CN104639861A - 一种高清录播系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高清录播系统，其特征在于：包括录播上位机，所述的录播上位机与一控制单元连接；所述控制单元连接有音频采集控制单元以及视频定位跟踪单元连接；所述的视频定位跟踪单元连接有第一区域定位摄像头和第二区域定位摄像头；所述的音频采集控制单元用于采集对应区域的音频信号，所述的控制单元连接有第一联动式高清摄像机和第二联动式高清摄像机，所述的第一联动式高清摄像机和第二联动式高清摄像机的视频输出端与所述的录播上位机连接。本发明系统架构简单，具备视频自动跟踪、录制，且可将自动跟踪，音频智能采集等所有的功能集中在一个2U的机箱中来实现高清录播的一系列功能。

Description

一种高清录播系统

技术领域

本发明属于智能一体机技术领域，是一种将图像识别自动跟踪系统和图像跟随的音频智能采集控制系统集中应用的高清录播系统。

背景技术

随着社会发展的现代化，面对着家长及学校对教学过程的重视，传统的教学系统已经无法满足用户的需求，现有技术若要实现自动跟踪、音频智能定位采集以及高清录播等功能则需要分别将这些功能置于不同的载体中，也就是说将需要使用不同的几台机器来分别实现这几个功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种高清录播系统，能实现教学过程视音频的自动跟踪和录制。

本发明采用以下方案实现：一种高清录播系统，其特征在于：包括录播上位机，所述的录播上位机与一控制单元连接；所述控制单元连接有音频采集控制单元以及视频定位跟踪单元连接；所述的视频定位跟踪单元连接有第一区域定位摄像头和第二区域定位摄像头；所述的音频采集控制单元用于采集对应区域的音频信号，所述的控制单元连接有第一联动式高清摄像机和第二联动式高清摄像机，所述的第一联动式高清摄像机和第二联动式高清摄像机的视频输出端与所述的录播上位机连接；所述视频定位跟踪单元接收第一区域定位摄像头和第二区域定位摄像头采集的图像数据，判断哪个位置的人发言；则将获取的位置信息发送给所述的控制单元，所述的控制单元控制对应位置的第一联动式高清摄像机或第二联动式高清摄像机进行视频拍摄，并上传至所述的录播上位机进行录制。

在本发明一实施例中，所述的控制单元包括一单片机，所述单片机与所述第一联动式高清摄像机、第二联动式高清摄像机、音频采集控制单元以及录播上位机连接。

在本发明一实施例中，所述的音频采集控制单元包括N个音频采集源，所述音频采集源各自经一音频通道一路传输给功放，另一路传输给所述录播上位机，所述的单片机经一音频通道切换选择电路控制所述音频通道的通断。

在本发明一实施例中，所述的视频定位跟踪单元包括一MCU，所述的MCU与所述的第一区域定位摄像头和第二区域定位摄像头连接，所述的MCU还连接有存储器；所述的MCU经串口与所述的控制单元连接。

在本发明一实施例中，所述的高清录播系统是应用于课堂教学视音频的实时录制，所述的第一区域定位摄像头是教师定位摄像头，用于实时采集教师的图像，以利视频定位跟踪单元判断老师所在位置；所述的第二区域定位摄像头包括学生区域的右侧定位摄像头和左侧定位摄像头； 用于实时采集学生的图像，以利视频定位跟踪单元判断学生的位置。

在本发明一实施例中，所述录播上位机、控制单元、音频采集控制单元以及视频定位跟踪单元集成于一2U机箱内。

在本发明一实施例中，所述的录播上位机设置有录播控制单元，该录播控制单元用以实现：视频场景切换、主输出信号源切换、水印字幕叠加、远程互动教学、录制控制、直播控制、导播控制、片头片尾制作与合成及自动光盘刻录，以上功能均可实现一键操作控制。

