键控技术论文范文

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篇1

一.键控特技的分类

1.按键源的性质分

内键

键源与填充（前景）信号是同一个图像信号，即用要填的图像信号一路经过键控信号处理器产生抠像电视信号，另一路作为“填充信号”填入被抠掉的部分。内键也称自键。内键特技以前常用于黑白字幕插入，键源信号通常是在黑底上的白色字符或图形，它的电平只有高低两种，且对应白色部分的电平高，如果填充信号记作A，背景信号记作B，则内键可简述为A抠B填A。这种技术现广泛地应用于色键特技。将叠加的全电视信号经消色电路和放大整形处理后，形成抠像键控信号，从而进行混合叠加。

（2）外键

相对于内键特技而言，外键特技的键信号不是由填充（前景）信号或背景信号形成的，而是由第三路视频信号作为键源所形成的，外键的键源信号也是由黑底上的白色字符或图形，填充信号通常为单一色调的彩色信号，因此外键特技通常用于彩色字幕的插入。如果填充信号记作A，背景信号记作B，键源信号记作C，则外键可简述为C抠B填A。

在计算机显示像素时，其RGB像素，一路通过电平合成得到抠像信号，另一路经过D/A变换，编码器编码产生填充信号，如图2所示。其中存储器输出为数字RGB信号（各8位），经D/A变换成模拟RGB，然后经编码器合成成为填充信号，另一路经求和电平处理器产生抠像信号。图2的键控信号叠加器输出为0和1两种状态的电平信号，随着字幕机技术的发展，现已有利用另一8位信号通道产生具有256级电平变化的ALPHA键，从而产生具有半透明渐变的效果（后文详述）。

2.按产生键信号的键源图象成分分

（1）亮度键

它是利用键源图像中亮度成分来形成键信号，亮度键要求键源图像要有较高的亮度反差，即要求键源中作前景的图像部分要亮，其余部分要暗（黑），要形成明显的黑白反差，亮度键又称黑白键。图3为亮度键原理示意图。

（2）色度键

又称色键，它是利用彩色幕布的前景图像（填充信号）的色度成分（主要是色度中的色调，也就是图像的颜色）与其后的彩色幕布的色调（幕布的颜色）差别来形成键信号，用键信号去抠背景图像，再填入彩色幕布的前景图像。色键也是内键的一种形式，所不同的是键信号的形成方式，内键是利用键源信号的黑底和白字符之间的亮度差别来形成键信号，而色键是利用键源信号的彩底（即彩色幕布）和前景图像（如演员图像）之间的色调差别来形成键信号，同时键源信号又作为填充信号。色键要求键源图像信号有较高的色度反差，即要求键源信号中作前景的图像不能含有其后作幕布（背景）的彩调相同或相近的色调，也就是要求键源信号的前景和背景的色调尽量分开，最好是补色关系，以保证两者之间的色调差别。

在电视制作中为了获得最佳视觉效果，使用色度键时应尽量满足下列要求：

.背景应平坦，照明条件要好，颜色要均匀。

.拍摄物体的照明要好，不能带有被键出的颜色。

.视频必须以分量格式拍摄。

图4为色键原理示意图。

3.按键信号波形分

硬色键

键信号波形是前后沿很陡的矩形脉冲信号，硬色键合成输出图像的前景和背景的分界处有抖动和突变现象，使人感到生硬和不自然，还存在分界处彩色闪烁和有幕布色镶边等现象。另外，对于自然景物中的半透明物体作为合成图像前景图像时，其后面的背景图像应该是部分地透明，但是硬色键在任何瞬间其键信号所控制的视频切换开关不是接通就是断开，键信号只有两种取值，不是高电平就是低电平，因此硬色键合成图像中前景图像不是全透过就是全不透过其后的背景图像，这与我们日常见到的自然景观是不同的，所以硬色键特技给人缺乏真实效果的感觉。在硬色键中，键信号为高电平时视频开关接通，前景图像全透过其后的背景图像，键信号为低电平时视频开关切断，前景图像全不透过其后的背景图像。

（2）软色键

键信号波形是与前景图像透明度相关的斜坡形（梯形）信号，键信号在上升和下降期间有一定的斜率，软色键能够在很大程度上克服硬色键的上述缺点，软色键中将用于硬色键的脉冲门控混合电路改成了线性混合电路。

