本发明属于光电传媒技术领域，特别涉及一种基于在线合成的场景包装装置及方法。
背景技术：
在社会经济发展的推动下，我国电视传媒行业不断扩大，电视传媒技术不断发展成熟，在当今社会，电视已经成为了人们日常生活中不可或缺的重要传播媒介，是人们获取国际、社会、体育、娱乐、生活等新闻信息的主要途径，各类优秀的电视节目异彩纷呈、竞相角逐。其中，新闻直播节目以其显著的时效性、多元性、接近性等特点成为了大众最关注的电视节目，电视传媒平台通过制作电视新闻直播节目向大众传递新近发生、与人们生活息息相关的重要事件。
为了提高直播新闻节目的丰富性、灵活性和视觉冲击力，在对新闻直播节目进行制作时，应采用在线合成技术对新闻中的图文、画面、音频进行适当包装，增加节目的信息量，让观众可以通过观看直播节目获得更丰富的信息资讯。
在线合成主要指的是，在制作并播放电视新闻节目时，对节目的画面、图像音频、字幕等其他组成部分进行包装与合成，并采用3d图像与文字、新闻现场模拟、重叠字幕、flash特技等方式对新闻直播节目进行渲染和润色，让新闻直播内容更丰富，并使新闻传递的信息更具体、更确切，让受众一目了然。具体来说，电视新闻在线合成主要是指将新闻信息、字幕制作、flash特效、栏目模板等工作在演播室等新闻播放现场进行制作处理。
传统的包装技术基本上仅限于图文包装技术，通常在图文包装的应用中，会借助建立模板来完成，在模板建立时往往只会简单的写入文本，而对应的底板图元只是简单的摆放在相对位置，但是在正式播出时，一旦面临文本内容变化，文本的变化就会很明显而底板却保留原有位置，这样展示效果会很突兀，如果临时去改模板，也会很仓促，如果修改完模板再来创建新的节点，又会很费时间。且图文包装基本上是在二维的背景下完成的，效果上显示不够立体，如果要建立立体的模板，需要通过建立多个模板来实现，耗费大量的时间和空间，且在将人像和虚拟场景完美融合方面技术还不是很成熟，衔接部分会比较突兀，场景设置也不够逼真。
ventuz是一个成熟的，对任何形式的播出图形工作有高度专业化的解决方案。它带来了针对节目图像的复杂的数据管理集成，还支持mos协议，因此与许多顶级新闻中心的电脑系统可无缝结合。由于ventuz架构的开放性，新的技术可以很容易地成为任何生产通道的一部分，ventuz只需对现有工作流程进行细微调整便可以满足当今和未来的广播需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于：一种基于在线合成的场景包装装置及方法，解决了现有包装技术耗费时间和空间，技术不成熟导致衔接突兀、场景不够逼真，以及不能及时应对突发状况的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于在线合成的场景包装装置，包括蓝箱搭建场景、摄像机、渲染主机、同步信号发生器、摄像机跟踪器、视频延时器、色键器、视频切换台、控制端和服务器；
所述蓝箱搭建场景为利用蓝箱搭建的演播室场景；
所述摄像机用于拍摄有蓝箱搭建场景和人像的前景画面；
所述渲染主机用于根据节目需求设计演播室的虚拟三维场景，以及根据摄像机跟踪器传送的传感器信号映射到设计好的虚拟三维场景中的虚拟摄像机上，转换为相应动作进行跟踪；
所述同步信号发生器将同步信号传给视频延时器、摄像机跟踪器和色键器；
所述摄像机跟踪器用于将摄像机的动作转换为传感器信号，传送到控制主机中；
所述视频延时器根据预先设定的延时帧数来同步摄像机拍摄的前景画面与虚拟三维场景；
所述色键器用于去掉前景画面中蓝箱的蓝色部分，将虚拟三维场景填入到前景画面中，合成最终画面，传送给视频切换台；
所述视频切换台同时提供几个摄像机的预览画面，连接监视器，供导播选择播出机位；
所述控制端进行场景切换和互动元素的控制；
所述服务器用于为vss服务器，支持外部的接口和命令来触发控制虚拟演播室中的任何虚拟元素。
进一步地，所述摄像机跟踪器与渲染主机通过rs-422数据线连接。
进一步地，所述色键器包括背景信号输入端和遮罩信号输入端。
进一步地，所述控制端通过局域网连接渲染主机，在需要更新数据的情况下，或者手动输入，或者链接到外部数据源自动更新。
