高清真三维虚拟演播室系统

高清真三维虚拟演播室系统

真三维虚拟演播室系统集成了三维虚拟场景渲染、视频抠像合成、视频采集、课件采集、虚拟摇臂、自动导播、导播录像、镜头时轨、特效切换、字幕键控、网络直播等功能。

基于双渲染引擎设计的实时广播级虚拟演播系统。同时有两个三维引擎在渲染，每个引擎独立控制，能够同时输出多机位渲染合成信号，几十种机位切换特技特效过渡效果。提供虚拟摇臂和机械光栅旋转编码两种跟踪模式。双路三维虚拟大屏幕电视墙，支持多种视频及图像格式。动态场景实时在线任意编辑。模块化设计，操作方便。

主要特点：

1) 虚拟演播

u 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。

u 双虚拟渲染引擎同步工作，分别控制，多机位场景任意加载，实时在线编辑；

u 三维虚拟渲染引擎功能强大，实时渲染场景面数高达几十万个三角面以上，贴图纹理量几百兆以上，贴图分辨率256*256至4096*4096任选。

u 实时全场景反走样技术，彻底地消除了锯齿状边缘，图像信噪比高，抗闪烁性好，清晰自然、细腻真实，虚拟场景与前景人物融合自然，真实感强。

u 利用3Dsmax等三维建模软件，场景建模无约束，大场景、大幅画、多特效，任意发挥。

u 三维场景实时在线编辑功能，能够实时地修改场景中三维物体的位置，纹理，材质，空间等属性，无需返回3DMAX中进行修改。

u 可以隐藏、显示场景中任意子模型，可以随时调整子物体的位置、方向和大小，可以更换贴图。

u 支持虚拟灯光，灯光的方向，发射点，颜色等参数能够实时调整。

u 允许用户自建材质、纹理、模型、粒子等效果模块。除了系统提供的基本粒子模板外，可以根据需要通过对粒子基本参数的调整得到各种效果。

u 关键帧动画功能，对场景中的关键帧物体可全部、部分播放控制。

u 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。

u 支持配置文件调入各种场景，节目场景设计完成后，可直接保存，方便下次节目录制，支持拖拉调入场景，直接拖入场景视窗使用。

u 虚拟摇臂无轨跟踪模式，无需测量和计算，无需限定物理摄像机和节目主持人的空间位置，系统瞬间识别自动适应初始化定位和景深自动匹配技术；

2) 视频采集

u 最高支持八通道高标清视频源，视频源用户自定义，可以设置通道序号、通道名。

u 4个通道的前景蓝箱、绿箱信号虚拟机位，每个机位均支持无轨推拉摇移摇臂跟踪系统。

u 2个通道外视频信号、2个通道本地硬盘信号、2个通道IP流媒体信号输入。

u 视频输入支持高标清HD/SDI、HDMI。

u IP流媒体输出入支持UDP、RTSP、RTMP等多种网络传输协议。

u 视频源包括教师课件，摄像机信号、以及图片、MP4媒体文件等。

u 视频文件播出可设定出入点，以及播出、暂停、停止等控制模式。

u 视频文件播出支持自动、手动两种播出方式。

3) 音频采集

u 全方位采集教师、学生、媒体播放或课件声音。

u 支持八个音轨调音、一个主输出调音。

u 支持任意通道声音混音，混音源可实时调整混音比例。

u 支持混音延时修正。

u 支持通道音源静音。

4) 视音频录制

u 视频编码：标准H.264；音频编码：AAC。

u 录像码率可设置。

u 支持最高八路资源和一路导播同时录像。

u 支持一键启动、停止节目录制；支持录像时长显示。

u 完整记录每一次导播切换断点，并可实时调整断点位置。

u 自动输出可编辑工程文件。

5) 导播

u 导播模式：手动/半自动/自动模式。

u 支持多种自定义特效。

u 支持任意虚拟机位之间的特效切换功能。

u 支持虚拟机位和外视频、本地媒体播放之间的特效切换功能；

u 外视频及本地媒体播放，即支持任意多路虚拟大屏幕，同时也支持通道之间特效切换。

u 支持JPG、PNG格式台标。

u 支持图片字幕和文本字幕叠加。

u 支持外接专用虚拟摇臂导播键盘。

6) 跨平台直播

u 采用标准RTMP协议、HLS视频流、RTSP流，同时支持Windows、Android、IOS。

u 录播软件内建Web服务器与流媒体服务器。

u 支持单机直播。

u 支持向FMS、MMS、HLS等直播服务器推送直播流。

u 支持网页收看直播，客户机无需安装任何插件。

主要功能：

1) 色键参数设置：

主要完成系统设备中色键器的各种抠像参数设置。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。平铺模式支持机械跟踪方式、无轨模式支持无轨跟踪方式。

