视音频子系统建设方案.docx

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视音频子系统建设方案

中央厨房视音频子系统建设方案

1.方案背景

全媒体新闻平台（俗称“中央厨房”）是集图片、视频、音频、H5互动、动漫游戏制作于一身的全新内容生产和分发体系。

为了高度契合当下传媒机构对全媒体可视化资源的需求，打造高度集成化，信息化的统一平台，需要建设一套服务现场决策指挥、多部门多层次协作、媒体信息发布、会议、业务办公等多种功能于一体视音频子系统。

解决目前面临的海量信息和数据的实时快速显示问题，使决策层可以一揽全局，快速论证，从而对突发事件做出及时和正确的指挥和调度。

2.应用需求

2.1.整体规划

本项目中所有房间的建设打破传统采用大量长距离传输设备搭建的系统，结合互联网技术实现所有音、视频信号全数字化和网络化，将所有集中在音视频数据源通过网络在各个会议区域之间进行资源共享与互联互通，可通过交互网络传输至某间会议室进行针对性讨论，同时，还可将指挥中心内的数据资料调用至该会议室，该会议室的决策者们即可通过监控视频与数据资料进行分析讨论。

视频系统由视频源（本地电脑、服务器数据信号、外部信号）、视频传输处理设备（编码器、转码器、流媒体服务器、解码器）、视频显示设备（LPD拼接屏、投影机、液晶显示器等）组成。

通过网络技术将所有的视频源传输系统、显示设备组成一套大的网络交换系统，建立全面覆盖指挥中心及会议室的视频共享、互联互通系统。

2.2.分布式采集及显示系统

分布式显示控制系统采用网络架构，通过网络实现大屏显示信息的互联共享。

使用网络实现信号采集端到显示端的传输，打破地域的限制，进而实现系统内任一输入信号能输出到任一显示端的需求。

通过网络实现不同地域、不同类型信号的互联共享。

输入信号在输出端的显示，可根据要求实现画面的任一缩放、漫游、叠加等效果。

不同分辨率的输入信号在终端显示时，应保证显示画面清晰、锐利，不产生变形等影响观感的情况。

网络环境下的显示共享不受信号源及大屏物理位置的约束。

“中央厨房”是融媒体制播平台，其调度指挥大厅当然也需要体现媒体融合能力。

IP化的视频信号送至后级流媒体分发服务器进行封装处理，进行多屏终端的流媒体发布，实现将所有视频源信号在中心大屏、挂墙显示器、办公区电脑终端、各类手机、PAD上任意显示。

