虛擬演播室系統(tǒng)誕生的時間不長，但它的發(fā)展卻比當初人們預料的要快，并迅速成為電視領域中的一個熱點。近年來，隨著社會競爭的日趨激烈，業(yè)界人士都在為如何在更短的時間里，花更少的錢，做出更多的節(jié)目而絞盡腦汁。因此， 電視節(jié)目制作的效率和產(chǎn)出率必須提高，以適應社會發(fā)展的需要。而虛擬演播室技術(shù)正是在這一領域進入角色。虛擬演播室技術(shù)， 它將攝像機拍攝的圖像實時地與計算機三維圖形進行合成，從而形成一種新的電視節(jié)目制作系統(tǒng)。它具有一些傳統(tǒng)演播室無法達到的功能和優(yōu)點，它可以更為有效的利用演播室資源，節(jié)省大量的制景費用及裝、拆布景所耗費的時間和人力， 這一技術(shù)還使編導、美工人員擺脫了時間、空間及道具制作方面的限制，充分發(fā)揮其想象力進行自由創(chuàng)造，并能完成一些其它技術(shù)做不到的特殊效果，為節(jié)目制作開辟了一個嶄新的空間。
一、虛擬演播室技術(shù)與色鍵技術(shù)
色鍵技術(shù)是電視節(jié)目制作中常用的技術(shù)。站在藍色幕布前面的演播室主持人由前景攝像機拍攝，在特殊的色鍵電路中，由主持人的畫面產(chǎn)生鍵信號，在主持人畫面與背景畫面進行 疊加時，由鍵信號挖去背景中藍色以外的畫面，而把主持人的圖像嵌插在背景畫面中，形成了主持人置身于背景畫面的圖像，這種技術(shù)俗稱為“摳像”，在普通的色鍵技術(shù)中，背景畫面往往是已經(jīng)錄制好的節(jié)目。
虛擬演播室技術(shù)與色鍵技術(shù)十分相像，它也是由前景的主持人為主的畫面和背景畫面，采用色鍵的方法構(gòu)成一體，產(chǎn)生人物置身于背景的組合畫面。然而，在真正的虛擬演播室技 術(shù)中，背景是由計算機產(chǎn)生的，計算機接受攝像機的控制， 隨著攝像機的推拉搖移，改變俯仰角度，計算機相應改變畫面的大小和角度，并且為了正確再現(xiàn)前景與背景的空間透視關(guān)系，還需對前景和背景實施空間鎖定，這種空間鎖定是通過精確測定攝像機的所有定位參數(shù)來實現(xiàn)的。
二、虛擬演播室的原理
虛擬演播室的表演者一般是在呈“U”型或“L”型的藍箱里坐著各種表演，實際的或真實的前景攝像機對其進行拍攝，背景圖像大部分都是3維立體圖，由制作人員預先用計算機生成，前景與背景圖像在傳輸或錄制過程中混合；這種合成圖像的制作方式被稱之為“虛擬”。所以這種圖像拍攝系統(tǒng)也被叫做“虛擬攝像機”，與傳統(tǒng)的藍幕色鍵技術(shù)截然不同的是：虛擬演播室技術(shù)中的真實攝像機（前景圖像）與虛擬攝像機（背景圖像）始終保持同步。系統(tǒng)對于前景圖像相關(guān)的虛擬背景圖像發(fā)出控制指令，錄有表演者和真實道具的前景圖像與計算機生成的背景圖像在色鍵控制器里合成一幅畫面，傳送至切換臺輸出完整的視頻或圖片。
三、系統(tǒng)的實現(xiàn)
虛擬演播室每生成一幀圖像，就要處理相當多的數(shù)據(jù)，在實拍時還要求處理速度，達到實時的電視速率，印一秒鐘就有25幀圖像，如果按常規(guī)的處理方法，一切由計算機串行處理，是不可能完成的，這就對虛擬演播室的軟硬件設計提出了較高的要求：
1、硬件工作平臺
為了使虛擬背景畫面與攝像機攝取的前景畫面相配合，系統(tǒng)至少要工作在配置有視頻處理板的高性能工作坫， 同時為了完成實時的圖像序列生成，必須把這個任務按處理內(nèi)容分類進行并行處理；實時的完成攝像機跟蹤運算，完成人工背景和實際信號深度，支持三維自動建摸的多重處理， 對于預處理結(jié)果的描述和圍像處理的工作，毎一個任務要有—個專門的硬件來完成.
2、軟件系統(tǒng)
軟件系統(tǒng)設計的思想是根據(jù)硬件的并行處理的特點，一般采用自適應并行處理的計算.這個處理在實際上就是由一系列的處理器組成的服務器盒，這個服務器盒能完成虛擬演播室所需的各種處理，另外，自適應并行處理模式將運行和編程分開，不需要在編寫程序時作并行處理的考慮，因此該種設計方法，因為處理問題較為靈活而成為虛擬演播室軟件設計思想的主流。
