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虛擬演播室系統(tǒng)設(shè)備的分析與比較
虛擬演播室系統(tǒng)設(shè)備的分析與比較
《世界廣播電視》2001年9期發(fā)表目前,許多廠家致力于虛擬演播室技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究，并在把產(chǎn)品推向市場(chǎng)的同時(shí)，不斷的改進(jìn)與完善。面對(duì)市場(chǎng)上繁多的各種產(chǎn)品類(lèi)別，本文力求站在專(zhuān)業(yè)用戶(hù)的角度，對(duì)面臨的選擇做一個(gè)理性的思考。以下通過(guò)對(duì)VI[Z]SET公司的IBIS虛擬演播室系統(tǒng)和國(guó)內(nèi)一些廠家的產(chǎn)品，在虛擬演播室系統(tǒng)的三個(gè)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)系統(tǒng)主機(jī)部分、跟蹤部分和色鍵部分的比較，對(duì)虛擬演播室系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行分析。
一、 系統(tǒng)主機(jī)部分
在虛擬演播室系統(tǒng)中，系統(tǒng)的硬件平臺(tái)應(yīng)該為軟件運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保證。衡量的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵在于它的實(shí)時(shí)計(jì)算能力，繪圖能力和視頻處理能力。IBIS虛擬演播室系統(tǒng)采用SGI公司的O2圖形工作站，而目前國(guó)內(nèi)的幾乎所有的公司都采用NT基PC作為虛擬演播室系統(tǒng)的主機(jī)。兩者之間的內(nèi)部機(jī)理有何不同呢？現(xiàn)分析如下：
(1) 體系結(jié)構(gòu)
PC工作站利用系統(tǒng)總線(xiàn)連接PC的各個(gè)子系統(tǒng)和獨(dú)立的本地緩存（包括幀存、紋理內(nèi)存、Z緩存或圖像存儲(chǔ)）。即在整個(gè)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)制造了許多獨(dú)立的數(shù)據(jù)區(qū)，這些數(shù)據(jù)區(qū)可以通過(guò)總線(xiàn)連接。在這種結(jié)構(gòu)中，Microsoft/Intel Windows BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）定義了只有CPU和主存儲(chǔ)能夠使用系統(tǒng)總線(xiàn)。所有其他子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)只能駐留在PCI或ISA總線(xiàn)中，與CPU和主存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)交換通過(guò)橋接完成。如下圖（1）所示。
每個(gè)子系統(tǒng)共同分享具有50-80MB/sec處理能力的PCI總線(xiàn)。而用于I/O上30MB/sec 的UltraSCSI通道也要消耗PCI總線(xiàn)，使得PCI總線(xiàn)趨近于飽和。雖然PC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中在特殊區(qū)域采用了能夠控制并實(shí)時(shí)地在本地緩存之間傳遞數(shù)據(jù)的高速總線(xiàn)將各部分連接起來(lái)，但是CPU與本地緩存之間不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。由于系統(tǒng)瓶頸，當(dāng)把數(shù)據(jù)通過(guò)橋接傳向系統(tǒng)總線(xiàn)時(shí)，這些數(shù)據(jù)到系統(tǒng)總線(xiàn)不可能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳遞。
