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演播室直播技术

演播室网络直播技术

解

决

方

案

_______________________ 先锋网络高清演播室应用交流

2013年2月于北京

第1章应用背景 (3)

1.1视频通信的普遍应用 (3)

1.2高清演播室直播平台简介 (3)

1.3先锋高清直播平台特色 (5)

1.4平台的技术指标 (5)

第2章应用需求概述 (6)

第3章解决方案设计 (6)

3.1系统设计原则 (6)

3.1.1 先进性 (7)

3.1.2 经济性 (8)

3.1.3 稳定性 (8)

3.1.4 高性能 (9)

3.1.5 开放性 (9)

3.1.6 可扩展性 (10)

3.2系统设计依据 (10)

3.3系统应用架构 (10)

3.3.1系统架构介绍 (11)

3.3.2高清直播应用模块构成 (11)

3.4终端用户界面 (22)

3.4.1 电脑端界面 (22)

3.4.2 电视机端界面 (22)

3.4.3 手机端界面 (24)

3.4.4 平板电脑界面 (25)

第4章方案所需设备清单 (26)

4.1硬件部分 (26)

4.2软件部分 (27)

第5章方案售后服务 (27)

5.1软件服务承诺 (27)

5.2硬件服务承诺 (28)

5.3系统扩展与升级 (28)

第6章方案总结 (28)

第1章应用背景

1.1视频通信的普遍应用

随时网络通信技术的进步和宽带网络的提速，网络视频在各个行业得到了越来越广泛的应用。

直观而生动的高清视频应用，可以极大地拉近用户之间的距离，并达到最好的交流效果，而且成本相对最低，所以得到了各行业用户的普遍欢迎。

此外，我们经过多年研究开发出的高清演播室P2P直播应用技术，不仅能够达到最好的视频编解码效果，而且为运营商节省了大量的带宽资源占用，能够以更低的投入创造出更高的价值，所以该方案具有极高的性价比。

1.2高清演播室直播平台简介

我们是由一群具有十多年流媒体开发经验的人员组成的团队，十多年来，我们一直致力于数字多媒体方面的技术创新与应用推广，通过为用户创造价值来实现自身的社会价值。

多年来，我们的团队专门从事流媒体技术和相关应用的研发。在业务形态上，从早期的基于PC终端的流媒体应用平台，发展到基于机顶盒终端的IPTV流媒体应用平台和基于移动终端的3G流媒体应用平台。

随着全国三网融合的快速推进，我们适时推出了高清活动直播发布平台，该平台以极高的性价比受到了用户的普遍欢迎。

高清P2P直播应用平台，是一种利用宽带网络采用以太网或DSL、无线网络等接入方式，为电视机、手机、PC等多种终端用户提供多种交互式的宽带视频业务。比如可以用于大规模活动直播、会议直播、赛事直播、网络远程教学、在线访谈等。整套系统基于公共互联网环境运行，能为用户提供最好的收视体验。

该平台基于Linux操作系统环境，具有电信级的安全性和稳定性，运行可靠，管理方便。由于采用自主研发的网格流媒体技术与CDN【多服务器内容分发与负载均衡】技术，使得该平台可以实现超大规模运营，并为运营商大大节省资源投入，与传统的非商用的流媒体系统相比较，更精确细化的算法使得文件块的请求

及校验传输更加准确，这样减少了大量的无效的请求及数据发送,大大节省了网络带宽的占用，深受合作伙伴和广大客户的高度评价。

【技术交流，请加 1918098288】

演播室信号采集设备连接图

演播室直播发布设备连接图

1.3先锋高清直播平台特色

1、服务器基于Linux平台部署，具有电信级的稳定性和可靠性，并且平台安

全性极强，服务器可以365天不间断运行。

2、支持大规模分布式部署，拥有高效的流媒体分发性能，支持多服务器、多

节点的负载均衡。

3、采用H.264高清编解码技术，以最少的带宽资源消耗达到最好的视频体验

效果。

4、采用P2P技术，充分利用用户端的计算能力和带宽资源，满足更高的并发

应用需求。

5、具有良好的扩展和升级能力，通过符合3GPP国际标准的流媒体服务模块

来支持移动终端的接入，如【iPhone、iPad等设备】，实现一套平台，多

终端同时访问。

6、在同样的用户规模情况下，我们的服务平台比其它同类平台节省40%的资

源；

7、前端编码和终端解码设备采用嵌入式架构设计，功耗低，稳定可靠，可以

365天不关机运行。

8、技术领先，采用国际上最先进的高清H.264编解码技术来构建整个平台，

具有广播级的编码质量。

9、编码服务器具有掉电记忆功能，并且启动时间极短。

10、平台支持多协议、多终端设备，为用户的应用带来极大便利。

11、平台支持3GPP R5、R6、R7标准，为移动流媒体应用提供核心技术保

障。

12、性价比高，平台建设费用低廉，支持通用硬件服务器部署，与其它厂

商【如，UT斯达康、中兴通信、华为等】的平台成本相比，费用不足他们

的1/6，真正实现了高清直播的平民化应用。

1.4平台的技术指标

1)网络协议：HTTP、HTTPS、Live-HTTP、P2P

2)视频编码：MPEG-4、H.264

3)音频编码：AMR、AMR-WB、AAC、MP3

4)操作系统：Linux

5)数据库：MySQL

6)视频分辨率： QCIF、CIF、QVGA、VGA、D1、480P、720P、1080P

7)单路码流：20Kbps~30Mbps

8)支持集群扩展

9)安全加密算法：1024位RSA

10)并发性能：单台服务器支持2000路标清视频并发访问

第2章应用需求概述

当前，我们需要搭建一个演播室直播发布平台，将演播室内的活动内容通过互联网进行实时发布，让遍布于全球各地的用户都可以通过互联网来收看到现场直播内容。此外，在有嘉宾互动类节目举办时，可以采用现场直播的方式将节目通过网络发布，网友可以和嘉宾通过网络互动，从而提高节目的观赏性和用户参与性。

此外，根据互联网发展规律，随着用户认知度的提升，网站用户访问量会呈现几何数的爆发式增长。因此，该平台设计之初就需要考虑到后期的扩容能力。从当前应用情况考虑，前期我们可以根据现有需求进行部署，后期可以在全国范围内随时扩容，满足应用规模不断增长的需要。系统在整体架构上要求具有良好的扩展性、极强的扩容性价比、极强的安全性和稳定性以及良好的用户体验效果。

第3章解决方案设计

3.1系统设计原则

从应用角度考虑，该平台要实现很高的安全性、可管理性、标准化，具备良好的控制性以及良好的系统扩充能力。针对于此，我们的设计原则如下：

3.1.1先进性

采用国际上最先进的高清H.264编解码技术来构建整个平台

在本项目中，我们采用广电级的视音频编码技术和设备，保障完美还原音视频质量，并且具有极高的图像压缩效率，1080P分辨率的高清节目源只需要3.5Mb/s码率，D1分辨率的标清节目源只需要700kb/s码率。因此它可以与国外广电设备厂商如草谷(GrassValley)、哈雷(Harmonic)、Envivio等公司的编码服务器产品相媲美。

我们原创嵌入式低功耗设计方案，保障系统具有极强的稳定性

在本项目中，我们提供的编解码设备均采用嵌入式Linux操作系统，这类系统的稳定性非常高，再加上我们采用低功耗的设计方案，1080P的便携式高清编码服务器整机功耗不超过3W，因此使得设备稳定性更强。

核心硬件设备采用军工器件生产，为设备在恶劣环境下的正常运行提供强有力的保障

我们生产的视频编码服务器、射频解调器设备主要元器件均采用军工器件，包括电容、电感、电阻、二极管、三极管等，这些器件可以耐得住-20℃ ~ +80℃的温差范围，因此对环境的适应性极强。

