1、三、錄播系統(tǒng)方案設(shè)計1、設(shè)計原則1）標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范性采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，選擇符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信介質(zhì)。工程實(shí)施遵照國家相關(guān)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。錄播輸出的音頻圖像格式符合網(wǎng)絡(luò)視頻標(biāo)準(zhǔn)，錄播系統(tǒng)設(shè)備操作使用規(guī)范；2）先進(jìn)性、成熟性和實(shí)用性系統(tǒng)設(shè)計既要采用先進(jìn)技術(shù)和系統(tǒng)工程方法，又要注意技術(shù)的可行性和實(shí)用性，使系統(tǒng)在其整個生命周期內(nèi)保持一定的先進(jìn)性。實(shí)用性放在首位，先進(jìn)性與成熟性并重，并符合未來的發(fā)展方向。項(xiàng)目中所用的設(shè)備及軟件平臺，應(yīng)該選擇與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展潮流相吻合的、先進(jìn)的、有技術(shù)保證的產(chǎn)品。3）開放性與標(biāo)準(zhǔn)化原則應(yīng)用平臺應(yīng)是一個開放的且符合業(yè)界主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)平臺，對網(wǎng)絡(luò)的硬件環(huán)境，通信環(huán)境

2、，軟件環(huán)境，操作平臺之間的依賴小。4）可靠性、穩(wěn)定性和容錯性在考慮技術(shù)先進(jìn)性和開放性的同時，還應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，技術(shù)措施，系統(tǒng)管理等方面著手，確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到最大的平均無故障時間。5）可擴(kuò)展性及易升級性為適應(yīng)應(yīng)用不斷拓展的需要，系統(tǒng)軟硬件須有良好的平滑可擴(kuò)充性。數(shù)據(jù)交換平臺具備與國內(nèi)、外的相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)或信息平臺相互兼容和交流的條件和能力。6）安全性和保密性既要充分考慮信息資源的共享，更要注意信息資源的保護(hù)和隔離，應(yīng)分別針對不同的應(yīng)用和不同的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，采取不同的措施，包括用戶安全性、數(shù)據(jù)安全性、運(yùn)行安全性等。要求對數(shù)據(jù)庫提供靈活的備份和恢復(fù)機(jī)制，確保系統(tǒng)發(fā)生故障時，及時恢復(fù)，不

3、會受到影響。7）可管理性和可維護(hù)性為了便于系統(tǒng)的日常運(yùn)行維護(hù)和管理，要求所選產(chǎn)品具有良好的可管理性和可維護(hù)性。另外可管理性和可維護(hù)性還包括對平臺的自身8）實(shí)用性：一切以用戶的應(yīng)用需求為出發(fā)點(diǎn)，科學(xué)地、合理地、實(shí)事求是地組建一個實(shí)用系統(tǒng)。9）性價比：在滿足系統(tǒng)性能、功能以及考慮到在可預(yù)見期間內(nèi)仍不失其先進(jìn)性的前提下，盡量使得整個系統(tǒng)所需投資合理。2、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)JGJ4681工業(yè)企業(yè)通信設(shè)計規(guī)范GB5019894彩色電視圖象質(zhì)量主觀評價方法GYJ2586廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)特性指標(biāo)GB495995廳堂擴(kuò)聲特性測量方法GB/T419793聲系統(tǒng)設(shè)備互連用連接器的應(yīng)用GB/T419794聲系統(tǒng)設(shè)備互連用聯(lián)機(jī)器的

4、優(yōu)選配置GB/1564495視聽系統(tǒng)設(shè)備互連用連接器的應(yīng)用GB/158591995視聽、視頻和電視系統(tǒng)中設(shè)備互連優(yōu)選配接值GB1206089聲系統(tǒng)設(shè)備一般術(shù)語解釋和計算方法JGJ/T1692民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范GB5022295建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范ITU-TH.320基于鏈路交換網(wǎng)連接ITU-TH.323基于TCP/IP的分組交換網(wǎng)（以太網(wǎng)、局域網(wǎng)）ITU-TH.120音頻和視頻的兼容性ITU-TG.722、G.711、G.728音頻信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)ITU-TH.263、H.264視頻編碼推薦的標(biāo)準(zhǔn)3、全自動錄播系統(tǒng)設(shè)計3.1 全自動錄播課室系統(tǒng)組成錄播教室由多個子系統(tǒng)組成，包括常規(guī)多媒體教室