O2的UMA（一體化存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）不同于PC的結(jié)構(gòu)，它將一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)所有的緩存捆綁在一起形成一個(gè)存儲(chǔ)池，成為系統(tǒng)的主CPU存儲(chǔ)區(qū)。它擁有基于4組多路復(fù)用的SDRAM來(lái)支持2.1GB/sec的帶寬。主存儲(chǔ)單元通過(guò)這個(gè)充分預(yù)留的帶寬來(lái)確保各子系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)堵塞現(xiàn)象。如圖（2）所示。
以下是O2的UMA（一體化存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）的特點(diǎn)：
A、本地緩存
O2中的所有子系統(tǒng)都用主存儲(chǔ)區(qū)作為數(shù)據(jù)緩存，這樣可以顯著地降低系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。對(duì)O2而言不需要對(duì)視頻、圖像、圖形處理或壓縮數(shù)據(jù)等建立單獨(dú)的緩存。主存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類(lèi)型有：
幀存（支持雙32bit緩存、Z-緩存、模板平面和材質(zhì)貼圖）
2D圖形數(shù)據(jù)
CCIR601中規(guī)定的未壓縮的Y、Cr、Cb視頻信號(hào)
應(yīng)用程序數(shù)據(jù)和操作系統(tǒng)內(nèi)核
P緩存（非演示的幀緩存渲染）
低壓縮的JPEG、MPEG-1和H.261數(shù)據(jù)
B、低數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)量
O2中各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)都被保存在主存儲(chǔ)區(qū)中，數(shù)字媒體數(shù)據(jù)從一個(gè)數(shù)據(jù)源傳遞到另一個(gè)數(shù)據(jù)源只須提出申請(qǐng)。這個(gè)過(guò)程中無(wú)數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)。這項(xiàng)技術(shù)使得在處理過(guò)程可省去數(shù)微秒至數(shù)秒的時(shí)間。此外O2又引入了一種數(shù)字媒體流的機(jī)制，當(dāng)有數(shù)據(jù)從一個(gè)子系統(tǒng)傳遞到另一個(gè)子系統(tǒng)時(shí)，數(shù)字媒體流從源到目的地的連接就建立起來(lái)。如果數(shù)據(jù)不需要轉(zhuǎn)換，則只需發(fā)出一個(gè)到目的地的指令。如果需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，則轉(zhuǎn)換方式會(huì)被放置于源和目的地之間。
C、有效存儲(chǔ)
O2的統(tǒng)一存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)不僅通過(guò)降低本地緩存數(shù)量來(lái)降低系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，也能有效地提高存儲(chǔ)使用效率。存儲(chǔ)單元只有需要時(shí)才會(huì)分配。當(dāng)不被使用時(shí)，可被其它子系統(tǒng)或應(yīng)用程序調(diào)用。
D、CPU可視察性數(shù)據(jù)
O2的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)在于CPU可以實(shí)時(shí)視察和操作各種類(lèi)型數(shù)據(jù)。這種能力意味著一個(gè)應(yīng)用程序在對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的同時(shí)也可有效并實(shí)時(shí)地支持大范圍系統(tǒng)的特性，減少系統(tǒng)整體開(kāi)銷(xiāo)。
簡(jiǎn)而言之，O2的UMA（一體化存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）具有以下特性：
（1）避免了系統(tǒng)之間相互拷貝數(shù)據(jù)的需要，因此削弱了系統(tǒng)的瓶頸。
（2）隨著每個(gè)子系統(tǒng)的本地存儲(chǔ)緩存的削減，整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)顯著降低。