编码服务器具有掉电记忆功能，并且启动时间极短

我们的编码服务器产品具有掉电记忆功能，重新打开电源后即可正常工作，无须其它操作。而且设备启动时间只需要10秒，可以降低外界环境因素导致的系统故障时间。

我们的流媒体应用平台基于Linux操作系统开发和部署，具有电信级的稳定性与可靠性平台支持多协议、多终端设备，为用户的应用带来极大便利

我们的流媒体平台支持单播、组播、P2P等多种协议模式，用户可以根据自身的应用环境选择适合自己的协议模式。而且，我们的平台为用户提供类似【土豆网】的应用体验模式，不需要下载和安装第三方插件，更便于用户的使用。外加该平台支持HTML5等最新的技术标准，对PC终端、IP机顶盒、移动智能终端【iPhone、iPad、Android设备】均能完美支持，因此便于用户随时随地访问。

平台支持3GPP R5、R6、R7标准，为移动流媒体应用提供核心技术保障

具有极高的硬件资源利用率，单台服务器支持2000并发

我们的流媒体平台在底层进行了优化设计，对CPU、内存等硬件资源的利用率极高，因此使得单台通用配置的硬件服务器【双四核CPU、8G内存】即可支持2000并发用户。(不考虑服务器出口带宽的情况下)

支持多服务器级联和多节点负载均衡

该平台支持分布式的部署架构，用户可以随时增加服务节点扩容，而且多节点间具有负载均衡功能，从而使平台的资源利用效率达到最大化。

3.1.2经济性

对于同一层级的广播级编码服务器，我们与国内外厂商相比具有很强的价格优势

比如，国外的草谷(GrassValley)、哈雷(Harmonic)、Envivio、Talairity、EDbox，国内的北京数码视讯等设备厂商，我们的设备价格不足他们的1/4。

对于同一级别的服务平台，我们与国内外厂商相比具有很强的价格优势

比如，国内的IPTV厂商UT斯达康、中兴通讯、华为，国外的阿尔卡特、Tandberg、摩托罗拉等，我们的平台定价不及他们的1/6。因为我们的目标是推动IPTV高端技术的平民化应用。

我们的应用平台支持通用硬件服务器，不依赖于专有设备，为用户节省大量建设成本 3.1.3稳定性

Linux应用环境提供底层的稳定性

我们提供的解决方案，前端编码与终端解码设备、信号转换设备、流媒体服务平台均采用Linux 操作系统环境，与Windows平台相比具有更强的稳定性。

自适应流技术、智能续传技术提供应用层的稳定性

对于流媒体应用，我们自主开发了自适应流技术，它可以抵御网络带宽的抖动，从而保障流媒体传输的稳定性；加上我们研发的只能续传技术，能够在网络短时间断开的情况下保障内

容传输的连续性。

3.1.4高性能

线程池技术

该技术的应用使得服务器满足大量用户并发请求和提高整体服务性能成为可能，该技术要优于多进程技术上百倍，要优于线程独立创建方式上十倍。

内存池技术

内存池技术极大地提高了服务器内存利用效率。在服务器的磁盘I/O上我们创造了半缓冲技术，该技术要比完全缓冲占用的内存资源少，而比无缓冲速度快。每个并发流占用内存低于0.5M。

双通道前后向缓冲技术

当前视音频格式众多，每一种格式文件组织结构、媒体数据通道、媒体索引都不一样，文件码率也从几Kbps到几十Mbps不等，此技术深入研究每一种编解码格式，针对每种格式的特点预先分析，本地缓存摘要，智能创建与之匹配的前后向缓冲，满足高质量的流媒体资源点播需要。

它具有以下特点：

●创建与码率大小匹配的缓冲，按需分配网络资源；

●重定位位置直接从本地缓存的摘要中分析得到，通过双通道技术由服务器直接定位，减

少重定位文件时间；

●针对媒体交错编码格式中媒体数据时序前后混杂的特点，采用前后向缓冲技术，大大提

高数据命中率。

3.1.5开放性

适应各种网络环境

我们的应用平台考虑到了各种网络环境因素，包括局域网与广域网环境、单播与组播环境、DSL与以太网接入方式等，因此对于不同的网络环境均能给出合适的部署方式。

IPv6、IPv4双网支持

支持各种国际标准编解码算法

各种标准编解码算法：包括国际标准的MPEG1、MPEG2、及MPEG4、H.264等编码算法，音频支持MP3、ACC音频等算法

支持多种标准的网络协议

包括HTTP、UDP、RTP、RTSP、HLS等。用户可以根据自身的网络环境启用单播、组播或P2P传输方式。

提供标准的二次开发接口，方便与第三方应用系统对接

3.1.6可扩展性

平台支持分布式架构模式，可随时扩充服务器节点

支持内容分发【CDN】和负载均衡，可组建超大规模资源云平台

3.2系统设计依据

该系统在视频流编码方面采用符合国际标准的最先进的H.264编码技术，在传输上采用符合国际标准的流媒体传输协议和自主开发的P2P流媒体技术进行数据分发，降低投入成本，提高分发效率，使整个系统具备良好的弹性与可控性。

根据我们的实际应用情况显示，单台服务器可以支撑2000个以上用户的并发访问。

3.3系统应用架构

以下是平台网络架构图：【技术交流：请加 1918098288】

3.3.1系统架构介绍

?内容源：主要是获取各种直播采集编码设备的实时信号，以及现有的视音频文件，为平台实现视频直播和点播业务提供内容；

?视频平台：主要是负责直播信号源的分发和转播；

?业务管理：主要是对视频栏目，业务频道等进行审核、管理与发布；

?业务门户：主要是业务展示的窗口，为用户提供访问的业务界面；

?服务接口：主要是融合各种服务接口，为用户提供视频娱乐服务；

?网络承载：主要是视频传输的承载网络，实现视频内容的传播；

?终端层 :主要是访问视频的各类终端，包括有手机终端、电脑终端、IPAD终端等；

为了保证我们要实现的最终目标和效果，做好底层的架构设计至关重要。由于我们的方案以数字化IP网络为依托，节目内容需要实现全程数字化，所以要重点做好以下几个方面。

1、高清节目的数字化采集和编码；

2、数字化节目内容的大规模分发和传输；

3、终端对高清节目的接收和高品质回放。

3.3.2高清直播应用模块构成

视频直播应用主要由如下几部分构成：

1、前端采集编码设备：提供直播信号源的采集和编码压缩功能，并将信号推送到直播流媒体服务器上。

2、直播流媒体服务器：负责直播流的发布和转播分发功能。

3、WEB服务器：实现直播节目在PC终端上的展现。

4、PC终端：用户端的访问设备，通过这些终端实现对直播节目的接收和解码播放功能。

3.3.2.1节目的数字化采集和编码

这是实现该应用的首要环节，也是能够直接影响最终效果的关键环节，在这部分，我们要实现原始高清节目和标清节目的数字化采集和编码，通常情况下，我们的信号源主要从以下几种方式获取：

1、通过高清摄像机获取自办的节目信号；

2、通过广电的高清数字电视机顶盒获取；

3、通过卫星接收机获取卫星电视信号；

对于以上三种信号来源，高清节目的输出主要用到HDMI和SDI高清接口，标清节目的输出主要用到AV和S-Video；因此，我们需要一套设备将这些接口输出的信号采集下来并进行重新编码和压缩处理，并要保持原始的视音频品质，同时，我们要将原始几十兆码流的信号进行最大程度的压缩，以便于降低对带宽资源的消耗，节省宽带网络资源。实现这项功能，就需要用到我们的高清编码器，它能够实时地采集和压缩高清节目信号，采用最先进的H.264 高清编码技术，可以把几十兆的原始信号压缩到4~6M的低码流传送，并通过网络端口输出给内容分发和传输设备。同时，该设备还能向下兼容标清节目信号的采集和编码。

机架式高清编码服务器介绍:

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概述

MPEG-4 AVC/H.264高清编码服务器是一款专业的高清音视频编码产品。该产品支持几乎所有模拟及数字音视频输入接口，包括CVBS、YPbPr、SD/HD-SDI、HDMI视频输入接口、平衡/非平衡模拟音频及AES/EBU、HDMI、SD/HD-SDI嵌入音频输入接口。