在本发明一实施例中，所述的场景切换包括：全智能的自动切换、半自动切换以及手动切换，所述的智能切换用于师生互动与学生特写，当师生互动状态打开，所述录播控制单元单元将播放的视频切换成双屏，其中一个视频播放由第一联动式高清摄像机对教师所在场景进行跟踪拍摄的视频，另一视频播放由第二联动式高清摄像机对发言的学生场景或学生的全景视频；当师生互动状态关闭，所述录播控制单元将播放的视频切换成单画面，用于显示第二联动式高清摄像机对发言的学生场景或学生的全景视频；当老师操作屏幕，该录播控制单元则切换到PPT信号，并能在无动作时在一预定时间后自动返回教师全景；所述的自动切换是根据该录播控制单元的控制策略实现切换。

在本发明一实施例中，所述的水印字幕叠加包括字幕与水印的添加与删除以及参数设置，能通过选择图标、文字及系统的模板来设置字幕及水印。

在本发明一实施例中，所述的片头片尾制作与合成是通过 x264将片头或片尾视频素材，合成ass字幕，生成带字幕的片头片尾视频，然后将片头片尾合并到录制生成的视频文件中，即先将视频转换为统一编码后结合flvBind或mp4Box合并文件。

本发明系统架构简单，具备视频自动跟踪、录制，且可将自动跟踪，音频智能采集所有的功能集成在一个2U的机箱中来实现高清录播的一系列功能，包括视频场景切换，主输出信号源切换，水印字幕叠加，远程互动教学，录制控制、直播控制，导播控制（无线控制器、pad、智能手机），片头片尾制作与合成，自动光盘刻录。具有较好的使用价值。

附图说明

图1是本发明系统架构原理示意图。

图2是本发明录制界面示意图。

图3是本发明录播系统水印设置界面示意图。

图4是片头片尾生成操作界面图。

图5是片头片尾模板制作界面图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参见图1，本实施例提供一种高清录播系统，其包括录播上位机，所述的录播上位机与一控制单元连接；所述控制单元连接有音频采集控制单元以及视频定位跟踪单元连接；所述的视频定位跟踪单元连接有第一区域定位摄像头和第二区域定位摄像头；所述的音频采集控制单元用于采集对应区域的音频信号，所述的控制单元连接有第一联动式高清摄像机和第二联动式高清摄像机，所述的第一联动式高清摄像机和第二联动式高清摄像机的视频输出端与所述的录播上位机连接；所述视频定位跟踪单元接收第一区域定位摄像头和第二区域定位摄像头采集的图像数据，判断哪个位置的人发言；则将获取的位置信息发送给所述的控制单元，所述的控制单元控制对应位置的第一联动式高清摄像机或第二联动式高清摄像机进行视频拍摄，并上传至所述的录播上位机进行录制。

在本发明一实施例中，所述的控制单元包括一单片机，所述单片机与所述第一联动式高清摄像机、第二联动式高清摄像机、音频采集控制单元以及录播上位机连接。在本发明一实施例中，所述的音频采集控制单元包括N个音频采集源，所述音频采集源各自经一音频通道一路传输给功放，另一路传输给所述录播上位机，所述的单片机经一音频通道切换选择电路控制所述音频通道的通断。在本发明一实施例中，所述的视频定位跟踪单元包括一MCU，所述的MCU与所述的第一区域定位摄像头和第二区域定位摄像头连接，所述的MCU还连接有存储器；所述的MCU经串口与所述的控制单元连接。在本发明一实施例中，所述的高清录播系统是应用于课堂视音频教学的实时录制，所述的第一区域定位摄像头是教师定位摄像头，用于实时采集教师的图像，以利视频定位跟踪单元判断老师的位置；所述的第二区域定位摄像头包括学生区域的右侧定位摄像头和左侧定位摄像头； 用于实时采集学生的图像，以利视频定位跟踪单元判断学生的位置。在本发明一实施例中，所述录播上位机、控制单元、音频采集控制单元以及视频定位跟踪单元集成于一2U机箱内。本实施例，该系统具备自动跟踪功能，且音频采集也随跟踪的状态切换，即，当教师高清摄像机（第一联动摄像机）对教师进行拍摄时，单片机控制转接板则切换到对应的音频通道，采集教师的音频，然后一起发送给录播上位机进行录制。可以说本发明将自动跟踪，音频智能采集所有的功能集中在一个2U的机箱中来实现高清录播的一系列功能，下面对本发明高清录播系统的功能及实现方式做进一步说明。

