刘 畅

（中央电视台，北京 100859）

中央电视台（以下简称央视或CCTV）春节联欢晚会（以下简称春晚）是为庆祝农历新年在除夕夜举办的综艺性文艺晚会，其节目精彩纷呈，囊括流行歌曲、舞蹈、小品、相声、魔术和杂技等多种艺术形式。央视2013年春晚在演出规模、演员阵容、播出时长和海内外观众收视率等多方面均创历史新高。整台晚会面向全世界直播，CCTV-1、CCTV-3、CCTV-4、英语新闻、西班牙语、法语、阿拉伯语、俄语、高清频道等多个频道同时并机直播。2013年春晚，央视采用了全方位LED屏幕和大量虚拟场景来参与直播，整台晚会画面清晰，色彩绚丽，给电视观众以美的享受。2013年春晚涉及很多新技术，包括高标清同播、文件化记录和播放、舞台全方位LED显示、在线包装和传统字幕机配合使用等。本文就2013年春晚视频系统特点和直播中具体技术运作做介绍。

1 视频系统特点和功能

央视2013年春晚整套视频系统设备均为高清设备，系统采用索尼MVS-8000G切换台，68路输入24路输出，信号调度和应急备份通路采用HARRIS 64×64高清切换矩阵；系统内监视墙采用等离子显示加分割器显示方式，其中视频监视墙包括10台50英寸等离子显示器，由6台四画面分割器和4台十画面分割器实现分屏，音频监视墙包括2台50英寸等离子显示器，由2台十画面分割器实现分屏；摄像机光圈调节监视器采用2台索尼高清技术监视器BVM-L231对信号进行监看，信号源由矩阵面板进行直接选切；系统内配备2套新奥特公司Mariana 5D在线包装系统，其输入源由切换台4条辅助母线提供。

对于2013年春晚的直播系统搭建，制作团队在了解节目导演组的需求后对演播室视频系统进行了相应调整，视频系统框图如图1所示。2013年春晚的视频系统有以下特点：

（1）共使用10台索尼HDC-1580高清摄像机，其输出信号经数字高清视频分配放大器分配后送入切换台和矩阵。

（2）使用1台吊顶摄像机和1台飞猫摄像机，其输出信号经数字高清视频分配放大器分配后送入切换台和矩阵。

（3）为确保构图丰富和画面质量，系统为摄像机配备了2个高倍厢式长焦镜头和6个广角镜头，同时提供2台升降臂协助拍摄。

（4）使用2台传统字幕机和2台在线包装。2台字幕机分别用于节目片名和唱词字幕；1台在线包装用于左飞节目预告和角标LOGO，另外1台作为备份使用。

（5）配备2台4通道的EVS设备，用于节目中视频插播放像和记录高清版本的有字幕版以及无字幕版信号。

（6）对于演播现场的主要背景大屏幕，通过切换台的辅助母线为其提供主路信号，矩阵提供备路信号，通过相应的辅助控制面板和矩阵面板来切换其输出信号。

图1 2013年春晚演播室视频系统框图

（7）为了保证节目的安全播出，在系统中进行了安全备份，一旦系统中视频切换台出现问题，可立即通过矩阵系统进行紧急切换；同时，系统中还配有外接的数字高清视频键控器，可以在紧急情况下正常叠加字幕，确保节目的完整性。

2 演播厅摄像机机位及调节

2013年春晚在央视一号演播厅直播，该演播厅面积1 800 m2，属于圆形结构。节目导演根据春晚节目的特点与视频技术人员一起确定摄像机的数量、具体配置和机位的位置，而且在每次彩排前，视频技术人员会与灯光师沟通，了解节目的布光特点，并对摄像机进行细致的调整，确保拍摄画面清晰透彻，色彩真实还原。

2.1 演播厅摄像机机位

演播厅现场摄像机机位摆放是否合理，直接影响切换导演对摄像机的正常调度和画面的构图效果，如果盲目追求摄像机的数量而导致拍摄中摄像机互相穿帮，出现在各自的画面中，就会影响画面的美观。2013年春晚节目中一共使用了12个讯道，摄像机机位配置如表1所示，其中9号为吊顶机摄像机，用于提供俯拍镜头；12号为飞猫摄像机，通过计算机控制摄像机云台，可以快速在钢索上滑动，完成舞台前的移动跟踪拍摄。摄像机在演播厅的拍摄机位如图2所示。

通常，春晚节目部门在每次彩排过程中会对整台晚会进行录像，然后逐个节目重放观察效果，根据机位的摆放对摄像机各个镜头进行分配。摇臂摄像机在节目中的应用水准很大程度上取决于摄像和导演之间的沟通，在每次节目前，摇臂摄像人员会和导演对节目流程进行充分的沟通，设计节目直播中需要用到摇臂的镜头画面，使摇臂摄像技术能够发挥出最佳作用。摄像机机位的位置跟节目导演的调机习惯和各摄像机负责的镜头有关，其设置要使摄像机充分全面利用，多方位照顾到整台晚会需要，从而最大限度地利用好每一台摄像机。

