B110房间虚拟直播室方案.doc

威佳视4机位虚拟演播室项目方案书北京威佳视科技有限公司北京市西二环菜户营58号财富西环2606-8室 （邮编：100054） 电话: 010 63356382/63356783/63357655传真: 63357655-812电子邮件: 目录1前言22VIX虚拟演播简介23VIX虚拟演播产品独特功能54. VIX真三维虚拟演播室与其它虚拟演播室的比较95. VIX虚拟演播应用类别及产品图示106VIX虚拟演播配置与指标127VIX虚拟演播内置色键器FD卡的主要性能指标148选用VIX虚拟演播室的理由15-1前言所谓虚拟演播室，就是利用计算机产生出虚拟的三维背景和道具，然后通过视频合成系统将演员与其进行合成，最后生成全三维、真人与虚拟布景和道具融合的效果。采用虚拟演播室技术，可以制作出任何想象中的布景和道具。无论是静态的，还是动态的，无论是现实存在的，还是虚拟的。这只依赖于设计者的想象力和三维软件设计者的水平。许多真实演播室无法实现的效果，对于虚拟演播室来说，确是“小菜一碟”。例如，在演播室内搭建摩天大厦，演员在月球进行“实况”转播，演播室里刮起了龙卷风等等。现在有的电视台已经起用了虚拟主持人，并且成为了明星，他们不仅可以配合真人的主持人主持节目，而且还可以单独主持节目。这些都是虚拟演播室创造性的体现。虚拟演播室的产生，给视频节目制作、电视广播带来了一场革命。2VIX虚拟演播简介三维虚拟演播室有两种方法可以实现：一是在摄像机镜头及轨道加传感装置，利用系统资源来运算跟踪所获取的前景摄像机的运动参数。由于每一帧虚拟背景只有20ms的绘制时间，所以要求系统具有很高的性能。这种方式计算量大，做到实时十分困难。另一种方法是预生成三维背景，即要首先制作好背景的三维模型，然后预先定义好摄像机的运动和参数设置，根据这些数据生成每台虚拟摄像机的视图画面，最后运用色健将前景和相应的虚拟背景结合起来。这种方式可以生成比较真实的虚拟背景，但技术难度高。VIX虚拟演播室采用的是后一种高新技术，它是由北京威佳视公司采用享誉国际的高科技真三维核心板卡而向国内推出的系统。其主要特点是：l 操作极其简便，一人即可实现多机位的节目演播工作。l 抠像品质优异、适应性强，即使是用普通摄像机 (如3万多元的HDV FX1e)也可照常工作。l 无需使用真实摇臂就可以实现大摇臂效果。l 可实现虚拟主持人模式，可使直通视频中的人物信号能如同在3D Studio Max中的物件一般被弯曲或变形。l VIX虚拟演播室内含快捷二维软件，可快捷、简易地实现演播操作。l 性价比业界最优。威佳视公司是一个专注于研发广电产品和系统的专业性公司。公司位于北京市高科技园区。公司下设新产品研发部、系统集成部、虚拟演播室工程部、播控工程部、市场销售部、生产中心等部门，形成了科研、开发、生产、销售、服务、维护的一整套完善体系。威佳视主要产品包括：虚拟演播室系统、非线性编辑系统、网络流媒体系统、媒体资产管理系统、数字硬盘播出系统等面向电视台的各种数字视频产品的集成和开发。公司拥有强大的售前、售中、售后技术支持体系，设有24小时技术服务热线，为广大用户提供及时、周到、细致的技术服务。 公司合作伙伴：威佳视公司是美国高清新锐CINEFORM的中国区总代，韩国DARIM唯一的国内技术合作伙伴，美国AMD公司的广电行业核心结盟伙伴，并与NIVIDA、ADOBE等软件公司和国内的正兴、冠华大型系统集成公司及业界其他同行建立了良好的业务合作关系，并以其良好的产品和售后服务，得到了广电客户的一致好评和认可。公司客户：中央电视台数字频道、国家奥组委、北京电视台、中国教育电视台、泰国中文电视台、各行业电视台机构、八一电影制片厂、中国审计署培训中心等上百家用户。公司发展目标：充分发挥在广电领域的研发、生产、销售的优势，紧紧抓住广电行业数字化、网络化、高清化以及国内电视节目制播分离的契机，建成中国最大的电视技术产品和艺术产品的提供商。并且把自主研发品牌的产品打入国际市场。