一. 概述
現(xiàn)今對(duì)體育節(jié)目的轉(zhuǎn)播已經(jīng)從單一的現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播技術(shù)手段發(fā)展到運(yùn)用多技術(shù)、多種轉(zhuǎn)播設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)播，今年三月，射擊比賽世界杯賽在廣州舉行的，這是一次大型的國際賽事，作為東道主，我們對(duì)其進(jìn)行了轉(zhuǎn)播。體育制作設(shè)備由兩部分組成，一是宏觀制作部分，包括從數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、錄像機(jī)、數(shù)字音軌、數(shù)字傳輸這樣一個(gè)完整的制作環(huán)節(jié)，這部分帶來基本的視覺畫面；其二由數(shù)字特技，數(shù)字包裝這樣的微觀加工部分組成，這部分使節(jié)目出新出彩。在這次的射擊轉(zhuǎn)播中，我們嘗試采用多種新技術(shù)，包括采用遙控?cái)z像機(jī)系統(tǒng)，DVI-Master電子靶系統(tǒng)及切換臺(tái)電子分屏分區(qū)域扣像技術(shù)等新技術(shù)，達(dá)到了很好的效果。
二. 系統(tǒng)的基本構(gòu)成
在體育轉(zhuǎn)播中需要提供公用信號(hào)或單邊制作信號(hào)，由于體育賽事舉辦地點(diǎn)的特殊性，對(duì)體育賽事進(jìn)行電視信號(hào)制作，通常使用的是具備獨(dú)立制作能力的電視轉(zhuǎn)播車。體育轉(zhuǎn)播分為制作和節(jié)目?jī)刹糠郑?jié)目包括解說、采訪等，這里著重描述公用信號(hào)的制作。
運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)播節(jié)目的拍攝方式直接影響賽事呈現(xiàn)的效果，相對(duì)于其它運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，拍攝射擊項(xiàng)目在角度選擇、光線運(yùn)用、動(dòng)作刻畫、瞬間捕捉四個(gè)關(guān)鍵方面比較單一，針對(duì)射擊比賽的特點(diǎn)，需要：1.在同一角度中多層次、多方向拍攝；2.運(yùn)用多種技法（包括分屏、正側(cè)面特寫、多角度慢動(dòng)作重放等等）；3.長(zhǎng)焦距鏡頭拍攝特寫、刻畫細(xì)部；4.鏡頭的配置直接影響到畫面的感染力，除了標(biāo)準(zhǔn)鏡頭外，還應(yīng)配置大倍率鏡頭和廣角鏡頭。沒有大倍率鏡頭在體育轉(zhuǎn)播中對(duì)球員的特寫就無法產(chǎn)生足夠的沖擊力。在我們?nèi)狈Υ箸R頭時(shí)，折衷辦法是打開倍率鏡，但這樣會(huì)帶來一些小問題：1.景深變化更小，聚焦困難；2.影像質(zhì)量降低；3.需要補(bǔ)償二級(jí)光圈。因此在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)照度要求較高。
根據(jù)射擊比賽特點(diǎn)我們?cè)O(shè)計(jì)了以下的轉(zhuǎn)播方案（如圖）：
在靶場(chǎng)內(nèi)架設(shè)6臺(tái)池上388數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，其中：
由于射擊比賽中運(yùn)動(dòng)員是從正面向靶射擊，不可以在其正面架設(shè)攝像機(jī)，所以我們采用在靶上方安裝遙控?cái)z像機(jī)的方法，CAM5、CAM6是2臺(tái)安裝在遙控云臺(tái)上吊裝在比賽運(yùn)動(dòng)員正上方指定位置，由2套Telemetrics CP-D-3A桌面串行控制器遙控，用于射擊比賽時(shí)候捕捉運(yùn)動(dòng)員正面特寫。
