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[摘 要]随着现在新闻直播技术的不断发展，虚拟包装技术在新闻节目终于得到了非常广泛的应用，在新闻节目直播过程中，通过虚拟包装技术能够实现对各种信息的直观解读，并对新闻节目中各种信息进行快速传播，而且也能有效促进新闻节目特殊过程中与观众的互动。本文主要对新闻演播室中虚拟植入包裝技术应用进行了分析。
[关键词]新闻演播室;虚拟植入;技术应用
中图分类号：TP783 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0190-01
引言
随着现代新媒体技术以及信息技术的快速发展，在新闻节目的制作过程中对其制作质量、信息量、可读可视性、观众互动性等都提出了更高的要求。而通过在新闻节目中充分利用虚拟植入包装技术，能够实现将新闻节目搬迁到新闻演播室奠定了坚实的基础。
1新闻演播室虚拟包装系统的设计和使用
在新闻演播室应用的虚拟包装技术主要采取的是双机位单通道结构，针对两个不同的沟通通道设置了同一个渲染服务器进行渲染，这样就能实现将一些虚拟的元素按照新闻节目实际需求准确的呈现出来，在整个新闻节目播出的过程中，虚拟元素会按照预先设定的工作通过精准的解读将整个题目内容展示出来，虚拟植入技术最大的亮点就是其无色键抠像，而且利用虚拟植入技术不会再受到传统外箱的限制，能够充分将新闻演播室真实场景保留下来，而且能够与时俱进实现完美融合，而利用其跟踪系统能够在摄像机视角范围内所有的虚拟元素与实景进行完美融合。
1.1虚拟跟踪技术
在新闻节目直播过程中虚拟跟踪系统必须要能够实时的获取摄像机动态变化过程中这动作以及具体位置，这样就能计算出摄像机实际拍摄的背景信号以及由此产生的虚拟前景信号之间的位置关系，而且随着摄像机的不断移动，还能够将背景与虚拟前景的具体位置进行实时锁定，就实现了对摄像机位置参数二维跟踪到三维跟踪的巨大飞跃。
虚拟跟踪系统实现跟踪的基本原理主要是利用传感设备来对摄像机镜头以及云台等相关参数进行实时捕获，并将获取的各种数据通过协议转换后形成计算机能够接收着串行数据信号，计算机在经过对相关数据参数的处理后就能进一步形成前景信号。
在新节目具体直播过程中不管是虚拟摄像机云台还是虚拟摇臂云台，在运动过程中传感器获取的水平角度以及俯仰角度等各种参数数据以及通过镜头编码器过去的镜头焦距参数的都会经过数据和的计算处理后将其传递给渲染引擎，然后通过渲染引擎来进一步生成虚拟前景。数据和在运行过程中不仅接收上述各种数据，还需要完成对BB信号的锁定，而BB信号则是通过系统同步设备发出。
1.2图形图像处理技术
渲染工作站的主要作用就是来完成图形图像数据的处理。鉴于此，渲染工作站必须要具备针对大量数据进行高强度处理以及渲染运算的能力。由于虚拟植物元素必须要求无质感、光效与演播室的实景实现高度的一致，因此，在进行虚拟元素以及模型处理的过程中必须要具备强大的计算以及渲染资源，而在摄像机或者摇臂运动的过程中，虚拟元素必须要在摄像机位置变化的过程中快速的计算出在实际场景中具体的空间位置以及大小比例并实时的完成渲染输出。如果渲染工作站实际的处理能力不能达到直播的实际需求，就会导致在新闻节目直播过程中出现画面卡顿、3D虚拟元素与实际直播场景出现脱节的情况，如此也就不能够实现新闻节目虚拟包装的实际效果要求[1]。一旦出现这样的情况，就必须要通过减缓摄像机运动来弥补图像处理系统能力的不足，但是这样就不能真正实现实时的渲染输出。针对这种情况，可以在新闻直播现场利用一套渲染系统来同时实现两个摄像机通道数据运算以及场景渲染，而针对摄像机运动量比较大或者多层虚拟元素渲染需求，就必须要针对每一台摄像机都配备相应的渲染引擎，或者可以通过利用集群渲染技术来针对大量摄像机运动数据以及虚拟元素进行渲染。
2虚拟植入系统应用分析
2.1虚拟植入系统应用
