一種多功能錄播設備的制造方法
【專利摘要】一種多功能錄播設備，涉及到在線教育視頻錄播技術領域。解決現(xiàn)有錄播設備采用后期編輯合成的技術方案，要消耗大量的人力和時間，或者后臺人工導播存在設備成本高，操作精確性差，操作不便的技術不足，包括有：視頻源接口模塊、畫面布局模塊、視頻源轉換模塊、音頻輸入模塊、控制模塊、錄制模塊、直播輸出模塊、顯示模塊和音頻輸出模塊；控制模塊：由講課者通過手持無線設備或語音發(fā)出控制指令，用以實現(xiàn)所述畫面布局模塊中各視頻信號的控制，錄制模塊的錄制過程控制，畫面布局模塊畫面樣式的控制，PC信號的控制；講課者可以通過本發(fā)明控制模塊，在講課的同時，進行導播及相關錄播控操作制，同步完成錄播工作，簡化了錄播設備的構成模塊，大幅減少錄播設備、錄播系統(tǒng)的投資。
【專利說明】
一種多功能錄播設備
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及到在線教育視頻錄播技術領域。
【背景技術】
[0002]在線教育行業(yè)的發(fā)展，需要把更多課堂教學轉化為視頻資源。課堂教學通常需要采集多個場景的視頻源和VGA/DVI/HDMI信號，在后期編輯或者錄制過程中合成一個完整的視頻。采用后期編輯合成的技術方案，要消耗大量的人力和時間。采用錄制過程合成的技術方案，一般采用后臺的人工導播合成，以及基于圖像識別、紅外偵測等方法的自動場景跟蹤切換，實現(xiàn)錄制視頻的合成。如授權公告號:CNl03177615B所提出的一種基于云計算技術的錄播系統(tǒng)，其云錄播一體機采集音視頻信號和VGA信號，形成完整的多媒體課件，而不是單個獨立的視頻文件，如果切換場景，則要用后臺導播人工控制方式或全自動圖像跟蹤方式。如果采用后臺人工導播，則需要導播提前熟悉教學內(nèi)容，并且與講課者默契配合，需要額外的人力投入，增加了錄制難度。如果采用圖像識別、紅外偵測等方法的自動場景跟蹤切換，往往造成大量的無效切換，出現(xiàn)較多的廢鏡頭。
[0003]事實上，課堂教學是一種特別的應用場景，講課者即是場景的主角，也是錄制視頻的導演。最佳的解決方案，應該把錄制視頻的導播控制交給講課者，在不增加講課負擔的情況下，自演自錄，才能錄制出符合講課者意圖的視頻?；谶@個目的，有必要發(fā)明一種多功能的錄播設備，用以解決當前技術的不足，滿足大量課堂資源錄制的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]綜上所述，本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有錄播設備采用后期編輯合成的技術方案，要消耗大量的人力和時間，或者后臺人工導播存在設備成本高，操作精確性差，操作不便的技術不足，而提出一種多功能錄播設備。
[0005]為解決本發(fā)明所提出的技術問題，采用的技術方案為:一種多功能錄播設備，其特征在于所述設備包括有:視頻源接口模塊、畫面布局模塊、視頻源轉換模塊、音頻輸入模塊、控制模塊、錄制模塊、直播輸出模塊、顯示模塊和音頻輸出模塊;其中
視頻源接口模塊:用以接入兩個以上攝像采集設備對不同場景采集的原始視頻信號和一路PC信號；
畫面布局模塊:用以定義錄制視頻的畫面樣式和顯示比例，畫面樣式是在一個視頻畫面上同時顯示一個以上視頻信號的形式和顯示位置;顯示比例是根據(jù)錄制畫面的尺寸和顯示樣式，把一個以上視頻信號和PC信號按比例轉換并顯示在同一個錄制畫面；
視頻源轉換模塊:用以把視頻源接口模塊接入的原始視頻信號，轉換為所述畫面布局模塊中指定的位置、顯示比例和尺寸；
音頻輸入模塊:用于實現(xiàn)音頻信號的采集，為錄制模塊提供音頻輸入信號；
控制模塊:由講課者通過手持無線設備或語音發(fā)出控制指令，用以實現(xiàn)所述畫面布局模塊中各視頻信號的控制，錄制模塊的錄制過程控制，畫面布局模塊畫面樣式的控制，PC信號的控制；
錄制模塊:從所述畫面布局模塊、所述視頻源轉換模塊、音頻輸入模塊接收實時音視頻數(shù)據(jù)，采用H.264或H.265編碼方式進行編碼；
直播輸出模塊:用于將錄制模塊編碼輸出的GOP數(shù)據(jù)包實時上傳到指定的互聯(lián)網(wǎng)服務器，在錄制的同時直播；