CAM1，CAM2和CAM3分別安置在觀眾席指定的位置，多方向拍攝不同的鏡頭，Cam2用于大全景，全面反映比賽情況。作為導(dǎo)演的切換中心，貫穿整場(chǎng)比賽，始終可用。Cam1、Cam3用不同景別拍攝運(yùn)動(dòng)員。拍攝近景和特寫時(shí)，與Cam2配合，相互補(bǔ)充、交替拍攝。比賽前、后隊(duì)員進(jìn)場(chǎng)、采訪，也使用這兩個(gè)機(jī)位。
CAM4從側(cè)面拍攝運(yùn)動(dòng)員的特寫、刻畫細(xì)部等，配置高倍率大鏡頭。
6臺(tái)攝像機(jī)組成射擊固定靶的轉(zhuǎn)播系統(tǒng)。除了攝像機(jī)系統(tǒng)外，為了讓觀眾看到運(yùn)動(dòng)員射擊時(shí)實(shí)時(shí)成績(jī)，我們還在現(xiàn)場(chǎng)安裝了電子靶系統(tǒng)。
電子靶系統(tǒng)就是通過DVI-Master圖形處理器和現(xiàn)場(chǎng)的電子靶互相連接，把處理過的電子靶信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳到轉(zhuǎn)播車上進(jìn)行特技處理，為了方便導(dǎo)演和電子靶操作員的溝通，還配置了通聯(lián)和返送PGM信號(hào)的監(jiān)視。如下圖：
三. 遙控?cái)z像機(jī)系統(tǒng)
在射擊比賽中，為了讓觀眾看到運(yùn)動(dòng)員射擊時(shí)鏡頭，采用了安裝在運(yùn)動(dòng)員正上面的遙控?cái)z像機(jī)。攝像師采取遙控方式操作攝像機(jī)，特殊的角度拍出不少精彩鏡頭，從獨(dú)特的視角給予觀眾獨(dú)特的畫面審美，大大提高了節(jié)目的可視性。攝像師通過遙控方式控制攝像機(jī)的俯仰、搖移、聚焦和變焦，通過攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)，可以從不同視角來展示場(chǎng)景的不同側(cè)面，拍攝出具有運(yùn)動(dòng)效果的畫面。如下圖：
Telemetrics攝像機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)使系統(tǒng)操作人員能全面控制PT-LP-S2伺服全景搖攝云臺(tái)，提供先進(jìn)的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)與記憶功能。CP-D-3A桌面串行控制器采用高質(zhì)量的3軸操縱桿實(shí)現(xiàn)平搖、俯仰及變焦操作。速度選擇旋鈕用來調(diào)節(jié)操縱桿的靈敏度。Telemetrics系統(tǒng)的控制功能使我們能夠從兩個(gè)地方獨(dú)立操控?cái)z像機(jī)，兩個(gè)地點(diǎn)可以同時(shí)進(jìn)行，也可以從一個(gè)地點(diǎn)操控。這為制作實(shí)況節(jié)目或錄播節(jié)目提供了強(qiáng)大的多功能性。PT-LP-S2伺服全景搖攝云臺(tái)，攝像機(jī)以及鏡頭功能通過RS-422協(xié)議由控制器控制。使用的是CP-D-3A控制器的直接鏡頭與攝像機(jī)接口連接器。這為制作實(shí)況節(jié)目或錄播節(jié)目提供了強(qiáng)大的多功能性。
四. DVI-Master電子靶系統(tǒng)
在射擊比賽中，由于射擊中的速度比較快，電視觀眾從電視屏幕中很難看清各個(gè)運(yùn)動(dòng)員射擊的靶面，為了讓觀眾看到運(yùn)動(dòng)員射擊時(shí)實(shí)時(shí)成績(jī)，讓節(jié)目更富有現(xiàn)場(chǎng)感，我們?cè)O(shè)想把現(xiàn)場(chǎng)電子靶的成績(jī)和運(yùn)動(dòng)員在射擊中靶位的瞬間圖像完整地顯示在屏幕上，大大提高節(jié)目的可視性，我們采用了DVI-Master電子靶系統(tǒng)。通過DVI-Master圖形處理器和現(xiàn)場(chǎng)的電子靶系統(tǒng)互相連接，把處理過的電子靶VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換為SDI數(shù)字信號(hào)傳到轉(zhuǎn)播車上進(jìn)行特技處理，最后運(yùn)動(dòng)員打的每一槍的靶位圖像和成績(jī)能夠?qū)崟r(shí)地反映在屏幕上，大大提高了節(jié)目的精彩性，如下圖：
