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虚拟演播室是一种全新的电视节目制作工具，虚拟演播室技术包括摄像机跟踪技术、计算机虚拟场景设计、色键技术、灯光技术等。虚拟演播室技术是在传统色键抠像技术的基础上，充分利用了计算机三维图形技术和视频合成技术，根据摄像机的位置与参数，使三维虚拟场景的透视关系与前景保持一致，经过色键合成后，使得前景中的主持人看起来完全浸尽于计算机所产生的三维虚拟场景中，而且能在其中运动，从而创造出逼真的、立体感很强的电视演播室效果。

目前虚拟演播室的摄像机 跟踪系统主要有摄像机参数图形识别和以传感器为基础的跟踪系统两种方式。同时这也是虚拟演播室两大类别的主要区别之处。
（1）摄像机参数图形识别跟踪系统
图形识别跟踪系统又称网络跟踪系统，作为一顶图像处理的基本 识别技术，利用已知特殊图形定位摄像机参数已有十多年的发展历史。摄像机参数图形识别 跟踪系统的基本原理是需要一个画有特殊网格的蓝色背景幕布，它将摄像机所 拍摄的画面送到数字视频处理器中进行处理，通过对诙画面中网格各具的不同特征 和透视关系进行计算，得出有关摄像机的运动参数。
在虚拟演播室发展的初期这顶技术应用 于虚拟演播室中的摄像参数定位，具有的一面，它省去了传感器跟踪系统所必然带来的 对云台的改装，并可使一套识别跟踪系统与多个摄像机相连，但它的先天不足也使其在应用 上遇到了许多问题。
，由于一套识别跟踪系统只能同时跟踪并处理一个方位信号，因而在原理上图形识 别跟踪系统就只能为场景生成系统提供一个机位的参数，从而使场景生成系统只能生成一个 主输出画面。如果场景生成系统有能力生成并合成一个或一个以上的预监画面，为能跟踪除 主输出之外的一个或一个以上的摄像机参数就须相应地增加识别跟踪系统，也就是说，如 果想要同时监视4个摄像机的合成画面，除了要有4套背景生成及合成系统外，还须配置 4套图形识别跟、
虚拟演播室发展到现在，对预监机位甚至是双画面特技的要求越来 越强烈，而利用图形识别跟踪技术所能达到效果很难让人满意。另外，由于该技术的核心是 一套图形识别跟踪系统，一旦图形识别跟踪系统出现故障就将导致整个系统崩溃而无法播 出，所以利用这种技术进行直播是相当危险的。同时，图形识别跟踪技术产生的系统延时一 般也传感器跟踪系统，给摄像师的操作和演员的表演都带来了难度。
二，图形识别跟踪系统通常要在蓝幕上用不同的颜色标注识别图形，因而对虚似演播 室背景灯光的要求也就相应提高，同时为了能将蓝幕和网格同时用色键器键除，色键器的键 阈值就须相应提高并加速，从而使色键器很难实现如透明体、烟霎，阴影等效果。而阴影 作为人手与虚拟场景结合的关键因素，却是虚拟播室效果真实感的重要标志。
三，图形识别跟踪系统在所识别的画面中要求至少有一个可识别的图形（如网络）才 能定位摄像机参数，因此当摄像机镜头推上或人手遮挡使画面中没有可识别图形时，图形识 别跟踪系统根本不能工作，这也就是说单纯利用这种系不能进行人物特写的拍摄。目 前的解决方法是求助机械传感系统，也就是要在镜头上安装机械传感器才能完成特写的拍 摄。但其实一旦安装了镜头传感器，只要再安装云台传感器就能构成一个标准的传感器跟踪 系统，图形识别已毫无意义。
四，在参数釆集精度上图形识别跟踪系统也受很大的限制，摄像机距离蓝幕过远或过 近以及摄像机自身的分辨率都会影响参数精度，特别是当背景被虚焦时，易带来画面的抖动。
2）摄像机参数传感器跟踪系统
随着虚拟演播室技术的诞生和发展，摄像机参数传感器跟踪系统的技术也得到了迅1速的 发展，其参数精度、参数釆集速率都足以满足虚拟演播室技术的要求，在与云台和镜头的配 合安装上也有多种方式可供选择，并且其成本和价格也在逐步降低。特别是目前许多云台和 遥控云台上安装了能满足虚拟演播室要求精度的参数传感器，甚至一些镜头生产厂商为能扩 大销售也开始在其镜头上安装传感器，我们甚至可以预见，随着演播室和虚拟演播室自动化 的发展，摄像机参数传感器跟踪系统很可能成为演播室云台和镜头的标准配制。
摄像机参数 传感器跟踪系统要求对每个在虚拟演播室中使用的机位都安装传感器，这种方式固然令系统 造价随着机位的增加而提高，但其优势也是显而易见的。由于每个机位都有传感器，虚拟演 播室的主控系统可以同时获取每个机位的参数，因此有可能为每个机位提供虚拟背景与合成 画面。

