浅析3D高清虚拟演播室系统VS2000录制过程

汪波

摘要：在当今科技高速发展的今天，虚拟技术应用于各个领域，3D高清虚拟技术在演播室中崭露头角。它是由高清摄像机拍摄主持人，在实际背景为蓝光的条件下，进行现场节目录制，通过虚拟3D场景，采用色键的方式，将前景主持人与背景图像合成，扣掉部分实际场景，产生人物置身于背景的虚拟组合画面。这种新型电视节目制作技术是设备管理中必须掌握的知识本领，也是我校对外交流展示的一个亮点。

关键词：定义；原理；组成；配置；编辑；采集

1、什么是虚拟演播室？ 它是传统的色键技术与计算机图形图像技术结合起来形成的，将计算机生成的背景图像实时地与摄像机拍摄的图像合成的电视制作技术。

2、虚拟演播室的工作原理：由高清摄像机拍摄主持人，主持人在实际背景为蓝光的条件下进行现场的各种表演，通过虚拟3D场景，采用色键的方式，将前景主持人与背景图像合成，扣掉部分实际场景，产生人物置身于背景的虚拟组合画面。

3、虚拟演播室由高清摄像机图像跟踪、计算机虚拟场景生成、视频合成三部分构成。由导入视频源、场景管理、抠像设置、虚拟镜头、播出控制五个部分来完成场景虚拟的实现。下面就以超想vs2000虚拟演播室节目录制为例简介一下。

4、高清虚拟演播室系统配置要求：（1）处理器：intel i7-2600 cpu 3.4G（8 cpus）；（2）内 存：4GB DDR2 at 800MHz；（3）显 卡：ATI 4890 1GB；（4）硬 盘：2TB 7200 RPM；（5）光 驱：CD-RW/DVD±RW；（6）SUNUR VS视频输出卡；（7）STUDIO高清视频信号输入卡；（8）24寸高清液晶监视器；（9）操作系统：Windows 7 64位操作系统。

在3D高清虚拟演播室系统配置中，根据实际情况，可增加或减少部分配件的档次。如：增大内存、处理器的配置，可提高运行速度，增加硬盘空间，可以加大数据的存储量。反之，也可适当降低标准。

5、虚拟演播室节目录制的安装调试、编辑过程

5.1、高清摄像机图像跟踪技术。这里选用任一款高清摄像机，将之固定在一定的拍摄适当的位置，调整镜头、焦距、校正白平衡等参数，由于虚拟演播系统具有良好的兼容性，对输入的视频的格式和制式等无 特别要求，N 制和P 制可以任意输入，可设为16：9 或4：3 的视频信号任意输入，对输入视频素材无特定编码格式要求。将高清摄像JVC GY-HD251输入信号设置为1080p，25F，将摄像机的HD转SDI的输出接口链到相应的视频信号输入线。

5.1.1、导入信号源。导入的视频源分为：虚拟的活动视频、静止图像或三维场景（CG），也可以是标清或高清的摄像机视频信号。点击导入选项后，在Video List下拉列表中，从“Decklinle video capture、Decklinle video capture（2）、Decklinle video capture（3） ”3个信号源中选择一路视频信号源；在Audio List下拉列表中，从“Decklinle Audio capture、Decklinle Audio capture（2）、Decklinle Audio capture（3）”中选择一路音频信号源。信号选择为1080p，25针。音频输入通过调音台yamaha MG166cx控制音量的大小来实现。

5.2、计算机虚拟场景的生成

5.2.1、虚拟背景。点击场景管理、导入场景后，选择物体控制，可以实现物体的前后移动、缩放、旋转的控制，根据实际需要，可以对画面进行光照处理，点选“Light”控件来实现。

5.2.2、灯光的布置。在虚拟场景中，实际光源与虚拟光源要同步，灯光与其影子的方向要匹配。如果亮度过高或过低，都会对抠像造成影响，同时配备专业的调光台，完成TINHAO J24的设置，可以达到基本要求。

5.2.2.1、抠像的设置。点击抠像设置，左键单击“SOU1—SOU8”信号源，在左边“PMW”内显示抠像的效果，在需要抠像的图像边缘左键点击，显示为全黑抠像效果越好。如果抠像有白边或噪点，需要对黑白通道、色溢、色阀、上、下、左、右边的裁剪、地面反光等的设置，去除噪点、白边，达到虚拟最佳效果。设置好后点击“应用抠像”，完成抠除背景蓝光的设置；如果对效果不满意，选择“取消抠像”后，对之重新设置。

5.2.2.2、虚拟镜头。点击“移动”，实现虚拟镜头的上下，左右位置的调整，选择“前后”、“旋转”、“变焦”进行控制。

5.2.2.3、播出控制。“播出控制”是指：虚拟切换台的软切，代替画面的硬切，实现画面交互的动态美感。它分为当前画面和预监画面，一般当前画面“CAM1—CAM8”为红色按钮标示，预监画面“CAM1—CAM8”为绿色按钮标示，通过直切“cut”；慢切“switch”；瞬切“Disccolve”；及“light”来控制光感，完成交互式画面的切换。

5.3、视频合成。实景主体与虚拟背景的合成通过计算机色键混合器自动完成。

6、节目录制的采集

音频、视频的采集都是通过“Media express”这款非编软件来实现的。

6.1、音频的采集。它的工作原理是实景演播室内的音频信号输入到调音台，调音台再输出音频信号到采集的主机。音频输入通过调音台yamaha MG166CX控制音量的大小来实现。打开调音台相应的键值，调整“EFFECT”的效果，观察采集音区的动态波形图，作适度的调整，既不能太高，也不能太低。

6.2、视频的采集。

6.2.1、文件压缩的设置：由于高清视频的信号的源文件存储占用空间太大，根据个人需要，可以采用适度压缩的JPEG文件。点击Edit →perferents →project video format →capture file format →avi motion jpeg，在“capture audio and video to”设置压缩后文件的存储路径。在“stop capture if dropped frames are detected”和“stop playback if dropped frames are detected”两个复选框上打“√”。点选“ok”。

6.2.2、视频捕获。在“log and capture”“playback”“edit to tape”，三个选项中选择所需要的方式，分别指： “采集、重放、编辑到磁带”。在“log”“capture”“dip”“batch”“log”中點选“capture”后，即开始采集视频到磁盘。在左边的“scratch clops”表框里是所采集后的录制文件，通过“playback”可以观察效果，如果不满意，可以重复上诉操作，重新录制。当摄像机的位置移动，或聚焦、光圈等参数改变时，它所拍摄的方格特征（位置、数量）也发生相应变化，同时需要对虚拟系统的各项参数进行相应的调整，设置。