目前，在我国多个高清新闻演播室中都实现了虚拟植入系统的广泛应用，系统在整个应用过程中达到了实际应用需求。甚至在一些电视台中应用了虚拟植入包装技术的新闻演播室基本上承担了电视台所有新闻节目的制作，而且虚拟植入系统看新闻节目直播过程中运行情况良好，
2.2结论分析
2.2.1技术分析
在新闻演播室利用虚拟植入包装技术建设虚拟植入系统，在此基础上确定摄像机的各种参数就能够在新闻演播室实景中插入虚拟模型。而且，当前摄像机标定算法在经过多年发展已经逐步趋于成熟，完全能够达到实际的计算精度要求。
在电视节目直播过程中，摄像机可以充分结合节目的实际内容来实现平遥、俯仰以及变焦的各种动作而且在整个拍摄过程中，作为主要图像的实时画面始终出现在直播图像中，虚拟植入系统的应用为了进一步提升虚拟模型插入的精确性，并充分保证虚拟模型与实景实现位置的完美匹配，并进一步提升电视直播画面的真实感，就必须要针对直播过程中每一帧图像所对应的摄像机状态进行实时跟踪，并以此来计算出每一张图像所对应的摄像机投影矩阵[2]。
2.2.2应用分析
利用虚拟植入包装技术虚拟植入系统完全摆脱了新闻直播室对传统蓝箱的束缚，能够在新闻演播室的实景画面中精确的植入虚拟元素。而且虚拟植入包装技术不仅可以应用在新闻演播室中，而且在户外环境中也能得到高效利用，由此就进一步提升了虚拟植入系统在直播节目通用的灵活性。
3结束语
综上所述，我国电视台行业对虚拟植入技术的应用目前还处在起步阶段，随着电视节目制作以及观众对节目实际需求的不断提升，虚拟植入包装技术在整个行业内得到了高度认可，与此同时，与虚拟植入包装技术相配套的各种产品以及设备也在不断发展过程中，在现代计算机技术飞速发展的前景下，虚拟植入包装技术整个产业链的发展起到极大推动作用。
参考文献
[1]张洋.高清演播室中虚拟植入技术的应用[A].中国新闻技术工作者联合会、新疆广播电视局.中国新闻技术工作者联合会2018年学术年会论文集（学术论文篇）[C].中国新闻技术工作者联合会、新疆广播电视局：，2018：7.
[2]谭思，马鑫.影视包装新技术在预报类气象节目中的应用与研究[J].气象科技进展，2017，7（01）：186-188+193.
作者简介
姓名：马昊亮，性别：男，民族：汉，籍贯：天津，出生年月：1988.9.11，文化程度：大学本科，现有职称：助理工程师，研究方向：电视演播室视频技术。
[关键词]新闻演播室;虚拟植入;技术应用
中图分类号：TP783 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0190-01
引言
随着现代新媒体技术以及信息技术的快速发展，在新闻节目的制作过程中对其制作质量、信息量、可读可视性、观众互动性等都提出了更高的要求。而通过在新闻节目中充分利用虚拟植入包装技术，能够实现将新闻节目搬迁到新闻演播室奠定了坚实的基础。
1新闻演播室虚拟包装系统的设计和使用
在新闻演播室应用的虚拟包装技术主要采取的是双机位单通道结构，针对两个不同的沟通通道设置了同一个渲染服务器进行渲染，这样就能实现将一些虚拟的元素按照新闻节目实际需求准确的呈现出来，在整个新闻节目播出的过程中，虚拟元素会按照预先设定的工作通过精准的解读将整个题目内容展示出来，虚拟植入技术最大的亮点就是其无色键抠像，而且利用虚拟植入技术不会再受到传统外箱的限制，能够充分将新闻演播室真实场景保留下来，而且能够与时俱进实现完美融合，而利用其跟踪系统能够在摄像机视角范围内所有的虚拟元素与实景进行完美融合。
1.1虚拟跟踪技术
在新闻节目直播过程中虚拟跟踪系统必须要能够实时的获取摄像机动态变化过程中这动作以及具体位置，这样就能计算出摄像机实际拍摄的背景信号以及由此产生的虚拟前景信号之间的位置关系，而且随着摄像机的不断移动，还能够将背景与虚拟前景的具体位置进行实时锁定，就实现了对摄像机位置参数二维跟踪到三维跟踪的巨大飞跃。
虚拟跟踪系统实现跟踪的基本原理主要是利用传感设备来对摄像机镜头以及云台等相关参数进行实时捕获，并将获取的各种数据通过协议转换后形成计算机能够接收着串行数据信号，计算机在经过对相关数据参数的处理后就能进一步形成前景信号。
