CN219478023U - 一种带有新型紧急切换功能的视频导播设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于信息技术领域，公开了一种带有新型紧急切换功能的视频导播设备，用于操控播控设备，所述导播设备包括操作面板、处理器、通信模块，所述处理器采集操作面板上的操作信号并根据操作信号生成相应的操控指令，并通过通信模块发送给播控设备，播控设备识别操控指令，并启动相应的功能模块，所述操作面板上设置有安全播控键区，所述安全播控键区设有一紧急切入按键，处理器采集紧急切入按键信号，生成用于指示播控设备切入安全通道的指令。本实用新型通过设置专门的紧急切入按键实现快速切入安全通道功能，不仅对导播人员应急处理能力的要求明显降低，发生操作失误的概率明显减小，而且简化了紧急操作。

Description

一种带有新型紧急切换功能的视频导播设备

技术领域

本实用新型属于信息技术领域，涉及视频节目播出过程中的控制及音视频内容的处理技术，尤其涉及视频导播设备。

背景技术

导播是指在节目播出过程中，对多个信号源的节目内容进行选择和切换的工作过程，用于完成导播工作的设备称为导播设备。随着社会的不断发展，视频节目对导播设备的要求也越来越高，至少体现在如下两个方面：

1、我国对媒体的监管严格，直播相对于录播最大的挑战在于应对不可控的突发情况，针对直播过程中可能突然发生的违反监管要求的内容播出，目前的处理方法是，在多个视频通道中，选择其中一个通道，加载事先经过审核的保证属于监管要求的安全内容备用。当发生紧急情况，导播人员第一时间将该通道内容切换给编码单元。这种处理方法，由于安全内容加载在其中一个视频通道中，如果导播人员记忆错误，或者播控人员与导播人员之间沟通不畅，有概率发生紧急切换失败。

此外，随着互联网直播的兴起，自媒体得到很大程度的发展，自媒体从业人员往往不具备专业媒体人的职业素质和专业能力，自媒体播出的内容也大多没有经过媒体专业人员的编排审核，因此节目播出过程中容易发生紧急情况，而导播工作人员恰恰又缺少应对紧急情况的专业能力和经验。这也需要导播设备具比传统导播设备更便捷的操作功能。

2、随着三维动画技术不断发展，虚幻场景和虚幻人物不再仅限于事前的动画制作，而是越来越多的应用到节目直播中，现有对虚拟场景的导播处理是按现场直播的处理方式，将虚拟场景中的多个虚拟机位，等同为多台直播摄像机加载到多个直播通道中，这种处理方式可以让传统导播设备实现对虚拟场景的导播支持，不足在于，需要为虚拟摄像机配置专门的摄像人员，以操作虚拟摄像机的机位移动、镜头调节。而且这种操作是基于引擎内置的相应功能模块，在软件界面上操作实现的，不仅操作麻烦，增加了导播工作量，人工成本，而且对导播人员的操作熟练程度的反应能力提出更高的要求。

因此，改进传统导播设备，增加专用的紧急切换功能，以及增加导播设备对虚拟场景的操控功能，是现有导播设备有待解决的一些问题。

发明内容

本实用新型首先针对传统导播设备实施紧急切换时有概率失败的问题，提供一种新型紧急切换功能，以提高紧急切换操作的便捷性的可靠性，并进一步改进视频导播设备，以相对简单的操作实现导播设备对虚拟场景中虚拟摄像机的操控，进而适应虚拟场景应用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种带有新型紧急切换功能的视频导播设备，用于操控播控设备，所述导播设备包括操作面板、处理器、通信模块，所述处理器采集操作面板上的操作信号并根据操作信号生成相应的操控指令，并通过通信模块发送给播控设备，播控设备识别操控指令，并启动相应的功能模块。其特征在于，所述操作面板上设置有安全播控键区，所述安全播控键区设置有一紧急切入按键，处理器采集紧急切入按键信号，生成用于指示播控设备切入安全通道的指令。

