虛擬演播室技術(shù)詳解

虛擬演播室技術(shù)是利用色鍵摳像技術(shù)更換視頻背景，由計算機制作的二、三維場景替換被色鍵摳除的藍箱背景，再利用計算機三維圖形技術(shù)和視頻合成技術(shù)，根據(jù)前景攝像機的位置、焦距等參數(shù)，使三維虛擬場景的關(guān)系與前景保持一致；通過色鍵器合成，使前景中的人物、道具看起來完全處于計算機生成的虛擬場景中，從而創(chuàng)造出逼真、立體的演播室效果。

其工作流程：在演播室搭建一個藍箱替代實景演播區(qū)背景進行高均勻度的布光。攝像機拍攝主持人在藍箱上的前景視頻信號，并輸入到虛擬演播系統(tǒng)主機。同時攝像機跟蹤系統(tǒng)采集到的攝像機運動參數(shù)輸送到虛擬場景生成系統(tǒng)中，生成系統(tǒng)根據(jù)這些參數(shù)實時生成相應(yīng)的虛擬場景，使背景與前景的空間關(guān)系保持一致；將前景信號進行色鍵處理，把藍箱換成電腦制作的虛擬場景，再與前景掩膜合成后形成節(jié)目輸出。這樣，制作人員就可以在一塊場地、一臺虛擬設(shè)備上分別制作多個不同風格的節(jié)目，且場景可以隨時、任意的修改。

itc虛擬演播系統(tǒng)采用無軌虛擬摳像技術(shù)，內(nèi)置色鍵摳像，一套設(shè)備可完成智能摳像、多鏡頭切換、虛擬場景等功能。系統(tǒng)支持四路攝像機信號輸入，可設(shè)置不同角度的虛擬場景機位，完全滿足演播室機位的切換要求，摳像效果細膩，AI智能膚色識別美化處理，邊緣自然；支持三維空間和三維模型，廣播級圖像輸出，實現(xiàn)精細化、色彩豐富的虛擬場景呈現(xiàn)。

虛擬演播室分為虛景攝影區(qū)和后臺導(dǎo)播控制區(qū)。itc通過虛擬演播系統(tǒng)為這兩個場所進行了著重的考量和設(shè)計。

虛景攝影區(qū)

虛景攝影區(qū)通過部署演播桌椅、高清攝像機、桌面話筒、藍箱/綠箱、專業(yè)燈光、提詞器等設(shè)備，搭建起實景內(nèi)容拍攝場地。其難點在于場地燈光效果的完美契合、專業(yè)的錄制設(shè)備配置以及相關(guān)的返聽返看設(shè)備。

專業(yè)藍箱燈光設(shè)計

由于虛擬演播室后期3d合成影像的特殊性，一般虛擬演播室藍箱多為不規(guī)則的多面體，所以對藍箱進行燈光補充照明時要保證不影響其他場景的燈光照明，同時也要滿足藍箱內(nèi)部照明光線的均勻散布和特殊區(qū)域的重點照明。itc設(shè)計采用專業(yè)的影視聚光燈和影視平板燈對藍箱進行補光照明，每個燈具配備多邊形的擋光板，可手動對燈光照射區(qū)域進行調(diào)節(jié)，達到最佳的照射范圍。

移動便攜式拾音麥克風

為滿足主持人站在藍箱區(qū)域講話可以清晰收音，一般采用領(lǐng)夾式麥克風進行拾音，擁有200多個頻道可進行切換調(diào)節(jié)，即使同一場地同時進行多場演播也不會造成拾音混亂的現(xiàn)象。同時針對一些講臺型播報也可采用電容式麥克風進行拾音，柱極式電容麥克風設(shè)計，具有良好的束狀特性，錄音時能達到優(yōu)秀的空間效果，適用于存在多個聲音源的錄音情況。

雙屏可視提詞器

itc虛擬演播系統(tǒng)配置雙屏幕提詞器，讓主持人在觀看相應(yīng)ppt或返看合成畫面的同時可以通過下方小屏幕觀看口播詞內(nèi)容，更加方便主持人對現(xiàn)場情況進行了解和及時調(diào)整。

后臺導(dǎo)播控制區(qū)

后臺導(dǎo)播控制區(qū)作為主要后臺處理設(shè)備存放以及現(xiàn)場視頻剪輯的工作場所，通過搭載虛擬演播軟件平臺，對正在錄制畫面進行實時剪輯和虛擬合成，是演播活動的最終成品區(qū)。