该设备可对标清及高清的音视频进行编码，支持MPEG-4 AVC/H.264编码格式，具有极高的编码压缩效率及极佳的视频质量，可广泛应用于各种数字电视播出系统中。

主要特性

?支持H.264/AVC High Profile Level 4.0及H.264/AVC High Profile Level 3.0编码，先进的视频预处理算法

?音频编码支持MPEG1 Audio Layer 2

?支持CVBS、S-Video、YPbPr模拟视频输入

?支持HDMI，HD/SD-SDI数字视频输入

?支持HDMI、SDI嵌入式数字音频输入

?支持高清720P、1080I视频格式

?支持IP输出TS，UDP协议，支持单播、多播和P2P模式

?支持液晶&按键操作

?支持网络管理(NMS)

技术指标

CVBS，BNC接口

输入视频

S-Video

YPbPr，BNC接口

HD/SD-SDI，BNC接口

HDMI

平衡立体声音频，XLR接头

音频

非平衡立体声音频，BNC接头

HD/SD-SDI内嵌音频

1920×1080_60i

1920×1080_50i

1920×1080_30P

1920×1080_25P

1280×720_60p

分辨率

1280×720_50p

720×480_60i(NTSC)

720×480_30P(NTSC)

视频

720×576_50i(PAL)

720×576_25P(PAL)

H.264/AVC High Profile Level 4.0(高清)

编码

H.264/AVC High Profile Level 3.0(标清)

码率0.8Mbps~20Mbps

码率控制CBR/VBR

GOP类型IBBP

视频预处理去隔行，噪声抑制，锐化

编码MPEG-1 Layer 2、AAC

采样率48KHz

音频

采样精度24 bit

码率64Kb/s~384Kb/s

TS输出IP输出单节目流，10/100M网口；UDP协议，支持单播

及多播；RTSP协议，支持单播

支持液晶&按键操作，网络管理(NMS)，中英文操作界面系统

可通过网络进行软件升级

尺寸(宽x长x高)482mm×455mm×44.5mm

重量6kg

通用

温度范围0~45℃(工作)，-20~80℃(存储)

电源AC 110V±10%，50/60Hz或AC 220V±10%，50/60Hz

功耗10W

便携式高清编码服务器介绍:

【技术交流，请加 1918098288】

如上图，这是我公司2010年下半年开发出来的一款业界最小的便携式高清编码设备，它采用超低功耗设计，整机的功率只有3W，主要为移动直播和多终端应用所设计，别看它个子小，功能却更强大，支持1920*1080的高清编码，并且采用H.264 High Profile 编码格式；此外，该设备尺寸很小，180x130x35mm 的外形尺寸和超低重量，使得该设备移动性能非常优越。输出的高清码流可以给PC 与机顶盒终端收看，标清码流可以给3G 移动终端设备收看【如3G 手机、iPad 等】。

此外，该设备具有我们自主开发的去隔行扫描功能。由于国内的高清数字电视标准为1080i，这使得编码后的图像往往会有毛刺现象，我们的设备经过特殊的预处理，可以将1080i 的原始信号编码为1080P 的高清信号。

该设备的编码技术指标如下： CVBS ，BNC 接口

HD/SD-SDI ，BNC 接口视频

HDMI 非平衡立体声音频，BNC 接头输入

音频

HD/SD-SDI 内嵌音频 1920×1080_60i

1920×1080_50i

1920×1080_30P

视频分辨率 1920×1080_25P

1280×720_60p

1280×720_50p

720×480_60i(NTSC)

720×480_30P(NTSC)

720×576_50i(PAL)

720×576_25P(PAL)

编码

H.264/AVC High Profile Level 4.0(高清)

H.264/AVC High Profile Level 3.0(标清)

码率0.8Mbps~20Mbps

码率控制CBR/VBR

GOP类型IBBP

视频预处理去隔行，噪声抑制，锐化

编码MP3、AAC

采样率48KHz

采样精度24 bit

音频

码率64Kb/s~384Kb/s

TS输出IP输出单节目流，10/100M网口；UDP协议，支持单播及多播；支持P2P

中英文操作界面

系统

可通过网络进行软件升级

尺寸(宽x长x高)180mm×130mm×35mm

重量1Kg

温度范围0~45℃(工作)，-20~80℃(存储)

电源DC 12V 3A

通用

功耗3W

3.3.2.2直播流分发功能模块

要把前端高清编码器输出的信号传递到最终用户端，我们必须采用一种最合理、最快速的分发技术来实现高清数字信号的转发，同时在传输过程中不能降低信号质量，因为它不同于低码流的标清信号传输，高清节目具有更大的数据流量，并且对信号的损失与衰减非常敏感，而且，要把这么大的数据量分发给数百个乃至数千个用户端，工作任务相当繁重。

实现这项功能，需要很强的技术实力才能完成，采用我们积累多年经验开发完成的高清P2P流媒体直播服务模块可以实现对直播信号源的自动分发，将直播

节目从中心节点服务器复制到二级节点、三级节点等边缘服务器上，为终端用户提供就近访问服务，同时降低核心服务节点的负载，达到多服务器负载均衡的目的。整个分发功能依据P2P和CDN策略自动完成，无须人工参与。

该技术具有以下鲜明特点：

1、支持大数据量转发且无信号衰减；

2、支持P2P模式的大规模分发和无极转发；

可以将一份数据复制多份给每个用户，并且在不同网段中的用户可以通过

该技术做不限层次的转发。

4、支持分发给多种终端接收，如PC终端，高清电视机顶盒终端等。

5、系统稳定性强。对于我们需要运营使用的平台，稳定性至关重要，由于该

系统可运行于Linux操作系统环境，并且经历过多年的运行测试，稳定性

和安全性都非常高，真正可以实现常年运行不关机，极大地减少维护人员

的工作量。

P2P流媒体直播系统工作流程：

如下图所示，每个Peer节点加入系统的基本流程如下：

第一步：通过HTTP访问Web Portal，得到节目列表信息

第二步：用户点击节目列表，Peer从Channel URL中获知该频道的Tracker Server和Source Server的地址，然后向Tracker Server发出Join的请求。

第三步：Tracker Server根据Peer的请求播放位置，返回一些和该Peer具有相邻播放位置的Peer节点。由于NAT问题的存在，Tracker一般只返回和新加入Peer在同一个局域网内的或者具有外网IP地址的Peer节点。

第四步：向Peer List中的节点发起连接，建立Partner关系，并从Partner节点获取完成RTSP交互所必需的SDP信息，电影长度信息。

第五步：根据Partner Buffer Map的情况，开始向Partner节点调度数据请求。

图2 Peer加入的工作流程

3.3.2.3终端的高清解码和内容回放

在前面环节中，我们已经解决了节目的高清编码与高速传输和分发的问题，

这些高清节目内容传送到用户端以后，我们如何来解码回放？这是最后一个关键的应用环节了。如果这部分功能不能很好地实现，无疑将严重影响节目的播放效果，我们前面做的所有努力也都将成为泡影。

很显然，我们当前使用最广泛的终端收看设备主要有两种，一是我们的个人电脑，二是正在普及的高清电视机。

恰好我们赶上了这个科技突飞猛进的时代，基于这两种播放终端的高清视频解码和播放技术都已经成熟。

对于PC终端而言，我们需要通过高清播放软件来实现解码播放功能，但是我们发现，对于那些几年前配置的电脑而言，播放目前日益流行的高清节目还是很吃力，经常会有节目卡顿的现象发生，播放时机器的CPU负荷往往会达到90%以上

或者会导致死机的现象发生，因此，我们需要更好的解决方案来解决这个问题。于是，高清视频硬件加速技术便有了用武之地，这是近两年才发展起来的一种高速视频处理技术，目前已经大范围应用在许多大型游戏的视频加速应用中，我们将其重新开发应用到高清电视节目的播放中也是一大创举，它解决了低端配置的电脑播放高清节目的问题。