虚拟演播室是北京威佳视公司自主研发的核心产品，我们经过慎密的考察，决定弃用镜头传感的方式，代之以虚拟摄像机技术，板卡采用俄罗斯前军工产品，在此基础上我们推出了Vix虚拟演播室，并在国内外市场上取得了成功。我们的虚拟演播室客户包括：l 秦皇岛市电视台l 天津港电视台l 青岛莱山电视台l 安徽蒙城电视台l 北广传媒AOB频道l 泰国中文电视台l 加拿大温哥华HYM电视台l 国家审计署l 中央民族大学l 西北政法大学l 等等。威佳视公司工程施工和服务力量雄厚。所有我们虚拟演播室用户的工程都是我们自己技术人员承建的，此外，我们负责承建了北京天上人间俱乐部迪厅视频工程、邯郸矿务局非编网络机房等工程。3VIX虚拟演播产品独特功能l 系统包含快捷和高级两种不同的使用程序，可同时满足快捷、简易操作及复杂的调节控制和效果。这两种软件分别是V8和VS，分别都有中英文界面，我们在国内外市场同步销售。在本方案中，我们把它们集成在同一系统内，这样，使快捷使用和高级、复杂操作相得益彰。国内目前无同类产品可做到这一点。l 快捷软件内具有多机位的切换，每个机位与摄像机视角绑定对应。多个机位在同一界面上显示，随意无缝切换，为国内首创。l 快捷背景有动态和静态，直观显示在主界面上，拖拉操作即可实现实时播出。l 可用鼠标随意调节电视墙大小和位置。l 二维场景制作方便，仅用bmp及avi格式即可。一般技术人员都可以轻松掌握场景的制作。l 高级三维程序采用虚拟摄像机技术，无需轨迹传感，安装、使用简便VIX虚拟演播不需要昂贵的摄像机轨迹传感器来模拟虚拟摄像机的运动与变焦。它可使用无限多虚拟摄像机，在三维场景中任意运动、变焦，而摄像机本身保持不动。这大大降低了安装要求及培训时间。一个操作人员，即使是他接触时间不长，也会方便地操作本系统。操作人员用键盘、鼠标和手柄既可执行预设的节目单，也可进行修改。这一点为世界首创，无竞争对手。l 使用独创的多通道软硬件结合的色键，抠像效果好、适应性强VIX虚拟演播系列产品配有独创的实时抠像单元，它品质优异，即使是家用DV (S端子连接)或背景、照明不怎么理想也可照常工作。而竞争对手产品对环境要求很苛刻，这样一来，它们的系统造价就相对而言非常庞大。其先进的算法即使是对半透明、精细物质、烟雾、或影子也可辨别。它的硬件渲染器功能异常强大，可实时把三维物件或动画渲染成全D1分辨率，32位彩色的视频。此外，它使用非常简便。那些复杂的抠像运算只通过一个”Auto Key”按钮即可实现。当然，系统也对高级使用者提供了各种参数供手动调节。l 轻松实现大摇臂效果VIX虚拟演播室由于采用了虚拟摄像机技术，这使得创意的实现手段非常灵活，无需额外设备投入就可轻松实现大摇臂效果。l 高度集成VIX虚拟演播内置切换台和音频延时器。无须再另外添加这些设备，因此，一机多用，高度集成。l 使用简便操作极其简便，摄像机定好后不再动它，用户仅需点击按钮即可实现机位的切换、移动。或者可以用操纵杆控制，一人即可实现多机位的节目演播工作。l 支持VGA直接采集、直通实况及回放视频文件VGA直接采集进VIX虚拟演播系统作为背景视频是任何其他虚拟演播室所做不到的，它可用于高质量的会议、培训、讲学。当把视频与3D图像相混时，VIX虚拟演播可使使用者把直通视频粘贴到虚拟场景中的物件表面。最多可支持两路实况直通视频及多路AVI/MPEG视频，全D1分辨率或低一些。VGA卡是采用英国产品，这一功能是选件。l 虚拟主持人效果当把视频与3D图像相混时，VIX虚拟演播可使直通视频中的人物信号能如同在3D Studio Max中的物件一般被弯曲或变形。此外，主持人可用一个动画角色来代替，其动作可通过鼠标、操作手柄来即时控制。l 世界首创的第三代课件制作工具由于Vix虚拟演播室能实现各种不同类型的虚拟创意，而且支持人可以被幻化，所以，用它做课件制作工具可使课件栩栩如生，实现用其他手段所不能实现的现场效果，如天文、地质、实验等。l 用户遍布世界各地VIX虚拟演播产品为世界各地（包括中国、美国、日本、韩国等）的近100家用户所采用，涉及电视台，教育，企业等各行业。l 产品荣获国际技术创新大奖由于VIX虚拟演播杰出的性能，它在国际广电展NAB 2002中获Pick Hit国际技术创新大奖。