视频制作系统

视频制作系统（精选12篇）

视频制作系统 篇1

网络应用和流媒体技术的不断发展, 使原本不属于一个应用领域的视频监控系统及视频会议系统有效融合成为可能, 并且融合成为标准化形势下的通用多媒体平台。该平台可以在提供视频一体化前提下, 不断向统一办公平台和统一指挥平台等多个领域发展。本文通过对视频监控系统和视频会议系统进行阐述, 同时重点研究了视频监控系统和视频会议系统的有效融合技术。

一、视频系统概述

监控系统在技术层面而言, 经历过很对不同的发展时期。目前, 新型视频监控系统和前几代的视频监控系统存在的本质区别就是, 其已经不局限在只是解决视频信号的有效处理和传输等的平台。网络多媒体的监控系统主要以网络作为基础, 将数字视频压缩和传输及播放等作为核心。一般情况下, 前端设备主要是DVR, 而后端系统由DAW的集中监控系统和报警系统及解码终端系统构成。特点就是可以通过智能实用的图像进行分析, 同时和其他相关应用系统融合在一个应用平台中, 推动了视频监控领域的技术改革, 而且受到安防行业以及用户的重点关注。随着科学技术的不断发展, 其不仅可以发展成为视频会议系统, 还可以发展成为以硬件或是软件作为中心的视频会议系统。因为实现了基础标准和网络宽带利用的融合、统一, 对于用户而言, 两者间在进行远程视频的过程中, 可以实现互补, 在一定程度上有效提升网络的应用效率, 提升办公室的工作效率, 可以为处理紧急事件提供视频沟通与协作的平台。目前, 我国视频技术的不断发展, 已经实现了和国际视频编码与传输以及存储等相关标准的统一化。例如H.264和H.323.各种应用系统之间的视频技术正在向统一平台方向发展。而视频监控和视频会议的集成系统的融合成为了可能。

二、视频融合技术现状分析

视频监控系统和图像融合技术主要有两种思路。首先是创建第三方平台, 把监控数据与视频会议数据传输至第三方平台中的管理软件, 实现接收和管理。视频监控系统和图像融合技术具备许多特点, 例如该平台并不会对原来的视频监控系统与视频会议系统造成影响, 只是在需要时把视频监控系统和视频会议系统相关数据进行调用, 有效确保原来系统自身的独立性以及稳定性。但是也存在一定缺点, 从第三方的平台软件方面而言, 由于接入的视频监控系统与视频会议系统品牌存在协议存在一定差异, 因此就需要单独针对各种协议创建相应的接口, 不适合进行市场规模的推广, 同时产品的研发成本也限制了产品线的发展。除此之外, 还需要设置新硬件和软件设备, 从用户的角度而言, 需要进一步加大投资, 提升运行成本。其次是把监控中的客户端软件实现双重属性设计, 由于视频会议系统行业统一要求遵循H.323完成设计, 所以协议相对比较标准, 各个品牌间相应兼容性具有保障。把监控系统的客户端软件设置成为拥有H.323S属性的相应视频会议软终端, 就是在不增加装置的基础上, 利用监控系统的客户端软件, 把前端的监控图像输送至视频会议系统, 从而实现视频系统间的有效融合。

三、视频系统的发展趋势

3.1数字化方向

系统的数字化首先要实现信息流的模拟状态向数字状态转变, 其彻底颠覆了经典闭路的电视系统主要以摄像机成像的技术作为核心的结构, 在本质上改变了视频系统, 比如说监控系统中的信息采集和数据处理以及系统控制模式等方面。信息流的数字化和编码压缩以及开放形式的协议, 可以实现视频监控系统和安防系统中相关子系统之间的无缝衔接, 同时在统一操作平台中完成管理与控制, 其就是系统集成化的主要含义。

3.2网络化方向

近些年来, 用户对于分散区域控制管理与沟通下, 对网络提出了更高的要求。监控系统和会议系统是许多政府或是企事业开展会议及安全管理的沟通平台, 目前已经成为网络运营的重要内容。视频监控系统和视频会议系统的有效融合, 在某个角度而言, 为应用网络化的必然发展趋势。网络化视频应用具备许多特点, 可以实现系统结构从单一级别下的集总模式向多级别下的集散模式系统过渡。以往集总模式的系统拥有单一系统中心, 采用完全的上级和下级管理方式, 但是集散模式系统主要有许多中心构成一个相对比较分散的系统。在系统的内部, 所有的终端都具备相互沟通渠道。可是集散模式并非没有管理的网络, 其依然由中心或是分控中心依据网络用户相关授权完成有效操作。另外系统网络化已经突破布控区域与设备扩展地域以及数量的限制。同时系统网络化还完成了整个网络系统硬件与软件资源的有效共享等。

四、视频系统融合设计

4.1 DVR或是编码器改造

首先是兼容模式。编码器的直接兼容情形如下, 经过直接兼容其他相关编码器, 完成此编码器相应视频图像与前端的设备的控制管理, 此种类型的编码器主要为通用型编码器。其次是非兼容模式。编码器的无法直接兼容情形如下, 对于应用大量难以直接兼容的编码器, 要由制定厂家进行提供, 然后相关研发工作人员进行修改, 从而使平台可以直接兼容此编码器, 完成编码器的控制和管理及图像调用等;对于应用数量相对较少的无法直接兼容的编码器, 因为数量相对比较少, 为了防止大规模的研发导致成本浪费, 应该建议用户自行更换编码器, 从而完成编码器的控制和管理以及图像调用等。

4.2语音网关接入

现阶段, 业界主流IP的视频会议系统主要应用ITU-T所推荐的H.323协议。该协议是以电信网信令建立的IP多媒体通信标准作为基础, 从而实现集中处理与管理的工作方式, 此种工作方式和电信网管理模式是相同的, 比较适宜应用在从终端至终端的相应IP多媒体的通信网建立。另外, 视频会议系统与语音电话系统全部应用H.323协议, 能够实现双方的直接互通, 并不需要额外添加设备。

4.3存储设计

首先, 对于监控系统存储而言, 应该对总部图像完成全部存储, 而且存储的时间是15天。各个分区监控图像通常以本地存储为主, 执行所有存储七天的标准。并且严格要求所有分区实时上传所有关键点的图像, 比如说车间和仓库以及财务办公室等, 在总部要存储15天存储。同时要利用标清FULI.D1之上的图像分辨率格式完成存储, 严格依据需求存储的图像路数及存储天数, 并充分考虑适量的冗余, 有效计算出监控系统在存储总量方面的需求。其次, 针对视频会议系统相关存储设计而言, 充分考虑视频会议系统自身的特殊性, 在大多数状况下, 难以确保需要参加会议的人数全部可以参与所有分厂区的会议室。若是人员在出差时, 可以在具备网络连接的酒店与机场等相关场所, 允许经过登录会议相应录制点播系统详细了解会议实时情形, 同时可以把自己所关心的问题在会议结束过后, 下载至本地电脑完成存档。

4.4会议中功能

主持者在讲话的过程中, 应用电子讲稿, 比如说PPT和各种图表等。利用屏幕的专访方式传送至各个分会场, 也就是领导电脑屏幕可以实现共享, 从而使讲演更加生动和形象。办公室会议电子白板可以允许较多人同时绘制图形, 还允许插入图片和桌面抓图, 从而为所有的参与人员提供有效交换信息与授课以及展示的平台。同时, 办公室会议中的所有视频应该能够随意拖动, 这样可以便于用户在会议的过程中对视频进行排序。还应该可以完成会议资料有效上传与下载, 这样能够便于用户获取会议资料, 并不需要对会议资料进行打印和传真等, 在一定程度上节省人力与物力。除此之外, 应该对办公室会议中的全部视频完成整体录播, 并且针对会议汇总的单路视音频完成录像, 从而为用户提供与保存相对完整的会议视音频资料, 便于用户进行重新学习与观看。

五、结束语

视频监控系统和视频会议系统的融合, 通过创建一个相对统一的平台就能够完成多点控制和多方会议。在前端仅仅需要将音视频数据和网络服务器进行有效连接, 利用和管理系统有效融合来完成音视频在信息网络中的共享。同时在后端应用人员可以在应用集成管理系统的软件基础上, 点击人机交互按钮就能够轻松完成音视频的对话。视频监控系统和视频会议系统的有效融合, 使音视频的交互更加便捷、安全、可靠, 具备大量应用与积极推广的意义。

摘要：近些年来, 网络和音视频编解码的技术快速发展, 以往的电话会议和模拟监控以及分布模式的数字监控系统, 已经无法满足机关、企业等办公与安全管理需求。为了能够推动机关和企业的进一步发展, 提升会议的安全和管理, 充分满足其在信息化方面的需求, 应该创建一个相对健全的视频会话功能, 针对所有分散监控点实现集控监控, 同时完成视频会议与视频监控系统的有效融合。

关键词：视频监控系统,视频会议,技术融合

参考文献

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视频制作系统 篇2

应用成本

做好费用预算、成本控制是企业最重视的工作，应用视频会议系统会在异地市场前期开拓、商务差旅、会议花费、日常办公耗用等很多方面帮助减少支出、显著降低运营成本。虽然视高提供购买与租用两种服务方式，但一般来说建议企业采取电信会易通相应数量用户端租用的方式，费用低、应用功能与效果相同。

应用方式

选择视频会议系统，也应考虑到其产品线的完备性，随着移动网络的快速兴起，企业对视频会议的应用方式开始产生了多样化需求，视高提供会议室专用高清终端云会议系统、桌面型视频会议，以及能够无缝接入两者平台的移动云会议系统，方便用户在室内户外随时应用，大幅提升信息沟通效率与价值。

结语

撩开视频制作面纱 篇3

基础知识

2012年，3D俨然成为了一个炙手可热的名词。如果说在两年前，国内电影界还一致对3D进中国这个概念态度保守，那么经过两年来电影艺术工作者和科技者的共同努力，3D终于在2011年末开始冰破。首先是港产片的尝试，让国内3D形势开始明朗，徐克导演的3D武侠大片《龙门飞甲》更是赢得了很好的口碑，为中国电影总票房贡献了重要的力量。2012年1月央视3D频道的开播，似乎在宣布着一个事实：3D技术不再是神秘话题，而是一股势如破竹的力量，带动着影视行业的发展。我们有理由相信，在未来的一年里，中国3D产业将会迅猛发展，迎来属于它的时代。

今年威尔帝影视器材公司携带着自主研发的3D立体垂直支架参加了中国国际广播电视信息网络展览会(CCBN)，同时邀请了国内外业内知名人士和媒体，举办了中国首款3D电影解决方案新闻发布会。在此之后，威尔帝受邀参加了中国3D沙龙的展示交流会和中国国际服装服饰博览会 （CHIC）服装发布会的3D拍摄工作，通过这一连串的宣传实践和交流，我们总结了一些业内的状况和问题，有几个想要解答的问题，在未来的几篇文章里将会由简入深相继介绍。今天这篇文章，将着重介绍一下影视界对3D基础知识的一些疑惑：

在展会上，威尔帝的展位总共分为三块，一块是室外场，另外两块是和两家合作商联合设立的室内展位，这两家合作商都属于虚拟3D转播为主的企业。在整个过程中，无论是来往询问3D技术、3D支架的观展者，还是两家合作商，或者是发布会上的媒体，多少表现出对3D技术原理的迷茫。在这里可以简单介绍一下3D技术原理，共分三点。