顯示模塊:顯示模塊包括兩個部分:第一部分是用于將錄制模塊編碼輸出的錄制畫面進行顯示，按所述畫面布局模塊的顯示樣式，接收各視頻源信號，并顯示在一個顯示屏上；第二部分是把PC信號通過視頻輸出接口，連接外部視頻設備，單獨顯示在投影幕或投影屏上；
音頻輸出模塊:連接PC的音頻輸出接口，通過功放、音箱外部設備，實現(xiàn)PC的音頻信號播放。
[0006]作為本發(fā)明進一步限定的技術方案包括有:
所述的視頻源接口模塊為USB3.0及以上的視頻傳輸接口 ；視頻源接口模塊分別通過USB3.0及以上的數(shù)據(jù)傳輸線與視頻采集設備和PC連接。
[0007]所述的畫面布局模塊采用1920*1280的視頻幀幅，定義錄制視頻的畫面樣式包括有單畫面、畫中畫及三分屏；由控制模塊遙控切換三種畫面樣式。
[0008]所述的視頻源轉換模塊在當原始信號的幀幅與所述畫面布局模塊中指定尺寸一致時，則無需轉換；當原始信號的幀幅大于所述畫面布局模塊中指定尺寸時，則要壓縮原始信號；當原始信號的幀幅小于所述畫面布局模塊中指定尺寸時，則要放大原始信號;原始信號壓縮和放大帶來的圖像失真，分別對圖像進行銳化和模糊處理。
[0009]所述的音頻輸入模塊采用吊頂?shù)柠溈孙L陣列采集課堂的音頻信號，經(jīng)過數(shù)字混音和調(diào)音臺，輸送至所述的錄制模塊;或者采用無線麥克采集講課者和學生的音頻信號，經(jīng)過數(shù)字調(diào)音，輸送至錄制模塊。
[0010]所述的控制模塊通過紅外遙控或語音識別控制對畫面布局模塊、錄制模塊及PC進行控制;對畫面布局模塊的控制包括有視頻信號切換和畫面樣式;對錄制模塊的控制包括有開始錄制、暫停錄制、和結束錄制相關操作;對PC的控制包括有文檔的打開、關閉、播放及翻頁的操作。
[0011 ]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下技術效果:
1、講課者可以通過本發(fā)明控制模塊，在講課的同時，進行導播及相關錄播控操作制，同步完成錄播工作，簡化了錄播設備的構成模塊，大幅減少錄播設備、錄播系統(tǒng)的投資。
[0012]2、取消后臺導播，減少后期編輯工作量，降低了視頻錄制的人力和時間投入，使人人都可以輕松實現(xiàn)視頻錄制。
[0013]3、把視頻錄制的控制權交給講課者，畫面控制準確，使錄制的視頻更符合錄制人的意愿，提高了錄制視頻的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結構不意圖；
圖2為本發(fā)明錄制的視頻畫面樣式為單畫面時的示意圖；
圖3為本發(fā)明錄制的視頻畫面樣式為畫中畫時的示意圖； 圖4為本發(fā)明錄制的視頻畫面樣式為三分屏時的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖本發(fā)明優(yōu)選的具體實施例對本發(fā)明作進一步地說明。
[0016]參照圖1中所示，本發(fā)明提供的一種多功能錄播設備，包括:視頻源接口模塊、畫面布局模塊、視頻源轉換模塊、音頻輸入模塊、控制模塊、錄制模塊、直播輸出模塊、顯示模塊和音頻輸出模塊。
[0017]視頻源接口模塊:用以接入兩個以上攝像采集設備對不同場景采集的原始視頻信號和一路PC信號;本發(fā)明的一個實施例中，視頻源采集優(yōu)選采用USB3.0及以上的視頻傳輸接口，該接口的實際傳輸速率大約是3.2Gbps(即320MB/S)，考慮若干個視頻源共用通道，該接口的實際傳輸速率不低于100MB/S，可完全支持1080P的視頻信號采集和錄制。特別的，USB3.0設備對傳輸線有較高的要求，如果超過8米，需要加信號擴大器。本發(fā)明的本發(fā)明的一種多功能錄播設備，包括最長18米的USB3.0數(shù)據(jù)傳輸線。
