IBM STG 大中華區存儲系統首席技術專家王得雄
2009年8月25日,第十八屆北京國際廣播電影電視設備展覽會--主題報告會在北京國際飯店隆重開幕,IBM STG 大中華區存儲系統首席技術專家王得雄在主題報告會上作了題目為“IBM 新一代存儲(高密度磁帶庫)服務於中國媒體行業”的精彩演講。
以下為實錄:
任樂時:大家下午好!
今天跟大家彙報的題目是《電視包裝技術的應用與發展》。這個題目我們當時報題的時候沒有太在意,但是組稿的時候發現這個題目挺大的。因為這個題目很寬泛,我們只是針對一些關鍵的問題進行一個彙報。
新奧特在2002年的時候推出3D的虛擬演播室,06年我們啟動在線圖文包裝的研發,現在已經在很多的客戶應用了。我們明年推出一款針對節目深度加工的視頻包裝産品。那麼在這個包裝領域,我們進行的研發過程無意之中被用戶帶入這個門。當我們踏入這個包裝領域大門的時候,才發現這裡面的技術非常的高深。就像我們看到的這個技術上的珠穆朗瑪峰,也是使我們一支精英團隊有很濃厚的興趣,往這個領域進行探索。
那麼現在對包裝技術的探索還處於一個初級階段。那麼我們今天也是抱著給大家介紹一些我們的認識,懇請大家予以指正。
今天主要從幾個方面來探討幾個問題。
第一是電視數字包裝的技術定位。我們定位的目的把範圍縮小一些。
第二是包裝技術的特點。這裡要把特點進行一個分析,針對特點開發應用一些産品。
第三是包裝業務的技術支撐。怎麼樣通過技術的手段,來服務於這種包裝業務的需求。
最後是發展的展望。
首先是定位,電視包裝技術,是提升節目收視率和打造品牌標識的一種手段。
近20年來,隨著計算機技術的發展,運用包裝技術形成的主流之一的影視風格,對票房、收視率的提升做出了顯著貢獻。
總的趨勢來説,還是對影視技術的包裝,起到了貢獻的作用。
那麼我們把電視的數字包裝技術,把它定義一個範疇,因為包裝的技術本身涉及的範圍是非常的寬泛,除了圖形錄像,還包括舞臺包裝,燈光、音響、主持風格的包裝等等。
我們這裡主要指的圖形圖像的包裝和視音頻的包裝。那麼這個部分裏,根據運用的形態的不同,我們把它分成了兩種屬性的包裝範疇,一個是在線包裝,一個是離線包裝,那麼在線包裝主要針對節目要求即時性比較強的,這類的節目。這個技術裏麵包括圖文的包裝,還有實時的包裝。那麼離線包裝是針對這個節目深加工的包裝,包括平面、圖形圖像的産品,包括三維設計的産品,以及包括後期特效、合成産品。
電視包裝應用技術的特點,我們仔細看看。一個是目標需求。我們認為電視數字包裝的技術目標,概括地説對節目進行錦上添花。因為本身的節目內容,才是形成節目競爭力的一個首要目的。包裝是用烘托渲染主題創意,進行畫面再造和藝術加工,把創意思想變為視覺的現實。那麼在一個節目裏面,在於一個節目的宣傳片,有片頭,還有一些片中的一些特效片斷,還有一些合成的圖文標識,以及廣告、導視等等的形態。
那麼應用包裝技術,我們常見的節目的屬性,這是分為幾類。
一個要求即時性強的節目,包括新聞類欄目的製作。
新聞類欄目的製作,主要是遇到突發事件即時報道,需要包裝製作手段,達到便捷性的提供,還有事發的地點的表現。同時突發事件的新聞報道,需要片花、片頭等等的預告手段加以包裝,會遇到類似于視音頻的處理,包括調色、跟蹤等等的手段。那麼這种先進的流程可以方便地把這些編輯進行一個組合。娛樂類的節目的特點,是體現活潑、飽和、節奏等等這些特點。為了現場氣氛的渲染,要用到調色、變速等等深度包裝的一些手段。
資訊類的節目,對於資訊的數據需要進行統計、分析和格式化處理,以動態的圖表等等方式進行表現,對於數據顯示具有實時性的要求,需要資訊數據源的數據庫,並且具備同步自動刷新的功能。
