校园电视台系统方案(精选8篇)
随着教育改革的深入,国家对学校的现代化建设提出了更高的要求。其中,应用计算机电视教学监控系统以提高教学质量和管理水平是实现学校教育现代化的有效手段之一。
一、校园监控项目背景:
(1)通过对主要教学场所的闭路电视监控与观察,可增加教学评估的直观性和客观性,在综合教务管理方面可发挥重要作用,已被证明是提高学校教学质量和教学效率的有效途径;
(2)学校的现代化建设,必须兼顾其教学信息交流功能,利用教学电视监控系统可实现校内闭路电视教学或通过internet网实现校际教学交流;
(3)根据中共中央、国务院加强机关、学校等单位内部安全保卫和技术防范措施,在教学楼内使用电视监控系统能保证对公共场所的连续监视,确保校内的人身财产安全,加强校园治安管理;
闭路电视监控系统是一种先进的、监视能力极强的综合系统,它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台等)直接观看被监视场所的一切情况,可以把被监视场所的情况一目了然。是人们在现代化教育管理中一种极为有效的观察工具。
当今的监控系统将朝一体化、计算机化、多媒体化、网络化方向发展,以达到综合多功能、智能、自动及远程传输的目标。数字化技术的广泛应用是监控领域的一次质的飞跃,它融合了当今世界上最高、最新的科技技术,是今后监控领域的发展方向。数字多媒体监控系统完全以计算机为核心,运用最新的数字视频技术、现场总线技术、网络通讯技术建立一套软硬件相互结合、崭新、完整的多媒体监控体系。到目前为止,数字技术应用到监控领域最为成功的产品是硬盘录像机和远程监控系统等设备。最近更是出现了智能网络摄像机,可利用各种标准网络传输实时彩色图像,如以太网、局域网及广域网,公共电话线交换网(pstn),综合数据业务网以及蜂窝式电话网,其体积虽小,却融合了标准pc机的结构,由此实现了在各种网上传输实时彩色图像所必需的图像捕获、压缩及传输能力。
我们结合当今市场的综合情况和现有技术的开发和处理能力,生产了新一代的多媒体监控系统,该系统是有丰富经验的高级技术和科研人员根据安全管理需要专门设计开发的集数字录像、网络监控、远程数字图像传输等于一体的先进的多媒体监控系统。
二、电视监控系统的基本组成在闭路电视监控系统中,摄像机完成了对所监视现场的景物进行实时拍摄的任务,并借助于监视器将所拍的图像实时显示出来,因而,工作人员在监控室内通过监视器屏幕上显示的画面即完成了对所辖区域现场情况的监视。在实际应用中,为保存重要的历史数据或是在无人值守的场合,有时还需对监视现场的部分或全部画面进行实时录像,以便为以后教学提供素材,这就需要用到录像机。
三、数字远程监控图像传输系统
在闭路电视监控系统中,视频信号的传输,主要指的是从前端摄像机至监控中心之间的传输,视频信号在传输系统中的流向是由前端摄像机指向控制中心,而不是像有线电视网那样通过有线电视台流向各用户的电视机终端。从这个角度来说,电视监控系统的流程和有线电视网的流程正好相反,因此,这也就导致了电视监控系统在信号传输上有许多的特殊性而与有线电视网不同或不能完全相似。
在局域性的闭路电视监控系统中,由前端摄像机到中心控制室的距离通常在1km以内,因而从前端摄像机到中心端视频设备(如视频主机、画面处理器、监视器或录像机等)的连接大都是由视频电缆直接连接的。
在实际应用中,比如实现远程教学,有时从前端摄像机到中心控制室的距离可能远远超过1km,如果此时仍采用视频电缆来传输图像信号,则在中心端的监视屏幕上就不能收到令人满意的图像,甚至是什么也收不到,而如果在某些距离特别远,或是不宜布线的特殊区域,则根本不能通过视频电缆来实现图像的传输。在这个时候,就必须采用其它的传输方式(如局域网、电话线传输、微波传输、光纤传输等等)。多个场景的图像能传输到多个目的主机上。
电视监控系统方案设计条例
一、系统设计原则
本系统设计采用当今最先进的技术和我公司多年来从事监控行业同类工程的丰富经验,系统既反应当今监控系统的水平,又具有发展潜力。充分保证了整个系统的质量、安全和现行施工及日后维护的方便,系统设计具有针对性且经济合理。
1.兼容性:所采用的设备均能与日后增加的设备进行兼容。
2.标准化:所选用的器材及设备均符合监控行业专业产品制造及设计标准。
3.实用性:所提供的器材及设备均能满足保安监控系统的实际需要。
4.灵活性:所提供的系统设计方案具有足够的灵活性。
5.扩展性:所设计的系统能很方便的增加一些新的前端设备,扩充功能强大,多数扩充设备可即插即用。为日后的系统的扩容和功能的扩展提供充分的保障。
二、系统设计依据
中华人民共和国国家标准:《gb50198-94民用闭路电视监控系统工程技术规范》。
中华人民共和国安全行业标准:《ga/t75-94安全防范工程技术规范》《民用建筑电气设计规范》,根据现场实际安全防范的要求。
电视监控系统必须根据具体的实际情况配置和选择合理的设备,以便达到系统的工作稳定可靠,设备档次较高,扩展功能强,且又能满足系统的实际要求。在此基础上,摄像机摄取的图像和录相回放的质量要达到较高水平,力求在最低的价格取得最好的监控效果。
根据学院的具体情况和实际需要,结合当前电视监控系统的行情和发展方向,本着更多、更好、更精的思想,我们设计人员特准备了实施方案,用户可根据具体的实际情况加以选择。
三、系统设计思想
设计方案采用传统的模拟监控方式进行配置,力求在最低的价格达到最好的监控效果;在此基础上加上了画面处理、录像、校长分控,并同闭路电视网进行联接;加上了远程监控和联网的功能,在达到较好的监控效果的同时提高了整个监控系统的性能和档次。
四、系统设备设计
系统由前端设备、传输设备及终端设备及远程监控四个部分组成。
前端:包括彩色摄像机、镜头、解码器等。
传输设备:包括各种线材及放大和转接设备。
终端设备:包括彩色监视器、切换矩阵、控制软件、长延时录相机等。
远程监控设备:包括就地主机、传输系统(lan)、控制中心(多媒体计算机、打印机及远程监控系统软件)
五、系统方案设计
系统由前端、传输、控制和显示、internet网五个主要部分组成,并对图像信号具有分配、切换、记录和重放和校园网连接功能。
1、系统前端设计
系统共设置45个图像监控点:根据学校要求一 楼:设置x台彩色一体化摄像机、拾音器、并能控制方位和镜头;二楼:设置x台彩色一体化摄像机、拾音器、并能控制方位和镜头;等等。
2、控制系统设计
主控室设置12台21寸彩色收监两用机用于主画面监控,1台主控计算机、1台矩阵控制主机及2个监控适配器、1套主控软件。系统的控制由矩阵切换控制主机、控制软件、解码器组成:
(1)控制系统选用多媒体电脑监控主机一套,p4-1.5g/40g/17,配置相应多媒体监控软件,作为系统的管理中心,可方便地上网,具有较高的开放性和可靠性;
(2)采用微处理器矩阵切换控制单元对视频和音频信号进行切换,并具备能遥控转动摄像机镜头的焦距、聚焦、光圈及控制云台的转动功能。
具有多路摄像机的矩阵控制功能
由微处理器控制的采用大规模音视频切换专用芯片作为视频切换矩阵电路的多路多通道中型切换设备;
具有模块化的插板结构,有视频输入、视频输出、报警输入等多种模块的插板,用户可自由地选择各种插板组合成系统所需量和功能的切换设备,配置简练,减少了主机的外配套连接设备,便于今后维修;
设置控制操作,通过键盘鼠标,用户可以进行编程,所编程的图像信号显示方式,既可以固定显示,又可以时序方式显示,既可顺时序方式又可逆时序方式,并且参与时序显示的摄像机台数和时间间隔均可进行任意预置。通过键盘还可实现如下功能:摄像机电源开、关;云台左、右、上、下转动;镜头变焦、聚焦、远、近等;
(3)配置媒体播放机调制解调器和混合器等电视设备,实现与闭路电视教学的联网;
(4)满足多点管理需要,校长室设一个分控点,分控电脑选用p4微机,加设图像采集卡、及控制软件,分控人员可在自己的电脑上通过计算机网络进行控制和监视;