[0018]畫面布局模塊:用以定義錄制視頻的畫面樣式和顯示比例，畫面樣式是在一個視頻畫面上同時顯示若干個視頻信號的形式和顯示位置。單畫面即錄制畫面只顯示一個視頻源或者VGA/DVI/HDMI信號；雙畫面，一大一小，同時顯示兩個視頻源，或者一個視頻源和VGA/DVI/HDMI信號；三畫面，同時顯示兩個視頻源和PC信號。其他畫面樣式以此類推，顯示畫面增多，將增加畫面控制的復雜度。本發(fā)明優(yōu)選的是不超過三畫面的樣式。顯示比例是根據(jù)錄制畫面的尺寸和顯示樣式，把若干個視頻信號和PC信號按比例分配在同一個錄制畫面。顯示比例可以自定義，但考慮視頻輸出的兼容性，本發(fā)明優(yōu)選的PC信號顯示比例采用4:3，其他視頻源采用4:3或16:9，畫面其余部分在不影響畫面構圖的視覺效果下，采用黑色框填充。
[0019]視頻源轉換模塊:用以把視頻采集的原始信號，轉換為所述畫面布局模塊中指定的位置、顯示比例和尺寸。如果原始信號的幀幅與所述畫面布局模塊中指定尺寸一致，則無需轉換。如果原始信號的幀幅大于所述畫面布局模塊中指定尺寸，則要壓縮原始信號。如果原始信號的幀幅小于所述畫面布局模塊中指定尺寸，則要放大原始信號。壓縮和放大帶來的圖像失真，要分別對圖像進行銳化和模糊處理。
[0020]音頻輸入模塊:用于實現(xiàn)音頻信號的采集。技術方案包括兩種:第一種是采用吊頂?shù)柠溈孙L陣列采集課堂的音頻信號，經(jīng)過數(shù)字混音和調(diào)音臺，輸送至錄制模塊。第二種是采用無線麥克采集講課者和學生的音頻信號，經(jīng)過數(shù)字調(diào)音，輸送至錄制模塊。考慮到減輕講課者的負擔，本發(fā)明實例優(yōu)選的采用第一種音頻處理方案。
[0021]控制模塊:由講課者通過手持無線設備或語音發(fā)出控制指令，用以實現(xiàn)所述畫面布局模塊中各視頻信號的控制。包括:錄制過程控制、畫面樣式的控制、PC信號的控制。其中錄制過程控制包括:開始錄制、暫停錄制和結束錄制。畫面樣式的控制包括單畫面、雙畫面、三畫面的切換，PC信號的控制包括對所顯示內(nèi)容的操作，如打開和關閉各類文檔、播放、翻頁等。所述控制模塊采用兩種形式:紅外遙控和語音識別。其中紅外遙控為軟硬件結合方案，操作簡單、傳輸穩(wěn)定、可控程度較高。語音識別方案接收所述的音頻輸入模塊，自動識別出講課者的控制語句，對應執(zhí)行控制指令。
[0022]錄制模塊:從所述畫面布局模塊、所述視頻源轉換模塊、音頻輸入模塊接收實時音視頻數(shù)據(jù)，采用H.264或H.265編碼方式進行編碼。特別的，本發(fā)明的實施例采用了基于
H.264/h.265的混合編碼技術，以進一步降低錄制視頻的體積。具體實施方法是從所述畫面布局模塊獲得編碼幀的信號源組成，如果畫面包含多視頻源信號，則對視頻信號進行大區(qū)塊編碼。由于混合編碼不是本發(fā)明的主要部分，不多做闡述，具體編碼方法見本發(fā)明人所提出的“一種多信源視頻編碼方法和裝置”。
[0023]直播輸出模塊:用于將編碼的GOP數(shù)據(jù)包實時上傳到指定的互聯(lián)網(wǎng)服務器，在錄制的同時直播。
[0024]顯示模塊:顯示模塊包括兩個部分:第一部分是錄制畫面的顯示，按所述畫面布局模塊的顯示樣式，接收各視頻源信號，并顯示在一個顯示屏上。第二部分是把PC信號通過VGA/DVI/HDMI接口，連接投影儀等外部設備，單獨顯示在投影幕或投影屏上。
[0025]音頻輸出模塊:連接PC的音頻輸出接口，通過功放、音箱等外部設備，實現(xiàn)PC的音頻信號播放。
[0026]頻源接口模塊連接外部多個視頻采集源和一路PC信號，其中PC信號的音頻輸出連接到所述音頻輸出模塊，視頻信號和PC視頻信號連接至所述畫面布局模塊、視頻源轉換模塊。
[0027]音頻輸入模塊通過混音和調(diào)音器連接外部麥克風陣列或無線麥克風，將獲得的音頻信號傳輸?shù)剿龅匿浿颇K。
[0028]控制模塊接收講課者發(fā)出的控制指令，分別控制畫面布局模塊和錄制模塊，視頻源轉換模塊則根據(jù)畫面布局模塊動態(tài)的轉換視頻源信號。
[0029]錄制模塊根據(jù)接收的錄制控制指令，執(zhí)行啟動、暫停和停止動作。在錄制狀態(tài)，接收所述畫面布局模塊、視頻源轉換模塊的畫面布局和視頻數(shù)據(jù)，根據(jù)畫面大區(qū)塊劃分，執(zhí)行混合編碼。編碼后的圖像包GOP—方面保存本地，另一方面，輸出值直播輸出模塊。