裁剪区域（无限蓝箱）：根据需要可对前景画面从上边界、下边界、左边界、右边界四个方位进行裁剪，突破对蓝箱的限制。保存、加载参数：保存设置好的抠像参数值，或将保存好参数值直接加载调用。            

2) 三维场景编辑

? 基本编辑功能：

基本编辑功能包括：新建、打开、保存、选择、锁定编辑、视角旋转、视角平移、视角远近、镜头焦距、恢复视角缺省值、锁定物体、移动物体、缩放物体、旋转物体、恢复物体缺省值、灯光显示隐藏、添加物体等。

? 添加物体

系统支持添加普通物体、内置物体、几何物体、抠像物体、三维场景等多种三维物体模式。可通过“新添物体”来导入自定义编辑好的场景或物体到系统中方便日后使用。

? 场景快捷编辑

通过该右键菜单可以快捷的对场景物体进行锁定、删除、贴图替换、绑定电视墙等一系列操作。绑定电视墙可以为选择场景物体绑定虚拟电视墙；贴图替换可以为选择场景物体替换贴图。

? 场景保存及素材预览

系统支持在素材预览窗口中查看选择素材内容；可以将当前编辑的场景保存到本地目录并且入库存储方便日后使用；场景库中看到三维场景的缩略图；可以将三维场景快速加载到编辑区域。

3) 属性设置及时轨编辑

可以对三维场景中的三维场景以及物体的所有属性通过属性框的交互模式进行实时设置。可以设置场景属性、物体属性以及灯光属性等三维属性参数，可以通过选项框选择物体并编辑其属性。

通过时轨编辑框可以对场景动作进行可视化动态编辑；可以为不同的场景及物体添加不同的时轨控制轨迹，系统共支持四种时轨运动轨迹，包括：显示隐藏轨迹、ALPHA轨迹、缩放轨迹、运动轨迹。显示隐藏轨迹主要编辑场景及物体的显示或隐藏；ALPHA轨迹主要编辑场景及物体的淡入、淡出渐变过程；缩放轨迹主要编辑场景及物体大小变化；运动轨迹主要编辑场景及物体空间移动效果。

添加动作添加一个新的动作到相应的物体轨道上，其缺省时间为该空白区域的长度或一部分。删除动作可从场景及时轨上删除某物体动作；删除物体可从场景及时轨上删除某物体；修改动作属性值可更新该动作属性。系统可以通过在场景编辑窗口用鼠标拖动物体运动或旋转，或在属性窗口中手动修改动作属性参数，编辑轨迹动作的起始与结束。

4) 虚拟大屏幕及字幕控制

虚拟大屏幕及字幕控制主要实现三维虚拟大屏幕电视墙视频纹理场频速度贴图以及字幕通道实时键控叠加。

? 虚拟大屏幕控制：

视频编排添加素材、编辑素材等功能。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。场景预览支持播出、暂停、快进及入出点设置功能。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电视墙1及电视墙2，编辑需要播放的素材列表。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。

? 字幕控制：

字幕编排实现字幕、角标、台标的添加、删除、及播放顺序调整。可为当前字幕、角标通过快照生成关键帧。

5) 输出控制台

输出控制台主要完成系统色键合成信号以及视音频输入信号等多路信号导播切换输出控制，实时在线监视任意机位的虚拟合成效果； 包括：输出控制、外视频播出控制、虚拟摇臂控制、切换机位选择、机位切换控制以及跟踪、字幕开关控制等多种控制功能。

支持持多种自定义特效，任意虚拟机位之间的特效切换功能，虚拟机位和外视频、本地媒体播放之间的特效切换功能；外视频及本地媒体播放，即支持任意多路虚拟大屏幕，同时也支持通道之间特效切换。支持JPG、PNG格式台标。支持图片字幕和文本字幕叠加。支持外接专用虚拟摇臂导播键盘。

输出控制控制支持是否采用外视频掩膜的模式输出。本地视音频文件播放支持播出、停止、暂停、循环的播出方式。虚拟摇臂实现对三维场景合成输出信号的水平、垂直以及镜头远近的实时在线无轨跟踪调整。

通过特效控制窗口选择常用特技特效，系统提示当前选择的切换特技效果。支持立即的不使用特效的帧同步切换，或者是使用当前选择特效的特技切换。特技切换的时间长度由设定的特效时间控制，也可通过模拟T型拉杆来手动控制特效切换时间长度。

6) 调音台：

支持跟随、混音两种音频输出控制方式。全方位采集教师、学生、媒体播放或课件声音。支持八个音轨调音、一个主输出调音。支持任意通道声音混音，混音源可实时调整混音比例。支持混音延时修正。支持通道音源静音。