Pro4真三维在线虚拟演播室系统

　　PRO4真三维在线虚拟演播室特点：

（1）多通道设计，支持1-12摄像机位，支持通道完整纪录。
（2）高标清兼容，广播级技术指标。
（3）虚拟电视大屏：虚拟背景中可以任意布置虚拟的电视大屏幕，用于播放外接入视频信号、VGA信号以及本地视频文件、动画文件、图形文件、PPT文件等，虚拟大屏可以切换至全屏。可手拍操作键盘快捷键顺序播放插入虚拟大屏的视频等文件；
（4）无轨跟踪技术：无需操作摄像机，通过软件模拟实现摄像机的推拉摇移拍摄动作，虚拟背景也跟随对应变化，可通过键盘快捷键操作虚拟摄像机。

（5）无限蓝箱技术：当摄像机拍摄超出蓝箱范围时，无限蓝箱技术能够将被拍摄到的蓝箱以外的物体用三维背景遮挡住，不会造成节目画面穿帮。
（6）在无轨跟踪状态下，可实虚实物体倒影、阴影、镜像等特技效果。
（7）支持视频/音频文件、幻灯片、图形图片、流媒体、桌面程序、标题、网⻚导入，支持HTML5协议⻚面图像/声音，支持IP访问，支持RTSP、SRT、NDI拉流
（8）预警功能：实时监控GPU、CPU、内存等使用情况
（9）支持视频、音频、图形图片等实时监视、特效切换、硬切换，云台控制，直播/录制，字幕叠加、特技特效等
（10）切换转场：支持直切、淡入淡出、变焦、擦除、幻灯片、⻜入等多个预设转场效果，同时支持2种自定义转场特效。
（11）图层叠加：可自定义创建复杂的图层/字幕，内置多种标题模版，可制作实时字幕/比分，支持从Adobe Photoshop PSD导入图层。
（12）视频录制：支持PGM最终画面录制，格式支持AVI、WMV、MP4等多种格式。
（13）视频拉流：支持SRT、NDI、RTSP等多种拉流形式，支持断流自动重连。

（14）虚拟集：可编辑的4个内置全运动虚拟相机预设位置，支持高质量色键抠像，支持蓝箱绿箱抠像，支持自建虚拟集场景。
（15）支持画中画功能。

（16）支持多通道录制功能。
（17）支持延迟播出，最大120秒延时播出功能。

（18）支持建立竖屏工程，进行竖屏直播。

（19）支持对通道素材分辨率、帧率、像素格式、图像对比度、色调、亮度、饱和度进行独立调整。
（20）支持通道叠加。

（21）支持手机远程控制主机字幕、导播等功能。

（22）支持手机TALLY灯功能。

（23）支持全制式全分辨率，HD1080P60/50/25、1080I60/50、720P60/50。

PRO4真三维在线虚拟演播室系统工作原理

　　PRO4真三维在线虚拟演播室系统的构成可以大致分为如下几大模块：

（1）切换器：完成摄像机前景信号的切换工作，受控于PRO4真三维在线图形工作站串口信号；

（2）同步信号分配器：完成外来同步型号的分配，分别将同步信号分配给PRO4真三维在线图形工作站、切换器以及预留给用户摄像机的三个同步信号输出口；

（3）视频输入模块：将两路色键输出的视频信号进行10bit广播级数位采集输入处理；

（4）色键1、2：运用领先的色键抠像算法，将两路前景数据流进行实时的抠像处理并产生相应前景画面的键和填充数据信息；

（5）传感信息采集处理模块：采用机械光电传感跟踪方式，采集摄像机平摇、俯仰、镜头推拉六个方位的动作信息；

（6）活动视频采集模块：实时采集输入的活动视频信号，并作10bit广播级数位处理，以用于建立虚拟场景视频窗口；

（7）活动机位背景渲染及前背景叠加模块：采用先进的计算机图形运动跟踪算法，根据预设的虚拟摄像机轨迹关键帧，实时渲染生成动态虚拟背景和动态键屏蔽信息，并与前景键和填充数据信息进行合成处理，实现前景抠像人物与虚拟场景具备合理空间透视关系的完美结合；虚拟摄像机镜头进行广域航拍的全运动过程中，真实摄像机拍摄的前景人物实现同步联动、精准定位和合理的屏蔽关系，真实与虚空间结合得天衣无缝。此外，该模块还需要控制摄像机切换模块，当虚拟背景进行不同视角背景切换的时候，同时发出控制信号给摄像机切换模块，切换至相应视角的前景摄像机。

（8）广角机位背景渲染及前背景叠加模块：根据传感信息采集模块送来的真实摄像机动作参数，将广角虚拟背景实时渲染生成与真实摄像机动作一致的虚拟场景和屏蔽关系，并完成各个机位的各种三维和二维对象、符合不同机位透视关系渲染工作，最后与前景键和填充数据信息进行前背景的合成处理。此外，该模块也还需要控制摄像机切换模块，当虚拟背景进行不同视角背景切换的时候，同时发出控制信号给摄像机切换模块，切换至相应视角的前景摄像机。

（9）DVE特技切换及字幕叠加模块：对两路合成信号进行DVE特技切换处理，并在最终输出信号上叠加字幕图文。

（10）音频采集延时模块：对演播室现场音频实时采集并作相应延时处理输出，以保证虚拟演播室视音频信号音画同步，无需配备外置音频延时器。

　　现以PRO4真三维在线虚拟演播室系统单渲染引擎、四机位、双通道、多大屏（一路外接视频、两路本地视频）系统为例，对其如下所示系统结构图进行说明。

创新色键技术 精美抠像效果

　　采用事先对前景信号进行色键抠像处理，然后产生前景键和填充信息，由背景渲染模块实现合成输出的构架，是实现无摇臂导轨、进行大范围航拍效果的技术基础。同时，精美的前景物体抠像效果完全达到广播级的视频质量，真实物体的边缘处理更为细腻，与虚拟背景之间的配合更加真实自然，合成图像质量比传统色键器更胜一筹，可确保水、玻璃杯、烟雾、阴影等半透明物体的色键抠像，获得真实的场景迭加效果。

产品定位及应用场景

　　电视台新闻、财经、体育、娱乐、天气预报及访谈类节目等

　　学校远程教学系统的虚拟教室制作

　　工矿企业等用户宣传片的制作