虚拟演播室工作原理

xr虚拟演播室的构成

xr虚拟演播室的构成
XR虚拟演播室是一种基于扩展现实（XR）技术的虚拟现实演播室，主要由以下几个组成部分构成：
1. XR摄像机：采用XR摄像机进行拍摄，这是虚拟演播室的基础。

XR摄像头可以在实时捕捉演员的动作和表情，将其转化为数字化的三维模型。

2. XR追踪系统：用于追踪演员的位置和动作，将其实时传输到虚拟环境中。

通过追踪系统，摄像机可以准确地捕捉到演员的移动和姿势。

3. XR计算机：负责处理和渲染虚拟环境的计算机系统。

XR计算机需要具备强大的计算和图形处理能力，以实时渲染高质量的虚拟场景，并将演员的实时图像融合到场景中。

4. XR眼镜：演员佩戴XR眼镜，可以在虚拟环境中直接观察和与虚拟场景进行交互。

XR眼镜通过头显设备向演员提供虚拟景象，使其看到与实际环境不同的虚拟场景。

5. XR交互设备：用于演员与虚拟环境进行互动，例如手柄、手套等。

这些设备可以追踪演员的手部动作，并将其实时传输到虚拟环境中。

6. XR场景生成和渲染软件：用于创建和编辑虚拟场景，并实时渲染虚拟场景和演员的图像。

这些软件可以根据演员的动作和位置实时调整场景，并将实际摄像机的拍摄内容与虚拟场景进行融合。

以上是XR虚拟演播室的基本构成，通过这些技术和设备的结合，可以实现真实演员与虚拟场景的交互，为观众呈现出逼真的虚拟体验。

浅谈虚拟演播室技术在节目制作中的应用

计算机三维动画虚拟 ” 的场景出取代道具实景为主要特征。摄像机所拍摄的现场已不是一般意义
形成一种新的电视节目制作系统。它具有一些传统演播室无法达到的功能和优点。虚拟演播室技术可以更为有效地利用
演播室资源，节省大量的制景费用及装、拆布景所耗费的时间和人力，这一技术还使编导、美工人员摆脱了时间、空间
—
√ 关键词
— — — —— — — — —— — — 一
色键蓝籍图形识羽前景图像
中合成并播出．过程如图２所示。
１蓝色实景现场。
虚拟演播室与传统演播室大
不相同，它是以
寝拟演燔室系统跟踪技术虚拟场景
囊蠢壤
蓝色所取代．以作为将来抠像的基准色。图像的前景是不同机位的摄像机拍摄到的主持人的画面素材。主持人所在的实
景现场的全部蓝色区域将被合成到计算机三维动画生成的虚
拟场景中。
２二维半虚拟演播室系统．
２虚拟演播室专用摄像机．
专用摄像机的数量通常为二到三个。拟演播室专用摄虚像机与传统摄像机不同的是．除了镜头和云台以外．虚拟演播室用的摄像机配有运动检测和识别系统．摄像机跟踪器。即其跟踪方式有光学识别系统和机械传感式系统两种。其原理
及道具制作方面的限制，充分发挥其想象力进行自由创造，

虚拟演播室系统

虚拟演播室系统虚拟演播室系统（The Virtual Studio System，简称VSS)是近年来随着计算机技术飞速发展和色键技术不断改进而出现的一种新的电视节目制作系统。

其原理是将摄像机拍摄的前景图像通过色键技术融入随摄像机镜头变化的虚拟场景中，以扩展电视节目制作的空间。

一、虚拟演播室系统构成典型的虚拟演播室系统是由摄像设备、摄像机位置参数分析和控制、图形计算机、背景材料库和图像合成等设备组成。

虚拟演播室节目制作系统构成的简单框图下图所示。

虚拟演播室节目制作系统构成在蓝背景中的主持人由前景摄像机（真实摄像机）拍摄，而上图所示的背景图像记录及生成系统称为虚拟摄像机。

真实的和虚拟的摄像机始终是锁定的。

因此，需要确定真实摄像机的位置参数，包括摄像机在演播室中的空间位置，摄像机的运动参数（倾斜、转动、翻转），摄像机镜头设置参数（变焦、聚焦、光圈）。

所有这些数据都被送入计算机中进行分析，实时生成与前景图像保持正确透视关系的背景图像。

然后，前景图像（包括主持人和真实场景、道具）与计算机生成的背景图像通过色键控制器进行合成。

输出的图像可以直接播出或存储。

二、虚拟演播室关键技术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和蓝背景技术、灯光技术和色键技术等。