3、传输部分的设计
系统视频信号传输采用同轴电缆。
系统控制信号传输采用双芯屏蔽信号线。
网络信号采用超5类双绞线。
系统采用基于tcp/ip协议的lan/wan形式构建系统网络结构。视频/ 音频传输采用图像压缩传输方式。远程图像传输方式是多样的:包括pstn电话方式、ddn方式、e1方式和基于atm的网络方式。这一特点使用户可以根据自己对远程图像的不同要求和预算,选择最佳方案。
4、显示与记录部分设计
根据系统规模,另外设计一个电视监视墙屏,12台21寸的电视机组成,对摄像机实行分组监视,在操作控制台上采用多媒体计算机监控,计算机显示器作为主监视器。这样全校45个监控点的画面都可以在监视墙上显示。
5、网络功能
令人遗憾的是,笔者通过网络调查发现,当前很多学校都装有IPTV系统,但用到教学上的却是寥寥,大部分学校都是用IPTV系统实时转播电视节目,仅仅发挥了IPTV系统的娱乐功能。调查中还发现,有的学校不使用IPTV教学是由于制作教学资源比较麻烦,还有的学校觉得IPTV系统的技术还不是很成熟,等等,诸多原因决定了IPTV系统在学校教学中难以发挥作用。不过让人欣喜的是,目前,教育界对IPTV在远程教学中的作用还是比较认可的,很多专家、学者都写了相关的文章。但就IPTV在整体教学中的应用还有待进一步研究探讨。
一、网络电视的概念、发展
(一)网络电视的概念
从IPTV的应用领域来看,IPTV是集多种技术于一体的新技术。因此,IPTV (Internet Protocol Television)即交互式网络电视,是一种利用宽带有限电视网,集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体,向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。[1]
(二)中美IPTV发展现状
目前,我国已进入计算机(Computer)、通信(Communication)、消费类电子产品(eonsumerEleetronies)和内容(Content)融合发展的4C时代。电信网、电视网、互联网网络融合也已写入“十一五”规划,IPTV作为网络及业务融合的一种重要表现形式而受到市场的追捧。[2]截至2007年底,IPTV用户规模已达到114.2万户。国内IPTV设备提供商主要是UT斯达康、中兴通讯等。中兴通讯推出了基于AVS的IPTV业务解决方案,并首先在大连IPTV工程项目上得以商用;UT斯达康则发布了国内首款真正意义上与大规模现网商用的IPTV系统实现互联互通的第三方机顶盒1058机顶盒。这些无疑为IPTV的健康、规模化地发展奠定了技术基础。[3]
美国IPTV的发展主要是以Verizon和AT&T公司为主。Verizon公司推出的IPTV有两种:一种称为FiOSTV,它采用光纤传输,发展形势比较好。据统计,到2007年7月FiOSTV业务的范围已经覆盖了美国16个洲的1700个社区;另一种IPTV方式是在Verizon公司在FiOSTV光纤到不了的地区推出的在ADSL上的套餐服务,包括电话服务、高速上网和70多个互动电视频道。AT&T公司对新建小区全部采用GPON光纤到户的接入方式,推出了品牌为“U-Verse”的高清晰IPTV业务,提供新型高附加值应用。目前,这项业务的用户已达280万个。
二、校园网络电视系统的关键技术和构成
(一)校园网络电视系统的关键技术
1. 流媒体技术
近年来,随着网络带宽的增加,流媒体技术的应用已经相当普遍。IPTV是流媒体技术应用的一个实例,而且流媒体技术是整个IPTV系统中的基本技术。
流媒体(Streaming Media)指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体,如音频、视频或多媒体文件。[4]流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放在网站服务器上,用户在下载观看时,只须经过几个数据包的缓冲便可在后台的下载过程中开始文件播放,而不需要等待整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的技术,大大缩短了等待的时间。它是建立在网络通信、多媒体数据采集、多媒体数据压缩、多媒体数据存储、多媒体数据传输等技术之上的技术。
2. 流媒体传输技术
IPTV的核心业务是数字音视频流业务,流媒体传送技术相当重要,传送技术高效可靠,不仅可以节约系统带宽,还可以减轻系统负担,使系统得到优化。IPTV系统中流媒体的传输方式通常随用户接收方式不同而不同,从终端用户看主要有点播和广播两种接收方式。
第一,点播接收方式下的流媒体传输。点播接收具有个性化、实时交互等特点,接收的内容和时间取决于用户喜好。同时,点播业务对网络带宽的需求也很大,为了避免大量消耗骨干带宽,同时保证服务质量,要求IP网络能够有效地将视频流推送到用户接入网络,使用户尽可能就近访问。内容分发网络(Content Delivery Network,简称CDN)能够提供这种支持。教学资源库的课件点播就采用这种传输方式。
第二,广播接收方式下的流媒体传输。广播接收在用户看来是被动的,用户对内容选择只限于所提供的频道,是非交互型的。由于收看广播的用户收看的是相同的内容,为了减少网络带宽浪费、提高网络利用率、降低成本,广播接收方式对IP网络提出了组播功能要求。
组播是一种允许一个或多个发送者(组播源)同时发送单一的数据包到多个接收者的网络技术。组播源把数据包发送到特定的组播组,只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。在IPTV系统中,组播源往往只有一个,即使用户数量成倍增长,主干带宽也不需要随之增加,因为无论有多少个目标地址,在整个网络的任何一条主干链路上只传送单一视频流,即所谓“一次发送,组内广播”。组播可以大大地节省网络带宽,因为无论有多少个目标地址,在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。它提高了数据传送效率,减少了主干网出现拥塞的可能性。组播组中的主机可以是在同一个物理网络,也可以来自不同的物理网络(如果有组播路由器的支持)。其网络模型如图1。
(二)校园网络电视系统的构成
校园IPTV网络电视系统一般由前端、控制端和终端三个部分组成(如图2)。
1. 前端设计
前端主要由VTR、DVD机、卫星接收器、电视机、录音机、摄像机和视音频采集卡组成。采集卡负责将VTR、DVD机等设备传输的信号进行A/D转换,然后再输入控制端。一般情况下,采集卡使用一卡六路信号的即可。注意:在接收卫星和电视信号的时候还要加上分配器和解码器。
2. 控制端设计
控制端是整个系统的核心部分,主要是由视音频编码工作站、NAS存储设备和视频直播点播设备构成。
视音频编码工作站负责对采集卡送来的视音频信号进行编辑。视音频编码工作站采用MPEG-4流媒体技术对两路信号进行数字编码压缩,实时编码生成divx格式的MPEG-4流媒体数据,可以设定组播或者单播的网络协议方式在校园网传送,[5]实现电视节目的实时网络转播功能,供用户在计算机、电视等终端设备进行收看。此外,由于网络电视节目转播是实时转播,教师和学生往往在工作或学习时间无法观看,影响到相关资源的使用,因此,高端系统还会配置网络录播服务器,录制的AVI文件兼容Windows Media Player、RealPlayer等播放器,并能够直接倒入非线编系统进行编辑,[5]方便师生按实际需要对特定电视频道内容进行网络录制保存,在事后进行观看或者作为教学课件素材使用。
