虚拟演播室系统设计方案

乐呈4K虚拟演播室系统是一个集成分立的一体化系统，它包括了场景渲染主机、同步分配器、前景信号延时器、色键器以及合成信号切换器，全部集成在一个机架系统中，只需要将摄像机的信号联到系统上，将大屏幕信号源连到相应的输入端，然后输出一个视频信号给你的录像机或者切换台就可以了。

可以事先通过3DMAX,Softimage,Maya等工具不限时地对场景进行渲染，场景中物体边缘的反走样、光线跟踪、镜头特效等都可以运算得非常到位。虚拟演播室操作人员可以不用对场景的技术细节进行考虑，从而可以集中精力对节目本身进行创作，无场景复杂程度及其它因素的限制，可以充分发挥创作者的创意。

系统提前进行场景渲染，边缘反走样会做得非常好，合成场景信号时，计算机有足够的能力进行大屏幕和一些三维物件的边缘反走样处理，从而保证了整个系统的实用性。 系统采用特殊的数字信号处理方式，即使把图像放大四倍仍然保持很高的图像质量，通过有效的插值算法，可以保证镜头推拉、俯仰、平摇过程中背景的平稳变化，加上丰富的大屏幕切换特技、无限蓝箱、深度键等实用功能，可以满足大部分节目制作的需求。

系统总体方案的设计包括多个方面：

系统总体结构图的设计

对于每种产品，系统的总体结构图都有多个方案可以采纳，每种方案都有各自的特点，有的方案仅能实现部分功能，有的方案需要高昂的系统硬件成本，因此，结合实际需求，选取性能/价格比最高的总体结构图是整个系统搭建的基础。设计过程中还要充分考虑系统的便于升级的特点。

系统总体硬件的搭配选取

基于系统的总体结构图选取相对应的硬件设备，应考虑硬件的功能特点、成本、适用范围等，使得系统的内部硬件传输图像信号无损，对外接口具有良好的兼容性，考虑同各种模拟、数字标清、数字高清以及制式等视频的易升级性、兼容性。

系统总控界面的设计及同各部分的控制接口

系统包含多种硬件设备，其中很多都是需要软件控制的。我们采用C/S结构设计，使得系统的总体控制全部集中在控制机上，需要根据系统的操作流程和用户习惯对界面进行分层布局设计，让界面显得功能强大、层次清晰又便于操作。同时设计控制机和其它设备的远程控制，根据对实时性、稳定性等不同要求设计传输的方式、优先等级。

系统功能模块的时序图及优先级排列

数字化虚拟演播室系统的一个突出特点为视频图像实时生成，通常用作电视节目的实时生成，这就要求系统全部的功能特点都是以场频为单位的，在一场（20ms）的时间内系统必须完成诸如外设备控制、跟踪采集、摄像机定位、外视频采集以及虚拟物体、虚拟场景、虚拟灯光、三维特技、虚拟大屏幕的图像渲染等全部功能，对实时性要求很高。因此，需要对全部功能模块的执行时间、执行顺序、优先等级进行严格分析，精确排序，并采用多线程、多进程、指定CPU渲染、开设缓冲区、设定线程优先级等方法进行处理。

北京乐呈科技有限公司主要从事广电影视专业设备及相关产品的研制开发、生产和集成，为客户提供专业的解决方案和运维服务。

产品有：后期机房搭建、后期存储、非编系统、调色系统、QTAKE系统、EVS现场录制系统、媒资系统、录播系统、BMD移动箱载导播等。

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