双眼视物时，主观上可产生被视物体的厚度以及空间的深度或距离等感觉，称为立体视觉（stereopsis)。其主要原因是同一被视物体在两眼视网膜上的像并不完全相同，左眼从左方看到物体的左侧面较多，而右眼则从右方看到物体的右侧面较多。来自两眼的图像信息经过视觉高级中枢处理后，产生一个有立体感的物体的形象。

在人眼成像的过程中，由于双眼所在的位置不同，在双眼视网膜中的成像也略有不同， 这两幅成像画面通过双眼传导到大脑的视觉神经，最终在大脑里融合成立体视觉。

这个模型反映了3D实拍的一般状态，无论是利用水平拍摄还是垂直拍摄等方法，这张模型图是普遍适用的。

提到水平拍摄和垂直拍摄，按照上图所示，水平拍摄的原理其实是比较好理解的。在一个横向平滑导轨上放置两个水平托板以承载两台型号相同的摄像机，调整出一个轴间距和零视差面，将摄像机参数调整到一致，同时开机即可拍摄。

如图1所示，两台摄像机互相垂直放置，平行光透过一块特殊的反光折射镜，进入垂直放置的摄像机和水平放置的摄像机，从而使摄像机获取到画面。这种方式的优点是可以让两台相机的轴间距无限缩小，直到0轴间距，这时候，两台摄像机获取的画面重合，画面没有视差，大大方便了两台摄像机的参数调节等。缺点是垂直支架制造工艺精密，调整同样需要精细的态度，并且光线透过特殊玻璃片的时候光线强度会被减弱。

以上介绍的，就是3D原理里的三个基本概念模型。相信各位读者在了解了这些基本概念之后，会对3D有一个大体的认识。 在接下来的连载里，威尔帝还会陆续向各位读者介绍立体3D行业里的有趣故事，展现一个美妙的技术视界和艺术视界。想要深入全面地了解3D技术知识的话，还可以联系威尔帝，很愿意针对3D技术本身问题，给各位解答疑惑。

视频制作系统 篇4

随着自动化技术和软硬件技术的不断发展, 传统工业对于自动化技术的要求显著提高, 极大地促进了视频监视技术的发展;同时由于“911”事件的影响, 世界对于安全的注重超过以往任何时候, 安全防护成了各项活动的重中之重[1]。在工业中, 仪器设备的正常运行对工厂的安全正常运行有着决定性的意义, 所以很有必要对这些仪器、设备进行监视[2]。在安防中, 由于涉及到巨大的人身及财产伤害, 对于监视的实时性以及准确性的要求不言而喻[3]。基于此, 视频监视技术取得了长足的发展。而在视频监视技术的发展过程中, 监视视频的质量成为视频监视系统中最重要的部分[4,5]。因此对监视视频质量的优化策略研究直接影响整个视频监视系统的性能。

1存在的问题

监视视频的质量主要体现在实时性、流畅性和清晰度等性能指标上。在一般视频监视系统中, 实时性主要由监视终端视频处理性能决定。实时性要求客户端软件以最快的速率进行网络视频数据解码。由于远程监视系统中, 监视终端存在接收缓冲区, 缓存网络数据流, 因此实时性要求数据在缓冲区中几乎不进行缓存。而对于视频流畅性, 主要由监视终端解码、显示速率与网络视频流接收速率的相对关系决定, 当解码、显示速率比视频流接收速率高时, 解码、显示会阻塞等待视频接收, 由于此等待过程并非平均分布在每一帧, 因此会造成播放视频流畅性问题。清晰度主要和视频数据的丢包率有关, 在网络状况理想的情况下, 丢包率主要与监视终端数据处理效率有关, 当终端数据处理速率较低时, 由于视频数据累积, 会造成接收缓冲区溢出, 从而导致丢包率升高, 引起清晰度问题。在实际应用中, 网络拥塞对丢包率影响很大, 决定了视频的清晰度。

由上述分析可知, 要想保证视频实时性能, 必须提高视频终端的处理性能。而同时由于实时性和流畅性存在矛盾:实时性要求监视终端以最快速率进行数据处理;流畅性要求视频流进行缓冲, 同时控制监视终端解码、显示速率。为了达到好的监视效果, 必须找到均衡控制策略, 一方面让视频进行缓冲, 保证视频解码、显示不阻塞, 另一方面保证数据快速解码, 不产生累积时延。同时必须对网络拥塞进行抑制, 以保证视频清晰度。

2优化控制策略

2.1 零拷贝缓冲区策略

流媒体编程中处理的数据量非常大, 减少数据拷贝可以提高客户端对流媒体数据的处理速度、降低时延以及减轻处理器的负载;也可以减少客户端因为数据拷贝, 来不及处理后续数据包而带来的丢包现象。从而节约系统资源, 提高流媒体的播放质量。零拷贝缓冲区策略通过合理的缓冲区设计, 能减少90%的数据拷贝工作, 大大提高系统性能。

零拷贝缓冲区策略合并接收缓冲区和解码器输入缓冲区, 使得缓冲区间的数据拷贝操作变成指针操作。

零拷贝缓冲区原理图如图1所示, Read-ptr:视频解码指针, 指向待解码的数据;Write_ptr:接收数据指针, 指向网络数据的存放地址;valid_data_ptr:有效缓冲区首地址, 网络数据存放的首地址。备用缓冲区不存放从网络接收的视频流, 当如图2所示, 有效数据分为2块时, 并且解码数据分别存在于缓冲区中的2个部分, 则传递给解码器Read-ptr并不能满足要求, 因此需要使用到备用缓冲区, 具体策略是将Read-ptr后的数据拷贝到Buffer_ptr里, 使得解码数据变成一块连续缓冲区。由于在视频监视系统中, 一帧数据的数据量比接收缓冲区小得多, 因此发生这种拷贝的几率很少, 而且每次拷贝的数据量也很少, 能大大优化系统性能, 提高监视终端解码、显示的效率。

2.2 网络拥塞抑制策略

当通信网络中有太多的分组需要传输时, 会使整个网络的性能降低, 传输质量下降, 产生网络拥塞现象。当发生网络拥塞时, 如果不能及时地对网络拥塞进行抑制, 视频延时会上升、网络丢包率急剧增长, 同时也会带来一定的流畅性问题, 给视频质量造成很大的影响。对于拥塞的解决办法无非只有2种:增加网络资源和降低负荷。前者由整个互连网络决定, 没有办法进行控制, 后者由每个用户决定。当出现网络拥塞时, 适当地减少服务器端视频采集的速率, 这样既减少了传输的数据, 降低了网络负载, 同时又降低了客户端数据的需求, 减少了视频质量下降的几率。

在RTP[6]协议中, 使用RTCP[7] (实时传送控制协议) 来进行流量控制和拥塞控制。在RTP会话期间, 各参与者周期性地传送RTCP包。RTCP包中有5种不同类型的RTCP控制分组, 其中有2种:SR (Sender Report) 发送者报告, 用于当前发送者的发送情况和接收情况的统计;RR (Receiver Report) 接受者报告, 用于当前接受者的接受情况的统计。

RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料, 可以利用这些信息动态地改变传输速率, 甚至改变有效载荷类型。

在客户端可以周期性统计接收数据包的总个数以及丢失数据包的个数, 然后按照RTCP的数据包格式填充数据包, 发送至服务器端, 然后服务器端通过相应的流量控制算法, 利用客户端传输过来的具体参数, 则可以动态的调节数据包的采集以及发送速率。

2.3 编解码速率协调策略

在一般视频监视系统, 监视终端进行视频解码时, 为了确保每帧数据的完整性, 需要判断接收缓冲区中数据是否达到一定要求Limit_A, 但是由于监视图像在背景固定和背景剧烈运动时, 每帧数据量相差非常大, 剧烈运动时的数量量往往是静止时的几倍, 因此对于Limit_A的选择比较困难。当Limit_A选择较小时, 在剧烈运动的情况下, 解码数据可能不是完整一帧, 造成视频质量问题;当Limit_A选择较大时, 在几乎静止的情况下, 可能会造成视频的停顿以及长时间的视频延时。因此Limit_A必须是动态变化的, 同时缓冲区中的数据由于静止和运动时的数据量不同, 数据量也必须进行严格的控制, 防止在静止情况下出现大规模延时。

在监视系统中, 接收缓冲区就像一个漏斗, 从网络接收数据写入缓冲区就像往漏斗里注水, 从缓冲区取出数据进行解码播放, 就像从漏斗出水一样[8,9]。在一个漏斗中, 当入水和出水相同时, 不仅能使水流顺畅, 同时漏斗里的储水量也几乎恒定, 如图3所示。当然在监视的系统中, 由于存在时间差 (往缓冲区里存储的帧与从缓冲区中取出的帧在时间上存在着差异) , “出水速率”和“入水速率” (帧的大小) 往往不相同;当视频从运动变为静止时, “出水速率”会比“入水速率”大, 当视频从静止变为运动时, “出水速率”会比“入水速率”小。因此不能简单地套用此模型。

由于视频显示速度不是以比特 (bit) 为单位而是以“f/s”为单位, 所以当“水”的单位变为“f”, 相应的“出水速率”和“入水速率”也变成“f/s”, 则整个系统模型变为:当输入帧率和输出帧率相同时, 就可以保证缓冲区中具有恒定的帧数stay_M, 如图4所示。同时只要确保Limit_A的值正确, 那么每帧数据都可以是完整的, 视频也会是流畅、完整的。

输入速率就是从网络接收视频帧的速率, 理想地来讲, 也即是监视服务器采集、发送视频的速率;而输出速率应是从缓冲区取出数据进行解码的速率, 由于视频质量最后呈现给用户的部分是显示部分, 因此将输出速率改为显示速率更为妥当, 同时为了保证视频帧的完整性, 解码速率也要进行适当的控制。

此策略的实施办法就是控制服务器端视频采集、编码的速率和客户端视频显示的速率, 使它们速度相同, 同时在Limit_A的选取上, 根据视频连续性的关系, 由实际消耗数据决定下一帧Limit_A的值, 同时平滑解码速率, 使得每帧的解码过程能够平均分布。

3实验结果分析

本文的测试环境为:监视服务器运行Davinci[10]开发平台, 具有ARM+DSP双核结构, ARM子系统进行常规处理, DSP子系统进行快速数字信号处理。ARM子系统最高主频为297 MHz, DSP子系统最高主频为594 MHz, 最高速度为每秒4 752百万条指令;监视终端运行于PC机, 处理器为奔腾42.8 GHz, 内存1 GB, 显存256 MB, 内置100 Mb/s网卡, 160 GB硬盘, 操作系统为Windows XP。监视服务器与监视终端通过校园网络相连。测试内容主要是针对客户端发出连接请求后5 s, 10 s, 30 s, 60 s, 90 s, 120 s, 150 s, 200 s, 250 s, 300 s时的系统状态:主要包括时延、丢包率以及产生停顿现象帧的百分比率。测试过程为单用户情况下, 对优化前后视频质量进行比较。如图5所示为优化前、后的时延变化图。从图中可以观察出, 优化前时延随着监视时间的增加而增长, 这是由于监视终端缓冲区之间拷贝操作过多, 造成客户端解码显示、速度相对较低, 因而引起监视终端累积延时。而优化后的时延基本稳定, 大概在1.5 s左右, 没有累积时延。这是由于缓冲区策略的控制, 监视终端视频解码、显示速度有了大幅提高, 同时在编解码速率协调策略的控制下, 视频编解码速度相对比较平均, 有效的抑制了累积时延, 保证了系统实时性。因此优化控制策略对于时延的控制十分有效。

