虛擬演播室系統(tǒng)

虛擬演播室系統(tǒng)虛擬演播室系統(tǒng)〔The〔TheVirtualStudioSystemVSS)是近年來隨著計算機技術(shù)飛速進展和色鍵技術(shù)不斷改進而消滅的一種的電視節(jié)像機鏡頭變化的虛擬場景中，以擴展電視節(jié)目制作的空間。一、虛擬演播室系統(tǒng)構(gòu)成一、虛擬演播室系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成的簡潔框圖以下圖所示。系統(tǒng)構(gòu)成的簡潔框圖以下圖所示。虛擬演播室節(jié)目制作系統(tǒng)構(gòu)成虛擬演播室節(jié)目制作系統(tǒng)構(gòu)成在藍背景中的主持人由前景攝像機〔真實攝像機〕拍攝，而上圖所在藍背景中的主持人由前景攝像機〔真實攝像機〕拍攝，而上圖所始終是鎖定的。因此，需要確定真實攝像機的位置參數(shù)，包括攝像機在演播室中的空間位置，攝像機的運動參數(shù)〔傾斜、轉(zhuǎn)動、翻轉(zhuǎn)〕，攝像機鏡頭設(shè)置參數(shù)〔變焦、聚焦、光圈〕。全部這些數(shù)據(jù)都被送入計算機前景圖像〔包括主持人和真實場景、道具〕與計算機生成的背景圖像通過色鍵掌握器進展合成。輸出的圖像可以直接播出或存儲。始終是鎖定的。因此，需要確定真實攝像機的位置參數(shù)，包括攝像機在演播室中的空間位置，攝像機的運動參數(shù)〔傾斜、轉(zhuǎn)動、翻轉(zhuǎn)〕，攝像機鏡頭設(shè)置參數(shù)〔變焦、聚焦、光圈〕。全部這些數(shù)據(jù)都被送入計算機前景圖像〔包括主持人和真實場景、道具〕與計算機生成的背景圖像通過色鍵掌握器進展合成。輸出的圖像可以直接播出或存儲。二、虛擬演播室關(guān)鍵技術(shù)二、虛擬演播室關(guān)鍵技術(shù)景技術(shù)、燈光技術(shù)和色鍵技術(shù)等。景技術(shù)、燈光技術(shù)和色鍵技術(shù)等。1.1.攝像機跟蹤技術(shù)在演播室中的實際位置參數(shù)和動作參數(shù)，從而推斷攝像機、主持人、計像機的鎖定。在演播室中的實際位置參數(shù)和動作參數(shù)，從而推斷攝像機、主持人、計像機的鎖定。目前，攝像機跟蹤技術(shù)主要有圖形識別和機械傳感兩種方式。目前，攝像機跟蹤技術(shù)主要有圖形識別和機械傳感兩種方式。(1)(1)圖形識別法圖形識別實際上是一種圖形識別實際上是一種“運動估測算法“，它可以對運動畫面進展精格圖案的深藍色背景板，拍攝時，系統(tǒng)會對網(wǎng)格進展定位追蹤，通過對計算。同時為了到達實時處理，要求計算機的圖像處理速度到達50格圖案的深藍色背景板，拍攝時，系統(tǒng)會對網(wǎng)格進展定位追蹤，通過對計算。同時為了到達實時處理，要求計算機的圖像處理速度到達50幀/秒。(2)(2)機械傳感法架、基座、升降搖臂的搖攝軸、俯仰軸上和鏡頭的變焦、聚焦環(huán)上以及滑軌、推車上。它采集攝像機位置和透視數(shù)據(jù)，編碼量化后通過RS架、基座、升降搖臂的搖攝軸、俯仰軸上和鏡頭的變焦、聚焦環(huán)上以及滑軌、推車上。它采集攝像機位置和透視數(shù)據(jù)，編碼量化后通過RS－232端口或RS－422端口傳送給計算機。(3)(3)兩種跟蹤方式的比較準，便于攝像師操作，攝像機可以不用軌道進展移動；一個跟蹤器可同和計算，加大了視頻延時量；為了準確的跟蹤，必需使網(wǎng)格圖案保持清格圖案時，系統(tǒng)才能進展測量計算，使得主持人的活動范圍受到肯定的準，便于攝像師操作，攝像機可以不用軌道進展移動；一個跟蹤器可同和計算，加大了視頻延時量；為了準確的跟蹤，必需使網(wǎng)格圖案保持清格圖案時，系統(tǒng)才能進展測量計算，使得主持人的活動范圍受到肯定的限制，無法拍攝一些特寫鏡頭；由于背景有深淺兩種藍色，對演播室布限制，無法拍攝一些特寫鏡頭；由于背景有深淺兩種藍色，對演播室布光要求比較嚴格，對色鍵器的質(zhì)量要求很高。光要求比較嚴格，對色鍵器的質(zhì)量要求很高。