目前，在软色键的基础上发展了线性键控特技（也称透明键或ALPHA键），线性键合成图像能线性地与前景图像的透明度成比例地透过背景图像。软色键和线性键扩大了色键特技的应用范围。线性键是具有半透明混合效果的键控特技，其键信号决定合成图像中前景图像（填充信号）后背景图像以什么样的透明度可见，即键信号根据前景图像的透明度而线性地成比例地决定前景信号与背景信号的合成比例或混合程度。线性键的数学模型可用下式表示：

VOUT=VF*K+VB*（1-K）

其中VOUT为前景（填充）信号和背景信号合成后的输出信号，VF为前景信号，VB背景信号，K为键信号，K值取值范围为大于等于0而小于等于1，从该式可知，当K=1时，VOUT=VF，此时线性键的合成输出就是前景（填充）信号，这种情况称为完全叠加。当K=0时，VOUT=VB，此时线性键的合成输出就是背景信号，这种情况称为完全不叠加。当大于0而小于1时，线性键的合成输出为前景（填充）信号VF和背景信号VB按照K值所决定的比例进行合成以后的图像，合成图像看上去是半透明的效果，透过前景可以看到背景，透明度的大小取决于键信号K的值。实际上，当K=0或K=1时，线性键就工作在硬色键方式，但反过来硬色键却不能达到线性键的效果，因为硬色键的键信号K的值只有0（低电平）和1（高电平）两个值，所以硬色键合成输出要么是前景信号，要么是背景信号，不可能出现半透明的混合效果。

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：

主信号断电直通功能（BYPASS）。

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。

视频信号通道指标满足规定的要求。

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。

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。

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

篇2

早期的包括现在的一些别墅规划设计更注重单体本身，户型本身，讲究它的豪华气派，室外空间质量往往容易被人们忽视，以为在庭院中有养花弄草、挖池叠石的余地就足够了。实际上这只解决了庭院有无的问题，还没达到庭院私密性的营造和使用功能细化的层面，更不用说上升到艺术性的高度了。在室外空间的设计中，更需强调其在水平方向和垂直方向上的延伸和渗透，既要照顾阳台、露台、庭院之间的关系，也要考虑庭院空间区域的使用功能和空间效果。再就是室内外空间的融合。同时，相邻别墅的室外空间之间互相影响，即便是私有庭院，也要与小区景观空间体系相协调。

而作为一个完整的别墅来讲，它的室内生活空间跟室外空间应该是统一的，密不可分的。可能室外空间看起来是足够的，但是要把别墅当做生活空间考虑，而不是作为财富炫耀载体来看，它的室外生活空间相当重要，这样对它的设计，包括它的私密性，有效利用空间大小等方面的考虑更具有实际意义。

1不同的使用人群对空间要求不同

别墅作为高端住宅的统称，从最高端至最低端之间，应该有一个过渡产品。这些产品针对不同的客户群体，决定别墅市场多样化，而且更多的划分出不同层次。不同的人群有迥异的生活方式和观念。生活方式对户型的影响，在普通公寓和别墅产品中效果完全不同。普通公寓住宅是求大同、存小异。而别墅由于室内外空间的充足和灵活，则是求大异、存小同。人们选择别墅，也就是选择了一种新的生活方式。同样，开发设计别墅，也就是设计一个适应于新生活方式的容器。

别墅规划之初，应该详细研究其可能的客户群的特征，了解其生活习惯、文化观念、价值取向乃至精神追求等人文因素，还有使用特征、消费特征等诸多方面。如，在北京市高端别墅市场需求调研分析中，在针对度假物业使用时间的调查中发现，有83％的受访人群每月使用一次以上，其中，每周使用一次的受访者达到28％。周末前往度假型物业居住，已经成为他们郊外休闲娱乐的重要选择。在针对度假物业使用人群的调查中发现，有92％的受访人群喜欢10人以下一起度假。这些度假的人群同时喜欢用小范围内的聚会来和大家分享闲暇时光，因此更注重室内公共空间。而对于把别墅作为第二居所的人群来说，他们购买别墅是为了享有更高品质的生活，因此比度假型人群更注重私有的庭院和周边的自然环境，注重回归自然的精神境界。必要而详尽的调查有助于把握整体的空间设计。

2别墅室外空间的私密性

以往很多别墅室外空间是规划后剩下的空间，本身私密性和功能没有考虑周到，只是有了庭院的面积，可以养花种草，但是这样的空间经常无法保证业主在使用的时候可以避免干扰。在别墅规划阶段开始，就应该对室外空间作出统一考虑，如何保证庭院的私密性，又要保证在庭院之中对外面的良好的视线。

