CN109743476A - 一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备与方法，属于数字电影现场制作及影像工程技术领域。所述信号处理一体设备主要包括显示模块、音视频处理模块、存储阵列模块、无线网络模块以及散热单元；显示模块又主要包括翻盖、显示面板以及金属外框。所述信号处理方法包括1、启动控制软件；2、接收并录制视频，将录制的视频文件存储至存储阵列模块；3、将音视频输出接口输出的信号发送到外部移动设备端；4、在各个外部监看设备上进行回看；5、将视频文件进行现场剪辑；6、根据拍摄需求对画面进行处理；7、将拍摄相关的元数据信息汇总生成电子场记单。所述信号处理一体设备具有集成度高、散热风路合理以及设备及方法稳定的优势。

Description

一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备与方法

技术领域

本发明涉及一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备及方法，属于数字电影现场制作、数字影像工程以及数字电影媒资管理技术领域。

背景技术

电影进入到数字制作时代后，在电影拍摄制作现场来如何高效的对音视频信号进行管理、采集、后处理(数据校验、备份等)是数字时代带来的全新挑战。传统的管理和使用方式，在面对越来越复杂的系统模块协同工作时，设备之间随意的散乱链接和缺乏科学统一的管理，使得现场的信号和数据处理效率低下且出错率高。本发明设计的一体设备是结合长期的现场制作经验以及梳理出科学的制作流程规范基础上，来实现的通用、高效的解决方案。通过一体设备的方案设计、规避了设备模块每次使用都重新链接、链接散乱不科学、没有安全可靠的电源和散热管理、系统繁杂不易操作、维护和运输等诸多问题。

发明内容

本发明的目的是解决传统电影摄制现场音视频信号管理、处理的杂乱无章、低效不可靠问题，提出了一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备及方法，提出了一体化结构设计方案，围绕着如何科学设计一体设备内部的空间结构以及外部的接口，解决上述存在的问题。

一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备及方法包括一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备以及一种数字电影现场制作音视频信号处理方法；

其中，一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备，主要包括显示模块、音视频处理模块、存储阵列模块、无线网络模块、散热单元、操作与处理模块、供电系统、一体设备机箱体、一体设备锁以及接口扩展模块；

其中，显示模块位于一体设备上部，操作与处理模块位于一体设备下部；

显示模块又主要包括翻盖、显示面板以及金属外框；其中，金属外框是一体设备机箱体的一部分；

音视频处理模块主要包括处理单元外框、运算工作站、视频采集卡、视频矩阵、音视频接口以及音频处理单元；

其中，音视频接口又包括音视频输入接口以及音视频输出接口；

存储阵列模块包括高速轻量化磁盘阵列和磁盘减震支撑单元；无线网络模块包括高速企业级路由器、天线附件、网络接口以及无线信号扩展设备；

散热单元包括多组散热风扇和特定散热气道；操作与处理模块包括蓝牙键盘、蓝牙鼠标和触摸屏幕；

供电系统主要包括电源线、电源适配器以及电源接口；其中，音视频接口、网络接口及电源接口统称为外部接口；

所述音视频信号处理一体设备各组成模块的连接关系如下：

无线网络模块与操作与处理模块相连；显示模块与无线信号扩展设备相连；显示模块与一体设备锁相连；显示模块和操作与处理模块相连；存储阵列模块与音视频处理模块相连；音视频处理模块以及散热单元与金属外框即一体设备机箱体相连；供电系统与显示模块、音视频处理模块、存储阵列模块、无线网络模块、散热单元、一体设备机箱体、操作与处理模块以及接口扩展模块相连；

具体为：存储阵列模块与音视频处理模块中的视频采集卡相连；音视频处理模块固定与金属外框内部相连，音视频处理模块的音视频接口与金属外框外部相连；

具体为：翻盖与天线附件相连，翻盖与显示面板相连，采用螺丝固定的方式；金属外框与翻盖相连，采用铰链进行连接，使用气压支撑杆进行支撑；运算工作站采用特殊装置固定在金属外框内；音视频处理模块采用机架安装方式固定在金属外框内部；存储模块使用减震连接的方式固定在金属外框内部；音视频处理模块的音视频接口内嵌于金属外框之上；