对于高清电视机终端而言，这也是我们目前很熟悉的，由于它的大屏幕和高

清显示让越来越多的人对它很着迷，以至于人们再也不想看那个标清的电视机了。也许非专业人士会误认为用这台高清电视机就能播放高清节目，其实不是这样的，电视机只是一台显示终端，它本身并没有高清数字信号的解码能力，我们通过网络传输过来的是经过特殊压缩处理的高清数字信号，在没有经过解压缩之前这些数字信号无法给电视机所识别，所以我们还需要专业的视音频解码设备来完成这项功能。

我们精心研发的高清解码设备就很好地解决了这个问题，它采用具有强大高清处理能力的图形解码芯片轻松实现了高清数字信号的解码，并完美复现了原始节目的品质，通过外接的HDM或分量高清接口输出给电视机，从而实现了用高清电视机回放高清节目的功能。该设备在使用上也很简单，类似于广电给我们安装的高清数字电视机顶盒，这台设备也是有类似数字电视机顶盒大小的机身，有区别的地方是它的信号输入是通过网络接口(RJ45)，而数字电视机顶盒的信号输入时通过同轴电缆接口。两种设备与电视机的连接方式都一样，并且也配有遥控器来供你选择自己想要收看的节目。因此它具有很人性化的设计，不需要学习，拿到手上就会使用。

下面是高清解码设备的具体技术参数：

1、高清解码设备外形图

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虚拟演播室系统及其关键技术

多年来，演播室的节目录制经常使用色键抠像技术，将在蓝背景前录制的前景画面（如播音员、主持人）与事先制作好的背景画面经色键器合成，产生所需的节目画面供播出或录制。使用这种传统的抠像技术最大的缺点是在前景和背景合成时，前景和背景的图像没?quot;锁定"，也就是说摄像机运动时（变焦、移动、转动），背景无法随之变化。这样就造成前景与背景的相对位置关系不正确，合成的图像生硬，播音员好像在背景上漂浮，不符合人们的视觉习惯。为了避免这种情况，就需要对前景与背景在空间上"锁定"，即调整或移动背景使之与摄像机的运动同步。虚拟演播室（V irtual Studio）可以说是应运而生，成为节目制作人员关注的焦点。一、虚拟演播室系统构成典型的虚拟演播室系统是由摄像设备、摄像机位置参数分析和控制、图形计算机、背景材料库和图像合成等设备组成。虚拟演播室节目制作系统构成的简单框图如图1所示。在蓝背景中的演员由前景摄像机（真实摄像机）拍摄，而如图1所示的背景图像记录及生成系统称为虚拟摄像机。真实的和虚拟的摄像机始终是锁定的。因此，需要确定真实摄像机的位置参数，包括摄像机在演播室中的空间位置，摄像机的运动参数（倾斜、转动、翻转），摄像机镜头设置参数（变焦、聚焦、光圈）。所有这些数据都被送入计算机中进行分析，实时生成与前景图像保持正确透视关系的背景图像。然后，前景图像（包括演员和真实场景、道具）与计算机生成的背景图像通过色键控制器进行天衣无缝的合成。输出的图像可以直接播出或记录在存储媒介上。图1虚拟演播室节目制作系统构成

二、虚拟演播室关键技术虚拟演播室技术包括摄像机跟踪技术、计算机虚拟场景设计和蓝背景技术、灯光技术和色键技术等。 1.摄像机跟踪技术摄像机跟踪技术是虚拟演播室中一项关键技术，它可以获取摄像机在演播室中的实际位置参数和动作参数，从而判断摄像机、演员或主持人、计算机虚拟场景之间的相对位置关系，帮助系统实现真实摄像机与虚拟摄像机的锁定。摄像机跟踪要求有足够的精度。以变焦比为20倍、60万像素的2/3英寸CCD摄像机为例，假定水平有效像素数为850，最小水平视角3°～5°，为保持±1/2像素的图像精确度并考虑镜头特性，要求角度定位精度和分辨率达到0.001°数量级。目前，摄像机跟踪技术主要有图形识别和机械传感两种方式。 (1)图形识别法图形识别实际上是一种"运动估测算法"，它可以对运动画面进行精确的计算，获得摄像机的各项运动参数。实际应用一般采用有浅蓝色网格图案的深蓝色背景板，拍摄时，系统会对网格进行定位追踪，通过对每一幅画面中许多像素点亮度信号进行计算，可以得出画面的移动和比例的变化，用这个测量值和运动参数建立一个关于像素子集的联立方程。为了减少计算误差，可以选择一个基准帧，以之为基准对每幅画面进行计算。同时为了达到实时处理，要求计算机的图像处理速度达到50帧/秒。为了避免摄像机快速进行左右、俯仰摇动时，画面中网格图案变得模糊而影响跟踪效果，摄像机应使用电子快门。电子快门的速度越快，允许摄像机运动的速度就越快。同时，演播室整个蓝色幕布（蓝箱）的布光要尽量均匀。当摄像机的光圈为5.6，电子快门速度为1/120时，网格图案的信号电平应达到70%左右，这样可获得最稳定的跟踪效果。 (2)机械传感法

虚拟演播室系统

目录一、VTS虚拟演播室系统简介 (03) 1、系统简介 (04) 2、系统拓扑图及操作界面 (04) 二、VTS虚拟演播室功能介绍 (06) 1、先进的色键功能 (06) 2、独有的机位之间的特技过渡 (06) 3、反射、折射和镜像效果 (07) 4、二次反射效果 (08) 5、阴影效果 (08) 6、虚拟大屏和虚拟大屏幕的二次反射效果 (08) 7、遮挡功能 (09) 8、二、三维场景创作工具 (09) 9、摄像机校正功能 (10) 10、支持4：3和16：9显示格式 (10) 11、极好的兼容性 (10) 三、VTS演播室功能介绍 (11) 1、特技切换台 (11) 2、iVGA功能 (11) 3、流媒体和投影仪信号输出 (11) 4、多路DDR (12) 5、字幕机 (13) 6、Audio Mixer（调音台） (14) 7、媒体采集 (14) 8、非线性编辑系统SpeedEdit (14) 四、VTS硬件参数介绍 (15) 五、VTS软件模块介绍 (16) 六、VTS系统配置及价格 (17)

一、VTS虚拟演播室系统简介 VTS是虚拟演播室与演播室全面解决方案，基于美国NewTek公司的VT5为核心构成的。可以用于各级电视台、校园网，企业台、气象、部队、制作公司以及其它视频和网络视频的工作者。可以用于虚拟演播室、演播室、转播车、现场实况转播等各种场合，同时也可以实现网络视频直播。非常适合在新闻、访谈、体育、气象以及各种专题节目中使用。 VTS是3机位（1路复合、Y/C、分量，2路1394）多路色键的多通道系统，可以和各种具有1394、复合、Y/C、分量输出的摄像机连接使用，每一路都有独立的时基校正、锁相和色键，保证了切换质量，使用和调整非常方便。 VTS在实时输出1路AV信号（复合、Y/C）的同时，还可实时输出流媒体和投影仪信号，非常方便在教学和网络视频中使用 VTS独有的反射、折射、阴影和二次反射功能，使虚拟与现实达到完美的结合。 VTS率先实现了机位之间的特技过渡，结束了虚拟演播室机位变换只能硬切的历史。 VTS集众多广电专业设备于一身，虚拟演播室系统、特技切换台、非线性编辑系统、字幕机、调音台、硬盘录像机、监视器、矢量示波器和波形监视器，任意部分均有优秀的表现，使整体演播室的集成成本极大地降低。由于VTS简化了集成过程，减少了外接线和周边设备，提高了系统的可靠性。作为桌面视频的先导，NewTek 20年来不断推出和完善其TC和VT系列虚拟演播室与演播室系统，使之得以随IT技术与广播电视技术的不断进步而不断发展，日趋完美。VTS严格按广播电视标准设计和制造，产品具有超强的功能、性能和可靠性。LiveSet技术是NewTek 在美国FOX SPORTS等四家电视台协作下完成的，一经推出即在业内引起极大的反响，连续获得多项大奖： ?eventDV Best of NAB ?TV Technology Star Award for Superior Technology ?Radio World Newspaper Cool Stuff Award 在VTS虚拟演播室与演播室系统中，使用了NewTek虚拟系统最新技术—LiveSet效果引擎和LiveMatte色键技术。使VTS的虚拟系统功能和效果达到近乎完美的境界，而且使用方便，操作简单，非常容易发挥出设备的优势，制作出令人满意的作品。VTS界面友好，一目了然，即可在屏幕上操作。