5、子系統(tǒng)（如講臺、中控、展臺、筆記本、投影機(jī)等）；外部環(huán)境（燈光系統(tǒng)、吸音處理）子系統(tǒng)；錄播子系統(tǒng)等；其中錄播系統(tǒng)通常由教室場景圖像采集、聲音采集、VGA集、圖像自動跟蹤、圖像控制切換、信號數(shù)字化處理、記錄、直播、擴(kuò)聲等單元組成一套完整的錄播系統(tǒng)。其過程是通過圖像、聲音、電腦VGA信號的采集，把捕捉到的信號進(jìn)行數(shù)字化處理,然后進(jìn)行記錄、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時直播、B/S架構(gòu)點(diǎn)播和現(xiàn)場擴(kuò)聲。見圖2.4.1:圖像跟蹤處理圖像采集聲音采集信號數(shù)字化處理像音制換圖聲控切圖像聲音記錄直播輸出擴(kuò)聲輸出3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖全高清自動跟蹤錄播系統(tǒng)由錄播主機(jī)、圖像識別跟蹤主機(jī)、數(shù)字音頻處理器以及導(dǎo)播系統(tǒng)組成。見圖2.3.2:圖2

6、.3.2全高清自動跟蹤錄播系統(tǒng)圖從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上看，4臺高清攝像機(jī)連接到高清錄播主機(jī)，通過中控面板或?qū)Рボ浖刂?，?shí)現(xiàn)對高清圖像視頻進(jìn)行錄制和直播。3臺圖像跟蹤攝像機(jī)所拍攝的畫面作為圖像定位信號連接到跟蹤主機(jī)，通過跟蹤主機(jī)分析處理，向錄播主機(jī)輸出控制信號，從而實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)跟蹤和圖像切換功能。教師和學(xué)生的語音信號通過領(lǐng)夾話筒和吊頂拾音話筒采集，輸入到數(shù)字音頻矩陣處理器，通過均衡、降噪和混音處理，輸出2路音頻，1路向錄播主機(jī)提供錄音電平信號，另一路輸出到音頻功放，經(jīng)功率放大后有音箱擴(kuò)聲，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場擴(kuò)聲。8X3.3 系統(tǒng)設(shè)備分布圖錄播教室的設(shè)備分布會根據(jù)教室的大小及系統(tǒng)配置情況的不同而設(shè)計，在普通12米教室

7、的模式下設(shè)備在教室的分布見圖2.3.3:2.3.3錄播教室設(shè)備安裝分布圖在教室的正立面安裝有：學(xué)生特寫攝像機(jī)1;學(xué)生定位攝像機(jī)2;擴(kuò)聲音箱3;液晶平板電視4。教室的后立面有：教室特寫攝像機(jī)5和板書拍攝攝像機(jī)6。教室兩側(cè)分別是全景攝像機(jī)7和板書定位攝像機(jī)8。在教室的中間是教師定位攝像機(jī)9。另外在教室天花上均勻地分布安裝有多支學(xué)生拾音話筒10。所有的外部設(shè)備通過線纜11連到到講臺12位置，與講臺內(nèi)的機(jī)柜設(shè)備相連接。4、各子系統(tǒng)功能在XX產(chǎn)品系列中，錄播產(chǎn)品由錄播硬件平臺系列和軟件平臺系列兩大部分組成，如何選擇合適的產(chǎn)品作為我們解決方案的首選，是方案設(shè)計中不可缺的重要環(huán)節(jié)，在此首先認(rèn)識一下錄播各子系

8、統(tǒng)功能。4.1 圖像識別智能跟蹤系統(tǒng)對于自動錄播系統(tǒng)，具最大的特點(diǎn)是錄制過程無人值守，因此要求系統(tǒng)能自動拍攝/自動捕捉畫面/自動切換圖像，所有這些功能均采用一套XX圖像識別智能跟蹤系統(tǒng)完成。智能跟蹤系統(tǒng)由多個功能模塊組成：1.圖像定位采集模塊；2.行為識別模塊；3.智能切換應(yīng)用模塊；4.跟蹤管理模塊。XX圖像識別跟蹤系統(tǒng)能夠智能識別活動中的人物，準(zhǔn)確捕捉演講者（教師、學(xué)生）的位置變化，通過對人物行為識別分析，智能驅(qū)動一體化云臺攝像機(jī)對演講者進(jìn)行跟蹤拍攝，通過不同的策略定義，實(shí)現(xiàn)多區(qū)域、多策略化自動跟蹤的技術(shù)，根據(jù)具體的事件智能分析，觸發(fā)切換播出拍攝角度最佳的攝像機(jī)鏡頭，對場景、人物完成推拉、特