所述音视频信号处理一体设备各组成模块的安装关系如下：

一体设备的机身，采用翻开方式打开显示面板，翻盖与运算工作站铰链相连，采用气压支撑杆支撑，其数据线路与供电线路由固定的线路通道引出，连接至运算工作站；运算工作站采用定制的抱箍与金属外框相连接，在金属外框上专门为运算工作站操作留有操作门，运算工作站的数据线以及供电线均接触，连接至音视频处理模块的其他单元以及存储阵列模块；存储阵列模块采用减震安装的方式，安装在金属框架内，其数据线与主机相连，电源线连接至供电系统；音视频处理模块的所有内部连接线缆均为固定式连接，全部线缆都固定在金属框架智商；音视频处理模块的所有外部接口均固定在金属框架外侧，所有外部线缆不需要进入金属框架内部连接；散热单元嵌入于金属框架上；因此分为上部的显示模块中的显示面板内嵌在金属外框之中，并且和在顶部安置天线附件实现无线信号增益，并与一体设备锁固定；下部的操作与处理模块的外框采用轻质高强度金属结构，适应电影拍摄现场频繁搬运的轻质和高强度需求；内部结构方面，针对音视频模块中的音视频接口，按照操作人员工作时的便利程度和音视频接口体积大小来进行排列安插；各个音视频接口之间尽可能互相独立，来隔离干扰和保证音视频处理模块、存储阵列模块、无线网络模块、操作与处理模块以及供电系统的散热正常；外部接口按照其功能性和链接的便利程度，采用功能分隔、分组集群的方式来排布，同时各个模块接口都采用冗余设计来预留了可扩展空间；电源接口也采用了双备份冗余和防反插、防脱落设计，适用制作现场较为繁杂的制作环境；散热单元也针对各个模块的散热出口做了协调处理，保证热空气高效排出。

所述音视频信号处理一体设备各组成模块的功能如下：

显示模块的功能是显示图像画面及操作界面；音视频处理模块的功能是采集和分发音视频信号；存储阵列模块的功能是存储记录音视频信号；无线网络模块的功能是连接音视频处理模块以及操作与处理模块，并将音视频信号分发到外部设备中；散热单元的功能是为供电系统、显示模块、音视频处理模块、存储阵列模块、无线网络模块、一体设备箱体、操作与处理模块以及接口扩展模块散热；操作与处理模块的功能是画面图像识别合成处理运算；接口扩展模块的功能是扩展接口数量。

依托于一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的一种数字电影现场制作音视频信号处理方法，包括如下步骤：

步骤1、打开一体设备锁并掀开翻盖；

步骤2、给运算工作站上电，并将音视频信号连接至音视频处理模块的音视频输入接口；

步骤3、启动运算工作站内的控制软件，具体基于操作与处理模块给音视频处理模块发信号，启动其内部的运算工作站工作，启动并运行运算工作站内的控制软件，检查步骤2中音视频处理模块的音视频输入接口接收的信号是否处于正常输入范围；

步骤4、将现场监看用外部监视器连接至音视频输出接口，检查信号是否能够正常输出外部监视器；

步骤5、运算工作站接收摄影机的录制信号，通过音视频处理模块开始进行视频录制，将录制好的视频文件记录并存储至存储阵列模块中；

步骤6、启动无线网络模块，将音视频输出接口输出的信号通过无线网络发送到外部移动设备端；

步骤7、使用音视频处理模块回放信号，在各个外部监看设备上进行回看；

步骤8、通过无线网络模块将步骤5录制的视频文件进行现场剪辑；

步骤9、根据拍摄需求使用运算工作站对画面进行处理；

步骤10、将拍摄相关的元数据信息经操作与处理模块输入到音视频处理模块中的运算工作站中汇总并生成电子场记单。

有益效果

一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备，与现有音视频信号处理系统相比，具有如下有益效果：

1.集成度高，现场工作不需要进行设备之间的链接；

2.散热风路合理，保持系统稳定性；

3.设备轻便，可单人搬运；

4.冗余电源设计，防止现场供电不稳定；

5.信号接口清晰，便于线路链接；

6.扩展接口丰富，可扩展性强；

7.模块化设计，便于设备检修与排查；

8.高强度轻量化金属框架，系统可靠性强，适应电影拍摄的恶劣工况。

附图说明

图1是一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的整体外观示意图；

图2是一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的内部模块示意图；

图3是一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的正面图；

图4是一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的背面图；

图5是一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的左侧面图；

图6：是一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的右侧面图；

图7：是一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的顶视图；

其中，1-显示器,2-散热风扇,3-电源适配器,4-视频矩阵切换台,5-音频采集卡,6-视频采集卡,7-无线路由器,8-USB HUB, 9-存储硬盘,10-MAC主机。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细阐述。