很多人仍怀念四合院的特点，实际上四合院的特点就在于它提供了一个特别具有私密感的室外生活空间，它的以家庭院落为中心，街坊邻里为干线，社区地域为平面的社会网络系统，符合中国人特有的传统文化观念，这一点是四合院特有的，也是中国的特点。住在四合院，人与人之间能产生一种凝聚力与和谐气氛，同时有一种安全稳定感和归属亲切感。

独立住宅的最不利间距在六米左右，既不利于侧窗的开设也不利于侧院的使用，遗憾的是，目前独立住宅大多数项目恰恰如此。宅间距离要么远些、要么近些。调整卧室的位置与良好的社区规划布局，能有效改进独立住宅的私密性。从设计上分析，独立住宅的间距应在六米的基础上，适当扩大，利用树木绿篱等元素提高私密性；亦可把间距适当缩小，使相邻住宅开窗的错位更明显，也可提高私密性。独立住宅设置宽敞的屋顶露台，是目前开发商增加卖点的重要手段，但过多地设计不合理的露台和阳台使独立住宅产生视线干扰。独立住宅应强调“地平线的生活”，即生活空间向地面层集中，过多的露台阳台的设置与这种精神并不吻合。设计应该尽量保证地面层室内外生活空间的私密性，不要一味效仿西方建筑，更应关注独立住宅的精华空间——地面层。

3别墅室外的邻里空间

3.1邻里空间

居住空间不仅仅是城市地域空间内某种功能建筑的空间组合，还是人们生活、居住活动所整合而成的社会——空间系统。居住空间从其本质上而言是一种社会空间，城市居住社区是一个由家庭、邻里等基本单位整合而成的社会、空间统一体，其中家庭是最基本的组织单元，若干具有密切交往和稳定交往与互动的家庭就形成邻里，若干个邻里的有机整合就形成了复杂的社会、空间系统，即居住社区。邻里住户间的关系变化很大，有些地区邻里住户间只是点头、打一下招呼而已；有些地区关系很近，经常有交谈、互相帮助；有些妇女还经常在一起议论、交换信息，有时某家出了事，邻居们也会去安慰照顾。一般在出现危机的情况下邻里住户间为保卫共同利益，互相间的关系达到。Keller于1968年在《城市邻里》一书中提到邻里活动的内容：在危险情况下能互相帮助，交换信息，尤其是与大家的共同利益有关的话题。邻里住户间接触的频率城里比乡下低得多，城里的邻居住户可能在家中、在街上、在社区设施中，如学校、商店相遇。而别墅相对于普通住宅，其邻里关系更弱，可能社区别墅作为人的居住空间同样需要邻里空间，但是和一般居住区的邻里空间有所不同，需要更注意到各住户之间的私密性。既要积极创造适合邻里交往的空间，又要绝对保证住户不受干扰。

3.2如何通过设计营造别墅中的邻里空间

别墅的邻里空间在设计中常被忽视，比起邻里关系，设计者们往往更注重私密性。但随着时代的发展，购买别墅的客户群已经在意识形态和观念上有了很大的变化，已经从过去简单的追求到了现在非常高的要求，他们都与朋友、与邻居共同交流，共同分享他们成功的喜悦。因此买一栋别墅不仅仅是买一栋房屋，更重要的是买到一群与自己经历相似，志趣相投的朋友作邻居，在一个温暖的、亲情的邻居氛围进行交往。这是别墅市场最近的发展趋势，所以应该有全新的组织空间形式满足他们的要求。应该在设计中有意识地采取不同的邻里空间模式，特别注重小群体的营造。

要制造邻里关系就应有灵活的规划布局，平行的邻里关系就不会太近，比如一大排房子，出门就是大路，人们在不碰到对方的时候，邻里关系就自然不亲切，就比较独立。而独立的房子围合起一个共用空间后，情况就改观了，只要处理好视角和透视关系，就会感觉邻里更亲近。

营造邻里氛围首先就应该有人们愿意置身其中的室外环境，只有停留才有可能发生交往，才有可能产生邻里关系。邻里空间讲究的是场所感，即人对场所的认同度。空间设计应以人的参与便利性为主，如中心庭院的碎石步道、木栈道、浅溪河石、廊架木椅等，设计多种参与景观的渠道。此外，便捷舒适的社区俱乐部也是营造邻里关系的一种好方式，在俱乐部中讨论的问题可以非常广泛和实际，这也是营造和睦社区的软环境，他们甚至可以经常讨论一些有关公共利益的东西，从而产生对社区的归属感和责任感。当然，这里也需要把握合适的程度。