（3）存儲(chǔ)資源的高效利用。未被使用的存儲(chǔ)單元會(huì)返回到CPU存儲(chǔ)池供其它子系統(tǒng)或應(yīng)用軟件使用。
（4）允許申請(qǐng)直接提交運(yùn)算結(jié)果，而無(wú)須通過(guò)應(yīng)用軟件或算法程序。
2、CPU和操作系統(tǒng)
現(xiàn)階段，PC的CPU大多是32位的CPU，采用CISC指令集執(zhí)行命令，PC采用Windows操作系統(tǒng)將CPU的95%的處理能力放在GUI的運(yùn)行和對(duì)子系統(tǒng)傳遞控制信息之上。而O2采用64位的CPU，盡管主頻慢，但采用RISC算法執(zhí)行命令，可以同時(shí)執(zhí)行4條命令，所以主頻相當(dāng)于PC的4倍，而且有專(zhuān)用的Mips芯片執(zhí)行浮點(diǎn)運(yùn)算，用于多媒體、圖形圖像的實(shí)時(shí)處理。此外，O2的CPU承認(rèn)全部類(lèi)型數(shù)據(jù)，使它具有靈活的運(yùn)算能力。而PC的CPU沒(méi)有這種能力。
通過(guò)對(duì)PC和O2的內(nèi)部機(jī)制分析，具體到采用PC的虛擬演播室系統(tǒng)和采用SGI O2的 IBIS虛擬演播室系統(tǒng)的比較，有以下幾點(diǎn)：
1、 圖形運(yùn)算：
PC將圖形卡置于PCI總線(xiàn)上，圖形卡上依靠專(zhuān)用的不可以擴(kuò)展的圖形處理、顯示內(nèi)存進(jìn)行圖形處理，當(dāng)圖形運(yùn)算量超過(guò)圖形卡的內(nèi)存時(shí)，只能以犧牲圖形質(zhì)量來(lái)完成運(yùn)算，而且可能發(fā)生系統(tǒng)死機(jī)。而O2由于將圖形卡的功能置于主板上，又是一體化存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，對(duì)圖形處理所需的內(nèi)存自動(dòng)優(yōu)化配置，可以避免系統(tǒng)死機(jī)現(xiàn)象的發(fā)生。
2、 圖形質(zhì)量：
PC對(duì)圖像處理時(shí)，對(duì)圖形邊緣必須作反鋸齒效果，占用有限的系統(tǒng)資源，從而使圖形質(zhì)量下降。PC的圖形分辨率一般為512*512像素，虛擬場(chǎng)景設(shè)置的顏色最多為24位真彩色。而O2可以進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像處理，不會(huì)占用系統(tǒng)資源，圖形視頻指標(biāo)不會(huì)下降。且圖形分辨率高達(dá)4096*4096像素。虛擬場(chǎng)景設(shè)置的顏色可達(dá)全32位真彩色。在IBIS系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，一般由SGI圖形工作站制作高質(zhì)量場(chǎng)景圖像，再導(dǎo)入給O2的虛擬演播室應(yīng)用軟件使用。以具有Vpro圖形系統(tǒng)的SGI的圖形工作站為例。每個(gè)彩色分量通路處理信號(hào)的精度最高為12bit。較高的分辨率，加上透視校正的彩色和紋理。意味著更高的透視精度，對(duì)具有透明度的形體有更好的色彩交融，具有三維紋理的更高質(zhì)量的體視化。SGI獨(dú)有的Vpro圖形系統(tǒng)包含的單個(gè)芯片執(zhí)行Open GL的功能，幾何圖形加速流水線(xiàn)以及專(zhuān)業(yè)水平的紋理映射功能，保證向O2提供高質(zhì)量的背景圖像，而O2工作站的標(biāo)準(zhǔn)32位雙緩沖圖像顯示、硬件OpenGL圖形子系統(tǒng)和對(duì)紋理映射及Z緩沖的硬件支持，可以盡量保證SGI圖形工作站提供的原始大型高分辨率背景圖像信號(hào)質(zhì)量。而PC由于硬件處理能力不足，很難支持這種高質(zhì)量的原始背景圖像。
3、 活動(dòng)視頻輸入：
PC最多支持一路活動(dòng)視頻，而且是將活動(dòng)視頻在圖形卡內(nèi)存上帖圖的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。需要緩存的支持，占用系統(tǒng)資源。而IBIS支持兩路512*512全視頻分辨率活動(dòng)視頻，且都在內(nèi)存中實(shí)現(xiàn)。