这是传统大屏处理器系统无法实现，也是博汇科技分布式画面云系统的应用亮点。

分布式采集显示系统应支持如下信号类型采集：

●高分图像采集

●机顶盒

●视频会议摄像机

●视频会议图像

●业务系统服务器

大屏拼接显示需求：

●信号基于IP网络进行传输，采集显示无物理地域限制

●支持多个屏幕墙之间对信号进行共享显示

●支持多类型信号融合显示

●支持信号画面拼接、漫游、跨屏显示

●支持单个显示墙拼接图像单路中断处理机制，单个区域变化不影响整体显示效果

2.3.可视化集中控制

中央厨房整体采集信号的预览、屏幕回显监看、环境控制应支持可视化操作，采用简单易用的可视化人机操作模式。

使一般人员不必掌握专业技术知识和操作技能，即可以轻松的调度大量的媒体数据。

把“中央厨房”控制室变成一个易用的平台。

●支持多平台可视化操作


●支持信号、屏幕墙预览内容分权限管理

●支持按显示单元控制划分

●支持信号源调用预览

●支持对灯光、音频、机顶盒、电源等环境设备的统一控制

●支持可视化触控操作

3.解决方案

3.1.系统结构图

从整体结构上可见，中央厨房视音频采集显示系统由五大部分组成：

●信号采集：

通过输入节点机、流媒体分发系统，对多种类型信号进行采集、分发、传输。

采用优质的编码压缩技术，高保真还原真实画面。

输入节点机采用嵌入式架构、高稳定、低能耗，绿色环保，支持7*24小时无间断工作。

●信号显示：

通过输出节点机完成对采集信号的拼接、跨屏、漫游显示。

输出节点机支持多种类型大屏幕的对接显示，包括高清投影机、拼接屏、LED大屏、LPD大屏、以及DLP大屏。

输出节点机采用嵌入式架构、高稳定、低能耗，绿色环保，支持7*24小时无间断工作。

●可视化控制系统

负责整体系统内信号的调度、显示，以及整体的环境控制。

配置管理系统支持多客户端使用，包括PC触控终端，浏览器访问，以及Pad移动平板等。

真正达到了跨平台统一控制。

配置管理系统拥有健全的安全保证措施，保证多终端操作的数据安全，并支持双机热备，无单故障节点，在服务器因意外中断服务后，不影响大屏实际显示内容，并快速进行主备服务器切换，保证用户使用需求。

●环境控制

负责对中央厨房内的电源、灯光、窗帘、摄像机、升降屏、升降架、机顶盒调台等进行统一控制。

用户不再需要按照物理地域对单一设备进行逐一操作，可通过可视化控制系统进行统一控制。

除了对环境进行统一控制外，针对每个会议区域、办公室区域内的音箱、投影机等设备，提供单独控制方案。

用户可通过扫描二维码，轻松完成对区域内设备的控制。

●IPKVM远程控制

使用BHDV102-K/BHVGA102-K以及BHIP108IPKVM远程控制终端，可轻松完成对办公主机，以及受控系统服务器的远程控制。

IPKVM远程控制系统，不需要在受控主机上额外安装任何软件，不占用受控主机机器性能，最大限度保证办公主机、系统服务器的正常工作。

操作员通过操作台上的IPKVM远程控制终端，即可轻松完成对受控主机的远程操作。

3.2.分布式大屏调度

3.2.1.信号采集

本项目中所有视音频信号的采集，打破物理房间、区域的限制，统一使用博汇科技分布式画面云输入节点机完成机顶盒、视频会议终端、高分图形工作站、视频会议摄像头、办公用机等多种类型信号的采集，并将采集到的信号，通过IP网络进行传输。

分布式画面云输入节点机采用行业先进的H.264/H.265视频编码技术，在保证画面质量的前提下，结合互联网技术，实现所有音、视频信号全数字化和网络化，将所有采集的音视频信号通过网络在各个区域之间进行共享与互联互通。

