浅谈虚拟演播室在新闻直播中的应用

李晓春 王 燕

（作者单位：广东广播电视台）

浅谈虚拟演播室在新闻直播中的应用

李晓春 王 燕

（作者单位：广东广播电视台）

作为数字演播室发展新技术，虚拟演播室技术已成为了当今数字电视演播室新技术的热点，在当今的电视节目制作中发挥着越来越重要的作用，给很多国内外电视媒体带来了视觉包装上的重大突破和变革。然而由于其设备、技术的复杂性和操作上的多样性，至今主流应用仍停留在录制、后期等阶段，广东广播电视台在这点上走在各电视媒体前列，引进了Virz虚拟演播室系统，并将虚拟演播室系统应用在新闻直播室，采用了多种措施，有效地克服了虚拟演播室在直播中的缺陷，在发挥虚拟演播室视觉包装的炫丽效果和保证直播新闻节目安全播出之间取得了平衡，并在业内产生了良好反响。

虚拟演播室；新闻直播；Virz；视觉包装

首先，新闻直播室的虚拟系统和制作应用的虚拟系统在搭建和设备上并没有太大不同，具体的设备放置和控制台的安排上都尽量遵从易上手，易操作，风险低等原则。大致系统架构见图1。

虚拟演播室主要由摄像机、摄像机跟踪系统、计算机图形工作站、色键合成器组成。在系统的搭建上，我们将其分为两个板块，即演播室内的搭建和演播室外控制系统的搭建，以及两部分之间的联系。

图1 虚拟系统架构

1 演播室内摄像机、场景蓝箱、灯光的布置

虚拟演播室利用了摄像机的跟踪技术，将计算机产生的虚拟三维场景与摄像机现场拍摄的主持人活动图像进行数字化的实时合成，使主持人与虚拟场景达到同步的变化，从而实现前景与背景的完美结合。

演播室里放置了3台摄像机作为虚拟跟踪摄像机，每一部都安装了跟踪系统，但原则上直播时只采用一台摇臂机cam3作为运动摄像机。而且因为初步运用在直播上，尽量减少了直播时虚拟场景的运动。然而为了最大限度地使用虚拟场景的真实动态效果，将节目中的一部分内容在直播前采用录制的形式首先制作好，将视频存于串联单中，直播时直接播放。这样在录制时就可以最大程度使用虚拟演播室，并降低了直播时的危险系数。

然后是蓝箱技术和灯光的结合。蓝箱是主持人活动的背景，它直接关系到色键抠像的质量。之所以色键技术多采用蓝色背景，一个原因是蓝色和人的肤色形成互补色，在抠像去除蓝色时能最大程度减少对人像肤色的损失。

虚拟演播室的布光主要有两个步骤，即对主持人和其他前景道具布光，以及对蓝箱的布光。虚拟演播室要求主持人所在的场景比较开阔，这样布光会容易很多，容易区分主持人和蓝箱背景，打到主持人和蓝箱的灯光也不会相互影响，实际上鉴于场地的局限性，往往需要技术员对灯光上做细致和全面的调整。

为了减少阴影，主持人的主光、辅助光都使用柔光灯，而侧光和逆光作用也有别于一般演播室，可以起到减少蓝箱反射到主持人身上的蓝色光晕的作用，当然蓝色光晕无法完全去除的，这就需要在直播前抠像时使用色键器的一些功能来调整。

另外，主持人的和其他前景布光还要遵循一个原则，就是和虚拟场景的光源在一个方向上，这样在抠像后主持人和虚拟场景结合的时候才不会出现失真。

蓝箱的布光和一般抠像背景布光一样要求均匀，一般使用三基色柔光灯。布光越均匀，蓝色还原越好，就越能减少色键抠像的难度和时间，因为直播前的准备时间往往非常有限，所以灯光和抠像操作员之间的配合就显得尤为重要。

2 新闻直播前虚拟控制台的准备工作。

新闻直播有别于制作，在时间、效率和安全等局限性下，要求各工种人员必须在直播前测试好所有机器，还有简单模拟播出时的动作。尤其在虚拟演播室控制台，必须检查好各个步骤，导入场景，抠像，和摄像机配合测试等。

首先是启动渲染、引擎、控制终端、摄像机跟踪器等硬件，并确定各设备连接正常，然后检查各设备运行正常，特别是摄像机跟踪正常，在演播室里灯光开启好，主持人对好镜，光圈调整完毕后，导入虚拟场景开始抠像，这一步正是使主持人和虚拟场景完美结合的关键一步，使用的VSS系统是通过软件CKControl来实现的，通过调整一些参数，使抠除的颜色最大限度接近于蓝箱的颜色，使抠像达到理想效果。