在本发明一实施例中，所述的录播上位机设置有录播控制单元，该录播控制单元用以实现：视频场景切换、主输出信号源切换、水印字幕叠加、远程互动教学、录制控制、直播控制、导播控制、片头片尾制作与合成及自动光盘刻录。

如图2所示，图2是本发明录制界面示意图，图中包括视频主输出界面，该视频主输出界面的下方具有缩小的视频界面，包括教师、学生全景、学生、PPT以及视频展台，用于选择哪个，所述的主输出界面则显示对应界面里的视频内容，该视频主输出界面的右侧包括视频信息、场景模式选择以及相关操作按钮。图中，场景模式选择包括单画面模式、画中画模式、双屏模式、三屏模式，在该三屏模式的下方还有一字幕水印触发按钮、片头片尾编辑触发按钮以及远程互动触发按钮。在本发明一实施例中，所述的场景切换包括：全智能的自动切换、半自动切换以及手动切换，所述的全智能自动切换用于师生互动与学生特写，当师生互动状态打开，所述录播控制单元将播放的视频切换成双屏，其中一个视频播放由第一联动式高清摄像机对教师所在场景进行跟踪拍摄的视频，另一视频播放由第二联动式高清摄像机对发言的学生场景或学生的全景视频；当师生互动状态关闭，所述录播控制单元将播放的视频切换成单画面，用于显示第二联动式高清摄像机对发言的学生场景或学生的全景视频；当老师操作屏幕，该录播控制单元则切换到PPT信号，并能在无动作一预定时间后自动返回教师全景；所述的自动切换是根据该录播控制单元的控制策略实现切换。此外，该控制策略以及上述的切换模式中均包括板书功能，请继续参见图1，即通过板书的定位摄像头能够检测并定位到老师靠近黑板进行板书书写的位置，该位置可以通过上述的定位摄像头进行视频数据获取，经过数据处理后，得出该位置；然后控制教师高清摄像机拍摄板书位置的特写。

所述主输出信号源切换分教师（大小全景或教师跟踪），学生全景，学生跟踪，视频展台，视频素材，图片素材，ppt信号 ，师生互动这几种画面的切换。

请参见图3，在本发明一实施例中，所述的水印字幕叠加包括字幕与水印的添加与删除以及参数设置，能通过选择图标、文字及系统的模板来设置字幕及水印。图中用户可以设定水印的坐标、透明度、大小、移动速度或背景颜色等。其中位置：水印或字幕在主输出中的位置，修改后需点击右下方的应用更改来更新。大小：水印或字幕的大小，修改后需点击右下方的应用更改来更新。透明度：水印或字幕的透明度，修改后需点击右下方的应用更改来更新。移动速度：向左则是让该水印或字幕向左移动，移动速度在向左右方的框中选择，负数为向右移动；向下则是让水印或字幕向下移动，移动速度在向下右方的框中选择，负数为向上移动。不需要点击右下方的应用更改来更新。背景颜色：字幕或水印的背景颜色，修改后需点击右下方的应用更改来更新。字体颜色：修改水印或字幕的字体颜色，只对文本有效。在该水印功能开启后，系统将生成的水印和字幕与视频结合并进行录制。具体的，本系统可给主输出添加字幕和水印，用于预览、录制、直播。新建后且有视频源时，可点击水印设置触发按钮则弹出图3所示窗体，通过该窗体可设置字幕和水印参数。