前端信号源以及对应采集输入节点机，如下：

●高分图形工作站

使用BHIP1064K高清编码器集群进行信号采集，采集总体分辨率支持10K*10K。

●机顶盒、视频会议终端

使用BHDV102单通道高清编码器进行信号采集

●视频会议摄像头

使用BHSD92高标清编码器进行信号采集

●本地电脑、办公用机

使用BHDV102-K/BHVGA102-K单通道高清编码器进行信号采集，并配合BHIP108IPKVM远程控制终端，对采集电脑进行远程控制

●IPC摄像头

使用BHCA92IP视频分发系统，对IPC摄像头、第三方高标清视频流进行接入、采集、分发

●高标清视频流

使用BHCA92IP视频分发系统，对高标清视频流进行接入以及转码输出。

对于接入的IP视频流信号，分别转发一路20M高清视频流以及一路2M低码率标清视频流。

20M高清视频流提供给第三方内容制作系统，作为后期内容制作资源，2M低码率标清视频流作为手机、PC等客户端监看使用。

3.2.2.信号显示

3.2.2.1.核心指挥区

核心指挥区的主显示大屏为一组LPD弧形大屏幕墙，整体分辨率为11094*1600。

整体屏幕墙的显示部分由一组1*5的BHIP100-BHIP解码云终端负责。

BHIP100-BH通过HDMI接口与显示大屏进行连接，每台解码云终端输出分辨率为2560*1600@P60。

BHIP100-BHIP解码云终端支持壁挂式安装，可直接部署在大屏背后。

BHIP100-BH作为分布式采集及显示系统的输出节点，采用了嵌入式架构，可在常温环境下7*24小时稳定工作，发热量小，不会对显示大屏造成额外影响。

输入节点机采集的信号，可直接通过画面云输出节点机在大屏上进行拼接、漫游、跨屏显示。

视频会议终端信号、机顶盒信号和高分图形工作站信号，可在核心指挥区大屏上任意组合显示。

配合可视化控制系统，用户可轻松完成对核心指挥区显示大屏显示方案的自由调度、画面组合控制。

除分布式音视频显示系统外，核心指挥区配置了12路鹅颈、5个无线领夹、5台摄像机、以及12台升降屏。

音频输入、输出设备的控制，以及摄像机、升降屏的控制，可通过可视化控制系统进行统一管理。

详细介绍见3.3可视化控制内容。

3.2.2.2.视频会议室

视频会议室内主显示大屏由３台液晶电视组成。

用户可通过３台液晶电视，完成对会场或其他分会场视频会议画面的显示、监看。

视频会议室显示屏支持两种工作模式：

本地信号监看、系统内视频信号显示。

配合BHIP100-BH串口控制功能，本地用户通过可视化控制系统，可轻松完成显示屏输入口的切换操作。

3.2.2.3.欢迎区

欢迎区建设有一块点距1.4mm的LED屏幕，总体分辨率为6600*1200，配置BHIP100-BHSIP视频解码云终端用于展示高清信号源。

BHIP100-BHSIP视频解码云终端，使用帧同步技术，保证LED大屏画面显示高度同步、无撕裂现象。

3.2.2.4.办公室

每间办公室内配置一台高清投影机。

每台高清投影机有两种工作模式：

本地信号输入、分布式音视频系统内视频信号显示。

每台投影机使用一台BHIP100-BH，负责对视频系统内的信号进行拼接、组合显示。

配合BHIP100-BH的串口功能，本地用户使用可视化控制系统即可轻松完成对投影机的开关机，信号输入口切换，以及音视频系统内信号的调度、展示。

3.3.可视化控制

3.3.1.整体控制

