虚拟演播室是近年发展起来的一种独特的电视节目制作技术。它的实质是将计算机制作的虚拟三维场景与电视摄像机现场拍摄的人物活动图像进行数字化的实时合成，使人物与虚拟背景能够同步变化，从而实现两者完美的融合。由于虚拟演播室本身所具有的无穷魅力以及其不可低估的发展前景，目前已被越来越多的节目制作及有关人员所关注。现有的虚拟演播室系统基本上是基于工作站的独立系统，其价格昂贵，成本较高，不利于在中小型用户中推广。因此，开发一种成本低、价格低廉、实用性强的虚拟演播室系统具有广阔的应用前景。本论文旨在创建一个基于PC机及DirectX技术的虚拟演播室系统，使得虚拟演播室这一高科技产物在中小型用户中推广成为可能。论文从虚拟演播室系统的实现出发，首先在理论上阐述了虚拟演播室的关键技术(摄像机跟踪、计算机虚拟场景生成及视频的合成)以及现存虚拟演播室系统的优缺点，确定了基于PC机和DirectX技术开发虚拟演播室系统的方案；其次对虚拟演播室系统的视频合成技术进行了深入研究，通过分析比较不同抠像算法选取基于Alpha值的抠像算法，并在估算Alpha值时引入了一种快速计算方法；然后介绍了DirectShow技术，重点对开发Filter组件及其相关技术进行了论述；最后提出了基于PC机与DirectX技术的虚拟演播室系统的总体设计方法与解决方案。在此基础上实现基于MFC框架的系统UI模块，提供系统管理、虚拟场景库管理、视频采集设备库管理、本地视频库管理和视频合成等功能；实现基于DirectShow框架的视频合成模块，提供视频采集、虚拟场景视频源、视频抠像、字符叠加Filter等功能，通过与基于Direct3D技术的虚拟场景模块的无缝结合，最终完成了基于PC机及DirectX技术的虚拟演播室系统。系统整体实现过程中采用面向对象技术，贯通设计模式的思想，使系统架构清晰，具有良好的可扩展性。