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全媒体制播技术:在线包装技术的高清实时三维渲染

时间:2023-11-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:在线包装技术就是随着电视传媒业及信息技术的飞速发展和广大观众欣赏水平的提高而产生的。图8-14在线包装效果在线包装的特点如下:实时三维渲染在线图文包装提供高质量高清实时三维渲染,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。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。

全媒体制播技术:在线包装技术的高清实时三维渲染

随着电视媒体的日益发展和科技的快速发展,传统的电视包装技术已经满足不了现代人们日益增长的物质文化和精神文化需要,人们审美的追求越来越高,对电视节目的要求也越来越高。在线包装技术正好能满足这一要求,它的实时性、可操作性、美观性很强,与现代电视技术的要求不谋而合。

在线包装是对电视节目、栏目、频道甚至电视台的整体形象进行一种外在形式要素的规范和强化。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,节约节目制作的成本,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发展和广大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、准确的即时信息,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,才能适应当前的发展形势,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、版式等相协调,三维在线包装系统已成为广播电视行业发展的一个新的方向。

1.在线包装技术的特点

在线包装技术按节目形态可分为新闻类、体育类、综艺类,通过不同的在线包装元素组合来体现不同形态节目的特点风格。在线包装的元素模块包括:虚拟场景、多层字幕包装、三维图文包装、多通道视频包装、过渡动画特技包装、实时外部数据展示、在线音频包装等。通过这些元素包装模块,可实现各种图文字幕、三维图表、直播连线、实时数据的包装效果,如图8-14所示。

图8-14 在线包装效果

在线包装的特点如下:

(1)实时三维渲染

在线图文包装提供高质量高清实时三维渲染,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。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。

(2)三维场景、字幕与视频结合

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、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其中,从而展现各种三维图形效果。

(3)实时输入视频

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表面,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。

(4)视频、图像序列回放(www.xing528.com)

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表面,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。

(5)音频支持

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他接口输入的音频直通。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。

(6)强大的数据库支持

数据库技术在图文包装系统的应用中占有很重要的地位,天气财经和资讯节目中,在体育项目尤其是大型综合运动会的转播中的作用和需求十分明显。

(7)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,共同完成图文的制播工作。

(8)在线、后期图文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。

2.渲染技术

目前电视节目制作对于新一代图文包装系统的技术要求可以归纳为: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,图文系统的字形字效算法和图像的压缩解压等工作可以交由CPU完成,而图文的各种动态光效、三维特技可以交由GPU来完成,以确保图文系统的实时性。

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、子像素的技术需求,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、三维和子像素的渲染要求。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、颜色等像素渲染方面同样能力强大,应用GPU实现字幕系统子像素级的渲染已经成为可能。

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