淺析錄播系統(tǒng)

摘要：近年來(lái)，隨著信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，錄播系統(tǒng)在教育行業(yè)、政府部門(mén)、衛(wèi)生和政法系統(tǒng)的作用凸顯，文章著重講述了錄播系統(tǒng)的應(yīng)用，分析了其技術(shù)及當(dāng)前流行設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)，最后簡(jiǎn)單介紹了錄播系統(tǒng)今后發(fā)展的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：錄播系統(tǒng)；導(dǎo)播控制；圖像跟蹤技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP391.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 (2012) 09-0000-02

一、錄播系統(tǒng)簡(jiǎn)介

自從教育部于2003年啟動(dòng)精品課程建設(shè)工程，錄播系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。錄播系統(tǒng)就是能把現(xiàn)場(chǎng)攝錄的視頻、音頻、電子設(shè)備的圖像信號(hào)（包含電腦、視頻展臺(tái)等）進(jìn)行整合同步錄制，生成標(biāo)準(zhǔn)化的流媒體（WMV/ASF）文件，用來(lái)對(duì)外直播、存儲(chǔ)、后期編輯、點(diǎn)播。觀眾可以通過(guò)IE瀏覽器或登錄錄播系統(tǒng)服務(wù)器收看直播的影音及圖文信息，也可后期點(diǎn)播視頻信息。主要用于課程錄制、視頻會(huì)議、教育培訓(xùn)、智能法庭、手術(shù)直播等場(chǎng)合。錄播系統(tǒng)具有同步錄制、實(shí)時(shí)直播、在線點(diǎn)播、實(shí)時(shí)導(dǎo)播、自動(dòng)跟蹤、多方交互、后期編輯等多種功能。

二、錄播系統(tǒng)的應(yīng)用介紹

（一）教育領(lǐng)域

自從國(guó)家“精品課程”建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)展以來(lái)，應(yīng)用先進(jìn)的信息化手段，將教室實(shí)況、教師課件，按照授課進(jìn)度錄制成精品課程，供廣大師生、教研員課后點(diǎn)播觀摩評(píng)價(jià)，建立共享資源庫(kù)，完成知識(shí)傳承或進(jìn)行校際課程交流。這在更大范圍內(nèi)提高了高校的教學(xué)和人才培養(yǎng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源共享，節(jié)省了教育成本。

（二）政府、企事業(yè)辦公會(huì)議

隨著信息化的高速發(fā)展，政府機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位、都相繼建立起多功能錄播會(huì)議室及報(bào)告廳。會(huì)議、各類報(bào)告的錄播、點(diǎn)播回放不僅科學(xué)規(guī)范化辦公流程，促進(jìn)辦公效率，還且還對(duì)政府、企事業(yè)單位的工作起到了很好的指導(dǎo)作用。

（三）臨床外科手術(shù)

隨著的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，外科手術(shù)技術(shù)也日新月異。對(duì)各種手術(shù)全程畫(huà)面影像進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，用于研究、教學(xué)和病理歸檔。對(duì)具有爭(zhēng)議性的手術(shù)可以錄制保存，作為科學(xué)的診斷依據(jù)。另外，應(yīng)用所錄制的視頻資料開(kāi)展學(xué)術(shù)探討，對(duì)于提高手術(shù)水平和成功率起到很好的促進(jìn)作用。近年來(lái)，遠(yuǎn)程診療已經(jīng)成為發(fā)展的趨勢(shì)。高質(zhì)量的醫(yī)院手術(shù)錄播系統(tǒng)對(duì)于遠(yuǎn)程專家診療尤為重要。

（四）司法系統(tǒng)

通過(guò)特有的視像處理及數(shù)字加密技術(shù)，運(yùn)用高清攝像系統(tǒng)、遠(yuǎn)程審判系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)庭審過(guò)程的全自動(dòng)記錄。保證庭審實(shí)況記錄的真實(shí)性、權(quán)威性和音像的不可更改性，同時(shí)它也可為法學(xué)院的學(xué)生提供現(xiàn)實(shí)的庭審教材。

三、錄播系統(tǒng)的技術(shù)分析

（一）導(dǎo)播控制

導(dǎo)播控制系統(tǒng)是整個(gè)錄播系統(tǒng)的總指揮，它直接決定了精品課程錄制的質(zhì)量，它能將多路視頻、VGA信號(hào)輸入及輸出畫(huà)面集中在一個(gè)界面內(nèi)展示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)視頻預(yù)覽、視頻切換、音頻調(diào)整、錄制模式管理等功能。目前，導(dǎo)播系統(tǒng)主要有以下兩種，一體化嵌入式導(dǎo)播控制和基于pc架構(gòu)的導(dǎo)播控制。一體化嵌入式導(dǎo)播控制系統(tǒng)已經(jīng)成為導(dǎo)播控制的主流，它具有結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理發(fā)布、管理于一體、穩(wěn)定可靠、性能優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn)。

