虚拟演播室搭建方案、校园超清网络演播室建设用户的需求是我公司设计方案最重要的前提，而成熟、先进的技术和今后的技术发展趋势是我们设计方案的依据，这两者的完美结合则是我们在设计该系统时的思考。
系统设计坚持“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，充分考虑系统的可用性、规范性、可靠性、安全性、兼容性，同时具有系统的先进性、良好的升级、扩展能力，我们的目标是：满足用户需求、照顾长远利益、为用户提供性能价格比最优的系统。
A）系统的可用性
虚拟演播室系统在新闻、访谈、对话、天气预报、少儿节目等演员不太多的栏目，可节省搭建实际场景的所有费用，且多个栏目共用同一演播室，缩短周期，还能实现小演播室无法实现的功能，提高创意，能够根据电视台节目录制的实际要求进行开发，实现与电视台实际工作的高度结合，切实提高工作效率。
B）系统的可靠性
系统采用成熟的先进技术，关键部件选用进口顶级设备，因此整个系统的硬件与软件能够长期稳定运行。系统在具备能长期和稳定工作的能力下，适应电视台录制节目的广播级要求。所提供的单项设备及系统能完全满足投标文件中所要求的平均无故障时间、可利用率等指标要求。系统安全、可靠、稳定的运行，才能提供优质服务，真正实现系统的价值。
C）系统的兼容性
可与用户原有的摄象机配套使用，信号可直接送至非编、录象机、特技切换台或网络设备，对演播室灯光无任何苛刻要求，能够实现与各种类型的演播室的系统进行连接。
D）系统的先进性
系统采用先进的计算机图像处理技术，高质量色键合成技术，利用国内外最新技术和成功经验，选择开发先进、实用的软硬件设备，充分集成为先进的整体系统；依靠着强大的科研实力，在国际上具有独特的先进性。
E）系统的性能价格比
整个系统的性价比高。系统操作简单维护量少，软件可以轻松升级并向下兼容，主要通过四个方面显示其经济性：系统本身的价格、系统开通后的维护和运行代价、在系统实施现场的特殊要求所需的费用、系统在与其他系统集成时所需的有关软件的开发，硬件接口等所需费用。系统具有最佳的性能价格比。
F）系统的扩展性
我公司自主开发的系统控制软件真正做到了全系统没有一个操作开关，一切操作均由鼠标在显示屏上通过系统控制汉化界面完成，系统在软/硬件结构设计方面，采用模块化的程序设计、模块化的系统硬件配置、模块化的虚拟节目创作方式。软硬件升级换代方便可靠，便于扩展，以适应未来发展需要。
G）系统的安全性
系统的各个环节提供安全保密措施来保证网络的性能。安全措施包括：防病毒、防黑客、防止非法或越权访问、传输加密、安全策略控制等。
- 信号处理
- 系统拓扑
- 色键、跟踪系统
虚拟演播室介绍
虚拟演播室系统是以视频流的软件图像处理为主，软硬件结合，涉及电子、机械、计算机、图像处理、光学、控制算法等众多领域的一种复杂系统，有很多硬件设备可以选用，也有很多设计方案可以采纳，不同的设计方案会出现不同的效果，因此如何选用一种最为经济实用、高效、功能强大、被用户接受的方案是设计者的首要任务。
系统具有三维空间、三维模型和三维跟踪，广播级图像输出，可同时实时渲染数十万个三角面片、两百多兆纹理贴图、全部类型的灯光及指数型光照模型、多路活动视频，因此可以实现大场景、精细化、色彩丰富、任意组合的虚拟光效及特技效果的虚拟场景，系统稳定性强，建模人员可以无所顾及的以任意复杂度逼真建模。系统的功能极为强大，视图轨迹编辑，基于轨迹的播出控制，任意虚拟物体、虚拟灯光、特技效果均可按场频进行任意运动、旋转和缩放，而且它们的属性也都可以实时调整。
- 系统的编辑界面采用三维视图的结构设计，非常近似于通用动画软件的操作风格，使稍有电脑动画基础的人就可以轻松上手。且界面操作简单易学。
