淺談虛擬演播室在新聞直播中的應用

李曉春 王 燕

（作者單位：廣東廣播電視臺）

淺談虛擬演播室在新聞直播中的應用

李曉春 王 燕

（作者單位：廣東廣播電視臺）

作為數字演播室發展新技術，虛擬演播室技術已成為了當今數字電視演播室新技術的熱點，在當今的電視節目制作中發揮著越來越重要的作用，給很多國內外電視媒體帶來了視覺包裝上的重大突破和變革。然而由于其設備、技術的復雜性和操作上的多樣性，至今主流應用仍停留在錄制、后期等階段，廣東廣播電視臺在這點上走在各電視媒體前列，引進了Virz虛擬演播室系統，并將虛擬演播室系統應用在新聞直播室，采用了多種措施，有效地克服了虛擬演播室在直播中的缺陷，在發揮虛擬演播室視覺包裝的炫麗效果和保證直播新聞節目安全播出之間取得了平衡，并在業內產生了良好反響。

虛擬演播室；新聞直播；Virz；視覺包裝

首先，新聞直播室的虛擬系統和制作應用的虛擬系統在搭建和設備上并沒有太大不同，具體的設備放置和控制臺的安排上都盡量遵從易上手，易操作，風險低等原則。大致系統架構見圖1。

虛擬演播室主要由攝像機、攝像機跟蹤系統、計算機圖形工作站、色鍵合成器組成。在系統的搭建上，我們將其分為兩個板塊，即演播室內的搭建和演播室外控制系統的搭建，以及兩部分之間的聯系。

圖1 虛擬系統架構

1 演播室內攝像機、場景藍箱、燈光的布置

虛擬演播室利用了攝像機的跟蹤技術，將計算機產生的虛擬三維場景與攝像機現場拍攝的主持人活動圖像進行數字化的實時合成，使主持人與虛擬場景達到同步的變化，從而實現前景與背景的完美結合。

演播室里放置了3臺攝像機作為虛擬跟蹤攝像機，每一部都安裝了跟蹤系統，但原則上直播時只采用一臺搖臂機cam3作為運動攝像機。而且因為初步運用在直播上，盡量減少了直播時虛擬場景的運動。然而為了最大限度地使用虛擬場景的真實動態效果，將節目中的一部分內容在直播前采用錄制的形式首先制作好，將視頻存于串聯單中，直播時直接播放。這樣在錄制時就可以最大程度使用虛擬演播室，并降低了直播時的危險系數。

然后是藍箱技術和燈光的結合。藍箱是主持人活動的背景，它直接關系到色鍵摳像的質量。之所以色鍵技術多采用藍色背景，一個原因是藍色和人的膚色形成互補色，在摳像去除藍色時能最大程度減少對人像膚色的損失。

虛擬演播室的布光主要有兩個步驟，即對主持人和其他前景道具布光，以及對藍箱的布光。虛擬演播室要求主持人所在的場景比較開闊，這樣布光會容易很多，容易區分主持人和藍箱背景，打到主持人和藍箱的燈光也不會相互影響，實際上鑒于場地的局限性，往往需要技術員對燈光上做細致和全面的調整。

為了減少陰影，主持人的主光、輔助光都使用柔光燈，而側光和逆光作用也有別于一般演播室，可以起到減少藍箱反射到主持人身上的藍色光暈的作用，當然藍色光暈無法完全去除的，這就需要在直播前摳像時使用色鍵器的一些功能來調整。

另外，主持人的和其他前景布光還要遵循一個原則，就是和虛擬場景的光源在一個方向上，這樣在摳像后主持人和虛擬場景結合的時候才不會出現失真。

藍箱的布光和一般摳像背景布光一樣要求均勻，一般使用三基色柔光燈。布光越均勻，藍色還原越好，就越能減少色鍵摳像的難度和時間，因為直播前的準備時間往往非常有限，所以燈光和摳像操作員之間的配合就顯得尤為重要。

2 新聞直播前虛擬控制臺的準備工作。

新聞直播有別于制作，在時間、效率和安全等局限性下，要求各工種人員必須在直播前測試好所有機器，還有簡單模擬播出時的動作。尤其在虛擬演播室控制臺，必須檢查好各個步驟，導入場景，摳像，和攝像機配合測試等。

首先是啟動渲染、引擎、控制終端、攝像機跟蹤器等硬件，并確定各設備連接正常，然后檢查各設備運行正常，特別是攝像機跟蹤正常，在演播室里燈光開啟好，主持人對好鏡，光圈調整完畢后，導入虛擬場景開始摳像，這一步正是使主持人和虛擬場景完美結合的關鍵一步，使用的VSS系統是通過軟件CKControl來實現的，通過調整一些參數，使摳除的顏色最大限度接近于藍箱的顏色，使摳像達到理想效果。