进一步地，所述vss服务器可通过无线gpi触发动画或视频窗口。
一种基于在线合成的场景包装方法，包括以下步骤：
步骤1：根据节目需求利用蓝箱搭建演播室蓝箱场景；
步骤2：根据步骤1的蓝箱场景，摄像机拍摄有蓝箱搭建场景和人像的前景画面；
步骤3：根据步骤2的前景画面，渲染主机进行三维场景设计；
步骤4：同步信号发生器将同步信号传给视频延时器、摄像机跟踪器和色键器；
步骤5：根据步骤4，操作员在蓝箱场景中对摄像机跟踪器进行调整，使之与步骤3的三维场景中的摄像机对应，渲染主机渲染出渲染画面，并将渲染画面信号输出；
步骤6：根据步骤5的渲染画面，将步骤3的虚拟三维场景导入到色键器中进行融合，形成人像和三维场景的融合画面，传送给视频切换台；
步骤7：根据步骤6，视频切换台同时提供几个摄像机的预览画面，反馈给监视器，供导播选择播出机位；
步骤8：控制端进行场景切换和互动元素的控制，完成录制；
步骤9：根据步骤8，vss服务器支持外部的接口和命令来触发控制虚拟演播室中的任何虚拟元素。
进一步地，所述步骤3包括以下步骤：
步骤3.1：根据节目需求在渲染主机ventuz软件中设计演播室的虚拟三维场景；
步骤3.2：根据步骤3.1设计出的三维场景，添加互动功能或设置与外部数据的连接接口。
进一步地，所述步骤5包括以下步骤：
步骤5.1：摄像机跟踪器将摄像机的摇/摆/俯/仰/推拉/聚焦/移动等动作，转换为传感器信号，通过rs-422数据线传送到虚拟演播室三维场景渲染主机中；
步骤5.2：根据步骤2中摄像机拍摄的前景画面信号通过sdi输出，经过视频延时器后传送到色键器的前景信号输入端；
步骤5.3：渲染主机根据步骤5.1中rs-422传送来的传感器信号，映射到步骤3设计好的虚拟三维场景中的虚拟摄像机上，转换为相应的摇/摆/俯/仰/推拉/聚焦/移动等动作，进行位置跟踪；
步骤5.4：渲染主机实时渲染出随镜头运动的虚拟三维场景渲染画面，并将渲染画面信号通过sdi输出，发送到色键器的背景信号输入端和遮罩信号输入端上。
进一步地，所述步骤6包括以下步骤：
步骤6.1：根据步骤5.4，色键器将前景画面中蓝箱的蓝色部分去掉，将虚拟三维场景填入到前景画面中，合成最终画面，传送给视频切换台；
步骤6.2：视频延时器根据预先设定的延时帧数来同步摄像机拍摄的前景画面与虚拟三维场景。
进一步地，所述步骤8包括以下步骤：
步骤8.1：控制端vcp会在节目开始前将所需要的所有场景载入到渲染主机中；
步骤8.2：根据步骤8.1，控制端通过局域网连接渲染主机，在需要更新数据的情况下，或者手动输入，或者链接到外部数据源自动更新。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.一种基于在线合成的场景包装装置及方法，将虚拟植入技术运用到包装技术中，完美地将蓝箱场景和预设三维虚拟场景融合，提高了节目的视觉效果，还避免了后期加工工作，大大减少节目制作时间和工作人员的工作量，提升了节目的制作质量和效率；
2.本发明采用的ventuz，专注于高端视听内容的制作，包括交互展示和大型活动、视频墙、广播电视在线包装及演播室舞台及灯光控制等领域，ventuz十分稳定、功能强大、流程简单，可以很容易的集成到复杂的硬件和软件系统中；
3.本发明通过预设样式，实时修改的时候只需要编辑文字内容即可，能够及时应对突发状况；
4.本发明适用于所有直播环境，适用范围广泛，通用性强。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是一种基于在线合成的场景包装装置的结构图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1对本发明作详细说明。
一种基于在线合成的场景包装装置，包括蓝箱搭建场景、摄像机、渲染主机、同步信号发生器、摄像机跟踪器、视频延时器、色键器、视频切换台、控制端和服务器；
所述蓝箱搭建场景为利用蓝箱搭建的演播室场景；
所述摄像机用于拍摄有蓝箱搭建场景和人像的前景画面；
