专利名称：三维虚拟演播装置及其系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种影视制作中的演播系统，尤其是一种三维虚拟演播装置及其系统。
背景技术：
虚拟演播系统是计算机技术与色键技术相结合的一种新的电视节目制作系统，采用了传统的色键技术，却突破了传统色键系统的限制，消除了摄像机不能与背景的致命弱点，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。该系统主要由三个子系统组成:跟踪子系统、图形绘制子系统、合成子系统，跟踪子系统主要由传感器和编码盒组成，图形绘制子系统主要由图形工作站组成，合成子系统主要由抠像合成器组成；工作时，首先由摄像机采集前景信号，将前景信号延时后送入抠像合成器，同时摄像机上的传感器获取摄像机的运动参数，并将其转换成电信号后输出至编码盒，再由编码盒将摄像机的运动参数实时的传递给图形工作站，然后图形工作站根据当前摄像机的位置信息实时绘制出相应的背景信号和掩膜信号，最后合成系统根据掩膜信号来合成背景和前景，实现主持人前景信号和虚拟三维背景信号的无缝合成。目前，虚拟演播系统的结构有两种一种是一对一结构，另一种是多对一结构。在现有的多对一结构中，每个摄像机均是对应一个延时器，该延时器只能对一个摄像机进行延时处理。随着摄像机使用数量的增加，延时器的数量也要相应的增加，这就造成了成本的增加。
发明内容针对上述问题中存在的不足之外，本实用新型提供一种可实现前景图像的实时播放，并且还达到降低成本的三维虚拟演播装置及其系统。为实现上述目的，本实用新型提供一种三维虚拟演播装置，由至少两个摄像机、至少两个编码盒、图像工作站、主控机、抠像合成器与监视器构成，所述摄像机中设有CCU控制单元，所述CCU控制单元的输出端直接与所述抠像合成器的输入端电连接。进一步地，所述摄像机与所述编码盒的数量相同，所述摄像机中还包括传感器，所述传感器的输出端与所述编码盒的输入端电连接。进一步地，所述编码盒的输出端与所述图像工作站的输入端电连接。进一步地，所述图像工作站的输入端还与所述主控机电连接，其输出端还与所述抠像合成器的输入端电连接。进一步地，所述抠像合成器的输出端与所述监视器的输入端电连接。本实用新型同时还提供一种三维虚拟演播系统，包括至少两个摄像机、至少两个编码盒、图像工作站、主控机、抠像合成器与监视器，所述摄像机中设有CCU控制单元，还包括数据切换器与视频切换器，所述数据切换器的输入端与所述编码盒的输出端电连接，其输出端与所述图像工 作站的输入端电连接；所述视频切换器的输入端与所述CCU控制单元的输出端电连接，其输出端与所述抠像合成器的输入端电连接。 进一步地，所述摄像机与所述编码盒的数量相同，所述摄像机中还包括传感器，所述传感器的输出端与所述编码盒的输入端电连接。进一步地，所述抠像合成器的输入端与所述图像工作站的输出端电连接，所述抠像合成器的输出端与所述监视器的输入端电连接。进一步地，所述图像工作站的输入端还与所述主控机电连接。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:1、取消了现有虚拟演播系统中与CCU控制单元相连接的延时器，将CCU控制单元的输出端与直接抠像合成器的输入端电连接，从而实现了前景图像的实时播放，并且还达到降低成本的目的；2、通过视频切换器可对摄像机的 前景图像进行切换、以及通过数据切换器可将摄像机的运动参数发给图形工作站。
图1为本实用新型三维虚拟演播装置的实施例结构框图；图2为本实用新型三维虚拟演播系统的实施例结构框图。主要元件符号说明如下:10-摄像机a Il-CCU控制单元a12-传感器a13-编码盒a 14-摄像机b15-CCU控制单兀b16-传感器b 17-编码盒b18-图像工作站19-主控机 100-抠像合成器101-监视器20-摄像机a 21-CCU控制单元a22-传感器a23-编码盒a 24-摄像机b25-CCU控制单元b26-传感器b 27-编码盒b28-数据切换器29-图像工作站 200-主控机201-抠像合成器202-监视器203-视频切换器
