虚拟演播室原理

1、虚拟背景渲染主机：完成虚拟背景的渲染输出工作，同时采集传感跟踪系统摄像机的运动参数，渲染输出相应的包括背景信号和作为前景遮挡的键信号。控制摄像机切换模块，当虚拟背景进行不同视角背景切换的时候，同时发出控制信号给摄像机切换模块，切换至相应视角的前景摄像机。控制色键，通过计算机软件调整和保存色键的状态各项参数。

2、摄像机传感跟踪系统：采用机械光电传感跟踪方式，采集摄像机平摇、俯仰、镜头推拉六个方位的动作信息。

3、色键：完成摄像机前景和虚拟背景的实时合成输出。

4、切换器：完成摄像机前景信号的切换工作，受控于渲染主机串口信号。

5、同步信号分配器：完成外来同步信号的分配，分别将同步信号分配给背景渲染引擎、色键、切换模块以及预留给用户摄像机的三个同步信号输出口。

6、延长器：对前景信号进行延长一帧的处理，使得前景信号和渲染主机生成的背景信号同步。

虚拟演播室的历史

1978年， Eugene L.提出了“电子布景”（Electro Studio Setting）的概念，指出未来的节目制作，可以在只有演员和摄像机的空演播室内完成，其余布景和道具都由电子系统产生。随着计算机技术与虚拟现实（Virtual Reality）技术的发展，在 1992年以后虚拟演播室技术真正走向了实用。作为数字演播室发展新技术，虚拟演播室技术已成为了当今数字电视演播室新技术的热点。在1994年IBC展览会上虚拟演播室技术亮像，并在各种电视转播中得以实现。目前，中央的电视台和一些省级电视台节目中也采用了此技术。

虚拟演播室的特点与优势

在创作演播室的视频制作中，创作人员的设计思路往往受到演播室的大小、场景的设计与搭建以及节目资金等条件的限制，导致有些精妙的创意无法完整实现。而虚拟演播室给创作人员提供了充足的创意空间，使他们可以在演播室有限空间里创造出气势宏大的壮观场面。

每个电视台都有新闻类，访谈类，综艺类，教育类，天气预报等，演播室场景须与节目内容相适应，制作每个视频所需的场景也是不同的，而虚拟演播室只需一个蓝幕布景，利用虚拟现实技术便可以制作出各种能与主题相配的场景，置景轻松，换景方便，不需要搭建、拆卸、搬运、储藏以及制作实物道具和布景，大大节约了人力、物力和财力。

传统色键技术抠像时，摄像机做任何运动，背景都没有变化，前后景之间缺乏联动关系，而采用同步跟踪技术的虚拟演播室，可将摄像机的运动参数转变成电信号，通过计算机的运算，对虚拟演播室相应参数进行调整，实时生成与前景联动的背景信号，因此，合成后的前景与背景看上去是同步的。

虚拟演播室

系统支持内置、外置色键器。采用色度空间中的色度矢量处理方法，能够将要键去的颜色矢量与视频信号中的每个点的颜色矢量进行相应运算，在生成8bit线性键的同时还能进行消色和补色处理，使人物和物体的边缘能够与场景良好地结合，显示出色键效果。 系统支持内置色键器和外置色键器，可以和国内外任何一家的色键器进行匹配。系统抠像具有背景色偏移、溢出色偏移、溢出通道、色键通道等多种参数调节，抠像效果清晰自然，虚拟场景与人物自然融合，保证整个虚拟演播室系统的真实感，并且进一步提高系统的集成度等。