1.摄像机跟踪技术摄像机跟踪技术是虚拟演播室中一项关键技术，它可以获取摄像机在演播室中的实际位置参数和动作参数，从而判断摄像机、主持人、计算机虚拟场景之间的相对位置关系，帮助系统实现真实摄像机与虚拟摄像机的锁定。

目前，摄像机跟踪技术主要有图形识别和机械传感两种方式。

(1)图形识别法图形识别实际上是一种"运动估测算法"，它可以对运动画面进行精确的计算，获得摄像机的各项运动参数。

实际应用一般采用有浅蓝色网格图案的深蓝色背景板，拍摄时，系统会对网格进行定位追踪，通过对每一幅画面中许多像素点亮度信号进行计算，可以得出画面的移动和比例的变化，用这个测量值和运动参数建立一个关于像素子集的联立方程。

《虚拟演播室技术》课件

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04 虚拟演播室的实践应用
教育领域的应用
远程教育
01
利用虚拟演播室技术，可以创建高质量的在线课程，实现远程
教育的高效互动。
模拟实验
02
在虚拟环境中进行实验，可以降低实验成本和风险，同时提高
实验的安全性。
虚拟课堂
03
网络直播
随着网络直播的兴起，虚拟演播室技术也广泛应用于网络直播领域，为主播提供更加多样化的直播场景和互动方式。
虚拟演播室技术的发展历程
初期阶段
虚拟演播室技术最早起源于上世纪90年代，当时的技术还比较简单，主要用于简单的背景替换和
合成。
发展阶段
随着计算机图形技术和图像处理技术的不断发展，虚拟演播室技术在进入21世纪后得到了快速发展，实现了更加逼真的视觉效果
2
实时渲染技术需要强大的图形处理能力和高效的渲染算法，以保证渲染质量和实时性的要求。
3
实时渲染技术还包括对光照、阴影、纹理等效果的模拟和处理，以增强虚拟场景的真实感。
三维跟踪技术
三维跟踪技术是虚拟演播室中实现真实人物与虚拟场景无缝融合的关键技术。
三维跟踪技术需要高精度的传感器和算法支持，以保证跟踪的准确性和稳定性。
新闻领域的应用
新闻播报
利用虚拟演播室技术，可以创建逼真的新闻播报场景，提高新闻的真实性和可信度。
虚拟采访
通过虚拟演播室技术，可以实现远程的虚拟采访，提高新闻报道的效率和互动性。
数据可视化
在新闻报道中，可以利用虚拟演播室技术将数据可视化，帮助观众更好地理解数据背后的故事。

虚拟演播室建设虚拟演播室系统方案

虚拟演播室建设虚拟演播室系统方案虚拟演播室系统是近年来随着计算机技术的飞速发展和色键技术不断改进而出现的一种新的电视节目制作系统。

在虚拟演播室系统中，摄像机的工作状态信息传送给图像工作站，计算机依次得到前景物体于摄像机之间的距离和相对位置，从而计算出虚拟场景最适宜的大小、位置，并按要求生成虚拟场景。

现场视频按照色键原理，将主持人或演员置身于蓝色背景幕布前表演，然后利用色键功能将主持人从蓝色背景中分离出来，实时地与计算机产生的三维模型完美无缺地集成在一起，构成一个现实中不存在的，但是在电视画面上却又起到演播室作用的那种假想的新的环境和气氛，最终得到把将实拍的人物与虚拟景物无缝地融合起来的画面。

虚拟演播室系统在新闻、访谈、对话、天气预报、少儿节目等演员不太多的栏目，可节省搭建实际场景的所有费用，且多个栏目共用一个演播室，缩短周期，还能实现小演播室无法实现的功能，提高创意，能够根据电视台节目录制的实际要求进行开发，实现电视台实际工作的高度结合，切实提高工作效率。

