在劇場、主題公園和文旅實景、光影秀、各類開閉幕式及慶典等文藝演出中，通常配置有音響、燈光、視頻和機械等多種設(shè)備，如：
• 音響（audio）：調(diào)音臺、處理設(shè)備、功放、音箱等。
• 視頻（video）：投影機、攝像頭、視頻服務(wù)器、LED顯示屏等。
• 燈光（lighting）：燈控臺、常規(guī)燈、電腦燈等。
• 特效機械（effect machinery）：煙火、禮花炮、煙霧等。
上述設(shè)備可統(tǒng)稱為聲像光機（AVLM）設(shè)備。
通常聲像光機是音響、燈光、視頻和機械等各專業(yè)系統(tǒng)各自采用不同的控制技術(shù)，分別配置獨立的控制系統(tǒng)，通過演出場所配備的內(nèi)部通訊設(shè)備（簡稱“內(nèi)通”）或?qū)χv機，保持相互間的協(xié)調(diào)配合。隨著技術(shù)的進步，特別是在文旅演藝領(lǐng)域中大量出現(xiàn)光影秀和主題劇場、文旅實景等被稱為“聲光電表演”“光影秀”“聲光影視表演”的演出，通常都是聲、光、影視和特效機械緊密結(jié)合的模式，從而使表演控制（show control）這一技術(shù)得以快速發(fā)展。國內(nèi)對這沒有統(tǒng)一的術(shù)語（有稱“演出控制”[12]），也鮮有廣泛深入的研究及探討。
隨著演出形態(tài)和技術(shù)發(fā)展，音響、燈光、視覺效果和特效機械等各個子系統(tǒng)逐步實現(xiàn)聲像光機表演同步控制。最早實現(xiàn)聲像光機表演同步控制的模式難以考證，早期可見于國外的迪士尼主題公園和太陽馬戲團的《O show》等；我國最早的主題公園應(yīng)是深圳的錦繡中華（1989年），最早的實景文旅演出應(yīng)是印象劉三姐（2004年），而其大規(guī)模應(yīng)用則是2008年8月北京奧運會和2010年廣州亞運會及2010年上海世博會開閉幕式。近年文旅演藝項目在國家政策扶持下發(fā)展迅速，包括城市景觀、慶典活動、燈光節(jié)、音樂節(jié)、特色小鎮(zhèn)、夜游景觀、主題劇場和文旅實景演出等項目運用了聲像光機表演同步控制。由于聲像光機表演控制系統(tǒng)能大幅度提高多種演藝活動的自動化、智能化水平，運行管理更簡便安全，因而得到廣泛的應(yīng)用。
1 聲像光機表演控制系統(tǒng)控制模式的分類和特點[1][2][4]
聲像光機表演控制系統(tǒng)控制模式可以有多種不同的分類方法。
泛指城市亮化及景觀燈光秀等程序相對較簡單的控制系統(tǒng)。
泛指各類主題劇場、旅游實景演出和大型慶典活動的表演控制。
泛指各類博物館、科技館、展示廳等場所的應(yīng)用。
本文只討論聲像光機表演控制系統(tǒng)在1.1.1及1.1.2兩種類型的應(yīng)用。
走時間線，固定程序，聲光像不要求精確同步，一般無演員參加。常見于景觀照明、城市亮化和中小型聲光秀等。典型案例如廣州市珠江兩岸光亮工程和四川樂山大佛聲光秀等文旅演藝項目，采用HDL show control或阿凡達（AVATAR）等智能中控系統(tǒng)控制，管理使用較簡便、成本相對低廉。詳情可參閱參考文獻[1][2][4]，本文從略。
時間碼+事件觸發(fā)+必要的人工控制，劇情較簡單，多數(shù)節(jié)目無演員參加。某些節(jié)目會有演員參加表演，但不講不唱，不用傳聲器，呈現(xiàn)的音樂、人聲和環(huán)境聲等聽覺效果都是采用“先預(yù)錄，后重放”的方式，聲、光、像要求同步，演員配合動作和對口型。這是目前國內(nèi)聲光秀較為普遍采用的控制模式。本文將論述此種模式的特點、系統(tǒng)集成和工程案例。
主要應(yīng)用于話劇、歌劇、音樂劇等內(nèi)容豐富、劇情較復(fù)雜的專業(yè)文藝演出?；旧先允菚r間碼+事件觸發(fā)+必要的人工控制的模式作為基礎(chǔ)。其最大特點是突出“人”的表演。主要演員配戴無線傳聲器，真講、真唱、真笑、真哭，塑造出一個個“有血有肉”的動人角色。再加上現(xiàn)場沉浸式3D音視頻系統(tǒng)和聲像同步跟蹤等技術(shù)手段，對觀眾有強烈的吸引力。近年的成功演出劇目如實景話劇《12.12西安事變》、歌劇《拉貝日記》，建黨100周年獻禮的音樂劇《新華報童》、歌劇《國•家》和歌劇《江姐》等。但由于技術(shù)和成本等條件所限，在國內(nèi)應(yīng)用尚不普遍。隨著文旅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加上國產(chǎn)系統(tǒng)的研發(fā)推廣，成本逐步下降，此類控制技術(shù)應(yīng)能夠為劇場、音樂廳，特別是文旅演藝項目“轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效”提供更大助力。