- 系统具备强大的图形渲染能力，根据实时采集的摄像机参数信号对复杂的场景进行实时渲染。系统可以同时渲染数十万个三角形面片和400M以上的纹理贴图，实现了8位的全场景反走样，实现动态阴影、全场景雾化、动态灯光、多路活动视频等功能并保证系统的稳定；
- 系统所见即所得的动画设计和虚拟物件的实时调整，真实感强，能够与前景信号、掩膜信号较好地融合，并可根据虚拟物体的空间位置自动实时指定掩模物件保证正确的遮挡关系；
- 系统支持在虚拟场景中开数十路虚拟视频回放窗口，窗口中可以实时回放最多3路不同信号源的视频节目。电视墙中的画面以场频速度实时生成，软件可以实时对电视回放窗进行随意的移动和变形处理，把窗口设计为圆弧、球面等任意特殊的形状效果。系统还具备视频窗的特技功能，可以实现虚拟视频窗与全屏幕视频画面的自由切换、视频窗的飞入、飞出等特技。
- 场景中所有物体既可以采用三维建模软件设计制作的三维模型，也可以是场景中实时生成的动画效果，每个虚拟物体都可以结合场景的需求实时做出旋转、移动、缩放、变形等动态调整，可以极大地丰富场景的真实感与活泼感。
- GALASTAR星河虚拟系统可以独立编辑动画轨迹，动画轨迹作为独立的事件存在，可以基于关键帧进行编辑每一个节点的位置、姿态、缩放比例等9个参数，并在时轨上编辑事件，以决定虚拟物体什么时候以多快的速度沿动画轨迹运动；
- GALASTAR星河虚拟系统对遮挡层无限制，当虚拟物体到虚拟摄像机的距离小于演员到真实摄像机的距离时，虚拟物体自动出现在人前，反之，自动出现在人后，掩模是自动生成的；系统提供8盏虚拟灯光，可以分别对虚拟灯光的颜色、位置、方向、衰减等属性分别调整，同时，虚拟灯光还可以沿轨迹运动，极大的丰富了场景的灯光效果；
- 为了使节目画面更加丰富，GALASTAR星河系统内嵌了可以生成雨雪、落叶、礼花、游动的鱼、飞行的蝴蝶等效果的虚拟特效。特效物体同三维物体一样，可以实时改变自身的三维空间坐标、空间姿态参数和空间缩放参数，并可在时轨上沿特定轨迹运动，将这些景观添加到拍摄场景中，可以更好的烘托出不同风格节目的现场气氛。GALASTAR星河还具有全场景雾化功能，雾的浓度、颜色、衰减等参数均可实时调整，为节目的拍摄增加了真实感。
- 系统基于Microsoft最新渲染平台，运用了大量的优化算法，保证最大限度地发挥视频服务器顶级的硬件渲染性能；采用基于硬件加速的三线性滤波和全场景反走样技术，保证得到的画面质量光滑细腻；对场景中的物件纹理贴图采用了MipMap处理技术，从而保证了动态物件的纹理不会产生抖动现象，得到流畅精致的节目画面。
- GALASTAR星河系统基于WINDOWS 7操作系统，内部使用全数字高性能高品质的渲染平台，渲染32位的真彩色、带alpha通道的三维场景，可以对虚拟场景中任何物件做半透明处理，并可以结合虚拟灯光制作出惟妙惟肖的光感透明效果。
- GALASTAR星河对虚拟大屏幕内部进行三线性滤波完全消除了镜头推拉时虚拟大屏幕内部视频纹理闪烁的问题，对大屏幕边缘专门进行多重采样滤波的方式来进行边缘抗锯齿运算，从而使得虚拟大屏幕运动过程中边缘光滑无明显锯齿，大屏幕内视频信号清晰无闪烁。同时，GALASTAR星河可以对虚拟大屏幕的播放内容缩放、旋转等参数自由设定，丰富了节目内容和表达方法。
- GALASTAR星河系统是业内唯一的可以基于任何电脑进行视频图像渲染并输出的虚拟演播室系统，具有视频图像工作站和视频板卡的无关性，因此我们总是可以选用最新最快的视频图像工作站从而使得系统的渲染能力大副提高，充分享用了主板、CPU、显卡、内存等的飞速发展带来的优越。系统的视频输出采用HD-SDI输出卡，提供了优质的视频图像质量。
- 系统支持各种内置、外置色键器，可以和国内外任何一家的色键器进行匹配。