进一步地，所述安全通道内加载有已经编码成适于输出单元播出的视频内容。

进一步地，所述播控设备配置有导播驱动单元，所述导播驱动单元通过网络接口与导播设备的通信单元连接，用于接收并解析导播设备发出操控指令，然后根据操控指令启动相应的功能模块。

进一步地，所述播控设备配置有紧急切换模块，所述紧急切换模块用于中断播控设备的编码单元与输出单元之间的连接，同时读取安全通道内的内容并输出给输出单元播出，以及恢复播控设备的编码单元与输出单元之间的连接。

进一步地，所述操作面板上设有虚拟场景操控键区，所述虚拟场景操控键区，包括用于生成虚拟摄像机切换信号的镜头选择按键、用于操控当前虚拟摄像机位移和角度的虚拟摄像机操控摇杆、用于操控当前虚拟摄像机镱头变焦的镜头操控摇杆。

上述设置，将虚拟摄像机的操控功能集成到操作面板上，由导播人员根据播出节目的目标效果需要选择合适的虚拟摄像机，并通过摇杆操控当前虚拟摄像机的位移和角度以及镜头的远近。可以免除专门摄像人员，节约人力成本，尤其适合无有团队，或团队成员较少的网络直播。而且实体按键及摇杆的设计，相对于虚幻引擎的软件界面来说操控的便捷性更好，对于专业导播人员来说，也能够实现更快速的操作响应。

进一步地，所述虚拟场景操作键区还包括天气渐变推杆，光照渐变推杆，由于天气变化和光照变化的连续性，使用推杆与按键相比可以有效避免操作失误而导致天气跳越或光照瞬变。

进一步地，各键区之间相互独立，一个键区对应一个播控设备的一个功能单元。

进一步地，每个键区通过不同接口与处理器连接，处理器生成的所述每条操控指令包括与信号输入接口对应的键区ID、与键名（包括组合键）相对应的操作指令、生成指令的时间戳，所述键区ID用于识别指令属于哪个键区，导播设备驱动单元根据键区ID，将指令发送给相应的功能单元，功能单元根据指令内容启动相应功能模块完成操作。例如，导播设备驱动单元根据虚拟场景键区ID将天气变化指令发送虚幻引擎，虚幻引擎根据天气变化指令启动天气调节模块并改变虚拟场景的天气状态。

上述方案将不同功能的键按功能不同分布在不同物理区域内，以便于导播人员快速地在操作面板上找到对应的键。同时通过区分物理接口的方式，将不同键区的键信号区分开来，并与相应的功能单元对应起来，可以有效提高操控指令的解析与执行效率。

进一步地，所述安全播控键区，位于所述操作面板的左上角。以便于紧急操作。

进一步地，所述操作面板上还设有扩展键区，以便用户根据自己的导播需要，二次开始，自定义扩展键区按键功能。

进一步地，所述操作面板上各键区按左中右三个区域分布，安全播控键区、CG键区、视频切换键区设置在左侧区域，虚拟场景操控键区、音频调节键区设置在右侧区域，中部区域设置使用频率低的转场特效键区和扩展键区，将左侧区域和右侧区域隔开。这种键区分布可以有效避免操作失误。

进一步地，所述视频导播设备还包括一个存储单元，用于存储处理器生成的操作指令，处理器生成操作指令时为每一条操作指令插补一个时码；通信模块将固定时段内多条操作指令打包成一个数据包发出去，播控设备接收数据包后根据数据包中每条操作指令的时码顺序执行。这样可以提高通信效率。

进一步地，由于导播设备与播控设备之间采用网终通信，在导播过程中因网络丢包，会造成指令丢失，进而导致偶发操作失灵。本实用新型提出的解决方案是：每隔10ms，指令接收方会发送一个正常ACK包，将当前接收缓存buffer中连续的指令数据包序号告诉指令发射方，指令发射方收到正常ACK包后，根据ACK包中的指令数据包序号计算当前的"乱序度"。然后补发乱序的指令数据包，并根据乱序度延后相应数量的数据包发送后续指令数据包，用来减少一部分因为UDP乱序导致的无效重传。