VGA接口：VGA的英文全稱是Video Graphic Array，即顯示繪圖陣列。VGA支持在640×480的較高分辨率下同時(shí)顯示16種色彩或256種灰度，同時(shí)在320×240分辨率下可以同時(shí)顯示256種顏色。VGA接口就是顯卡上輸出模擬信號(hào)的接口，也叫D-Sub接口。VGA接口是一種D型接口，上面共有15針空，分成三排，每排五個(gè)。VGA接口是顯卡上應(yīng)用最為廣泛的接口類型，絕大多數(shù)的顯卡都帶有此種接口。
通過模擬VGA接口和計(jì)算機(jī)連接的顯示器 的工作原理，是計(jì)算機(jī)內(nèi)部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào)，信號(hào)通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。對(duì)于模擬顯示設(shè)備，如模擬CRT顯示器，信號(hào)被直接送到相應(yīng)的處理電路，驅(qū)動(dòng)控制顯像管生成圖像。而對(duì)于LCD、DLP等數(shù)字顯示設(shè)備，顯示設(shè)備中需配置相應(yīng)的A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。在經(jīng)過D/A和A/D2次轉(zhuǎn)換后，不可避免地造成了一些圖像細(xì)節(jié)的損失。VGA接口應(yīng)用于CRT顯示器無可厚非，但用于連接液晶之類的顯示設(shè)備，則轉(zhuǎn)換過程的圖像損失會(huì)使顯示效果略微下降。CRT顯示器因?yàn)樵O(shè)計(jì)制造上的原因，只能接受模擬信號(hào)輸入，也就是我們?yōu)槭裁丛贑RT顯示器上只看到VGA接口的原因。
DVI接口：DVI接口主要用于與具有數(shù)字顯示輸出功能的計(jì)算機(jī)顯卡相連接，顯示計(jì)算機(jī)的RGB信號(hào)。DVI（Digital Visual Interface）數(shù)字顯示接口，是由1998年9月，在Intel開發(fā)者論壇上成立的數(shù)字顯示工作小組（Digital Display Working Group簡(jiǎn)稱DDWG），所制定的數(shù)字顯示接口標(biāo)準(zhǔn)。
DVI數(shù)字端子比標(biāo)準(zhǔn)VGA端子信號(hào)要好，數(shù)字接口保證了全部?jī)?nèi)容采用數(shù)字格式傳輸，保證了主機(jī)到監(jiān)視器的傳輸過程中數(shù)據(jù)的完整性（無干擾信號(hào)引入），可以得到更清晰的圖像。
DVI-Master電子靶系統(tǒng)可將計(jì)算機(jī)中指定的視頻區(qū)域以相當(dāng)高的質(zhì)量直接實(shí)時(shí)輸出到數(shù)字SDI或模擬視頻?？蛇xPAL、NTSC、NTSC制視頻，并同時(shí)支持SD/HD（標(biāo)清/高清）視頻格式。DVI接口兼容了傳統(tǒng)的VGA接口，是目前極具發(fā)展前途的一種PC機(jī)視頻接口標(biāo)準(zhǔn)。DVI接口利用最小變換差分信號(hào)—T.M.D.S. Transition Minimized Differential Signal作為基本電氣鏈接信號(hào)。T.M.D.S.通過先進(jìn)的編碼算法將8bit的像素?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成10bit的最小變換信號(hào)，削弱了傳輸電纜中交叉電磁干擾EMI，并且這種直流平衡的編碼信號(hào)更有利于光纖傳輸。另外這種先進(jìn)的編碼算法可以為接收端提供時(shí)鐘恢復(fù)信號(hào)，并允許在較遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)（一般小于5m）信號(hào)有較大的抖動(dòng)誤差。
DVI-Master采用點(diǎn)