前面三類的節目,在日常點擊中,由於它的日播節目的播出特點,對於節目組來説,每期都要求深度精細的包裝不現實的,所以這一類的包裝,更多的應該針對它的特點制定包裝的流程,利用先進的包裝技術,達到包裝的目的。
那麼對於後兩類,需要深度加工的節目,有專題片、紀錄片,還有宣傳片一類,還有廣告、電視購物節目的包裝。
那麼對於專題片、技術片來講,這類片子,它們的週期長,不是日播的節目,經費相對充足一些。對於影片的包裝進行深入的調整。
那麼廣告片和電視購物跟上面的形式相類似,這類包裝需要把品牌的突出作為第一要務。對於品牌的一些處理,對於畫面更需要精益求精。
這是目前包裝常用的一些節目類型的表現。
下面把節目的技術需求和現在一些成熟的技術,我們把對應關係梳理一下。
左邊包括形象宣傳片、片頭、片尾等等的具體的表現形式,那麼總的歸納起來實際上對應的技術要處理的對象,就是有圖文標識、動態的視音頻、還有聲音效果這三大類型。對應技術,有圖文的處理技術、視音頻的處理技術,還有後臺就是字幕、圖形、二維、三維,視音頻、處理技術、動畫、渲染等等的技術,通過這些可以把關係對應起來。
在下面的彙報中,對音頻的處理很少提到,這個方面我們確實沒有太深的研究。
剛才需要包裝的元素,還有對應的技術元素,我們歸納一下。對於技術性的節目,新聞、娛樂、資訊類的,用到的技術手段,主要是用在線包裝的技術手段,來進行支持。在線包裝裏面,又分為在線的圖文包裝和在線的視音頻包裝,那麼視音頻包裝,在目前我們常用的方法,都是在非線性技術裏面去實現,通過非線編,實現簡單的畫面的校正,圖片的處理。
還有深加工,分為專題和廣告,我們用離線的包裝的方法,離線包括三維的設計,圖片圖像,三維的設計以及合成。
那麼我們再看一下基本技術特點。首先對包裝的技術、對素材有比較高的要求。
第一兼容多類型。因為包裝用到的素材五花八門,各方面的格式比較偏門,但是表現的這種創意的元素是需要的,所以這樣的話會引入多種的素材的類型,這裡麵包括有高清的各種模式,平面圖像的各種格式,還有包括各種三維模型的這種格式,以及視頻的這種格式。這都是需要包裝系統予以支持的。
再有就是對素材質量的一個要求,包括主題元素都要用CG的手段重構,或者對一些進行二次加工。那麼對於圖像,處理高分辨率的圖像,通常可能要用到有幾十萬到幾十萬像素的長寬比的圖像,加入要對清明上河圖如果進行處理的話,那麼它的長寬比是50:1,如果是高清1:1的分辨率對應它的的話,那麼那個分辨率做出來的圖大概是相當大,大概是幾萬像素乘上1080,如果再放大的話,放大一倍乘四倍,這個圖片的分辨率要求很高。
還有一個模型的複雜度要求很高。對於一個精模來説,通常一個數要上幾十萬。還有多光源、精細貼圖,質量要求比較高。
包裝系統對於軟硬體方面的性能要求,提出比較高的要求。比如説對素材,通常包裝系統裏面進行逐幀的處理,為了保證圖像的質量和精度,需要進行無壓縮處理。因為一副圖像可能包裝裏面進行反復地處理,如果不是無壓縮的素材的話,可能最後處理的結果很可能出現過度色斑。對渲染運算要求高速高效。
第三對於軟體功能要求覆蓋全面、包括平面、3D、校色、以及合成的要求。
那麼軟體的功能覆蓋廣。大家知道做一個包裝用到的軟體,平面到三維的到剪輯合成的,都需要用到很多的軟體。
對於人員的素質也是比較高的要求,因為製作人員的藝術修養的程度最後決定了製作的包裝效果的水平。
前幾天去過加拿大一個小的包裝公司,就是一個小的別墅,大概做包裝的只有七、八個人,那麼他們的走廊上,挂滿了每個人歷屆影視大賽作品的獎狀。每個工作室,配置的非常全面。一個人一個工作室,包括編輯設備、各種連帶的設備,以及包裝的設備,平面設計的軟體等等等等,一屋子滿滿的都是設備。他們通常接到的一個單子,一個人接活兒,從設計到製作到完成一個人把這個活兒幹了。當然大活兒幹不了。主要説明一個好的製作團隊,應該具備的製作人員的綜合素質,要高一些。這樣的話整個的綜合成本就降下來。
