淺析WINDOWS系統(tǒng)下的音視頻合成方案

譚文艷

摘要：近年來(lái)，我國(guó)民航事業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，對(duì)民用航空器事件調(diào)查的范圍、人員、程序等提出了新需求。為規(guī)范民用航空器事故和飛行事故征候調(diào)查，查明原因、提出建議，防止類似事件再發(fā)生，提高空管不安全事件調(diào)查能力，民航局空管局就空管不安全事件調(diào)查的管制席位音視頻資料采集上報(bào)工作提出了新的要求。本文通過(guò)開(kāi)源FFMPEG音視頻轉(zhuǎn)換工具，將內(nèi)話系統(tǒng)的音頻文件和自動(dòng)化系統(tǒng)的視頻文件，在 WINDOWS操作系統(tǒng)進(jìn)行合成，獲得一段語(yǔ)音和視頻同步的AVI格式文件，為不安全事件調(diào)查或回放提供便利，解決了以往事故調(diào)查僅能聽(tīng)語(yǔ)音或看視頻，二者不能同步的矛盾。

關(guān)鍵詞：不安全事件調(diào)查、音視頻采集、自動(dòng)化、FFmpeg

一、工作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備簡(jiǎn)介

烏魯木齊現(xiàn)場(chǎng)主用萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)及備用華泰自動(dòng)化系統(tǒng)，均具備景象重演功能，在記錄服務(wù)器上，存儲(chǔ)有各管制席位操作視頻文件，可進(jìn)行人工篩選導(dǎo)出指定時(shí)間段文件，但不包含內(nèi)話設(shè)備席位錄音。

FREQUENTIS內(nèi)話系統(tǒng)以及宏一語(yǔ)音記錄儀，均具備管制席位錄音功能，可進(jìn)行人工篩選并以WAV格式導(dǎo)出指定時(shí)間的管制席位錄音文件，但不包含自動(dòng)化系統(tǒng)管制席位操作景象錄音。

二、音頻、視頻資料采集

音視頻合成是對(duì)同一時(shí)間段音頻文件和視頻文件進(jìn)行處理，形成一個(gè)音視頻文件，播放時(shí)有畫(huà)面也有語(yǔ)音，為事件調(diào)查提供客觀、準(zhǔn)確的依據(jù)。其中視頻文件由自動(dòng)化系統(tǒng)提供，音頻文件需要現(xiàn)場(chǎng)記錄儀廠家提供。

在自動(dòng)化系統(tǒng)和內(nèi)話系統(tǒng)分別導(dǎo)出指定時(shí)間段長(zhǎng)度的景象文件和語(yǔ)音文件，人工拷貝景象文件和語(yǔ)音合成文件到常用WINDOWS操作系統(tǒng)電腦上，使用成熟的開(kāi)源多媒體視頻處理工具ffmpeg進(jìn)行語(yǔ)音視頻合成。

（一）視頻文件采集：

烏魯木齊現(xiàn)場(chǎng)主用萊斯NUMEN3000自動(dòng)化系統(tǒng)和備用華泰SKYNET-X自動(dòng)化系統(tǒng)，均具備景象重演功能，可安全導(dǎo)出任意所需時(shí)間段的視頻文件。

1、萊斯自動(dòng)化視頻采集：

當(dāng)需要調(diào)查的不安全事件視頻由萊斯自動(dòng)化提供時(shí)，在系統(tǒng)監(jiān)控界面Sys Manage菜單下選擇XnMngr功能，選擇指定席位將指定時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)導(dǎo)出為x11rcd格式文件，再采用萊斯自動(dòng)化CETC_X11S2MPG工具將視頻文件導(dǎo)出.mpg格式備用。

2、華泰自動(dòng)化視頻采集：

當(dāng)需要調(diào)查的不安全事件視頻由華泰自動(dòng)化提供時(shí)，將所需回放席位指定時(shí)間段的景象記錄文件拷貝指系統(tǒng)監(jiān)控席位TMPTK，在系統(tǒng)監(jiān)控席位TMPTK使用runPlayerGUI景象回放工具將視頻文件導(dǎo)出.avi格式備用。

（二）音頻文件采集：

在語(yǔ)音記錄儀系統(tǒng)上導(dǎo)出指定席位指定時(shí)間長(zhǎng)度的語(yǔ)音合成文件，合成的語(yǔ)音文件格式要求為.wav，音頻時(shí)長(zhǎng)為要合成的時(shí)間段長(zhǎng)度。中間沒(méi)有通話的時(shí)間段，導(dǎo)出音頻時(shí)需要在記錄儀通道界面進(jìn)行設(shè)置，選擇全數(shù)據(jù)格式，補(bǔ)空無(wú)聲音時(shí)間段。

三、音視頻文件合成：

上述導(dǎo)出的視頻、音頻文件合成需要用到FFmpeg程序。ffmpeg是一個(gè)開(kāi)源的音視頻轉(zhuǎn)碼工具，它提供了錄制、轉(zhuǎn)換以及流化音視頻的完整解決方案，可以轉(zhuǎn)碼、壓制、提取、截取、合并、錄屏等，并能將其轉(zhuǎn)化為流的開(kāi)源計(jì)算機(jī)程序。FFmpeg是在Linux下開(kāi)發(fā)出來(lái)的，可以在包括Windows在內(nèi)的大多數(shù)操作系統(tǒng)中編譯，輕易地實(shí)現(xiàn)多種視頻格式之間的相互轉(zhuǎn)換。本章節(jié)提供在WINDOWS操作系統(tǒng)下的音視頻合成方法。

合成步驟：

1、下載FFmpeg程序，下載好后解壓到指定的文件目錄下，比如D：＼ffmpeg。在下載解壓后，必選配置FFmpeg環(huán)境變量才能使用，配置過(guò)程如下：

打開(kāi)系統(tǒng)開(kāi)始菜單--右擊計(jì)算機(jī)--點(diǎn)擊屬性--選中高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置--選擇高級(jí)--選擇環(huán)境變量設(shè)置。

在系統(tǒng)變量里選擇path，選擇編輯，將FFmpeg的bin目錄的路徑“D：＼ffmpeg＼bin;”加進(jìn)去，記得加上分號(hào)，點(diǎn)擊“確定”保存，調(diào)用命令行（windows+R輸入cmd）輸入“ffmpeg –version”，即配置完成。

2、安裝成功后在命令提示行中運(yùn)行FFmpeg。

將video.mpg、voice.wav兩個(gè)需要合并的文件拷貝至C：＼Users＼PC路徑下，在命令行提示符#后輸入：ffmpeg -i video.mpg -i voice.wav out.avi，回車。

其中，-i表示輸入文件，輸入一個(gè)視頻文件video.mpg、一個(gè)音頻文件voice.wav，合并后輸出視頻聲音合成的out.avi文件，表示轉(zhuǎn)換成功。

從對(duì)應(yīng)路徑拷貝出out.avi文件，即可查看一段既有聲音又有畫(huà)面的AVI格式視頻用于空管不安全事件調(diào)查，適用于多種通用媒體播放格式輸出，大大提高了空管不安全事件調(diào)查能力，為促進(jìn)安全信息共享、積極營(yíng)造“共筑共擔(dān)共建共享”的安全文化做出突出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王劍飛，程耀瑜.基于DSP的多路音頻信號(hào)采集與處理設(shè)計(jì)[J].光電技術(shù)應(yīng)用，2013，28（04）：72-75.

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