一种在教育录播中支持教师跟踪的SDI枪机制造技术

一种在教育录播中支持教师跟踪的SDI枪机，涉及到教育录播中SDI枪机结构改进方面。解决现有的录播设备复杂，价格高，难以在普通多媒体教室中大规模采用和普及，包括有广角镜头；广角镜头的后方设有图像传感器；图像传感器连接有VI模块；VI模块连接有接收VI模块发送过来的图像，对图像进行去噪、图像增强、锐化处理，并实现同源输出两路不同分辨率的图像数据，用于编码、图像分析、预览或者抓拍的VPSS模块；VPSS模块分别连接有IVE模块和VO模块。通过SDI线接入PC，不仅省去了一个跟踪设备，也省去跟踪设备和摄像机的控制线，减少实际应用中布线麻烦的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种在教育录播中支持教师跟踪的SDI枪机
本技术涉及到教育录播中SDI枪机结构改进方面。
技术介绍
随着多媒体应用的普及，音视频技术的迅猛发展，使人们的教育思想和观念发生转变，同时教学手段也发生变化，利用计算机多媒体技术，使录播系统从专业化的广电领域逐步向众多领域发展，并很快被广泛应用于各个行业中，如教育培训、大型学术报告、音视频会议、多媒体授课等领域。录播系统的便携性与实用性已为广大用户所认可。利用多媒体教学，将教师的形象通过视频传输，是新型教学的发展趋势。典型的教学录播系统由前端信息源、跟踪机、后台管理和显示设备等四个部分组成，如图1所示。前端信息源主要是摄像机设备，为录播系统提供多路视频信号，并由跟踪机发送控制指令来跟踪教师；跟踪机一般由多路视频编码器、控制器，录制内核和图像分析等单元集成一体，实现对前端设备的控制、混合信号的录制、压缩与解压及播出等功能；后台管理是一台安装录播管理系统的互联网计算机，完成教学录播过程控制和节目的管理工作；显示设备用于在线点播，观看跟踪主机录制和播出的教学录像。目前，市面上的大多数用于教师跟踪的枪机产品只用于摄像，教师跟踪部分通过跟踪主机实现，经过多次的数/模，模/数转换，不仅降低了跟踪的稳定性，而且清晰度和帧率也满足不了实际的要求。这种录播设备复杂，价格高，可扩展性及管理性差，难以在普通多媒体教室中大规模采用和普及。因为方案结构复杂，也加大了后期维护的难度。
技术实现思路
综上所述，本技术的目的在于解决现有的录播设备复杂，价格高，难以在普通多媒体教室中大规模采用和普及，而提出一种在教育录播中支持教师跟踪的SDI枪机。为解决本技术所提出的技术问题，采用的技术方案为:一种在教育录播中支持教师跟踪的SDI枪机，其特征在于所述SDI枪机包括有一个实现讲台的全景高清画面采集广角镜头；广角镜头的后方设有将光学图像转换为电子信号的图像传感器；图像传感器连接有捕获图像传感器输出的视频图像数据，对其做剪切、缩放、镜像处理，并至少输出两路不同分辨率的图像数据的VI模块；VI模块连接有接收VI模块发送过来的图像，对图像进行去噪、图像增强、锐化处理，并实现同源输出两路不同分辨率的图像数据，用于编码、图像分析、预览或者抓拍的VPSS模块；VPSS模块分别连接有用于加速智能分析，实现教师跟踪的IVE模块和用于接收VPSS模块处理后的图像数据，输出高清或者标清数据的VO模块。所述的VI模块、VPSS模块、IVE模块和VO模块集成在ASIC芯片中。本技术的有益效果为:本技术可直接接到PC上，由本技术实现教师跟踪的功能，采用摄像和教师跟踪一体化设计，可应用在教学录播方案中，如图2所示。它主要包括图像的采集、ISP、教师跟踪、视频输出四大部分组成，不仅继承了现有摄像机图像输出功能，同时增加了图像分析功能，用来跟踪教师运动情况。与传统的教师跟踪系统相t匕，用户可以直接将枪机接入PC设备，无需增加跟踪机设备。本技术通过SDI线接入PC，不仅省去了一个跟踪设备，也省去跟踪设备和摄像机的控制线，减少实际应用中布线麻烦的问题；同时支持教师跟踪的SDI枪机兼容了传统教师跟踪系统的全部功能，实现了完美的继承和升级效果。【附图说明】图1传统教学录播方案结构图；图2本技术的教学录播方案结构图；图3本技术的教师跟踪模块框图；图4本技术的方案框图；图5本技术的跟踪示意图。【具体实施方式】以下结合附图和本技术优选的具体实施例对本技术的结构作进一步地说明。参照图2至图5中所示，本技术包括有:广角镜头，设于广角镜头的后方图像传感器，连接图像传感器的VI模块，连接VI模块的VPSS模块，连接VPSS模块的IVE模块和VO模块。