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【43】 全景虚拟演播室系统设计亮点

阅读次数: 756 次    信息来源: 信息研究所

作者:张晓林    新疆巴音郭楞电视台

摘要:本文介绍新疆巴音郭楞电视台搭建的三机位多通道高标清数字三维全景虚拟演播室的几个技术亮点。在使用过程中通过软硬件结合的方式,大大发挥了图形运动跟踪算法、虚拟背景渲染技术和摄像机跟踪技术优势,弥补了硬件设备的不足,特别适合地州电视台使用。

关键词:全景虚拟演播室系统,图形运动跟踪算法,渲染,精度

 

0 引言

    新疆巴音郭楞电视台作为地州级电视台在全景虚拟演播室建设方面进行了大胆探索。该全景虚拟演播室系统运用一系列新技术,如图形运动跟踪算法、虚拟背景渲染技术和摄像机跟踪技术等,在提升虚拟演播室节目的三维实时视觉效果、符合虚拟演播室节目的制作实际、降低虚拟演播室设备的采购成本等诸多方面进行创新。无论在技术还是在操作实用性方面,都可以称之为新一代虚拟演播室系统。

 

1 全景虚拟演播室系统

    巴音郭楞电视台使用的全景虚拟演播室是一款支持三机位同步切换、采用计算机图形跟踪系统与摄像机机电传感跟踪系统相结合、渲染系统根据场景虚拟摄像机轨迹或者采集摄像机平摇(Pan)、俯仰(Tilt)和变焦(Zoom)的参数,实时生成与前景运动一致并经色键抠像合成以及添加字幕层输出的新一代创新型虚拟演播室系统,系统结构见图1。

 

    1.切换器:完成摄像机前景信号的切换工作,受控于图形工作站串口信号;

 

    2.同步信号分配器:完成外来同步信号的分配,分别将同步信号分配给图形工作站、切换器以及预留给用户摄像机的三个同步信号输出口;

 

    3.视频输入模块:将切换器输出的摄像机前景视频信号进行10bit广播级数字处理;

 

    4.色键:运用领先的色键抠像算法,将前景数据流进行实时的抠像处理并产生相应前景画面的键和填充数据信息;

 

    5.活动视频采集模块:实时采集输入的活动视频信号,并作10bit广播级数字处理,以用于建立虚拟场景视频窗口;

 

    6.音频采集延时模块:对演播室现场音频实时采集并作相应延时处理输出,以保证虚拟演播室视音频信号音画同步。

 

2 技术亮点
2.1 独特的图形运动跟踪算法,虚实结合完美的视界

    对于传统的虚拟演播室设备,可以任意创建虚拟场景空间,但是由于真实摄像机运动空间(演播室的物理空间)的有限,给观众呈现的始终只能是局限于蓝箱室内的狭小视觉效果。

(全文详见《广播与电视技术》2015年2月刊。)

 

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