NAS (Network Attached Storage)即网络附属存储,是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心,以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。按字面简单说就是连接在网络上、具备资料存储功能的装置,因此,也称为“网络存储器”。NAS存储设备是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资;其成本远远低于使用服务器存储,而效率却远远高于服务器。
视音频直播点播设备和NAS存储设备可以整合到一起。当音视频编码工作站将编码好的内容存储到NAS设备中的时候,终端就可以通过视音频直播点播设备观看节目。
一般情况下,校园的IPTV还要在存储器中设置防火墙,禁止外网访问。
3. 终端设计
用户终端计算机性能要求:CPU≥P3/1.0G,内存≥128M,10-100M网卡,可在所有安装了DirecX 9和DIVX解码器软件的Windows操作系统上收看使用。[5]在使用时,用户从校园网下载一个插件安装在用户终端上,然后就可以观看多套画面清晰的电视节目。
网络电视在校园网上的传送通常采用组播方式(单播因占用太多带宽较少使用),供用户在计算机终端或者利用IP机顶盒接收观看,并提供本地实时录制节目内容的功能。IPTV节目编码系统一般具有设定节目转播的时间延后功能,以方便审查,防止境外卫星电视内容可能带有反动或其他不良内容,引起不良影响。
三、校园网络电视系统的应用
(一)网络电视系统在外语教学中的应用
长期以来,高校的外语教学都是以教师在课堂讲授为主,教学内容枯燥,形式单一,学生缺少听和说的机会,严重制约了教学水平的提高。多媒体在教学中的应用,丰富了课堂教学的内容与形式,提高了教学效果,具有传统教学模式无法比拟的优势。IPTV即网络电视,作为一种新的实时性的音视频技术手段,已经初步与教学融合,必将在教育领域得到广泛应用,尤其是在外语教学中。教师通过IPTV网络电视系统能实时接收到高质量的、最新的国内外教学素材,并将其引进外语教学中。
1. IPTV在高校外语教学中的优势
将IPTV引入高校是教育的一次变革,也是教育教学发展的需要,尤其是在高校外语教学中,IPTV的功能是很明显的。IPTV应用于高校外语教学有如下功能:
第一,教学直播功能。将讲座或会议等教学现场实况用某一个频道进行实况转播,并提供远程双向互动会议功能,延时时间不超过一秒,校内有电视和网络的地方都可以实时观看这些活动的现场实况。将IPTV引入到课堂实时教学之中,能够进行实时的国外频道外语听力的理解训练,而且能够通过系统调用远程课件,丰富教学资源。
第二,教学素材渠道。网络电视系统建立后,利用卫星接收各国电视节目,将其转成数字信号通过网络进行实时发送,教师和学生可以利用计算机或者电视进行观看。系统能够实时接收汉、英、法、德、西、日、韩、阿拉伯语等多个语种的节目,可以实现卫星外语、中文电视频道在校园网上的播放和录制,为学生自主学习,为教师备课和采录播放式教学创造了便利的条件。网络电视还具有录制与预录制功能,教师可以根据需要自行录制所需视频资料将其作为教学资源,为学校开展多媒体教学提供了更加丰富的音视频素材来源。
第三,外语朗读教学。学校可以在多媒体教室中安装英语早读多媒体课件,通过IPTV系统可以进行有计划的、统一的学生早读远程教学,有步骤地引导学生的外语阅读,提高学生阅读能力。
第四,娱乐功能。转播国内外多个有线频道节目和国外卫星频道节目,满足广大师生的课余电视娱乐需求。
2. IPTV在大连外国语大学的应用实例
大连外国语大学的IPTV于2008年3月10日开始试播,此系统是大连市高校第一家技术成熟、设备完善、高品质的IPTV系统,是全国范围内大规模组播协议校园网应用的首例;其IPTV系统在节目播出质量、应用范围、节目丰富性等方面处于国内领先地位,较好地解决了收看电视节目的难题。
在频道的设置上,根据多年来卫星外语节目的积累经验,有侧重地挑选了包括国内上星频道节目的30余套节目,传送的13套外语节目包括9个语种,在选取外语类频道的时候征询了相关教学单位的意见,切合外语教学需求,让广大师生能够及时收看语言对象国的电视节目,营造良好的外语学习语境;同时较好地解决了小语种视听教学资料的收集问题,在各教研室即可通过授权在PC终端进行实时、高清晰的电视节目录制。使节目的播出更有针对性,更好地为师生教学服务。
大连外国语大学的IPTV直播系统采用组播方式下载电视节目,信号稳定且节省带宽,千余台计算机同时并发,也不会造成网络拥堵。而且信号的传输质量高,延迟不超过1秒钟。此外,大连外国语大学还通过自办频道、自拍节目等方式,利用IPTV这个平台宣传校园文化建设。
(二)网络电视系统在体育教学中的应用
体育是一门实践性很强的学科,教师在教学过程中,不仅要从理论上阐述体育运动的精神和理念、各个动作的要领,同时还要亲自做示范动作,帮助学生掌握动作要领,有时候还要带领学生们观看各种体育比赛分析动作和赛事。网络电视正好可以发挥其强大的功能。
IPTV可以接收卫星体育频道,为教师和学生提供体育赛事和体育专项节目,还可以看到由专家分析和点评的节目,扩大了学生的视野和知识面。IPTV还可以把重点节目和重点赛事录制下来,作为教学资料上传到校园网上供学生在课外观看,巩固和复习体育知识。
(三)网络电视系统在影视艺术教学中的应用
影视艺术教育不仅是高等院校素质教育的有机组成部分,也是新时代有待开发的新课题。面对快速发展的数字化、信息化进程,影视艺术教育要改变传统滞后的教育方式,将先进的教育理念与影视学科教学实际有机结合起来。而网络电视与影视学科课程的整合,为影视教学模式的改进提供了一条有力的途径。
网络电视以其强大的存储和视音频接收能力为教学提供丰富的影视教育资源,而且还能实现优秀视频资源的点播功能,为实现双向、实时、互动的教学模式提供必要的技术支持。
四、校园网络电视在应用中需要注意的问题
(一)构建全方位资源
从目前情况来看,IPTV主要应用在节目的传输方面,而且大部分是外语科目的应用,在其他科目中应用较少,应用方式和领域有待拓展。另外,互动是IPTV的核心概念,但是在应用过程中,只有个别学校实现了IPTV的交互功能,还远远没有充分发挥IPTV固有的优势。对于互动功能应用较少,还须要进一步探讨研究。另外,网络环境与条件、不同协议之间的通用性、有关政策法规、资源共享条件等都或多或少地影响着IPTV的拓展使用。
(二)结合教学实际,因地制宜的应用
在建立网络电视系统的时候,优先考虑采用基于DSP技术的音视频编码、非PC架构、纯硬件采集与编码压缩的系统方案,因为它具有功耗低、性能稳定、便于升级扩容等突出优点。
网络电视系统建立之后,如果电视线路和网络线路不出现问题,一般运行稳定。但是,存在一个比较突出的问题,就是录制的格式只能是H.264,在终端需要安装一个播放器,否则就无法观看,造成很大不便。录制格式最好能够兼容常用播放形式,以方便教学和娱乐。
(三)卫星电视加密、版权和网络电视收费
用于教学的节目主要来源于国外卫星电视节目,但有些频道是加密的,根本无法转播,这就限制了IPTV视频点播功能的实现。此外,在转播某套节目之前还要考虑到节目的版权和收费问题。
参考文献
[1]安旺国,刑耀东.基于校园网络电视的学习环境设计与实现[J].现代教育技术,2008,(7):97-100.
[2]逯进元.中国IPTV产业前景研究[D].北京:北京交通大学,2007.
[3]高风吉.国内外FTTH/IPTV的发展[J].世界宽带网络,2008,(3): 80-81,
[4]张其远.浅议流媒体及其技术应用[J].信息科技,2009,(10):141.
[5][6][7]李孟庭.IPTV网络电视在高校中的组建[EB/OL].http:// www.ccedu.com.cn/Article/ShowInfo.asp?ID=2955/2008-04-11.