广角镜头，实现讲台的全景高清画面采集；图像传感器，是一种将光学图像转换为电子信号的元器件，并将其输出的原始图像数据给VI模块处理。VI模块(Video Input视频输入，简称VI)，VI模块捕获图像传感器输出的视频图像数据，可对其做剪切、缩放、镜像等处理，并输出多路不同分辨率的图像数据。VI模块内置ISP (图像信号处理)，可以实现3A等数字图像效果处理。VPSS 模块(Video pre-processing 视频前处理，简称 VPSS), VPSS 模块接收 VI 模块发送过来的图像，可对图像进行去噪、图像增强、锐化等处理，并实现同源输出多路不同分辨率的图像数据，用于编码、图像分析、预览或者抓拍。IVE模块(Intelligent Video Engine智能视频引擎，简称IVE)，IVE模块是智能分析系统中的硬件加速模块。做智能分析时，可以借助IVE模块完成一些基本的操作，来加速智能分析，实现教师跟踪。VO模块(Video Out视频输出，简称V0)，VO模块接收VPSS模块根据IVE模块图像分析结果处理后的图像数据，输出高清或者标清数据。也即是VPSS模块把VI模块采集信号分为两路，一路全景画面给IVE模块进行图像分析，跟踪分析教师运动情况。另一路信号根据IVE模块图像分析结果，通过SDI接口输出经过放大处理的教师跟踪画面。高清是指图像分辨率为:1080P、10801、720P的图像数据；标清指图像分辨率在1280*720P以下的图像数据。所述的VI模块、VPSS模块、IVE模块和VO模块集成在ASIC芯片中。即ASIC芯片的内部将集成ISP模块和图像分析芯片，这样做的好处主要有如下几点:1、在实际应用中，减少了 一个跟踪机设备，总体成本大大的降低。2、本技术的SDI摄像机只需要一条通讯控制线和视频输出线，线缆成本较旧的方案要低很多，对工程布线也有很大的帮助。3、本技术的SDI摄像机通过一根通讯线控制，基本实现了摄像机的控制，如OSD、曝光和白平衡等调节，提闻了施工的易用性。本技术的ASIC芯片，其同时具有ISP模块的全部功能，可以在此基础上实现3A (Auto Exposure、Auto White Balance、Auto Focus)的功能，并通过 ASIC 芯片的图像分析模块实现教师跟踪功能。如图3所示，智能分析中实现教师跟踪功能主要由三个模块组成，分别是图像获取模块，图像处理模块和图像分析模块。图像处理模块包括数据处理和图像处理，数据处理用于对采集到的视频信息进行调整和压缩，方便进行图像分析。VI模块捕获图像传感器输出的原始图像，由于噪声，光照和运动等原因，图像质量不高，所以需要进行视频前处理，以利于提取感兴趣的区域。图像分析模块通过智能视频引擎分析教师的运动轨迹，确定教师在全景图像的位置，根据教师的位置放大图像。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在教育录播中支持教师跟踪的SDI枪机，其特征在于所述SDI枪机包括有一个实现讲台的全景高清画面采集的广角镜头；广角镜头的后方设有将光学图像转换为电子信号的图像传感器；图像传感器连接有捕获图像传感器输出的视频图像数据，对其做剪切、缩放、镜像处理，并至少输出两路不同分辨率的图像数据的VI模块；VI模块连接有接收VI模块发送过来的图像，对图像进行去噪、图像增强、锐化处理，并实现同源输出两路不同分辨率的图像数据，用于编码、图像分析、预览或者抓拍的VPSS模块；VPSS模块分别连接有用于加速智能分析，实现教师跟踪的IVE模块和用于接收VPSS模块处理后的图像数据，输出高清或者标清数据的VO模块。

【技术特征摘要】
1.一种在教育录播中支持教师跟踪的SDI枪机，其特征在于所述SDI枪机包括有一个实现讲台的全景高清画面采集的广角镜头；广角镜头的后方设有将光学图像转换为电子信号的图像传感器；图像传感器连接有捕获图像传感器输出的视频图像数据，对其做剪切、缩放、镜像处理，并至少输出两路不同分辨率的图像数据的VI模块；VI模块连接有接收VI模块发送过来的图像，对图像进行去噪、图像增强、锐化处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，
申请(专利权)人：深圳市维海软件有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44