系统采用先进的技术，整个系统的硬件与软件都能够长期稳定运行。

适应电视台录制节目的广播级要求。

系统安全、可靠、稳定运行，才能实现系统的价值。

电视节目制作中虚拟演播室的设计与应用

电视节目制作中虚拟演播室的设计与应用【摘要】虚拟演播室在电视节目制作中扮演着越来越重要的角色，随着技术的不断发展，其设计和应用也日益丰富多样。

本文将从虚拟演播室的设计原理、功能特点，到具体应用和制作流程，甚至未来发展趋势等方面进行探讨。

虚拟演播室的灵活性和创意性为节目制作带来了全新的可能性，不同类型的节目都可以通过虚拟演播室进行设计和应用，使节目更加生动、吸引人。

虚拟演播室也为节目制作提供了更多的可能性和效率，为电视节目制作带来了新的体验和视觉冲击力。

虚拟演播室的发展趋势将继续向着智能化、互动化的方向发展，其在电视节目制作中的价值也将得到更多的认可和应用。

【关键词】电视节目制作，虚拟演播室，设计原理，功能和特点，具体应用，不同类型节目，制作流程，注意事项，未来发展趋势，价值。

1. 引言1.1 电视节目制作中虚拟演播室的重要性虚拟演播室能够提供更加真实的视觉效果。

通过虚拟合成技术，制作人员可以在虚拟环境中创造出各种场景和效果，从而使节目呈现出更具立体感和细腻度的效果。

这种真实感不仅可以提升观众的视听体验，也可以让主持人和嘉宾更好地融入到节目中。

虚拟演播室还能够提高制作效率。

传统的演播室需要大量的道具和布景，而虚拟演播室则可以通过电脑软件实现虚拟合成，大大减少了制作的时间和成本。

制作人员只需要在电脑上设计好虚拟场景，就可以实时呈现出效果，简化了制作流程，提高了工作效率。

虚拟演播室在电视节目制作中的重要性不言而喻。

它不仅拓展了节目制作的可能性，提升了视听体验，还提高了制作效率，降低了成本。

在当今竞争激烈的电视节目市场中，掌握虚拟演播室技术是必不可少的。

1.2 虚拟演播室技术的发展虚拟演播室技术的发展是电视节目制作中的重要趋势之一。

随着科技的不断进步，虚拟演播室技术也在不断创新和改进。

最初的虚拟演播室技术只能呈现简单的虚拟场景，但随着计算机图形处理能力的提升和虚拟现实技术的发展，现在的虚拟演播室已经能够实现更加逼真的虚拟场景和特效效果。

浅谈虚拟演播室技术

１套典型的虚拟演播室系统主要由摄像机跟踪系统、虚拟背景生成系统及视频合成系统组成。３１摄像机跟踪系统．
虚拟演播室中如何正确判断摄像机、主持人及虚拟背景之间的相对位置关系，是实现前、背景图像完全同步联动、再现起初的透视关系的关键所
要有编码器和图形识别方式。
３１１编码器方式．．
景图像也是靠色键技术合成的，但二者之间却有 “ 同步联动”关系，即将拍摄前景的摄像机进行摇移、俯仰、变焦、聚焦动作时，可通过获取摄像机的各种运动参数（摇移、俯仰、变焦、聚焦、摄像机空间位置等）．去控制背景图像生成装置，使之生成与前景图像保持正确透视关系的背景图像，最后通过色键将前景、背景图像合成输出。
聚焦、光圈）、机头运动参数（摇移、俯仰）以及空间位置参数（面位置ｘ、Ｙ和高度ｚ地）等。这些参数的获取对虚拟演播室系统来说是至关重要
的，它会直接影响到合成图像的效果。在二维虚拟演播室中，一般只需要跟踪摄像机的镜头运动参数（变焦、聚焦）和镜头运动参数（移、俯仰）摇，而
很多不足之处；首先，由于该方式要对图案进行分
法，即在云台上安装１个专用广角摄像机，另外在演播室的１面墙的底边安装有条形码板。通过广角摄像机扫描条形码板，便可确定摄像机在演播室中
的绝对位置，这被称为有基准方式。这种方式精确
度高，其缺点是必须保证条形码处于广角摄像机的拍摄范围内，否则无法正常工作。有些系统采用２

