使用數(shù)碼攝像機實現(xiàn)自由機位、網(wǎng)絡視頻接入的方法和應用

許續(xù)　錢華　鄧明明　呂絢麗　蔣昆

摘要：數(shù)碼攝像機如何實現(xiàn)自由機位、遠程接入便攜式計算機，提升疫情期間線上教學、視頻會議的效果，是需要迫切解決的技術難題。本文提出數(shù)碼攝像機的自由機位、遠程接入方法，引入無線影音收發(fā)系統(tǒng)，對原有方法的設備連接通信方式進行改進，提升了遠程視頻的效果，具有推廣應用價值。

關鍵詞：自由機位;網(wǎng)絡視頻接入;數(shù)碼攝像機;無線影音收發(fā)系統(tǒng)

1 問題的提出

在新冠肺炎疫情爆發(fā)的特殊時期，“線上教學”以其時空上的自由性，在2020年這個漫長寒假里，成為了溝通師生雙方教與學的最佳方式。這場突如其來的戰(zhàn)役，我們看不見它，卻深受其害，它沒有硝煙，卻深深打亂了我們的生活，教育部提出的“停課不停學”實現(xiàn)了停課不停教，停課不停學。然而對于在線教育平臺，優(yōu)質(zhì)的音視頻接入是保證線上教學效果的重要環(huán)節(jié)，目前便攜式計算機自帶的攝像頭受到計算機擺放位置的限制，不能有效的顯示教學現(xiàn)場的音視頻情況;使用一般USB攝像頭接入，雖然可在一定范圍內(nèi)移動調(diào)整，但受到普通USB攝像頭的限制，不能靈活的對教學現(xiàn)場內(nèi)的重要音視頻進行采集;而數(shù)碼攝像機具有靈活的音視頻采集特點，可全場可局部獲得高質(zhì)量的音視頻信號，但是數(shù)碼攝像機采集的音視頻信號無法直接接入便攜式計算機中進行線上教學，因此，如何使用數(shù)碼攝像機實現(xiàn)自由機位、遠程接入便攜式計算機，提升線上教學、視頻會議的效果，是需要迫切解決的技術難題。

常用的解決方案是使用高清攝像機，Acasis HDMI采集卡，便攜式計算機等設備。如圖1所示，將攝像機（HDMI輸出）通過有線連接Acasis HDMI采集卡（HDMI輸入），Acasis HDMI采集卡（USB3.0輸出）通過有線連接便攜式電腦（USB接口），實現(xiàn)視頻的接入功能。該方法的缺點是由于攝像機與Acasis HDMI采集卡之間通過有線進行連接和通信，攝像機的位置和操作受限，無法實現(xiàn)自由機位的音視頻信號采集，一定程度上影響了線上教學和視頻會議的效果。

2 數(shù)碼攝像機實現(xiàn)自由機位網(wǎng)絡視頻接入的解決方案

2.1方案描述

為了克服現(xiàn)有方法存在的缺點，我們提出“數(shù)碼攝像機的自由機位、遠程接入功能實現(xiàn)方法”。引入“VPIXEL無線影音收發(fā)系統(tǒng)”，對原有方法的設備連接通信方式進行改進。

改善方法使用的設備包括高清數(shù)碼攝像機，VPIXEL無線影音收發(fā)系統(tǒng)，Acasis HDMI采集卡，便攜式電腦。如圖2所示，攝像機（HDMI輸出）通過有線連接VPIXEL無線影音收發(fā)系統(tǒng)發(fā)送端，VPIXEL無線影音收發(fā)系統(tǒng)發(fā)送端通過WLAN無線連接VPIXEL無線影音收發(fā)系統(tǒng)接收端，VPIXEL無線影音收發(fā)系統(tǒng)接收端（HDMI輸出）通過有線連接Acasis HDMI采集卡（HDMI輸入），Acasis HDMI采集卡（USB3.0輸出）通過有線連接便攜式計算機USB接口，實現(xiàn)視頻的接入功能。攝像機可以實現(xiàn)自由機位操作。

2.2主要設備及參數(shù)說明

2.2.1 Acasis 4K高清HDMI采集卡

Acasis 4K高清HDMI采集卡如圖3所示，輸入接口包括HDMI輸入帶環(huán)出/3.5mm話筒輸入，HDMI輸入格式符合HDMI 1.3標準，支持36bit DeepColor;輸出接口包括USB.0/3.5mm音頻輸出。

2.2.2 VPIXEL幻影無線影音收發(fā)系統(tǒng)

VPIXEL幻影無線影音收發(fā)系統(tǒng)如圖4所示，包括發(fā)送端和接收端兩部分。它具有以下技術優(yōu)勢：

一是高度兼容性，支持HDMI/VGA/DP/mini DP接口的設備;

二是無線傳輸（WLAN 5GHz頻段自組網(wǎng)，內(nèi)置雙天線支持1080P），超級穩(wěn)定、清晰流暢、抗干擾、延時小、傳輸距離遠;

三是即插即用。免驅(qū)動、免維護、操作便捷、使用簡單;

四是多路輸入。最多支持64個信號輸入源，輕松切換、高效快捷，并且支持android及ios操作系統(tǒng)的手機連接。

3 結束語

本文提出的數(shù)碼攝像機的自由機位、遠程接入功能實現(xiàn)方法，克服了原有方法“攝像機的位置和操作受限”的缺點，有效實現(xiàn)了數(shù)碼攝像機的自由機位、遠程接入，提升了遠程視頻的效果。在相關教學場景，例如線上課程教學，線上實驗教學，多機位、自由機位教學場景展示等方面，本方法具有推廣應用價值。

參考文獻

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通訊作者

鄧明明，博士，高級工程師。