虚拟演播室系统视频合成的基本技术是色键器抠像，即摄像机拍摄的蓝幕布前的真实景 物通过色键器进行抠像处理，与计算机生成的虚拟场景合成。

虚拟演播室前景和背景合成要釆用深度合成技术。所谓深度就是前后关系，这一技术 要考虑两路键信号的深度信息。这不同于三维图像的造型技术，因为虚拟演播室三维场景图 像中的像素不仅需要都带有深度信息，而且还要有与摄像机的距离信息，由这两部分信息决 定前景和背景像素的可见性。在实时生成的时候，的计算机通常使用一个深度缓冲区 来存储像素的深度值。

那么如何在传统摄像机拍摄时，获取前景视频信号的深度信息呢？通 常釆用估计方法，估计摄像机与镔员之间的距离，即深度值（深度键)。前景信号通过色键 抠像得到镔员部分的信号，先与背景作传统方式上的合成，得到色键序列值，这样已部分地 确定了前景在背景中的位置，再由深度值来进行前后关系的调整，后输出的深度键值序列 再按传统方法合成。

使用虚拟演播室系统不仅节约了巨额的硬件投资，减少人员配备、提高了制作效率，而且可实现穿越地球、人与卡通握手、火山在脚下爆发、随时下雨下雪等在传统演播室无法实现的拍摄效果，使电视节目的拍摄做到了不受时空和创意的限制。

虚拟演播室系统可轻而易举地使和嘉宾足不出户置身于原子结构的微观世界或浩瀚的宇宙太空，置身于各种新闻发生的现场，置身于现场的观众当中， 进行讲解和采访。同时可实时的将重要的文本、图片、动画、视顷资料实时地显示在虚拟大屏幕电视墙或任意的场景道具上，使栏目更加生动。

使用虚拟演播室系统制作节目，不仅可实时完成芳目主持人与三维场景道具的立体合成，而且在任意形状的多个窗口或任意物体表面上播放的视频内容、动 画、实时字幕、台词等能够充分与节目主持人解说内容的时间长度和节奏自动适 配，使节目拍摄、编辑和后期包装在拍摄时一次性实时完成。

虚拟演播室系统的实时虚拟恃效、实时虚拟灯光、实时环境影射、实时地面镜像、实时雾化、内外场景的实时合成等视觉感受使节目创作效果更加诱人。

全媒体多格式信号实时输入输出：4路SDI，4路HDMI ；网络流、PPT、本地媒体 ；全格式兼容输入

3D场景任意搭建：背景视窗可控，自由控制打开或者关闭；自行搭建虚拟场景，道具在场景中的位置、大小实时可调整、添加、删除，一键保存

多路多机位抠像：三路高清信号或视频源同时抠像（三路高清色键），渲染引擎抠像，智能色键，深度虚实融合，保存不同机位场景

虚拟演播室：除了节省你的成本与时间外，更将您制作的水平往前跨进到全新的视觉领域，改变您对蓝幕去背的不良印象。 虚拟摄影棚不再是电视台及大型制作公司才能做到，你只要一个小空间的摄影棚及简单的灯光， 搭配ULTRA就可以制作出豪华大场景的合成效果，质感超乎您的想象。只要利用摄影棚中的一小部分空间搭配蓝或绿背景，加上两支摄影灯光，把人物的全身、半身、胸上景拍下即可。

在电视节目制作、播出等各环节数字化程度越来越高的情况下，奔涌科技新推出的全数字虚拟演播系统，全部采用数字接口进行内部信号传输。可将终合成的数字信号直接送到数字视频编辑网络进行编辑或播出，避免了信号转换过程所带来的信号质量下降问题，无疑可以更好地满足电视台数字化发展的需要。