电视节目制作中的虚拟演播室技术

电视节目制作中的虚拟演播室技术
口方莉萍（广电团电制心，江杭１０）浙江集视作中浙州３００５
摘
要：随着广播电视数字化技术的发展，电视节目的制作方式也发生了变化，虚拟演播室的出现就是
其中之一，它是传统的演播室技术与现代计算机图形技术相结合的产物，主要阐述虚拟演播室技术的原理、用优势以及使用中的若干体会。应
ｒｐｉｏｕｅｈｏｏｉｓｈｒｃｅｉｉｌｂｕａｉｕｅｎｄａｔｇｓｏｉｔｌｓｉｇａｈｃｃｍｐｔｒｔｃｎｌｇｅ．Ｔｅａｔｌｓｍａｎｙａｏｔｂｓｃｒｌｓａｄａｖｎａｅｆｖｒａｔｄｏ，ａｄｅｉｕｕｎ
维普资讯
《国有
ＣＨＮＡＧＤ
ＩＴＩｖＩＴＡ ③
２０（９１０７００／
ＬＣＡＢＬＥ
・制・摄播编
中图分类号：Ｎ４．３Ｔ９８１
文献标识码：Ｂ
文章编号：０７— ０２２０）９—０２０１０７２（０７０９０— ４
运用色键合成技术，将演播室中蓝色背景前主持人的图像叠加到另一个背景或活动视频上，作出特殊的创艺术效果，这种传统的抠像制作在电视制作领域得到广泛的应用，它有一定的局限性，叠加合成的节目但如
画面缺乏景深和真实感，像机在摇移、焦运动时，摄变叠加的背景画面并不随之变化，持人好像浮在背景主

虚拟演播室系统原理及选型参考

着色处理。用色键合成器完成前景与背景的合成后，
蔽信号。成子系统将前景画面和背景画面通过色键合
台成输出。
２２跟踪系统．
虚拟演播室能否将现实世界与虚拟世界完美地
结合起来，关键问题是能否正确判断摄像机、主持人、计算机所制作布景三者之间的相对位置和关系，计让
由此可见，拟演播室的出现给广播电视的视频虚制作工业带来了一场革命，揭开了节目制作的新纪元。
术中的信息交互技术，虚拟摄像机可与真实摄像机锁定，以用计算机制作出来的三维背景可随真实摄像所
机的推拉摇移而做正确的透视变化，使得合成画面真
虚拟演播室系统也可分为跟踪、着色和合成三个
验的不断积累和设计布景的不断增多，可以建立一个
子系统。跟踪子系统用来获取摄像机的动作参数。着
（）ｔ＝１ｇ（）。（一）ｔｃ８（）ｉｔ；１ｇｔｓｎ日一）（）ｉ（
雹等特殊环境与道具。
ｌ
前景画面色键
台成画面
台来自传感器或切换台的摄像机运动参散
成
器
——— 级图形计算机『Ｌ—一
掩蔽信号背景画面
图１虚拟演播室的基本工作原理框图
（）２制作与更换背景快捷简便。随着刨作人员经
维普资讯
有线电视技术

虚拟演播室的构建及应用

跟踪器，采集的信号以及实时的坐标（间ｘ、将空Ｙ、
１虚拟演播室的工作原理
虚拟演播室的工作原理如图１示：像机采所摄集蓝室里面的前景信号，括前景的人物，物，包景送
Ｚ参数）传送到虚拟服务器，与虚拟的三维背景参数第２卷第２４来自期２１年６０２月
武汉工程职业技术学院学报
ＪｕｒｌＷｕｎＥｎｇｎｅｉｇＩｔｔｔｏｎａｏｆｈａｉｅｒｎｎｓｉｕｅ
ＶｏＩ２４ＮＯ２
Ｊｅ２０１ｕｎ２
虚拟演播室的构建及应用
作期周期，富教学资源，善学习环境，到提高丰完达
２虚拟演播室的构建设计
虚拟演播室技术是由色键抠像技术、电脑三维技术、摄像机跟踪技术和灯光艺术相集合的产物［。１］虚拟演播室的系统可以根据不同的需求而采用不同的设计方案来构建。
２１整体架构的设计思路．虚拟演播室技术分为传统虚拟演播室和真三维
教学效果的目的。本文根据其工作原理构建了独特
的多功能虚拟演播室。
高清演播室，两者的主要区别在于是否配置同步跟踪技术。同步跟踪技术是在每台摄像机上面装一个
虚拟演播室（ｒｕｌＳｕｉ）术是在色键系Ｖｉａｔｄｏ技ｔ统的基础上发展起来的，是用计算机图形技术搭就建的虚拟场景替代真实布景，作中将实景信号和工虚拟三维场景通过色键处理，行完美融合的一种进新型电视节目制作技术。随着网络的推广普及，网络视频教学，线学习等新的学习手段开始丰富人在们的业余学习生活。通过虚拟技术可以创建具有真实感三维空间，提高演播室的使用频率，缩短课件制

新媒体背景下虚拟演播室技术在电视节目制作中的应用

20208News Dissemination新闻传播传统时代背景下，受技术限制，电视节目制作过程中传统演播室的表现手法较为单一。

在新媒体背景下，我国虚拟演播室技术发展得越来越成熟，并在电视节目制作中得到了广泛的应用，这是我国电视制作技术取得重大进步与发展的重要体现。

将虚拟演播室技术有效应用到电视节目制作中虽然前期会投入较多资金等各方面成本，但是后期能够直接利用电脑合成相关道具与拍摄场景，从而大大减少电视节目制作的成本，且对于提高电视播出的画质和辨析度有很大作用。