对于高码率的链路，每10ms确认一次可能会不及时，为此，指令接收方每收到64个包，便会额外回复一个LITEACK包，用来快速确认数据，尽可能快的让发送窗口移动。ARQ的工作机制决定了发送端需要一个重传缓冲区，接收端也需要一个能依次存放数据包的缓冲区。另一方面，通过设定延时量统一规定了发送缓冲区和接收缓冲区的最大可使用量。

本实用新型的有益效果是：1、通过设置专门的安全播控键区，并配置一键切入安全通道的紧急切入按键，与原有的通过视频通道切换操作相比，不仅对导播人员应急处理能力的要求明显降低，发生操作失误的概率明显减小，而且将操作简化成了只按一下单个的按键，紧急操作的响应速度大大提高。2、将虚拟摄像机的操控功能集成到操作面板上，由导播人员根据播出节目的目标效果需要选择合适的虚拟摄像机，并通过摇杆操控当前虚拟摄像机的位移和角度以及镜头的远近。可以免除专门摄像人员，节约人力成本，尤其适合无有团队，或团队成员较少的网络直播。而且实体按键及摇杆的设计，相对于虚幻引擎的软件界面来说操控的便捷性更好，对于专业导播人员来说，也能够实现更快速的操作响应。

附图说明

图1所示为本实用新型视频导播设备原理框图。

图2所示为本实用新型视频导播设备的操作面板结构示意图。

图3所示为播控设备原理图。

图4所示为视频导播设备与播控设备之间的通信原理图。

图5指令包接收乱序度计算方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图，以举例的方式对本实用新型的视频导播设备的 结构组成和工作原理作进一步的说明

参照图1、2，本实用新型视频导播设备由操作面板、处理器、通信模块构成，所述操作面板上设有安全播控键区、画中画（PIP）键区、CG键区、视频切换键区、扩展键区、转场特效键区、虚拟场景操控键区、音频调节键区。其中，安全播控键区、画中画键区、CG键区、视频切换键区设于操作面板的左半部分，虚拟场景操控键区、音频调节键区设于操作面板的右半部分，中间由扩展键区、转场特效键区分隔开来。

所述安全播控键区设置在操作面板的左上角，除下方与CG键区相邻外，上方和左右两侧都没有其它按键，可以最大程度地降低误操作概率。安全播控键区包括紧急切入按键、恢复按键。当节目播出过程中出现紧急情况时，导播人员按下紧急切入按键，处理器采样到紧急切入按键信号后，生成紧急切入安全通道的指令，并通过通信模块发送给播控设备，播控设备基于紧急切入指令启动紧急切换模块，中断当前播出内容，并将安全通道中的内容作为节目内容播出。当紧急情况结束，需要恢复正常播出时，导播人员按下恢复按键，处理器采样到恢复按键的信号后，生成恢复指令，并通过通信模块发送给播控设备，播控设备基于恢复指令再次启动紧急切换模块，恢复普通通道与播出单元之间的连接，同时断开安全通道与播出单元之间的连接。

所述虚拟场景操控键区包括镜头选择按键、虚拟摄像机操控摇杆、镜头操控摇杆、天气渐变推杆、光照渐变推杆。所述镜头选择按键由多个按键组成，每个按键对应一个虚拟摄像机，需要切换哪台虚拟摄像机时，只需要按下对应的按键，处理器采样到对应按键信号后，生成切换至对应虚拟摄像机的指令。所述虚拟摄像机操控摇杆用于操控当前虚拟摄像机的位移和角度。所述镜头操控摇杆则用于操控当前虚拟摄像机镱头变焦。