【关键词】终端 同轴电缆 分配器 串联 并联
笔者所在学校于2004年就组建了校园闭路电视系统和简易型的校园电视台,经过近十年的使用,感觉校园闭路电视系统对学校的教育教学有很大的帮助。在课堂教学中播放教学节目是一种最直接的方式,增添了新的教学新模式;课余时间播放一些有教育意义的影片和专题片也很受学生的欢迎,每周一的国旗下讲话采用直播的方式很受学生和老师的欢迎,一直持续至今。对于学校而言,新建一座校园电视台,要做的事情很多,今天将重点从校园闭路电视系统的布线谈起。
一、闭路线材的选择
目前,校园闭路电视系统的布线大多采用的是七十五兆同轴电缆,也就是平时大家所俗称的闭路线。对于一般家庭用闭路系统,由于对视频质量要求不是特别高,选择什么样的线材,对效果影响不是很大。对于校园闭路电视系统,由于终端电视机较多,对信号质量也要求更高,如果选择了质量差的劣质线材,可能导致最终的闭路系统效果很差,甚至会出现线路不通畅或信号衰减过大的故障。
平时我们所见到的闭路线一般是双层屏蔽闭路线,从线材结构上看,除了最里面的中心铜芯线和塑料绝缘物外,外面还有一层铝箔和金属编织网,最外边一层是电缆外皮,这就是标准的双层屏蔽闭路线。对于一般家庭用户,只要是正规厂家生产的双层屏蔽线,其使用效果可以达到家用要求。由于校园闭路电视系统对信号质量要求相对更高,可以选用性能更优的四层屏蔽闭路线。所谓的四层屏蔽闭路线就是屏蔽层是双编网双铝箔,每层金属编网分四十八根、六十四根、九十六根等不同标准,一般情况下,编网线数量越多,屏蔽性能越好。根据笔者的经验,如果要连接的终端电视机较少,双层屏蔽线和四层屏蔽线差别不是很大,如果终端电视机较多,采用四层屏蔽线效果会很好地体现出来。笔者所在学校大约有近一百台电视终端,采用的闭路线材就是四层屏蔽,每层编网有六十四根,这样标准的线材对于信号屏蔽性能和抗干扰能力都达到了很满意的程度。经过和多年使用的双层屏蔽线比较,感觉四层屏蔽线效果要好很多。
二、布线策略
总则,根据各学校楼层与教室的实际情况,合理布局,串联方式和并联方式的结合使用。所谓串联方式就是一根主线接法,每到一个终端电视机就用一分二分支器分出一路信号,接到教室的终端上电视机。这样布线优点是布线方便、节省线材。缺点是一根线经过很多个终端后,被剪断了很多次,信号也被分出了很多次,信号强度的衰减过多,这样会导致接近信号源的地方,可能效果很好,距离信号源越远的地方信号质量越差。经实践得知,终端较少(比如二十台终端以下)的情况下命可以采用串联方式来组建闭路系统,效果也基本能达到要求。所谓并联方式就是,每个教室的终端电视机都是直接接到楼层的分支器上的,每个教室的地位是平等的,信号质量也是基本一样的。很明显,采用并联的方式需要的线材更多,会耗费更多的资金,但这种方式对最终的闭路系统的信号质量有保证,根据笔者的经验,从使用效果看,并联好于串联。所以,在资金充裕的情况下,能采用并联方式就尽可能采用串联方式来布线。当然,每个学校要根据各自教室布局,楼层布局来合理制定线路连接方案。适当采用串联与并联相结合的方案是最科学的,不能一味地为了省线采用串联方式,也不能盲目追求最好的信号效果而全部采用并联方式。
三、接线部件的选择
校园闭路系统的布线,除了选择合适的线材并设计好布线方案外,还要注意部分部件的选择,可能会影响信号质量的部件有信号放大器和信号分配器,因此这两个连接部件一定要注意选择好。
我们知道,闭路系统的干线上信号是最强的,或者说是最好的,当经过多个信号分配器后,就被分出去若干dB,也就是信号强度减弱了,这个时候就需要在加一台信号放大器,目的是增加信号的强度,使信号的dB值增加。根据笔者经验,终端电视机超过三十台,必须在信号较弱的干线位置接一台信号放大器。对于选择什么型号的信号放大器,这个就见仁见智了,一般校园用的终端电视机大多是几十到一百多台,选择标称增益30dB的就可以了。另外,笔者认为,校园用的闭路信号分配器没有过多的型号要求,只要不买到假冒伪劣的劣质产品,基本都能满足要求。
结论:校园闭路电视系统的布线,如果终端电视机数量较少,采用双层屏蔽线一般可以达到使用要求,对于终端电视机超过五十台,可以考虑采用四层屏蔽线,对于布线采用串联方式还是并联方式,要结合各学校楼层建筑的特点来制定具体的布线安排,并画出闭路布线拓扑结构图,灵活安排布线策略。对于接线部件的选购,一定要防止买到劣质产品即可,一般情况下,只要是正规厂家生产的产品都能达到使用要求,不必一定要追求高价格的名牌产品。
以上内容是笔者根据十多年的亲身实践经验总结而来,特此写出,以飨读者,以服务于学校的教育教学。
【参考文献】
[1]杨磊,李峰.闭路电视监控使用教程[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]局域网实践DIY[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.
一、办台宗旨
★校园广播电视台立足于校园,服务于师生,是校内重要的宣传阵地和文化窗口。作为校内的宣传喉舌,把握正确的宣传和舆论导向,创造良好舆论环境。紧紧围绕学校的中心工作和工作重点,唱响主旋律,及时反映宣传学校工作亮点,促进校园文化和校园精神文明建设。★及时宣传学校的路线、方针和政策,传播校园文教及娱乐信息,传递重要新闻资讯,扩大师生知识面,反映师生员工呼声,抒发学子心声,沟通师生间情感,丰富师生文化生活,扩大学校宣传,营造和谐校园氛围。
二、栏目设置
1、校园广播站
★历史上的今天:播报历史上今天发生的重要事件。
★校园点歌:播放一些使人心情舒畅、精神放松的乐曲,播放为师生员工生日、祝福等点播的歌曲。
★新闻大视角:播报国内外重要新闻和校园内的新人新事,以新闻报道的形式让师生关注国内外大事,了解校园动态,弘扬真善美、鞭挞假丑恶。
★我们在成长:真诚地关注学生的内心世界,讲述同学们在成长过程中的烦恼和开心等事情,采用征文、投稿、邀请嘉宾等形式。
★小小保护伞:介绍一些安全、卫生保健等方面的常识以及自我保护方面的内容,使学生增强自我防范的意识,提高自我保护的能力,健康、快乐地成长。
2、校园电视台
★校园观察:对学生的文明礼仪、行为习惯、遵规守纪等进行全方位的观察、拍摄、报道,弃恶扬善。
★活动剪影:及时报道学校开展的各项活动。
★才艺展示:展示我校素质教育成果。
★班级风采:报道班级的先进管理经验,展示班级、学生风采。★校园新闻:及时采撷校园的最新新闻信息。
l播出时间
校园广播站:中午12:00—12:20
校园电视台:每周二至周五8:20—8:35
三、机构设置及工作职责
总策划:雷校长总体领导策划广播电视台全面工作。
台长:李敏主管广播电视台全面工作,审阅播出内容,协调各部门工作运行。调整有关人员配置,定期召开内部人员会议,及时总结经验。
成员:学生会主席团支部书记大队长协助做好广播电视台日常相关工作。
策划部:由校长、台长、各小组负责人组成负责我台发展方向定位,总结近期出现的问题并提出解决方案,台内管理、自我宣传策划、承办活动策划等。
编辑部:学生会主席 团支书 大队长 语文教师 英语教师
审阅和编辑播出的校园新闻稿件,编辑和收集广播站稿件,负责每天提供好的稿件,编辑电视台图片、录像解说文字资料。
播音组: 王碧莹老师学生会主席 团支书 大队长 广播播音员 电视台节目主持人
播放升旗曲、课间操、眼保健操音乐,负责本台所有音视频节目的播音主持录制工作,可以发挥组员的聪明才智,在学校允许、健康范围内,灵活设计具体内容。
记者部:文学社成员,各班推荐1—2名有口才、有文笔的学生为播音部提供优秀的校园信息,重大国内外事件的稿件,收集报纸和杂志上的有关资料,提供有关采访资料。
技术部: 信息技术组负责每次节目制作的录音、摄像、摄影、编辑、播出等技术工作,同时负责我台设备的管理和维护。
四、工作流程
★全校师生和相关人员根据栏目设置,准备相关稿件和内容。★将稿件和相关内容提交编辑部,编辑部进行审阅和编辑。★编辑部将审阅和编辑的内容报台长审批。
★播音部和技术部进行后期制作,制定播出具体方案。
★将最后播出方案提交副台长审批。
★节目按时播出。
★填写播出记录,相关资料存入档案。
l 投稿要求
★在稿纸的第一行写上栏目名称,第二行写上题目,第三行写上班级、姓名、周次。
★稿子一定要用钢笔或圆珠笔抄在稿纸上,字迹清楚端正。
★稿子不宜过长,字数在500字以内(重要新闻和优秀作文除外)。
★学生稿子以班为单位直接交至大队部和学生会,教师稿件可直接交编辑部。
l 考评制度
★同等栏目中的文章择优录取。
★同等质量的文章,对广播电台所投稿数较多的则优先录取。
★对所播出的栏目每月进行评比,每被录用一篇则加1分。请各位班主任老师组织学生收看并能积极参与我们的节目。评比结果将作为优秀学生评比和班主任考核的参考,对表现突出的个人和在我台播出过的稿件,学校按有关规定给予表奖。
五、广播电视台工作职责
学校广播电视台隶属于校长办公室,其主要工作职责如下: ★负责校园广播新闻的采访、编辑、播出工作;
★负责校园电视新闻的采访、录制、编辑、播出工作;
★负责参与学校对外宣传工作方案的拟定、落实;
★负责全校性重大活动的摄影、摄像工作;
★负责校内广播电视网络的规划和管理工作;
★负责管理广播电视台学生工作者;
★负责升旗、课间操、眼保健操音乐的播放; ★负责各类稿件的统计评比;
2015-2016年度校园广播电视节目
策
划
书
校园广播电视中心
二零一五年三月一日 校广播电视中心校园原创节目策划
一:校园电视栏目的意义和作用
1.校园电视栏目是校园文化的重要组成部分
校园电视台的实体场所、设备等是校园文化的重要文化设施,校园电视台的内容是校园文化的具体呈现和诠释,校园电视台营造了丰富多彩的校园文化氛围。它反映了一个学校的校园氛围和大学生们的生活状态
2.校园电视栏目是学校重要的舆论工具
校园电视台通过长期的宣传和教育,可以营造积极向上的舆论氛围,培养学生健康的人格和人生观,促进学生的思维发展,引导校园文化向良性的方向健康发展。3.校园电视栏目是学校重要的宣传媒介
校园电视台是校园文化向学生们展示的窗口、沟通的桥梁,它是校园的口舌,与校园广播、宣传栏、校刊等校园转播媒介相比,校园电视台具有传播迅速、形象直观、传播效果好等独特优势。通过形象生动的电视节目向外界展示校园形象、传播校园文化,扩大学校影响力。二:栏目对象
常熟职业教育中心校学生、教师、三:节目时长及播出时间段
每周二15:00—18:00(25分钟左右)每周四15:00《点歌送祝福》
四:栏目主持 卫来、沈婷 五:栏目宗旨
传达信息、休闲娱乐、学有所得
通过以学生在校生活内容为主的校园广播节目,让学生们能够实时了解校园内的相关活动与信息,丰富其校园生活。身心健康、愉悦是积极学习生活的基础条件,通过播放贴合学生生活、并具有教育意义的节目,让学生在紧张的节奏中也能更好的放松心情,快乐学习,营造积极向上的校园文化氛围!