另外，在視頻窗口DVE效果上，PC在視頻窗口作特效時(shí)明顯視頻指標(biāo)下降，而IBIS系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題，且視頻窗口能做淡入淡出、劃像、柔化邊緣、陰影效果等特效。在延時(shí)上，PC虛擬演播室系統(tǒng)的視頻延時(shí)有3幀或更多的延時(shí)，而IBIS系統(tǒng)只有2幀延時(shí)。在用戶(hù)界面上，PC的操作要在多個(gè)視頻窗口中切換，而IBIS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的用戶(hù)界面均在一個(gè)窗口中，非常容易操作及維護(hù)，一個(gè)操作員就能控制工作站中的幾臺(tái)不同的攝像機(jī)。在制作上，PC不能讀取幾個(gè)場(chǎng)景及容易地變換場(chǎng)景，而IBIS系統(tǒng)能夠讀取多個(gè)場(chǎng)景文件并且非常容易地相互快速轉(zhuǎn)換。在攝像機(jī)位置校準(zhǔn)上，IBIS系統(tǒng)也比PC系統(tǒng)要迅速，節(jié)省很多時(shí)間。
綜上所述，作為虛擬演播室系統(tǒng)的主機(jī)，IBIS虛擬演播室系統(tǒng)采用的SGI公司O2圖形工作站強(qiáng)于目前大多數(shù)國(guó)內(nèi)公司采用的NT基PC。此外，SGI公司還有Onyx超級(jí)圖形工作站，由于Onyx模塊化的擴(kuò)充方式可以使系統(tǒng)帶寬隨CPU的數(shù)量而增加，與此同時(shí)內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)延時(shí)大大降低。使用Onyx用戶(hù)可以通過(guò)硬件支持的剪切貼圖，紋理分頁(yè)處理，體積模型渲染以及在高分辨率模式下全屏反走樣處理等功能來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)渲染和交互應(yīng)用，所以可以用于實(shí)時(shí)處理三維圖形、圖像和視頻數(shù)據(jù)。Onyx通常用于三維虛擬演播室系統(tǒng)，這里就不再詳細(xì)闡述。
二、攝像機(jī)跟蹤部分
對(duì)于攝像機(jī)跟蹤部分的設(shè)備考慮，主要在于使用圖案辨識(shí)技術(shù)還是采用機(jī)械跟蹤技術(shù)。兩者都是通過(guò)攝像機(jī)跟蹤器把真實(shí)演員及物體與攝像機(jī)之間的位置及透視信息送給圖形計(jì)算機(jī)，然后以攝像機(jī)的鏡頭產(chǎn)生虛擬環(huán)境，把真實(shí)演員與虛擬場(chǎng)景匹配起來(lái)。以IBIS系統(tǒng)為例，它采用的是機(jī)械跟蹤，而一些廠家采用圖案辨識(shí)。對(duì)二者的分析如下：
（1）圖案辨識(shí)
圖案辨識(shí)是將一個(gè)精確的網(wǎng)格圖案以?xún)煞N不同的藍(lán)色形狀繪制于藍(lán)背景上。通過(guò)攝像機(jī)識(shí)別這種圖案并與計(jì)算機(jī)跟蹤軟件及硬件預(yù)先確定的模型進(jìn)行對(duì)比，以確定物體與虛擬場(chǎng)景的透視關(guān)系及距離。
圖案辨識(shí)的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需鏡頭校準(zhǔn)；同一個(gè)跟蹤器可同時(shí)用于一個(gè)以上的攝像機(jī)；攝像機(jī)可以不用軌道進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。不足之處在于精確的藍(lán)色圖案必須被繪制在藍(lán)背景之上；藍(lán)色網(wǎng)格圖案在制作色鍵過(guò)程中的陰影很難處理，并且很難保持良好的鍵的質(zhì)量；攝像機(jī)拍攝不能垂直于藍(lán)色網(wǎng)格圖案，必須偏離30度角以上，否則不能準(zhǔn)確定位。而且為了保持精確的跟蹤，攝像機(jī)的焦點(diǎn)必須始終保證在網(wǎng)格上，否則真實(shí)的演員會(huì)有模糊的缺點(diǎn)。
攝像機(jī)只能有限的運(yùn)動(dòng)，不能搖移及俯仰出網(wǎng)格，否則不能定位，但仍然可以跟蹤真實(shí)物體，例如演員。攝像機(jī)必須同時(shí)觀察4個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)以保持跟蹤。這就不可能對(duì)人物進(jìn)行特寫(xiě)鏡頭的拍攝。人物不能在藍(lán)背景上自由移動(dòng)。人物必須站在網(wǎng)格之前，由于網(wǎng)格大小是固定的，這使在虛擬環(huán)境中的人物看起來(lái)很不自然。攝像機(jī)必須緩慢移動(dòng)以避免跟蹤混淆引起跳幀，并且攝像機(jī)的俯仰角度受到網(wǎng)格角度的限制。另一方面，真實(shí)及虛擬物體的使用也很有限，真實(shí)物體一定不能遮擋網(wǎng)格，否則跟蹤信號(hào)將消失。象藍(lán)色盒子之類(lèi)用于為虛擬物體提供支持的道具一定不能遮擋網(wǎng)格。