4室内外空间的过渡

在所有的建筑类型中，别墅是室内空间与室外空间融合得最好的，因为有最多的机会创造丰富多变的室内外过渡空间，同时由于空间的复杂，别墅室内外过渡空间也是最难于处理的一种类型。

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其次，在数控铣加工中，选择使用的夹具不仅要实现夹具坐标方向与机床坐标方向之间的相对固定性，同时还需要对于零件和机床坐标系之间的准确尺寸进行确定；在此基础上，进行零件加工夹具的选择使用可以结合加工零件的毛料状态与数控铣床的安装要求进行，既要保证零件的加工质量，同时还要满足加工制造的相应需求；此外，如果进行生产加工的零件批量相对比较小时，尽量选择组合夹具、可调夹具或者是其他通用夹具，以装夹方便为原则。

再次，在进行上图所示的薄壁零件加工中，由于加工零件的材料为铝材，因此以白钢刀和麻花钻加工为主，并且加工制造中，上述薄壁零件需要进行正反两面加工，其中先进性B面加工铣割，加工过程中为避免两面加工的对刀误差所导致的接刀痕迹，需要在零件B面加工过程中将尽可能多的外轮廓一次装夹铣割完成，以保证进行另一面加工时有足够的铣割加工和装夹位置，从而保证薄壁零件的铣割加工精确度。

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二、空间对比

空间对比手法常被用在大型展厅或者园林中，是环境艺术设计中最常用的手法，通过空间与空间的对比，形成强烈的视觉感官冲击，丰富环境的艺术特色。如，在展厅中设立“回”字空间，就是大空间与小空间过渡的典型代表，一方面能够释放展厅更多的空间，另一方面能够让人在大小空间的徘徊中体验曲径通幽的别样情怀。再如，复式楼层采用上下空间的对比，将一个整体空间划分成两个，一半是整体高度，一半是分层的二分之一高度，能够让人产生错落有致的感觉，并且能够进一步增强空间的实用性，也能增大空间的体积感，让空间形成新的特征。

三、空间的过渡与引导

前文提到的隔断和色彩的运用也属于空间的过渡与引导，这一手法常常体现在对大型空间的分割上，室内设计和室外设计运用得都比较多，主要是让空间连贯自然，同时增加环境的层次感，让环境更多元化。我国古代传统的房屋设计讲究风水和间隔，如卫生间的门不能与大门相对、进门必须有门廊等，其实用科学的眼光看待这些问题，能够发现这样的设计采用了空间过渡的形式，让本来突兀的空间显得更为协调。再如，现代楼房的房檐已经被设计在楼顶，在古代，房檐不仅有排水的功能，同时起到了分割外界空间和室内空间的重要作用。

四、空间序列

空间序列常被运用在庄严肃穆的环境中，并不适用于普通设计。现代设计旨在营造一种安全和舒适的环境，空间序列显得过于严谨。当然，如果设计是针对庄严的建筑群体就另当别论，这种设计手法通过对空间的严谨分割排序体现出严肃的氛围。如北京紫禁城的设计风格就十分严谨，每一个空间都有对应的序列，观者一眼望去便能感受到皇家气息，体会到无与伦比的空间力量。

五、空间分隔

在空间艺术设计中，将大空间分隔成若干个小空间是常用的一种设计方法，常用于室内设计。在室内进行空间分隔，一般通过墙体、家具、玻璃、屏风等完成。室内空间的分隔相对来说比较明确，室外空间一般是通过假山、建筑、植物等进行空间分隔。空间分隔根据分隔材料和高度的不同，可以分为实隔和虚隔。实隔是指实实在在的分隔，既能阻隔人们的移动，又能阻隔人们的视线；虚隔更加侧重心理上的分隔，有的是只分隔交通，不分隔视线，如用玻璃进行分隔。另外，灵活运用实隔和虚隔营造渗透空间，能够营造别样的艺术氛围。如，密斯的经典作品——巴塞罗那国际展览会德国馆就很好地处理了围与透的关系，表现出了空间分隔的艺术性。除此之外，营造虚空的空间不必进行实际空间的围合，只需要通过暗示、虚拟的手法在人们的感官上营造出一种空间感即可。