包裝系統的功能特點我們要具體做一個分析,也是指導我們做産品運用開發的一個指導方面的東西。
那麼這裡面主要幾個方面,一個是從基本的創作邏輯,思維層面上體現它的風格,這是支撐你包裝産品的一個基本的因素。
還有是各種軟體工具的搭配組合,最後一個是為了形成一個整體的包裝體系,我們需要構造業務體系的工作模式。
基本創作邏輯,為了構造空間佈局,包括三維空間、包括攝像機的處理,包括視覺效果的處理,包括彩色、材質、光影,以及動態映象的處理,主要是時間方面元素,可以構造一個畫面。首先對於創作的思維邏輯,我們進行分析。目前來講主要有兩種基本的邏輯,一個是樹圖邏輯,主要是針對多方面、多種效果的組合,進行一個邏輯表達。
另外一個邏輯,故事版邏輯,多畫面的動態作用,主要是表達這個方面的。
下面我們看一個例子。這個主要是以故事版的邏輯包裝製作的。這幾個橫向排列的是一個故事版的一個表現,後面的那個圖是樹狀圖構造的邏輯。
那麼最近幾年出來的新産品,已經把這兩種邏輯努力地進行整合,使它們兩者之間相互關聯,這也是一個例子。這兩種邏輯的來源,我們理解可能做樹圖邏輯,主要來源於做三維軟體産品的廠家,那麼對模型的材質、貼圖、彩色方面的效果進行處理。延續到包裝領域,可能進行一個動態視頻的深加工。
還有一個我們需要的邏輯是三維空間邏輯,都是以三維的空間進行表現。
還有曲線調節邏輯,主要針對動態的元素進行精細的參數調整。
上面講到的基本的邏輯,就是運用於我們包裝創作人員的一個基本思維。
下面我們看對於支撐一個包裝産品的一些基礎的算法。那麼總結起來我們歸納為四大算法體系構成。
主要是校色、遮罩、色鍵、跟蹤。可以衍生出相當多的特技。還有手繪、粒子、各種濾鏡效果。
這是一個色彩校正的一個結果。左邊兩幅圖,把左邊的色彩校成偏綠的效果。這是一個色鍵的效果。這是一個遮罩的效果,實際上遮罩對背景線進行調節和處理,使這個遮罩的形狀産生豐富的變化。這個外延的處理都已經做到了。
這是一個動態跟蹤的效果。這幅圖處理的可能不太好。那麼現在做得這個跟蹤效果來講,相當於其他的廠商的測試效果來説是比較好的。這個有一幅圖出了畫面了,然後下面的四幅圖又進來了。
那麼這四種算法,我們進行一些綜合的運用,我們可以看到一些效果。這是從國外的網站上取得的一些圖片。主要説明一些問題,這個廣告片實際上它的色彩要求非常鮮明、非常簡單,主要是黑、紅、白三元素。我們實際拍攝的時候,色純度可能做不到這麼純,可能需要後期的校色的處理,形成後期的效果。
這幅圖表現是個綜合運用合成的效果。左邊是原始拍攝的圖,運動員身上吊著兩根鋼絲。右邊是最後要的這個效果。實際上最終把籃球變成一個月亮,最終的效果是把月亮投到藍筐裏面了。這個背景是反復地更換,都是運用遮罩的手段,把畫面最終形成的視覺效果的一個表現。
下面我們看一下業務體系的工作模式。我們大致的可以分為四種表現形式,一個是整體的包裝,一個是在線包裝,還有一個是虛擬場景的製作,還有一個是精品特效製作。那麼整體包裝流程,大致可以以這個邏輯來表達,最開始是進行概念的設計,然後再進行應用設計,概念的設計可能來源於概念設計部門,我們還要進行後期的製作包裝,然後把這個設計交互給模板的製作。
模板製作完成之後,進入到在線包裝系統的模板的應用。下面這條線是走精細的加工的過程。這裡面拿到概念室要進行片頭、動態場景的設計,最後是動態片頭的製作,然後結果包裝長片、然後形成節目片斷。
上面這條線實際上最終的應用目標主要進行在線應用,底下是精品節目的製作,所以綜合運用整體包裝是把這兩種應用整合在了一起。