值得一提的是，上述的模版是事先做好的一个水印或字幕模版，可以是学院的logo，学校名称等常用到的水印或字幕，可将一个水印或模版的位置，大小，透明度等参数都保存起来，方便添加。文本：将一段文字添加到主输出中当做字幕或水印。图片：将一个图片添加到主输出中，图片的格式可以是jpg、gif、bmp、png、ico。右击水印列表中的一条记录，可删除该水印或字幕；点击保存模版，可将该条水印或字幕保存到模版中，方便以后使用。

本发明还具备远程互动教学功能，即两个或多个录播教室，通过录播系统的控制器实现一键远程互动，将对方或其它教室的即时视音频信号画面显示在互动电视上实现交互。录播控制：录制，暂停，停止  通过QCAP SDK实现 h264/AAC(PCM) 编码，此外，本发明还包括精品录制， 在新建课件完成后，就进入准备录制阶段,点击主输出下方的录制按钮，则可开始录制；点击主输出下方的暂停按钮，则可暂停录制；点击停止按钮，则可停止录制，且生成课件。

请继续参见图2，本发明具备多路录制和三分屏录制，要想将某路信号单独录制可将主窗体右下方的录制对象（教师、学生、PPT）选中，点击录制后将单独录制这个信号。

一键录制和中控录制，要使用一键录制功能首先必须设置各通道的默认视频源，登录后直接点击录制按钮，则会立即开始录制，然后再在录制的过程或者录制结束后点击菜单栏的生成--项目信息进行参数设置。

此外，在2U机箱上，本系统可具备人机交互按键，即使用中控来控制录播系统的开始录制、暂停录制、停止录制等功能按键。

导播控制：本发明系统可通过app或 串口 对录播系统进行控制来实现一键操作（如切换，录制直播等）；

片头片尾制作与合成：通过 x264将片头或片尾视频素材，合成ass字幕 生成带字幕的片头片尾视频，然后将片头片尾合并到 录制生成的视频文件中（先将视频转换为统一编码后结合flvBind或mp4Box合并文件。请参见图4，图4是片头片尾生成操作界面图，具体的片头片尾的生成：新建后，就可以点击主界面中主输出右方的片头片尾编辑触发框或者点击菜单栏的生成菜单，选择视频模版上方的片头后，分别选中一个视频模版与字幕模版，即可预览片头，点击生成，即可生成片头；选择视频模版上方的片尾后，分别选中一个视频模版与字幕模版，即可预览片尾的效果，点击即可生成片尾。 片头与片尾生成结束后，在课件录制完成后，在菜单栏中选择工具菜单，点击转码，即可生成带有片头片尾的课件。此外，请参见图5，片头片尾模版的制作与编辑，,选择字幕模版的项，右击即可对模版进行编辑，或者添加模版；片头片尾模版制作主要分为字幕预览（左上角），用以预览字幕的显示。字幕记录显示的是各个时间段显示的内容，其中带#号的内容为模版中的转义内容例如:#课件的名称#在制作片头时，会自动被替换成创建课件的时候输入的课件名称。图5中，“新建”为新建一个模版，“打开”则可以打开一个已经做好的模版进行编辑，如果是选择片头，“保存”则是把正在编辑的模版保存片头中，如果是选择片尾，“保存”则是把正在编辑的模版保存到片尾中，“预览”则是可以完整的预览视频模版。字幕参数设置包括字幕的内容、字体、颜色、边框、位置、显示时间等参数，除了设置参数外，还可将设置的参数保存为默认的参数，也可保存为字幕样式，并对设置进行预览，保存，修改。