（二）圖像跟蹤技術(shù)

圖像跟蹤技術(shù)是整個(gè)錄播系統(tǒng)的核心技術(shù)，圖像跟蹤全稱為“圖像識(shí)別跟蹤”，是指用“圖像跟蹤”技術(shù)，通過(guò)“圖像識(shí)別”的方式來(lái)進(jìn)行跟蹤和拍攝。目前，圖像跟蹤技術(shù)有以下三種：紅外線跟蹤定位技術(shù)、超聲波定位技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)。

1.紅外線跟蹤定位技術(shù)

紅外線跟蹤定位技術(shù)定位的原理：紅外線IR標(biāo)識(shí)發(fā)射調(diào)制的紅外射線，通過(guò)安裝在室內(nèi)的光學(xué)傳感器接收進(jìn)行定位。其優(yōu)點(diǎn)為在視距內(nèi)且不受光源干擾的情況下，具有較高的室內(nèi)定位精度。缺點(diǎn)為①直線視距和傳輸距離較短，室內(nèi)定位效果很差；②容易受熒光燈、熱源的干擾。③被識(shí)別者需佩戴專用識(shí)別輔助設(shè)備。

2.超聲波定位技術(shù)

超聲波定位技術(shù)的原理：通過(guò)三角定位等算法確定物體的位置，即發(fā)射超聲波并接收由被測(cè)物產(chǎn)生的回波，根據(jù)回波與發(fā)射波的時(shí)間差計(jì)算出待測(cè)距離來(lái)確定被測(cè)物體的位置。其優(yōu)點(diǎn)為定位精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)為①受多徑效應(yīng)和非視距傳播影響很大；②硬件成本太高。

3.圖像識(shí)別技術(shù)

圖像識(shí)別技術(shù)的原理：采用目標(biāo)外形特征檢測(cè)方法，被跟蹤者無(wú)需佩戴任何輔助設(shè)備，只要進(jìn)入跟蹤區(qū)域，系統(tǒng)便可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行鎖定跟蹤，使攝像機(jī)畫(huà)面以鎖定的目標(biāo)為中心，并控制攝像機(jī)進(jìn)行相應(yīng)策略的縮放。當(dāng)涉及多個(gè)攝像頭進(jìn)行配合跟蹤的時(shí)候，圖像跟蹤系統(tǒng)可以使用多攝像頭跟蹤協(xié)議在多個(gè)攝像頭之間進(jìn)行配合跟蹤。其優(yōu)點(diǎn)為識(shí)別速度快、定位精度高。缺點(diǎn)為識(shí)別目標(biāo)數(shù)量有限，數(shù)量過(guò)多將無(wú)法識(shí)別。圖像識(shí)別技術(shù)是近年來(lái)流行發(fā)展的趨勢(shì)。

三、當(dāng)前錄播系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)

錄播系統(tǒng)從2003誕生至今，這10年間，由起初不成熟的圖像跟蹤識(shí)別技術(shù)，數(shù)量極少的研發(fā)生產(chǎn)廠家及不健全的產(chǎn)品線到如今成熟的技術(shù)和豐富的產(chǎn)品線，技術(shù)上可謂是經(jīng)歷坎坷。筆者結(jié)合目前市場(chǎng)上技術(shù)比較成熟、產(chǎn)品線比較豐富的廠商，歸納總結(jié)當(dāng)前流行的錄播系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)如下表：

輸入接口

類 型支持信號(hào)

輸入數(shù)量視 頻

編碼幀率視 頻

編碼類型視 頻

編碼碼流視 頻

編碼分辨率

HDMI/VGA

YPbr/S-Video/CVBS同步工作數(shù)量最多為8路1-30fps

范圍可調(diào)H.264

/MPEG-448Kbps—20Mbps范圍可調(diào)最高

1920×1080

錄播的視頻格式音 頻

編碼類型存儲(chǔ)空間網(wǎng) 絡(luò)

流媒延時(shí)網(wǎng) 絡(luò)

流媒體輸出

WMV或ASFMP3或AAC1TB≦1S1000兆

網(wǎng)絡(luò)接口

三、錄播系統(tǒng)的展望

1.采用一體化硬件設(shè)計(jì)的便攜式嵌入式錄播系統(tǒng)是將來(lái)普及發(fā)展的趨勢(shì)

2.遠(yuǎn)程視頻互動(dòng)錄播平臺(tái)將成為今后錄播產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。

3.遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)播將成為今后錄播產(chǎn)品的主流。

總之，隨著信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，錄播系統(tǒng)將會(huì)滲透到各個(gè)行業(yè)，它將會(huì)為行業(yè)的發(fā)展起到不可估量的促進(jìn)作用。

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