六、栏目类型
今年的节目相比去年经过了改良和创新,让节目更能贴近学生的生活和专业技能。在选择节目上,结合大学现状改变了切入点,独辟蹊径,不拾人牙慧,打破了以往的陈规陋习。通过去年举办的活动中,显露出种种问题,校园宣传方式方法的不到位,即使身处校园,却对身边之事浑然不知,通过改良和创新,我们的节目将吸引更多的观众参与进来,把内容延伸到校园的每一个角落和每一个人。新闻资讯类:《热点论坛》
教育综合类:《青春秀场》、《传递正能量》、《有奖猜灯谜》 娱乐综艺类:《音乐快递》、《影领前线》、《点歌送祝福》 生活服务类:《天气小助手》、《城市猎人》
七、栏目详情 共有7个节目,涉及四类 1.电视节目(周二)
《天气小助手》
天气与大家的衣食住行息息相关,是生活中必不可少的信息,天气关系到学生的出行、清洗、室外活动等等,提前预报天气,有助于学生天安规划安排好日程,本节目主要播报当日及明日天气概况,进行温馨提示和建议,是非常实用的一档节目。
《热点论坛》
该节目以校园热点事件、赛事活动、社会实事为素材,通过这种醒目、直观、直接、公开的方式方法,向学生传递信息咨讯,积极向上的文化内容,反映存在的问题,打破以张贴海报、下发宣传单、管理层逐层转达等公布信息的陈旧格局。同学们还可以通过校园QQ和校园广播电视中心微信表达自己的看法观点,与我们进行交流,增加节目活力和互动性。
《青春秀场》
该节目以我校在各个领域有突出表现的学生为主,让他们能够在节目中展示自我、释放激情、塑造个性魅力。年轻的他们,散发着青春的活力,在这里一起畅谈青春的梦想,弘扬新联精神,并且让大家学习他们的美好品质。本节目是一个充满积极向上意义的节目。
《传递正能量》
维系国家的强大,除了经济的发达、国防的强大、科技的进步、教育的发展之外,还有起支柱作用的国人的精神风貌。在物欲横流的现代社会,正能量这种美好的情愫,已被不少麻木而浮躁的现代人所疏远和淡漠,负面情绪也像脱了绳的野马,停不下脚步,一步步感到生活的悲哀,造成诸多的社会不稳定因素。借用这个平台,我们应该向社会传递正能量,从广大青少年学生开始,推动他们积极奋进、鼓舞他们不断追求,塑造青少年学生的美好的品格。
《音乐快递》
音乐是人们抒发感情、表现感情、寄托感情的艺术,音乐是对人类感情的直接模拟和升华。我们所筛选的音乐是积极向上健康、充满正能量的,我们会对歌曲进行歌评,学生可以从音乐审美过程中,通过情感的抒发和感受产生认知和道德的力量。
《影领前线》
电影是一种艺术,它源于生活,又高于生活。《影领前线》向学生推荐积极向上、富有内涵的热门电影,既让学生学习之余放松心情,还可以拓宽他们的眼界,提高他们的品味,增加和别人聊天的话题,有品质的电影容易启发人们的心灵,通过电影,可以传递给学生一种能量,引导学生更好的感受生活、热爱生活!
《有奖猜灯谜》
是具有教育性的一个节目,灯谜是中国汉族劳动人民智慧的结晶,汉传统文化的一门综合性艺术,是中国独有的富有民族风格的一种文娱形式。同时猜灯谜也是我们学校的一个特色教育,每期节目由张震老师出谜面,学生通过校园QQ和校园广播电视微信参与猜谜底,猜对的学生有相应的奖品。通过节目能够很好的在广大青年学生中弘扬中华传统文化。
《城市猎人》
这是一期介绍城市风光、风土人情及特色的节目,意在普及学生人文地理知识,开拓学生的眼界,激发他们对生活的热爱,内容主要以校园广播电视中心航拍视频为主。2.广播节目(周四)
《点歌送祝福》
学生通过校园广播电视中心微信、校园QQ、点歌,用歌曲表达出对同学的友谊之情,对老师无限的祝福,新版的《点歌送祝福》 特别允许同学们亲自来电视台录制歌曲,送给想要祝福的人,满满的都是爱。
2015年9月
学校大门:采用多台杰迈高清1080P枪机,利用视频监控平台拼接功能,实现大门处360°无缝监控。为保证夜间图像清晰,大门的枪机具备强光抑制功能,有效抑制夜间车大灯对摄像机的干扰,可以轻松抓取来往车辆的主要特征。在全景图像拼接之外,补充一台高清球机,作为对全景图像重点部位拉近观看特写之用。
校园周界安防监控:校园周界为隔离校内外的重要屏障,关系到学校的整体治安环境,因此周界监控务必做到24小时不间断监控录像。周界考虑采用红外一体高清720P 枪式摄像机,采用追尾的方式部署,后面摄像机监控范围刚好覆盖在前面摄像机的可视死角范围,即可实现整个周界无死角监控。防止学校内外非法出入。
校内主要道路:校园主干道路主要为行人,车辆来往重要通道,部署数字网络1080P高清枪机监控重点路口车辆行人实时来往情况。当道路出现问题时,保卫科可以通过监控系统看实时图像,也可以及时回查录像,为校园交通安全事件取证。主干道路设置车辆抓拍系统,对来往车辆车牌进行抓拍,对来往校内正常车辆正常放行,可疑车辆提醒保卫科同事进行盘查。
校办公楼楼宇监控:在学校办公楼,学生宿舍,运动场,实验楼,博物馆,图书馆等楼宇建设,包含大楼大厅,大楼楼梯口,电梯口,楼顶,办公区域,重要物品仓库的监控。校办公楼宇监控本着防盗安保的标准建设,保卫办公楼中人员,财产安全。楼宇重点出入口,大厅位置部署室内吸顶1080P球机;大型办公室,实验室,走廊,楼梯口,电梯口部署室内720P红外半球,物资仓库采用720P红外枪机,实现楼宇内24小时不间断视频监控。电梯采用小型半球摄像机进行监控。
学校教学楼:楼道,护栏,楼顶,为日常监控场景,采用720P高清半球监控即可。教室内均为重点监控区域。由于教室内也做考场,因此有考场用途的教室采用四台1080P网络高清枪机挂在教室四角布控,全教室无死角监控布设。考场监控按照国家要求,在中心存储6个月,以备后查。
学校校车车载监控:校车为中小学安防监控外延,通过校车监控,校保卫科可以在学生上学,放学的过程中监督校车内学生情况,司机工作情景,车辆前端路况,车辆情况,车辆GPS位置等信息。对学生上学放学安全监控做好安全保障工作。车辆要选用低功耗的摄像机,不仅减少了电能的消耗,更是增加了系统的可靠性,因此要求车载半球功率要低于3W。
二、平台部署设计
学校建设监控指挥大厅,在校指挥大厅处部署监控平台,监控平台负责监控中心设备管理、业务管理、用户管理、权限认证等管理功能,同时还负责码流转发、码流录像等业务功能。也可同时对网络解码器进行操作,软件设置。远程控制、远程维护等操作。可监视任意一台网络解码器,对整个监控系统执行画面显示、报警、回放、计划、录像、系统管理控制等功能。平台可以实现对整个校园的监控。根据每个区域不同责任人可以划分不同的权限用户,灵活配置整网设备的使用。
随着视频监控系统的不断发展,设备应用的扩展,高清视频监控系统已经逐步普及,在学校系统中应该本着实用,可用,扩展性强,功能丰富,技术短时间内保持领先的原则进行配置。因此视频监控系统要求如下。
1、功能设计
软件平台可以实现丰富的监控业务:包含多种实时观看方式(客户端,WEB,大屏回显,多画面方式);多种录像查询方式(时间,事件,摄像机区域等),多种用户风格界面,画面拼接,手机监控,电子地图,用户管理,设备信息等;
软件平台可以与校园一卡通,校园停车场管理系统,学生联网管理系统,短彩信系统,学校考勤管理系统,门禁系统对接,实现图像抓拍,录像告警,告警联动,短彩信上报的功能。并可以对接视频分析系统,实现部分智能分析功能;