具体实施方式
本实用新型提供一种三维虚拟演播装置，由至少两个摄像机、至少两个编码盒、图像工作站、主控机、抠像合成器与监视器构成，摄像机中设有CCU控制单元与传感器，摄像机与编码盒的数量相同，CCU控制单元的输出端直接与抠像合成器的输入端电连接。如图1所示，在本实施例中，该三维虚拟演播装置由摄像机alO与摄像机bl4，编码盒al3与编码盒bl7，图像工作站18、主控机19、抠像合成器101与监视器102构成。其中，摄像机alO中设有CCU控制单元all与传感器al2，CCU控制单元all的输出端直接与多抠像合成器101的输入端电连接，传感器al2的输出端与编码盒al3的输入端电连接。摄像机bl4中设有CXU控制单元bl5与传感器bl6，CXU控制单元bl5的输出端直接与抠像合成器101的输入端电连接，传感器bl6的输出端与编码盒bl7的输入端电连接。编码盒al3的输出端与编码盒bl7的输出端均是与图像工作站18的输入端电连接，图像工作站18的输出端依次与抠像合成器101和监视器102的输入端电连接，主控机19的输出端与图像工作站18的输出端电连接。本实施例的工作过程如下:摄像机a和摄像机b采集前景图像后，由各自对应的CCU控制单元将前景图像发送至抠像合成器中。与此同时，编码盒a和编码盒b将摄像机a和摄像机b的运动参数输入图形工作站中，图形工作站分别读取摄像机a和摄像机b的运动参数。根据摄像机a的运动参数绘制与前景图像对应的背景图像后发送给抠像合成器，抠像合成器对该前景图像和该背景图像进行合成，合成后的效果可以由监视器进行预览。根据摄像机b的运动参数绘制与前景图像对应的背景图像后发送给抠像合成器，抠像合成器对该前景图像和该背景图像进行合成，合成后的效果可以由监视器进行预览。本实用新型提供一种三维虚拟演播系统，由至少两个摄像机、至少两个编码盒、数据切换器、视频切换器、图像工作站、主控机、抠像合成器与监视器构成，摄像机与编码盒的数量相同。摄像机中设有CCU控制单元与传感器。数据切换器的输入端与编码盒的输出端电连接，其输出端与图像工作站的输入端电连接；视频切换器的输入端与CCU控制单元的输出端电连接，其输出端与抠像合成器的输入端电连接。如图2所示，在本实施例中，该三维虚拟演播系统由摄像机a20与摄像机b24，编码盒a23与编码盒b27，数据切换器28、视频切换器203、图像工作站29、主控机200、抠像合成器201与监视器202构成。摄像机a20中设有CXU控制单元a21与传感器a22，(XU控制单元a21的输出端与视频切换器203的输入端电连接，传感器a22的输出端与编码盒a23的输入端电连接。摄像机b24中设有CXU控制单元b25与传感器b26，(XU控制单元b25的输出端与视频切换器203的输入端电连接，传感器b26的输出端与编码盒b27的输入端电连接。视频切换器203的输出端与抠像合成器201输入端电连接。编码盒a25的输出端与编码盒b26的输出端均是与数据切换器28的输入端电连接，数据切换器28的输出端与图像工作站29的输入端电连接，图像工作站29的输出端依次与抠像合成器201和监视器202的输入端电连接，主控机200的输出端与图像工作站29的输出端电连接。
