許續(xù)　錢華　鄧明明　呂絢麗　蔣昆

摘要：數(shù)碼攝像機(jī)如何實(shí)現(xiàn)自由機(jī)位、遠(yuǎn)程接入便攜式計(jì)算機(jī)，提升疫情期間線上教學(xué)、視頻會(huì)議的效果，是需要迫切解決的技術(shù)難題。本文提出數(shù)碼攝像機(jī)的自由機(jī)位、遠(yuǎn)程接入方法，引入無(wú)線影音收發(fā)系統(tǒng)，對(duì)原有方法的設(shè)備連接通信方式進(jìn)行改進(jìn)，提升了遠(yuǎn)程視頻的效果，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：自由機(jī)位;網(wǎng)絡(luò)視頻接入;數(shù)碼攝像機(jī);無(wú)線影音收發(fā)系統(tǒng)

1 問題的提出

在新冠肺炎疫情爆發(fā)的特殊時(shí)期，“線上教學(xué)”以其時(shí)空上的自由性，在2020年這個(gè)漫長(zhǎng)寒假里，成為了溝通師生雙方教與學(xué)的最佳方式。這場(chǎng)突如其來(lái)的戰(zhàn)役，我們看不見它，卻深受其害，它沒有硝煙，卻深深打亂了我們的生活，教育部提出的“停課不停學(xué)”實(shí)現(xiàn)了停課不停教，停課不停學(xué)。然而對(duì)于在線教育平臺(tái)，優(yōu)質(zhì)的音視頻接入是保證線上教學(xué)效果的重要環(huán)節(jié)，目前便攜式計(jì)算機(jī)自帶的攝像頭受到計(jì)算機(jī)擺放位置的限制，不能有效的顯示教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)的音視頻情況;使用一般USB攝像頭接入，雖然可在一定范圍內(nèi)移動(dòng)調(diào)整，但受到普通USB攝像頭的限制，不能靈活的對(duì)教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的重要音視頻進(jìn)行采集;而數(shù)碼攝像機(jī)具有靈活的音視頻采集特點(diǎn)，可全場(chǎng)可局部獲得高質(zhì)量的音視頻信號(hào)，但是數(shù)碼攝像機(jī)采集的音視頻信號(hào)無(wú)法直接接入便攜式計(jì)算機(jī)中進(jìn)行線上教學(xué)，因此，如何使用數(shù)碼攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)自由機(jī)位、遠(yuǎn)程接入便攜式計(jì)算機(jī)，提升線上教學(xué)、視頻會(huì)議的效果，是需要迫切解決的技術(shù)難題。

常用的解決方案是使用高清攝像機(jī)，Acasis HDMI采集卡，便攜式計(jì)算機(jī)等設(shè)備。如圖1所示，將攝像機(jī)（HDMI輸出）通過有線連接Acasis HDMI采集卡（HDMI輸入），Acasis HDMI采集卡（USB3.0輸出）通過有線連接便攜式電腦（USB接口），實(shí)現(xiàn)視頻的接入功能。該方法的缺點(diǎn)是由于攝像機(jī)與Acasis HDMI采集卡之間通過有線進(jìn)行連接和通信，攝像機(jī)的位置和操作受限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自由機(jī)位的音視頻信號(hào)采集，一定程度上影響了線上教學(xué)和視頻會(huì)議的效果。

2 數(shù)碼攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)自由機(jī)位網(wǎng)絡(luò)視頻接入的解決方案

2.1方案描述

為了克服現(xiàn)有方法存在的缺點(diǎn)，我們提出“數(shù)碼攝像機(jī)的自由機(jī)位、遠(yuǎn)程接入功能實(shí)現(xiàn)方法”。引入“VPIXEL無(wú)線影音收發(fā)系統(tǒng)”，對(duì)原有方法的設(shè)備連接通信方式進(jìn)行改進(jìn)。

改善方法使用的設(shè)備包括高清數(shù)碼攝像機(jī)，VPIXEL無(wú)線影音收發(fā)系統(tǒng)，Acasis HDMI采集卡，便攜式電腦。如圖2所示，攝像機(jī)（HDMI輸出）通過有線連接VPIXEL無(wú)線影音收發(fā)系統(tǒng)發(fā)送端，VPIXEL無(wú)線影音收發(fā)系統(tǒng)發(fā)送端通過WLAN無(wú)線連接VPIXEL無(wú)線影音收發(fā)系統(tǒng)接收端，VPIXEL無(wú)線影音收發(fā)系統(tǒng)接收端（HDMI輸出）通過有線連接Acasis HDMI采集卡（HDMI輸入），Acasis HDMI采集卡（USB3.0輸出）通過有線連接便攜式計(jì)算機(jī)USB接口，實(shí)現(xiàn)視頻的接入功能。攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)自由機(jī)位操作。

2.2主要設(shè)備及參數(shù)說明

2.2.1 Acasis 4K高清HDMI采集卡

Acasis 4K高清HDMI采集卡如圖3所示，輸入接口包括HDMI輸入帶環(huán)出/3.5mm話筒輸入，HDMI輸入格式符合HDMI 1.3標(biāo)準(zhǔn)，支持36bit DeepColor;輸出接口包括USB.0/3.5mm音頻輸出。

2.2.2 VPIXEL幻影無(wú)線影音收發(fā)系統(tǒng)

VPIXEL幻影無(wú)線影音收發(fā)系統(tǒng)如圖4所示，包括發(fā)送端和接收端兩部分。它具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

一是高度兼容性，支持HDMI/VGA/DP/mini DP接口的設(shè)備;

二是無(wú)線傳輸（WLAN 5GHz頻段自組網(wǎng)，內(nèi)置雙天線支持1080P），超級(jí)穩(wěn)定、清晰流暢、抗干擾、延時(shí)小、傳輸距離遠(yuǎn);

三是即插即用。免驅(qū)動(dòng)、免維護(hù)、操作便捷、使用簡(jiǎn)單;

四是多路輸入。最多支持64個(gè)信號(hào)輸入源，輕松切換、高效快捷，并且支持android及ios操作系統(tǒng)的手機(jī)連接。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文提出的數(shù)碼攝像機(jī)的自由機(jī)位、遠(yuǎn)程接入功能實(shí)現(xiàn)方法，克服了原有方法“攝像機(jī)的位置和操作受限”的缺點(diǎn)，有效實(shí)現(xiàn)了數(shù)碼攝像機(jī)的自由機(jī)位、遠(yuǎn)程接入，提升了遠(yuǎn)程視頻的效果。在相關(guān)教學(xué)場(chǎng)景，例如線上課程教學(xué)，線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)，多機(jī)位、自由機(jī)位教學(xué)場(chǎng)景展示等方面，本方法具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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通訊作者

鄧明明，博士，高級(jí)工程師。