下面我們把在線包裝的部分,分別抽取出來。在線包裝的應用,前面是一樣的。但是到了第三部分進行模板製作的時候,實際上裏面要進行反復的測試和修改,因為在線應用裏面,它的內部是變的,模板設計好以後,根據節目的需求,可能時時刻刻在變,假如説跟動態數據庫連接的話。這個模板數據庫要經過不斷地測試和修改。最後進行應用,跟外部接入還有外部的實時數據源,以及實時的視頻播放的文件,進行背景的合成。
另外一種在線屬性的運用,是虛擬場景的製作流程。我們看第三個部分,跟上一個在線包裝的屬性也是一樣的,要經過反復地調試。後面也有實時數據接入,以及動態視頻的背景接入,這兩個的應用流程來講比較接近的。
最後一種應用是比較複雜的應用,精品特效的應用。在精品特效的流程裏面,因為涉及到應用的包裝的手段和技法非常地複雜。這裡面結構來講也是比較複雜。各種方法的應用,也是相互進行關聯。這是它的一個邏輯圖。這裡面我們不再細講了。
那麼如何做好包裝業務技術支撐,一個方面是部署的策略,主要是解決的方案。還有從産品配置上,還有服務支持上,三個方面進行探討。
在線包裝系統得部署需要多種站點來支持。這張圖一個是場景的描述,以及播出應用的産品,左邊的那一側是常規應用的演播室的播出産品,上面的紫紅色是播出服務器,右邊根據應用配置的一些模塊化的産品,包括體育的播出控制模塊,包括數據庫控制播出模塊,自動播出的控制模塊,可以在我們實際運用中選擇地部署。
那麼這是該系統實現的效果,通過上述的部署策略,起到在線包裝的一些作用。這些都是實際運用的包裝的效果圖。
這裡面我們再説一下虛擬的技術應用。虛擬技術實際上大多數情況下,目前的應用還是在線領域裏即時性的應用。這裡面有這樣一些産品表現,一個是新聞事件的虛擬的展現,這個有數字地球+GIS産品M5D、WorldMap。首先建一個數字地球,本身還有地域性的地理信息。你要進行事件報道的時候,可以通過編輯元素,可以把你報道的內容,疊加在哪一個地域上。我們目前建立數字地球的層級不是很多,現在建到六級到九級,最深的是十二級。因為建圖這個工作量是巨大的。
還有虛擬氣象産品,以及虛擬體育産品,以及針對舞臺藝術表現,虛擬演播室應用、加上背景、前景、可以運用舞臺的包裝藝術。
剛才講的是在線包裝的應用,還有包裝製作技術島的形態,主要滿足深度加工的需求。左邊是特效合成模塊,編輯合成模塊,校色模塊。右下邊這一塊有核心的存儲系統,來支撐業務體系進行運行。還有管理系統,以及對外交互的一個網關。
那麼這是一個設計的案例,我們通過設備的配置組合的一個圖。
一個包裝的島不是一個孤島,要跟外釣進行很多的關聯,包括後期製作系統,外場製作,轉換播出等等。那麼這些外邊的製作島的一些互聯,需要工作的引擎來支撐這個系統。在包裝製作裏面有一個比較特殊的特點,就是集群渲染。實際上對應的三維圖形圖像的製作,還有深度視音頻的加工都是需要的。那麼集群渲染主要以CPU為運算單元的刀片服務器群構成,這裡面是它的一個網絡拓撲圖,這是一個集群渲染的工作流程,以任務隊列的方式來進行自動控制和調度。
那麼工作流引擎的建議,因為你要建立一個完整的包裝體系,包括項目管理,運行管理,資源管理,裏面還有很多的需求需要對應的。
在線播出系統,和原有的視頻播出兩者要實現聯動。
産品的配置,我們從站點配置上,我們提到過各種的工作站。
那麼這裡實際上開發的産品,要分析它的共性和個性,我們通過分析看到了産品現在存在的一個特徵,二八法則,現在常用的功能只佔産品功能的20%,我們希望把20%的功能作為我們主要的開發目標來進行開發。
還有異構的交互,是一個必須面臨解決的問題。主要兩個方面進行考慮的,一個方面是標準化的一個重組和管理項目的一個結構。這是我們給出一個項目結構的一個模型。以及統一調度和管理。
我就講到這裡,謝謝大家!