键控技术的发展及其在电视领域的新应用(1)(2)

图5给出了线性键（alpha键）原理示意图。

二 .色键技术 应用 于虚拟演播室

    随着数字电视 . 计算 机和多媒体技术的 发展 ，色键已从二维特技发展到三维特技，近几年出现的虚拟演播室技术就是三维色键视频特技的典型应用，它将活动的演播人员图象通过色键方式键入到三维立体动画背景之中。做到真实的演员能深入到虚拟的三维场景中，并能够与其中的虚拟对象实时交互。在虚拟演播室中在一间兰色屏幕代替的真实背景里进行现场表演，三维计算机图形发生器实时产生一个逼真的虚拟环境，并按照以下程序工作：摄象机采集前景视频信号，同时摄象机上的跟踪定位系统实时提供摄象机移动的信息。这些数据被送至一个实时图形计算机。从计算机的镜头视角再产生一个虚拟环境。以兰色屏幕为背景拍摄的摄象机图象，经延时后与选自计算机的虚拟背景以相同时码进行工作，并通过数字视频切换台“联合”在一起，实时产生一个组合图象。

图6给出了色键技术应用于虚拟演播室的原理示意图。

    传统的色键技术与计算机技术相结合应用于虚拟演播室，成功解决了前景与背景之间的透视关系 . 比例关系，使合成的图像有了极佳的立体效果，可以达到以假乱真的地步。

三 . 键控技术应用于电视播出系统

     目前 键控技术已广泛地应用于各级电视台的播出系统，主要用于台标时钟和字幕信息的叠加，所采用的方式多为并联方式，即只将实现键控特技功能的键控混合器串接于电视播出系统视频通道中，而将台标时钟机与字幕机并接于键混合器，如图7所示。其优点在于简化了电视播出系统视频通道，提高了电视播出系统的可靠性和安全性，降低了故障率和人为差错率，因为播出节目视频信号经过键混合器而不经过台标时钟机和字幕机，而且即使键控混合器出现故障，也因为其具有掉电旁路直通功能而不 影响 播出节目视频信号的传输。同时，采用键控混合器并接方式也方便了播出设备的维护和检修，当台标时钟机或字幕机出现故障时，可以方便地将其拆下检修，而不会影响视频通道的节目播出，只是暂时无法叠加台标时钟或字幕信息而已。

图8给出了键控混合器的原理示意。作为播出通道的关键设备，其必须具备以下功能：

1. 主信号断电直通功能（by pass ）。

2. 采用两路外键处理方式，可同时进行底行字幕游动和台标叠加处理。

3. 视频信号通道指标满足规定的要求。

4. 具备各种检测功能。包括主信号在线检测，填充信号与主信号的同步检测。

5. 通过对键控信号的处理，使得键控特技的混合层次灵活可选。

6. 具备手动/遥控功能，作为播出设备，通过相应的遥控接口很容易接入自动播出系统。

    键控混合器从使用上说分为两种，即开关键和alpha键。开关键即前文提到的硬色键，其核心部分是一高速开关，开关的速度很快，一般在15ns以下，主信号和叠加信号经钳位后分别到达二选一开关一端，键信号产生的控制信号用来控制开关。

    自1998年6月中央电视台率先采用半透明台标以来，已有许多地市电视台都选用了新型具有256级透明效果的alpha键代替了传统的开关键，使字幕和台标能出现半透明或浮雕等效果。

四 . 键控特技应用于电视后期制作

    在电视节目的后期制作中怎样利用传统的键控技术创造出意想不到的效果，我一直在进行一些尝试。我台成立于1997年，目前台里除了拥有传统的卷编设备外，还拥有avid及新奥特的非线编设备各一套。由于这两套设备均不是以字幕作为设计目标，因此在节目制作过程中，我们发现字幕的特技和动画一直是困扰我们的一个难点。要想做出字幕的拖尾，碎玻璃，水波纹，双字同时游动，马赛克等效果几乎不可能。通过长期的实践和摸索，我们利用键控特技和现有设备，却可以成功地实现这些效果，大大提高了制作人员的创作热情，增加了节目的可视性。

     方法 是利用传统卷编设备的magic dave 4a特技台，将字幕机输出作为一路单独的视频信号源接入magic dave 4a特技台，假设为第4路输入记作vin4 。然后通过资源菜单（source）设置，可对vin4与pattern 之间进行magic dave 4a特技台所提供的所有特技。但先决条件是必须将pattern的colour1和colour2均调整为标准黑色。因为字幕机输出作为一路信号输入magic dave 4a特技台的vin4时，是以黑底彩色字幕显示的。这样通过调整设置magic dave 4a的特技参数，编好需要的特技效果程序后，就可以在需要的时间范围内执行vin4与pattern 之间的特技转换，并用录机记录下来。你看到的是彩色字幕在黑底上进行各种动作，如碎裂，扭曲，晃动或拖尾飞入飞出，渐大渐小。然后就可以进行下一步，利用亮度键抠像原理，将上述所得字幕特效带与需要的画面带进行抠像填充，将字幕特效带的黑色部分抠掉填充上需要的画面，就可以达到画面上叠加各种复杂字幕变换的效果了。

    另一种尝试是利用计算机图像处理软件photoshop 5.0在计算机上处理由扫描仪引入的地图，比如将地图中的黄河明显标出并填入兰色，然后将其转换为 . tga格式的图片引入字幕机，作为magic dave 4a特技台的vin4，然后将实际拍摄的流水画面与该画面进行色键叠加抠像，就可以得到静止的地图画面上黄河奔涌的效果。当然，通过这种方式，还可以得到很多意想不到的效果。

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