王少伟 浙江广播电视集团

一、演播室技术概述

(一)虚拟演播室技术形成过程

1.色键技术

在现代的电视台进行相关的制作电视节目的过程中使用最为广泛的技术是色键技术，使用者纯色的背景，应用色键技术的处理，将需要的土进行处理，把节目主持人从相应的背景中脱离出来，在放入其他的视频中。应用这种技术的缺点在于，当机器与人物移动过程找那个，技术合成的背景不能随着机器和人物大的移动而进行相应的变换，无法通过抠图进行缺点的改善，改善节目背景与前端的透视之间的关系。应用局限在二维动画的制作。

2.虚拟演播室技术

以上的色键技术的应用实现了一定的效果的制作，其中的问题也是非常的凸显的，由此在色键技术的基础上就产生了摄像机的跟踪技术，通过技术人员对机器的参数、运动的参数、摄像机空间的位置和角度之间的参数，由此判别机器、任务虚拟环境间的位置上的相对的关系，指挥着虚拟场景中应该产生的景，这样的结果是结合的更为真实。运用虚拟的演播室技术，相关的电视台可以在外景的建立上减少搭建，模拟计划的节目的外景的需求。

(二)虚拟演播室的原理

在进行演播时，使用的虚拟演播室会应用到U型或者是L型蓝箱，在最终的处理阶段，合成三维的过程中，应用色键的相关技术 将主持人物从中拿出来，通过对摄像机相对运动的轨迹与处在的位置对主持人的相对位置进行判别，将主持人的位置定的更为合理有效，随着真实的变化而变化，将最终展现的画面更为真实、逼真。与传统意义上的拍摄不同点有，虚拟演播室的拍摄中需要应用到大量的数字摄像的技术在其中，机器的图像的相关的信号经过延时装置后，传送到色键技术中进行相应的处理，最终形成主要的信号，进行最终的传输。

二、数字虚拟演播室的构成

(一)摄像机跟踪系统

在相应的节目的拍摄的进程中，为了达到更好的拍摄的角度，需要不断的对摄像机进行着移动来实现，而且拍摄的画面也需要进行着改变。但是，在实际的过程中，出现了主持人与机器的同时移动后，需要的背景环境也需要进行相应的更换，这就要求环境进行相应的变化，环境在该过程中需要同步进行着更换、移动。栽传统的演播室的拍摄中，科学技术水平相对来说比较落后些，在开展拍摄的过程中这些问题都不在考虑的范围内，因此在画面的合成中需要尽心简洁的二维的画面合成。为提升画面的真实程度，需要将相应的摄像机的动态加进去才可以进行更好的合成。在演播室的技术应用中有一项重要的指标是摄像机跟踪系统技术，目前的应用最为广泛。

1.图像识别定位跟踪系统

在图像的识别定位跟踪技术的应用中使用的是图像的识别算法进行的处理，在使用的摄像机拍摄到图像之后，机器自身进行设分析、处理，对相应的匹配与图像进行处理，进而得到机器的位置的参数。这个技术的应用的最大的优势在于，摄像机上不必要安装额外的传感器，维修成本较低，识别的相关工作都是依靠着计算机进行。

2.传感器定位跟踪

在技术应用的过程中，要在拍摄的摄像机上安装相应的运动参数记录的设备，在镜头运动的过程中，通过编码器进行相应数据的反馈、识别。该技术的优点有，在摄像机运动的过程中，可以实时的反馈镜头的相对位置，直接进行相应的技术处理，没有时间的延缓，纵使过程中的运动较为复杂，也可以得到准确的参数。该技术中，可以进行多个摄像机的同步运作，后期的图像处理也很快捷、方便。由于传感器的布置需要多个，这就造成了投入的成本有了较大的提升，技术上的困难也相对增多，系统在运作中也需要确保稳定、可靠，一旦故障出现，就需要对整个系统进行重新运作，所有的参数都需要进行重新校准，困难重重。

3.红外线跟踪技术

该技术的应用中主要应用的是红外线LED目标定位，将该设备安装在虚拟的演播室中的摄像机上，这样就可以给主持人的身体各个部位发射光线，经过技术上的相应的处理之后，就可以应用检测仪对红外线进行检测跟踪，从而实现摄像机的定位的功能。

4.超声波跟踪

在超声波的跟踪技术中，应用了超声波对摄像机的位置进行实时的定位与判别，技术上的优势在于，摄像机的活动便利，受限的条件少，而且相对的精度提升，计算方面的工作量也相对减少，时间延迟上也大大降低。

(二)虚拟场景生成系统

在现代的演播室的技术中的核心是虚拟场景的生成的相关的系统，如何将稳定、快捷的将三维的演播室中的虚拟的场景进行形象、生动、逼真的转化是最为关键的。在制作演播室中的三维的虚拟的场景过程中，需要对计划的三维的场景应用三维软件进行模型的建立，对相应的不同定义的物体定义不同的颜色进行标示，依据设定的技术进行位置的安排。在三维的场景系统中，对相应的场景有着较高的要求，与此同时，画面的效果要真实，视觉 上要有冲击力。为提升三维场景的虚拟的展现效果，最终还是需要对画面中的相关的细节进行移动程度上的处理，需要在一定的算法上进行相应的处理。

在虚拟的演播室的技术应用中，光影是画面真实性的关键的要素之一，必须最大程度上保障演播室内的相应的需求的光影的变化与拍摄节目的一致性，才可以的减少观众面前呈现的画面的效果，不致使观众面对画面有违和感。在以往，虚拟的演播室的应用中，对相应的灯光的使用有着较高的要求，为最大的满足要求，使用大功率的灯光进行，发热量大，使得主持人的工作环境较为恶略。之后，LED灯技术上的突破，摄像机技术也逐渐成熟，对亮度要求的降低，LED的自身的光线柔和、均匀的特点，得到了大量的使用。

三、技术应用

在现代社会的演播室技术中，虚拟技术得到了最为广泛的应用，主要应用在节目的相关的追踪、视频的建立中，主要的方向有三点。

(一)虚拟场景的制作

在之前的节目中，不相同的节目会有着不一样的风格，演播室内的风格不同，不同的节目需要在不同的场场景房进行，需要着大量的人力、物力的支持。虚拟的技术的广泛应用，只需对场景进行着不同的设置，随用随调取，最大程度上提升了演播室的利用，节省了投入与人力。

(二)虚拟节目内容的制作

现实进行虚拟，可以简便快捷的 表现宏观上的失误，也可以将微观世界记性展现，最大程度上将节目内容资源进行了扩充，为观众的视野画面感的提升起到了促进作用。

(三)虚拟移动场景的制作

节目的处理制作中，将相应的背景进行开窗表现为显示器的形式，将相关的视频、动画进行插入背景中，强化节目的表现形式，将节目的活力进行最大的提升。

随着科学技术水平的不断的发展进步，经济建设的水平提升，视屏方面的数字化的技术逐渐成熟，电视节目也日渐丰富。虚拟演播室的建立在前期需要投入大量的成本，但是在通用性上具有很大的优势，这样就使得后期的 投入减少了很多，从长远的发展来看，演播室中的虚拟演播室技术的应用是一种最为经济、使用的技术，而且画面的表现力强，视觉更为丰富多样化。