如图6所示为优化前、后的丢包率变化图。从图中可以观察出, 优化前, 系统丢包率在开始监视的时比较稳定, 但随着监视时间的增长, 丢包率迅速增加。由于累积时延存在, 缓冲区必定会溢出, 因此导致丢包率迅速增加。而在优化后的系统中, 由于不存在累积时延, 因此系统缓冲区利用率比较小, 不会造成由于缓冲区溢出而产生的丢包现象, 因此确保了系统的监视视频质量。在优化后的系统中, 丢包率依然存在较大波动, 这是因为在网络拥塞的情况下, 不可避免会产生较大丢包率, 但是由于拥塞控制的作用, 丢包率会受到抑制, 缓慢恢复到正常水平。

图7为停顿帧百分比的变化图。从图中可以看出, 优化后的停顿帧百分比比优化前有了较大的提升, 优化后的停顿帧百分比大概稳定在1.5%左右。随着视频实时性的提高, 视频缓冲的时间也大大减小, 缓冲区数据量也大大减小, 因此造成监视终端解码、线程间歇性等待网络数据流, 从而造成停顿百分比增高, 视频出现停顿现象。由于优化后视频停顿百分比基本稳定且居于可以接受的范围, 这也进一步表明编解码速率协调策略进行了有效的控制。

4结语

视频监视系统中, 对系统软件硬件设计实现完成后, 很重要的工作就是对监视视频质量的优化, 只有监视视频的质量达到要求, 系统才能满足实际应用的需求。因此本文基于这个问题, 首先分析了监视视频性能指标的影响因素, 然后提出2种优化策略, 实验结果表明, 这两种策略有效地提高了监视视频的质量, 保证了监视视频的实时性, 流畅性和高清晰度。

摘要：为了对视频监视系统中监视质量的进行优化, 提出了3种优化控制策略:零拷贝缓冲区策略、网络拥塞抑制策略、编解码速率协调策略。零拷贝缓冲区策略降低了终端负载, 提高了系统处理能力, 网络拥塞抑制策略有效地减少了丢包率, 编解码速率协调策略平衡了系统延时与流畅性。实验测试结果显示, 随着监视时间的增加, 优化后系统时延基本稳定、丢包率显著减少、视频播放流畅, 系统性能满足一般应用需要。

关键词：视频监视,优化,实时数据处理,视频播放的流畅性

参考文献

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网络视频监控VS视频会议系统 篇5

安防工程商在网络视频监控工程中，经常被用户问：视频监控系统能不能当视频会议系统来用？虽然在增加语音对讲之后，视频监控可以实现简单的视频会议系统的功能。然而，虽然两个系统同属于音视频应用领域，存在不少的相似的地方，但是，两者还是存在很大区别的。

什么是视频会议系统？视频会议系统是一种不受地域限制、建立在宽带网络基础上的双向、多点、实时的视音频交互系统，也就是远程视频会议系统。

什么是视频监控系统？视频监控系统主要由前端摄像部分、传输部分、控制部分、显示与记录四大部分所组成。该系统使管理人员在控制室中能观察到前端防范区域内所有人员活动情况并记录，为保安系统提供动态图像信息。

什么是网络视频监控系统？网络化的视频监控系统的视频从图像采集设备输出时即为数字信号，以标准互联网为传输媒介，基于国际标准TCP/IP协议，采用流媒体技术，实现视频在网上的多路复用传输，并通过视频流服务器，完成视频流的转发、报警等操作，以实现整个监控系统的指挥、调度、存贮、授权控制等功能。

视频会议系统与网络视频监控系统存在相似的地方，也是经常让人把两者联系起来的基本原因。其相同点包括：

1.系统架构类似

两种系统的架构基本都是由音视频采集设备与类服务器设备构成。对于视频会议来说，就是由会议终端和MCU(多点控制单元)构成；对于视频监控来说，就是由摄像机和硬盘录像机(或PC服务器)构成，基本都是以类服务器设备为中心的星型结构。

2.部分标准相同

由于两套系统都包含音视频以及网络传输的因素，所以系统所采用的标准部分相同。比如对视频来说，两者都在逐渐采用H.264标准，以适应不同带宽的传输需要。

2.传输途径相同

两种系统都是基于网络进行传输。

虽然有不少的相似点，市场上也出现了一些既能当视频会议又能当视频监控用的设备，但是，两者还是两种不同的系统，不同点在于：

1.应用不同

视频会议的作用是为了满足企业或公司异地开展会议的需求；视频监控是为了监控实时状 况，以保障安全为目的。苏州科达的专家表示，视频会议系统主要作用在于会议、培训、应急指挥调度，安防监控系统主要作用在于安全防护。尽管两者作用不同，但两者可以通过网关有机融合在一起，这样打破应急指挥调度只能调度会议室图像的局限性，还可以调度如各卡口等监控图像。

2.设备不同

视频会议终端，一定有视频和语音采集系统，并且集成网络部件，直接将音视频通过网络进行传输，不需要进行存储。视频监控系统所包含的设备比较多，音频采集不是必须的，存储部分是视频监控系统一个很重要的组成部分。

3.功能不同

视频会议除了视频的实时显示和音频的同步传输之外，还有投票统计和显示功能，数据传输的功能，比如可以传输一份会议用的PPT演讲稿进行显示等等功能。视频监控系统要在实时传输视频的同时，还要实现录像存储、报警处理、移动侦测、录像回放等等功能。

4.设置场所不同

视频会议设备部署在条件较好的会议室内。监控系统的设备，特别是摄像机，应用的场所则要广泛的多。

5.成本不同

一台好点的视频会议终端一般都在几万元左右，MCU则在十万以上，设备价格都远高于视频监控系统的设备。

了解上述共同点和不同点，对于安防工程商和集成商来说，在为最终用户构建具有最佳性价比的系统上有着重要的意义。

视频制作系统 篇6

大唐电信集团基于最先进的图像智能技术研究成果推出的视频摘要网络平台，可以有效地解决各类视频图像应用系统所普遍面临的视频图像回放查看慢、图像信息提取困难、图像数据的非结构化特点与信息系统集成应用困难等技术难题。

1 技术原理

基于原始视频图像，对图像的背景和活动目标进行分离，产生一个由静态背景和动态目标（也称物件）组成的图像信息数据库，以时间浓缩的形式对背景与动态目标进行重新组合，达到缩短视频录像回放时间的目的。

具体浓缩的比例根据场景复杂度和用户设定而定，通常可以实现将24小时视频浓缩到15分钟左右的处理效果，在某些活动目标相对较少的场景，如飞机起飞跑道，可以将24小时的视频浓缩到1分钟，浓缩比可达1000多倍。

视频摘要主要包括目标识别和数据合成两个主要处理过程（如图1所示）。其中目标识别过程主要包括四个步骤：提取背景，提取物件，追踪物件和追踪群组；数据合成过程主要包括两个步骤：群组排序和单帧合成。

最终生成的视频数据可通过结构化图像信息文件形式或视频摘要数据流的形式进行存储，实现对视频数据的结构化存储，方便用户进行查询和检索。

2 主要功能

主要功能包括：视频摘要处理、摘要及原始图像管理、摘要参数配置、处理任务资源管理及系统管理，以及开放接口等。

视频频摘要处理，主要包括视频实时数据及路线数据获取、格式适配转换、摘要处理、图像信息结构化分析、信息标识、摘要参数设置等功能。 摘要视频及原始图像管理，主要包括图像合成、摘要视频播放、原始录像回溯、视频特征搜索、语意检索、视频图像片段截取、数据输出与转发等功能。

3 四大技术特点

一是能大幅提高海量视频图像资源查看效能。对海量视频录像或实时图像进行视频摘要处理，能够大幅度的提高录像倒查的效率，减少人力、物力的投入。

二是视频关键特征搜索。运用视频特征，如运动方向、目标颜色、所处区域等搜索过滤功能，能够进一步对提高查找关注案事件图像片段的效率，准确定位事件发生时间，快速挖掘关注事件。

三是结构化视频图像数据保存。对视频图像的摘要分析，并进行结构化处理和结构化保存，在大幅度提高查看效率的同时，又能大幅度的减少存储空间，实现对时间和空间的双重高效利用。

四是集中授权、分级控制、分布式处理。与虚拟化服务的云计算技术相结合，实现视频摘要分析处理的分布处理和集中应用管理，提高图像摘要处理的效率和综合应用能力。

4 技术应用方向

海量视频图像数据化

适用于将视频图像信息转换为文本数据信息、从原始视频录像提取有价值视频数据等视频图像的结构化处理，使视频图像数据与其各类信息业务系统形成深度融合应用。

批量数据内容搜索

适用于各类视频图像资源的实时摘要处理、视频录像摘要分析、视频图像存储数据资料的浓缩、视频图像内容特征过滤与语义分析、视频目标识别与智能检索等应用领域。

公安图侦实战应用

在公安图侦实战应用领域，视频摘要技术可以大幅缩短案事件图像的回放查看时间，可以快速定位目标视频和目标对象，可以标识和过滤关注目标，导出关键性视频图像证据片段，将图像进行结构化处理后与公安警综、大情报等案事件侦查信息系统形成无缝对接和智能应用，有效提高公安侦查业务的科技水平，减轻警务公安人员的劳动强度和工作压力。

5 实战案例

以近期引起社会广泛关注的长春盗车掐死婴儿案件为例，虽然案发城市建有大规模的视频监控系统，但是面对案件可能相关的海量视频，全部通过人工检索方式查找嫌疑车辆的效率低下，即使警方动用了大量人员参与录像查看，仍未能及时查找到有效信息。在此案件中传统大规模视频监控系统暴露出了严重的缺陷，也引起了社会各界对其实战能力的广泛质疑。

视频摘要网络平台在设计过程中充分考虑了公安部门的实战需求，与大规模视频监控系统的结合将有效解决现有系统视频图像回放查看慢、图像信息提取困难等问题，具体应用过程如下：

（1）调取案发地点周边所有道路附近的视频监控录像作为原始视频资源，时间范围设定在案发前30分钟至案发后2小时，假定共有可用图像1000路，则原始视频资源时长为1000（路）×2.5（小时）=2500小时。

（2）获取被盗车辆外观信息，如车辆颜色、车辆型号、外形尺寸范围、车牌号、前风挡玻璃粘贴物颜色大小等可视特征。

（3）将被盗车辆外观信息作为检索条件输入视频摘要网络平台，由平台根据这些检索条件对原始视频资源进行自动处理，快速检索出包含类似被盗车辆的视频片段并以视频摘要数据流的方式存储，为提高处理速度可采用由多台服务器构成的云计算平台进行分布式联机检索。