高清虚拟演播室系统介绍

X-VS高清虚拟演播室系统介绍 X-VS高清三维虚拟场景解决方案使虚拟演播室系统去除了烦琐的硬件配置和大规模的数据运算，凭借简单的设置和直观的用户界面，使之成为一套功能强大的广播电视节目制作工具。只要利用摄影棚中的一小部分空间搭配绿色或蓝色背景，加上摄影灯光，把人物拍下，通过系统集成的色键器，对摄像机获得的信号与虚拟演播室系统信号进行处理，即可实现演播主体与虚拟场景的合成。从此，不再受狭小空间和景物的限制，使用X-VS高清无轨虚拟演播室系统，充分发挥您的想象力和创造力，便可满足任何电视节目现场直播、后期制作及应用的需要。随着计算机网络、通讯技术的极速发展，虚拟演播室的更新步伐不断迈进，节目的制作水平和信号质量不断提高，X-VS高清虚拟演播室系统本着"简捷至上"的设计宗旨,充分体现系统的技术先进性、功能完整性、经济实用性、运行可靠性、操作灵活性及系统扩展性,不仅能满足现阶段的需要，同时确保系统在今后相当长一段时间内具有先进性并留有扩展余地。在设计方案的过程中,首先考虑到系统要满足演播室现行技术要求,及其应用领域,同时又符合当今虚拟化的趋势，我们遵循以下几个原则： X-VS高清虚拟演播室系统在国外虚拟软件的基础上开发而来的操作系统，公司对国内市场进行长时间的调研，针对国内用户的操作使用习惯，市场行情和各地的经济条件，专为国内广大广电用户的应用而设计。能在满足大家的要求的同时，不改变用户的操作使用习惯，不影响用户现有的演播室系统，就能简单实现三维虚拟演播室的功能。系统能自动识别前端设备的格式，无需进行单独设置即可完成对高清标清，NTSC制，PAL制的区别，并进行采集，制作，播出。 X-VS高清虚拟演播室系统，是真三维虚拟演播室，采用革命性的独特设计，

＜VR虚拟现实＞大娱号D虚拟演播室系统方案书

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数字化3D校园电视台 “大娱号”高标清3D虚拟演播室系统方案书 DYHVRMAGIC3D

目录 1．校园电视台总体需求分析3 2. 大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D 在3D校园电视台建设中的必要性和重要意义7 3．福建大娱号信息科技有限公司简介9 4．大娱号3D虚拟演播室系统10 5．大娱号3D虚拟演播室系统设计原则10 6．大娱号3D虚拟演播室系统13 7．大娱号3D虚拟演播室系统亮点24 8．大娱号3D虚拟演播室系统应用节目26 9．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D系统28 10．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D32 11．大娱号3D虚拟演播室系统连接图33 12．大娱号产品技术支持及服务承诺34 13．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D37 成功案例（部分）37 14．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D44 附件A .虚拟演播室蓝（绿）箱设计45 附件B .虚拟演播室灯光系统设计52

1．校园电视台总体需求分析校园电视台就是在学校里建立的电视台。随着现代教育事业的不断发展，适应素质教育的要求，开放性、交互式的多媒体视频教学逐步被应用到教学实践中。数字化校园电视台的建立可以促进学生自主探索、创新学习的能力，并且可以提高学生的语言表达能力、仪容仪态表现力，开阔学生的视野，在教师、学生之间建立起一个互动式的视像网络教学平台。另外校园电视台可以让学校创办出自己的特色，比如对学校重大事件进行记录宣传，请学校里面各个科目的佼佼者进行学习上的交流以供同学和老师观摩共同学习等等。组建校园电视台的基本理念校园电视台的核心理念是：尊重、支持、引导、快乐尊重学生权益，支持学生发掘自身潜能，引导学生健康成长。让每个学生都有最佳的人生开端，都有欢乐无限的生活空间。校园电视台的组建校园电视台主要由演播室、摄像机、录制编辑系统、自动播出系统和网络流发布平台五大部分组成。校园级别的电视台一般来说属于民用级别，各个学校根据财力和需求的不同所需设备不尽相同。配备完整的校园电视台主要有以下设备： 1台或者以上的摄像机、三维虚拟演播室、字幕机、提词器、摄像机三角架、非线性编辑设备、录放机、调音台、视频特技切换台、监视器、计算机、无线通话、采访话筒、有线电视直播（或者网络直播）设备，等等。

虚拟演播室方案

虚拟演播室是视频技术于计算机技术结合的产物，把计算机图形图像处理技术与传统的色键技术集合起来形成的。是一种新颖的独特的电视节目制作技术。虚拟演播室技术原理：虚拟演播室技术与色键技术十分相像，他是由前景主持人为主的画面和背景画面，采用色键的方法构成一个整体，产生人物置身于背景中的组合画面。虚拟演播室工作原理虚拟演播室装修的总体要求：建立一个功能完善的虚拟演播室，需要做到如下基本要求: 1、要求演播室的拾音空间首先具有较好的语言清晰度、可懂度，其次是要有良好的声音丰满度， 2、要求演播室内各处要有合适的响度和均匀度，具有相应的满足拾音要求的混响频率特性。 3、抑制影响听、拾音音质的声缺陷，防止出现声聚焦、驻波、颤动回声、低频嗡声等。 4、演播室内墙面的声学装饰考虑在装饰大方美观、造型新颖的基础上对于高中低各频段的声学处理方式，特别是低频段的声学处理方式方法。演播室的建声指标：混响时间≤0.6S±0.05S；噪声评价曲线NR-30---NR-35。设计的隔声门隔声量大于35dB并具有好的密封性。 5、演播室声学建声装饰所选用的材料符合国家相应的强制消防要求，要求采用达到B1、B2级标准的材料。 6、演播室声学建声装饰所选用的材料符合国家相应的强制环保要求，特别是要求甲醛的释放量为＜0。1mg/m3。墙面装饰层内禁止使用不安全和危害性较高的吸声材料。 7、装饰踢脚线兼做视音频线槽并做屏蔽处理。 8、演播室配置录制指示灯和紧急逃生指示灯。 9、装饰层内的综合布线按要求做穿管处理。 10、演播室现有的位置南边部分为玻璃幕墙，不利于演播室的隔声，所以要对原幕墙部分进行隔断，制作隔声封闭处理，在保证整体装饰的美观性和隔声性的同时，还应保证演播室正常的通风换气。 11、导控室地面用防静电地板，装修过程中做好设备布线（强电，弱电），做好防雷，接地各类设施的设计施工。 12、装修预留好空调位置，并配合本台做好空调，配电等设备的安装施工。