表1 2013年春晚演播厅摄像机配置表

2.2 摄像机的调节

摄像机作为信号源，其工作状态直接影响播出信号的质量。数字高清电视技术的进一步发展，已使摄像机的功能和技术指标几近完美，其分解力、灵敏度、低照度、信噪比都已达到节目制作要求。信号质量和彩色还原的好坏不仅取决于灯光的应用和舞美创作的效果，而且跟晚会中视频技术人员对摄像机相关参数的调节有很大关联。高清摄像机最佳工作的光圈值为4～6，为此需要视频技术人员与灯光师一起探讨各个节目的灯光要求，并在节目单上做出明显标注，以便节目制作中视频和灯光能密切配合，确保摄像机拍摄的图像更加清晰、柔和、有层次。

摄像机除做黑、白平衡的自动调整外，还需要进行光圈、底电平的手动调整，必要时还要增加伽玛校正、轮廓校正、拐点校正以及白切割参数的调整等。2013年春晚，每次节目彩排前，视频技术人员会对所有摄像机的色彩进行比对，当发现存在差异时，技术人员将摄像机对准同一个人或物，利用切换台划像的功能使图像划在同一幅画面中，并采用摄像机的色匹配功能对颜色进行调整，以保证切换镜头时人的肤色不变和相互的色平衡。同时，在节目直播中会时刻注意摄像机的光圈调整，以保证信号幅度正常。

在春晚直播前，制作团队反复对摄像机进行了调节，最后在摄像机RCP控制面板上存储了两组摄像机调节数据：一组色温为5 600 K，适合歌舞节目；另一组色温为5000 K，适合小品节目。在节目直播中，制作团队根据节目播出单，及时在OCP控制面板中调用了部分用于拍摄歌舞或小品节目特写摄像机的色温数据，这样确保了歌舞和小品节目色彩还原正常。

3 虚拟植入技术

在2013年春晚中，现场有3台摄像机采用了虚拟植入技术处理，分别为2号、8号和10号摄像机；而2012年春晚现场只用了1台全景摄像机采用虚拟植入技术处理。这次虚拟设备采用了以色列傲威公司（ORAD）的RealSet虚拟现场制作系统，它将摄像机跟踪技术与三维图像实时渲染技术结合在一起，在演播室实景中植入虚拟元素，并保持摄像机运动过程中正确的透视关系，实现虚与实的完美结合。在实景演播室应用虚拟元素，可以根据节目内容需要，快速变换相应的虚拟内容，大大增强视觉效果。为了保证虚实的完美结合，给观众带来真实感，进行虚拟现场制作需要高精确度的跟踪定位技术、强大的图形实时渲染技术以及相关的软件配合。RealSet系统将摄像机跟踪定位技术、图形渲染技术以及虚拟元素制作技术有机地结合在一起，成为一套有效的虚拟现场制作系统。

2013年春晚现场采用3套RealSet虚拟现场制作系统，每套虚拟系统都配置主备2台处理器，共6台处理器。虚拟处理器位于立柜机房，其控制则在导控室临时工位。摄像机头提供推、拉、摇、移等控制数据通过音频线从演播厅传输到立柜机房的主机。2013年春晚虚拟摄像机连接如图3所示。录制现场3台摄像机采用了实时跟踪技术，1台采用摇臂机械跟踪方式，2台采用固定机位跟踪方式。节目开始前，3个机位要进行精确定位，节目拍摄过程中，3个机位的跟踪系统，实时地将摄像机的运动数据通过数据线传输到相应的HDVG图形工作站，驱动虚拟摄像机对HDVG图形工作站中三维模型进行实时渲染。HDVG图形工作站提供了强大的实时渲染功能，根据跟踪数据进行实时渲染，即使对于复杂的三维模型也能进行实时的平滑渲染，观众看到的逼真三维模型就是通过HDVG实时渲染出来的。春晚现场虚拟植入效果如图4所示。

图3 2013年春晚虚拟摄像机连接图

图4 2013年春晚现场的虚拟植入效果

图5 导控室

图6 立柜机房

4 节目录制和信号交互

2013年央视春晚信号的录制和插播采用文件化记录和播放方式，演播室配置了2台4通道的EVS XT2系统，设置如下：将第一个通道均用于节目带字幕版信号的录制，第二通道均用于节目中开场歌舞、宣传片、广告和贺年短片的插播，第三通道均用于现场背景主屏幕信号的播放，2台EVS的第四通道分别用于节目无字幕版信号的录制和录制信号的监看通道。