（4）由多名侦查员对少量视频摘要数据流进行人工查看，锁定重点可疑车辆，并将分析出的通行时间范围、可能通行方向作为检索条件再次输入视频摘要网络平台，将已有视频摘要数据流作为原始视频源进行二次检索，输出更精确的视频摘要数据流。

（5）再次人工查看，逐步锁定嫌疑车辆，通过视频摘要网络平台过滤出其所有运行轨迹，作为有效破案线索。

（6）除了对录像进行摘要分析，还可以将锁定的嫌疑车辆特征信息输入视频摘要网络平台，对该车辆可能通行路线上的实时监控画面进行同步分析，有符合特征车辆通过时系统将自动报警提示，在第一时间自动锁定嫌疑车辆。

检索速度对比

以首次录像检索为例，假定将全部录像浏览一遍。

采用传统人工检索方式：由200名警员同时查找可疑车辆信息需要2500÷200=12.5小时。

采用视频摘要网络平台：单台服务器对24小时原始视频资源的处理时长约为10分钟，假定基于30台服务器构成的云计算平台联机检索，2500小时原始视频资源处理时间约为2500÷（30×24÷10）=34.72分钟，摘要数据量可压缩到原始视频资源的百分之一左右，即25小时，由200名警员同时查找可疑车辆信息需要7.5分钟，即以视频摘要网络平台完成首次录像检索所需全部时长为34.72+7.5=42.22分钟，相比人工检索方式，节约时间11.8小时。

在紧急事件、重大案件发生时，时间就是生命、每节约一分钟都是十分珍贵的，节约11.8小时意味着有更多的机会挽救生命、制止犯罪、防止事态扩大，事实证明视频摘要网络平台可实现对传统大规模视频监控系统性能的巨大提升，具有重大的实战价值。

图像识别技术的商业化应用

2012年8月，韩国SK集团旗下的SK电讯率先将面部识别技术应用于户外广告领域。据了解，SK电讯是通过在新一代数字户外广告牌上按照高清摄像头，扫描和拍摄周围10米内的面孔，分析数百个从面部提取的特征，进行性别（男/女）和年龄（幼儿/儿童/青年/中年/老年）分类，进而通过中央服务器对数据进行统一处理，将关注广告牌的消费者性别年龄数据提供给广告商。该服务可以大大提升广告曝光和到达的精确度、测定广告效果，从而帮助广告商改进升级广告内容，加强传播效果。

目前，SK电讯正积极进行图像分析技术的系统开发，包括海岸、山地等偏远地区的监控系统、车栽红外线摄像头等，希望将图像分析技术向安保、汽车、医疗等更广阔的产业领域普及。

视频制作系统 篇7

视频监视系统是城市轨道交通维护和保证运输安全的重要手段。它能够为公安部门、控制中心的调度员、各车站值班员、列车司机等提供有关列车运行、防灾救灾、旅客疏导以及社会治安等方面的视觉信息。

视频监视系统由中心控制设备、派出所设备、轨道交通指挥中心设备、车站控制设备、图像摄取设备、图像显示设备、音频录取设备、图像存储设备、图像录制设备及视频信号传输设备等组成。

二、视频接入方案的研究目的

随着各城市轨道交通多条线路的建设及开通运营, 地铁视频监视系统逐渐由单一线路建设到网络化建设。地铁运营部门和地铁公安部门对视频监视系统功能需求各不相同, 其主要需求如下:

2.1地铁公安方面

各城市公共交通治安管理分局 (简称公交分局) 地铁业务平台需调取各线路图像, 同时还需将图像信息共享给市公安局指挥中心公安视频天网工程, 并考虑与公交分局既有视频监视系统平台 (用于公交车、出租车监控业务) 互联。目前各大城市地铁建设规划线路多达10余条, 部分特大城市规划线路达20条以上, 为避免未来与公交分局地铁业务平台接口日益增多、网络繁杂度日渐增大, 迫切需要统一地铁与公交分局地铁业务平台的网络架构。如何解决在车站警务室调看本线路的视频监视图像, 在地铁公安派出所调看地铁线网内的视频图像以及市公安视频天网工程的视频图像, 成为视频接入方案的重点研究对象。

2.2地铁运营方面

经过考察各城市的轨道交通视频监视系统的建设情况, 在地铁线网建设初期各线路视频监视系统均为独立建设, 线路之间的视频监视系统暂未实现互联互通。随着城市轨道交通网络化建设, 各条线路的逐渐开通, 如何将已建线路视频监视系统及未来新建线路视频监视系统资源进行有机联网、整合共享、有效管理、灵活应用, 并达到对紧急事件的快速反应、科学决策, 是急需解决的问题。

三、视频监视系统与公安视频平台互联方案简介

在城市地铁线路网络化建设及运营的背景下, 新建轨道交通线网指挥中心TCC上层网视频平台成为解决地铁线网内各线路视频监视系统资源共享、互联互通的主流方案。TCC视频平台可实现与各线路控制中心OCC视频平台进行平台级联, TCC视频平台可调取各线路车站、车辆段图像并对关键录像信息进行备份, 同时TCC视频平台还提供接口将图像信息共享给本市公安局指挥中心公安视频天网工程、公交分局指挥中心上层平台、市交通委、市应急指挥平台。

3.1视频接入方案

本文主要比选下列三种方案来实现地铁TCC上层网视频平台与公安视频平台的对接。

3.1.1方案一TCC与公交分局对接

新建TCC管理平台, 所有地铁线路OCC均接入到TCC, 由TCC统一出口连接至市公安局天网工程平台、公交分局等其他平台, 各线路派出所下挂于公交分局, 派出所对于线路的管理采用权限管理进行划分, 如图1。

3.1.2方案二派出所与各线路OCC对接

新建TCC管理平台, 所有地铁线路OCC均接入到TCC, 由TCC统一出口连接至市公安视频天网工程平台等其他平台, 各线路派出所分别与对应线路OCC对接, 各派出所与其他线路设备网络隔离, 公交分局汇聚派出所等相关信息, 如图2。

方案三:TCC与公交分局对接, 派出所与OCC对接

新建TCC管理平台, 所有地铁线路OCC均接入到TCC, 由TCC统一出口连接至市公安视频天网工程平台、公交分局等其他平台, 各线路派出所分别与对应线路OCC对接, 各派出所与其他线路设备网络隔离, 如图3。

3.2视频接入方案的比较

如表1。

综上所述, 方案二最劣, 故淘汰方案二, 而方案一与方案三的关键就在于是否在派出所建设视频监视平台。考虑到派出所内与公安相关的视频监控点位 (如刑讯室等) 由公安自行考虑监视及接入, 派出所大楼及周界的视频监视系统也纳入到本线控制中心统一管理, 故建议采用方案三, 在派出所放置客户端, 做为各条线路控制中心的分中心进行管理。

3.3工程实施方案建议

如图4所示, 在TCC中心建设一套TCC视频平台, 该平台为各线路的上级平台, 各线路视频监视系统通过GB/T28181-2011国标接入TCC视频平台, 并将相关图像资源分发给TCC视频平台, TCC视频平台可实现对各线路图像视频的监控和向其他平台转发;同时TCC视频平台通过GB/T28181-2011国标与公交管理分局平台互联, 并将相关图像资源推送给公交分局平台, 实现其他平台对地铁各条线路图像资源的异地调看。

各线路正线 (车站) 分别设置一套视频监视系统, 位于各线路控制中心, 建设采用地铁视频监视系统与公安视频监视系统合设方案, 即在各车站警务站只设置视频监控系统客户端供公安人员调看图像, 各线路其它监控子系统均通过国标GB/T28181-2011接入相应的线路监视业务平台 (正线平台) , 其中包括:车辆段及停车场建筑智能化系统中的视频监视平台、物业开发相关视频监视平台等。

公交分局视频监视系统平台, 用于公交车、出租车监控业务, 与地铁无关。同时, 考虑针对地铁监视业务, 新建一套视频监视系统平台, 用于地铁内视频监视系统平台的接入以及外部平台 (公安视频天网平台、市应急指挥平台等) 的汇接。

派出所设一套调看终端, 做为各条线路的分中心, 用于公安人员调看该线路正线视频监视系统图像;另在派出所由公安部门视频专线设置一套独立的公安视频天网终端, 用于派出所调看公安视频天网。

四、总结

综上所述, 地铁视频监视系统的建设应从城市轨道交通线网建设初期开展“公安视频平台接入方案研究”, 尽早开展TCC上层网视频平台的建设, 避免线网建设初期因线路较少, 每条线路独立建设视频平台, 导致后期线路增多以后各视频平台之间不兼容。每有新建线路, 公安视频平台都得升级或扩容, 重复建设各线路OCC至公交分局的光缆通道, 造成资源浪费, 对既有线路的正常运营也造成影响。只有这样才能为城市轨道交通视频监视系统网络化建设提供有力的保障。

摘要：随着城市轨道交通线路建设的发展, 地铁线路逐渐成由单一、二条线路进入到网络化建设及运营的规模, 地铁视频监视系统与地铁范围内公安视频监视系统的建设逐渐采用合网建设方案。本文以轨道交通视频监视系统为对象, 详细研究了地铁视频监视系统接入公安视频平台方案, 以及工程设计中需要把握的要点。本文对于在城市轨道交通网络化建设的背景下, 地铁视频监视系统选择何种方案接入公安视频平台具有一定的参考和借鉴意义。

关键词：地铁视频监视系统,公安视频平台,GB/T28181-2011

参考文献

[1]张从光, 城市轨道交通公安视频监视系统的应用, 铁道通信信号, 2014年第11期82-85页, 共4页。

[2]毛保华, 轨道交通网络化运营组织理论与关键技术, 科学出版社, 2011。

[3]公安交通集成指挥平台通信协议第3部分交通视频监视系统GA T 1049.3-201。

视频制作系统 篇8

中国幅员辽阔,政府和企业机构庞大,这决定了中国政府或企业对视频会议系统的必然需求。自20世纪90年代进入中国市场后,视频会议系统迅速在政府及大中型企业间普及。随着高清晰度技术和解决方案的成熟,高清系统的成本价格已经在逐渐接近传统的视频会议设备,大量早期视频会议系统的更新换代和新建系统都选择了高清的技术标准。总体来看,高清视频会议系统的普及已经成为必然。

进入2009年,高清系统特别是1 080p格式的系统成为视频会议系统的首选,在这种大背景下,无论是早期的视频会议室,还是新建的视频会议室,都面临着视频会议系统的改造、升级和新建。本文通过一个典型案例,详细介绍高清视频会议系统中的视频格式选择、设备布局、设计思路,以及高清视频系统设计中需要特别注意的问题。

案例中的视频会议室位于北京国资委直属某大型央企新建的总部大楼内,原为普通会议室,具有显示标清视频信号和计算机信号的功能,现改建为集团内高清视频会议室主会场,同时可用于国资委标清视频会议室分会场。

2 改造后系统的功能和性能要求

改造后视频会议室的主要功能要求:1)可作为集团公司高清视频会议主会场;2)可作为国资委标清视频会议分会场,此时主席台不设坐席,所有与会者均面向主席台;3)两种视频会议都具有双流功能;4)不开视频会议的时候也能作为普通会议室使用。