摳像的幾個步驟需要非常耐心和敏銳的眼力和判斷力，使用參數標準的監視器，時刻注意主持人和虛擬場景結合后的效果，不但要使藍箱背景的藍色部分去除干凈，還必須使主持人和前景道具不出現毛邊和失真現象。

摳像完畢后，需要測試主持人在直播時的運動場景走位是否順暢，虛擬場景跟蹤是否到位，輸出到視頻切換臺的信號是否完整。

3 備份系統

無論在什么情況下，安全播出都必須放在比較高的層面上。所以在新聞直播的系統中，幾乎每個關鍵環節，都必須做好備份。

3.1 攝像機的備份

使用3臺攝像機，除了能兼顧不同的場景，還能起到備份的關鍵作用，保證其中2臺布置的時候能很快對好所需的主要場景，當某臺攝像機本身或者它與虛擬場景的跟蹤信號發生故障時，能使用另一臺攝像機迅速完成主要場景的構建。

3.2 虛擬演播室信號的備份

3臺攝像機經過虛擬系統渲染器后出來的虛擬演播室信號，可以互為備份，但畢竟屬于同一個系統的模塊，當碰到一些不確定因素導致虛擬系統出現故障時，需要迅速的找到另一種備份的方式。于是在切換臺做一個普通色鍵的摳像備份。同樣需要在播出前預留足夠的時間，并和主持人配合，快速完成這個備份的操作。

由于切換臺的通道有限，只選取一個播出中最常用的cam信號來摳像，在Sony切換臺的ME中選取好了key和background的信號源后，調整以下參數。Clip：調整背景，最先調整這個參數，使背景藍色能完全摳除干凈，當到達背景剛好能還原完好時的臨界點即停止調整。Gain：調整人物前景，當到達人物剛好不穿，即不過度摳除主持人身上顏色時停止。Hue：微調色調，對比背景填充以及主持人和信號源之間差別。

最后觀察摳像效果，看是否有部分藍色反光在主持人身上，使用Color Cancel一般能很好的去除殘留的藍光。

色鍵摳像備份一般看播出前準備時間，最好預留足夠的時間，當然和摳像操作者本身熟練度也有關系。

3.3 電源的備份

直播室里設備電源的備份很關鍵，因為電源問題直接關系到設備的正常運行。虛擬系統也一樣，不僅要多個渲染器，攝像機，電腦終端等互為備份，且要將互為備份的多臺設備分別接在不同的電源上，分開插線板，并接在ups電的不同相上，當某一相發生問題時還有另一相能正常供電。

4 直播的進行和應急處理

直播過程中需要時刻關注正在播出的信號，并準備播出的信號，如果正在播出的信號發生問題，如虛擬背景的運作上出現問題，可以試著使用備份虛擬信號。而如果準備播出的信號有問題，如需要在虛擬信號上播放一個圖片或視頻信號，當這個信號沒有準備好或有異常時，處理方式一般是通過和主編溝通，改變接下去播出的形式，如改動串聯單，以保證播出安全。這是和制作節目最大的不同，制作節目一般都根據已規劃好的效果來制作，如遇到中間阻礙，一般通過重新錄制，分段錄制方式來解決，而直播則首先要考慮播出信號的安全性。

5 虛擬系統在直播中的缺陷和展望

虛擬演播室系統經過了多年的發展，設備運行和真實效果已經相對比較成熟，但是仍然只是大量應用在制作節目過程中，考慮到電視播出的安全追求，虛擬演播室在直播中的應用并沒有開始普及的趨勢，然而在節省人力物力，還有新聞的時效性這些方面上，直播卻是顯得越來越常態化。

直播的安全性很大程度體現在信號預覽上，所以如果虛擬系統能考慮到這個因素，在切出信號前有預覽功能，將大大提高播出的安全性。還有操作界面的合理性和人性化也應納入考慮，新聞直播中的操作都是追求直觀易行的，界面更加人性化能使操作技術員提高熟練度和流暢性。

在保證虛擬系統能和直播系統在安全性上順利接洽的基礎上，最大程度地發揮虛擬演播室系統的優越性，這也是新聞演播室包裝上必須追求的，希望廣播電視行業上能在這兩方面的權衡上做得更好，使播出安全和播出包裝更上一層樓。

[1]馮建國.虛擬演播室燈光特點與布光實踐[J].電視技術論談,2001(2).

[2]朱勇.虛擬演播室系統及其關鍵技術[J].江蘇開放大學學報,2001(6).

[3]王證.淺論虛擬演播室系統[J].視聽縱橫,2009(2).

李曉春（1982-），男，本科學士，廣東廣播電視臺技術員，研究方向：廣播新聞。

王燕（1984-），女，本科學士，廣東廣播電視臺編輯，研究方向：廣播新聞。