没有一种国内产品能获此等殊荣。VIX虚拟演播产品其它特性l 三维演播室系统的视频输出质量达到广播级的要求，能够应用于电视节目的制作。l 系统能够实现多路虚拟电视墙视频开窗。在不同机位看到的虚拟电视墙均能保持正确的三维透视关系。l 在虚拟演播室系统中能够实现实时渲染具有数万个以上的带纹理三角片的三维场景，能够在虚拟摄像机推、拉、摇的运动情况下，保证场景渲染的平滑，稳定。l 具备强大的三维场景实时编辑功能，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，无须返回到3D MAX等三维建模软件进行。l 系统支持虚拟灯光，灯光的方向，发射点，颜色等参数能够实时调整。l 系统要提供库管理方式，允许用户自建材质、纹理、模型、粒子等效果模块，并且这些效果模块可以作为“物体属性”应用于其他任意虚拟场景中的三维物体，允许用户自己利用库模型搭建属于自己的三维虚拟场景，而不需要掌握复杂的3DMAX、MAYA等建模软件。l 图形渲染引擎支持全场景实时反走样，具备OPEN GL硬件加速能力，采用32位真彩色。l 采用高质量的硬件抠像，产生自然的边缘，保证前景轮廓无闪烁、无黑边，实现自然过渡。并能同时实现对阴影、头发丝、透明体和烟雾的色键处理，使合成效果更加真实。l 界面设计友好，易于操作和掌握。l 系统稳定可靠、扩展性强，易于升级换代。l 具有中文界面操作简单易学,方便使用人员使用。l 具备完善的售后服务体系，能提供及时的技术支持。4. VIX真三维虚拟演播室与其它虚拟演播室的比较性能VIX虚拟演播国内厂家 3D国外厂家 3D图形平台OPEN GLOPEN GLOPEN GL显示模型矢量模型矢量模型矢量模型场景范围360度 任意空间360度 任意空间360度 任意空间场景复杂度 8万6-8万三角形面片5万三角形面片移动机位不需要移动摄像机本身轨道机械传感网格初始定位快捷，无须复杂操作麻烦麻烦电视墙视频开窗多路不同活动视频，电视墙有3D属性多路不同活动视频，电视墙有3D属性多路不同活动视频，电视墙有3D属性任何属性实时编辑可以（可对三维场景中物体的空间坐标属性，材质，纹理，虚拟灯光，实时调整）有限有限模型库管理可以（提供丰富的场景库管理，用户可以方便的自己搭建三维模型，材质库，动作库）有限不可以内置音频延时器有没有没有VGA实时进背景可以（选件）不行不行5. VIX虚拟演播应用类别及产品图示VIX虚拟演播应用类别类别很广，既可以是很严肃的、追求逼真的节目，也可以是很虚幻的，实景所不具备的场景，例如：l 新闻、气象、专题访谈l MTV、娱乐节目（主要是用其强大的抠像功能及独特的虚拟摄像机技术）l 世界首创的第三代课件制作工具（主要是用其杰出的性价比及独特的虚拟摄像机技术）l 移动演播室（主要是用其高集成度、安装、使用简便这一特性）l 产品广告制作（独特的三维物件叠加功能）l 企业宣传片的制作l 一般虚拟节目场景图例：l 新闻类l 生活类l 影视类l 娱乐类l 气象类6VIX虚拟演播配置与指标标准版：4机位，双通道，分量/S端子/复合输入VIX虚拟演播真三维虚拟系统配置序号型号设 备 描 述数量1主机Intel 双核 CPU，配套主板，DDR2内存1G，Nvidia高级显卡，160G系统硬盘，250 G素材硬盘，450W专业电源，标准4U工业控制机箱1套2主机配件19液晶显示器13刻录光驱14超薄键盘15光电鼠标16国际视频硬件内置色键器（含实时抠像卡）17实视渲染卡18专用接口线缆19场景推拉摇移控制器110接口专业外置接口面板；输出接口盒211软件Win2000/XP操作系统 1 12VIX虚拟演播输入信号补偿软件113抠像微调软件114VIX VS/V8三维虚拟系统软件115辅助系统音频延时系统116多镜头切换系统1VIX虚拟演播系统技术指标：l 每秒1亿5千万个三角面片的运行速度l 全屏反走样l 实时各向异性过滤（抗锯齿）l 硬件渲染缓冲（256MB）输入视频格式：全模拟或CCIR-656数字视频，D1效果；外部 