浅谈虚拟演播室灯光技术

浅谈虚拟演播室灯光技术发表时间：2018-05-02T14:46:16.560Z 来源：《科技中国》2017年10期作者：董艳斌[导读] 摘要：虚拟演播室灯光技术对演播室设计布局、声学装修及灯光的布置需要满足这几个方面，演播室吸声隔声效果好，蓝箱抠像效果好，灯光拍摄画面质量高，色彩还原度高，背景、轮廓光强，使画面有纵深感，背景照度均匀无明显交叉阴影，利于节目制作，照度均匀，人物造型丰富，有立体感，整体画面参差感强，完全能满足拍摄灯光需求。摘要：虚拟演播室灯光技术对演播室设计布局、声学装修及灯光的布置需要满足这几个方面，演播室吸声隔声效果好，蓝箱抠像效果好，灯光拍摄画面质量高，色彩还原度高，背景、轮廓光强，使画面有纵深感，背景照度均匀无明显交叉阴影，利于节目制作，照度均匀，人物造型丰富，有立体感，整体画面参差感强，完全能满足拍摄灯光需求。关键词：虚拟演播室；灯光技术虚拟演播室灯光技术设计坚持“技术的先进性，使用的实用性，价格的合理性”的原则。在满足节目录制要求的情况下，充分考虑它的可用性、规范性、可靠性、安全性、兼容性，同时具有先进性、良好的升级、扩展能力。虚拟演播室技术是将现场实时视频与计算机三维图像所创作的虚拟场景通过色键处理，完美地融合在一起的一种新型电视节目制作系统。介绍了虚拟演播室灯光技术应用的总体思路、具体要求和注意要点。 1、虚拟演播室的优点 1.1不需要搭建实景。不占用演播室制景、拆景时间，省去庞大的道具仓库，缩短了节目制作周期，节约了人力、物力、财力。 1.2可更方便地更换虚拟场景，使各档节目连续录制，虚拟场景能随时修改，反复利用。场景文件的交换、传送也极为方便，可有效实现虚拟场景的共享。 1.3巧妙地运用虚拟演播室，可在小的演播室拍摄出大场景、令人感觉耳目一新的大场面。随着其他虚拟相关新技术，如虚拟阴影及反射技术、虚拟散焦技术等，会不断出现虚拟演播室新的应用。我们不断关注虚拟演播室新技术、新应用时，不可忽视虚拟演播室系统的一个重要组成部分――蓝室及灯光。 2、完善虚拟演播室系统 2.1系统类型的完善二维系统：即虚拟背景，特点是系统简单，造价低。三维系统：及高档虚拟演播室系统，其特点是可创建全三维的虚拟场景。虚拟出席系统：可使异地演播室中的表演者与本地演播室中的表演者虚拟在一个场景中。移动场景：可将视频或动画插入场景中的一块带格子图案的面板上，适合现场报道等。 2.2超声波定位方式在摄像机上安装超声波发射装置，在演播室中安装超声波检测装置并计算出摄像机的位置等参数。超声波定位方式的优点：摄像机定位精度高，安装和初始设置方便快捷，速度快，延时小；实现肩扛、手提、液压云台、摇臂、吊臂、滚轮三脚架等多种拍摄方式； 2.3红外线传感方式红外线传感方式的优点：可在控制区域范围内测定任意位置和角度的坐标参数、可实现肩扛和手提式自由拍摄。红外线传感方式的缺点：安装和初始设置比较复杂，受演播室灯光干扰，运算量大延时量大。 3、演播室灯光系统布光方法 3.1环形布光：根据冷光灯特点（散、柔的特点），既要布好人物光，又要达到三度空间的密度，使主持人在任何位置光线都比较合适，均能达到整个画面的清晰度。以演播区为中心，主光、副光、侧光、均匀等距呈弧形排列，每个播音员设置两个逆光灯具，以加强造型效果。 3.2可以和聚光灯混用，根据用户喜好、要求来布光。要求立体感强、作造型、加强逆光时，用聚光灯较好。要求背景突出时用天幕灯，但聚光灯灯泡寿命短，且色温衰减比较快，由亮到暗，易产生色温不平衡，冷光灯变化不大，色温平稳一致。 3.3光效不是很明显（太柔），可根据主持人的脸形特征确定布光方案。 3.4若画面出现重影、虚边、拉毛等，可以检查下面的原因： ①光圈应在四以上的亮度； ②再用R，G，B复合调整一下； ③线路（视频）是否有干扰； ④背景不平展，光不匀，不亮； ⑤若是接近背景色的衣服，最好更换一下； ⑥若是白衬衣，尽量打深色领带； ⑦人物离背景是否太近； 3.6技术指标光比：主：副=2：1.5 主：逆=1：1.5（2）主：背=1：0.8 主光：1100LUX，离人物2.5～3M，离地面1.6M。副光：700LUX，背景：700～900LUX，离人物2.5～3M，离地面2.5～3M 3.7使用说明 ①可以和聚光灯混用，根据用户喜好、要求来布光。要求立体感强、作造型、加强逆光时，用聚光灯较好。要求背景突出时用天幕灯，但聚光灯灯泡寿命短，且色温衰减比较快，由亮到暗，易产生色温不平衡，冷光灯变化不大，色温平稳一致。 ②光效不是很明显（太柔），可根据主持人的脸形特征确定布光方案。

虚拟演播室系统方案

VS-VSCENE 虚拟演播室系统方案建议书北京华视恒通系统技术有限公司

北京华视恒通系统技术有限公司目栩公司简介................................................................................................................................................................... 3.. . 惊）前悅........................................................................................................................................................................................ 4.. . . 二）系统方案设计.................................................................................................................................................. 4.. . 1、设计原则........................................................................................................................................... 4.. . 2、设计方案........................................................................................................................................... 5.. . 3、系统结构原枞图............................................................................................................................. 7.. . 4、系统功能特点 ................................................................................................................................ 1..0. 5、TOPACK-C抠K 像卡................................................................................................................ 1..2 6、TOPACK-CG/AUD旓IO幕混愃卡 ................................................................................ 1..3 三）软件系统功能................................................................................................................................................. 1..5. 1、系统参数设敢 ................................................................................................................................ 1..5. 2、抠像参数设敢 ................................................................................................................................ 1..7. 3、场景编排.......................................................................................................................................... 1..8. 4、实时控敥.......................................................................................................................................... 2..0. 5、远程旓幕客户端............................................................................................................................ 2..2. 四）设备悪本及效果图........................................................................................................................................ 2..3. 五）系统配敢........................................................................................................................................................................................ 2..4 . 售后服务措施及承诺 ............................................................................................................................................. 2..6.

虚拟演播室灯光技术说明

虚拟演播室技术说明由于虚拟演播室系统不同于传统演播室的抠像,它允许几台摄象机在不同的角度分做推、拉、摇、移等动作。为了保证摄象机在蓝箱中拍摄的人物与计算机制作的虚拟场景通过色键组合成系统准确合成,要求虚拟演播室系统中人物的活动空间(蓝箱)要有非常均匀和柔和的照明,不能有硬的影子出现,所以首先应用柔光灯把蓝箱铺满打匀,形成一个基本光。根据贵台的实际情况，设计方案如下： 1.篮箱立面墙的布光：在灯具的选择上,虽然近年来国内一些灯光企业相继推出了虚拟演播室专用灯光设备,但是由于大多数电视台虚拟演播室是在原有传统演播室中设置的,所以虚拟演播室的布光可利用传统演播室的灯具进行布光。布光时,我们首先考虑选用冷光源——4×55W三基色柔光灯9台,由于它是散射型光源,布光面积大,容易将墙体的光布匀。 2.篮箱地面布光：在虚拟演播室节目制作时,画面如果出人物的全景,出现虚拟的地面时,这时不但主持人身后和两侧的蓝墙要有均匀的布光,而且蓝箱的地面也要有非常均匀的照明。本方案我们采用4×55W三基色柔光灯6台，作为地面布光，使篮箱地面光线均匀； 3.人物布光：虚拟演播室人物的布光基本方法和对光比的要求, 仍采用传统演播室的三点式布光和对光比的要求,但同时要考虑到虚拟演播室的特点。灯光人员在布光前要使人物的主光方

向与虚拟场景中的主光方向一致,同时使光的强弱、硬柔、色彩也都要与虚拟场景中的主光方向一致。使人和景在画面上融为一体,看起来真实。方案采用冷热光源混合式布光，用2台6×55W三基色柔光灯作为侧光，4×55W、6×55W三基色柔光灯各2台，1KW透射式聚光灯2台，作为人物的主面光和辅助面光，使拍摄人物更加丰满圆润； 4.吊挂系统采用格珊架式悬挂，充分利用室内空间高度，避免拍摄全景时发生“穿帮”现象； 5.整个虚拟演播室采用冷热混合光源布光，总功率为9KW、色温 3200k、中心照度900Lux，满足贵台的虚拟演播室拍摄需求。