[0030]顯示模塊與錄制模塊同步接收畫面布局模塊、視頻源轉換模塊的畫面布局和視頻數(shù)據(jù)，顯示模塊分量部分，第一部分是把接收畫面布局模塊、視頻源轉換模塊的畫面布局和視頻數(shù)據(jù)顯示在一個外接顯示屏上。第二部分是把PC視頻信號通過外接投影設備顯示在投影屏或投影幕。
【主權項】
1.一種多功能錄播設備，其特征在于所述設備包括有:視頻源接口模塊、畫面布局模塊、視頻源轉換模塊、音頻輸入模塊、控制模塊、錄制模塊、直播輸出模塊、顯示模塊和音頻輸出申吳塊;其中 視頻源接口模塊:用以接入兩個以上攝像采集設備對不同場景采集的原始視頻信號和一路PC信號； 畫面布局模塊:用以定義錄制視頻的畫面樣式和顯示比例，畫面樣式是在一個視頻畫面上同時顯示一個以上視頻信號的形式和顯示位置;顯示比例是根據(jù)錄制畫面的尺寸和顯示樣式，把一個以上視頻信號和PC信號按比例轉換并顯示在同一個錄制畫面； 視頻源轉換模塊:用以把視頻源接口模塊接入的原始視頻信號，轉換為所述畫面布局模塊中指定的位置、顯示比例和尺寸； 音頻輸入模塊:用于實現(xiàn)音頻信號的采集，為錄制模塊提供音頻輸入信號； 控制模塊:由講課者通過手持無線設備或語音發(fā)出控制指令，用以實現(xiàn)所述畫面布局模塊中各視頻信號的控制，錄制模塊的錄制過程控制，畫面布局模塊畫面樣式的控制，PC信號的控制； 錄制模塊:從所述畫面布局模塊、所述視頻源轉換模塊、音頻輸入模塊接收實時音視頻數(shù)據(jù)，采用H.264或H.265編碼方式進行編碼； 直播輸出模塊:用于將錄制模塊編碼輸出的GOP數(shù)據(jù)包實時上傳到指定的互聯(lián)網(wǎng)服務器，在錄制的同時直播； 顯示模塊:顯示模塊包括兩個部分:第一部分是用于將錄制模塊編碼輸出的錄制畫面進行顯示，按所述畫面布局模塊的顯示樣式，接收各視頻源信號，并顯示在一個顯示屏上；第二部分是把PC信號通過視頻輸出接口，連接外部視頻設備，單獨顯示在投影幕或投影屏上； 音頻輸出模塊:連接PC的音頻輸出接口，通過功放、音箱外部設備，實現(xiàn)PC的音頻信號播放。2.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能錄播設備，其特征在于:所述的視頻源接口模塊為USB3.0及以上的視頻傳輸接口 ；視頻源接口模塊分別通過USB3.0及以上的數(shù)據(jù)傳輸線與視頻采集設備和PC連接。3.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能錄播設備，其特征在于:所述的畫面布局模塊采用1920*1280的視頻幀幅，定義錄制視頻的畫面樣式包括有單畫面、畫中畫及三分屏；由控制模塊遙控切換三種畫面樣式。4.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能錄播設備，其特征在于:所述的視頻源轉換模塊在當原始信號的幀幅與所述畫面布局模塊中指定尺寸一致時，則無需轉換；當原始信號的幀幅大于所述畫面布局模塊中指定尺寸時，則要壓縮原始信號；當原始信號的幀幅小于所述畫面布局模塊中指定尺寸時，則要放大原始信號;原始信號壓縮和放大帶來的圖像失真，分別對圖像進行銳化和模糊處理。5.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能錄播設備，其特征在于:所述的音頻輸入模塊采用吊頂?shù)柠溈孙L陣列采集課堂的音頻信號，經(jīng)過數(shù)字混音和調(diào)音臺，輸送至所述的錄制模塊；或者采用無線麥克采集講課者和學生的音頻信號，經(jīng)過數(shù)字調(diào)音，輸送至錄制模塊。6.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能錄播設備，其特征在于:所述的控制模塊通過紅外遙控或語音識別控制對畫面布局模塊、錄制模塊及PC進行控制;對畫面布局模塊的控制包括有視頻信號切換和畫面樣式;對錄制模塊的控制包括有開始錄制、暫停錄制、和結束錄制相關操作;對PC的控制包括有文檔的打開、關閉、播放及翻頁的操作。
【文檔編號】G09B5/06GK106056988SQ201610429316
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】陳 勝
【申請人】陳 勝