改造后系统主要性能要求:视频会议室作为集团视频会议主会场时,要求性能最高达到全高清1 080p,30 f/s(帧/秒),可向下兼容1 080i,720p,4CIF,CIF等各种视频会议模式。除了视频会议终端、MCU、网络带宽等要支持到1 080p外,周边设备如摄像机、显示器、监视器、矩阵、切换器、分配器、电视墙服务器等都需要能支持到1 080p。

3 视频会议室会场布局改造

视频会议室原有布局见图1,会议室长23 m,宽7 m,高2.8 m,控制室在会议室隔壁,长2.1 m。从原有布局可以看出会议室为一个狭长形房间,设有主席台。这种布置方式作为普通会议室尚且能用,但作为视频会议室就不太合适。视频会议室不但要考虑本地会议效果,还要考虑摄像效果。视频会议摄像机视场角最大不超过60°,由于该会议室过于狭窄,就算将摄像机放到离主席台最远的位置,最多也只能同时摄到6个人。这不太符合实际需求。在召开国资委标清视频会议时就曾有国资委领导质疑参会人员太少,其实是摄像机无法拍到。同时控制室面积太小,不适合作为集团视频会议总控中心。有鉴于此,在本次高清视频会议系统改造时,建设方最终决定对整个会议室布局进行了改造。改造后的会议室如图2所示。

改造后将控制室隔断墙往东推移了2 m,扩大了控制室面积,使其最终能改造成为集团视频会议总控中心和本地视频会议控制室。会议室由于缩短了长度,显得更为紧凑。新的布局对摄像效果也更为有利。

4 系统设计说明

4.1 高清视频会议系统组成

高清视频系统由摄像机、信号源、屏幕显示器、切换控制设备、监视器、录像编辑设备和编解码器等主要部分组成,以上所有设备均要求能达到高清标准。以1 080p标准为例,要想达到真正的1 080p高清视频会议显示效果,要求视频信号流经的每个环节都能支持1 080p高清。

4.2 高清接口及布线方式选择

1 080p图像需要37.125 MHz带宽才能再现全高清效果。目前能支持到1 080p的数字接口有HDMI(最长传输距离15 m),DVI(最长传输距离5 m),HDSDI(最长传输距离100 m),模拟接口Y/Pb/Pr也能支持到1 080p(最长传输距离50 m)。显示设备如液晶电视、等离子电视等都同时具有HDMI接口和YPb Pr分量接口,通常电视上标识的FULL HD 1 080p全高清指的是HDMI接口,分量接口大多只能到1 080i,只有极少数价格昂贵的专业显示器分量接口能支持到1 080p。综合考虑到视频终端的接口、工程布线的距离、显示设备的接口以及经济因素,决定采用分量线缆布线,到显示设备后再通过模数转换器将分量接口转成HDMI接口。这样整套系统能保证1 080p高清画质。

4.3 摄像头配置

系统共配置3个1 080p高清摄像头,其中2个固定,1个流动。两个固定摄像头吊顶支架安装,一个放置在主席台后墙用于拍摄会议室全景,一个放置在观众席第4排吊顶上用于拍摄主席台全景,另一个高清摄像头放置在流动显示器支架上用于主席台发言人特写。2个固定摄像头拍摄画面固定,特写摄像头根据实际情况可进行镜头推拉摇移。在召开国资委标清视频会议时可利用现有高清摄像头通过一个高标转换器将高清信号转成标清信号传给国资委标清视频会议终端,这样比国资委原有的标清摄像头拍摄的图像清晰很多。

可供选择的能用于视频会议室的高清摄像机种类并不多,除视频会议终端自带的摄像头外,常见的有索尼、松下的摄像头。这些摄像头感光器件通常采用1/3 in CCD或1/3 in CMOS,视场角为5°~60°。根据需要拍摄的图像范围和摄像头视场角来确定摄像头安装位置。

系统采用视频会议终端自带的高清摄像头,性能指标:1/3in CCD,1 080p,视场角6°~72°。会议室宽度为7 m,根据图3摄像机视场角可以计算出摄像机在距被摄物4.8 m处就能拍摄整个会场全景。整体布局见图4。

4.4 显示设备配置

根据会场情况本会议室配置6台固定显示器,4个流动接口。液晶电视的选择基于以下原则,一是支持1 080p全高清,综合考虑会议室层高和观看效果,因为会议室层高较低选择固定安装显示器选择40 in液晶电视。流动显示器采用1台52 in液晶电视,用于主席台观看。会场液晶电视既要显示高清视频图像,又要显示标清视频图像,还要显示计算机信号,这就需要液晶电视本身具有丰富的接口,另外还需要RS-232控制接口能够在控制室通过中控实时进行远程信号显示切换。

通过对用户常用视频会议显示方式进行归纳总结,将会场显示器通过分配器进行了分组设置。给观众看的南边2台为1组,北边2台为1组,这2组可显示相同信号也可显示不同信号。给主席台看的3个显示器直接接驳矩阵,既可显示同一类信号也可显示不同信号。这种灵活设置满足了用户全部会议显示需求。显示器布局见图5。

4.5 信号切换控制

为便于会场灵活选择需要观看的图像信息,配置16×16高清RGB矩阵,用于高清视频信号调度切换。输入有高清摄像机4路、高清电视墙8路,高清视频会议终端2路,输出有会议室6个40 in液晶电视,4个预留接口,控制室9个液晶电视,高清视频会议终端。从以上可以看出如果输入输出全部直接进矩阵,输出端口不够,所以配了4个1×5高清分量分配器。高清分量分配器除了解决矩阵端口不足的问题,还可以起到同步监视会场显示器的作用。这样,会场显示图像在控制室内即可一目了然。原有的AV矩阵和VGA矩阵继续使用,为了解决分组显示功能及VGA矩阵和AV矩阵路数不足的问题,也同样配置了VGA分配器和AV分配器。

4.6 摄像切换控制

本案中高清视频会议系统除了配置有矩阵外还配有集控系统,可通过集控系统联动矩阵实现视频信号的切换,但这种方式因为不同摄像头行场扫描时间不同步,两幅画面之间会有4~5 s的黑场,这会令参会人员感到不舒服。为此特配置一套倍线特技切换器,这台倍线特技切换器功能非常强大,不仅能使2幅画面平缓过渡,有各种特技功能,还能将不同格式输入信号源转换成同一种格式的信号源输出,如可将1 024×768计算机信号,704×576DVD信号和1 920×1 080i摄像机信号都转成1 920×1 080p高清信号输出,并且具有画中画功能,画中画显示方式可由用户自定义。

摄像头信号进入控制室后通过一个分配器,一路给切换控制器,一路给矩阵。

4.7 视频系统原理图(图6)

5 高清视频系统设计注意事项

5.1 注意设备接口

与标清系统较为统一的复合视频接口和同轴线缆不同,高清设备的视频接口和传输线缆种类多,系统设备之间统一性差,有的用DVI,有的用HDMI,有的用HD-SDI,有的用YPb Pr,而且各种接口之间的转换设备非常昂贵。所以在设计时要特别注意各个设备的接口,尽量选择有统一接口的设备,如系统选择分量布线,那么系统中的设备尽量选具有分量接口的。

5.2 注意设备高清性能

很多设备都号称能达到高清,但它们能支持的格式不统一,有的支持1 080i,有的支持720p,有的支持1 080p,所以选择设备的时候要特别注意具体能达到什么性能指标。尤其在设计1 080p系统时,更要特别注意,很多设备只能支持到1 080i/720p。而且设备的哪个接口能支持到1 080p也要特别注意,很多液晶显示器都标注能支持到1 080p,但只有HDMI接口可以,分量接口不可以,只有极少数专业显示器的分量接口可支持1 080p。

5.3 注意视频信号监视

视频会议系统需要监看的信号很多,如摄像头信号、本端/远端信号、视频/双流信号、会议室正在播放的信号等,这是视频会议中非常重要的一个环节,但在设计初期往往会忽视这部分,造成工程后期才发现监视器数量不够或接口数量不够,所以设计时要充分考虑监视器数量和矩阵/分配器的接口数量。

6 小结

经过改造后的视频会议室图像显示效果很好,令用户感到非常满意,功能也很齐全,完全能满足用户召开各种会议的需求,是用户使用率最高的会议室。

摘要：以一个实际工程案例介绍如何将原有普通会议室改造成1080p高清视频会议室,如何设计高清视频系统,包括会议室如何布局、高清视频系统组成、布线方式选择、摄像头配置、显示器配置、信号切换系统配置以及高清视频系统设计中需要注意的问题。

民航视频会议系统 篇9

随着计算机信息技术和多媒体技术的迅速发展, 视频会议技术已经普及到了社会的各个领域, 包括政府、军队、企业、IT、电信、电力、教育、医疗、证券、金融、制造等。

视频会议系统的应用范围非常广泛, 可应用在网络视频会议、协同办公、在线培训、远程医疗、远程教育等各个方面。视频会议系统使用摄像机和话筒获取本场的图像和声音, 通过网络通信技术将图像、声音传到全国的各个会场, 使用大屏幕和音响得到远端会场同步的图像和声音, 完成参加会议的人员面对面沟通。视频会议系统也能通过传输计算机信号显示培训课件等信息, 实现在线培训的功能。减少不必要的出差的时间和费用, 在节能减排、低碳环保方面, 有着显著的优势和贡献。大大的节约了公司运营成本, 提高了沟通效率。

民航华北空管局老的视频会议室于2005年建成。现如今, 视频会议系统无论在生产运行还是办公培训上都已经成为民航系统不可或缺的一部分。但由于计算机信息技术和多媒体技术发展过快, 旧的会议系统在图像和声音的效果上都已很难满足人们的需求, 而且因为设备老化很容易出现故障。因此华北空管局于2012年决定在航管楼西配楼的四层新建一间视频会议室, 使用高清摄像头和高清投影仪等新型设备来实现高标准的视频会议。

2 视频会议系统组成

视频会议系统主要包括高清大屏幕显示系统、信号处理系统、电视电话会议系统、专业会议音频扩声系统、数字会议发言讨论系统、摄像语音跟踪系统、中央集中控制系统和会议声音录播系统等多种功能的不同子系统, 在中央集中控制系统支持下, 将计算机、大屏幕、音响、数字会议、摄像、窗帘、灯光等设备集成在一起, 通过无线触摸屏的简单操作, 为与会者提供图声并茂的各种会议资料与信息, 方便出席人员和参会领导决策, 同时在进行多方会议和大规模交流活动等诸多方面更具有高效、便捷性。

2.1 高清视频会议终端

高清已经成为当今市场的主流, 高清 (H.264, 30-60帧/秒, 画面上实现720P1280×720像素和1080P 1920×1080像素) 的分辨率使每个与会者感受到栩栩如生, 身临其境的图像效果。16:9宽屏视频输出, 可视面积增加33, 更加符合人眼观赏习惯。

新建会议室的视频会议终端选用了思科C20会议终端。C20高清视频终端, 外观小巧, 便于安装。并且C20具备了双向收发1080P高清的视频通信能力, 支持1080/720P高清视频, 20Khz宽频高保真音质, 高清双流, AES加密, 穿越防火墙等功能。