校园电视台各子系统及核心设备介绍

校园电视台各子系统及核心设备介绍 1.演播室子系统说到电视台，大家首先会想到的就是演播室，华丽的布景、五彩缤纷的灯光、专业的设备等，但这只是对传统电视台演播室的认识，校园电视台主要是学生为主的节目录制、编辑与观看对象，非专业电视节目制作人员，演播室投资无需追求高大上，尤其是中小学，一般100平方米以内的面积加上简单装修、灯光及必要的设备即可。 X-VNET-E校园电视台整体解决方案中的演播室子系统主要包括演播室声学装修、灯光系统、播音桌、提词器、移动演播室系统、虚拟演播室系统等几个部分。 1.1声学装修根据演播室设计规范，凡是进行专业广播及电视节目录制的场合都需要进行声学装修，校园电视台使用者主要是学生，声学装修首先考虑的是环保，其次是装修风格，对于投资有限的学校满足其经济使用和美观大方，对于条件较好的学校需要运用虚拟演播室系统的还要进行蓝箱部分装修，X-VNET-E校园电视台整体解决方案声学装修部分采用安全环保的聚酯纤维吸音板为主材。

1.2灯光系统演播室制作节目，灯光系统是不可或缺的，由于摄像机拍摄对灯光系统显色指数及色温有着严格要求，演播室内必须用专业电视灯光，而不能用普通照明灯光替代。电视灯光经过多年的发展，从早期的卤素灯、卤钨灯到后期的三基色柔光灯，再到现在最新的LED灯，显色指数越来越高，色温越来越稳定，功耗越来越低，使用寿命越来越长。所以本方案推荐大家选用LED平板影视灯作为新建演播室和更新演播室的首选光源。X-VNET-E校园电视台整体解决方案采用KLight-L系列平板影视灯为主要光源，采用进口灯珠、超过85%的显色指数、5600K超高恒定色温，大于5000Lux的照度。

虚拟演播室技术的现状及发展

虚拟演播室系统为电视制作开辟了一个崭新的空间，它将摄像机拍摄的图像实时地与计算机三维图形进行合成，从而形成一种新的电视节目制作系统。它具有一些传统演播室无法达到的功能和优点，可以更有效地利用演播室资源，节省大量的制景费用,还可以使制作人员摆脱时间、空间的限制，充分发挥其想象力进行自由创造，并能完成一些其它技术做不到的特技效果。一虚拟演播室系统的分类由于专业电视设备制造领域的激烈竞争，各种新型的虚拟演播室系统在最近几年层出不穷，根据不同的方式，我们一般对常见的系统有着如下的分类: 1. 根据硬件平台可划分为基于PC平台和基于UNIX平台的系统早期基于UNIX平台的系统应用得比较广泛，如今随着PC技术的迅速发展，其CPU 的运算速度以及基于其3D图形加速处理卡的处理能力越来越强大，因此基于PC的虚拟演播室系统的先进程度已经与基于UNIX平台的系统相当，并获得大量的软件的支持，其未来的发展空间广阔。而基于UNIX平台的虚拟演播室系统，在一定程度上受到单一的UNIX平台的兼容性的制约，其发展速度相对较为缓慢，同时由于价格昂贵，其市场空间相对较窄。 1. 根据硬件平台可划分为基于PC平台和基于UNIX平台的系统早期基于UNIX平台的系统应用得比较广泛，如今随着PC技术的迅速发展，其CPU 的运算速度以及基于其3D图形加速处理卡的处理能力越来越强大，因此基于PC的虚拟演播室系统的先进程度已经与基于UNIX平台的系统相当，并获得大量的软件的支持，其未来的发展空间广阔。而基于UNIX平台的虚拟演播室系统，在一定程度上受到单一的UNIX平台的兼容性的制约，其发展速度相对较为缓慢，同时由于价格昂贵，其市场空间相对较窄。而三维系统可创建真三维的虚拟场景。其调用的背景是用传统的3D建模工具（如3DMAX、MAYA 等）建立的标准虚拟场景模型序列文件*.WRL，在专业图形加速平台上根据摄像机的参数变化进行实时的三维填充和渲染，因此实时渲染是三维虚拟演播室的重要特征。由于三维场景的实时渲染需要非常大的计算量，所以，这类系统必须采用功能强大的图形工作站或专用的高速图形处理器作为背景生成装置。由于三维场景是建立在实时生成的图形平台上，场景的大小不受限制，摄像机可以在360°空间任意旋转运动，配合无限蓝箱技术可实现全场景360°空间显示。在三维场景中，虚拟景物既能作为真实人物的背景出现，也能作为前景出现，并且真实人物还能围绕虚拟场景运动，因而在视觉效果上更具纵深感，更加真实。这类系统再配合虚拟阴影及反射、像素级深度键等新技术后，可达到非常逼真的真三维虚拟场景效果，是节目制作的最佳选择。

3D虚拟演播室系统设计方案书范本

数字化3D校园电视台 “大娱号”高标清3D虚拟演播室系统方案书 DYH VR MAGIC 3D

目录 1．校园电视台总体需求分析 (3) 2. 大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D 在3D校园电视台建设中的必要性和重要意义 (6) 3．福建大娱号信息科技有限公司简介 (9) 4．大娱号3D虚拟演播室系统 (10) 5．大娱号3D虚拟演播室系统设计原则 (11) 6．大娱号3D虚拟演播室系统 (14) 7．大娱号3D虚拟演播室系统亮点 (23) 8．大娱号3D虚拟演播室系统应用节目 (25) 9．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D系统 (28) 10．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D (30) 11．大娱号3D虚拟演播室系统连接图 (31) 12．大娱号产品技术支持及服务承诺 (32) 13．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D (35) 成功案例（部分） (35) 14．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D (42) 附件A .虚拟演播室蓝（绿）箱设计 (43) 附件B .虚拟演播室灯光系统设计 (50)

虚拟演播室的功能和优势

虚拟演播室的功能和优势虚拟演播室是一种全新的电视节目制作工具，是在传统色键抠像技术的基础上，充分利用了计算机三维图形技术和视频合成技术，根据摄像机的位置与参数，使三维虚拟场景的透视关系与前景保持一致，经过色键合成后，使得前景中的主持人看起来完全浸尽于计算机所产生的三维虚拟场景中，而且能在其中运动，从而创造出逼真的、立体感很强的电视演播室效果。汇隆虚拟演播室技术的原理：虚拟演播室技术与色键技术十分相像，他是由前景主持人为主的画面和背景画面，采用色键的方法构成一个整体，产生人物置身于背景中的组合画面。建立一个功能完善的虚拟演播室，需要做到如下基本要求: 1、要求演播室的拾音空间首先具有较好的语言清晰度、可懂度，其次是要有良好的声音丰满度， 2、要求演播室内各处要有合适的响度和均匀度，具有相应的满足拾音要求的混响频率特性。 3、抑制影响听、拾音音质的声缺陷，防止出现声聚焦、驻波、颤动回声、低频嗡声等。 4、演播室内墙面的声学装饰考虑在装饰大方美观、造型新颖的基础上对于高中低各频段的声学处理方式，特别是低频段的声学处理方式方法。演播室的建声指标：混响时间≤0.6S±0.05S；噪声评价曲线NR-30---NR-35。设计的隔声门隔声量大于35dB并具有好的密封性。 5、演播室声学建声装饰所选用的材料符合国家相应的强制消防要求，要求采用达到B1、B2级标准的材料。 6、演播室声学建声装饰所选用的材料符合国家相应的强制环保要求，特别是要求甲醛的释放量为＜0。1mg/m3。墙面装饰层内禁止使用不安全和危害性较高的吸声材料。 7、装饰踢脚线兼做视音频线槽并做屏蔽处理。 8、演播室配置录制指示灯和紧急逃生指示灯。 9、装饰层内的综合布线按要求做穿管处理。 10、演播室现有的位置南边部分为玻璃幕墙，不利于演播室的隔声，所以要对原幕墙部