在新媒体背景下，受众对各类电视节目的要求越来越高，在这种状况下充分发挥虚拟演播室技术的优势，将其应用到电视节目制作中，有效优化电视节目效果，非常有必要。

一、虚拟演播室工作原理不同于传统的拍摄技术，虚拟演播室拍摄时要大量使用数字摄像技术和摄像机的视频信号，通过延迟器进入色键处理以后生成主信号，而这仅仅是较为简单的二维虚拟演播室技术[1]。

而在三维虚拟演播室技术中，则需要有效使用到立体图像技术，从而将各种渲染功能融入到真实的场景中去，进而建构起一个完整的虚拟空间系统。

二、虚拟演播室技术的系统构成虚拟演播室技术表面上看起来较为复杂，实际上主要由三部分的系统构成，这三部分的系统分别为摄像机跟踪系统、虚拟场景生成系统以及视频色键的合成系统。

（一）摄像机跟踪系统在传统演播室的节目拍摄过程中，由于技术水平的限制，摄像机对主持人进行拍摄时，若摄像机出现位置移动，环境无法随之作出相应的变化，如此一来，在进行画面合成工作时便只能进行简单的二维合成工作。

而在摄像机跟踪系统装置下，演播室拍摄过程中会同时有多台摄像机进行运动拍摄，摄像机在运动过程中能够有效利用跟踪技术通过机械传感图像识别、红外线跟踪超声波定位等多种方式来识别对应的图像，并将其在跟踪过程中捕捉到的对应参数输入到计算机之中，利用计算机的背景画面生成作用进行同步的画面生成，并将真实摄像机中拍摄的人物与虚拟场景进行同步，从而实现逼真的三维效果。

电视节目制作中的虚拟演播室技术应用分析

电视节目制作中的虚拟演播室技术应用分析丁丽波（中视科华有限公司北京技术服务分公司，北京 100055）摘要：本文对虚拟演播室原理进行介绍，分析虚拟演播室制作技术的操作流程，总结虚拟演播室技术在电视节目制作中的应用情况，即色键技术、蓝背景技术、虚拟人物、虚拟影子、构建演播室模型、深度键技术。

关键词：电视节目制作；虚拟演播室技术；应用制作引言：随着科学技术和时代的发展，信息技术在各行各业获得充分地认可，为电视节目制作工作注入新的能量，固有的实景演播室技术已经无法满足受众多样化的需求。

虚拟演播室技术不仅能提升电视节目的呈现效果，还能增强受众的吸引力，调动其观看的积极性，提升资金的利用率，促进电视节目制作工作的进一步发展。

一、虚拟演播室原理虚拟演播室技术主要是在电脑图像图形技术与色键技术促进下获得发展的。

在传统的模式中，使用色键技术来扣取图像，前后景象无法保持良好的透视效果，会出现前后景象不能进行有效匹配的情况，导致画面较为虚假，不能引起受众的共鸣。

而虚拟演播室技术借助跟踪技术，利用电脑探究物体的运行轨迹，确定物体的俯仰情况或所处的位置，并对虚拟的参数进行协调处理，从而形成良好的透视关系，建立与前景相互匹配的信号，借助色键器对前景信号实施抠图处理，与虚拟的场景进行整合，这样图像中的物体、人物和场景就能进行同步变化，最后就可以进行电视节目播放[1]。

二、虚拟演播室制作技术的操作流程（一）视频合成技术工作人员制作电视节目应用虚拟演播室技术时，应该对视频合成技术进行科学地把控。

要结合电视节目的需求，把之前使用摄像机拍摄的各项素材进行抠图处理，把它们合成在一起，再进行输出。

值得注意的是，在进行视频合成的时候，要对人物、物体或者场景的画面清晰度进行把控，否则将会对播出的流畅性造成干扰，降低可看性。

（二）打造虚拟模拟场景在实施电视节目制作时，要紧紧把握大众的观看需求和审美情趣，所以应该打造丰富的节目场景。

但是搭建多样化的实景不仅需要较大的经济投入，还不符合可持续发展的理念。

虚拟演播室技术概述

视界观 OBSERVATION SCOPE VIEW372虚拟演播室技术概述王建波（烟台广播电视台，山东，烟台 264003）摘要：虚拟演播室技术的出现，使电视节目的制作流程以及节目的视觉效果都发生了相当程度的变化。