其中，视频切换器用于对两个摄像机的前景图像进行切换，数据切换器可将两个摄像机输出的运动参数发给图形工作站。本实施例的工作过程如下:摄像机a和摄像机b采集前景图像后，由各自对应的CCU控制单元将前景图像发送至视频切换器中。视频切换器对摄像机a的前景图像和摄像机b的前景图像进行切换，并将切换后的前景图像送入抠像合成器中。与此同时，编码盒a和编码盒b将摄像机a和摄像机b的运动参数输入数据切换器中，数据切换器将两台摄像机的运动参数打成一个包输入图形工作站中，图形工作站分别读取摄像机a和摄像机b的运动参数。根据摄像机a的运动参数绘制与前景图像对应的背景图像后发送给抠像合成器，抠像合成器对该前景图像和该背景图像进行合成，合成后的效果可以由监视器进行预览。根据摄像机b的运动参数绘制与前景图像对应的背景图像后发送给抠像合成器，抠像合成器对该前景图像和该背景图像进行合成，合成后的效果可以由监视器进行预览。惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士.在了解本实用新型的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本实用新型的教导下加以变化。因此凡依本实用新型申请专利范围所作的同等变化与修饰，曾应仍属本实用新型专利涵盖 的范围内。
权利要求1.一种三维虚拟演播装置，由至少两个摄像机、至少两个编码盒、图像工作站、主控机、抠像合成器与监视器构成，所述摄像机中设有CCU控制单元，其特征在于，所述CCU控制单元的输出端与所述抠像合成器的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的三维虚拟演播装置，其特征在于，所述摄像机与所述编码盒的数量相同，所述摄像机中还包括传感器，所述传感器的输出端与所述编码盒的输入端电连接。
3.根据权利要求2所述的三维虚拟演播装置，其特征在于，所述编码盒的输出端与所述图像工作站的输入端电连接。
4.根据权利要求3所述的三维虚拟演播装置，其特征在于，所述图像工作站的输入端还与所述主控机电连接，其输出端还与所述抠像合成器的输入端电连接。
5.根据权利要求4所述的三维虚拟演播装置，其特征在于，所述抠像合成器的输出端与所述监视器的输入端电连接。
6.一种根据权利要求1所述三维虚拟演播装置的系统，包括至少两个摄像机、至少两个编码盒、图像工作站、主控机 、抠像合成器与监视器，所述摄像机中设有CCU控制单元，其特征在于，还包括数据切换器与视频切换器，所述数据切换器的输入端与所述编码盒的输出端电连接，其输出端与所述图像工作站的输入端电连接；所述视频切换器的输入端与所述CCU控制单元的输出端电连接，其输出端与所述抠像合成器的输入端电连接。
7.根据权利要求6所述的三维虚拟演播装置，其特征在于，所述摄像机与所述编码盒的数量相同，所述摄像机中还包括传感器，所述传感器的输出端与所述编码盒的输入端电连接。
8.根据权利要求7所述的三维虚拟演播装置，其特征在于，所述抠像合成器的输入端与所述图像工作站的输出端电连接，所述抠像合成器的输出端与所述监视器的输入端电连接。
9.根据权利要求8所述的三维虚拟演播装置，其特征在于，所述图像工作站的输入端还与所述主控机电连接。
专利摘要本实用新型提供一种三维虚拟演播装置，由至少两个摄像机、至少两个编码盒、图像工作站、主控机、抠像合成器与监视器构成，CCU控制单元的输出端与抠像合成器的输入端电连接；该三维虚拟演播系统中还包括数据切换器与视频切换器，数据切换器的输入端与编码盒的输出端连接，其输出端与图像工作站的输入端连接；视频切换器的输入端与CCU控制单元的输出端连接，其输出端与抠像合成器的输入端连接。本实用新型通过可实现前景图像的实时播放，并且还达到降低成本的目的；另外，通过数据切换器与视频切换器可对摄像机的前景图像进行切换以及摄像机的运动参数进行切换。
文档编号H04N5/222GK203086569SQ20132003323
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者姚晓兵 申请人:汇隆基业科技(北京)有限责任公司