虚拟演播室系统设备的分析与比较

虚拟演播室系统设备的分析与比较虚拟演播室系统设备的分析与比较虚拟演播室系统设备的分析与比较 2007-01-30 计算机论文虚拟演播室系统设备的分析与比较虚拟演播室系统设备的分析与比较《世界广播电视》2001年9期发表目前,许多厂家致力于虚拟演播室技术的开发与研究，并在把产品推向市场的同时，不断的改进与完善。面对市场上繁多的各种产品类别，本文力求站在专业用户的角度，对面临的选择做一个理性的思考。以下通过对VI[Z]SET公司的IBIS 虚拟演播室系统和国内一些厂家的产品，在虚拟演播室系统的三个关键性环节系统主机部分、跟踪部分和色键部分的比较，对虚拟演播室系统的设备进行分析。一、系统主机部分在虚拟演播室系统中，系统的硬件平台应该为软件运行提供强有力的保证。衡量的标准关键在于它的实时计算能力，绘图能力和视频处理能力。IBIS虚拟演播室系统采用SGI公司的O2图形工作站，而目前国内的几乎所有的公司都采用NT基PC作为虚拟演播室系统的主机。两者之间的内部机理有何不同呢？现分析如下： (1) 体系结构

PC工作站利用系统总线连接PC的各个子系统和独立的本地缓存（包括帧存、纹理内存、Z缓存或图像存储）。即在整个存储结构制造了许多独立的数据区，这些数据区可以通过总线连接。在这种结构中，Microsoft/Intel Windows BIOS （基本输入输出系统）定义了只有CPU和主存储能够使用系统总线。所有其他子系统的数据只能驻留在PCI或ISA总线中，与CPU和主存储的数据交换通过桥接完成。如下图（1）所示。每个子系统共同分享具有50-80MB/sec处理能力的PCI总线。而用于I/O上30MB/sec 的UltraSCSI通道也要消耗PCI总线，使得PCI总线趋近于饱和。虽然PC系统结构中在特殊区域采用了能够控制并实时地在本地缓存之间传递数据的高速总线将各部分连接起来，但是CPU与本地缓存之间不能实现实时数据交换。由于系统瓶颈，当把数据通过桥接传向系统总线时，这些数据到系统总线不可能实现实时传递。 O2的UMA（一体化存储结构）不同于PC的结构，它将一个系统内所有的缓存捆绑在一起形成一个存储池，成为系统的主CPU存储区。它拥有基于4组多路复用的SDRAM来支持2.1GB/sec的带宽。主存储单元通过这个充分预留的带宽来确保各子系统不会发生数据堵塞现象。如图（2）所示。以下是O2的UMA（一体化存储结构）的特点： A、本地缓存 O2中的所有子系统都用主存储区作为数据缓存，这样可以显著地降低系统开销。对O2而言不需要对视频、图像、图形处理或压缩数据等建立单独的缓存。

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虚拟演播室灯光布置及声学处理方案真诚希望与贵单位愉快合作！

前言电视节目制作是艺术和技术的一个有机结合体。而作为电视节目制作的一个重要载体---电视演播室的主要组成部分---电视灯光照明已经成为广播电视行业中一个很重要的学科。它融技术和艺术于一体，充分利用光、色的千变万化为节目营造出各种气氛和环境。为节目的艺术质量和画面质量创造了不可少的条件。演播室作为对外宣传的重要窗口，承担着各类新闻、专题、综艺等节目的拍摄、制作、播出任务，作为工作平台的演播室对影视灯光有其特殊的专业要求。在整体设计中，既要考虑各类节目对演播室的功能要求，同时也要考虑工作环境的舒适性、安全性及其装饰效果，从而确保节目制作的最佳效果。灯光系统应能达到彩色电视对照明的基本要求。满足这些基本要求是适用的先决条件，达不到彩色电视照明的基本要求就谈不上“适用”。一、工程概况及设计思路 1、工程概况建筑面积：演播室54m2 演播室建筑长度:9m；宽度:6m；高度：3m呈长方体演播室：总有效容积约：162m3，总有效表面积约：198m2 结构类型：钢筋混凝土框架结构设备安装情况：根据需要进行合理调整消防电器其他设备：遵照原设计作专业改动默认功能:内设控制室、录音室、男更衣室、女更衣室、化妆间、集大型道具设备间等可根据具体需求考虑设计。 2、设计思路本次建声方案设计是根据甲方要求，在根据图纸了解现场、把握演播厅的功能定位,结合行业的功能要求,做出的初次设计方案。此方案充分利用有限空间, 按照相关国家标准和规范设计。设计方案按照甲方要求，以节目制作的功能。根据声学计算和建声设计指标的要求，对演播厅进行科学、完整的声学设计，以此来调控混响时间，避免音质缺陷，使演播厅获得高性价比的理想音质效果，并适应功能多样化的要求，从而提高录播效率。

【信息化-精编】大娱号D虚拟演播室系统方案书

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数字化3D校园电视台 “大娱号”高标清3D虚拟演播室系统方案书 DYHVRMAGIC3D

目录 1．校园电视台总体需求分析4 2. 大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D 在3D校园电视台建设中的必要性和重要意义8 3．福建大娱号信息科技有限公司简介11 4．大娱号3D虚拟演播室系统12 5．大娱号3D虚拟演播室系统设计原则12 6．大娱号3D虚拟演播室系统16 7．大娱号3D虚拟演播室系统亮点24 8．大娱号3D虚拟演播室系统应用节目26 9．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D系统27 10．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D31 11．大娱号3D虚拟演播室系统连接图32 12．大娱号产品技术支持及服务承诺33 13．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D36 成功案例（部分）36 14．大娱号3D虚拟演播室系统DYH-VR MAGIC 3D44 附件A .虚拟演播室蓝（绿）箱设计45 附件B .虚拟演播室灯光系统设计53 3

虚拟演播室系统

虚拟演播室系统虚拟演播室系统（The Virtual Studio System，简称VSS)是近年来随着计算机技术飞速发展和色键技术不断改进而出现的一种新的电视节目制作系统。其原理是将摄像机拍摄的前景图像通过色键技术融入随摄像机镜头变化的虚拟场景中，以扩展电视节目制作的空间。一、虚拟演播室系统构成典型的虚拟演播室系统是由摄像设备、摄像机位置参数分析和控制、图形计算机、背景材料库和图像合成等设备组成。虚拟演播室节目制作系统构成的简单框图下图所示。虚拟演播室节目制作系统构成

在蓝背景中的主持人由前景摄像机（真实摄像机）拍摄，而上图所示的背景图像记录及生成系统称为虚拟摄像机。真实的和虚拟的摄像机始终是锁定的。因此，需要确定真实摄像机的位置参数，包括摄像机在演播室中的空间位置，摄像机的运动参数（倾斜、转动、翻转），摄像机镜头设置参数（变焦、聚焦、光圈）。所有这些数据都被送入计算机中进行分析，实时生成与前景图像保持正确透视关系的背景图像。然后，前景图像（包括主持人和真实场景、道具）与计算机生成的背景图像通过色键控制器进行合成。输出的图像可以直接播出或存储。二、虚拟演播室关键技术虚拟演播室技术包括摄像机跟踪技术、计算机虚拟场景设计和蓝背景技术、灯光技术和色键技术等。 1.摄像机跟踪技术摄像机跟踪技术是虚拟演播室中一项关键技术，它可以获取摄像机在演播室中的实际位置参数和动作参数，从而判断摄像机、主持人、计算机虚拟场景之间的相对位置关系，帮助系统实现真实摄像机与虚拟摄像机的锁定。目前，摄像机跟踪技术主要有图形识别和机械传感两种方式。 (1)图形识别法