各键区通过不同接口与处理器连接，处理器根据键信号生成操作指令时同时为该条操作指令附上键区ID。

参照图3，播控设备包括若干数据通道，包括紧急切换模块、视频切换模块、音频调节模块、虚幻引擎、字幕包装等多个功能模块，包括一个编码单元和一个输出单元。

在本地磁盘中预存有安全内容，安全内容事先经过审核（例如用户预先准备好的经过审核确定安全的用户宣传片、公益广告等），并且已经编码成输出单元可以直接播出的格式，专门设置一个安全通道，在节目播出过程中，安全内容保持加载在安全通道中，安全通道不作为普通视频通道与编码单元连接，而是直接与输出单元连接。紧急切换模块触发时，该模块立即中断编码单元到输出单元之间的数据传输，同时将安全通道的内容发送到输出单元。这种设置可以保证紧急切换的及时性。

参照图4，导播设备还包括一个存储器，处理器生成的操作指令，并不是第一时间直接发送到通信模块发出，而是先存储在存储器中，积攒多条操作指令后，一起打包成数据包，再由通信模块发出。这样可以大大降低通信模块的传输频次，提高数据传输效率。为了区分多条操作指令的先后顺序，处理器在生成操作指令时，会为操作指令插补一个时码，播控设备根据操作指令的时码按顺序响应各条操作指令。

播控设备设置有一个导播设备驱动单元，用于与导播设备的通信模块进行通信，接收并解析导播设备发出的操作指令。键区ID与播控设备的各功能模块之间有相互对应关系。导播设备驱动单元根据操作指令中的键区ID，将操作指令分配给相应的功能模块。

参照图5，每隔10ms，指令接收方会发送一个ACK包，将当前接收缓存中连续的指令包序号告诉指令发射方，指令发射方收到ACK包后，会根据数据包序号计算当前的"乱序度"。例如图5所示当前时刻的"乱序度"为2，由此判定第4个数据包丢失，从第4个数据包开始，第4、第5号指令包需要重传，同时，延迟2个指令包发送后续指令包。

Claims (8)

1.一种带有新型紧急切换功能的视频导播设备，用于操控播控设备，所述导播设备包括操作面板、处理器、通信模块，所述处理器采集操作面板上的操作信号并根据操作信号生成相应的操控指令，并通过通信模块发送给播控设备，播控设备识别操控指令，并启动相应的功能模块，其特征在于，所述操作面板上设置有安全播控键区，所述安全播控键区包括一紧急切入按键，处理器采集紧急切入按键信号，生成用于指示播控设备切入安全通道的指令。

2.根据权利要求1所述的视频导播设备，其特征在于，所述操作面板上设有虚拟场景操控键区，所述虚拟场景操控键区，包括用于生成虚拟摄像机切换信号的镜头选择按键、用于操控当前虚拟摄像机位移和角度的虚拟摄像机操控摇杆、用于操控当前虚拟摄像机镱头变焦的镜头操控摇杆。

3.根据权利要求2所述的视频导播设备，其特征在于，所述虚拟场景操作键区还包括天气渐变推杆、光照渐变推杆。

4.根据权利要求1所述的视频导播设备，其特征在于，每个键区通过不同接口与处理器连接，处理器生成的所述每条操控指令包括与信号输入接口对应的键区ID、与键名相对应的操作指令，所述键区ID用于识别指令属于哪个键区。

5.根据权利要求1所述的视频导播设备，其特征在于，所述安全播控键区，位于所述操作面板的左上角。

6.根据权利要求1所述的视频导播设备，其特征在于，所述操作面板上还设有扩展键区。

7.根据权利要求1所述的视频导播设备，其特征在于，所述操作面板上各键区按左中右三个区域分布，安全播控键区、CG键区、视频切换键区设置在左侧区域，虚拟场景操控键区、音频调节键区设置在右侧区域，中部区域设置使用频率低的转场特效键区和扩展键区，将左侧区域和右侧区域隔开。

8.根据权利要求1所述的视频导播设备，其特征在于，所述视频导播设备还包括一个存储单元，用于存储处理器生成的操作指令，处理器生成操作指令时为每一条操作指令插补一个时码；通信模块将固定时段内多条操作指令打包成一个数据包发出去。