演播室与后期苹果岛系统采用DVCPRO HD 100 Mbps信号压缩格式，通过千兆以太网使用紧耦合方式直接传输到苹果岛中心存储系统，而演播室节目中所有插播素材和广告也采用DVCPRO HD 100 Mbps信号压缩格式，通过千兆以太网传输到EVS XT2服务器内，用于节目插播放像。为了保证节目文件化记录和传输，在系统中设置了一套与其他演播室共享的X-FILE存储作为记录备份系统。在节目直播中，文件也同时保存到X-FILE存储系统，一旦演播室EVS系统出现故障无法传输，可以在节目直播后将X-FILE存储系统中的文件传输到后期系统。

2013年春晚在直播中需要传输高清带字幕（主备）、高清无字幕（主备）、标清带字幕（主备）和标清无字幕（主备）共8路信号到主控播出系统。

（1）通过2路高清光发板传送主备高清带字幕信号到现址主控，用于节目正常的直播，主要用于CCTV-1高清综合和高清频道的直播。同时在演播室输出信号的场逆程第13行嵌入AFD（有效图像格式描述）值为1 010，确保已切到新址播出的频道如CCTV-3在下变换过程中自动按照信箱模式进行变换到标清播出。

（2）通过2路高清光发板传送主备高清无字幕信号到现址主控，用于主控高清信号的收录。

（3）通过2路标清光发板传送主备标清带字幕信号到现址主控，主要用于现址CCTV-1、CCTV-4频道的直播。

（4）通过2路标清光发板传送主备标清无字幕信号到现址主控，再由主控传送到英语新闻、西班牙语、法语、阿拉伯语和俄语频道演播室，经过相应字幕包装后传回到主控，主要用于这5个频道的直播。

5 设备和信号的应急处理

演播室直播信号的主路都以切换台主机后的第一路PGM经过主输出视分板和主光端板送到主控，备路都以矩阵的一路输出经过备输出视分板和备光端板送到主控。

5.1 摄像机故障应急处理

单台摄像机故障：应立即请切换导演切到其他摄像机的画面上，技术人员需重启该台摄像机，如果还不正常，则迅速去现场处理该台摄像机的故障。

5.2 切换台故障应急处理

当切换台出现死机故障，切换面板的按键不能切换时，此时节目播出信号并没有中断，切换台技术人员应立即提示导演和系统负责人，并指导切换导演在矩阵应急切换面板上进行节目切换，同时迅速通知播控机房值班人员切换到直播机房输出备路上。在确认播出切换到备路后，系统负责人员才能重新启用切换台，并对切换台的日常功能进行检查，调用切换台中存储的直播状态。待切换台正常后，在适当时机指导导演回切换台切换，节目回到切换台切换后在应急备路上选切PGM键，然后通知播控机房值班人员，切换到直播机房输出主路上。

5.3 主输出视分板故障应急处理

当切换台输出正常而主输出视分板出现故障没有输出时，播控机房值班人员应切换到直播机房输出备路上，演播室系统技术人员应迅速与播出确认，确保安全播出。确认后，系统技术人员热插拔该板一次，如果故障未排除，立即用演播室备用视分板替换，观察视分板无异常后迅速通知播控机房值班人员切换到直播机房输出主路上。

5.4 主光端板故障应急处理

当切换台和主输出视分板输出正常而主光端板出现故障没有输出时，播控机房值班人员应切换到直播机房输出备路上。演播室系统技术人员应迅速与播出确认，确保安全播出。确认后，系统技术人员观察主光端板上的报警提示，热插拔该板一次，如果故障未排除，立即用演播室备用光端板替换，观察光端板无异常后迅速通知播控机房值班人员切换到直播机房输出主路。

5.5 字幕机故障应急处理

直播时字幕机应互为备份，当一台字幕机出现故障后，其他字幕机立即代替其功能。字幕人员需要立即通知切换台技术人员键下该字幕机信号，与系统负责人一起重启字幕机，如果恢复正常，待检查没有异常后，通知切换台技术人员键上该字幕机信号并正常工作。

2013年春晚共进行了6次彩排和1次备播，在每次彩排或备播后都根据节目组的要求对视频系统进行调整，以满足节目的最新需求。在系统和设备的备份上做了充分的考虑，并在直播前对备份方案进行了反复的模拟演示，可以应对任何突发故障，从而进一步确保了春晚节目的安全播出。此外，在演播室直播信号通路上设置了很多监测点，例如，将光接收板接收来自主控的光返信号，演播室节目信号的主备、光返信号的主备都在视频监视墙上显示，结合演播室的带台标的有线电视信号，可以非常容易判断出传输环节故障点。在整个春节晚会直播中，演播室系统运行稳定，没有出现任何技术事故。