本文主要介绍了虚拟演播室的组成与关键技术。

关键词：虚拟演播室电视节目关键技术1、概述虚拟演播室克服了传统布景费用昂贵、不宜随便搬动、灵活性差、场地不能重复利用等缺点，采用虚拟演播室技术，可以制作出任何想象中的布景和道具。

无论是静态的，还是动态的，无论是现实存在的，还是虚拟的，这只依赖于设计者的想象力和三维软件设计者的水平。

许多真实演播室无法实现的效果，对于虚拟演播室来说，确是“小菜一碟”。

虚拟演播室的产生，给视频节目制作带来了一场革命。

2、虚拟演播室组成虚拟演播室主要由摄像机跟踪系统、虚拟场景生成系统及视频合成系统组成。

虚拟演播室的基本工作原理是利用摄像机跟踪技术将摄像机拍摄到的以蓝幕为背景的视频图像传到色键合成器，并将采集到的真实摄像机的运动参数进行处理后传给图形图像发生器，图形图像发生器根据真实摄像机的运动参数生成与前景保持正确透视关系的虚拟场景和外键信号，为了对虚拟场景生成系统生成虚拟背景所需的延时进行补偿，前景信号的输出必须经过延时器进行相应的延时，再由视频合成系统的色键器将前景、虚拟场景形成完全一致的三维透视关系，使前景中的人物、景物看起来完全融合于虚拟场景中，避免了不真实、不自然的感觉。

3、虚拟演播室关键技术虚拟演播室系统关键在于如何生成虚拟背景并将其与前景融合，其中摄像机参数的跟踪、虚拟场景的生成和图像的合成是虚拟演播室技术的关键。

3.1 摄像机跟踪系统摄像机跟踪技术是虚拟演播室中的一项关键技术，它可以获取摄像机在演播室中的未知参数及动作参数，为图形渲染引擎提供准确、及时的数据，从而判断摄像机、演员、主持人及计算机虚拟场景之间的相对位置关系，帮助系统实现真实摄像机与虚拟摄像机的锁定。

虚拟演播室技术特点及应用

前景与虚拟场景合成为一个图像输出，达到以假乱真
的效果。
３虚拟演播室关键技术
３１摄像机跟踪技术．
２１年第６期（１０总第２８期）５
有线电视技术
ｌ像— 踪— Ｈ —— — —作 —１ｒ —— — 系— ｒ算— — —站－＿拟景 — — — —— １摄机 —统 — 跟 — 计 —图工— ＿＿ —机 — — — 卜形一虚场
￡ Ⅲ
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虚拟演播室（ｉｕｌＳｄｏｓ是计算机技术在Ｖｒａｔｉ，）ｔｕｖ
电视节目制作领域的最新应用之一，是一种基于虚拟现实的电视节目制作技术，它具有制景费用低廉、更
２虚拟演播室工作原理
不同虚拟演播室对软件的要求不尽相同，其核但
心部分却大同小异。虚拟演播室主要由摄像机、摄像
机跟踪系统、计算机图形工作站、色键合成器４个部
换布景方便，于发挥主创人员创意，现其他技术便实难以完成的特技的优势，因此它的出现，但成功地不展示了所有能想象到的一切，而且给人们带来了焕然
“ 移动 ” 背景，之与拍摄的主持人图像（该使前景）同步
变换，实现三维场景的移动变换与真实摄像机相一致
作图形作为虚拟场景，过跟踪器系统把采集到的摄通像机的运动参数实时传送给计算机图形工作站，计算

