目录

第一章   需求分析

第二章   方案概述

2.1  主机外观（摄像机、演播主机二合一）

2.2  设备连接及布局

2.3  应用场景

2.4  核心功能

2.4.1  功能特色

2.4.2  与类似方案对比

第三章   子系统介绍

3.1  一体化演播室主机（摄像机、主机二合一）

3.1.1  产品外观

3.1.2  产品规格

3.1.3  内置虚拟演播室软件系统

3.2  导播键盘（选配）

3.3  采访话筒（选配）

3.4  演播室控制桌（选配）

3.5  双屏幕提词器（选配）

3.6  提词电脑（兼视频非编工作站）

3.7  视讯发布平台（选配）

3.8  资源云平台（选配）

第四章   方案清单

4.1  安装效果示意图

第一章  需求分析

随着视频直播概念的兴起、技术的发展，学校内诞生了一些新的视频直播需求，例如：校领导讲话、家长会、专题讲座、考试答案讲解等场景。

目前，大多数学校已经建成稳定可靠的校内局域网；每个班级也都配备了教学多媒体平台（电脑），具有观看网络直播的基本条件。而且，许多学校有专门的广播站，可以快速的改造为演播室。所以，其实学校已经具备建设校内演播/直播系统的基本条件。

教育市场需要一套易于操作、易于学习、用途广泛的校内演播/直播设备，所以我司推出以下方案：

第二章  方案概述

本方案的核心是“利用1台机器，完成校园电视台的摄像、录制、绿幕抠像、直播等功能”。

本系统目前是业内集成度最高、功能最为完善的校园演播系统，系统具备高清摄像机、视频抠像、流媒体直播、视频录制等功能，还集成了数字特技切换台、多屏预监、调音台、字幕机、内录、流媒体推送、流媒体接入、流媒体预监等电视台常见的功能模块，因此，基于虚拟演播室系统，再辅以简单的几项设备，即可实现一个功能完整的电视台系统配置。

2.1    主机外观（摄像机、演播主机二合一）

2.2    设备连接及布局

整套系统只需1台主机（集成云台摄像机+演播室主机）和一块显示屏。在有需要时，可加设1~3台无线摄像机、麦克风充电宝等，如下图所示：

产品布局示意图

实物图

2.3    应用场景

Ø  制作校园新闻节目

以虚拟演播室为核心的校园电视台系统既可以基于蓝箱（绿箱）演播室拍摄，也可以基于任何实景采用虚实结合、虚拟植入的方式拍摄，因此可广泛应用于各种校园活动、校园新闻等视频节目制作。