AVI，MPEG，WMV；1/2D1效果；支持PAL或NTSVC制式输出视频格式：全模拟色域或4：2：2数字视频，D1效果；支持PAL或NTSVC制式视频输入接口：l 复合（BNC）：高达4个 (1.0 Vp-p, 75 Ohm)l S-端子：高达4个 Y: （1.0 Vp-p, 75 Ohm; C: 0.286 or 0.3 Vp-p at burst level, 75 Ohm）l YUV分量： 高达4个 （Y: 1.0 Vp-p, 75 Ohm; C: 0.286 or 0.3 Vp-p at burst level, 75 Ohm）l SDI: 选件，达2个 (SMPTE 259M-C, 270 Mbps)视频输出接口：l 预监：复合（BNC）+ S-端子l 主输出：复合（BNC）+ S-端子，或复合（BNC）+ YUVl 复合（BNC）： 1.0 Vp-p, 75 Ohml S-端子： Y: 1.0 Vp-p, 75 Ohm; C: 0.286 or 0.3 Vp-p at burst level, 75 Ohml YUV分量： Y: 1.0 Vp-p, 75 Ohm; C: 0.286 or 0.3 Vp-p at burst level, 75 Ohml SDI: 选件，达2个 (SMPTE 259M-C, 270 Mbps)7VIX虚拟演播内置色键器FD卡的主要性能指标色键的优劣直接决定虚拟演播室系统的生产质量的好坏。为了使同一节目中的演员、实物道具和虚拟背景之间可以相互动态遮挡，实现演员在虚拟或实际物体后方或前方行走，要求色键具有纵深方向的信息，即虚拟摄像机到每个像素的距离。使用传统的色键技术，将演员从蓝色幕布中提取出来的同时产生一个前景遮挡信号即键信号，然后通过深度键发生器求出色键的深度值。VIX虚拟演播系统采用FD数字色键。高质量的数字色键针对画面的三个分量（Y，B-Y，R-Y）的每一路进行处理，并分别产生一个线性键。这种将一个色键分为三个键来处理的方法，可以允许保留更多的图像细节。FD的数字色键处理是在前后景间作混合而非切换，前后景先分别处理，然后再相加产生合成图像,在处理时它不用限制整体信号。传统的键采用的是非相加的混合，在前后景之间做切换，这种方法的局限性就是没办法将透明或半透明的前景物体叠加到背景上，而同时还要透过它看到背景。FD的数字色键处理提供了以下的功能：1） 全线性的遮挡：用于消除硬边缘，所有在前景图像中的图像虚化、清晰细致的图像、透明度以及影子都将在最后合成中重新生成。2） 屏幕矫正：用于对不均匀的蓝屏幕、蓝布景，以及污点的调整，保证最后的合成完美无缺。3） 噪点消除（Grain Killer）: 对前景中的蓝屏和绿屏中的噪点进行过滤，不影响前景图像。4） 自动处理：点击任意污染区域，自动地对噪点消除（Grain Killer）控制进行调整。5） 外部色块: 提供了一个外部生成的冗余色块（garbage matte），填充指定的非蓝区域。6） 闪烁抑制：自动消除蓝屏幕闪烁或前景图像溢出，进一步控制过渡的溢出。由于FD色键具有以上特点，特别适合于虚拟演播室的应用，可以保证图像合成的最后质量。8选用VIX虚拟演播室的理由l 系统稳定可靠、案例多VIX虚拟演播室采用国际成熟的核心板卡和软件，系统在世界各地广泛使用。威佳视公司直接发展的客户包括泰国中文台、蒙古国家电视台、北广传媒移动电视、国家审计署、中央民族大学等。l 适用性VIX虚拟演播集成度很高，重要的周边设备都通过内置来实现。对摄像机也不挑剔，色键卡在任何环境下都可很好的适应，其它的虚拟系统正相反，它们必须指定昂贵的演播室摄像机。条件稍不符合就不能用。l 易用性本系统操作简便，仅需点击按钮或操纵操控杆即可。这一特点尤其对电视台以外的企事业单位特别受欢迎，因为一般而言非电视台单位不会常备有专门的技术操作人员，系统易用性好可大大提高设备的使用率。相对于其它演播室，VIX虚拟演播每次调试时间短，中途场景更换容易，抠像、输出均可实时同步完成。l 一人即可操作一旦调试完毕，摄像机位置就固定，我们就无须再动摄像机的镜头或位置，所有推拉摇移、换场景等动作均可