虚拟演播室技术

现场所有布景全部由单一的蓝色所取代，以作为将来抠像的基准色。图像的前景是不同机位的摄像机拍摄到的主持人的画面素材。主持人所在的实景现场的全部蓝色区域将被合成到计算机三维动画生成的虚拟场景中。
与传统的人工搭建的舞台或演播场地相比，虚拟三维场景应用于演播室可以说是演播室技术的一次革命。不仅制作成本大大降低，制作周期缩短，虚拟场景的可随意更改的特性，极大地满足了导演的创作需要。
３、计算机部分
虚拟演播室系统配备的计算机既有基于 Windows NT系统平台的PC机，也有基于 Unix系统的图形工作站。它除了调用和调整事先做好的三维虚拟场景外，还负责向图形发生器传输图像数据及处理由摄像机跟踪器传来的摄像机运动数据。
图形发生器根据主机传来的摄像机运动数据实时地计算出虚拟的三维电脑场景的运动，以保证其输出的虚拟背景与真实的前景同步。有的图形发生器的运算需要数帧左右的时间，因此，摄像机拍摄的画面也必须有一个同样帧数的延时，这样才能确保真实场景与虚拟场景的吻合。
（３）位置探测
在位置探测跟踪中，用一些固定的探测器对特定的物体进行跟踪，或通过安装在摄像机上的仪器进行定位，推拉和变焦参数也要通过传感器来跟踪。这种技术从运动捕捉系统衍生而来，工作原理与网格识别相反，但两者的精确度相近。
2、蓝背景和背景的建立
蓝背景：制作虚拟演播室的蓝背景要求背景平滑，还要有空间感，一般是两面或三面蓝色墙再加上地面。为保证全景镜头的使用，照射在蓝背景上面的光线要均匀。为了保证色键效果最好，要使用纯正的色键蓝色。蓝背景的空间大小，应该能保证可容纳全部道具并且可以使主持人有足够的活动区域。
一般来说虚拟摄像机和实际摄像机的数量是相同的，但虚拟背景信号源的数量与实际摄像机数量并不一定相同。用两个背景生成器，两个色键器就可以完成任何两个摄像机之间叠化效果制作，硬切只需要一个虚拟背景信号源。为了完成叠化效果制作，计算机通过编辑接口监视切换器的状态或从预演母线上了解下一个切换的摄像机，并对其进行切换。当虚拟摄像机切换之后，切换器就做好了叠化的准备。

虚拟演播室系统组成

虚拟演播室系统组成虚拟演播室系统可分为3个部分：跟踪计算、虚拟场景生成及视频合成。

（1）跟踪计算摄像机在拍摄过程中有平移X、纵移Y、高度移Z、水平角、俯仰角、镜头变焦ZOOM，聚焦FOCUS等变化，这些参数的改变会引起所摄图像视野与视角的改变，为了模拟人物所在的三维环境，计算机必须根据这些参数不断调整三维视图。

而摄像机跟踪部分的作用正是收取摄像机的位置信息和运动数据，实时地跟踪真实摄像机，以保证前景与计算机背景“联动”。

由于这种“联动”是以高速计算机运算的结果，而这种运算永远需要一个运算时间，所以这种“联动”是有时间差的。

只是设计者保证限制这种时间差在一个人眼不易察觉的范围内，因此要求前景摄像机只能在一个有限的速率内改变位置参数。

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（Pattern Recognition）和以传感器为基础的跟踪系统（Sensor-based Camera Tracking System）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（Pattern Recognition）跟踪系统又称网络跟踪系统，作为一项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（见图8.16），它将摄像机所拍摄的画面送到数字视频处理器（DVP）中进行处理，通过对该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项技术应用于虚拟演播室中的摄像参数定位，具有先进的一面，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。

首先，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。

虚拟演播室技术及其应用

锁定，所以用计算机制作出来的三维背景界完美结合起来，关键问题是能否正确判了计算摄像机所拍画面的运动变化，在背可随真实摄像机的推拉摇移而做正确的透断摄像机、主持人、计算机所制作布景三景幕布中要有充分的可识别信息，因此不
２虚拟演播室的技术原理．
２１基本原理．虚拟演播室系统的组成框图如图１所
示。摄像机拍摄的主持人在带识别标志的蓝背景前主持的视频图像一路送数字图像处理部分，实时获取运动摄像的内外参数。另一路送视频延时器，以保证前景与
视变化，使得合成画面真实性大为增强。随着广播电视数字化技术和计算机技术迅猛发展，基于这两种技术的虚拟演播室系
统在电视制作领域的应用日益广泛。
者之间的相对位置和关系，让计算机知道可单纯使用通常色键技术中使用的简单蓝
一
种高精度的光学编码器，可以精确地检３虚拟背景的计算机软件主要有３ＭＸＤＤＡ、
１概述．
目需要，制作虚拟场景，又能借助三维加摄像机的位置和拍摄范围。摄像机的动作
在演播室制作电视节目时，制作人员速卡在摄像机内外参数控制下实时变换场参数包括俯仰、左右摇、ｚ旋转、左右轴经常运用色键合成技术，将演播室中蓝色景；视频一插入信号可以嵌入虚拟场景中移动、上下移动、前后移动和摄像机镜头背景前主持人的图像叠加到另一个背景或事先设定的电视墙中，可以对其大小、位的变焦、聚焦、光圈共九个参数。跟踪系活动视频上，创作出一种特殊的电视艺术置、边框等参数进行调整，视频二送入多统的任务是实时测出这些参数，传送给着色系统。目前在虚拟演播室系统中应用较为广

