高清虛擬演播室系統在城市電視臺的運用探析

張偉

摘 要 虛擬演播室系統將計算機技術、色鍵摳像技術等融為一體，通過虛實結合，前景置入與虛擬錄制、常規錄制相結合等原則和功能，實現了虛擬布景、真實人物的緊密結合，對于提升電視節目品質極為有益。文章在概述高清虛擬演播室系統的基礎上，重點從場景制作、應用要點等方面論述了其在城市電視臺的應用。

關鍵詞 虛擬演播室系統；城市電視臺；場景制作

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）218-0064-02

虛擬演播室系統圍繞了虛實結合的原則，集合了計算機技術、色鍵摳像技術等，具有高清實景直播與錄制等功能；與虛擬演播室設備連接，能通過前景置入與虛擬錄制、常規錄制等功能，將虛擬布景、真實人物緊密結合，最終提升電視節目品質。但在實踐中，場景制作等技術專業性要求高，面對攝像機定位、摳像等問題，還需加強經驗總結與摸索性調整，促使虛擬演播室系統的成本節約、動畫特效等作用最大程度發揮。

1 高清虛擬演播室系統概述

1.1 系統介紹

系統配置涉及高清攝像機、高清切換臺、VDI打碼、DVP網格識別，以及機械傳感器、搖臂機紅外追蹤裝置等。攝像機輸出信號經過VDI打碼后，輸入至切換臺，供DVP識別機位，最終經過網格控制，輸入至HDVG渲染圖像工作站，實現虛擬背景、機位的關聯。母線輸出后，由高清切換臺分配視頻，一路當作前景信號，輸入至HDVG延時卡；一路輸入至DVP設備，識別攝像畫面網格，收集鏡頭、攝像機動作參數實現定位追蹤。與此同時，機械感染器、小紅外傳感器會將收集到的鏡頭與攝像機參數，輸送至HDVG實現定位追蹤。延時卡輸出背景與前景信號，以及MATTE信號，經Ultimatte高清色鍵器處理，合成一路視頻信號，輸送至矩陣、切換臺。

調配演播室系統后，即可展開虛擬植入技術操作。直播節目中的虛擬植入操作，是指在節目畫面上，按照節目制作要求等，適當加入虛擬人物與物體等前景，達到強化舞臺效果，豐富節目色彩的作用。可借助HDVG渲染、機械跟蹤接攝像機位等方法調整播出平臺，通過對演播室實景、虛擬前景的平行線性重疊，形成一路包裝信號，最終輸送至切換臺切換后播出。

1.2 系統亮點

基于定位跟蹤系統角度分析，其結合了小紅外傳感、機械傳感與網格識別跟蹤等現代化的跟蹤傳感定位技術，虛擬錄制要求展開合理搭配與結合。首先是網格識別跟蹤技術，具有定位便捷等優勢，借助DVP、網格即可實現系統的定位機位，攝像機無需配備跟蹤設備，機位跟蹤成本明顯降低。攝像機拍攝網格局部，即可為DVP生成攝像機水平與俯仰、鏡頭變化等跟蹤參數提供參照，經過網格輸送HDVG，最終關聯場景、攝像機定位。

其次是機械傳感器設備，需要在鏡頭、攝像機云臺安裝，可時時跟蹤到攝像機俯仰運動、聚焦與變焦等活動數據，并輸送至HDVG。該傳感器跟蹤設備，具有全方位獲取跟蹤參數的優勢，對網格傳感使用的局限與不足進行了補充，適用于大型晚會的節目效果制作。

最后是小紅外傳感裝置，使攝像機移動拍攝成為了可能。借助安裝在藍箱左右方向的紅外線攝像頭，交叉捕捉、計算紅外發射器信號，即可實時獲取搖臂攝像機在各個方向的運動變化數據，最終輸送至HDVG，尤其輔以網格數據，共同實時定位移動攝像機。

2 高清虛擬演播室系統在城市電視臺中的運用

高清虛擬演播室系統的應用，可制作逼真的節目場景，繼而強化節目效果、調高節目制作效率與節目質量。輔以攝像機實時跟蹤裝置等先進技術，可強化機位快速定位，以及自由移動拍攝等功能。除此之外，系統節目創作方法多樣化，能夠為電視臺節目提供創作素材，突顯節目錄制主題與內容等，繼而加深受眾的印象，最終提高節目收視率。

