高清虛擬演播室建設(shè)方案

劉帥

虛擬演播室介紹

新維訊XUVS虛擬演播室系統(tǒng)采用無軌跟蹤技術(shù)，內(nèi)置色鍵摳像，一臺設(shè)備可完成無軌跟蹤、摳像、多鏡頭切換、圖文包裝等功能，XUVS虛擬演播室主要針對一些中小型節(jié)目或者行業(yè)用戶，系統(tǒng)可支持2路攝像機信號輸入，或者是不同角度的虛擬場景機位，*演播室機位的切換要求，摳像效果細膩，邊緣自然。

系統(tǒng)具有三維空間、三維模型和三維跟蹤，廣播級圖像輸出，可同時實時渲染數(shù)十萬個三角面片、兩百多兆紋理貼圖、全部類型的燈光及指數(shù)型光照模型、多路活動視頻，因此可以實現(xiàn)大場景、精細化、色彩豐富、任意組合的虛擬光效及特技效果的虛擬場景，系統(tǒng)穩(wěn)定性強，建模人員可以無所顧及的以任意復(fù)雜度逼真建模。系統(tǒng)的功能極為強大，視圖軌跡編輯，基于軌跡的播出控制，任意虛擬物體、虛擬燈光、特技效果均可按場頻進行任意運動、旋轉(zhuǎn)和縮放，而且它們的屬性也都可以實時調(diào)整。

序號 產(chǎn)品名稱

1 蘋果IPad無線控制端（可選）

2 新維訊XVS真三維虛擬演播室渲染服務(wù)器

3 新維訊XVS-虛擬系統(tǒng)控制服務(wù)器

4 音頻延時器

5 1U外置獨立色鍵

6 新維訊虛擬演播室系統(tǒng)軟件                                             

產(chǎn)品保修證

新維訊系列虛擬演播室軟件使用*書

系統(tǒng)拓撲

系統(tǒng)功能特點

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分離式架構(gòu) 

高清虛擬演播室建設(shè)方案

采用控制服務(wù)器與渲染服務(wù)器分離真正意義上保證了系統(tǒng)的安全，控制服務(wù)器用于節(jié)目制作時的指令控制，圖形工作站用于場景渲染和輸出。兩個任務(wù)明晰，保證了渲染時的率。圖形渲染服務(wù)器是虛擬演播室系統(tǒng)背景輸出的核心處理設(shè)備，系統(tǒng)安全穩(wěn)定、節(jié)目輸出的質(zhì)量和效果與圖形渲染工作站的渲染效率和效果是密不可分的，控制服務(wù)器與渲染服務(wù)器的分離式系統(tǒng)架構(gòu)保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的同時，也將圖形渲染服務(wù)器的渲染效能*化，避免發(fā)布指令，如：機位切換、場景調(diào)整與編輯等專業(yè)應(yīng)用對節(jié)目背景渲染輸出的影響。目前，國內(nèi)外主流虛擬演播室系統(tǒng)都采用這種連接方式。

控制服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)連接虛擬渲染系統(tǒng)，即使控制服務(wù)器出現(xiàn)故障，也不會影響正常播出。也可升級熱備份，針對渲染或控制都可以實現(xiàn)。

IPad控制

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系統(tǒng)支持平板電腦IPad或安卓系統(tǒng)，手機進行控制，功能包括：輸入切換，虛擬機位切換，大屏幕實時切換，在節(jié)目制作過程中可自由選擇控制方式。

的圖形工作站 

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新維訊虛擬演播室系統(tǒng)采用圖形工作站配置，保證系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運行，圖像的渲染色彩絢麗真實，圖像不抖動、無撕裂、不拖尾。在虛擬攝像機的移動過程中不出現(xiàn)馬賽克、不模糊。使制作完成時輸出的圖象質(zhì)量達到廣播級的要求，能夠非常*的應(yīng)用于廣播電視節(jié)目的制作。通過真實攝像機的信號直接輸入到系統(tǒng)中，無須再做多余的調(diào)整，便可直接輸出合并后完整的圖像效果。

渲染能力 

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 新維訊超清虛擬演播室具備4K/HDR全流程的制作能力，利用4K虛擬摳像技術(shù)，可拍攝像素4倍于高清1080P的影像，其技術(shù)遠遠超過傳統(tǒng)高清影像。圖像品質(zhì)可以全面突破SDR（標準動態(tài)范圍）界限，分辨率方面大大超出HD水平。 系統(tǒng)    支  持10-bitSD/HD/2K/UHD，6Gb/s4:2:2和3Gb/s4:4:4SDIHDMI信號的輸入輸出，分辨率支持2160p30。

渲染服務(wù)器支持全場景實時抗鋸齒，具備硬件加速能力，采用32位真彩色，幾何處理能力高達每秒3億個三角形，每秒處理像素300億。

系統(tǒng)具備強大的圖形渲染能力，渲染速度zui高可達到60000個三角形/場。輸出圖像保證32位真彩色，平滑、穩(wěn)定、清晰度高，沒有抖動、裂像、粗糙等現(xiàn)象。輸出的三維場景始終無鋸齒、閃爍或抖動現(xiàn)象；三維場景和動畫，通過圖形    工作站輸出不失真，無需重新調(diào)整。

無軌切換運動 

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初始定位簡單、快捷，定位后各機位間關(guān)系正確，推拉、搖、俯仰、變焦等操作過程中前后背景不會出現(xiàn)相互漂移、停頓等異?，F(xiàn)象，攝像機反復(fù)運動后不會產(chǎn)生累計誤差。

