淺析3D高清虛擬演播室系統(tǒng)VS2000錄制過程

汪波

摘要：在當(dāng)今科技高速發(fā)展的今天，虛擬技術(shù)應(yīng)用于各個領(lǐng)域，3D高清虛擬技術(shù)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(lán)光的條件下，進行現(xiàn)場節(jié)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(chǎn)生人物置身于背景的虛擬組合畫面。這種新型電視節(jié)目制作技術(shù)是設(shè)備管理中必須掌握的知識本領(lǐng)，也是我校對外交流展示的一個亮點。

關(guān)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(tǒng)的色鍵技術(shù)與計算機圖形圖像技術(shù)結(jié)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(shù)。

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(lán)光的條件下進行現(xiàn)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(chǎn)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(gòu)成。由導(dǎo)入視頻源、場景管理、摳像設(shè)置、虛擬鏡頭、播出控制五個部分來完成場景虛擬的實現(xiàn)。下面就以超想vs2000虛擬演播室節(jié)目錄制為例簡介一下。

4、高清虛擬演播室系統(tǒng)配置要求：（1）處理器：intel i7-2600 cpu 3.4G（8 cpus）；（2）內(nèi) 存：4GB DDR2 at 800MHz；（3）顯 卡：ATI 4890 1GB；（4）硬 盤：2TB 7200 RPM；（5）光 驅(qū)：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(jiān)視器；（9）操作系統(tǒng)：Windows 7 64位操作系統(tǒng)。

在3D高清虛擬演播室系統(tǒng)配置中，根據(jù)實際情況，可增加或減少部分配件的檔次。如：增大內(nèi)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(shù)據(jù)的存儲量。反之，也可適當(dāng)降低標(biāo)準(zhǔn)。

5、虛擬演播室節(jié)目錄制的安裝調(diào)試、編輯過程

5.1、高清攝像機圖像跟蹤技術(shù)。這里選用任一款高清攝像機，將之固定在一定的拍攝適當(dāng)?shù)奈恢?，調(diào)整鏡頭、焦距、校正白平衡等參數(shù)，由于虛擬演播系統(tǒng)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(shè)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(shè)置為1080p，25F，將攝像機的HD轉(zhuǎn)SDI的輸出接口鏈到相應(yīng)的視頻信號輸入線。

5.1.1、導(dǎo)入信號源。導(dǎo)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(biāo)清或高清的攝像機視頻信號。點擊導(dǎo)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(diào)音臺yamaha MG166cx控制音量的大小來實現(xiàn)。

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(dǎo)入場景后，選擇物體控制，可以實現(xiàn)物體的前后移動、縮放、旋轉(zhuǎn)的控制，根據(jù)實際需要，可以對畫面進行光照處理，點選“Light”控件來實現(xiàn)。

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(yè)的調(diào)光臺，完成TINHAO J24的設(shè)置，可以達到基本要求。

5.2.2.1、摳像的設(shè)置。點擊摳像設(shè)置，左鍵單擊“SOU1—SOU8”信號源，在左邊“PMW”內(nèi)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(shè)置，去除噪點、白邊，達到虛擬最佳效果。設(shè)置好后點擊“應(yīng)用摳像”，完成摳除背景藍(lán)光的設(shè)置；如果對效果不滿意，選擇“取消摳像”后，對之重新設(shè)置。

5.2.2.2、虛擬鏡頭。點擊“移動”，實現(xiàn)虛擬鏡頭的上下，左右位置的調(diào)整，選擇“前后”、“旋轉(zhuǎn)”、“變焦”進行控制。

5.2.2.3、播出控制。“播出控制”是指：虛擬切換臺的軟切，代替畫面的硬切，實現(xiàn)畫面交互的動態(tài)美感。它分為當(dāng)前畫面和預(yù)監(jiān)畫面，一般當(dāng)前畫面“CAM1—CAM8”為紅色按鈕標(biāo)示，預(yù)監(jiān)畫面“CAM1—CAM8”為綠色按鈕標(biāo)示，通過直切“cut”；慢切“switch”；瞬切“Disccolve”；及“l(fā)ight”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(jié)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(xiàn)的。

6.1、音頻的采集。它的工作原理是實景演播室內(nèi)的音頻信號輸入到調(diào)音臺，調(diào)音臺再輸出音頻信號到采集的主機。音頻輸入通過調(diào)音臺yamaha MG166CX控制音量的大小來實現(xiàn)。打開調(diào)音臺相應(yīng)的鍵值，調(diào)整“EFFECT”的效果，觀察采集音區(qū)的動態(tài)波形圖，作適度的調(diào)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(shè)置：由于高清視頻的信號的源文件存儲占用空間太大，根據(jù)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(shè)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(fù)選框上打“√”。點選“ok”。

6.2.2、視頻捕獲。在“l(fā)og 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“l(fā)og”“capture”“dip”“batch”“l(fā)og”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(fù)上訴操作，重新錄制。當(dāng)攝像機的位置移動，或聚焦、光圈等參數(shù)改變時，它所拍攝的方格特征（位置、數(shù)量）也發(fā)生相應(yīng)變化，同時需要對虛擬系統(tǒng)的各項參數(shù)進行相應(yīng)的調(diào)整，設(shè)置。