所述渲染主机用于根据节目需求设计演播室的虚拟三维场景，以及根据摄像机跟踪器传送的传感器信号映射到设计好的虚拟三维场景中的虚拟摄像机上，转换为相应动作进行跟踪；
所述同步信号发生器将同步信号传给视频延时器、摄像机跟踪器和色键器；
所述摄像机跟踪器用于将摄像机的动作转换为传感器信号，传送到控制主机中；
所述视频延时器根据预先设定的延时帧数来同步摄像机拍摄的前景画面与虚拟三维场景；
所述色键器用于去掉前景画面中蓝箱的蓝色部分，将虚拟三维场景填入到前景画面中，合成最终画面，传送给视频切换台；
所述视频切换台同时提供几个摄像机的预览画面，连接监视器，供导播选择播出机位；
所述控制端进行场景切换和互动元素的控制；
所述服务器用于为vss服务器，支持外部的接口和命令来触发控制虚拟演播室中的任何虚拟元素。
进一步地，所述摄像机跟踪器与渲染主机通过rs-422数据线连接。
进一步地，所述色键器包括背景信号输入端和遮罩信号输入端。
进一步地，所述控制端通过局域网连接渲染主机，在需要更新数据的情况下，或者手动输入，或者链接到外部数据源自动更新。
进一步地，所述vss服务器可通过无线gpi触发动画或视频窗口，使得直播节奏更加容易掌握。
一种基于在线合成的场景包装方法，包括以下步骤：
步骤1：根据节目需求利用蓝箱搭建演播室蓝箱场景；
步骤2：根据步骤1的蓝箱场景，摄像机拍摄有蓝箱搭建场景和人像的前景画面；
步骤3：根据步骤2的前景画面，渲染主机进行三维场景设计；
步骤3.1：根据节目需求在渲染主机ventuz软件中设计演播室的虚拟三维场景；
步骤3.2：根据步骤3.1设计出的三维场景，添加互动功能或设置与外部数据的连接接口；
步骤4：同步信号发生器将同步信号传给视频延时器、摄像机跟踪器和色键器；
步骤5：根据步骤4，操作员在蓝箱场景中对摄像机跟踪器进行调整，使之与步骤3的三维场景中的摄像机对应，渲染主机渲染出渲染画面，并将渲染画面信号输出；
步骤5.1：摄像机跟踪器将摄像机的摇/摆/俯/仰/推拉/聚焦/移动等动作，转换为传感器信号，通过rs-422数据线传送到虚拟演播室三维场景渲染主机中；
步骤5.2：根据步骤2中摄像机拍摄的前景画面信号通过sdi输出，经过视频延时器后传送到色键器的前景信号输入端；
步骤5.3：渲染主机根据步骤5.1中rs-422传送来的传感器信号，映射到步骤3设计好的虚拟三维场景中的虚拟摄像机上，转换为相应的摇/摆/俯/仰/推拉/聚焦/移动等动作，进行位置跟踪；
步骤5.4：渲染主机实时渲染出随镜头运动的虚拟三维场景渲染画面，并将渲染画面信号通过sdi输出，发送到色键器的背景信号输入端和遮罩信号输入端上；
步骤6：根据步骤5的渲染画面，将步骤3的虚拟三维场景导入到色键器中进行融合，形成人像和三维场景的融合画面，传送给视频切换台；
步骤6.1：根据步骤5.4，色键器将前景画面中蓝箱的蓝色部分去掉，将虚拟三维场景填入到前景画面中，合成最终画面，传送给视频切换台；
步骤6.2：视频延时器根据预先设定的延时帧数来同步摄像机拍摄的前景画面与虚拟三维场景；
步骤7：根据步骤6，视频切换台同时提供几个摄像机的预览画面，反馈给监视器，供导播选择播出机位；
步骤8：控制端进行场景切换和互动元素的控制，完成录制；
步骤8.1：控制端vcp会在节目开始前将所需要的所有场景载入到渲染主机中；
步骤8.2：根据步骤8.1，控制端通过局域网连接渲染主机，在需要更新数据的情况下，或者手动输入，或者链接到外部数据源自动更新；
步骤9：根据步骤8，vss服务器支持外部的接口和命令来触发控制虚拟演播室中的任何虚拟元素。
在本实施例中，通过渲染主机将虚拟三维场景和蓝箱场景进行同步综合，通过控制器进行播放控制和替换文本，及时应对突发状况，提高了节目的视觉效果，还避免了后期加工工作，大大减少节目制作时间和工作人员的工作量，提升了节目的制作质量和效率，解决了现有包装技术耗费时间和空间，技术不成熟导致衔接突兀、场景不够逼真，以及不能及时应对突发状况的问题。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。