在学校监控中心可以实现对全校区域实时图像直接监控,录像随时回访,告警即时触发感知的能力。校领导也可以通过手机查看实时的视频,也可以接收从指挥中心发来的重点视频与图片,充分体现网络IP视频监控的优势;
前端摄像机要具备自动白平衡、自动聚焦、自动曝光、自动降噪、自动对比度增强功能,可以实现在复杂场景的应用。
2、组网设计
前端摄像机具备支持输出多码流的功能,平台支持将不同的码流同时提供给多个校园IT系统使用,减少中心转发服务器压力,同时可以实现多系统的视频同步;
支持对接3G网络中的车载监控NVR,NVR可以实现:车辆本地的图像存储,单路图像的实时回传,车辆定位,车辆实时信息显示。
3、对接方式
整体系统具备开放的SDK与API方便与外界对接。通过开发可以实现与巡更系统,告警系统,校园一卡通系统的对接,形成系统间的联动机制;
软件平台利用通用协议(ONVIF)或者SDK集成的方式,可以与教育局的视频联网系统对接,实现与上级监管部门互动。
三、存储系统设计
视频存储系统为视频监控系统重要组成部分,在本校,存储采用集中云存储的方式存储。云存储是将传统IPSAN进行了资源云化,把所有存储资源统一管理,安全性上达到主机级互相备份,可靠性大大提高。
采用集中云存储相对于传统DVR存储,好处在于。
1、以太网数据传输造价低且兼容性好;
2、以太网络扩充性强,存储内容备份相对容易;
3、传输带宽更灵活,存储区域网络可以建设成百兆或千兆网络,能够最大程度的满足前端客户机的存储压力需要;
4、云存储系统扩展性强,后期扩容方便,且对客户是不可见的,无需宕机扩容;
5、录像数据查询效率高,可以实时地调出需要的数据;
6、存储主机具备RAID技术,报障录像安全可靠,可以支持丰富的RAID模式Raid0、1、5、6、01,支持硬盘热插拔,千兆口,可以实现视频流的存储与转发,用来节省存储服务器与转发服务器;
7、存储时间按照实际需求来做,普通安防监控采用存储30天的模式,考场监控相机依照教育部规定采用存储6个月(180天)的模式存储。
四、网络传输系统设计
固网设计:监控系统网络传输平台利用原有数据网络,原有平台将同时承载多种应用,如数据、视频监控、语音等重要业务。为避免产生业务间的干扰,视频监控业务与数据等其他业务可以采用多物理链路完全独立,实现不同业务的线路隔离,同时通过交换机的三层功能,在任何一个设备节点均可以实现不同业务(即不同vlan)的互通,使其受控互访。在出口处映射一个公网端口,通过端口映射的方式保护内部地址的对外的不呈现,另外也保证了公网地址的图像信息能够有效的访问校内视频监控平台。
车载网络接入设计:车辆使用运营商提供的3G网络接入固网的平台中,3G流量只有在平台浏览实时视频时产生,在日常工作中,视频只存在本地车载NVR上面。
1组播技术
1.1组播技术的特点
在IP网络中,根据传输的消息特征,网络传输一般有以下几种方式[2]:
1.1.1单播(Unicast)传输:在发送者和每一接收者之间需要单独的数据信道。若有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时会导致发送者负担沉重和网络拥塞。
1.1.2广播(Broadcast)传输:是指在IP子网内广播数据包,所有网内主机都将收到这些数据包。
1.1.3组播/多播(Multicast)传输:是指发送者只需发送一个数据包,所有接收者共享该数据包。它提高了数据传送效率。减少了主干网出现拥塞的概率。
相对于单播技术,组播技术有效地解决了单点发送到多点的问题(见图1),实现了网络中单点到多点的高效数据传送,有效地节约了网络带宽,降低了网络负载。组播技术非常适用于视频直播[3]。
1.2组播协议的关键点
1.2.1组播组的管理和维护。主机与本地路由器之间使用IGMP(Internet组管理协议)来进行组播组成员信息的交互。当主机加入或离开组播组时,主动发送消息[4],在路由器里建立一张表,其中记录了路由器各接口所对应子网上都有哪些组的成员。当路由器收到发往特定组的数据后,只向属于特定组的成员所在的接口转发数据。IGMP工作在网络层,只记录路由器上的三层接口与组播地址的对应关系。IGMPSnooping协议解决二层交换机组播数据转发的问题,其原理如下:主机的报告消息经过交换机时,交换机对报告消息进行监听并记录,为组播MAC地址和端口建立起映射关系;当交换机收到组播数据时,根据映射关系,只向连有组成员的端口转发组播数据。
1.2.2组播路由协议。协议无关组播(Protocol Independent Multicast,PIM)协议[5],不依赖某一特定单播路由协议,它可利用各种单播路由协议建立的单播路由表,完成反向路径查找(Reverse Path Forwarding,RPF)检查功能,而不是维护一个分离的组播路由表实现组播转发。由于PIM无需收发组播路由更新,与其它组播协议相比,PIM具有系统开销小的优点。按转发机制,PIM可以分为密集模式(Dense Mode)和稀疏模式(Sparse Mode)两种模式。PIM-DM属于密集模式的组播路由协议,适用于规模不是很大的校园网络。
1.3组播技术在校园网中的实现
要在校园网实现组播传输,组播源、用户终端以及中间的网络设备都必须支持组播。目前IP组播技术得到硬件、软件厂商的广泛支持。硬件方面,网卡、交换机、路由器均已广泛支持组播协议;软件方面,微软公司从Windows XP开始支持IGMP v3。目前在校园网内实现组播方式不存在任何障碍。
2高清电视直播系统的设计
该系统主要由3个子模块组成:对电视信号的接收及压缩编码;发布组播的流媒体服务器;支持组播的网络环境。
2.1信号接收
现在全国各城市基本上都开通了数字电视高清频道[6],可以申请开通数字高清电视,保证信号源的稳定性。另外,也可以购买对应卫星频道的正版授权卡,通过卫星接收器接收卫星信号。
2.2流媒体服务器系统平台
常用的流媒体产品有Quick Time、Real System和Windows Media。Quick Time编码质量和速度最高,但资源占用也最高,且价格昂贵;Realsystem编码质量、速度、资源占用这几方面表现都不错,也是付费软件;Windows Media编码质量、速度不错,资源占用方面表现比Realsystem稍逊一些,优点是它是免费软件。在局域网环境中,网络资源相对于因特网宽裕很多,Windows Media具有很高的性价比。
2.3组播网络的配置
选用PIM-DM组播路由协议。首先配置组播路由协议,对网络中每台需要进行组播的路由器和交换机的每个组播端口进行PIM-DM协议配置,然后配置IGMP组成员关系协议,最后在二层交换机上启用IGMP SNOOPING。完成上述配置后,组播网络构建完成。
结束语
本方案在我校已成功实现16路高清电视的网络直播,用户峰值数量约200个。组播技术的优势在于,在用户数量激增的情况下也不会对网络及服务器造成过大的负载压力。
参考文献
[1]黄琼珍.高校校园网教育资源利用现状调查与分析[J].中国电化教育,2010,279(4):75-80.
