高质量教育数字媒体内容制作系统架构设计

3．2．1 高质量教育数字媒体内容制作系统架构设计

高质量教育数字媒体内容制作系统利用虚拟摄影棚技术，将计算机制作的虚拟教学背景与摄像机现场拍摄的教师教学实时活动图像进行数字化的实时合成，使教学实况和虚拟背景相融合，制作出内容丰富、生动有趣的优质教学资源。高质量教育数字媒体内容制作系统架构图如图3－2所示。

图3－2 高质量教育数字媒体内容制作系统架构图

高质量教育数字媒体内容制作系统的主要设备和子系统包括摄像机、图像融合设备（抠像机）、监视器、切换台、非线性编辑机、调音台，以及一套集成控制软件用于控制所有设备以及虚拟背景的播放子系统等。图中虚线表示音频信号连线，粗实线表示视频信号连线，细实线表示系统控制信号与指令连线。

高质量教育数字媒体内容制作系统通过图像融合设备1和图像融合设备2分别实现正、侧面摄像机与相对应背景的图像融合及抠像，其中，一般采用PTZ摄像机满足不同角度和焦距的拍摄要求。图像融合设备1和图像融合设备2的合成信号都输入到切换台，可以控制切换台在这两路输入信号间进行切换输出，从而实现正机位融合信号与侧机位融合信号的选择和切换。同时，也可以将其他背景（前景）资源如教师笔记本电脑的课件、示例视频、PPT、演示动画等通过切换台选择播放。

高质量教育数字媒体内容制作系统中的虚拟教学背景（前景）由电脑中相应的软件和硬件播放、输出，背景资源可存储于电脑硬盘和光盘之中，在播放过程中可随意调换信号源并实现状态控制，且原始图像的信号质量不易受损。虚拟背景子系统主要采用两块视频解压卡在主控电脑上同时播放两路教学背景视频（可播放不同视频），分别作为图像融合设备1和图像融合设备2的虚拟背景。此外，主控电脑通过显卡S端子输出的图像信号作为图像融合设备3的前景信号，实现三层图像（背景、现场视频、前景）融合。通过控制图像融合设备3的输出模式可以控制整个系统在两层图像（背景、现场视频）融合和三层图像融合之间的切换。例如，若图像融合设备3选择只输出背景，则图像融合设备1或2的输出作为整个系统的输出，实现了两层融合；若图像融合设备3选择输出融合信号，则将之前两层融合的信号与主控电脑输出的前景信号再一次融合，实现三层图像融合。

在现场监视方面，系统设计切换台与图像融合设备3的输出信号接入到专用的监视设备（电视）上，便于资源制作系统操作人员进行实时监视。

现场声音采用无线广播级无线耳麦和领夹式无线麦拾取，并通过调音台实现现场多路声音的混合，包括主控电脑或者其他设备的背景音乐以及现场音，并可实现声音音量和质量的控制与调节。

整个系统合成后的信号可直接上传至非线性编辑，方便节目制作、格式转换，节省素材上传时间，且选用的非线性编辑机能够兼容多种素材格式，特别是网络流媒体格式，制作节目方便、快捷。也可以直接在现场通过硬盘录像机进行存储和刻录。