專業(yè)導(dǎo)播臺

配備專業(yè)導(dǎo)播切換臺，為虛擬演播系統(tǒng)量身定制，硬件切換臺與軟件功能完美契合，導(dǎo)播操作更流暢。按鍵集成LED背燈可醒目標注當前切換狀態(tài)，方便節(jié)目制作者在暗光下的操縱。

豐富免費模板

內(nèi)置上百種特技轉(zhuǎn)場效果，從簡單的淡入淡出，到復(fù)雜的三維動畫，滿足對不同風格、不同場景的一切需求。場景庫自帶600多套三維虛擬場景，涵蓋財經(jīng)資訊、氣象天氣、國防軍事、科技時尚等19種類型。同時支持用三維建模軟件（3Ds Max）定制符合節(jié)目需求的虛擬場景。

多窗口同屏

同屏顯示高達四路輸入和一路背景。如此強大的多窗口同屏功能有著廣泛的應(yīng)用場景。例如制作專業(yè)電視節(jié)目、實況直播、遠程連線、發(fā)布會、主旨演講或游戲解說。系統(tǒng)自動計算合理窗口轉(zhuǎn)場軌跡，保證布局間轉(zhuǎn)場順滑且連貫。

3D布局編輯

強大的編輯器允許用戶在三維縱深中自由定義窗口布局。制作完成的布局可保存成模版，日后重復(fù)利用。

三維渲染

字幕元素采用三維引擎渲染，支持創(chuàng)建或?qū)霂в猩疃?、陰影和高光等特效三維元素，同時二維平面元素縱深也可在三維空間獲得更大調(diào)控性。

模板化圖文包裝

字幕基于時間軸對成千上萬個元素進行分組、管理及調(diào)配。元素依附時間軸對透明度、光效、波動等特技效果進行分離調(diào)配。用戶可根據(jù)此設(shè)計思路創(chuàng)作復(fù)雜絢麗且充滿個性的字幕。采用模板化思路，允許將字幕包裝制作成模版。模版簡化了指定元素替換過程，僅需在時間軸內(nèi)找到元素并勾選動態(tài)替換。動態(tài)替換支持對字幕、圖片、視頻等元素的快速修改，大大加快了直播中字幕制作的效率。

步進時間線

預(yù)先設(shè)置若干個分鏡，通過步進時間線準確把控鏡頭運行過程，在分鏡頭中同步植入視頻、圖文字幕包裝。在節(jié)目制作，特別是直播時，外拍、連線、插播均能在時間線上一鍵控制，直播流程更加順暢簡單。

快編輯

內(nèi)置非線性快速編輯軟件，可快速完成節(jié)目剪輯、合成、文件打包和流媒體推送?？焖倬庉嫯嬅婵蓪崟r下鍵輸出，用作回放及網(wǎng)絡(luò)直播。

智能摳像

色鍵模組支持智能色鍵參數(shù)計算，通過對圖像的精準分析，可一鍵實現(xiàn)最佳摳像效果。基于顏色密度非對稱算法，保證了高保真低噪點的摳像效果。對細節(jié)，如陰影、頭發(fā)絲、皮膚邊緣等，實時清晰捕捉。擁有資歷牌自動識別功能，能自動保留多個資歷牌區(qū)域不摳像。

前景修正

廣播級前景修正，十多種濾鏡效果，AI智能膚色識別，支持對摳像后的前景人物進行美膚、美白處理，處理區(qū)域僅作用于前景人物可見皮膚。

虛擬攝像機

系統(tǒng)采用虛擬攝像機功能，直接將合成畫面轉(zhuǎn)換為攝像機信號推送至騰訊會議、抖音等第三方軟件，突破平臺推流限制，實現(xiàn)虛擬直播或互動。

虛擬演播室的建立，對于學(xué)校教育而言，可以讓教師、學(xué)生之間建立起一個互動式的視像網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；對企事業(yè)單位而言，建立了一條更加專業(yè)時尚的對外宣發(fā)端口，提升企業(yè)正面形象的同時展現(xiàn)了企業(yè)實力；對公共平臺而言是更加靈活和高效的宣發(fā)形式；很大程度上提升了各行各業(yè)宣發(fā)的質(zhì)量等級，節(jié)省了實景制作的成本，更加經(jīng)濟實用。

審核編輯 ：李倩