[2]邵艳玲,鲁庆宾.基于IP组播的视频直播教学系统的应用研究[J].计算机与现代化,2010(12):98-101
[3]崔翔.基于应用层组播技术的流媒体系统研究与设计[D].西安:西安电子科技大学,2008.
[4]胡升亮.组播IGMP在EPON系统中的设计与实现[D].武汉:武汉理工大学,2012.
[5]李灵.基于IGMPv3和PIM-SSM协议的特定源组播技术的设计与实现[D]..重庆:重庆大学,2013.
【关键词】冬季奥林匹克运动会;体育赛事转播;演播室;视(音)频系统;网络制播系统;在线包装
文章编号:10.3969/j.issn.1674-8239.2014.04.014
第二十二届冬季奥林匹克运动会于2014年2月7日至23日在俄罗斯索契举行,中央电视台(CCTV)派出了强大的前方报道团队进行赛事的转播工作。中央电视台前方报道中心面积约为870 m2,位于国际广播电视中心(IBC)二层。IBC内建有一个高清演播室系统,为CCTV-5总包装演播室,全系统内分别由总控系统、CCTV-5演播室视(音)频系统、网络制播系统、在线包装系统、通话系统等构成,各系统相互协作,共同完成前方各项赛事及新闻报道的技术保障工作,并为后方的冬奥会报道提供全方位的技术支持。
1 总控系统职责及系统概况
本届冬奥会前方总控系统设计使用2台配置相同的哈里斯(Harris)高清128×128矩阵(内嵌画面分割器),互为主、备。两台矩阵的前32路信源中,20路均为奥林匹克广播服务公司(OBS)提供的经帧同步器后的公共信号,5路混合区单边经高清视频分配器后也分别接入这两个矩阵。此20路公用信号分别由11个比赛场馆的主路、备路、风景摄像机及新闻发布厅的信号优化后送至前方IBC总控。前方CCTV-5演播室和收录等客户端通过面板切换选取这两个矩阵的信源。此外,由于此矩阵具备内嵌画面分割器功能,总控系统为前方CCTV-5演播室提供两路DVI格式多画面监看信号,可监看矩阵的相应信源。总控系统的同步信号发生器与OBS提供的基准锁相,为前方各系统提供所需的同步基准信号和时钟基准。
☆ 对OBS提供的20路公共信号进行帧同步处理。
☆ 通过直播配音间,将评论声嵌入到公共信号中后,再提供给演播室使用。
☆ 对公共信号、混合单边等信号进行监测、分配和调度。
☆ 为前方IBC内各系统提供同步和时钟基准。
☆ 为前方CCTV-5演播室提供DVI格式的多画面监看信号。
☆ 为前方CCTV-5演播室、后方CCTV-5+、新闻频道演播室分别提供主、备共计6路高清信号进行编码压缩。
☆ 对北京回传索契的CCTV-5、CCTV-1、CCTV-5+的播出信号进行解码后送各监看区域。
☆ 对前方所有总控信号进行监看。
☆ 负责莫斯科网络服务提供点(POP点)与北京CCTV新址总控之间的两条155 Mb/s光缆链路的租赁、传输及保障。
☆ 配合基本网络系统和网络制播系统勾连前后方之间的高码率实时文件、通讯联络、实时场记、任务管理、办公系统及体育综合业务系统的传输。
☆ 为索契IBC有线系统提供CCTV-5高清播出返送信号。
2 CCTV-5演播室视频系统配置及概述
按照节目部门的需求,此次转播的前方技术系统于2014年1月31日左右全面投入使用,开始承担后方演播室两档体育节目——《体育新闻》和《体育世界》的直播对接以及新闻专题回传等任务;2月6日起陆续开始冬奥会赛事直播工作,7日全面开始冬奥会的全天赛事转播工作。导控室见图1。
前方演播室系统(视/音频)完成前方各项赛事及新闻报道的技术保障工作,并为后方的冬奥会报道提供全方位的技术支持。针对此届冬奥会的节目制作需求,技术系统多次与节目系统进行技术方案磨合,秉承技术先进、服务节目的宗旨,最终确定了IBC CCTV-5演播室最终设计方案。
2.1 系统配置
☆ 演播室系统为4讯道高清系统,其中3个讯道为常规摄像机,第4讯道为摇臂摄像机。
☆ 系统内3台摄像机配18倍便携式镜头,摇臂摄像机镜头配4.5倍广角镜头。
☆ 6路外来信号进入视频系统,音频信号经解嵌后送音频系统;1路主控信号经解嵌送17英寸液晶监视器给音频技术人员选择切换、监看。
☆ 系统采用汤姆逊2M/E KHD200C切换台;应急备份采用16×2切换矩阵,带静切换输出。
☆ 系统内监视墙由5台50英寸等离子监视器组成,其中有2台50英寸等离子监视器用于监看主控外来信号,由主控直接提供信号,另3台由10画面分割控制器实现分屏;演播室内用1台50英寸等离子监视器为主持人提供返送信号。
☆ 摄像机操作遥控面板(OCP)光圈调整监视器采用1台20英寸高清液晶监视器,由1台四画面分割器完成分屏;技术监看采用17英寸高清液晶监视器,信号源由切换台辅助母线提供。
☆ 系统内配备3套在线包装系统和1套4K大屏渲染系统,输入源由切换台4条辅助母线提供,每套在线包装系统配一台17英寸液晶监视器用于监看输出信号及PGM信号。
☆ 系统内配备1套索贝(SOBEY)播放服务器(主/备),素材文件由迁移服务器迁到本地服务器;配备1套索贝D5记录服务器记录PGM(节目总输出)及CLEAN(无字幕版)信号;配备1套索贝直播串联单用于播后数据的反馈。
☆ 系统内配备1套4讯道 EVS用来编辑HIGHLIGHT(集锦),2路输入2路输出,声音信号嵌入,输入源由切换台2条辅助母线提供,输出信号分别进切换台和监视器墙。
☆ TALLY(切换状态指示)系统采用单色TALLY,直接由切换台GPI/O(信号触发输入/输出接口)信号实现并口TALLY。
2.2 导控室及立柜机房布局
导控室监视墙共采用5块50英寸等离子大屏单排显示,分别由3台分割器和5台松下50英寸等离子监视器组成,包括3台等离子组成的系统内信号监看和2台等离子组成的主控直送的外来信号监看,布局图见图2。总控系统为前方CCTV-5演播室提供两路DVI格式多画面监看信号,可监看矩阵的输入源。
导控桌分为两排,其中第一排为光圈调整、信号调度、导演、切换、技术、视频播放等工位,第二排为EVS、包装、4K、直播串联单、灯光等工位。所有设备主机集中放置在立柜机房,考虑到设备的散热性、系统布线的分散性、人员操作的方便性及系统的安全性,机柜由6个14U移动航空箱组成,在使用时两两叠落摆放,见图3。
2.3 系统概述
演播室内所有信号源均为高清信号,系统内主要设备包括汤姆逊(THOMSON)的KHD-200C高清切换台(接受三电平信号锁相,输入输出均为高清信号);4台索尼HDC-1580高清摄像机,其中1台为摇臂摄像机;3套傲威(ORAD)包装系统;1套(2台)索贝4211播出服务器;1套索贝MSV D5记录服务器;1套4通道EVS服务器;1套傲威4K大屏渲染工作站专门为演播室内的大屏提供渲染。演播室外来信号采用主控两个矩阵送来的6路高清信号,其中包括比赛公共信号、混合区单边信号、外景演播室主持人信号等,以上信号可由主控提供的矩阵遥控面板自主选取两个矩阵的信号源输入。周边设备包括哈里斯的模拟视频分配器(提供BB及三电平的分配)及高清数字视频分配器、帧同步器、加嵌器、解嵌器等。视频主路切换由汤姆逊切换台完成,应急切换由哈里斯的16×2数字矩阵完成。包装系统除完成传统字幕功能外,还可对4路活动视频进行包装渲染;索贝播出服务器取代传统的放像机,实现真正无磁带化播出模式;索贝MVS D5服务器为收录服务器,可收录两路高清信号(PGM+CLEAN);EVS服务器可同时收录二路信号并可即时编辑精彩镜头,配备便捷的控制面板BEPlay及RCU慢动作控制面板,提供两个播出通道。
3 CCTV-5演播室音频系统配置及概述
3.1 系统配置
