高清真三維虛擬演播室系統(tǒng)

真三維虛擬演播室系統(tǒng)(XUVS)集成了三維虛擬場景渲染、視頻摳像合成、視頻采集、課件采集、虛擬搖臂、自動導(dǎo)播、導(dǎo)播錄像、鏡頭時軌、效切換、字幕鍵控、網(wǎng)絡(luò)直播等功能。

基于雙渲染引擎設(shè)計的實時廣播級虛擬演播系統(tǒng)。同時有兩個三維引擎在渲染，每個引擎獨立控制，能夠同時輸出多機位渲染合成信號，幾十種機位切換特技效過渡效果。提供虛擬搖臂和機械光柵旋轉(zhuǎn)編碼兩種跟蹤模式。雙路三維虛擬大屏幕電視墻，支持多種視頻及圖像格式。動態(tài)場景實時在線任意編輯。模塊化設(shè)計，操作方便。

主要特點：

1) 虛擬演播

u 空間矢量線性色鍵摳像，自然、真實，輸入輸出流均以場頻方式處理，無撕裂、夾幀，前后景切換同步準(zhǔn)確，可以完成對陰影、透明/半透明物體和煙霧的完美摳像。

u 雙虛擬渲染引擎同步工作，分別控制，多機位場景任意加載，實時在線編輯；

u 三維虛擬渲染引擎功能強大，實時渲染場景面數(shù)高達幾十萬個三角面以上，貼圖紋理量幾百兆以上，貼圖分辨率256*256至4096*4096任選。

u 實時全場景反走樣技術(shù)，徹底地消除了鋸齒狀邊緣，圖像信噪比高，抗閃爍性好，清晰自然、細膩真實，虛擬場景與前景人物融合自然，真實感強。

u 利用3Dsmax等三維建模軟件，場景建模無約束，大場景、大幅畫、多效，任意發(fā)揮。

u 三維場景實時在線編輯功能，能夠?qū)崟r地修改場景中三維物體的位置，紋理，材質(zhì)，空間等屬性，無需返回3DMAX中進行修改。

u 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、方向和大小，可以更換貼圖。

u 支持虛擬燈光，燈光的方向，發(fā)射點，顏色等參數(shù)能夠?qū)崟r調(diào)整。

u 允許用戶自建材質(zhì)、紋理、模型、粒子等效果模塊。除了系統(tǒng)提供的基本粒子模板外，可以根據(jù)需要通過對粒子基本參數(shù)的調(diào)整得到各種效果。

u 關(guān)鍵幀動畫功能，對場景中的關(guān)鍵幀物體可全部、部分播放控制。

u 動態(tài)無限藍箱功能，當(dāng)攝像機超出籃背景范圍時，可以用一個遮擋信號使超出籃箱范圍的部分仍可以完整的疊加虛擬場景，邊緣無明顯接縫和干擾。

u 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，直接拖入場景視窗使用。

u 虛擬搖臂無軌跟蹤模式，無需測量和計算，無需限定物理攝像機和節(jié)目主持人的空間位置，系統(tǒng)瞬間識別自動適應(yīng)初始化定位和景深自動匹配技術(shù)；

2) 視頻采集

u 高支持八通道高標(biāo)清視頻源，視頻源用戶自定義，可以設(shè)置通道序號、通道名。

u 4個通道的前景藍箱、綠箱信號虛擬機位，每個機位均支持無軌推拉搖移搖臂跟蹤系統(tǒng)。

u 2個通道外視頻信號、2個通道本地硬盤信號、2個通道IP流媒體信號輸入。

u 視頻輸入支持高標(biāo)清HD/SDI、HDMI。

u IP流媒體輸出入支持UDP、RTSP、RTMP等多種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。

