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虚拟演播室系统

二维半虚拟演播室系统

来源:新杰电子网站   时间:2011-4-28   Tag:二维 虚拟 演播 演播室 系统   点击:
产品说明
二维半虚拟演播室系统(VS-VSCENE)是华视恒通公司针对电视台和影视制作机构专门设计的实时广播级虚拟演播系统,内置多通道色键扣像卡,多通道视音频逐帧延时器,实现完全独立参数控制的多机位虚拟演播系统。
实时双路三维虚拟大屏幕电视墙,支持多种视频及图像格式。支持三维背景视频在三维空间中的上下、左右以及前后的空间位置实时变换,场景制作及更换简单便捷。

系统功能特点

         精美的背景图像生成:实时全场景反走样技术,彻底地消除了锯齿状边缘使生成的场景更加平滑、细腻、真实。
         高质量色键器:高级的空间矢量线性色键抠像自然、真实,输入输出流均以场频方式处理,无撕裂、夹帧,前后景切换同步准确,可以完成对阴影、透明/半透明物体和烟雾的完美抠像。
         实时的大屏幕虚拟电视墙:实时视频纹理三维贴图技术,以场频速度实时生成,可以对电视墙进行随意的移动和变形处理,并实现虚拟视频窗与全屏幕外视频画面的自由特技切换。
         动态无限蓝箱功能:当摄像机超出篮背景范围时,可以用一个遮挡信号使超出篮箱范围的部分仍可以完整的叠加虚拟场景,边缘无明显接缝和干扰。
         丰富多彩的特效功能:可以在虚拟大屏幕中播放AVI动画文件,可以在场景中实现雨、雪、喷泉等特技效果。
         多通道自由切换:可以实现多通道场景输出,接入切换台即可完成各种特技切换功能。
         模块化的系统设计:模块化设计,稳定性高,包括:素材管理模块、素材编辑模块、总控模块、系统参数设置、色键参数设置以及延时参数设置模块等。
         合理的硬盘播放列表管理模块,可以针对播放素材进行入出点的编辑,方便的存储播放列表文件供下次播放调用。
         多格式输入输出:GENLOCK输入:复合端子BNC;前景信号输入:Y/C、复合视频、模拟分量、数字分量;合成信号输出:复合视频、模拟分量、数字分量;
         支持多路前景输入音频,两路虚拟大屏幕输入音频,以及硬盘播出文件音频的音频混音均衡输出控制功能;
         支持前景信号在三维背景空间中位置及大小实时调整;支持背景视频在三维空间中上下、左右以及前后的位置实时调整。

系统结构原理

以双机位双大屏VS-VSCENE虚拟演播室系统为例,对其工作原理进行说明。系统支持两路活动外视频同时输入。
摄像机拾取的包含蓝幕背景的前景信号送入系统中的视音频延时器,进行音、视频同步的延时控制,经过同步后的前景视音频信号输入到色键抠像模块,通过设定的抠像参数完成前景抠像功能。
背景图形生成器生成用于合成的三维背景信号,两路外接视音频信号通过视音频采集卡输入到背景生成模块,对其分别进行三维的任意变形拉伸处理,并且其在三维空间里的位置任意可调,形成三维的虚拟大屏幕,虚拟大屏幕的播出内容,外接视频与本地硬盘视频任意切换。背景图形生成器生成的三维背景信号与色键抠像卡生成的前景抠像信号进行全面的融合,生成最终的合成信号。
两路前景信号、两路外接视频信号以及本地硬盘信号所对应的音频信号统一在音频均衡混音模块中处理,并根据现场的需求输出最终的音频信号。

系统结构如下图所示:

二维半虚拟演播室系统

软件系统功能

虚拟演播室主机控制程序对系统的各项参数进行设置,并进行场景编排、实时控制播放。包括系统参数设置、抠像参数设置、场景编排及实时控制四部分。

1、系统参数设置

此模块主要负责对系统的初始参数进行设置,具体设置包括:
         设置切换器的类型及控制端口号,若系统使用两台及以上摄像机机位,则需要配置切换台来控制每台摄像机最终合成信号的切换输出。
         摄像机输入信号->TOPACK-CK板卡->切换器连接设置,设置每台摄像机所对应的TOPACK-CK抠像卡号及切换器通道号。
         设置混音卡的卡号,混音卡有四路声音输入,可分别输入:主持人音频、外视频1音频、外视频2音频及硬盘媒体音频。
         系统中最多可设置两路外视频,通过采集卡来实现,可在外视频信号预览框中预览当前输入外视频信号。
         设置系统素材的存储目录,在场景编排中添加的素材自动存入此目录下。
 

