浅论演播室自动机器人拍摄系统的应用

摘要：文章通过具体剖析自动机器人拍摄系统的技术实现方式，横向比较了各种类型的拍摄系统的优劣势，讨论演播室中的自动机器人拍摄系统应用。使用自动机器人拍摄系统进行日常节目的直播、录制工作，不但做到了统一规划、集中管理，同时节约了大量的人力成本，优化了摄像师的工作流程。

关键词：自动机器人；演播室；拍摄系统

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）22-0038-03

东方卫视新闻演播室使用自动机器人拍摄系统进行日常节目的直播、录制工作，不但做到了统一规划、集中管理，同时节约了大量的人力成本，优化了摄像师的工作流程；另外，演播室自动机器人拍摄系统的数据收集/发送盒为HDVG收集摄像机诸多信息，能够合成难辨真假的虚拟前景，使荧屏呈现方式更加多元化。

1 应用背景

东方卫视新闻演播室是东方卫视的主打节目演播室，承担了东方卫视的《看东方》、《东方午新闻》、《东方新闻》和《东方夜新闻》等四档重要的综合类新闻直播以及其他新闻专题节目的录制任务，直播节目的首播时长长达每天300分钟，节目类型涵盖新闻播报、嘉宾访谈、热点评述、读报、气象、路况、新闻专题等多种类型；除了直播新闻节目外，该演播室同时承担了众多兄弟频道录播节目的录制工作，一些节目诸如《法律与道德》、《庭审纪实》、《环球交叉点》等都以东方卫视新闻演播室为制作环境，绝大多数时候该演播室一天的使用时间都在8小时以上。

因演播室日均使用时间较长，且节目众多，各节目所对应的机位需求又各不相同，为了提高节目制作效率、提升节目播出质量，在规划东方卫视新闻演播室改造之际，设计人员有先见性地引入了自动机器人拍摄系统，为今后直播、录播过程中能够长久地调用摄像机机位、摄像机运动轨迹打下良好的基础。

2 技术实现

2.1 控制链路

东方卫视新闻演播室继承了原有的自动机器人拍摄系统，并对原有系统进行升级、改造，形成了如图1所示的完整的控制链路。

整个系统由两台控制电脑组成，形成热备份系统，一名摄像师可同时远程进行控制最多四台摄像机，大幅度提高了制作效率。

在整套演播室自动机器人拍摄系统控制链路中，除了上文提及的两台互为热备份控制电脑以外，专门为安全播出设置了两台互为冷备份交换机，并独立将每台自动机器人的控制链路，以避免在新闻直播、节目录播时出现大面积瘫痪、不可使用的可能性。

2.2 定位技术

演播室自动机器人拍摄系统的定位过程即自动机器人初始化的过程，在自动机器人未初始化的情况下不能正常调用已经存好的摄像机预存设置（包括机位与运动轨迹等）。自动机器人的定位过程建立在其底部左右一对（FUSION）或三个（SP2000）红外传感器对地面颜色辨识的基础上。

同样的，SP2000以底座下的黑白方框格为辨识基础，分隔120度角的三个红外传感器分别辨别地面颜色，通过顺时、逆时针方向的转动以及SP2000底座前后、左右的移动，将SP2000底座最终停于黑白方格的中央，并面向正北。

2.3 预存设置的调用与存储

演播室自动机器人拍摄系统由基于SQL2008的数据库系统对其中预存的摄像机机位、运动轨迹、自动机器人多项设置（包括摄像机机头运动角速度、底座运动速度等）进行存储管理，并在两台控制电脑中完成各种数据的同步，以保证在任何一台控制电脑工作的情况下都保证运存数据的完整性，同时保证切换控制电脑时运存数据的同步率。

2.4 数据传输

为了配合HDVG的使用，在两台FUSION自动机器人上分别部署了数据收集/分发器，将FUSION上的ZOOM、FOCUS、PAN、TILT、X、Y、Z等各数据传送至HDVG，以供HDVG进行虚拟前景与摄像机真实场景的合成。

3 实际使用情况

3.1 基于调用预存设置的日常工作流程

在使用演播室自动机器人拍摄系统之前，传统摄像师通常一人对应一个机位，通过听取导播口令对各人负责的机位进行推拉摇移等操作，并依照个人经验与记忆去尝试还原每一档不同节目的每一个不同机位。这种做法不但效率低、人力成本高，而且人员流通性也较弱，多个机位中的任何一位摄像师的缺席都会导致节目制作障碍重重，不断NG。

在使用了演播室自动机器人拍摄系统之后，由于系统对于调取预存的摄像机机位、运动轨迹有着较高的准确性与安全性，每位摄像师可以在系统中找到每一档节目所对应的账户，并根据每个SNAPSHOT之中的名称来进行对应的操作。这样的工作流程不但节约人力成本，提升制作效率，更具有很强的通用性，任何一位摄像师都可以轻易地根据SNAPSHOT名称找到导播所要求的机位。

在使用多机位的节目中，由一位摄像师操作多个机位，更可以做到多机位之间的动态衔接，将一个动态的衔接过程呈现在观众的面前。

3.2 虚拟前景在日常节目中的使用

如前文所述，东方卫视新闻演播室作为一个多元化、多功能的演播室，为了给观众带来更多的资讯内容、为了能够更直观具体地将内容呈现在荧屏上，设计者在演播室改造初期便加入了虚拟前景配合实际摄像机画面使用的功能。在实际应用中，虚拟前景有着使用灵活，不需要大规模布景、布光的优点；对于场景制作也较为灵活，既可使用较为小巧的场景，也可以将场景覆盖于整个画面。

4 自由移动与导轨驱动演播室自动机器人拍摄系统的比较

如今的演播室自动机器人拍摄系统一般分为自由移动类型与基于导轨驱动的类型，以下将对两种类型的系统进行横向比较：

4.1 灵活性比较

自由移动的拍摄系统在使用灵活度方面有着较大的优势，相比于轨道驱动的拍摄系统在更换机位时需要配合人力，自由移动的拍摄系统在更改机位时有着很大的优势。

4.2 系统维护成本

由于基于轨道驱动的拍摄系统基本较为固定，在日常维护中大幅度减少了系统初始化等操作，因此在维护成本上有着一定优势。

5 结语

随着大型演播室集成化管理的理念更多地运用于将来演播室的设计中，演播室使用自动机器人摄像系统必将是流行趋势；在以后的应用中，对于自动机器人摄像系统的类型、使用环境都会提出更高的要求。

作者简介：钱剑英（1961—），女，上海人，上海广播电视台，上海东方传媒集团有限公司技术运营中心电视制作二部工程师，研究方向：广播电视。