CCTV-5演播室音频系统采用32路物理推子的STUDER VISTA 5数字调音台作为主调音台,采用16路物理推子的YAMAHA DM1000作为备份调音台。配置咳嗽盒系统供主持人使用。
系统配备4套桌架传声器、4套有线纽扣传声器、4套无线纽扣传声器及2套超指传声器以满足不同形式的访谈节目的制作和播出;1台CD播放机、1台360硬盘机及1台电脑用于播放节目所需的垫场音乐;2通道电话耦合器分别用于主持人提供新址新闻演播室节目返送的备份信号,以及单边注入点与前后方主持人进行沟通的节目返送声音的备份信号;配置1台监听选择控制器,方便导播自主调整监听音量和选择备份监听。
3.2 技术方案
CCTV-5演播室音频系统采用环绕声制作,在前方将环绕声播出信号嵌入主加嵌板卡的通道1至通道6;将环绕声播出信号的下混立体声信号嵌入主加嵌板卡的通道7和通道8送主控,并将此8路信号同时嵌入CLEAN加嵌板卡通道1至通道8。
选取演播室信源EXT1/2/3/4/7、NET(网络制播)、EVS的AES1/AES2/AES3、EXT5/6的AES1/AES2以及CG1(在线包装)的AES1接入音频系统。依据信号的主备关系将EXT1/3/5、NET主、EVS主经分配分别接入主、备调音台。EXT2/4/6/7、NET备、EVS备及CG1(在线包装)仅接入主调音台。
演播室共配备14套传声器接入主调音台,其中6套同时接入备调音台;2套无线传声器及其他周边数字信号接入主调音台,模拟信号接入备调音台。
该演播室为通话矩阵提供了6路不同的PGM-1信号 ,以满足多地、多主持人、多视窗通话的需求。
演播室的主调音台输出4路AES环绕声PGM信号给主加嵌板卡、Clean加嵌板卡,同时输出3路AES环绕声PGM信号送至备调音台。正常播出时备调音台将4路AES环绕声PGM信号送至备加嵌板卡,同样的4路AES信号经跳线备份Clean信号。
4 网络制播系统
4.1 系统总体方案
索契冬奥会前场网络制播系统组成包括:核心存储域、收录域、编辑制作域、演播室播出域、系统归档域、系统后台服务域等多个核心业务模块,见图4。
索契冬奥会前场网络制播系统方案设计:
☆ 选用DNxHD 120M、Avc-Intro 100M作为高清主编码格式,支持高清、高码率、多格式节目的制作、播出:高清信号收录为DNxHD 120M格式;高清时间线进行节目编辑,选用DNxHD或Avc-Intro作为主格式本地优化生成;高清节目边迁边播,演播室支持多格式高清混播。
☆ 索契前方和北京后方实现前后方协同制作:素材可在索契前方网络制播系统与北京后方实现远程互享;后方完成场记注录并实时同步至前方,用于节目制作;后方可实时监看前方远程公共信号、支持后方代理码率编辑打包回传后方播出;支持前方打包回送后方制作。
☆ 前方主控提供TS流信号,将流文件直接回传至北京后方,由部署在后方的TS流收录服务器对回传的流信号进行收录,收录信号可供编辑、归档。
☆ 索契前方网络制播系统将接入全台节目生产管理系统。完成此项功能部署后,移动外场网络制播系统将不再依赖于北京后方,可直接调用接口触发岛间业务,并利用ESB/EMB完成如广告、播后单等岛间业务操作。
4.2 前方节目制作
索契冬奥会前场网络制播系统、节目制播环节、系统设计和制播流程与后方系统保持一致,见图5。这样可以便于外场编辑人员迅速熟悉节目制作流程,保持其原有节目制作方法和习惯,从而保证外场节目制作的质量和效率。
4.3 演播室文件化播出
前场网络制播系统承担着演播室文件化播出任务。播出服务器稳定可靠是外场系统应用成功的关键,本次播出采用MSV 4211P播出服务器,其同时输出主、备、预监、垫播四通道信号,配备MSV D5演播室记录服务器,满足外场收录需求,见图6。
☆ MSV 4211多格式混播:MSV播出服务器以制播分离的方式实现四通道文件化硬盘播出。MSV播出服务器可以主备模式同步运行,确保演播室播出安全。MSV播出服务器支持Avc-Intra 100M 、DNxHD 120M和MPEG-2 LongGop 50M不同编码格式的混合播出。
☆ MSV D5信号收录:通过演播室内的MSV-D5记录服务器对演播室播出信号进行收录,演播室系统可提供两个非同源的信号进行收录,可对收录信号打点挑选有用的段落,回送到网络系统编辑或者归档,在录制过程中,由于全天直播无空闲时间,MSV-D5支持边采集、边迁移功能,为节目归档提供更为便捷的工作方式。
5 在线包装系统
随着电视制作手段的丰富,在线包装不再仅是用于普通字幕,还要按照节目需求,丰富屏幕视觉元素,快速准确地完成信息传递,以达到宣传效果。演播室在线包装系统配备3套设备,即3台渲染服务器和3套播控工作站,以及1套4K渲染设备,即1台渲染服务器和1套播控工作站。4台设备间通过在前方IBC组建局域网,二者之间实现数据和文件共享。其中,3套播控工作站支持4通道视频插入,采用切换台的一块辅助面板对信源进行选切,可分别完成资讯类模板、全屏类模板和Ticker字幕的播控功能,覆盖全天各档节目的播出以及赛事精编、赛事转播等各重点赛事。
此次转播中在演播室景区内配备了两块大屏,见图7,分别为由12块等离子屏幕组成的4×3拼接大屏,分辨率为3 412×1 440,尺寸为3 704 mm × 1 569 mm,及一块75英寸全高清液晶大屏,分辨率为1 920×1 080;采用一套4K设备同时支持这两块大屏的实时渲染,此设备最高可支持4路HD-SDI视频输出及4通道非同源高清视频的输入,通过与在线包装系统共用同一母线面板来完成视频信号源的选择。信号输出拼接最高分辨率可以达到普通高清信号分辨率(1 920×1 080)的4倍。在此次转播过程中,由包装工作室制作大屏幕所使用的包装元素及内容,通过播出控制端播出,经渲染后输出到大屏幕,无缝的工作流程整合到全天的赛事串联直播中。
在系统连接上将4K的两路输出直接接入切换台,这样,大屏的信源不仅可以显示4K信源还可以显示切换台的所有输入信源,另外的一路视频信号输出到一台双卡监视器上,用于监看。在操作上,它通过调用场景文件完成对4K的播出控制。操作软件可方便提供本地预览功能,操作人员在控制PC上可以实时预览播出效果。
在功能性配置方面,为了保证播出效率和节目需求,整体系统还引入索贝文稿系统以完整文稿内容共享,并通过与后方部署在新台址数据中心的体育赛事数据平台连通,从索契官方获取实时数据并解析存储。在线包装系统根据节目需求,进行实时数据的分析、查询及绑定至模板,完成赛事数据的高效整合。
6 通话系统
演播室通话系统与其他各系统共用一套通话主机,该主机由两台通话矩阵组成,可实现系统内部通话及与外部系统的联系。导控室内共配备了4个通话面板,其中2个用于导播工位、1个用于在线包装工位、1个用于4K大屏工位。
CCTV-5演播室内部通话主要功能是实现导播与演播室内部各工种之间的通话,包括:导播与摄像机通话;导播、音频与演播室主持人通话;导播、音频与直配间评论员通话;导播与在线包装、4K大屏的通话;总控视频、总控通话与演播室技术系统通话。
CCTV-5演播室通话系统配置:前方CCTV-5演播室通话点位包括主持人、嘉宾、4台摄像机、导演、音频、在线包装、4K大屏、直播配音间等。在系统连接时,主持人、嘉宾通话点位分别连接两台通话矩阵,配置导演通话面板A连接到主通话矩阵上,配置导演通话面板B连接到备通话矩阵上。两台摄像机连接到主矩阵,其余两台摄像机连接到备矩阵系统中。
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