年元宵晚会为观众带来了一场跨时空的视听盛宴。北京理工大学计算机学院与中央电视广播总台技术局强强联合，共同打造了一体化视频生产与三维监测系统，极大提高了晚会的播控效率和系统安全性。该团队不仅服务了元宵晚会，在年春节联欢晚会上也提供了同样的技术支持。
一体化视频生产与三维监测系统
为晚会舞美提供全流程服务保障
年春节联欢晚会、元宵晚会数字电视舞台系统包含海量屏幕，而舞美机械运动会使屏幕呈现出的效果产生不确定性。所以，晚会对视频裁切和播放系统提出了全新的技术要求。面向这一播控需求，北京理工大学计算机学院数字表演与仿真技术北京市重点实验室和中央广播电视总台技术局联合，构建了流程一体化的视频文件生产与三维监测系统。该系统应用数字仿真技术实现了海量视频与动态舞美的完美配合，构建了全景可视化监测环境。目前，该系统部署在中央电视台一号厅导控室。
据介绍，年春晚和元宵晚会的舞台主屏采用61.4米×12.4米的8K超高清巨型大屏幕，以演播大厅的中心为圆心弧形布置；在观众席后区和上方，由块屏幕构成超高清大屏幕，与舞台主屏、地屏和装饰冰屏融为一体，构成一个穹顶演播空间，拓展了舞台视觉空间。然而，巨大的屏幕就需要较大的视频文件来显示，而较大的视频文件处理速度一般需要5—10小时，播控效率较低。一体化视频生产与三维监测系统将舞台上巨型屏幕中的画面进行裁切，使一个巨型画面分散在无数小屏幕上同步播放，并通过仿真系统在电脑上全方位展示实际舞台效果。由于单个视频文件变小了，视频文件的处理速度得到了大幅提升，从原来的5—10小时缩短至1小时内，大大提升了节目播控效率。
“因为春晚的舞台是一个具有海量屏幕的舞台，并能进行运动，我们的系统就是帮助动态的视频能够显示在动态的舞台上，做映射计算。”北京理工大学计算机学院副教授*天羽介绍，“我们在计算机的空间中对整个舞台的物理地址进行一个建模，如果视频能在我们的三维空间及运动空间中实时显示出来，那么也就可以在动态的舞台上显示出来。”
据悉，年春节联欢晚会现场导播室内，三维监测系统在节目素材播放过程中，对视频的播放情况进行同步调控、监测，使播控系统与大屏显示系统实现实时联动，为舞台演出提供过程可控、安全可靠、智能预警的多级保障机制。目前，该系统可实现对路超高清视频进行裁切、合成和同步播放。
此外，年春晚和元宵晚会的舞台首次采用8K超高清视频进行呈现，并随节目需要进行实时变换。所以，将动态视频展示在动态舞台上，成为晚会的一个技术难题。据介绍，该系统的8K视频计算和渲染功能实现了曲面屏的拼接计算，有效解决了矩形视频在常规或任意曲面屏幕的播放映射问题。也就是说，一个矩形视频经过系统计算和渲染之后，可以直接投映到常规或任意曲面屏幕上，呈现效果与原视频无差别。另外，团队还采用混合编码技术对视频文件进行自适应动态并行处理，实现了视频的快速切分、映射和合成渲染计算。
十年磨一剑
只为晚会完美呈现
记者了解到，创建于年的北京理工大学计算机学院数字表演与仿真技术北京市重点实验室，拥有完整的数字表演理论体系与先进的技术支撑平台，在数字媒体、演艺科技、人群仿真等领域具有显著优势和特色。
该团队与《中央电视台春节联欢晚会》的渊源还要追溯到年春晚的首秀。年，团队与央视春晚开启了长达十余年的技术合作，合作初期，团队研发了春节联欢晚会1号演播厅舞台演示系统，以保证晚会创意落地。—年，团队与央视联合完成了“数字化电视舞台系统”的建设工作。该系统为期间央视春晚的动态舞台运行和节目的精美呈现提供了重要支撑，提高了节目的制作效率，减小了创意风险，降低了制作成本。年，团队联合央视对系统进行了升级，重点提升了系统安全性和海量数据图像的并行处理能力。如今，团队进一步改进系统，提升了异型屏幕视频计算和监控技术。
多年来，该团队承担了年北京奥运会、60周年国庆游行/晚会、9.3阅兵、至年央视春晚、年平昌冬奥会闭幕式北京8分钟、70周年国庆游行/晚会、年北京世园会等国家大型活动仿真系统的研发服务工作。（记者魏颖）