通过可视化控制终端，可以实现对整个“中央厨房”内，各区域的整体控制。

用户可根据实际需要，进入对应区域控制界面，完成对各区域内大屏、灯光、摄像机等设备的控制工作。

3.3.2.大屏显示控制

可视化控制系统支持对系统内各区域内大屏显示方案进行新增、修改、删除操作。

对系统内的采集信号进行实时预览，并支持对控制大屏当前布局方案实时回显。

3.3.3.投影机控制

通过可视化控制系统，用户可轻松完成对本地投影机、TV电视工作模式的切换操作。

3.3.4.电源控制

可视化控制系统支持对系统内接入设备的电源进行控制。

电源控制类型包括各种服务器、音频设备、投影机、LED大屏、TV电视等。

3.3.5.音频控制

可视化控制系统支持对领夹、鹅颈、音箱等音频设备进行统一管理。

用户可快速对指定音频输入、输出设备进行静音和音量调节控制。

可视化控制系统支持对“中央厨房”内音频矩阵切换控制。

快速将输入音频推送到指定输出设备。

3.3.6.摄像头控制

可视化控制系统支持对接入系统的会议摄像头进行统一控制。

用户可手动调整追踪摄像头的升降架位置。

可视化控制系统支持对视频会议摄像头的预置位调用，手动/自动模式调整，云台方向位控制，近焦远焦调整等功能。

可视化控制系统支持对摄像机工作模式的控制，包括手动模式、自动模式的切换操作。

3.3.7.分区域独立控制

用户可通过扫描各区域内二维码，访问区域内设备独立控制界面。

包括投影机电源控制、工作模式切换、音箱开关、TV控制等。

3.4.IPKVM远程控制

IPKVM远程控制终端，面向用户提供基于IP化的远程控制服务。

终端用户可以通过放置在监控室内的KVM远程控制终端，对通过BHDV102-K/BHVGA102-K采集的办公主机、业务系统服务器进行控制。

IPKVM远程控制终端，对前端接入主机数量无限制，用户通过IPKVM远程控制终端，可方便对系统内的受控主机进行选择，并进行远程控制。

IPKVM远程控制终端拥有身份鉴权机制。

用户可通过用户名、密码登录系统，并获取可控制的对应设备。

用户可通过设备列表，查看系统内受控主机，并选择对应的设备进行控制。

真实还原受控主机桌面情况。

3.5.媒体导向监管平台

媒体导向一站式监管平台，支持对各类数据的采集、监测、存储，能够根据具体业务类型给出相应的监测结果，具备完整便捷的人工业务处理流程。

实现快速发现和准确研判两大技术要求，实现“全媒体监管、全业务监管”的整体目标。

数据类型主要包括：

新闻网站、行业网站、视音频网站、OTT集成平台、手机APP、微博、微信、论坛、博客、贴吧、网络电视台、电子报、数字出版平台等。

1）媒体导向监管

结合总书记的“导向”管理要求，从比较高的高度及时把握整个互联网舆情（视频网站、OTT集成平台、手机APP、新闻网站、行业网站、论坛、博客、贴吧、微博、微信）的当前状况。

综合运用大数据分析手段，从海量的信息中提取各类涉本省信息、违规信息、热点信息、行业信息，能够针对上述各类数据进行基于时间、空间等不同维度的横向、纵向统计分析，并能够在海量数据中进行实时检索。

2）融媒体监管

针对指定微博公众号、微信公众号，对各媒体传播能力、传播内容进行监管。

3）互联网视听节目监管

对互联网视听节目实时准确搜索、分析、判别、排重和研判；实现对包括视听节目在内的各类海量节目采集和数据快速分析处理；准确掌握视听网站各类节目传播的数量、动态、范围、影响等情况，实现实时动态监控。

