高清全自动录播系统详细设计方案.docx

高清全自动录播系统设计方案目录第一章、系统概述 21.1 系统关键技术分析 21.2 系统关键技术指标 21.2.1 录制及控制模式 21.2.2 跟踪定位方式 21.2.3 文件封装格式 31.2.4 音视频编码格式 31.2.5 视频码率范围 31.2.6 视频采集支持分辨率 31.2.7 音频编码格式 31.2.8 音频支持采样率 31.2.9 音视频同步 3第二章、系统设备层设计 42.1 系统结构框架 42.2 主要设备介绍 52.2.1 高清录播主机 52.2.2 高清视频编码器 52.2.3 高清摄像机 52.2.4 VGA 编码卡 52.2.5 智能跟踪定位系统 52.2.6 高清切换台 62.2.7 分配器 6第三章、系统软件层设计 73.1 系统软件功能概述 73.2 软件系统构成 73.2.1 高清录播主程序 73.2.2 鼠标点击检测软件 113.2.3 录播远程控制平台 11第四章、系统验收方式 124.1 系统硬件设备验收标准 124.2 系统软件验收标准 124.3 系统软件验收方式 12第一章、系统概述1.1 系统关键技术分析本系统主要涉及到的关键技术有：H.264编码、智能跟踪的策略，多种封装 格式的录制，片头片尾的编码合成等，多为底层视频框架的设计工作，由于前期 对视频框架的合理布置，该系统的关键技术部分实现风险不大。

1.2 系统关键技术指标1.2.1 录制及控制模式1. 录制模式 单流电影模式，遵从人的视觉习惯，以课堂授课过程为主线，将课堂现场的 多路视频信号和 VGA 信号按照发生的时间顺序，通过手动或自动切换，输出一 个单流单画面的流媒体进行录制或网络直播多流多画面模式，将课堂现场多路视频信号与 VGA 信号，分别实时采集压 缩成多流多画面的流媒体，多路视频分别录制成独立文件，也可以直接打包成一 个文件，支持网络直播；更可以高码率提供高质量视频素材文件，方便用户后期 编辑2. 控制模式 手动模式，在该模式下系统只能通过录播桌面进行控制 手动+自动模式，在该模式下跟踪定位处于自动模式，但是可以手动切换大 画面自动模式，在该模式下无需手动操作，系统可自动完成录制，并上传服务器1.2.2 跟踪定位方式系统采用的是图像跟踪定位，详见《 HXT 智能图像跟踪系统 -工程指导 20130101（试行）》1.2.3 文件封装格式文件封装格式包括：MP4、FLV、ASF主要是为了满足《教育部最新精品视频公开课拍摄制作技术标准（修订版）》和《录播系统行业标准》1.2.4 音视频编码格式视频编码器格式为： H.2641.2.5 视频码率范围视频码率范围：64Kbps巳OMbps1.2.6 视频采集支持分辨率视频采集分辨率支持： 1O8OP6O/1O8OI/72OP/576I/48OI帧率： 1-6O 帧1.2.7 音频编码格式音频编码格式为： AAC、 MP31.2.8 音频支持采样率数字音频采样频率：$44.1kHz1.2.9 音视频同步声音与画面的同步时间差不大于 O.2s第二章、系统设备层设计2.1 系统结构框架下图为系统整体框架图，根据高清切换台的不同分为了两个不同的方案音 响2录播桌面老师摄像机老师 分析 摄像 机学生 分析 摄像 机2音响1板书学生分析分析摄像摄像机机1方案 1. 不带硬件导播台HD-SDIHD-SDIHD-SDI高清切换台分配器VGA全景摄像机老师摄像机分配器HD-SDI*学生摄像机分配器HD-SDI*VGARS232HD-SDI高清编码器高清编码器高清编码器交换机 .VGA编码器高清录播主机*H：264*Hi264 ■多媒体网络 中控老师PC■ VGA亠 笔记本■ VGA斗VGA展台—•:RS232J/VISCA° ■・ RS232F /VISCA智能定位主机+ HD-SDp高清编码器分配器LINE录播桌面调音台LINERS232n老师板书学生学生分析分析分析分析摄像摄像摄像摄像机机机1机2bnC bnc bnc bnc鹅 颈 话功方案2.带硬件导播台（学生摄像机和老师摄像机的视频信号通过VGA分配器一路接入到高 清切换台，另一路接入高清编码器，高清切换台通过控制信号控制录播主机从而实现手动切换场景）2.2 主要设备介绍2.2.1 高清录播主机JYD-JMV9600HD 高清全自动多画面录播主机，声音图像数据处理中心，可 实现两路高清视频、1 路 VGA、1 路音频的同时多画面实时处理及预览。

录制分 辨率可设置，最高支持到 1920*1080；2.2.2 高清视频编码器最高支持1080P 60HZ全高清视频的采集和编码，视频编码算法为H.264,音频算法为 AAC、G711， HD-SDI 视频接口，十兆/百兆接口2.2.3 高清摄像机1/3 英寸高品质 HDCMOS 传感器；最高支持 1080P60 分辨率；动态图像：16： 9207万有效像素；静态图像：16： 9210万有效象素；视频输出：HD-SDI；支持 VISCA 控制协议；2.2.4 VGA编码卡最高支持1080P 60HZ全高清视频的采集和编码，视频编码算法为H.264,音频算法为 AAC、G711， DVI-D 视频接口， LINEIN 音频接口，十兆/百兆接口2.2.5 智能跟踪定位系统智能跟踪定位系统，是基于图像识别及移动目标自动侦测的智能系统，实时 跟踪定位，不受灯光、电磁等影响主要用于跟踪教师及定位学生在课堂上的活 动比如教师在讲台上的来回走动，板书等教学活动，摄像机的镜头自动跟踪教 师的活动，无需人工控制摄像机方位，全方位跟踪教师当学生站起来发言时， 系统运用立体视觉触发技术自动完成对学生的定位，自动调用学生摄像机对正在 发言的学生采用特写镜头进行拍摄。