- GALASTAR星河系统具有动态无限蓝箱功能，边缘可以无限制柔和从而过渡自然，摄像机任意运动也不会将初始去掉的“垃圾”前景模块显示出来 。边缘蓝箱定位简便快捷，无需任何测量，在系统输出屏幕上“所见即所得”的去掉即可，操作非常方便。
GALASTAR星河虚拟演播室系统可支持最多4路高清视频信号输入，并由系统模拟出6个全景摄像机位效果。因此，用户只需一台摄像机就能达到6讯道演播室效果。
广播级的在线输入输出接口GALASTAR星河虚拟演播室系统，是一套完整的真三维双机位多通道模拟三机位的全高清数字的广播电视虚拟场景解决方案。系统具有广播级高清数字HD-SDI/SDI输入输出接口，保证了高质量的信号传送及处理，同时也提供连接的便利性。系统采用的板卡为国际知名公司的高清数字卡，支持MPEG-2、AVI视频流输入。
高端的图形工作站GALASTAR星河虚拟演播室系统采用图形工作站配置，保证系统的高效、稳定运行，图像的渲染色彩绚丽真实，图像不抖动、无撕裂、不拖尾。在虚拟摄像机的移动过程中不出现马赛克、不模糊。使制作完成时输出的图象质量达到广播级的要求，能够非常完美的应用于广播电视节目的制作。通过真实摄像机的信号直接输入到系统中，无须再做多余的调整，便可直接输出合并后完整的图像效果。
一流抠像算法 ThunderMatte技术采用业内领先的ThunderMatte抠像算法，可同时对3路摄像机信号做抠像处理，对烟雾、水、玻璃、透明体、头发丝等细节抠像效果清晰细腻，支持国内外多款外置色键器抠像合成处理。
GALASTAR星河虚拟演播室系统，采用目前国际一流的高清色键抠像技术，可实现头发丝、半透明物体、阴影等画面的精细抠像处理合成，使人或物体的边缘更加自然。系统配置了多路色键器，可同时分别对各路视频信号进行色键处理。并且，每路输入信号单独配置的色键器给您提供了多种不同级别的颜色设定，可有效去除背景上的阴影，无颜色溢出或空间影响，可使主持人很好地和虚拟背景结合在一起。每个色键器都拥有强大的色键参数，能保证在不移动真实摄像机的状态下实现前景主持人和虚拟背景的同步推拉、摇移及切换制作出各种华丽的摇臂效果。
GALASTAR星河虚拟演播室系统采用高性能的图形工作站，加上多个高品质的3D图形处理卡的并行协同运算，使得系统具有强大的无与伦比的实时高清三维渲染能力，配以索普公司自主开发的高清三维虚拟场景优化渲染引擎技术，能够使复杂而逼真高清三维虚拟场景顺畅运行，使得高清虚拟场景细腻逼真。
GALASTAR星河虚拟演播室系统所拥有的高性能的图形工作站，可进行高精度的16X反锯齿处理，还可采用最新的AA反锯齿处理，图像的渲染色彩为32bit真色彩，使得虚拟场景的画面细腻真实，场景中的物体边缘及线条光滑无毛刺，使画面精细、逼真。
GALASTAR星河虚拟演播室系统，拥有1536MB硬件渲染缓冲，可运行大规模、精细的复杂场景。具有200多亿个像素/秒的像素填充率，三角形生成速率超过100万个/秒，贴图分辨率为 256X256~4096X4096，可进行上千万个三角面以及大型（高分辨率）纹理贴图的三维场景实时渲染，可进行无约束的高清大场景实时渲染，做到特写镜头场景不出现马赛克、不模糊；全景时场景画面不爬行、无麻花状条纹。
具有三维空间、三维模型和三维跟踪，广播级图像输出，系统稳定性强，建模人员可以任意的轻松建模。 系统特有真三维无轨虚拟技术（Tri-Dim）让您可以轻松的在场景中推、拉、摇、移。
动态三维场景任意编辑可在场景中任意位置创建三维文字和物件、针对场景中任意物件制作并播放其动画、替换场景中的物件并提供丰富物件库、改变场景中物件的空间位置坐标、朝向、大小及材质等。
高度系统集成不但集成了多路高标清色键器、多通道视频输入输出接口，还集成了特技切换台、音频处理系统、字幕机、多画面处理器、硬盘录像机、网络直播编码等，安装操作简单。