4）数字出版监管

针对出版机构（报社/出版社/数字出版平台）的媒体传播能力、传播内容进行监管。

数字出版物内容涵盖互联网报纸、互联网图书、互联网文学出版物、互联网音像出版物等9大类。

4.方案特点

4.1.可靠性

●嵌入式架构：

输入、输出节点机采用嵌入式架构，稳定可靠，支持7*24小时不间断工作。

●容错能力：

系统采用业界成熟的技术，同时具备良好的容错能力，因此不会因为用户的错误操作或外界因素（如突然停电）而导致系统出现灾难性后果，能够很快的恢复正常工作。

●设备预警：

系统具有良好的预警机制，能够对自身状态进行实时监看。

完善的报警日志记录功能，能够全面的记录一段时间内系统的所有设备报警信息，便于故障排查，问题分析。

●双机热备：

管理调度中心服务器支持双机热备，支持服务器中断时视频会议、大屏显示不受影响。

4.2.安全性

●身份验证：

系统具有身份验证登录机制，阻止非法人员登录，同时可以对授权用户进行多级的权限设置，让不同的身份有不同的功能。

●数据备份与恢复：

系统具有数据备份与恢复功能，支持手动、自动备份数据。

界面友好，使用方便。

●用户操作日志：

能够对登录到系统的所有操作人员的登录时间、修改配置等所有的行为有全面、完整的日志记录。

4.3.开放性

●系统面向第三方可以提供API，采用开放的技术标准，具有高兼容性。

5.主要产品

5.1.输出节点机

5.1.1.BHIP100IP解码云终端

采用广电级图像处理标准，支持8路1920*1080p@60HzTS码流解码显示、36路960*540p@30HzTS流解码显示。

适用于100m/1000m网络环境，解码分辨率最高可达到3840*2160p@60Hz。

支持H.264、H.265格式的高标清视频IP流解码、提供HDMI输出用于上屏显示。

低功耗设计、无风扇、无噪音，稳定性好。

支持解码标准TS流，可做作为CloudView分布式系统输出节点单元，也可以当做独立的解码器应用。

输入输出面板图

功能框图

产品特点

●支持TSoverIP码流输入。

●支持H.264、H.265视频编码格式。

●支持AAC音频编码格式。

●支持多种标准输出分辨率，最高支持3840*2160

●支持输出分辨率自定义（自定义范围不能超过1920*1080）。

●支持高清、标清解码输出。

●支持单播、组播。

●支持VESA壁挂安装。

●无风扇散热设计。

●支持7x24小时稳定工作。

技术指标

解码参数：

视频解码标准：

H.264、H.265

音频解码：

AAC

信号输入方式：

数据输入方式：

单播、组播

支持协议：

UDP

配置方式：

Web配置

音视频信号输出：

HDMI输出分辨率：

3840*2160p@60Hz、2560*1600p@60Hz、1920*1200p@60Hz、1080p@60Hz、1600*1200p@60Hz、720p@60Hz、1440*900p@60HZ、1366*768p@60Hz、1280*1024p@60Hz、1024*768p@60Hz、1280*800p@60Hz