虚拟演播室的功能和优势

虚拟演播室的功能和优势虚拟演播室是一种全新的电视节目制作工具，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。

汇隆虚拟演播室技术的原理：虚拟演播室技术与色键技术十分相像，他是由前景主持人为主的画面和背景画面，采用色键的方法构成一个整体，产生人物置身于背景中的组合画面。

建立一个功能完善的虚拟演播室，需要做到如下基本要求:1、要求演播室的拾音空间首先具有较好的语言清晰度、可懂度，其次是要有良好的声音丰满度，2、要求演播室内各处要有合适的响度和均匀度，具有相应的满足拾音要求的混响频率特性。

3、抑制影响听、拾音音质的声缺陷，防止出现声聚焦、驻波、颤动回声、低频嗡声等。

4、演播室内墙面的声学装饰考虑在装饰大方美观、造型新颖的基础上对于高中低各频段的声学处理方式，特别是低频段的声学处理方式方法。

演播室的建声指标：混响时间≤0.6S±0.05S；噪声评价曲线NR-30---NR-35。

设计的隔声门隔声量大于35dB并具有好的密封性。

5、演播室声学建声装饰所选用的材料符合国家相应的强制消防要求，要求采用达到B1、B2级标准的材料。

6、演播室声学建声装饰所选用的材料符合国家相应的强制环保要求，特别是要求甲醛的释放量为＜0。

1mg/m3。

墙面装饰层内禁止使用不安全和危害性较高的吸声材料。

7、装饰踢脚线兼做视音频线槽并做屏蔽处理。

8、演播室配置录制指示灯和紧急逃生指示灯。

9、装饰层内的综合布线按要求做穿管处理。

10、演播室现有的位置南边部分为玻璃幕墙，不利于演播室的隔声，所以要对原幕墙部分进行隔断，制作隔声封闭处理，在保证整体装饰的美观性和隔声性的同时，还应保证演播室正常的通风换气。

第四节演播室系统4.1演播室系统的基本组成

第四节演播室系统【见习目标】1.了解演播室系统的构成，能说出演播室系统的基本组成。

2.了解虚拟演播室系统。

能说出虚拟演播室系统的核心技术。

3.了解演播室灯光系统的基本构成。

能完成调光台、调光器的的设备连接和操作使用。

4.掌握色键技术与 “抠像”原理，能结合相关设备完成 “抠像”效果。

5.掌握数字视频切换台的使用。

能说出切换台按键、接口的功能，能完成与其他相关设备（摄像机、监视器等）的正确连接。

4.1 演播室系统的基本组成演播室是电视节目制作的重要设施，它拥有用于节目制作所必须的声、光设备，具有便于节目制作的各种条件。

电视演播室根据用途不同一般从面积上分为大型（400平方米以上）；中型（150平方米左右）和小型（50平方米以下）。

演播室系统功能强大，内部设备种类繁多，归纳起来，主要可以分为：1.视频系统数字演播室的视频系统示意图2.音频系统：主音频系统由调音台、音频放大器、CD 机、卡式录音座、均衡器、混响器、音箱、耳机等组成。

调音台又称音频混合器，分大型和小型，大型输入信号在24路以上，多为广播用；小型输入信号在8路左右，多为专业用。

量化比特 1620b取样频率 3050KHz接口平衡卡侬/音频电缆或BNC/75Ω同轴电缆音源输入电阻 110Ω/75Ω声道数量 1AES/2AES通道＝2个/4个拟声道传输特点AES 音频码流可以嵌入数字视频码流一同传输演播室数字音频标准3.提示系统：通过使用提示（TALLY）系统对各工作岗位的节目制作人员进行指挥。

TALLY系统是一种视觉提示系统，主要用于以下内容：①播出状态的信号提示；②传递约定信息；③用于系统的自动控制。

4.通话系统：为节目制作人员提供联系平台，节目制作中需要通话的人有导演（导播）、摄像师、主持人、现场指挥、技术、灯光、录音等人员4.2 虚拟演播室系统（一）虚拟演播室的工作原理虚拟演播室系统 (V i r t u a l S t u d i o S y s t e m，简称 vss ) 是随着计算机技术飞速发展和色键技术不断改进而出现的一种电视节目制作系统。