淺析3D高清虛擬演播室系統VS2000錄制過程

汪波

摘要：在當今科技高速發展的今天，虛擬技術應用于各個領域，3D高清虛擬技術在演播室中嶄露頭角。它是由高清攝像機拍攝主持人，在實際背景為藍光的條件下，進行現場節目錄制，通過虛擬3D場景，采用色鍵的方式，將前景主持人與背景圖像合成，扣掉部分實際場景，產生人物置身于背景的虛擬組合畫面。這種新型電視節目制作技術是設備管理中必須掌握的知識本領，也是我校對外交流展示的一個亮點。

關鍵詞：定義；原理；組成；配置；編輯；采集

1、什么是虛擬演播室？ 它是傳統的色鍵技術與計算機圖形圖像技術結合起來形成的，將計算機生成的背景圖像實時地與攝像機拍攝的圖像合成的電視制作技術。

2、虛擬演播室的工作原理：由高清攝像機拍攝主持人，主持人在實際背景為藍光的條件下進行現場的各種表演，通過虛擬3D場景，采用色鍵的方式，將前景主持人與背景圖像合成，扣掉部分實際場景，產生人物置身于背景的虛擬組合畫面。

3、虛擬演播室由高清攝像機圖像跟蹤、計算機虛擬場景生成、視頻合成三部分構成。由導入視頻源、場景管理、摳像設置、虛擬鏡頭、播出控制五個部分來完成場景虛擬的實現。下面就以超想vs2000虛擬演播室節目錄制為例簡介一下。

4、高清虛擬演播室系統配置要求：（1）處理器：intel i7-2600 cpu 3.4G（8 cpus）；（2）內 存：4GB DDR2 at 800MHz；（3）顯 卡：ATI 4890 1GB；（4）硬 盤：2TB 7200 RPM；（5）光 驅：CD-RW/DVD±RW；（6）SUNUR VS視頻輸出卡；（7）STUDIO高清視頻信號輸入卡；（8）24寸高清液晶監視器；（9）操作系統：Windows 7 64位操作系統。

在3D高清虛擬演播室系統配置中，根據實際情況，可增加或減少部分配件的檔次。如：增大內存、處理器的配置，可提高運行速度，增加硬盤空間，可以加大數據的存儲量。反之，也可適當降低標準。

5、虛擬演播室節目錄制的安裝調試、編輯過程

5.1、高清攝像機圖像跟蹤技術。這里選用任一款高清攝像機，將之固定在一定的拍攝適當的位置，調整鏡頭、焦距、校正白平衡等參數，由于虛擬演播系統具有良好的兼容性，對輸入的視頻的格式和制式等無 特別要求，N 制和P 制可以任意輸入，可設為16：9 或4：3 的視頻信號任意輸入，對輸入視頻素材無特定編碼格式要求。將高清攝像JVC GY-HD251輸入信號設置為1080p，25F，將攝像機的HD轉SDI的輸出接口鏈到相應的視頻信號輸入線。

5.1.1、導入信號源。導入的視頻源分為：虛擬的活動視頻、靜止圖像或三維場景（CG），也可以是標清或高清的攝像機視頻信號。點擊導入選項后，在Video List下拉列表中，從“Decklinle video capture、Decklinle video capture（2）、Decklinle video capture（3） ”3個信號源中選擇一路視頻信號源；在Audio List下拉列表中，從“Decklinle Audio capture、Decklinle Audio capture（2）、Decklinle Audio capture（3）”中選擇一路音頻信號源。信號選擇為1080p，25針。音頻輸入通過調音臺yamaha MG166cx控制音量的大小來實現。

5.2、計算機虛擬場景的生成

5.2.1、虛擬背景。點擊場景管理、導入場景后，選擇物體控制，可以實現物體的前后移動、縮放、旋轉的控制，根據實際需要，可以對畫面進行光照處理，點選“Light”控件來實現。

5.2.2、燈光的布置。在虛擬場景中，實際光源與虛擬光源要同步，燈光與其影子的方向要匹配。如果亮度過高或過低，都會對摳像造成影響，同時配備專業的調光臺，完成TINHAO J24的設置，可以達到基本要求。

5.2.2.1、摳像的設置。點擊摳像設置，左鍵單擊“SOU1—SOU8”信號源，在左邊“PMW”內顯示摳像的效果，在需要摳像的圖像邊緣左鍵點擊，顯示為全黑摳像效果越好。如果摳像有白邊或噪點，需要對黑白通道、色溢、色閥、上、下、左、右邊的裁剪、地面反光等的設置，去除噪點、白邊，達到虛擬最佳效果。設置好后點擊“應用摳像”，完成摳除背景藍光的設置；如果對效果不滿意，選擇“取消摳像”后，對之重新設置。

5.2.2.2、虛擬鏡頭。點擊“移動”，實現虛擬鏡頭的上下，左右位置的調整，選擇“前后”、“旋轉”、“變焦”進行控制。

5.2.2.3、播出控制?！安コ隹刂啤笔侵福禾摂M切換臺的軟切，代替畫面的硬切，實現畫面交互的動態美感。它分為當前畫面和預監畫面，一般當前畫面“CAM1—CAM8”為紅色按鈕標示，預監畫面“CAM1—CAM8”為綠色按鈕標示，通過直切“cut”；慢切“switch”；瞬切“Disccolve”；及“light”來控制光感，完成交互式畫面的切換。

5.3、視頻合成。實景主體與虛擬背景的合成通過計算機色鍵混合器自動完成。

6、節目錄制的采集

音頻、視頻的采集都是通過“Media express”這款非編軟件來實現的。

6.1、音頻的采集。它的工作原理是實景演播室內的音頻信號輸入到調音臺，調音臺再輸出音頻信號到采集的主機。音頻輸入通過調音臺yamaha MG166CX控制音量的大小來實現。打開調音臺相應的鍵值，調整“EFFECT”的效果，觀察采集音區的動態波形圖，作適度的調整，既不能太高，也不能太低。

6.2、視頻的采集。

6.2.1、文件壓縮的設置：由于高清視頻的信號的源文件存儲占用空間太大，根據個人需要，可以采用適度壓縮的JPEG文件。點擊Edit →perferents →project video format →capture file format →avi motion jpeg，在“capture audio and video to”設置壓縮后文件的存儲路徑。在“stop capture if dropped frames are detected”和“stop playback if dropped frames are detected”兩個復選框上打“√”。點選“ok”。

6.2.2、視頻捕獲。在“log and capture”“playback”“edit to tape”，三個選項中選擇所需要的方式，分別指： “采集、重放、編輯到磁帶”。在“log”“capture”“dip”“batch”“log”中點選“capture”后，即開始采集視頻到磁盤。在左邊的“scratch clops”表框里是所采集后的錄制文件，通過“playback”可以觀察效果，如果不滿意，可以重復上訴操作，重新錄制。當攝像機的位置移動，或聚焦、光圈等參數改變時，它所拍攝的方格特征（位置、數量）也發生相應變化，同時需要對虛擬系統的各項參數進行相應的調整，設置。