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實用的虛擬演播室系統

2003-11-27 蔡廣偉 邱永華 宜春電視臺技術部 依馬獅網


    二十世紀九十年代后期,國際視頻領域開始興起一股虛擬演播室熱潮,五花八門、日新月異的虛擬效果,令人目不暇接。盡管虛擬演播室的技術仍在發展、完善,受硬件的制約,仍有許多不足之處,但虛擬演播室技術在全世界得到了廣泛應用。在國內以奧維迅為代表的民族視頻公司紛紛加入到了開發生產該產品的陣營中,相繼推出各自品牌的虛擬演播室,并且以高性價比,逐漸取得廣大中國用戶的信賴。中央電視臺、廣東電視臺、珠海電視臺等許多大中電視臺采用了虛擬演播室,而且有越來越多的電視臺加入到這一行列。奧維迅生產的虛擬演播室更是在擔當了中央電視臺的九運會現場直播任務之后,又成功的完成了韓國釜山亞運會的現場直播任務,這表明虛擬演播室已經到了非常實用的階段。
    現在,各中小電視臺都在進行機構改革、重組,實行頻道專業化,因此必將開辦更多的欄目,制作更多精彩的節目,豐富熒屏,以吸引觀眾,提高與大臺的競爭力。但各中小電視臺受財力因素制約,繼采編設備、播出系統數字化后,演播室可能會成為節目制作的瓶頸,這就給虛擬演播室提供了更多用武之地。
    虛擬演播室優勢是克服了傳統演播室布景費財費力更換不靈活,而傳統的色鍵摳像制作節目背景圖像不能實時跟蹤前景圖像的變化,使兩者的透視關系失配,最終使合成的畫面失去真實感的缺點。對于許多中小電視臺來說,不可能有許多不同功能的演播室,但每個臺都開設了許多欄目如新聞類、訪談類、經濟類、綜藝類等。制作不同類型的節目需要不同的演播室場景,最理想的情況是每個欄目有專用的演播室,但這在許多中小電視臺是辦不到的。利用虛擬演播室,只需要一個藍幕布景,通過圖形計算機就可以制作出各種與欄目主題相稱的場景,并存入計算機中,制作節目時再調出使用,非常方便,使一個演播室被多套欄目利用,大大降低了欄目多樣化帶來的對空間、時間及財力的要求。這對追求低成本、高質量制作手段的各中小電視臺來說極為重要。
    虛擬演播室給節目制作人員帶來了無限的創意,可大大提高電視節目的創作水平。特別是在中小電視臺,制作人員許多精妙的創意都因受演播室大小及節目資金的限制無法實現。虛擬演播室的虛擬布景可突破時空限制,隨意設計,隨時修改,可以制作出場面宏大的背景,制作出一些不可能在現實中出現的影像效果,能充分發揮創作人員的藝術創造力及想像力,創作出極具藝術感染力的畫面,滿足廣大觀眾的欣賞要求。虛擬場景的制作在虛擬演播室中占有舉足輕重的地位,可以隨時從各種角度觀察場景的整體效果,并且可以根據需要進行靈活的修改,隨著數字和網絡化的發展,虛擬演播室系統內部通過數字分量接口連接,可將數字信號直接送到視頻編輯網絡進行編輯或播出。虛擬演播系統可和盤播、盤采系統相結合,進行節目錄播和直播,可與編播制作網連接,形成網絡化演播室環境,作為一個業已成熟的數字視頻設備,可滿足目前國內電視臺的節目制作需求。
    虛擬演播技術根據它的跟蹤系統和渲染技術也分由最初的二維虛擬布景發展到真三維虛擬演播室系統,以及介于兩者之間的兩維半虛擬演播室。目前,市場上的虛擬演播室產品分為二維半系統和三維系統兩種。真三維虛擬演播室系統較為復雜,技術要求較高,其采用的是對虛擬場景的3D模型進行實時渲染,它的跟蹤系統能對攝像機的推拉搖移等多個量進行全方位的跟蹤和處理,攝像機可以任意移動。真三維虛擬演播室的虛擬背景與真實前景結合更為完美,但價格高,硬件要求高,操作也較復雜適合做文藝綜合類欄目。而兩維半虛擬演播室技術相對簡單,性價比好,比較適合于中小電視臺的新聞,專題等節目,系統只對對應的廣角位圖進行實時處理,產生背景輸出,跟蹤系統只對攝像機的推拉搖移進行跟蹤和處理,攝像機不能移動。二維半系統配置較低,價格比較便宜,操作簡便,適合做新聞訪談、證券報道、天氣預報類型的欄目。
    各中小電視臺在選購時應充分考慮不同類別虛擬演播室的特點,結合本臺的資金、原有設備、場地等實際情況。我臺根據臺里的實際情況選購了一套二維半的奧維迅AVSET 虛擬演播室,用來搭建虛擬演播室的演播室面積為50m2左右,目前臺里大部分欄目都在該演播室進行錄播,節省了節目制作成本而且大大提高了演播室的利用率和自辦欄目的質量。
    我臺的虛擬演播室具備以下如下的實用特點:(1)隨著計算機的技術發展,特別是這幾年基于PC機圖形硬件卡的突飛猛進,一些原來只有在大型SGI工作站上才能夠實現的功能,現在已經可以在 PC平臺上實現。(2)有時候真實演播室的空間是比較小的,攝像機在拉開或搖動的情況下,藍幕以外的東西會進入鏡頭,而主持人還在藍幕以內,這時通過內部的鍵遮擋手段,可以將場景延伸到沒有藍幕的部分,即所謂無限藍箱功能。這個功能對于利用面積較小的演播室來達到大演播室的效果非常有用。(3)可以在同一個場景中同時實現一個以上的虛擬大屏幕,大屏幕可實現豐富多彩的特技效果。(4)精確的攝像機傳感技術。精確的傳感和快速的場景跟蹤對于演播室系統非常重要,在鏡頭的推拉移動過程中,可以控制虛擬場景的同步變化。(5)可對全場景實時渲染,通過虛擬物件的實時調整,可將三維虛擬場景中的物體置于演播人物前,實現演播人物在三維場景中的穿越和前景遮擋。(6)開放的數據接口,可支持國際上著名的三維建模軟件制作的三維場及其他可擴展功能。
    目前,制約虛擬演播室廣泛應用的瓶頸是產品的性能、價格,但隨著計算機技術和視頻技術的迅速發展,虛擬演播室的性能將更加完善,價格會不斷下降。因此,虛擬演播室廣泛應用于中小電視臺只是一個時間問題。一旦虛擬演播室產品的價格降至20~30萬人民幣時,就會如雨后春筍般涌進各中小電視臺。

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