9、寫等拍攝動作，結(jié)合具體的拍攝場景能夠?qū)崿F(xiàn)多個活動過程的識別跟蹤。XX采用一體化硬件設(shè)計，穩(wěn)定可靠，采用圖像識別技術(shù)跟蹤；支持3路攝像的跟蹤定位拍攝，分別定位教師區(qū)、學(xué)生區(qū)、板書區(qū)；4.2 音頻拾取及聲音處理系統(tǒng)聲音的效果對錄播質(zhì)量的影響較為明顯，環(huán)境聲、反射聲、干擾噪聲等進(jìn)入錄播系統(tǒng)均會造成錄音質(zhì)量的下降，其最大的表現(xiàn)為信噪比低，即使放大也只能是語音噪聲同時放大，影響收聽效果；語音清晰度下降，由于建筑聲學(xué)對反射聲延遲及混響效果，同時影響了聲音的頻響特性，造成聲音模糊不清晰；要改善錄音和擴(kuò)聲效果，對錄播音頻的處理必不可少，數(shù)字化處理更是把處理過程簡單化和效率化，使處理功能得到進(jìn)一步的擴(kuò)展。為此，

10、系統(tǒng)中引入一臺數(shù)字音頻處理器，從而提升錄播系統(tǒng)整體質(zhì)量。音頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)課堂現(xiàn)場拾音、處理、合成及輸出工作，教師、學(xué)生不用攜帶話筒，在課室的每一個角落發(fā)言，系統(tǒng)均能將聲音捕捉拾取并傳輸?shù)綌?shù)字音頻處理系統(tǒng)中。數(shù)字音頻處理系統(tǒng)內(nèi)置音頻矩陣、擴(kuò)展器、噪聲門、均衡器、壓縮器、混音器、回聲抑制器、限幅器、反饋抑制器、噪聲抑制器、電平表等模塊，具有強(qiáng)大的音頻處理能力，并大大地減少了外圍設(shè)備，節(jié)約資金，系統(tǒng)調(diào)試通過系統(tǒng)軟件完成，操作簡單、精確和方便。除了能完成最基本的音頻處理功能外，并具有自己獨(dú)有的場景管理、語音跟蹤等功能特點(diǎn)，使產(chǎn)品個性化更強(qiáng)。系統(tǒng)中使用數(shù)字音頻處理器可針對不同使用功能的聲學(xué)特性要求進(jìn)行場景（

11、如單獨(dú)錄課模式、多媒體互動模式、大課室擴(kuò)聲模式等）編輯存儲，根據(jù)現(xiàn)場使用情況選擇與之符合的聲場模式，保證了兼容性，從而達(dá)到良好的聽音效果，具體表現(xiàn)為：1）提高語音清晰度和可懂度，以使講話的每個詞都十分清楚；2）聲場均勻分布，對所有座位要有均勻的響度；3）對要有穩(wěn)定的系統(tǒng)頻率響應(yīng)和均勻的“音色”；4）保證聲音的真實(shí)感，使語言和音樂有舒適空間，得到真實(shí)的表現(xiàn)。4.3 錄播中心子系統(tǒng)錄播中心是錄播系統(tǒng)主要子系統(tǒng)，所有其它子系統(tǒng)的工作目的都是為了能錄制到生動有趣的課程圖像，錄播中心主機(jī)采用一體化硬件設(shè)計，穩(wěn)定可靠、操作便捷，硬件結(jié)構(gòu)精簡美觀，同時集數(shù)據(jù)采集、視音頻編碼、支撐軟件平臺的內(nèi)嵌（錄播系統(tǒng)軟件