u 視頻源包括教師課件，攝像機信號、以及圖片、MP4媒體文件等。

u 視頻文件播出可設(shè)定出入點，以及播出、暫停、停止等控制模式。

u 視頻文件播出支持自動、手動兩種播出方式。

3) 音頻采集

u 采集教師、學(xué)生、媒體播放或課件聲音。

u 支持八個音軌調(diào)音、一個主輸出調(diào)音。

u 支持任意通道聲音混音，混音源可實時調(diào)整混音比例。

u 支持混音延時修正。

u 支持通道音源靜音。

4) 視音頻錄制

u 視頻編碼：標(biāo)準(zhǔn)H.264；音頻編碼：AAC。

u 錄像碼率可設(shè)置。

u 支持高八路資源和一路導(dǎo)播同時錄像。

u 支持一鍵啟動、停止節(jié)目錄制；支持錄像時長顯示。

u 完整記錄每一次導(dǎo)播切換斷點，并可實時調(diào)整斷點位置。

u 自動輸出可編輯工程文件。

5) 導(dǎo)播

u 導(dǎo)播模式：手動/半自動/自動模式。

u 支持多種自定義效。

u 支持任意虛擬機位之間的效切換功能。

u 支持虛擬機位和外視頻、本地媒體播放之間的效切換功能；

u 外視頻及本地媒體播放，即支持任意多路虛擬大屏幕，同時也支持通道之間效切換。

u 支持JPG、PNG格式臺標(biāo)。

u 支持圖片字幕和文本字幕疊加。

u 支持外接專用虛擬搖臂導(dǎo)播鍵盤。

6) 跨平臺直播

u 采用標(biāo)準(zhǔn)RTMP協(xié)議、HLS視頻流、RTSP流，同時支持Windows、Android、IOS。

u 錄播軟件內(nèi)建Web服務(wù)器與流媒體服務(wù)器。

u 支持單機直播。

u 支持向FMS、MMS、HLS等直播服務(wù)器推送直播流。

u 支持網(wǎng)頁收看直播，客戶機無需安裝任何插件。

主要功能：

1) 色鍵參數(shù)設(shè)置：

主要完成系統(tǒng)設(shè)備中色鍵器的各種摳像參數(shù)設(shè)置。選擇所要設(shè)置的攝像機，根據(jù)實時的摳像效果對各參數(shù)進行調(diào)整和設(shè)置。

參考色：設(shè)置摳像參數(shù)各項值,調(diào)整摳像效果，包括亮度Y、色差U、色差V值的調(diào)整及背景區(qū)域擴張、邊緣銳化等優(yōu)化處理效果。工作模式：包括正常摳像、直通前景、直通背景、前景摳像及前景灰度，調(diào)整參數(shù)時可根據(jù)需要進行選擇。平鋪模式支持機械跟蹤方式、無軌模式支持無軌跟蹤方式。

裁剪區(qū)域（無限藍箱）：根據(jù)需要可對前景畫面從上邊界、下邊界、左邊界、右邊界四個方位進行裁剪，突破對藍箱的限制。保存、加載參數(shù)：保存設(shè)置好的摳像參數(shù)值，或?qū)⒈４婧脜?shù)值直接加載調(diào)用。

2) 三維場景編輯

2 基本編輯功能：

基本編輯功能包括：新建、打開、保存、選擇、鎖定編輯、視角旋轉(zhuǎn)、視角平移、視角遠近、鏡頭焦距、恢復(fù)視角缺省值、鎖定物體、移動物體、縮放物體、旋轉(zhuǎn)物體、恢復(fù)物體缺省值、燈光顯示隱藏、添加物體等。

2 添加物體

系統(tǒng)支持添加普通物體、內(nèi)置物體、幾何物體、摳像物體、三維場景等多種三維物體模式。

可通過“新添物體”來導(dǎo)入自定義編輯好的場景或物體到系統(tǒng)中方便日后使用。

2 場景快捷編輯

通過該右鍵菜單可以快捷的對場景物體進行鎖定、刪除、貼圖替換、綁定電視墻等一系列操作。綁定電視墻可以為選擇場景物體綁定虛擬電視墻；貼圖替換可以為選擇場景物體替換貼圖。

2 場景保存及素材預(yù)覽

系統(tǒng)支持在素材預(yù)覽窗口中查看選擇素材內(nèi)容；可以將當(dāng)前編輯的場景保存到本地目錄并且入庫存儲方便日后使用；場景庫中看到三維場景的縮略圖；可以將三維場景快速加載到編輯區(qū)域。

3) 屬性設(shè)置及時軌編輯

可以對三維場景中的三維場景以及物體的所有屬性通過屬性框的交互模式進行實時設(shè)置?？梢栽O(shè)置場景屬性、物體屬性以及燈光屬性等三維屬性參數(shù)，可以通過選項框選擇物體并編輯其屬性。