音频输出：

3.5毫米插座

外部接口：

网络接口：

RJ451000M以太网口

CONSOLE接口：

1个RS232串口，RJ45调试接口

设备规格（便携式）：

尺寸：

190mm*160mm*30mm

重量：

1.2KG

电源及功耗：

电源：

DC12V/2A；支持POE供电

功耗：

整机功耗10W

5.2.输入节点机

1

2

3

4

5

5.1

5.2

5.2.1.BHDV102DVI单通道高标清编码器

BHDV102是基于专业高性能视频处理器设计开发的嵌入式高标清编码设备，支持1路DVI信号接入，本地DVI信号环出。

支持50Hz/60Hz的图像刷新率输入、音频采集支持48K，44.1K,24K音频输入。

适用于100m/1000m网络环境，最高支持1920*1080P@60的分辨率。

内部采用先进的H.264/H.265视频视频压缩编码技术，网络编码效率高、带宽占用低。

可广泛用于DVI高标清视频信号采集、编码及IP网络传送的场合。

输入输出面板图

功能框图

产品特点

●支持1路DVI-D信号实时编码。

●支持1路DVI信号本地环出。

●高清晰度：

最高支持1920*1080P@60Hz。

●支持PTS同步功能。

●支持OSD字符叠加，支持自定义OSD位置。

●支持输入分辨率自适应。

●支持输入信号双分辨率输出。

●具备串口网关功能。

●丰富的状态指示灯。

●低功耗、无风扇设计，采用箱体散热，无噪音。

●支持POE供电

技术指标

视频编码参数：

视频编码标准：

H.264HighProfileLevel5.1/H.265BaseProfileLevel

视频编码分辨率：

1920*1200P@50/60、1080P@50/60、1080P@25/30、1680*1050、1600*900、720P@50/60、1280*1024、1440*900、1366*768、1024*768、800*600

视频编码码率：

500Kbps~25Mbps

音频编码参数：

音频编码标准：

AAC

音频采样率：

48K

音频编码码率：

80Kbps

码流类型及网络协议：

码流类型：

TS流

网络协议：

UDP、RTMP

外部接口：

视频输入：

1路DVI-D接口

音频输入：

1路AUDIOIN

视频环出：

1路DVI-D环出接口

音频环出：

1路AUDIOOUT

网络接口：

RJ45（10M/100M/1000Mbps自适应以太网口）

串行接口：

1路RS232

配置方式：

Web配置

设备规格：

高：

50mm

宽：

215mm

深：

197mm

重量：

0.765kg

电源及功耗：

电源：

DC12V/5A、支持POE供电

最大功耗：

10W

5.2.2.BHVGA102VGA单通道高标清编码器

BHVGA102是基于专业高性能视频处理器设计开发的嵌入式高标清编码设备，支持1路VGA信号接入，本地VGA信号环出。

支持50Hz/60Hz的图像刷新率输入、音频采集支持48K，44.1K,24K音频输入。

适用于100m/1000m网络环境，最高支持1920*1080P@60的分辨率。

内部采用先进的H.264/H.265视频视频压缩编码技术，网络编码效率高、带宽占用低。

可广泛用于DVI高标清视频信号采集、编码及IP网络传送的场合。

输入输出面板图

功能框图

产品特点

●支持1路VGA信号输入、实时编码输出。

●支持1路VGA信号本地环出。

●高清晰度：

最高支持1920*1080P@60Hz。

●支持OSD字符叠加，支持自定义OSD位置。

●支持输入分辨率自适应。

●支持信源双分辨率输出。

●具备串口网关功能。

●丰富的状态指示灯。

●低功耗、无风扇设计，采用箱体散热，无噪音。

●支持POE供电

技术指标

视频编码参数：

视频编码标准：

H.264HighProfileLevel5.1\H.265BaseProfileLevel

视频编码分辨率：

1920*1200P@50/60、1080P@50/60、1080P@25/30、1680*1050、1600*900、720P@50/60、1280*1024、1440*900、1366*768、1024*768、800*600

视频编码码率：

500Kbps~25Mbps

音频编码参数：

音频编码标准：

AAC

音频采样率：

48K

音频编码码率：

80Kbps

码流类型及网络协议：

码流类型：

TS流

网络协议：

UDP、RTMP

外部接口：

视频输入：

1路VGA接口

音频输入：

1路AUDIOIN

视频环出：

1路VGA环出接口

音频环出：

1路AUDIOOUT

网络接口：

RJ45（10M/100M/1000Mbps自适应以太网口）

串行接口：

1路RS232

配置方式：

Web配置

设备规格：

高：

50mm

宽：

215mm

深：

197mm

重量：

0.765kg

电源及功耗：

电源：

DC12V/5A、支持POE供电

最大功耗：

10W

5.2.3.BHSD92SDI双通道高标清编码器

BHSD92是基于专业高性能视频处理器设计开发的嵌入式高标清编码设备，可广泛用于SDI高标清视频信号采集、编码及IP网络传送的场合。

输入输出面板图

功能框图

产品特点

●支持2路高清或标清SDI信号采集，可选高清或标清分辨率编码输出；支持外部模拟音频采集或嵌入式音频采集。

●高清晰度：

采集最高支持1080p@30Hz。

●具备UDP、RTMP两种网络传输格式。

●具备串口网关功能。

●丰富的状态指示灯。

●低功耗、无风扇设计，采用箱体散热，无噪音。

技术指标

视频编码参数：

视频编码标准：

H.264@MP

视频编码分辨率：

SDI-HD：

1080P、1080I、720P

SDI-SD：

720x576

视频编码码率：

300Kbps~12Mbps

音频编码参数：

音频编码标准：

AAC

音频采样率：

48K

音频编码码率：

80Kbps

码流类型及网络协议：

码流类型：

TS流

网络协议：

UDP、RTMP

外部接口：

视频输入：

2路SDI接口

音频输入：

2路AUDIOIN：

1路3.5立体声，1路卡龙头双声道输入。

音频输出：

1路3.5接口音频环出

网络接口：

RJ45（10M/100M/1000Mbps自适应以太网口）

串行接口：

2路用于云台控制的串口

配置方式：

Web配置

设备规格：

高：

43.3mm（不含4个支撑垫）

宽：

215mm

深：

196mm

重量：

2.3kg

电源及功耗：

电源：

DC12V/2.08A

最大功耗：

15W

5.2.4.BHIP92多格式双通道高标清编码器

BHIP92是基于专业高性能视频处理器设计开发的多格式嵌入式高标清编码设备，可广泛用于HDMI、SDI或CVB