自动光盘刻录：将录制生成的视频文件或合并片头片尾的视频文件刻录

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种高清录播系统，其特征在于：包括录播上位机，所述的录播上位机与一控制单元连接；所述控制单元连接有音频采集控制单元以及视频定位跟踪单元连接；所述的视频定位跟踪单元连接有第一区域定位摄像头和第二区域定位摄像头；所述的音频采集控制单元用于采集对应区域的音频信号，所述的控制单元连接有第一联动式高清摄像机和第二联动式高清摄像机，所述的第一联动式高清摄像机和第二联动式高清摄像机的视频输出端与所述的录播上位机连接；所述视频定位跟踪单元接收第一区域定位摄像头和第二区域定位摄像头采集的图像数据，判断哪个位置的人发言；则将获取的位置信息发送给所述的控制单元，所述的控制单元控制对应位置的第一联动式高清摄像机或第二联动式高清摄像机进行视频拍摄，并上传至所述的录播上位机进行录制。

2.根据权利要求1所述的高清录播系统，其特征在于：所述的控制单元包括一单片机，所述单片机与所述第一联动式高清摄像机、第二联动式高清摄像机、音频采集控制单元以及录播上位机连接。

3.根据权利要求2所述的高清录播系统，其特征在于：所述的音频采集控制单元包括N个音频采集源，所述音频采集源各自经一音频通道一路传输给功放，另一路传输给所述录播上位机，所述的单片机经一音频通道切换选择电路控制所述音频通道的通断。

4.根据权利要求1所述的高清录播系统，其特征在于：所述的视频定位跟踪单元包括一MCU，所述的MCU与所述的第一区域定位摄像头和第二区域定位摄像头连接，所述的MCU还连接有存储器；所述的MCU经串口与所述的控制单元连接。

5.根据权利要求1所述的高清录播系统，其特征在于：所述的高清录播系统是应用于多媒体教学，所述的第一区域定位摄像头是教师定位摄像头，用于实时采集教师的图像，以利视频定位跟踪单元判断老师的位置；所述的第二区域定位摄像头包括学生区域的右侧定位摄像头和左侧定位摄像头； 用于实时采集学生的图像，以利视频定位跟踪单元判断学生的位置。

6.根据权利要求5所述的高清录播系统，其特征在于：所述录播上位机、控制单元、音频采集控制单元以及视频定位跟踪单元集成于一2U机箱内。

7.根据权利要求5所述的高清录播系统，其特征在于：所述的录播上位机设置有录播控制单元，该录播控制单元用以实现：场景切换、主输出信号源切换、水印字幕叠加、远程互动、录播控制、直播控制、导播控制、片头片尾制作与合成或自动光盘刻录。

8.根据权利要求7所述的高清录播系统，其特征在于：所述的场景切换包括：智能切换、自动切换以及手动切换，所述的智能切换用于师生互动与学生特写，当师生互动状态打开，所述录播控制单元将播放的视频切换成双屏，其中一个视频播放由第一联动式高清摄像机对教师所在场景进行跟踪拍摄的视频，另一视频播放由第二联动式高清摄像机对发言的学生场景或学生的全景视频；当师生互动状态关闭，所述录播控制单元将播放的视频切换成单画面，用于显示第二联动式高清摄像机对发言的学生场景或学生的全景视频；当老师操作屏幕，该录播控制单元则切换到PPT信号，并能在无动作一预定时间后自动返回教师全景；所述的自动切换是根据该录播控制单元的控制策略实现切换。

9.根据权利要求7所述的高清录播系统，其特征在于：所述的水印字幕叠加包括字幕与水印的添加与删除以及参数设置，能通过选择图标、文字及系统的模板来设置字幕及水印。

10.根据权利要求7所述的高清录播系统，其特征在于：所述的片头片尾制作与合成是通过 x264将片头或片尾视频素材，合成ass字幕，生成带字幕的片头片尾视频，然后将片头片尾合并到录制生成的视频文件中，即先将视频转换为统一编码后结合flvBind或mp4Box合并文件。