1.3 按控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點分類
1.3.1 以第三方控制系統(tǒng)為核心的表演系統(tǒng)
如以HDL智能控制系統(tǒng)、lemuse MC-2000演出集成控制器、AVATAR中控系統(tǒng)以及Medialon和ALCORN等專業(yè)聲像光機表演控制系統(tǒng)為核心的表演系統(tǒng)。詳情可參閱參考文獻[1][2][3][4]，本文從略。
1.3.2 以音視頻機械各控臺為中心、時間碼為同步信號的表演系統(tǒng)
目前常用的聲像光機表演控制系統(tǒng)以燈光音視頻機械等各控臺為中心、時間碼為同步信號的方式，將燈光、音響、視頻和機械跟隨演出同步推進。本文主要分析采用運行DMX、MIDI、SMPTE等多種協(xié)議，控制常規(guī)燈具、電腦燈具、音響、投影、LED屏、噴泉、焰火、激光和機械（如冰屏或恐龍）動作等同步運行表演。該控制模式靈活可靠，有較廣泛的應(yīng)用。
典型案例：
1)飛豬燈控臺配合AXON媒體服務(wù)器，用于控制2010年廣州亞運開閉幕式文藝演出。
2) Hod 4燈控臺配合Modulo-Piplayer媒體服務(wù)器，用于慶祝中華人民共和國成立 70周年文藝晚會的演出控制。
3) grand MA2電腦燈控臺配合Arkaos媒體服務(wù)器的案例較多，如：
• 2010年上海世博開幕式：5臺燈控臺與6臺媒體服務(wù)器配合，控制浦江兩岸音響、燈光、投影、LED屏、焰火、激光表演。
• 2016年9月杭州G20峰會開幕式：7臺燈控臺與44臺Arkaos媒體服務(wù)器配合。
• 2018年2月平昌冬奧會閉幕式“北京8分鐘”：3臺燈控臺與60臺服務(wù)器配合，控制24臺透明LED屏幕組成的智能機器人表演。
• 2018年6月青島上合峰會開幕式：7臺燈控臺與44臺Arkaos媒體服務(wù)器配合，控制燈光煙火表演。
• 2018年12月重慶“歸來三峽”大型詩詞文化實景演出：2臺燈控臺與16臺Arkaos媒體服務(wù)器配合。
2 聲像光機表演控制系統(tǒng)常用協(xié)議和接口[1][2][4]
比較完善的聲像光機表演系統(tǒng)的設(shè)備在硬件上都需要有特定的接口（interface）來配合聲像光機表演控制系統(tǒng)，并支持聲像光機領(lǐng)域中的國際主流技術(shù)規(guī)格和相關(guān)協(xié)議（protocol）。傳統(tǒng)的音視頻接口（RCA、XLR、TRS、AES/EBU、DVI、HDMI）以及音視頻網(wǎng)絡(luò)(CobraNet、Ethersound、AVB、Dante、HDBaseT)等傳輸協(xié)議在聲像光機表演系統(tǒng)中都普遍使用。有關(guān)上述接口和協(xié)議的內(nèi)容詳見參考文獻[1][2]，本文從略。下面對在AVLM表演控制系統(tǒng)中的音視頻和燈光系統(tǒng)同步聯(lián)動的一些常用協(xié)議，如DMX 512、MIDI Timecode （MTC）、FSK、ARTNET和 SMPTE等，分別作簡要介紹。
2.1 DMX512（Digitalmultiplex）數(shù)字多路復(fù)用傳輸協(xié)議
最先是作為燈光控制協(xié)議，隨后擴展到如換色器、煙霧機和噴泉等設(shè)備的控制。512表示一對數(shù)據(jù)線上可同時傳輸512個通道的控制信號，通常用雙芯絞合屏蔽線傳輸，有效傳輸距離250 ｍ，條件是使用優(yōu)質(zhì)信號線。
2.2 ArtNet、ACN和 sACN協(xié)議
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和普及，燈光控制領(lǐng)域引入了TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，開發(fā)出由TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和DMX協(xié)議兩者結(jié)合組成的網(wǎng)絡(luò)傳輸燈光控制系統(tǒng)，其目的是采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)大量DMX 512數(shù)據(jù)的遠程傳輸。其系統(tǒng)組成是將燈控臺輸出的DMX信號經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成TCP/IP網(wǎng)絡(luò)信號，經(jīng)由5類以上網(wǎng)絡(luò)線遠距離傳輸?shù)綗艟吒浇?