二维半虚拟演播室系统

2、抠像参数设置 

此模块主要进行抠像参数设置,选择所要设置的摄像机,根据实时的抠像效果对各参数进行调整和设置。
         参考色:设置抠像参数各项值,调整抠像效果,包括亮度Y、色差U、色差V值的调整及背景区域扩张、边缘锐化等优化处理效果。
         工作模式:包括正常抠像、直通前景、直通背景、前景抠像及前景灰度,调整参数时可根据需要进行选择。
         输入视频参数:选择输入的视频类型,包括S-VIDEO、复合视频(CVBS)及分量视频(P Pb Pr),可扩展SDI(嵌入音频)接口。
         输出视频参数:设置输出视频的亮度、对比度及饱和度。
         裁剪区域:根据需要可对前景抠像从左、右、顶和底四个角度进行裁剪。

二维半虚拟演播室系统

3、场景编排

此模块主要负责添加素材、编辑摄像机和电视墙的播放表单。
         素材显示图表:显示当前素材库中所有的素材的缩略图信息,素材支持JPG、GIF、BMP、TGA、AVI、MPG、M2P、WMV及VOB等多种格式的图像及视频文件。
          添加:选择要使用的素材,将素材添加到指定的素材库中,系统同时自动生成该素材的缩略图。
          删除:删除不用的素材。
         场景预览:用来预览素材显示图表中的素材,支持播出、暂停、快进及入出点设置功能。文件预览时,可通过关键帧截取当前图片或视频画面作为素材的缩略图。
         场景编排:可分别选择摄像机1、摄像机2、电视墙1及电视墙2,为选择的设备编辑需要播放的素材列表。编辑表单中的图片及视频文件可在场景预览中进行实时预览设置。
          保存:保存编辑完成的素材表单。
          删除:删除表单列表中素材。表单中正播及已播的素材不能删除。
          上移/下移:对表单中的素材进行顺序调整。
          节目循环:设置表单中需要循环播放的素材。
          节目信息:显示表单中选中素材的详细信息,包括:路径名称、节目时长、出入点、文件类型及是否循环。
 

二维半虚拟演播室系统

4、实时控制

此模块负责实时播出控制,包括控制对应的摄像机背景及电视墙视频内容的播出、多机位摄像机的切换、音频模式的选择及电视墙效果的设置等。

二维半虚拟演播室系统

 
         背景信号预览框:实时预览当前背景信号,包括背景及电视墙信号。背景信号预览支持上下、左右、前后的实时移动,用鼠标选中需要移动的背景信号,滑动鼠标即可调整背景信号的输出视角。背景信号移动支持加解锁功能,锁定的背景信号不可移动。
         摄像机场景控制:摄像机场景表单显示当前选中摄像机的场景表,包括素材序号、名称、时长及是否循环等属性值。选中表单中要播的背景图片,按F1触发播放,若没有设置循环,表单中素材将顺序播出。
         电视墙控制:电视墙控制框中显示电视墙的节目表单,显示所选中电视墙的节目表,选中表单中要播放的节目,按F2触发播放。
         电视墙的播放效果可以进行调整设置,选择要调整的电视墙,按下鼠标左键拖动,调整电视墙三维效果;同时按下SHIFT键+鼠标调整电视墙在三维背景中的位置。
         重设位置可将电视墙恢复到初始设置,位置保存可保存电视墙设置后的效果,边框用来设置电视墙边框采用贴图形式。
         电视墙可选择是否全屏播放以及正常播出,即电视墙从全屏播放恢复到正常显示。
         自动切换抠像模可以设置电视墙从全屏切换到正常播放时自动切换为抠像模式。
         系统可分别设定输入的前景视音频信号的视频延时、音频延时范围,以及选择当前的输出机位视频信号。
         前景信号视频输入延时范围为1-4帧,前景信号音频输入延时范围为40ms-160ms。
         系统支持仅主持人及混音两种音频输出模式。仅主持人只输出主持人的声音,混音是将混音卡四路音频输入混合输出,支持声音大小调节、静音功能。
         系统自带三种电视墙边框设计底图,用户也可自行设计电视墙边框图片,图片格式为JPG、BMP,图片大小建议值810*600(大于720*576)。左边为电视墙边框图库,可添加或删除图片。选择要使用的边框图,右边显示该图及电视墙画面范围,若需要调整范围,可选择自定义进行调整。
  

二维半虚拟演播室系统

 

系统配置

二维半虚拟演播室系统标准配置(每增加一个机位,系统可以增加一路色键通道卡,轻松实现多机位多通道虚拟演播室系统)

 

序号
名 称
配 置 及 功 能 说 明
1
VS-VSCENE
虚拟演播服务器
华硕X58主板\CORE酷睿 I7 CPU\2G DDR3 * 1内存\320G SATA系统盘\ 1T SATA素材盘\讯景9600独立显卡\DVD刻录光驱\400W磐石电源\4U工控一体机箱
广播级双通道视频采集卡
广播级音频混音播出卡
VS-VSCENE虚拟演播系统软件V4.0
2
色键器(内置)
TOPACK-CK3000 (模拟复合、S-V、模拟分量,支持视音频延时功能)
3
色键通道卡(内置)
TOPACK-CK1000 (模拟复合、S-V、模拟分量,支持视音频延时功能)
4
虚拟演播专用帧同步视音频切换器
VS-AVS 4*2

效果图

 
 

二维半虚拟演播室系统

 

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