Ø  搭建临时直播间

系统的搭建无需布线和施工，临时搭建仅需10分钟，可以应付大多数的校内直播需求。

Ø  校运会、读书节等外景拍摄

拓展无线摄像机示意图

系统可以外接无人机、无线摄像机，支持外挂充电宝、wifi网卡、4G网卡等外设，实现外景拍摄，足够应对一般的校运会、校园文艺晚会等。

2.4    核心功能

1、装置自带云台摄像机，在不需要外接摄像机的情况下，单机就可以进行画面拍摄、导播、录制、直播、虚拟背景抠像、画面拼接等操作。单机就可以实现虚拟演播室系统。

2、可以通过外接的USB无线网卡，连接多台无线摄像机，再通过IP网络拉取摄像机的流媒体画面并进行云台控制，从而组成“不需要录播主机的”无线录播系统。

3、可以外接市面上标准的便携式触摸屏，方便地对主机和软件进行控制。

4、可以在操作系统中安装提词器软件，并外接一块题词屏幕，方便在录制的过程中为拍摄者提供词稿。

2.4.1 功能特色

Ø  单机即可实现虚拟演播室，无需外接主机

装置自带云台摄像机，在不需要外接摄像机的情况下，单机就可以进行画面拍摄、导播、录制、直播、虚拟背景抠像、画面拼接等操作。单机就可以实现虚拟演播室系统。

Ø  兼容视频会议软件

可以安装并运行ZOOM、钉钉、企业微信等市面上常见的视频会议软件。

Ø  可以外接触摸屏

可以外接市面上标准的便携式触摸屏，方便地对主机和软件进行控制。

Ø  可以外接提词器

可以自行在操作系统中安装提词器软件，并外接一块题词屏幕，方便在录制的过程中为拍摄者提供词稿。

Ø  可以组成无线便携式录播系统

可以通过外接的USB无线网卡，连接多台无线摄像机，再通过IP网络拉取摄像机的流媒体画面并进行云台控制，从而组成“不需要录播主机的”无线录播系统。

2.4.2 与类似方案对比

现行的民用级直播录播系统有以下二种：

Ø  普通分体式演播室系统

图片1现有的演播室系统方案

现有的演播室系统主要是依靠1台X86服务器架构的演播室主机，在主机内加装视频采集卡、蓝绿色键抠像系统、导播直播软件。核心信号传输逻辑是：

1、      通过视频采集卡采集高清摄像机的画面。

2、      通过PCIE插槽与服务器主板通讯，并由色键抠像系统调取画面流。

3、      通过内置的导播、直播软件将画面流进行编码，并以流媒体的形式推送到第三方直播流媒体服务器。

这样的核心使用逻辑带来两个问题：

1、蓝/绿色键的抠像系统、导播直播软件将消耗服务器的CPU、GPU资源，使得服务器成本、能耗居高不下。

2、高清摄像机是外置的，所以存在采集卡成本、布线成本、安装成本。

本专利与此类演播室方案最大的差别在于以下两点：

1、使用内置mini-pcie编解码加速卡，将抠像、编码、解码等压力从CPU/GPU转移到编解码加速卡。于是可以不采用服务器级别的架构，使得整机小巧玲珑，功耗、成本都比较低。

2、不需要外置摄像机，摄像机和电动云台装置利用内置USB3.0线路集成到机身上。

Ø无线便携式录播系统

图片2现有的无线便携式录播系统方案

现有的无线便携式录播系统主要是以WIFI-AP模块作为组网核心，生成WIFI热点基站，各路无线摄像机通过WIFI网络接入，再通过主机内置的交换机模块，将内置ARM主板的有线网络模块和无线AP模块相连，从而在物理层和数据链路层上实现ARM主板和无线摄像机的组网。

然后，在ARM芯片上运行嵌入式linux系统，通过内置的导播、直播软件，调用编解码芯片对无线摄像机的流媒体进行解码和渲染，将软件画面输出到机身自带的触摸屏。

这样的核心使用逻辑带来两个问题：

1、无线摄像机内本身是具有AP模块的，每个无线摄像机都可以是WIFI热点基站。从理论上讲，这套方案只需要有1个WIFI热点基站，其余设备均为接入点即可。而这类型方案实际上大大增加了WIFI组网的成本。

2、每台无线摄像机本身就是一台小型的ARM计算机，一般都具有流媒体编码、直播、录制的功能。但是现有方案则将其画面全部对接到便携式录播主机上再进行统一录制和控制，从而在硬件配置上多了一台昂贵的录播主机，增加了用户的成本。

本专利与此类无线便携式录播系统方案最大的差别在于以下两点：

1、本专利可外接廉价的USB-WIFI网卡，作为接入点与无线摄像机进行WIFI组网。

2、本专利不需要外接录播主机了。在此应用场景下，本专利可以理解为录播主机和摄像机的集成产品，直接节省了一台录播主机的成本。

第三章  子系统介绍

3.1    一体化演播室主机（摄像机、主机二合一）

3.1.1 产品外观

3.1.2 产品规格

3.1.3 内置虚拟演播室软件系统

虚拟演播系统是一套集直播、采集、录像、制作于一体的，全能化广播级导播系统，适合于专业场合的采、录、播，便携性与高端配置提高了本身的操作表现，可靠的内部结构不仅是网络与影视领域上的首选，并且还能满足高标准视频课件的需要。

本虚拟演播室系统除了具备虚拟演播室系统必备的多路视频加载、视频背景抠像、字幕叠加、图形叠加、台标叠加、素材库管理外，还集成了特技切换、多屏预监、调音台、多通道录制、多路流媒体推送、流媒体接入、流媒体预监等演播室常见的功能模块，因此，基于虚拟演播室系统，再辅以简单的几项设备，即可实现一个功能完整的演播室系统配置。