12、）、數(shù)據(jù)處理發(fā)布、存儲、應(yīng)用管理于一體。錄播中心子系統(tǒng)包含有多個功能模塊：錄播管理模塊、流媒體直播應(yīng)用模塊、點(diǎn)播應(yīng)用模塊、導(dǎo)播應(yīng)用模塊、流媒體編輯應(yīng)用模塊。通過各功能模塊的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能導(dǎo)播、直播、點(diǎn)播、攝像機(jī)控制以及系統(tǒng)綜合管理等。高清圖像采集模塊系統(tǒng)運(yùn)用兩臺高清云臺攝像機(jī)和兩臺固定鏡頭攝像機(jī)及錄播主機(jī)組成圖像拍攝和信號采集，云臺攝像機(jī)用于拍攝動態(tài)移動圖像，固定攝像機(jī)用于拍攝全景固定圖像畫面。錄播主機(jī)對4路攝像機(jī)拍攝的圖像同時采集，通過導(dǎo)播應(yīng)用處理，生成用于直播和點(diǎn)播的流媒體信號。導(dǎo)播應(yīng)用模塊圖像系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)及控制系統(tǒng)是錄播系統(tǒng)三大重要系統(tǒng)，有好的記錄系統(tǒng)還必須有良好的人機(jī)操作控制控制界面

13、，要做到這一點(diǎn)需滿足以下要求：1、 軟件須對所有必控項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)有效控制；2、 控制過程須簡單方便，實(shí)現(xiàn)有效控制的點(diǎn)擊次數(shù)不應(yīng)超過2次；3、 控制監(jiān)視直觀，全面、無延時現(xiàn)象。XX實(shí)時導(dǎo)播平臺軟件內(nèi)嵌于錄播系統(tǒng)中，無需管理者電腦安裝任何插件，只需使用IE瀏覽器登錄錄播系統(tǒng)導(dǎo)播平臺，就能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時導(dǎo)播。導(dǎo)播平臺將多路視頻、VGA®號輸入及輸出監(jiān)視畫面集中在一個IE瀏覽器顯示，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)視，切換、云臺控制，音頻調(diào)整，直播/錄制、暫停、直播監(jiān)視等功能，同時支持每一路視頻支持8個預(yù)置位。見圖3.4.1圖3.4.1導(dǎo)播平臺控制界面導(dǎo)播平臺管理界面直觀、簡潔、明了。上方的圖像為直播輸出畫面；下面是4路

14、攝像機(jī)輸入的視頻及VGAJ號。通過鼠標(biāo)即可完成錄播系統(tǒng)功能操作，如直接使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊相應(yīng)的輸入視頻源窗口就能夠把該路視頻輸出。輸出圖像流暢平滑，無抖動、花屏等現(xiàn)象，切換過程無縫，銜接自然，支持畫中畫特效。每一路視頻都支持實(shí)時的云臺控制功能，支持鼠標(biāo)點(diǎn)擊跟蹤和滾輪變焦功能。鼠標(biāo)點(diǎn)擊跟蹤實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)有效控制，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊視頻相應(yīng)位置，云臺將自動把點(diǎn)擊位置移動到畫面中心；再通過鼠標(biāo)滾輪前后滾動可流暢地實(shí)現(xiàn)鏡頭變焦控制。這種技術(shù)簡化了控制的難度、減輕了控制的復(fù)雜程度。（見圖3.4.3）:向王目8鼻3定。真麻王忸M正手迪露二，上市而嚀不用哼鼠標(biāo)點(diǎn)擊跟蹤示意圖另外，云臺控制還可以使用上下左右按鍵控制云臺平滑穩(wěn)

15、定轉(zhuǎn)動，同時支持轉(zhuǎn)動速度的自定義；通過設(shè)置云臺快速與慢速運(yùn)動速度，實(shí)現(xiàn)畫面快速與精確調(diào)整?？刂平缑嬖O(shè)置了遠(yuǎn)景、中景、近景、全景等快速按鍵；同時每一路視頻可支持8個預(yù)置位，預(yù)置位的具體位置可由用戶自定義。點(diǎn)擊相應(yīng)按鍵可使云臺、鏡頭直接快速運(yùn)轉(zhuǎn)到用戶期待畫面拍攝范圍，從而實(shí)現(xiàn)快速控制。課堂直播應(yīng)用模塊1 .一種是現(xiàn)場直播，授課教師在講課的同時，網(wǎng)絡(luò)上的用戶登錄到錄播主機(jī)上，即可以方便地觀看授課教師的直播課堂內(nèi)容，授課結(jié)束，則網(wǎng)絡(luò)上的用戶結(jié)束觀看；2 .另一種是實(shí)時直播轉(zhuǎn)發(fā)，即采用轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器實(shí)時直播轉(zhuǎn)發(fā)，可減少錄播主機(jī)對外直播的負(fù)擔(dān)，并保證視頻實(shí)時性和直播轉(zhuǎn)發(fā)的穩(wěn)定可靠，達(dá)到多點(diǎn)同時收看視頻的效果；