JYD-ATP9600－V 视频分析主机，可实现场景智能定位自动跟踪区域内教师 的走动位置、发言学生的位置，实时切换相应的视频，并与录播主机进行通信， 支持VISCA云台控制协议JYD-ABP9600 (V)视频分析摄像机，墙壁式/吊顶式固定安装，可适应不同 规格的教室标配 4 个分析摄像机(2 学生+1 板书+1 老师)，在教室环境不好， 如有突出墙体等情况时，可采用 4 个学生分析摄像机2.2.6 高清切换台完美支持10801及720P的HD-SDI切换；同时支持4路HD-SDI和1路DVI-D 的切换；预监输出为DVI-D；总输出为HD-SDI、YPBPR、DVI-D；具备13种转场 特效，包括淡入淡出、飞入飞出等；2.2.7 分配器高清HD-SDI分配器，最高支持1080P 60HZ全高清视频的采集；1路输入2 路输出；输入输出接口为 HD-SDIDVI 分配器，最高支持 1920*1080 的输入； 1 路输入 2 路输出；输入输出接 口为 DVI-D第三章、系统软件层设计3.1 系统软件功能概述该系统主要的软件功能就是将多机位的视频进行拉流显示，并进行文件的封 装处理详细的系统软件调用关系如下图所示：特效控制台/B/S资源平 台跟踪主机* 调用（网络IP地址） 串口通信实时监听 发送控制指令发送控制云台命令IfMysqlHttp通信rtsp监听 getsatusinfo 接口 *-桌面控制器发送跟踪主机切换命令- ■■■*FLV、MP4（ADOBE服务）直播串口通信高清录播主程序/实时监听（切换、录制、云台控制）7mms鼠标键盘UDP切换VGA点播预监UDP指令（远程控制、切换 —… 录制）调用调用UDP通信/上传录制预览资源服务器中间逻辑库封装库1Filemuxer.dll库调用Call.dll 库设备拉流库Jyddvscontr -0141 库_ _图 3. 录播程序调用关系图3.2 软件系统构成3.2.1 高清录播主程序3.2.1.1 录播主程序 xml 调用关系高清录播xm l配置文件配置项云台预置位•基本信息一云台控制音视频'录制文件录制模式.云台类型VGA获取声咅源获取串口状态与端口号的选择Socke t通信服务器IP与端口号FLV格式MP4格式ASF格式单画面录制多画面录制组播录制本地资源文件路径手动上传路径白动上传路径老师姓名课稈名称班级名称老师停留时间时间策略学牛停留时间策略VGA停留时间片头、片尾的图片存储路径与停留时间图 4. 高清录播主程序 xml 文件详细设计3.2.1.2 录播主程序功能1）图像呈现画面图像呈现画面，通过相应的解码库提供的接口，将拉到的视频流显示在屏幕 相应的窗体上，总共有三个画面，左侧大画面与右侧两个小画面，此三个画面是 对VGA、学生和老师等视频流的显示。

1）大画面大画面呈现的图像是 VGA 或老师图像或学生图像，单画面录制时主要的录 制图像来源，此画面可以和右侧 2 个小画面自由切换，双击此画面时，会以窗体 最大化的形式展示2）小画面小画面展示除大画面展示之外的 2 个图像，它们可以和大画面自由切换，手 动单击时会将展示画面与大画面进行切换；或者当收到图像跟踪系统发过来的切 换指令时也会做相应的切换，双击时图像会以全窗体的形式来展示2）设置 通过此项来设置录播软件基本参数、切换策略、片头片尾、串口、码率、分 辨率和授课信息等，使录播有序的进行1）参数设置 单画面：选择后可以进行单画面的录制，录制的主要是对大画面的内容录制 多画面：对主程序 3 个画面的同时录制，生成一个 asf 文件，播放时又以屏 幕 3 画面的方式显示其他的设置：教师高清摄像机 IP： 设置锁定老师的球机的 IP学生高清摄像机 IP： 锁定学生的球机 IP 使用教师全景摄像机：这个是复选项，选中时使用，主要来锁定全景的，此 摄像机为枪机VGA：通过编码卡来采集来的图像一般是教师机的PPT文件显示 音频源：声音采集卡采集的声音，即老师讲课过程中的录音 本地录像文件存储位置：录像系统录制下的文件存放的路径，路径可以选择。

2）自动切换策略此策略控制老师、学生和 VGA 切换停留的时间，老师、学生自动切换的选 择的控制老师策略，设置录制时切换到老师特写的停留时间，选择后开始执行，默认 是不选择的学生策略，设置录制时切换到学生特写的停留时间，选择后开始执行，默认 是不选择的VGA 策略，设置课件画面录制的时画面停留的时间，默认是不是选择的，选 择后开始执行开启切换策略选择后会执行相应的切换策略其中包括 3 个策略： 教师：选择此项自动切换时，只对老师的切换 学生：选择此项自动切换时。