植入轨迹模块可实时植入二维/三维原件，自由设定时间线的运动，包含上下左右，缩放，旋转。（飞机飞过天空，坦克越过舞台）
动作捕捉模块可实时捕捉人物动作 并生成三维动画（黑猫警长讲话），然后植入虚拟系统最轨迹运动
★系统采用真三维虚拟演播室三机位单通道的系统架构。★系统满足同一场景中多个不同虚拟物件设计不同空间位置的遮挡，实现真实空间感的演播室效果，摄像机拍摄的前景画面能与场景画面同步运动，做到了真实的演员能深入到虚拟的三维场景中，并能与其中的虚拟对象实时交互，对场景元素的渲染能够逼真的描绘出物体的凹凸贴图、片段光照、纹理材质、高光反射等细腻真实的效果，系统出色的质感、光感、动感和实时渲染能力。
系统具有动态无限蓝箱，支持摄像机360°的旋转，蓝箱以外的垃圾色块不会进入场景。系统具有多机位特技切换功能。系统具有虚拟摇臂拍摄功能。
★系统采用无轨虚拟演播室技术，无须移动或者操作真实摄上像机，即可实现节目制作过程中镜头推，拉，摇，移，乃至大摇臂以及航拍的效果；仅使用1台摄像机就可实现6讯道虚拟演播室效果，支持2种模式的镜头切换：（1）实时镜头切换；（2）利用推拉摇移特效切换。
★系统内置3路色键器，可同时分别对输入视频信号进行单独抠像处理。色键器提供不同级别的颜色设定，可有效去除背景上的阴影，无颜色溢出或空间影响，可使主持人很好地和虚拟背景结合在一起。
★无需使用三维制作软件（如，3DMAX、MAYA、C4D等），虚拟演播室系统本身必须支持对三维场景中的任意三维物体进行模型编辑。（如：桌子进行放大、缩小、移动、旋转等操作）同时可对场景中的任意三维物体进行材质编辑（如：改变颜色，更换贴图调整贴图尺寸，调整物件反射，高光，及透明度等。），系统支持在三维场景中的任意位置添加三维物体并能对添加的三维物体的位置、大小、方向、是否发光等三维属性，进行实时编辑。（如：桌子，椅子，柜子、灯等）。
★系统内置切换台功能。在加载虚拟场景的情况下可对最多12个虚拟摄像机位进行快速切换，及摄像机镜头的推、拉、摇移及摇臂效果的慢动作切换；在不加载场景的情况下，系统支持对4个摄像机实时信号满屏切换。可在实景机位，虚拟机位，本地素材，图片之间切换；
★虚拟植入功能，可植入3D模型并按指定轨迹运动(比如地球仪旋转，坦克开过舞台，飞机飞过天空)，多节点模式，可任意指定运动轨迹；
★摄像机跟随功能，不论机位角度如何变化，在虚拟摄像机运动过程中人物始终面对虚拟摄像机，以实现主持人始终面对观众等效果；
★为了使人物和场景结合更真实，具备人物和场景倒影可调功能；
★具备环境光设置，可任意设置环境色调；
★灯光植入系统，可模拟真实灯光，发光并按设定闪动；
★系统支持，在最终输出画面上仅通过单击鼠标的左键或右键便能实现虚拟三维场景的推、拉、摇，移的运动效果。
★本地录像功能，码流，分辨率任意设置；
★网络直播H.264推流功能，码流，分辨率任意设置；
★具备非编编辑功能，含字幕软件；
★能同时输入高、标清视频信号，可支持高清和标清的上下变换，及1920×1080 全高清数字（HD-SDI）信号输出。同时支持N 制和P 制，16/9 和4/3，525/625 等不同格式并能将信号同时输出
系统具备任意的电视墙开窗功能。系统支持6 个以上大屏幕电视墙，可以自由方便地进行虚拟大屏幕自定义播放，可同时播放不同的活动视频，大屏幕的大小、形状、位置可以自由编辑，自由控制大屏幕中播放的视频信号的开始、停止。
主机配置
Intel 酷睿 i7 四核 主频 3.4GHZ， 16G DDR3 SDRAM，NV 4G专业显卡，SSD 128G系统硬盘， SATA 4T素材硬盘，刻录机， 24寸高分辨率液晶显示器，Windows7位操作系统； 4U工控专用工作站机箱；
*输入：4路HD-SDI/SD-SDI数字接口；