实施例1

图1是本发明一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的整体外观示意图；

图2是本发明一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的内部模块示意图；

图2中，无线路由器7与MAC主机10相连；显示器1与MAC主机10相连；MAC主机10与音频采集卡5以及视频采集卡6相连；散热风扇2与一体设备机箱以及电源适配器3相连，为显示器1、电源适配器3、视频矩阵切换台4、音频采集卡5、视频采集卡6、无线网络模块7、存储硬盘9以及MAC主机10散热。

无线网络模块7与操作与处理模块10相连；显示模块与无线信号扩展设备相连；显示模块与一体设备锁相连；显示模块和操作与处理模块相连；存储阵列模块9与音视频处理模块相连；音视频处理模块以及散热单元2与金属外框即一体设备机箱体相连；供电系统3与显示模块1、音视频处理模块、存储阵列模块9、无线网络模块7、散热单元2、一体设备机箱体、操作与处理模块10以及接口扩展模块8相连；

图3、图4、图5、图6以及图7分别是本发明一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的正面图、背面图、左侧面图、右侧面图以及顶视图。

本发明采用翻盖式的可折叠设计方案，显示器1与操作与处理模块通过铰链和液压支撑杆连接。翻盖最大角度设计为90度，这也是工作状态的角度；显示单元支持内嵌各种尺寸的16:9宽高比显示器，在显示器1顶部预留有无线增益天线的接口，用于增强一体设备的无线连线信号强度(可用于基于wifi的无线图像信号传输)；

一体设备机箱体内部嵌入了音视频处理模块、运算工作站10、存储阵列模块9几大主要模块；一体设备机箱体除了底部，其它各个面都排布了特定功能的接口，具体为：

在正面，如图3所示，排布了音视频采集模块的操作面板、电源管理面板以及USBHUB接口，能够保证使用者方便的监看和调整数据采集参数状态。

在背面，如图4所示，排布了音视频接口，采用标准的机架式宽度设计，支持1-5个单元数量的扩充；此外，还有背部散热风扇出口以及双模组冗余电源接口；

在正上方，如图7所示，排布了键盘槽的孔位，键盘槽孔位为镂空设计，便于取出键盘来观察和维护一体设备内部模块；

6)在左右两侧，分别如图5和图6所示，排布了自定义的视频信号接口且预留了自定义接口孔位，具体实施时；除发明内容中所述的三种外部接口，即音视频接口、网络接口及电源接口以外，还支持数据接口、无线增益天线的接口和显示接口。

一体设备机箱内设计了各个模块的独立托架或悬架、强化抗震和减震以及散热设计，保证各个单元独立稳定工作。内部的通风散热通道也在风扇和风扇网的配合下，由右侧面入，左侧和背面出，保证了散热通常和拍摄现场的灰尘隔离。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发发明专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备，其特征在于：主要包括显示模块、音视频处理模块、存储阵列模块、无线网络模块、散热单元、操作与处理模块、供电系统、一体设备机箱体、一体设备锁以及接口扩展模块；

其中，显示模块位于一体设备上部，操作与处理模块位于一体设备下部；

显示模块又主要包括翻盖、显示面板以及金属外框；其中，金属外框是一体设备机箱体的一部分；

音视频处理模块主要包括处理单元外框、运算工作站、视频采集卡、视频矩阵、音视频接口以及音频处理单元；

其中，音视频接口又包括音视频输入接口以及音视频输出接口；

存储阵列模块包括高速轻量化磁盘阵列和磁盘减震支撑单元；无线网络模块包括高速企业级路由器、天线附件、网络接口以及无线信号扩展设备；

散热单元包括多组散热风扇和特定散热气道；操作与处理模块包括蓝牙键盘、蓝牙鼠标和触摸屏幕；

供电系统主要包括电源线、电源适配器以及电源接口；其中，音视频接口、网络接口及电源接口统称为外部接口；

所述音视频信号处理一体设备各组成模块的连接关系如下：

无线网络模块与操作与处理模块相连；显示模块与无线信号扩展设备相连；显示模块与一体设备锁相连；显示模块和操作与处理模块相连；存储阵列模块与音视频处理模块相连；音视频处理模块以及散热单元与金属外框即一体设备机箱体相连；供电系统与显示模块、音视频处理模块、存储阵列模块、无线网络模块、散热单元、一体设备机箱体、操作与处理模块以及接口扩展模块相连；