思科的C20高清终端通过一个部署简单、管理方便、易于使用的系统实现全高清1080p视频。无论是刚开始采用视频通讯, 还是实施大规模部署, 您都可以从C20上获得原本大型系统才有的性能。

思科的C20完全支持ITU-T和IETF标准, 同时也支持H.323和SIP等IP Voice信令协议, 最高呼叫带宽可达到6Mbps, 具有业界产品中支持范围最广的视音频协议标准。

思科的C20还支持标清分辨率下的16:9图形显示格式。相比较传统4:3图像显示格式, 16:9显示格式提供更宽广的视角, 更佳的图像体验。在384Kbps带宽下, 通过CISCO的C20, 用户即可实现相比较于传统4:3 CIF图像质量的较大提升。

综上所述, CISCO C20不仅仅提供清晰传神的1080P视频体验, 而且提供在各个带宽下的最佳图像质量。

2.2 专业会议扩音系统

高清的显示画面自然需要高标准的扩声系统, 新建会议室是以会议为主的厅堂内扩声, 所以应首先满足其语言扩声的高清晰度和可懂度, 使人声圆润、动听、真实自然、不易产生啸叫, 其次满足会议较大动态的多媒体演示的听音需求。因此, 扩声系统既要解决语言扩声的清晰度问题, 又要注重音乐重播的音色问题。

在会议室的四个角落安装的扬声器选用中, 我们采用贝塔斯瑞两分频音箱SH306。SH306的音质极富音乐性和高解晰力。2只主扬声器分别安装会议室投影幕的两侧, 分为左、右两个声道, 这种布置方式有着较高的声像一致性、传声增益、语言清晰度、声压和不易产生啸叫。

2.3 高清摄像机

新会议室两侧采用的是两台索尼EVI-HD7V高清摄像机。EVI-HD7V采用了单片1/3英寸200万像素的CMOS传感器, 可提供一流的图像性能, 可适应当今日益增长的全高清图像应用需求。平移/俯仰角度范围很宽, 平移/俯仰/缩放动作非常平顺, 非常适合在教堂、礼堂、课堂、会议室和音乐会等场所使用。

在会议室前侧使用的是Precision 1080P, Precision 1080P具有目前视频通信业界最佳的视频效果, 随时捕捉到传神的视频图像。

2.4 智能集中控制系统

中央集中控制系统是一套可以集对音视频播放系统、音视频切换系统、视频显示系统、音频扩声系统、会议采集系统、灯光采光系统、电源系统或周边环境系统等控制于一身的专业控制系统。

在该视频会议系统中采用了著名控制专家—AMX智能集中控制系统。AMX智能集中控制系统是一套美国品牌的产品和技术, 它代表着当前智能集中控制最先进的产品和技术之一。AMX智能集中控制系统有着强大的控制功能和高科技内涵, 而且它的界面非常友好、人性化正好适合了会议室的诸多要求。

2.5 寸触摸屏MVP-5150

高校视频课程制作探讨 篇10

1 视频课程呈现模式

视频课程呈现模式可分为讲师模式、无讲师模式和混合模式三种。讲师模式有一对一面授模式和实体课堂模式两种模式,无讲师模式有屏幕录制模式和电子黑板模式两种模式,混合模式则既有讲师模式又有无讲师模式。

1.1 讲师模式

1)一对一面授模式

一对一面授模式的视频里一般为教师近景图像,给学习者的感觉仿佛老师正坐在学生对面给学生讲课,而且是一对一授课。北京干部教育网的一门在线学习课程(见图1),该视频图像采用三画面显示模式。画面左上角为教师近景视频图像,画面左下角为教学课件目录,画面右面为授课PPT内容展示区。面授三画面显示的优点是,演示文稿直观,学习进度可以根据目录准确选择,还可以看到主讲人的动态视频。缺点是后期加工比较繁琐,需要把授课目录、教师视频和PPT一一对应。

2)实体课堂模式

实体课堂模式里的视频一般为教师的中景图像,学习者感觉仿佛置身在真实课堂里,跟同学们一起在听课。北京第二外国语学院自动录播教室录制的视频课程为教师实体课堂授课实景,视频里有教师讲课画面、板书画面和学生回答问题(见图2)。

面授模式与演讲模式制成的课程带给学习者的感受是有区别的,面授模式给学习者的感受像教师在一对一地给自己上课,演讲模式给学习者的感受是教师在课堂讲台前面对很多人,自己为其中之一。

1.2 无讲师模式

1)屏幕录制模式

屏幕录制模式简单来说是可以记录计算机桌面上的所有操作过程,包括光标的运动、选单的选择、打字和其他在屏幕上看得见的所有内容,图3的光标在右下方的选单“添加数据标签”上,这样方便学习者一步一步地跟着视频学习操作。

目前,有许多录屏软件不但可以录制屏幕或PPT,还可以同时录制声音和摄像机的视频图像,即摄像机画面以画中画形式嵌入到屏幕录制或PPT录制的主视频中,这样最后完成的视频课程中既有教师的画面又有授课内容画面。另外,某些软件还可以自动放大鼠标点击的画面,这样观众就可以就清晰地看到输入的文字或所做的各种动作,这种局部自动放大功能适于计算机软件操作类的教学应用。

2)电子黑板模式———可汗学院

电子黑板模式即可汗学院老师教学的模式。老师讲课时使用一块触控面板,一边讲课一边在触控板上书写,计算机上相应的软件可以记录老师在触控板上书写的东西和语音讲解内容,进而生成视频课程。图4为可汗学院公开课———“金融学”。这种电子黑板模式跟传统教室老师边讲边在黑板上书写一样,学习者的思路跟随着老师的语言和书写动作前行,引导学习者与老师一同思考,如同小时候在学校学习的感觉,十分亲切。可汗学院最初的视频课程是萨尔曼·可汗在2006年用价值25美元的耳麦和200美元的桌面录像软件、80美元的手写板,以及免费的绘图软件制作的,可见电子黑板模式设备和费用投入都少。可汗学院现在已拥有五千多万在线学生。

电子黑板拍摄和录屏模式常用于表现数学、物理、化学、天文学、历史、生物、金融以及计算机等需要推理演算或鼠标动作的视频课程。这种方式能够针对不同学习群体的特点,设计课程讲解及呈现方式,选择不同的视频课程拍摄模式,达到更好的教学效果。

2 视频课程拍摄场景

视频课程除拍摄方式不同外,其拍摄背景场地也各有不同。有些视频课程背景随课程节奏而变化,视觉感官和艺术性十足;有些背景是普通教室的黑板———视频课程只是实体课堂的记录。视频课程拍摄场景大致可分为现实场景和虚拟背景。

2.1 现实场景

实景课堂视频多数是在室内教学课堂、办公室、演播厅或剧场拍摄,少数在室外场景拍摄。多数老师希望在熟悉的环境拍摄视频课程,因为日常授课面对着学生能够缓解面对镜头的紧张感。但是实景课堂拍摄缺点比较多,首先是教室空间小,不便于安放设备;其次室内自然光线往往达不到摄像机要求的照度,拍出的视频画面比较粗糙。因此,网上很多视频课程都是在演播厅或录播教室拍摄的,比如著名的哈佛大学“公平”公开课是在桑德斯剧场拍摄完成的。在Coursera、ed X上也能见到许多国外视频课程是教授在办公室里使用小型(家用)摄像机完成的。

2.2 虚拟场景

虚拟演播技术是视频技术与现代计算机技术结合的产物,它是通过计算机图形图像处理技术与传统的色键技术集合起来形成的。电视里常见的“天气预报”主持人站在地图前指点播报各地气象情况,凤凰台“有报天天读报”主持人与其背后报纸和运动的火车在一起的画面等都是使用虚拟演播技术实现的。虚拟演播技术实现了摄像机拍摄的真实图像与计算机预先生成的二维或三维背景结合,产生的视觉效果是人物置身于背景中的组合画面,有效避免了不真实、不自然的感觉,大大丰富了视频课程场景。

北京第二外国语学院2014年6月在“微党课”拍摄比赛中就采用了一种简单虚拟演播技术,只用一台高清摄像机和一台虚拟演播服务器完成了19个视频课程的拍摄,见图5虚拟合成场景。

单机位虚拟场景课程拍摄现场(见图6),画面左边的屏幕上显示的是教师授课PPT,画面中间教师站在绿背景前面,画面右边的屏幕上显示的是单机位虚拟场景课程即时视频。这种单机位虚拟演播,需要在拍摄前选定适合的三维背景,调整好人、摄像机机位与背景比例和透视关系。这种虚拟技术在拍摄时摄像机不能运动,即不能做镜头的推、摇、移等运动,但是运用计算机软件可以模拟出摄像机镜头的推、摇、移等动作,并可做出画面变换时的淡入、淡出、切入、切出等各种特殊效果,同时也可以加入课程相应的文字、动画、视频等内容,“微党课”比赛完成后即生成完整的、适合播出的流媒体文件。如果有足够的时间,可以根据不同课程制作不同的二维、三维背景,这样每个视频课程都会有符合各自风格的课程背景,而不是像实景课堂那样背景始终不变,千篇一律。

视频课程现实场景与虚拟演播相比,现实场景比较简洁、单一,优点是真实,缺点是枯燥没有变化。而虚拟演播优点是可以实现真实演播室无法实现的效果,可以实现一课一背景,缺点是需要一次性投入虚拟演播服务器、虚拟演播软件购置费。另外,虚拟技术对场地的环境和教师的着装都有其特殊要求,比如老师着装不能亮闪闪的,不能跟抠图的背景色彩接近(现在常用绿色作为抠图背景,避免欧美老师蓝色眼睛的问题),拍摄区域不能有反光的物体,否则也会被抠掉,拍摄时灯光布置要精心调整才能保证抠像与虚拟背景的合成效果。

3 课件制作工具

课件是视频课程的组成部分,课件的创作不但要求能够精确地传授知识,还要做到生动有趣,互动性强。课件创作工具多种多样,有的课件创作工具简单易学,备有丰富模板,有的可以做到“所见即所得”,有的可以支持多个教师在多地共同完成课件的创作等等。课件创作工具可以分为云端和本地两大类。

3.1 云端创作工具

云端课件创作工具不需要在本地计算机上安装任何软件,能够上网使用浏览器就可以完成课件的创作。比如Prezi———基于互联网演示文稿制作软件,Prezi支持多人在线创建编辑,也支持离线编辑制作和演示。在Prezi中可以插入各种图片、视频、PDF等素材,该网站有大量的模板供参考,它采用故事板(storyboard)格式,画面可以左右平移,随意缩放,整个演示无缝、平滑,给观众视觉丰富、流畅、精彩。

云端课件创作工具的优点是不用安装,不用更新软件,另外,还可以与远在地球另一边的人合作共同创作课件,而且云端创作工具不限任何操作系统;缺点是必须要联网才能工作。

3.2 本地创作工具

本地创作工具需要安装在计算机上,而且需要不断交费升级。有的本地创作工具比较简单易学,有的比较复杂,需要经过一定时间的培训才能使用。复杂的创作工具有丰富的人物角色,有灵活的测试评估,有可选择的互动功能,测试评估,有基于Mirosoft Office Power Point的Articulate Studio 13,Adobe Presenter 11,i Spring Suite插件式快速创作工具,有Authorware,Articulate Stroyline。本地创作工具主要的优点是不需要联网就能创作,而且,它们还有非常丰富的功能。缺点是,这类工具比较复杂,需要事先学习和培训,并且这类本地创作工具不支持与其他用户进行协作。

