通模式的二维DVE功能，但无法与图形画面通过时间线同步配合。4)视频、图像序列回放和打包系统支持多种格式视频文件和图像文件序列的实时回放，回放画面均作为材质纹理以多种混合方式贴加在任意物体的外表，可进行所有平面和三维特技的处理和各种变换，非常适合制作画中画效果和各种复杂的活动纹理和背景效果。系统支持画面合成打包功能，可将场景动画输出成为各种视频文件或者图像文件序列，使系统不仅可以用于在线制作和播出，也非常适合后期制作并与其它系统衔接。普通字幕机支持的材质纹理文件主要是图片，只能简单的贴在图元的外表，无法通过三维特技的处理和变换实现活动的效果，打包格
11、式比拟少。5)音频支持系统支持各种音频接口，支持直通背景视频的嵌入式音频或者其它接口输入的音频直通。系统通过时间线支持音频文件与视频画面的同步回放，产生音频效果。普通字幕机根本不支持嵌入或非嵌入的音频接口，音频文件无法放在时间线上与视频画面同步播放。6)多场景分层叠加播出系统的每个场景是一个独立的三维空间，拥有自己独立的三维灯光系统和三维投影的摄像机体系。渲染和I/O支持多个场景同时叠加输出，为多播出任务同时执行或者插播功能提供了完整的支持。这个功能还可以让不同的应用系统各自输出画面，然后在播出时合成一体，以完成多台控制设备分布式控制播出的强大功能。普通字幕机每个场景都是二维空间，不支持灯光与
12、三维摄像机。在播出的时候，只能按顺序依次播放。7)多时间线组合、场景状态平滑切换具有一个重要的概念“场景状态来描述场景的一种相对静止的状态点，每个场景可以具有多个状态点，状态点之间使用状态过渡时间线来实现切换，每个状态点还可以具有一个状态执行时间线用以提供播放至该状态时的特定动画。系统采用这套状态点控制和切换技术，同时支持多个时间线，提供多个动画线索，实现不同场景状态的平滑过渡切换功能，可以实现复杂的时序控制，或者是多个不同画面状态不离屏的平滑切换，同时还可以满足播出过程中根据实际情况产生的随机场景无缝切换的要求。普通字幕机一个场景只能支持一条时间线，对于相同场景的多种播出模式只能通过复制多个
13、场景来完成，场景的播出无法实现平滑切换，前屏场景播出完成后才能播出后屏场景。8)脚本和条件运算控制的实时数据修改支持典型的模板化制作和播出流程。模板场景中需要替换的内容都通过数据池和数据替换插件的方式支持播出替换。该机制可使播出场景的内容包括字幕内容、图像内容、物体位置、大小、姿态、色彩、可见性等根据外部数据进行实时改变，改变的过程可以通过各种逻辑条件和运算公式进行控制，能够完成由外部数据驱动的复杂的场景画面的变化。数据插件除提供相对简易的逻辑判断和四那么运算功能外，还提供了Visual Basic脚本执行功能，以支持更为复杂的数据池使用和场景数据替换的逻辑。普通字幕机播出的图元无法受到外部数
14、据的驱动，内容、大小、位置、颜色确定后无法根据外部数据实时发生变化。9)强大的数据库支持数据库技术在电视图文系统的应用中占有很重要的地位，天气、财经和资讯节目中，在体育工程尤其是大型综合运动会的转播中的作用和需求十清楚显。应用系统采用通用插件式框架和专项定制开发相结合的技术方式，支持与各种数据来源的数据实时对接。普通字幕机根本不支持数据库，只有局部专业的应用类字幕机才提供数据库的支持。10)网络化、系统化的工作流程提供完整的涵盖制作、播出和模板管理功能的软件包，这些软件可以根据实际应用的不同需求，配置在单机或者是多机系统之中，通过网络通信和控制支持不同岗位的明确分工和协作配合的工作流程，共同完
15、成图文的制播工作。普通字幕机的播放只能在本地实现、无法受控于远程、跟节目制作与播出的网络系统无法进行紧密的结合。12)在线、后期图形包装和虚拟演播室同一平台渲染引擎和制作平台在支持三维在线及后期图形包装的同时，也是虚拟演播室系统的构建平台，使用构建的虚拟演播室系统可以同时具备字幕图形包装的技术能力。普通字幕机与虚拟演播室是不同的平台与渲染引擎，无法升级到虚拟演播室系统。第三局部：图文包装的应用在线图文包装从功能上可广泛的应用在综艺娱乐、气象预告、新闻专题、广告、财经资讯、体育直播等方面。1综艺娱乐类综艺娱乐类主要包括歌舞晚会、快讯、播报和竞赛等节目形态。该类节目对图文包装要求非常高，对字幕三维效果、图片、动画等的运动、旋转、缩放轨迹和光影效果等出入屏和停留特效都需要简便的制作方法，并能够实时制作，尽量防止繁重的后期逐帧渲染动画序列的工作。对于晚会字幕的包装，只有让字幕物件具备三维的空间属性，才能实现更加丰富多彩的包装特技。2气象预告类气象预告类节目要求具有气象预报符号的三维化创意、制作模块。根据报文数据直接在地图或地形外表生成日常气象预报。3新闻专题类新闻类专题节目包括播报类、对话类、和评论类等，这类节目时效性相当强，必须在最短的时间内完成制作，这就提出了字幕简单的模板化功能要求。从新闻类节目开展趋势看，它已不仅仅利用图像、