2.1 場景制作

應用演播室系統，需輔以3D？Designer軟件技術完成，或是輔以Softimage、Maya等創作圖文模型，軟件導入后，能夠提高場景制作成效。首先打光建模貼圖，在貼圖上經過烘焙等操作，融合燈光貼圖信息，設立為3D？Designer可識別的wrl文件。其次在制作場景時，合理設立XYZ中的位置，將場景XYZ值設為零。同時應嚴格規范所創設物體層次序，防止場景創建出現錯亂與遮擋等現象。將制成的虛擬場景導入到3D拓展編輯器Editor中編輯，實現實景與虛擬景的視頻開窗、覆蓋與疊加。最后進行主持人站位測試，測試達標后保存模板，節目播出時，調用模板即可播出。

2.2 應用要點

隨著人們生活水平的提升，對電視節目制作效果的要求逐漸提升；對此，為增強節目效果與競爭力、吸引力，演播室系統的應用越發頻繁。無論是在日常節目中，或是在直播大型晚會中，都可以按照節目制作要求，適當添加虛擬內容。鑒于演播室系統，屬于新型節目制作技術與錄制方式，對編輯、技術人員、主持人等工作人員的專業性與配合度要求高；對此，需要明確掌握的虛擬演播室系統的應用要點，摸索性完成流程化錄制。總結錄制中出現的各種問題，施以針對性處理措施，最終實現節目質量的持續改進。

基于攝像機定位角度分析，攝像機定位成效直接關乎節目效果。將主攝像機垂直正對藍箱網格，可發現定位數值間的差異性，定位數據差距越大，場景位置與主持人站位就會越紊亂。實踐證明，并將主攝像機放置中間，放置在中間偏右0.5m處，主攝像機與藍箱網格間，存在一定傾斜角，發現場景位置紊亂、主持人站位不精確等問題可以有效規避。標記斜對位置，移動攝像機后，可及時規范放置，避免下次不必要的調試。

基于設計步驟角度分析，應圍繞演播室系統特征等，合理設計節目錄制流程，以及主持人站位、機械位置等，并對設計步驟及時存儲。設計定位對降低節目錄制工作量、減少錄制時間、提高錄制質量等有著重要意義。演播室錄制節目內容多元、形式多樣，如訪談類、專題類、直播類等，需要機位快速定位，以及能夠移動自由拍攝，這些在步驟設計中都需要加以考慮。節目錄制對系統穩定性、渲染效果、傳感精度、場景制作能力等功能要求高，應積極借鑒其他產品成功的步驟設計案例，繼而提升節目場景虛實結合制作的成效。

基于主持人站位角度分析，主持人配合對節目錄制意義重大，作為節目錄制關鍵人物，為確保主持人動作、虛擬場景變化的統一性，需要工作人員按下軟件操控鍵，與主持人按下遙控器步調一致，及時控制虛擬場景動畫，如上下視頻、開窗等動畫。這就需要工作人員與主持人間多磨合，確保電視臺節目實際錄制的一次性成功率。

基于摳像角度分析，對主持人的著裝有著明確規定，當服裝顏色較淺，或是反光的配飾，會引起藍箱反光等現象，增加了后期反光處摳除的工作量，同時影響整體節目效果。為規避藍箱反光情況出現，除規定主持人著裝外，還需加強對燈光亮度的控制，避免主持人衣服顏色受燈光亮度影響，而出現變色的情況，如玫紅色、紫色衣服變成灰色，從而減少藍箱反光情況，解決摳像問題。針對主持人衣服變色問題，可通過調節Flsre的Gate2、Gate1/3旋鈕，使主持人衣服顏色，變為正常顏色，提高節目錄制的整體協調性。在節目錄制中，會出現藍色地膠、藍箱間的色差問題，使節目錄制效果突兀，同時影響摳像成效；對此，需要清理藍色底膠上的灰塵、雜物等，并嚴格要求禁止主持人穿高跟鞋入藍箱。

基于燈光角度分析，應用演播室系統時，藍箱內燈光均勻布置尤為關鍵，繼而滿足網絡識別、傳感定位，以及摳像效果等方面的要求。通常在系統運行時，主持人前地下燈光，會使用熱光源散熱燈，這對于搖臂攝像機的紅外跟蹤、紅外信號識別產生了較大干擾。確定燈光的故障原因外，將熱光源散熱燈換成了三基色冷光源，攝像機的影響降低，外跟蹤丟失現象得有有效規避，節目錄制成效顯著提升。

3 結論

科學技術進步，帶動了虛擬技術發展的步伐。作為社會發展熱點，虛擬技術在城市電視臺的應用優勢越發突出，其中虛擬演播室系統的應用最為頻繁，技術穩定可靠且經濟高效。虛擬演播室系統可營造出虛擬道具與背景，同時可與節目實景相結合重疊，繼而豐富節目內容，提升節目品質，增加節目的感染力與生動性。

參考文獻

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