在课件创作时,如果课件制作需要一个团队协作完成,而且队员遍布各地,建议选择云端创作工具;如果有比较好的软件操作基础,又有课件创作能力,那么可以选择本地创作工具。

4 视频课程后期制作

视频课程后期制作包括视频课程剪辑(即组接镜头),视频课程包装(即镜头的切入、切出、淡入、淡出等和动画、3D演示等),外挂字幕三部分。

一个视频课程相当于一部微型电影,前面探讨了拍摄模式和拍摄场景,下面讨论视频课程后期的制作。视频课程制作过程从始至终都需要教师的深度参与,教师在拍摄前首先要准备好需要录制的教学内容,制作相关PPT或展示的内容,拍摄完毕还要观看拍摄内容,要与视频剪辑人员一起讨论视频课程的删除、剪辑和补录等工作。视频课程的后期制作时间根据复杂程度,有长有短。2013年9月23日,在Ed X上线的北京大学《二十世纪西方音乐》,其视频长度与制作工作量之比为1∶100;北京大学陈江老师自讲、自录了《电子线路》,并亲自做了各种美化工作,据报道该视频长度与制作工作量之比是1∶50;而北京大学李晓明老师的《人群与网络》视频课程里只有少数镜头是教师授课画面,多数为文字、图像PPT等信息,其视频课程时间与工作时间比是1∶5。

4.1 视频课程剪辑

好的视频课程应遵循教学规律和镜头语言规律。视频课程是要用画面语言真实地记录和反映课堂教学的全过程,在画面的选择上既要符合教学的需要,达到促进思考的目的;也要服从画面编辑的内在规律[2],把空间、镜头、声音等有机地组织起来,制作出教学内容丰富的视频课程。视频课程主要是突出教师授课内容,保持教学原貌。视频后期剪辑加工就是要根据课堂授课进度和教学视角适时加入相应视频、PPT、文字、图片、动画,补录或用其他画面填补不理想的画面,诸如Mooc和微课这种短小的视频课程还需要剪辑师去掉老师的口头禅以及一些繁琐、拖沓、重复的内容。课堂视频画面的切换要遵循教学规律,服从教学内容的表现,符合学习者的学习习惯,也就是要依据教师的声音、动作、情绪和课堂节奏来变换镜头,比如当教师讲授新的知识点和重点、难点时,这时应把握时机适时切换到相应画面,把观众的注意力引导到教师的课件、板书、演示实验等细节上来;画面上文字、图表的停留时间应以观众阅读完为宜,可根据教师授课进度而适当加长文字、图表等画面的停留时间。全景、中景、近景、学生画面等变换时应依据动作进行镜头切换,比如老师授课中头的摆动、手势的起落、学生起立回答问题等都可以作为镜头切换的契机[3],剪辑完成后的视频课程应该平滑流畅、节奏合理,使得教学创意与人文创新并存,让学习成为一种享受。

4.2 视频课程包装

想要制作出的视频课程更具观看性和艺术性就要在视频课程里加入动画和特效以及三维效果等,这些需要使用相应的视频制作软件完成。专业版视频制作软件有Adobe公司的Premier,Canopus公司的Edius,Ulead公司的Media Studio Pro,Adobe公司的Adobe After Effects;中级版视频制作软件有如Corel公司的Video Studio Pro(中文名为“会声会影”);也有平民化的视频制作软件,微软公司的Windows Movie Marker和苹果公司的i Movie也可以做简单的视频制作,例如添加视频效果、制作视频标题、添加字幕等。

Premier提供了采集、剪辑、调色、美化音频、字幕添加、输出、DVD刻录的一整套流程,有较好的兼容性,且可以与本公司After Effects相互协作。目前这款软件广泛应用于广告制作和电视节目制作中。Edius提供了实时、多轨道、多格式混编、合成、色键、字幕和时间线输出等功能[4],专为广播和后期制作环境而设计。Media Studio Pro影片捕捉、剪辑、绘图、动画及音频编辑五大模块,适合大部分初中期的视频制作工作。会声会影操作简单,其影片的制作向导模式,使得初学者也能在向导模式的引导下轻松制作出专业级的视频作品。

i Movie可以编辑4K视频,可以自定视频主题,包括新闻、公告等。整个剪辑过程只需简单的拖拽动作就能完成,十分方便,适合剪辑制作家庭电影。Windows Movie Marker可以组合镜头、声音,加入镜头切换的特效,只要将镜头片段拖入即可,操作简单,适合家用摄像后的一些小规模视音频处理。

国家公开课和Mooc等都要求教师所有语言都以文字形式出现在屏幕下方,制作字幕SRT文件有TimeMachine(时间机器)和Srt Sub Maker(简单字幕制作器),它们都支持多种字幕格式,并具有设定反应时间功能,解决人为反应滞后的问题,保证字幕与视频的同步性[5]。

视频课程包装可加入有助于理解讲授内容的视频、动画、文字和增加趣味性的特殊效果外,还应根据不同提交平台的要求加入相应的片头、片尾,这样视频课程才能最终成为产品。比如Coursera平台要求上线的视频课程片头、片尾不得超过4 s;教育部公布的“公开课视频制作标准”规定片头长度不能超过10 s,要求包含学校LOGO、课程名称、讲次、主讲教师姓名、专业技术职务、单位等信息,片尾包括版权单位、制作单位、录制时间等信息[6]。

面对视频课程课时多、工作繁杂、制作时间短、质量参差不齐等困难,应根据不同类型的课程摸索出一套适合的表现方法,变无序为有序,使得工作流程化,流程规范化,从而保证视频课程拍摄工作有条不紊地进行。

好的视频课程首先是学校教育教学水平的展示,其次也是拍摄制作团队技术实力的体现,缺一不可,各高校要重视课程团队建设,做好服务工作,才能创造出优秀的视频课程。

摘要：随着近几年网络视频课程的快速增长,视频课程给实体课堂教学带来了巨大影响。为此,教育部针对高校视频课程建设需要出台了多个视频课程建设意见。从视频课程的拍摄模式、拍摄场景和制作技术等方面探讨国内外视频课程的制作要素,旨在通过分析研究国内外视频课程的呈现模式、拍摄场景、课件创作工具和视频课程后期编辑等方面,对高校视频课程的建设工作起到积极的促进作用。

关键词：视频课程,拍摄,视频制作

参考文献

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立体3D视频后期制作 篇11

这其中，首先需要做的是对立体素材进行立体校正，立体校正的主要作用是对前期拍摄时候的误差进行调节，在调节完毕之后，则进入常规的剪辑阶段，立体剪辑和传统的二维剪辑在本质上没有区别，只是需要在剪辑的时候需要注意几点要求，这也会在之后的章节中有所说明。

同时，剪辑和特效应由不同的工作组完成，以提高工作效率，在制作字幕的时候，需要将字幕做出一定的视差，以符合3D观影的需要，特效的制作稍微复杂，因为需要考虑到虚实结合的问题，不能仅仅以传统方式把虚拟画面合在实拍的物体里，还需要考虑到虚部和实部的空间位置以及立体感的一致，这也将在后边的章节进行说明。

3D后期调色和校正流程

获取了前期拍摄的3D素材之后，接下来要做的就是3D的后期调色和校正。

首先第一步需要完成的是对帧。一般来说，帧同步是在拍摄的时候需要完成的工作，可是为了保险起见，再次确认一下左右素材的帧同步可以避免之后很多不该出现的问题，校正帧同步的方法可以是看画面的动作同步，或者是看音频同步。校准了左右素材的同步问题之后，就进入了下一个校准阶段。

从流程上说，调色是应该在帧同步之后首先需要完成的，但是由于处理机的限制，也有先做粗剪，再回套精简，再调色的方法，以下介绍的是当后期处理由多人多部门共同完成的时候的一般流程，这个流程需要将左右画面重叠在一起，并且降低其中一张画面的透明度，使人能够看到左右两幅画面的视差，这时候注意观察观察画面各种，可以发现许多有趣的现象。

比如两张画面的色彩有偏差，或者存在不应该出现的垂直视差等，如此一来，校正就成了在剪辑之前必须完成的事情。参考的校正流程如下：

如上图所示，调色是拿到3D立体素材之后，需要做的第一件事。因为如果两个画面存在较大的色差的话，在进行垂直视差等调节的时候，有些步骤会受到干扰，特别是有一些3D插件能够实现自动垂直视差校正的情况下，色差能让这些插件的算法产生较大误差。

调色之后，是对画面的垂直视差进行初步的调节，垂直视差的调整应把画面的零视差面放在画面中心之后，再对垂直视差进行调整。

调整了中心部分的垂直视差之后，可能会发现左右画面的物体大小不同，这是因为在前期拍摄的时候两台摄像机出现了一前一后的现在，这时候就要对其中一张画面进行放大缩小，来匹配另外一张画面。

在匹配了画面大小之后，再观察左右画面的视差，可能会出现画面部分区域的垂直视差大，而另外一部分区域垂直视差小，这是因为两幅画面在前期拍摄的时候，摄像机存在侧旋误差的缘故。这时候要调整画面旋转，来消除此类的误差。

除此之外，拍摄的时候有可能会出现一眼画面进光斑，另一眼没有光斑的情况，或光反射面颜色不统一等。这时候就需要后期进行擦光。擦光的方式可以是固定镜头的替换，颜色的替换，或者是位移的跟踪替换。后者需要特殊的软件支持。

最后，还有一些前期拍摄的误差是后期无法调整或者技术难度很大的，比如两台摄像机的参数不统一导致的各种问题：焦点不统一、感光度不统一、光圈不统一、帧不同步等。所以这些在前期的时候要特别注意，一定要保证两台摄像机的参数一致。

3D立体剪辑和特效

3D立体剪辑基本按照剧本要求或者演播流程来进行，一般来说，3D剪辑可以使用集合程度很高的专门3D后期制作软件，比如Quantel、Mistika等，或者使用一些后期软件的专门3D插件，再或者也可以用一些传统的剪辑软件来实现，比如Final Cut Pro、Avid、Premiere、Edius等。

在剪辑的时候，将调整好的两路轨道绑定，作为一个机位的素材，之后便可以按照传统的剪辑方法来进行剪辑。只是在剪辑技巧上，需要注意一些事项：

保持立体感的一致

这有两种解释，第一种解释是需要保持视差的基本统一。比如不可上一个镜头的最大负视差是-10，下一个镜头就全是正视差的情况。视差和空间感的过度跳跃会引起视觉疲劳，长期观看会产生恶心呕吐的感觉。第二种解释就是物景位置的统一。一般来说，在从大景切换到小景的时候，人或物的立体感有所加强，人眼是可以接受的，但是如果同一场景里，人物在大景别的立体感反倒比小景别的强，这种立体感就会让观众诟病，还有一种情况就是相似景别切换的时候，立体感忽强忽弱，也会让剪辑看起来很乱，影片的立体感会受到观众诟病。