圖案辨識(shí)需要附加的硬件，需要額外的工作站把網(wǎng)格坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為搖移、俯仰及變焦坐標(biāo)信息供圖形計(jì)算機(jī)使用。在延時(shí)上，圖案辨識(shí)的延時(shí)有時(shí)高達(dá)8至12幀。
（2）機(jī)械跟蹤
這種攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)采集攝像機(jī)的位置及透視數(shù)據(jù)，它通常被安裝在三角架或基座之上。機(jī)械跟蹤器一般使用傳感器來(lái)確定需要的數(shù)據(jù)。信息經(jīng)常通過(guò)一些串行接口類(lèi)型如RS 232或RS 422被傳送給計(jì)算機(jī)。
機(jī)械跟蹤的優(yōu)勢(shì)在于單顏色藍(lán)背景，無(wú)需用戶(hù)繪制背景墻。很容易照亮藍(lán)色背景而不用擔(dān)心照亮網(wǎng)格。跟蹤數(shù)據(jù)沒(méi)有延時(shí)。攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)不受限制，可以60 Hz速率進(jìn)行搖移、俯仰及變焦，允許更好的攝像機(jī)角度及更好的拍攝。演員的活動(dòng)不受限制，在藍(lán)色舞臺(tái)范圍內(nèi)可以任意速度自由活動(dòng)。機(jī)械跟蹤無(wú)需額外的工作站處理跟蹤信息�？梢宰杂墒褂谜鎸�(shí)的藍(lán)色支持道具，不用擔(dān)心遮擋網(wǎng)格。另外，在合成拍攝過(guò)程中可以很容易處理陰影，無(wú)需進(jìn)行額外的修補(bǔ)。不足之處僅在于每臺(tái)攝像機(jī)必須有一個(gè)跟蹤器。
在經(jīng)過(guò)廣泛的研究及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試后，結(jié)論是圖案辨識(shí)是一種令人感興趣的技術(shù)，但對(duì)虛擬演播室來(lái)說(shuō)卻是不實(shí)用的。雖然這種技術(shù)有幾處優(yōu)勢(shì)，但它的不足之處卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于它的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)對(duì)比見(jiàn)表
三、色鍵部分
色鍵的優(yōu)劣直接決定虛擬演播室系統(tǒng)的生產(chǎn)質(zhì)量的好壞。為了使同一節(jié)目中的演員、實(shí)物道具和虛擬背景之間可以相互動(dòng)態(tài)遮擋，實(shí)現(xiàn)演員在虛擬或?qū)嶋H物體后方或前方行走，要求色鍵具有縱深方向的信息，即虛擬攝像機(jī)到每個(gè)像素的距離。使用傳統(tǒng)的色鍵技術(shù)，將演員從藍(lán)色幕布中提取出來(lái)的同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)前景遮擋信號(hào)即鍵信號(hào)，然后通過(guò)深度鍵發(fā)生器求出色鍵的深度值。獲得深度鍵可以通過(guò)近似判斷的方法得出。IBIS系統(tǒng)就是用近似的方法判斷出前景演員和攝像機(jī)的相對(duì)距離，并且用這個(gè)值作為整個(gè)前景的深度值。如果演員移動(dòng)，那么這個(gè)值也將改變。通過(guò)對(duì)合成畫(huà)面上每個(gè)像素Z值的計(jì)算和實(shí)際內(nèi)容的需要用手控方式?jīng)Q定前景演員和虛擬背景的相對(duì)關(guān)系，這種方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易，缺陷是逼真度差，而且對(duì)演員的要求較高。