抠像的几个步骤需要非常耐心和敏锐的眼力和判断力，使用参数标准的监视器，时刻注意主持人和虚拟场景结合后的效果，不但要使蓝箱背景的蓝色部分去除干净，还必须使主持人和前景道具不出现毛边和失真现象。

抠像完毕后，需要测试主持人在直播时的运动场景走位是否顺畅，虚拟场景跟踪是否到位，输出到视频切换台的信号是否完整。

3 备份系统

无论在什么情况下，安全播出都必须放在比较高的层面上。所以在新闻直播的系统中，几乎每个关键环节，都必须做好备份。

3.1 摄像机的备份

使用3台摄像机，除了能兼顾不同的场景，还能起到备份的关键作用，保证其中2台布置的时候能很快对好所需的主要场景，当某台摄像机本身或者它与虚拟场景的跟踪信号发生故障时，能使用另一台摄像机迅速完成主要场景的构建。

3.2 虚拟演播室信号的备份

3台摄像机经过虚拟系统渲染器后出来的虚拟演播室信号，可以互为备份，但毕竟属于同一个系统的模块，当碰到一些不确定因素导致虚拟系统出现故障时，需要迅速的找到另一种备份的方式。于是在切换台做一个普通色键的抠像备份。同样需要在播出前预留足够的时间，并和主持人配合，快速完成这个备份的操作。

由于切换台的通道有限，只选取一个播出中最常用的cam信号来抠像，在Sony切换台的ME中选取好了key和background的信号源后，调整以下参数。Clip：调整背景，最先调整这个参数，使背景蓝色能完全抠除干净，当到达背景刚好能还原完好时的临界点即停止调整。Gain：调整人物前景，当到达人物刚好不穿，即不过度抠除主持人身上颜色时停止。Hue：微调色调，对比背景填充以及主持人和信号源之间差别。

最后观察抠像效果，看是否有部分蓝色反光在主持人身上，使用Color Cancel一般能很好的去除残留的蓝光。

色键抠像备份一般看播出前准备时间，最好预留足够的时间，当然和抠像操作者本身熟练度也有关系。

3.3 电源的备份

直播室里设备电源的备份很关键，因为电源问题直接关系到设备的正常运行。虚拟系统也一样，不仅要多个渲染器，摄像机，电脑终端等互为备份，且要将互为备份的多台设备分别接在不同的电源上，分开插线板，并接在ups电的不同相上，当某一相发生问题时还有另一相能正常供电。

4 直播的进行和应急处理

直播过程中需要时刻关注正在播出的信号，并准备播出的信号，如果正在播出的信号发生问题，如虚拟背景的运作上出现问题，可以试着使用备份虚拟信号。而如果准备播出的信号有问题，如需要在虚拟信号上播放一个图片或视频信号，当这个信号没有准备好或有异常时，处理方式一般是通过和主编沟通，改变接下去播出的形式，如改动串联单，以保证播出安全。这是和制作节目最大的不同，制作节目一般都根据已规划好的效果来制作，如遇到中间阻碍，一般通过重新录制，分段录制方式来解决，而直播则首先要考虑播出信号的安全性。

5 虚拟系统在直播中的缺陷和展望

虚拟演播室系统经过了多年的发展，设备运行和真实效果已经相对比较成熟，但是仍然只是大量应用在制作节目过程中，考虑到电视播出的安全追求，虚拟演播室在直播中的应用并没有开始普及的趋势，然而在节省人力物力，还有新闻的时效性这些方面上，直播却是显得越来越常态化。

直播的安全性很大程度体现在信号预览上，所以如果虚拟系统能考虑到这个因素，在切出信号前有预览功能，将大大提高播出的安全性。还有操作界面的合理性和人性化也应纳入考虑，新闻直播中的操作都是追求直观易行的，界面更加人性化能使操作技术员提高熟练度和流畅性。

在保证虚拟系统能和直播系统在安全性上顺利接洽的基础上，最大程度地发挥虚拟演播室系统的优越性，这也是新闻演播室包装上必须追求的，希望广播电视行业上能在这两方面的权衡上做得更好，使播出安全和播出包装更上一层楼。

[1]冯建国.虚拟演播室灯光特点与布光实践[J].电视技术论谈,2001(2).

[2]朱勇.虚拟演播室系统及其关键技术[J].江苏开放大学学报,2001(6).

[3]王证.浅论虚拟演播室系统[J].视听纵横,2009(2).

李晓春（1982-），男，本科学士，广东广播电视台技术员，研究方向：广播新闻。

王燕（1984-），女，本科学士，广东广播电视台编辑，研究方向：广播新闻。