具体为：存储阵列模块与音视频处理模块中的视频采集卡相连；音视频处理模块固定与金属外框内部相连，音视频处理模块的音视频接口与金属外框外部相连；

具体为：翻盖与天线附件相连，翻盖与显示面板相连，采用螺丝固定的方式；金属外框与翻盖相连，采用铰链进行连接，使用气压支撑杆进行支撑；运算工作站采用特殊装置固定在金属外框内；音视频处理模块采用机架安装方式固定在金属外框内部；存储模块使用减震连接的方式固定在金属外框内部；音视频处理模块的音视频接口内嵌于金属外框之上；

所述音视频信号处理一体设备各组成模块的安装关系如下：

一体设备的机身，采用翻开方式打开显示面板，翻盖与运算工作站铰链相连，采用气压支撑杆支撑，其数据线路与供电线路由固定的线路通道引出，连接至运算工作站；运算工作站采用定制的抱箍与金属外框相连接，在金属外框上专门为运算工作站操作留有操作门，运算工作站的数据线以及供电线均接触，连接至音视频处理模块的其他单元以及存储阵列模块；存储阵列模块采用减震安装的方式，安装在金属框架内，其数据线与主机相连，电源线连接至供电系统；音视频处理模块的所有内部连接线缆均为固定式连接，全部线缆都固定在金属框架智商；音视频处理模块的所有外部接口均固定在金属框架外侧，所有外部线缆不需要进入金属框架内部连接；散热单元嵌入于金属框架上；因此分为上部的显示模块中的显示面板内嵌在金属外框之中，并且和在顶部安置天线附件实现无线信号增益，并与一体设备锁固定；下部的操作与处理模块的外框采用轻质高强度金属结构，适应电影拍摄现场频繁搬运的轻质和高强度需求；内部结构方面，针对音视频模块中的音视频接口，按照操作人员工作时的便利程度和音视频接口体积大小来进行排列安插。

2.如权利要求1所述的一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备，其特征在于：各个音视频接口之间尽可能互相独立，用于隔离干扰和保证音视频处理模块、存储阵列模块、无线网络模块、操作与处理模块以及供电系统的散热正常。

3.如权利要求1所述的一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备，其特征在于：外部接口按照其功能性和链接的便利程度，采用功能分隔、分组集群的方式来排布，同时各个模块接口都采用冗余设计来预留了可扩展空间。

4.如权利要求1所述的一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备，其特征在于：电源接口采用双备份冗余和防反插、防脱落设计，适用制作现场较为繁杂的制作环境。

5.如权利要求1所述的一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备，其特征在于：散热单元针对各个模块的散热出口做了协调处理，保证热空气高效排出。

6.如权利要求1所述的一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备，其特征在于：显示模块显示图像画面及操作界面；音视频处理模块采集和分发音视频信号；存储阵列模块存储记录音视频信号；无线网络模块连接音视频处理模块以及操作与处理模块，并将音视频信号分发到外部设备中；散热单元为供电系统、显示模块、音视频处理模块、存储阵列模块、无线网络模块、一体设备箱体、操作与处理模块以及接口扩展模块散热；操作与处理模块是画面图像识别合成处理运算；接口扩展模块扩展接口的数量。

7.依托于一种数字电影现场制作音视频信号处理一体设备的一种数字电影现场制作音视频信号处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、打开一体设备锁并掀开翻盖；

步骤2、给运算工作站上电，并将音视频信号连接至音视频处理模块的音视频输入接口；

步骤3、启动运算工作站内的控制软件，具体基于操作与处理模块给音视频处理模块发信号，启动其内部的运算工作站工作，启动并运行运算工作站内的控制软件，检查步骤2中音视频处理模块的音视频输入接口接收的信号是否处于正常输入范围；

步骤4、将现场监看用外部监视器连接至音视频输出接口，检查信号是否能够正常输出外部监视器；

步骤5、运算工作站接收摄影机的录制信号，通过音视频处理模块开始进行视频录制，将录制好的视频文件记录并存储至存储阵列模块中；

步骤6、启动无线网络模块，将音视频输出接口输出的信号通过无线网络发送到外部移动设备端；

步骤7、使用音视频处理模块回放信号，在各个外部监看设备上进行回看；

步骤8、通过无线网络模块将步骤5录制的视频文件进行现场剪辑；

步骤9、根据拍摄需求使用运算工作站对画面进行处理；

步骤10、将拍摄相关的元数据信息经操作与处理模块输入到音视频处理模块中的运算工作站中汇总并生成电子场记单。