3.2    导播键盘（选配）

支持导播模式、跟踪模式及录播模式的手动和自动切换

支持直播、录制、启动、停止控制

支持12路导播画面，12路备播画面切换

支持淡入淡出、画中画、多分屏等多种特技

支持字幕、台标的进入和退出按键控制

支持画面特切、硬切以及专业级T型推杆控制备播画面切换

支持音量控制

键位根据功能不同有不同的亮灯显示

内嵌预置位按钮供摄像机镜头切换

提供云台四维操纵杆控制云台方位及变焦

导播切换台为专门配套校园演播室录播主机使用，按钮与导播软件界面一一对应。

3.3    采访话筒（选配）

选用了&14的大振膜电容式双音头，具有极优秀的音质和频响。

采用牢固90度弯曲结构，确保了高可靠的稳定性能。

频率响应宽广，音质清晰透明，噪音低,

话筒ON/OFF超长寿命、高抗静噪轻触开关

咪与底座不可分开式,适用于大型会议、公众传播、户外演讲等场合。

3.4    演播室控制桌（选配）

关于具体演播室控制桌，效果参看下图显示：

3.5    双屏幕提词器（选配）

17英寸16：10宽屏高清专业提词器液晶显示。

最新防眩光高亮显示技术，亮度提高3倍，可达4000尼特，透过率超过85%。

特制背光源色温3200K，与演播室灯光3200K色温一致，有效消除液晶显示器色温偏差对摄像机所摄图像颜色的影响。（普通液晶显示器背光源色温低于3000K）

特制偏振片前倾15度，可减少液晶显示器杂散光进入镜头影响摄像机清晰度。（普通液晶显示器为0度）

提词器分光镜：

国内独家德国进口多层介质膜无色差超薄增透2毫米分光镜，分光比2：8，光损失小于2%。

从根本上消除分光镜对摄象机所摄画面的影响，且不挡光圈。

国内唯一经权威部门鉴定并颁发光学测试图谱的提词器专业分光镜。

提词器分光镜采用多层介质镀膜，其他厂家一般采用单层金属膜或凝胶膜。

提词器特有的消色差加工工艺，彻底消除分光镜对摄象机拍摄图象画面颜色，特别是红色色系颜色失真。

增大反射罩罩体面积，确保用户使用广角镜头也不会有黑边。

高质量光学玻璃，镜面无重影、界面损失小、在可见光区（380—780nm）具有均匀的高反射率等特点，保证了反射面平整度。膜面反射、无重影。介质硬膜保护使膜层具有高硬度和抗腐蚀性。从紫外—远红外具有均匀的反射率（反射率>90%）与传统的银镜相比，由于是镀膜面反射（光线不经过玻璃二次反射）消除了反射影像重影问题，减少了光线通过玻璃造成的能量损失。

提词器结构：

提词器整体结构采用一体化结构设计，最大程度减少提词器对三脚架的压力，所用型材采用航空铝型材，力求结构牢固、精巧轻便、与摄像机随动，拆卸方便，航空型材特制万能适配器适合用户任何摄像机、三脚架的接口。

采用滑道接口对提词器重心进行调节，无须增加配重，提词器总重量7KG左右。

提词器也可采用独立结构，单独使用一副小型轻便三脚架，移动灵活，适合多机位演播室。

提词器控制方式：

带有阻尼手感和自动复位功能的触摸式、滚轮式静音设计的专业文稿控制器，性能优于红外控制器及游戏手柄。滚轮式控制器是国内提词器产品中唯一取得国家专利证书的文稿控制器。

导播、主持人都可以控制播音文稿。控制方式：滚轮式或触摸式线控、脚踏式控制器、键盘鼠标、无线遥控（选配）。

增加暂停键，使主持人播音抑扬顿挫，更加操作自如。

回看显示器： 17英寸16：10宽屏高清专业提词器液晶显示器，航空型材特制显示器云台托板，90°钢制对接对角块（组装到位）。

3.6    提词电脑（兼视频非编工作站）

Ø  机架式设计，便于收纳

采用1U机架式设计，可收纳与机柜，便于日常使用。用户不必使用笨重的塔式机箱，只需直接在导播桌上使用显示器和鼠标键盘进行操作即可。

Ø  散热性能优秀

要求具有优秀的散热性能，采用利于导热的铝合金机身，内置温度监控模块，前面板具有液晶显示器，可通过前面板的液晶显示器实时监看处理器温度和机箱内温度。

Ø  可同时接高清显示屏和题词显示屏

支持不少于3路VGA/HDMI/DVI接口，可直接输出系统操作界面和题词界面。

3.7    视讯发布平台（选配）

Ø  功能简介

视讯发布平台是一款基于局域网的计算机/监控系统管理软件，广泛适用于政府部门、企事业单位、个人工作室及学校视频资源管理，是一套集中统一监管计算机电脑和视频监控系统的优秀软件。实用性与简洁的操作界面提高了本身的操作表现，可靠的内部结构不仅是网络与影视领域上的首选，并且还能满足高标准视频课件的需要。

主控管理平台安装到一台windows主机上，用做统一监管的主控机。受控客户端需要安装到“每一台”被控机电脑中。安装后完全隐藏，且每次开机自动运行，无需用户干扰即可自动连到主控管理平台中。这样主控管理平台便可做到在同一局域网内统一同时管理多个受控客户端，能够控制其关机开机、观看直播、发送文字、语音消息通知等多种功能。

视讯发布平台能够大大加强校园电视台的实用性，能够在学校进行校园新闻节目录制、专家讲座、校长讲话时同步直播在课室内，让学生能够在课室就能如同亲临现场。

Ø  功能列表

3.8    资源云平台（选配）

Ø  功能简介

资源云平台是以信息资源为基础，结合导播系统网页端管理软件，利用计算机网络和通讯系统，通过满足客户需求的信息资源加工方法和利用方式，向用户展现资源价值的一种信息资源系统管理平台架构。资源云平台提供教学资源分享的功能，有助实现“网络学习空间人人通”。通过技术手段将现代信息技术应用到教育教学领域，将优质数字资源服务、教学应用和空间建设服务融为一体，提供基于互联网的教学和教研活动。

Ø  功能列表

第四章  方案清单

4.1    安装效果示意图

安装效果简洁，无需机柜，10分钟即可快速搭建（除灯光）：

                                                                                  装修效果示意图