通過時軌編輯框可以對場景動作進行可視化動態(tài)編輯；可以為不同的場景及物體添加不同的時軌控制軌跡，系統(tǒng)共支持四種時軌運動軌跡，包括：顯示隱藏軌跡、ALPHA軌跡、縮放軌跡、運動軌跡。顯示隱藏軌跡主要編輯場景及物體的顯示或隱藏；ALPHA軌跡主要編輯場景及物體的淡入、淡出漸變過程；縮放軌跡主要編輯場景及物體大小變化；運動軌跡主要編輯場景及物體空間移動效果。

添加動作添加一個新的動作到相應(yīng)的物體軌道上，其缺省時間為該空白區(qū)域的長度或一部分。刪除動作可從場景及時軌上刪除某物體動作；刪除物體可從場景及時軌上刪除某物體；修改動作屬性值可更新該動作屬性。系統(tǒng)可以通過在場景編輯窗口用鼠標(biāo)拖動物體運動或旋轉(zhuǎn)，或在屬性窗口中手動修改動作屬性參數(shù)，編輯軌跡動作的起始與結(jié)束。

4) 虛擬大屏幕及字幕控制

虛擬大屏幕及字幕控制主要實現(xiàn)三維虛擬大屏幕電視墻視頻紋理場頻速度貼圖以及字幕通道實時鍵控疊加。

2 虛擬大屏幕控制：

視頻編排添加素材、編輯素材等功能。素材支持JPG、GIF、BMP、TGA、AVI、MPG、M2P、WMV及VOB等多種格式的圖像及視頻文件。場景預(yù)覽支持播出、暫停、快進及入出點設(shè)置功能?？赏ㄟ^關(guān)鍵幀截取當(dāng)前圖片或視頻畫面作為素材的縮略圖。場景編排可分別選擇電視墻1及電視墻2，編輯需要播放的素材列表。節(jié)目信息顯示表單中選中素材的詳細信息，包括：路徑名稱、節(jié)目時長、出入點、文件類型及是否循環(huán)。

2 字幕控制：

字幕編排實現(xiàn)字幕、角標(biāo)、臺標(biāo)的添加、刪除、及播放順序調(diào)整?？蔀楫?dāng)前字幕、角標(biāo)通過快照生成關(guān)鍵幀。

5) 輸出控制臺

輸出控制臺主要完成系統(tǒng)色鍵合成信號以及視音頻輸入信號等多路信號導(dǎo)播切換輸出控制，實時在線監(jiān)視任意機位的虛擬合成效果；包括：輸出控制、外視頻播出控制、虛擬搖臂控制、切換機位選擇、機位切換控制以及跟蹤、字幕開關(guān)控制等多種控制功能。

支持持多種自定義效，任意虛擬機位之間的效切換功能，虛擬機位和外視頻、本地媒體播放之間的效切換功能；外視頻及本地媒體播放，即支持任意多路虛擬大屏幕，同時也支持通道之間效切換。支持JPG、PNG格式臺標(biāo)。支持圖片字幕和文本字幕疊加。支持外接專用虛擬搖臂導(dǎo)播鍵盤。

輸出控制控制支持是否采用外視頻掩膜的模式輸出。本地視音頻文件播放支持播出、停止、暫停、循環(huán)的播出方式。虛擬搖臂實現(xiàn)對三維場景合成輸出信號的水平、垂直以及鏡頭遠近的實時在線無軌跟蹤調(diào)整。

通過效控制窗口選擇常用特技效，系統(tǒng)提示當(dāng)前選擇的切換特技效果。支持立即的不使用效的幀同步切換，或者是使用當(dāng)前選擇效的特技切換。特技切換的時間長度由設(shè)定的效時間控制，也可通過模擬T型拉桿來手動控制效切換時間長度。

6) 調(diào)音臺：

支持跟隨、混音兩種音頻輸出控制方式。全采集教師、學(xué)生、媒體播放或課件聲音。支持八個音軌調(diào)音、一個主輸出調(diào)音。支持任意通道聲音混音，混音源可實時調(diào)整混音比例。支持混音延時修正。支持通道音源靜音。