剪辑节奏

3D的剪辑节奏应该比2D的时候相对慢和平稳。并且应避免一些能引起人眼不舒适的剪辑方法。

比如在挑选素材的时候，如果出现强烈晃动的镜头，或者是移动速度过快的镜头，都应该尽量回避，用一些平稳的移动镜头来代替，但是如果实在无法代替，则应该缩短这个镜头的时间，保证观众既能清楚地看到又不至于看太久而出现眩晕感。

又比如，有些剪辑师为了突出氛围，用一组快速切换的特写镜头来表现某种情绪，每个镜头的出现时间不超过0.5秒，这时候在3D剪辑里就要尤其注意，如果需要运用这种技法，则前期拍摄的时候则应当选择立体效果较弱的拍摄方式，方便后期的快速剪辑，如果恰巧前期用了常规的立体拍摄手法，则后期可能不再适用这样快速切换的剪辑方法。

立体效果的节奏

这一点和剪辑节奏有关联，或可成为立体感节奏。一部3D微电影、3D广告片等，一定会有想要表现的让观众为之动容的立体效果，比如《阿凡达》注重流光溢彩的画面，庞大的全景场面；《里约大冒险》则有一些绚丽热闹的景物和天空翱翔的镜头，这些镜头为整部影片加分不少，除了这些特殊的镜头以外，大部分的镜头还是关于对话、人物动作的。这时候就要掌握好立体感的节奏，在需要夸张表现这种立体感的时候，可以用一些比较大胆的3D镜头，但是这样的镜头不能常常出现，一般来说10-15分钟出现一次，每次出现的时候不超过30秒为宜，除此之外的3D镜头，应该是相对平稳和保守的。这样能够舒缓人眼的压力，又能保证整部影片有较好的3D视觉体验。

除此之外，3D特效、虚实结合也是3D影像的一个重要组成部分。比如《变形金刚3》或《蓝精灵》这类影片，除了拍摄真实世界以外，还有大部分的跟踪匹配技术。这类技术的基本概念是在人或物身上打跟踪点，在摄像机获取到所要跟踪的画面之后，用虚拟素材来匹配这一段素材，后期做特效的时候，也会因为要求深度一致，而大量使用这样的技术。在这里不做详细介绍了。

至此为止，我们已经大致的介绍了3D制作技术上的一些基本流程，由于3D技术的不断跟新，有一些过程已经在逐渐的被机器和软件整合，人工的所需要做的事情也越来越趋向于艺术的范畴，这是一个可喜的现象。我们的3D知识讲到此，在接下来的就是要靠各位将这些基础知识逐步运用到实践中去，从实践中寻找3D更多的乐趣。如果有新的尝试和发现，也欢迎各位的分享。

视频制作系统 篇12

视频会议是视频传输技术的一种广泛应用,其通过对近端音频源和视频源的采集、编码、压缩,以及在远端对视频信号的解压缩、反编码和还原,达到远距离视频通话的目的,提升了办公效率,节省了办公成本。由于视频会议的多种优点,国家大力倡导在传统会议中进一步普及视频会议。国家电网公司积极响应号召,鼓励在日常办公中提高视频会议所占的比率,争取到2015年底在公司的所有三级会议中,视频会议的比率达到50%以上。国家电网公司从2013年开始建立一体化电视电话会议系统,以期将所有通道下的视频会议系统资源进行整合,形成资源池,进行统一调配和管理。视频会议系统正在成为电力保障的重要支撑力量[1]。

然而随着公司信息化的发展,信息系统对于通道带宽的要求也日趋加大,许多重要的信息系统,如数据中心、海量平台、非结构化平台、地理信息系统等都占用了大量带宽。而视频编码技术基于码率控制理论,带宽严重影响了视频传输的稳定性和可靠性[2]。如何提高视频传输的质量成为目前国际和国内研究的重点。

近年来,越来越多的研究表明基于兴趣区域的视频编码能显著提升视频的质量,但是在普通视频中,人眼的关注点很难定位,兴趣区域也很难标注,这就严重阻碍了基于兴趣区域视频编码的广泛应用。

通过分析,大量视频会议的视频场景都是以固定人物作为前景[3],或者按照既定剧本进行镜头的切换,背景变化不大或呈固定模式,会议参与人的视觉关注点集中在前景人物,视觉的兴趣区域比较固定或者可以简单预测,这就为基于兴趣区域的视频编码提供了有利条件。

本文提出了一种基于兴趣区域的整体视觉质量优化算法,对于视觉图像的兴趣区域和非兴趣区域,该算法按照视频编码的码率控制和率失真等理论,计算为兴趣区域和非兴趣区域分配的码率,以达到最佳的视频质量。

1 兴趣区域编码技术

为了对视频编码的质量进行评定,国际上通用的客观指标体系主要有2类:全参考(full-reference)指标和非全参考(reduced-reference)指标。全参考指标由于其良好的指证特性,被广泛应用,在全参考指标体系中,应用最多的是峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)指标和结构相似性指标(Structural Similarity Index Measurement,SSIM),这2类指标都被用作H.264标准的参考指标[4]。

SSIM是更加接近人类视觉评判标准的指标,SSIM理论参照人类视觉系统(Human Visual System,HVS),比较编码后图像,即残差图像和原始图像的结构信息,结构信息更加接近原始图像,则有更高的图像质量。SSIM矩阵通过比较原始图像和残差图像对应像素的空间相关性,计算出残差图像与原始图像的差距,即可得出残差图像的质量。

SSIM指标有3个参数:亮度相关性l,对比度相关性c以及结构相关性s。假设x={xi|i=1,2,3…N}和是2个有限长度的信号,并互相对应;μx和μv是x和y的平均值,σx2和σy2是x和y的方差,σxσy是x和y的协方差,σxy是x和y的标准差,则有

式中,C1、C2和C3是引入的3个常量,用于避免在低亮度或者低对比度条件下的结构失真,这3个常量有如下的关系:

式中,K1和K2是小于等于1的常数,L为常数,视频编码块大小为8×8的矩阵,SSIM的最大值为1,最小值为0,SSIM越大,表明图像的质量越好。

近年来,参考人类生理特征[5],在SSIM中引入了基于人类视觉系统的编码技术,特别是根据人类视觉特性的兴趣区域(Region of Interest,ROI)编码,为视频编码质量的提升提供了另一条重要途径。

兴趣区域编码是在视觉图像中选取人眼关注的兴趣区域,并在总码率保持不变的情况下,为兴趣区域和非兴趣区域分配相应的码率,使人眼感兴趣区域的视频质量大幅提升,以期提高图像的整体质量。

2 基于兴趣区域的整体视觉质量优化算法

单纯的为兴趣区域分配高码率,而减少非兴趣区域的码率,不一定能带来SSIM的提升。于是目前大部分的研究都针对于如何使用率失真理论,分配兴趣区域和非兴趣区域的码率。但是这种研究忽略了一个重要因素[6],即兴趣区域的视觉质量能在多大程度上影响整体视频帧的视觉质量。

选取7个标准化图像格式(Common Intermediate Format,CIF)序列进行测试,用来研究图像整体质量和兴趣区域(ROI)与非兴趣区域(nonROI)质量差之间的关系,这7个序列分别为:News,Paris,Mother_daughter,Foreman,Akiyo,Salesma,Deadline。在每个序列中,选取了8个兴趣区域,每个兴趣区域都采用固定的量化步长进行编码,从而得到兴趣区域的结构相似性指标KSSIM ROI值。然后通过调整非兴趣区域的量化步长,得到不同的KSSIM non-ROI值,从而得到整体视觉质量和ROI/nonROI的视觉质量差之间的关系(见图1)。

图1 整体视觉质量和兴趣区域与非兴趣区域质量差之间的关系Fig.1 Relation between overall visual quality and visual quality difference of ROI/non-ROI

参照文献[7]提出单刺激连续质量评价法(Single Stimulus Continuous Quality Evaluation,SSCQE)理论,本文也按照0~100对视频质量进行主观打分,可以看出一开始,视频质量随着KSSIM ROI–KSSIM non-ROI的增加而增加,到达最高点就开始随着KSSIM ROI–KSSIM non-ROII的增加而减小。该关系可用如下公式进行表示:

式中,QOVQ代表整体视觉质量,A、B和C分别为模型参数[8]。

由于存在如下约束条件,R代表码率,则:

式中,RROI代表兴趣区域占用码率,Rnon-ROI代表非兴趣区域占用码率。

因此以上问题可以使用拉格朗日最大值法进行求解,即拉格朗日函数J存在max(J):

然后对以上7组CIF序列进行测试,得到SSIM和量化步长Q的关系,ROI和non-ROI的SSIM-Q曲线拟合情况如图2所示。

图2 ROI和non-ROI的KSSIM-Q曲线拟合情况Fig.2 SSIM-Q model curve fitting for both ROI and non-ROI

SSIM和量化步长存在线性关系,可表示为:

式中,Q为量化步长,m和n是模型参数。

而量化步长Q和码率R之间存在二次关系,即:

式中,S1和S2是模型参数,通过解以上方程,可以得到:

所以可以得到函数:

将KSSIM用R来替换,可以得到拉格朗日函数公式:

式中,QOVQ(RROI,Rnon-ROI)代表以RROI和Rnon-ROI为变量的函数QOVQ。

兴趣区域和非兴趣区域的码率分配问题可以通过解如下方程得到:

以上方程可以通过迭代的方法进行求解。

3 整体视觉质量优化算法的实验验证

选取5个CIF序列,对以上提出的基于兴趣区域的整体视觉质量优化算法进行测试。选取H.264参考软件,版本号为JM10.0,测试序列使用的是集成性能原件(Integrated Performance Primitives,IPP)(一个帧内编码接2个前预测帧编码)格式,开启了率失真优化(Rate Distortion Optimization,RDO),使用了3个参考帧。为了减少实验的复杂度,本实验中的兴趣区域是手动添加的,并使用了SSCQE的方法进行打分,主观视觉质量测试评分见表1所列。

表1 主观视觉质量测试评分Tab.1 Subjective visual quality testing results

通过表1可以看出,采用优化算法编码的视频质量比原始算法有了显著提升。而主观质量也可从如下2个对比图中看出。序列Deadline的原算法和优化算法之间的对比如图3所示。序列Foreman的原算法和优化算法之间的对比如图4所示。可以看出,使用了基于兴趣区域的整体质量优化算法,视觉质量有了明显的提升。

图3 序列Deadline的原算法和优化算法之间的对比Fig.3 Comparison between original and optimization algorithm of sequence Deadline

图4 序列Foreman的原算法和优化算法之间的对比Fig.4 Comparison between original and optimization algorithm of sequence Foreman

4 结语

本文提出了一种基于兴趣区域的整体视觉质量优化算法,并通过一系列的实验进行验证,表明优化算法能使视频质量在固定码率下,主观和客观上都能得到大幅度的提升。

而视频会议是一个固定兴趣区域的视频模式,可以通过固定定位或编辑剧本的方法标注兴趣区域,利用该优化算法提高视觉质量。在视频带宽被大量占用时,该优化算法能够保证视频会议在不中断的情况下以更好的质量进行播放,保证了视频的可靠性和稳定性。在国家电网公司大力推进视频会议、精简会议模式的要求下,进一步为电力系统的稳定运行提供保证。

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