在新节目具体直播过程中不管是虚拟摄像机云台还是虚拟摇臂云台，在运动过程中传感器获取的水平角度以及俯仰角度等各种参数数据以及通过镜头编码器过去的镜头焦距参数的都会经过数据和的计算处理后将其传递给渲染引擎，然后通过渲染引擎来进一步生成虚拟前景。数据和在运行过程中不仅接收上述各种数据，还需要完成对BB信号的锁定，而BB信号则是通过系统同步设备发出。
1.2图形图像处理技术
渲染工作站的主要作用就是来完成图形图像数据的处理。鉴于此，渲染工作站必须要具备针对大量数据进行高强度处理以及渲染运算的能力。由于虚拟植物元素必须要求无质感、光效与演播室的实景实现高度的一致，因此，在进行虚拟元素以及模型处理的过程中必须要具备强大的计算以及渲染资源，而在摄像机或者摇臂运动的过程中，虚拟元素必须要在摄像机位置变化的过程中快速的计算出在实际场景中具体的空间位置以及大小比例并实时的完成渲染输出。如果渲染工作站实际的处理能力不能达到直播的实际需求，就会导致在新闻节目直播过程中出现画面卡顿、3D虚拟元素与实际直播场景出现脱节的情况，如此也就不能够实现新闻节目虚拟包装的实际效果要求[1]。一旦出现这样的情况，就必须要通过减缓摄像机运动来弥补图像处理系统能力的不足，但是这样就不能真正实现实时的渲染输出。针对这种情况，可以在新闻直播现场利用一套渲染系统来同时实现两个摄像机通道数据运算以及场景渲染，而针对摄像机运动量比较大或者多层虚拟元素渲染需求，就必须要针对每一台摄像机都配备相应的渲染引擎，或者可以通过利用集群渲染技术来针对大量摄像机运动数据以及虚拟元素进行渲染。
2虚拟植入系统应用分析
2.1虚拟植入系统应用
目前，在我国多个高清新闻演播室中都实现了虚拟植入系统的广泛应用，系统在整个应用过程中达到了实际应用需求。甚至在一些电视台中应用了虚拟植入包装技术的新闻演播室基本上承担了电视台所有新闻节目的制作，而且虚拟植入系统看新闻节目直播过程中运行情况良好，
2.2结论分析
2.2.1技术分析
在新闻演播室利用虚拟植入包装技术建设虚拟植入系统，在此基础上确定摄像机的各种参数就能够在新闻演播室实景中插入虚拟模型。而且，当前摄像机标定算法在经过多年发展已经逐步趋于成熟，完全能够达到实际的计算精度要求。
在电视节目直播过程中，摄像机可以充分结合节目的实际内容来实现平遥、俯仰以及变焦的各种动作而且在整个拍摄过程中，作为主要图像的实时画面始终出现在直播图像中，虚拟植入系统的应用为了进一步提升虚拟模型插入的精确性，并充分保证虚拟模型与实景实现位置的完美匹配，并进一步提升电视直播画面的真实感，就必须要针对直播过程中每一帧图像所对应的摄像机状态进行实时跟踪，并以此来计算出每一张图像所对应的摄像机投影矩阵[2]。
2.2.2应用分析
利用虚拟植入包装技术虚拟植入系统完全摆脱了新闻直播室对传统蓝箱的束缚，能够在新闻演播室的实景画面中精确的植入虚拟元素。而且虚拟植入包装技术不仅可以应用在新闻演播室中，而且在户外环境中也能得到高效利用，由此就进一步提升了虚拟植入系统在直播节目通用的灵活性。
3结束语
综上所述，我国电视台行业对虚拟植入技术的应用目前还处在起步阶段，随着电视节目制作以及观众对节目实际需求的不断提升，虚拟植入包装技术在整个行业内得到了高度认可，与此同时，与虚拟植入包装技术相配套的各种产品以及设备也在不断发展过程中，在现代计算机技术飞速发展的前景下，虚拟植入包装技术整个产业链的发展起到极大推动作用。
参考文献
[1]张洋.高清演播室中虚拟植入技术的应用[A].中国新闻技术工作者联合会、新疆广播电视局.中国新闻技术工作者联合会2018年学术年会论文集（学术论文篇）[C].中国新闻技术工作者联合会、新疆广播电视局：，2018：7.
[2]谭思，马鑫.影视包装新技术在预报类气象节目中的应用与研究[J].气象科技进展，2017，7（01）：186-188+193.
作者简介
姓名：马昊亮，性别：男，民族：汉，籍贯：天津，出生年月：1988.9.11，文化程度：大学本科，现有职称：助理工程师，研究方向：电视演播室视频技术。