由度大。但其缺點在于：每臺攝像機必需有一個跟蹤器；攝像機移動不便，定位、鏡頭校準簡單困難。由度大。但其缺點在于：每臺攝像機必需有一個跟蹤器；攝像機移動不便，定位、鏡頭校準簡單困難。圖形識別和機械傳感是虛擬演播室常用的兩種獲得攝像機運動參數(shù)的技術(shù)，各有特點。為了更便利用戶使用，目前較為流行的幾種虛擬先進的技術(shù)，如紅外線跟蹤技術(shù)(圖形識別和機械傳感是虛擬演播室常用的兩種獲得攝像機運動參數(shù)的技術(shù)，各有特點。為了更便利用戶使用，目前較為流行的幾種虛擬先進的技術(shù)，如紅外線跟蹤技術(shù)(搖臂跟蹤一般承受紅外)、超聲波跟蹤技術(shù)、關(guān)心攝像機技術(shù)。2.2.計算機虛擬場景生成的景觀，都可以在虛擬演播室中得以實現(xiàn)。的景觀，都可以在虛擬演播室中得以實現(xiàn)。3.3.色鍵技術(shù)虛擬場景不僅有背景，還有前景，如桌子、講臺等，主持人或演員虛擬場景不僅有背景，還有前景，如桌子、講臺等，主持人或演員Z限的深度層中去，所以，演員在虛擬場景中的位置無法連續(xù)變化。像素級深度鍵技術(shù)把構(gòu)成虛擬場景中的每一個像素都賜予相應(yīng)的Z限的深度層中去，所以，演員在虛擬場景中的位置無法連續(xù)變化。像素級深度鍵技術(shù)把構(gòu)成虛擬場景中的每一個像素都賜予相應(yīng)的Z軸深度值。虛擬物體、真實物體和演員可以動態(tài)地相互遮擋，從而增加了虛擬場景的真實感。虛擬演播室色鍵還要關(guān)注的一個問題是“消藍“虛擬演播室色鍵還要關(guān)注的一個問題是“消藍“。由于使用藍幕背景，明或半透亮物體更易造成干擾。這時，就需要對前景進展格外簡單的消藍掌握，即遏制減弱藍色成分，同時，又不使前景產(chǎn)生顏色失真。特別功能的類型，如虛擬出席、移動場景及適應(yīng)高清楚度電視的HD特別功能的類型，如虛擬出席、移動場景及適應(yīng)高清楚度電視的HD虛學(xué)校也引進了虛擬演播室。三、以下以四川電視臺三、以下以四川電視臺S11高清虛擬演播室為例：S11虛擬系統(tǒng)圖1個數(shù)字視頻處理器1個數(shù)字視頻處理器DVP501VDI-41〔HDV、1個色鍵器〔ULTIMATTE11〕〔含掌握面板〕、1臺掌握主機等設(shè)備構(gòu)成的虛擬系統(tǒng)局部。攝像機采集信號后，送給數(shù)字視頻識別器〔VDI-40攝像機采集信號后，送給數(shù)字視頻識別器〔VDI-40〕進展編碼，然后進入切換臺和矩陣，供色鍵器選源；數(shù)字視頻處理器〔DVP500數(shù)字視頻處理器〔DVP500〕是在攝像機做定位時使用的設(shè)備，定位完成后的保持等；圖形工作站〔圖形工作站〔HDVG〕是負責對虛擬場景的渲染以及攝像機的跟蹤等；等；色鍵器〔色鍵器〔ULTIMATTE11〕是做摳像處理。S11虛擬系統(tǒng)設(shè)備連接圖主控工作站(HP主控工作站(HPZ600):掌握圖形工作站〔HDVG〕、識別網(wǎng)格設(shè)備〔DVP500〕；并安裝定位軟件等，由該工作站完成攝像機的定位。HDVHDV〔DVP50〕都是安裝的Linux〔安裝在操作臺〕進展遠程掌握。用主控工作站登錄用主控工作站登錄〔HDV后需用Linux命令來完成相應(yīng)操作。以下虛擬系統(tǒng)中常用Linux相關(guān)指令：root：[root@loclhost/root]#是“$”。df:df[選項]前還剩下多少空間等信息。top：TOPLinux下常用的性能分析工具，能夠?qū)崟r顯示系統(tǒng)中各個進程的資源占用狀況。TOP是一個動態(tài)顯示過程,即可以通過用戶按鍵來不斷刷當前狀態(tài).edit：edit[選項]filenameeditLinux下文檔編輯命令.cd：cd[directory]directory所指定的名目。假設(shè)沒有指定directory，則回到用戶more:more[-num][filenames..]以一頁一頁的顯示便利使用者逐頁閱讀，而最