，再通過信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成DMX信號，驅(qū)動數(shù)字調(diào)光器或直接驅(qū)功DMX控制燈具的運行。目前國際上通行有ArtNet（Artistic Network）和sACN ( Lightweight streaming protocol for transport of DMX512 using ACN）兩個協(xié)議，各有特點，長期共存。各大廠家生產(chǎn)的帶網(wǎng)絡(luò)接口的燈控臺，普遍都兼容ArtNet、ACN及sACN等協(xié)議。
2.3 SMPTE（LTC）（Society of Motion Picture and Television Engineers）時間碼
用于燈光與音頻視頻的同步控制。較高級的聲像光機控制系統(tǒng)除“時間線” （Time Line）功能外，還具有事件（Event）功能，即通過傳感器或機械觸點等方式，從音響、視頻設(shè)備引入SMPTE（LTC）時間碼來控制燈光系統(tǒng)，使燈光的變化可以與音頻及視頻信號精確同步。
2.4 MIDI（Music Instrument Digital Interface）接口
MIDI是樂器數(shù)字接口，原來是為電子音樂開發(fā)的一種電子樂器的控制協(xié)議，后被燈光控制借用，可用作多機聯(lián)動或聲光同步等控制。
2.5 CITP（Controller Interface Transport Protocol）多媒體素材協(xié)議
可在同一局域網(wǎng)的工作站之間實現(xiàn)點對點的流媒體傳輸，用于燈光、視頻同步控制的系統(tǒng)中，把媒體服務(wù)器的視頻素材以網(wǎng)絡(luò)形式打包傳輸?shù)綗艄饪刂婆_作為預(yù)覽顯示。
2.6 FSK（Frequency Shift Keying）頻移鍵控協(xié)議
常用于對時間碼要求較高的特效機械設(shè)備，如煙花燃放設(shè)備等。
3 適用于聲像光機表演控制系統(tǒng)燈光控制臺的基本功能[3]
燈控臺在演藝領(lǐng)域的燈光系統(tǒng)中起著控制中樞的作用，其主要功能是輸出DMX控制信號，經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送到調(diào)光柜（或直通柜），或直接傳送到帶DMX接口的燈具進行控制。而在聲像光機表演控制系統(tǒng)中，燈控臺同時還承擔(dān)燈光與音頻、視頻和特效機械系統(tǒng)同步聯(lián)動控制的任務(wù)。
適用于聲像光機表演控制系統(tǒng)的燈控臺，需要具備以下的配置和功能：
• DMX協(xié)議接口——用于對燈具和特效機械的控制；
• 觸摸屏——用于編程和控制；
• 顯示屏——顯示內(nèi)容表、CUE程序表等；
• 手動和電動操作桿——控制燈具參數(shù)變化；
• 燈庫管理——存儲燈具各種屬性和參數(shù)信息的數(shù)據(jù)庫；
• 時間碼（MIDI SMPTE）——用于與音頻視頻同步控制；
• 通訊協(xié)議——較大規(guī)模的聲像光機表演項目，選用的燈控臺應(yīng)兼容Art-Net、sACN、CITP和RDM（遠程設(shè)備管理）等協(xié)議。
4 媒體服務(wù)器的基本功能和特性簡介[5][6][7][10][11]
本文只討論聲像光機表演控制系統(tǒng)常用的多媒體視頻處理服務(wù)器（Muti-Media Video Processing Server，簡稱“媒體服務(wù)器”，Media Server）。
業(yè)內(nèi)還有多種名稱，如視頻服務(wù)器、表演用媒體服務(wù)器等。在各種多媒體表演模式如沉浸式幻影成像、3D投影技術(shù)（3D MAPPING）、建筑外墻秀、水舞光影秀、多媒體科技展覽展示、穹頂和球幕投影以及人體互動場景漫游等等都需要用到媒體服務(wù)器作為核心部件。
媒體服務(wù)器包括軟件和硬件，其主要功能如：視頻信號采集、播放、實時編輯、添加特效、疊加圖層、拼接融合和多點校正等視頻處理功能，能在短時間內(nèi)根據(jù)演出現(xiàn)場的實際情況對視頻進行調(diào)整，即時呈現(xiàn)導(dǎo)演的視覺創(chuàng)意。配置有DVI、SDI、HDMI以及DMX、MIDI、AUDIO、VIDEO和USB等多種接口，可與音響、燈光、視頻和特效機械等組成多媒體同步表演控制系統(tǒng)。
4.2 國內(nèi)表演控制常用的媒體服務(wù)器
表1列出國內(nèi)表演控制常用的媒體服務(wù)器名稱和典型案例。