16、點(diǎn)播應(yīng)用模塊課程建設(shè)的最終目的是為了建設(shè)好更多更好的精品資源庫，讓更多的人來共享這些精品資源并從中獲益。而共享這些資源的最好的辦法就是建立一個精品課堂資源播放中心；即在授課教師授課的同時，通過攝像采集、課件錄制系統(tǒng)把課堂內(nèi)容錄制成圖文并茂的精品課件錄制在錄播主機(jī)上，供網(wǎng)絡(luò)上的用戶隨時隨地進(jìn)行點(diǎn)播觀看，或者由錄播主機(jī)上傳至視頻資源管理服務(wù)器中，并自動生成播放列表，實(shí)現(xiàn)課程類別組織管理、課件添加、刪除、編輯等功能，能夠按照多級目錄進(jìn)行分類。供網(wǎng)絡(luò)上的用戶進(jìn)行點(diǎn)播觀看。搭建的流媒體服務(wù)器符合國際標(biāo)準(zhǔn)，并遵循MMSRTSP及HTTP等流媒體協(xié)議，只要客戶端安裝有WindowsMediaPlayer或者

17、使用AVA®體播放器,用IE就可以直接選擇和播放課件。系統(tǒng)管理模塊后臺管理系統(tǒng)是錄播設(shè)備的支撐運(yùn)行平臺，基于B/S架構(gòu)，使用IE等通用瀏覽器就可實(shí)現(xiàn)直播管理、點(diǎn)播管理、用戶管理、資源分類、用戶認(rèn)證、權(quán)限設(shè)置等功能。系統(tǒng)提供物理CONSOLE，通過多媒體中央控制系統(tǒng)或其他第三方控制設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程打開/關(guān)閉錄播系統(tǒng)，啟動/停止直播和錄制等其他的功能。流媒體編輯應(yīng)用模塊系統(tǒng)錄制的音視頻，用戶可根據(jù)自己的個性需求，進(jìn)行編輯管理，制作出更實(shí)用、更完美的課件，同時提供了分解課件、合成課件、合成流、修改文件信息以及索引等功能，并能對文件中的每一個流進(jìn)行剪輯和合成。1、能夠分別導(dǎo)出多流文件中的每

18、一個視音頻流；能夠?qū)С鑫募心骋欢蔚囊曇纛l多流文件。2、將單流的視音頻文件合成為一個多流3、兩個asf文件按照前后位置合并為一個長的asf文件5、產(chǎn)品性能及技術(shù)參數(shù)5.1錄播系統(tǒng)XX錄播主機(jī)0實(shí)時導(dǎo)播技術(shù)能夠充分表現(xiàn)實(shí)時編輯的魅力，讓所有的信號源通過導(dǎo)播編輯之后進(jìn)行直播和錄制，就像電視直播節(jié)目編輯功能。集中式的管理方式，通過IE瀏覽器就可以完全管理所有的功能，支持遠(yuǎn)程管理模式，管理者可以在網(wǎng)絡(luò)連通的地方都能夠登錄系統(tǒng)、管理使用；使用電腦設(shè)備就能直接收看現(xiàn)場直播。1、性能特點(diǎn)1）實(shí)時直播/同步錄制、在線點(diǎn)播、實(shí)時導(dǎo)播、自動跟蹤。2）采用標(biāo)準(zhǔn)流媒體文件格式MP4適合通用播放器或嵌入網(wǎng)頁播放方式。3）手動錄播方式：由管理人員在導(dǎo)播界面進(jìn)行切換控制。4）全自動錄播方式：與自動跟蹤系統(tǒng)、自動切換系統(tǒng)無縫組合，實(shí)現(xiàn)全自動錄播。5）多方交互功能，實(shí)現(xiàn)視音頻畫面、VGNB面的雙向視音頻互動（選配）。6）低碼流適合Internet傳播，并且支持組播功能。7）通過IE瀏覽器就可以完全管理操作/使用系統(tǒng)所有的功能。8）遠(yuǎn)程和本地導(dǎo)播技術(shù)、帶有預(yù)監(jiān)、特技、鼠標(biāo)點(diǎn)擊跟蹤等多種功能。9）管理員通過遠(yuǎn)程導(dǎo)播管理界面，使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊功能可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制攝像頭跟蹤拍攝。10）場景預(yù)置切換：預(yù)定義的全景、