IBIS系統(tǒng)采用美國(guó)Ultimatte公司的400型數(shù)字色鍵。高質(zhì)量的數(shù)字色鍵針對(duì)畫(huà)面的三個(gè)分量（Y，B-Y，R-Y）的每一路進(jìn)行處理，并分別產(chǎn)生一個(gè)線(xiàn)性鍵。這種將一個(gè)色鍵分為三個(gè)鍵來(lái)處理的方法，可以允許保留更多的圖像細(xì)節(jié)。Ultimatte的數(shù)字色鍵處理是在前后景間作混合而非切換，前后景先分別處理，,然后再相加產(chǎn)生合成圖像,在處理時(shí)它不用限制整體信號(hào)。傳統(tǒng)的鍵采用的是非相加的混合，在前后景之間做切換，這種方法的局限性就是沒(méi)辦法將透明或半透明的前景物體疊加到背景上，而同時(shí)還要透過(guò)它看到背景。
ULTIMATTE的數(shù)字色鍵處理提供了以下的功能：
1） 全線(xiàn)性的遮擋：用于消除硬邊緣，所有在前景圖像中的圖像虛化、清晰細(xì)致的圖像、透明度以及影子都將在最后合成中重新生成。
2） 屏幕矯正：用于對(duì)不均勻的藍(lán)屏幕、藍(lán)布景，以及污點(diǎn)的調(diào)整，保證最后的合成完美無(wú)缺。
3） 噪點(diǎn)消除（Grain Killer）: 對(duì)前景中的藍(lán)屏和綠屏中的噪點(diǎn)進(jìn)行過(guò)濾，不影響前景圖像。
4） 自動(dòng)處理：點(diǎn)擊任意污染區(qū)域，自動(dòng)地對(duì)噪點(diǎn)消除（Grain Killer）控制進(jìn)行調(diào)整。
5） 外部色塊: 提供了一個(gè)外部生成的冗余色塊（garbage matte），填充指定的非藍(lán)區(qū)域。
6） 閃爍抑制：自動(dòng)消除藍(lán)屏幕閃爍或前景圖像溢出，進(jìn)一步控制過(guò)渡的溢出。
與傳統(tǒng)的色鍵處理相比，Ultimatte的數(shù)字色鍵處理具有以下特點(diǎn)：第一、完全相加混合前景與背景，可以再生象 透明物體上的倒影那樣的清晰效果。第二、用特有的算法產(chǎn)生遮罩(matte)信號(hào)，可以更好地從前景物體中區(qū)分出背景。第三、用抑制襯底及平抑藍(lán)溢出的特殊算法處理前景的同時(shí)，允許在前景上再現(xiàn)藍(lán)色陰影。
Ultimatte在處理前景時(shí),不削弱前景,只削減描繪背襯的藍(lán)色分量,對(duì)前景物體的外邊緣的處理,Ultimatte可以高保真。它采用獨(dú)特的算法有選擇地減去信號(hào)級(jí)來(lái)表現(xiàn)出襯底,而線(xiàn)性鍵在處理前景時(shí)是在襯底所有的色調(diào)范圍內(nèi)抵消色度值,在混合時(shí)前景被減弱,留下的亮度級(jí)也被消減,有時(shí)前景物體的藍(lán)色陰影可能變得灰暗。在遮罩(matte)信號(hào)的產(chǎn)生上，Ultimatte色鍵處理區(qū)別于其他色鍵設(shè)備的第二個(gè)特點(diǎn)是用來(lái)從前景產(chǎn)生遮罩信號(hào)的特殊算法。 Ultimatte從前景RGB得出遮罩信號(hào)的處理較一般色鍵信號(hào)復(fù)雜、靈活，Ultimatte可以更好地區(qū)分襯底與前景物體的顏色，操作者可以更多的控制選取生成遮罩信號(hào)所用的顏色純度，也可以比一般色鍵更好地支持藍(lán)屏前的藍(lán)色與灰色陰影。Ultimatte含有專(zhuān)門(mén)用來(lái)抑制由襯底溢出的光引起的前景物體的色污染，這是處理前景生成遮罩信號(hào)的處理過(guò)程的一部分。Ultimatte在處理前景時(shí)，將襯底的藍(lán)（綠）抑制為黑，前景中的其他區(qū)域的藍(lán)（綠）被減弱到一個(gè)合適的水平。傳統(tǒng)色鍵通過(guò)抵消色度中的指定色調(diào)來(lái)抑制藍(lán)溢出，而Ultimatte是有選擇的減少藍(lán)（綠）色分量。不同在于傳統(tǒng)色鍵中的前景物體的藍(lán)色將變?yōu)榛疑�，而Ultimatte中的藍(lán)色仍保持藍(lán)色。
由于Ultimatte色鍵具有以上特點(diǎn)，特別適合于虛擬演播室的應(yīng)用，可以保證圖像合成的最后質(zhì)量。這也是許多廠家選用該色鍵的原因。
四、總結(jié)
通過(guò)以上對(duì)虛擬演播室關(guān)鍵設(shè)備的分析與比較，可以看出廠家針對(duì)虛擬演播室系統(tǒng)所做出的努力。在實(shí)際確定采購(gòu)方向時(shí)，價(jià)格因素肯定是一個(gè)極為重要的因素，因與本文討論的主題無(wú)關(guān)，不再涉及。虛擬演播室技術(shù)的發(fā)展方興未艾，相信它將會(huì)成為一種極為有力的節(jié)目制作工具。
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