模擬機位功能，單臺攝像機可以模擬6個機位效果?？勺杂稍?個機位之間切換，運動。 

超級色鍵摳像

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系統(tǒng)支持內(nèi)置、外置色鍵器。采用色度空間中的色度矢量處理方法，能夠?qū)⒁I去的顏色矢量與視頻信號中的每個點的顏色矢量進行精確運算，在生成8bit線性鍵的同時還能進行消色和補色處理，使人物和物體的邊緣能夠與場景良好地結(jié)合，顯示的色鍵效果。值得一提的是，這種色度矢量處理方法生成的8bit線性鍵能夠?qū)崿F(xiàn)半透明物體如玻璃和煙霧的色鍵處理，同時其消色功能還能糾正由于藍幕造成的人物皮膚上的淡藍色反光。這種色鍵器的色鍵效果清晰自然，虛擬場景與人物自然融合，保證整個虛擬演播室系統(tǒng)的真實感，并且進一步提高系統(tǒng)的集成度和性價比。

系統(tǒng)支持內(nèi)置色鍵器和外置色鍵器，可以和國內(nèi)外任何一家的色鍵器進行匹配。系統(tǒng)摳像具有背景色偏移、溢出色偏移、溢出通道、色鍵通道等多種參數(shù)調(diào)節(jié)，摳像效果清晰自然，虛擬場景與人物自然融合，保證整個虛擬演播室系統(tǒng)的真實感，并且進一步提高系統(tǒng)的集成度和性價比。

外置色鍵

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前景信號輸入： SD/HD/Ultra HD 4K*2

前景信號輸出： SD/HD/Ultra HD 4K*2

鍵輸出：SD/HD/Ultra HD 4K*2

格式：720p50、 1080i50、 1080p25、1080p50、 

SD:525/60或625/50

2160p23.98、2160p24、2160p25、2160p29.97

色彩空間

REC 601、REC 709、REC 2020。

視頻采樣 4:2:2 10bit

色彩精度 4:2:2 10bit

同步基準：模擬黑場：bi-level或tri-level

工作溫度：-20度~+35度

機箱：標準1U高度鋁制機箱

電源：200~240V AC

功耗：≤45W

無限藍箱

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系統(tǒng)具有無限藍箱功能，邊緣無明顯接縫和干擾，即使攝像機大范圍搖動也不會“穿幫”。藍箱定位簡便快捷，只需在安裝過程中記錄一次藍箱位置即可，無需針對每套場景重新定位無限藍箱的位置，使無限藍箱的概念更加廣泛，操作更加方便。

當攝像機鏡頭拍攝超出藍幕范圍時，系統(tǒng)可對超出藍幕范圍信號進行裁剪，使超出藍幕范圍的部分仍然可以完整的疊加虛擬場景，邊緣無明顯接縫和干擾。只要演播人物的主題不超出藍幕的范圍，攝像機的鏡頭范圍可以超出藍幕的范圍，這個功能對于面積較小的演播室來達到大演播室的效果是非常有用的。

交互文件

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虛擬演播室的場景設(shè)計由計算機三維設(shè)計軟件完成，因此我們的設(shè)計方案中盡可能多地兼容了諸如3DMAX、Softimage、MAYA等多種三維建模軟件制作的場景；

系統(tǒng)具備全面和廣泛的兼容性，支持多種動態(tài)紋理，支持3ds、.wrl等多種三維場景描述格式，包括材質(zhì)、燈光、紋理、動畫效果都可以正確導(dǎo)入。支持二十多種圖像格式，如BMP、DDS、GIF、PNG、TGA、TIF等，并且支持分層導(dǎo)入PSD圖像，每層圖像保持其創(chuàng)作空間相對位置。

場景大屏幕

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虛擬場景中可以開多個大屏幕電視窗口，其中至少應(yīng)該可以回放4路不同的視頻節(jié)目。且電視窗中播放的視頻素材應(yīng)滿足目前電視臺制作機房節(jié)目源的儲存方式，盡可能地允許錄像帶素材、視頻素材等；

新維訊超清虛擬演播室不但支持多個大屏幕電視墻功能，同時*技術(shù)使電視墻能以任意曲面方式開窗，使電視墻的視頻畫面能無縫地顯示在場景中任意曲面的物體上，如內(nèi)凹曲面、圓柱、圓錐等，可產(chǎn)生更虛幻的效果，有更強的視覺沖擊力和感染力，更加吸引人。 電視墻的信號來源可外部信號輸入（如攝像機、錄像機、播放器、工作站等），也可來源于本地的視音頻、圖片文件。

支持各種常用格式視頻文件的播放，如AVI、MPEG、DV、DV25和QuickTime等，及多個視頻文件同時播放?？梢詫⒁曨l流和視頻素材混合，也可以將HD和SD格式的視頻混合輸入

場景設(shè)置

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可以隱藏、顯示場景中任意子模型，可以隨時調(diào)整子物體的位置、方向和大??；

NDI輸入

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基于IP的SDI

可直接通過網(wǎng)絡(luò)輸入任意一臺電腦質(zhì)量高達8bit的屏幕信號，局域網(wǎng)均可。

配置文件存儲

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支持配置文件調(diào)入各種場景，節(jié)目場景設(shè)計完成后，可直接保存，方便下次節(jié)目錄制，支持拖拉調(diào)入場景，直接拖入場景視窗即可使用；