總體設(shè)計(jì)說明

本工程影像采集和回放系統(tǒng)為滿足體育比賽的影像資料的采集外，還要結(jié)合比賽過程中仲裁錄像的要求和現(xiàn)場畫面在場館內(nèi)的LED、有線電視中進(jìn)行播放的要求。

在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中滿足以下需求：

a．系統(tǒng)從比賽現(xiàn)場獲得的比賽畫面?zhèn)魉偷娇偛门邢�、仲裁室、有線電視機(jī)房和LED顯示機(jī)房、比賽中央監(jiān)控機(jī)房；

b．系統(tǒng)從比賽現(xiàn)場獲得的比賽畫面應(yīng)以數(shù)字的方式存儲在影像采集存儲服務(wù)器中，以方便比賽影像資料的保存和查詢；

c．系統(tǒng)從比賽現(xiàn)場獲得的比賽畫面可以實(shí)時(shí)把比賽的現(xiàn)場畫面、回放畫面送到相關(guān)的機(jī)房用于畫面的播放和查詢，為仲裁提供技術(shù)手段和影像資料；

d．系統(tǒng)應(yīng)具備根據(jù)不同類型的比賽要求，靈活設(shè)置影像采集點(diǎn)和采集點(diǎn)擴(kuò)充的需要。

體育場館影像采集及回放系統(tǒng)具備視頻采集，存儲，視頻圖像的加工、處理和制作功能，在比賽和訓(xùn)練期間，能為裁判員、運(yùn)動員和教練員提供即點(diǎn)即播的比賽錄像或與其相關(guān)的視頻信息，是技術(shù)仲裁、訓(xùn)練和比賽技術(shù)分析等不可缺少的技術(shù)手段和工具。同時(shí)，該系統(tǒng)能把現(xiàn)場信號通過場館的比賽中央監(jiān)控系統(tǒng)，供場館內(nèi)的全彩視頻顯示屏、電視終端播放現(xiàn)場畫面。

系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)視頻采集技術(shù)，把所采集的實(shí)時(shí)比賽和訓(xùn)練圖像經(jīng)數(shù)字化處理后，存儲在視頻存儲服務(wù)器中，可通過聯(lián)網(wǎng)的專用系統(tǒng)終端，對視頻存儲服務(wù)器中的影像資料進(jìn)行讀取，可在同一終端中同時(shí)讀取4路以上的實(shí)時(shí)影像信息和影像回放信息。也可以根據(jù)需要，進(jìn)行視頻圖像的加工、處理和影碟的制作。

該系統(tǒng)主要由以下設(shè)備組成：

Ø 現(xiàn)場攝像

Ø 影像編解碼處理

Ø 視頻存儲服務(wù)器部分

Ø 專用工作站

Ø 影像回放和視頻調(diào)制設(shè)備

攝像機(jī)和機(jī)位

在比賽場地四周，根據(jù)體育場比賽項(xiàng)目電視轉(zhuǎn)播的要求，設(shè)置多臺高性能彩色攝像機(jī)，攝像機(jī)可選用具備自動對焦、固定位置的攝像機(jī)，也可根據(jù)需要選用具有萬向云臺的跟蹤拍攝能力，以及設(shè)置可進(jìn)行全景拍攝的固定位置攝像機(jī)等。

根據(jù)各項(xiàng)體育比賽對攝像機(jī)機(jī)位的不同要求，以及各項(xiàng)比賽的不同體育工藝要求，進(jìn)行攝像機(jī)機(jī)位的設(shè)計(jì)。

各個(gè)攝像機(jī)位需敷設(shè)連接視頻存儲服務(wù)器的信號傳輸電纜，同時(shí)還應(yīng)根據(jù)需要敷設(shè)攝像機(jī)專用電源線纜。

視頻服務(wù)器

視頻采集服務(wù)器具備對多路現(xiàn)場傳回的實(shí)時(shí)數(shù)字視頻信號進(jìn)行存儲，以標(biāo)準(zhǔn)視頻文件格式保存在視頻服務(wù)器中。視頻采集服務(wù)器具有8路視頻信號的存儲能力,并應(yīng)有連續(xù)保存24小時(shí)視頻數(shù)據(jù)的的存儲空間，通過專用制作工具和設(shè)備可以進(jìn)行視頻光盤的制作。

視頻采集服務(wù)器和場館的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得具有對視頻采集服務(wù)器有訪問和查詢權(quán)的栽判、競賽官員、運(yùn)動隊(duì)等可以通過系統(tǒng)專用終端訪問視頻存儲服務(wù)器。

編解碼處理設(shè)備

視頻編解碼器系統(tǒng)采用純硬件壓縮（解碼）編（解）碼方式的嵌入式設(shè)備。視頻編碼器可將攝像機(jī)等設(shè)備采集來的模擬視(音)頻信號，壓縮輸出為數(shù)字視頻碼流，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻傳輸，同時(shí)提供全透明數(shù)據(jù)通道對遠(yuǎn)程各類設(shè)備的進(jìn)行控制操作；視頻解碼器可將網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字視（音）頻碼流還原為模擬信號輸出到場館內(nèi)的相關(guān)系統(tǒng)中，每路圖像分辨率應(yīng)為FULL D1（720*576），需具有色彩鮮明、低延時(shí)等特點(diǎn)。設(shè)備應(yīng)具備以下性能特點(diǎn)：

Ø 采用專業(yè)級MEPG4壓縮芯片進(jìn)行壓縮編碼的嵌入式設(shè)備，無維護(hù)運(yùn)行，安全、穩(wěn)定、可靠。

Ø 以太網(wǎng)絡(luò)接口

Ø 每路圖像的分辨率720X576，向下可調(diào)；多路設(shè)備的每路圖像應(yīng)能同時(shí)達(dá)到720X576。

Ø 實(shí)時(shí)性好，編解碼總延時(shí)小于300ms

Ø 可通過串口或遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備進(jìn)行配置，例如：telnet、web、網(wǎng)管軟件等等

Ø 支持固定碼率和可變碼率

Ø 雙向音頻編解碼，音頻可選，節(jié)約帶寬

Ø 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況自適應(yīng)碼率保證高質(zhì)量的圖像質(zhì)量

Ø 高性能、低成本，易于安裝、使用簡便

設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)

視頻特性

Ø 視頻位速率：1.Mbps ~~15M bps/路

Ø 視頻數(shù)據(jù)輸出模式：定速率/變速率

Ø  PAL制/NTSC制切換

Ø 視頻分辨率：PAL制:：720*576

NTSC制：720*480 

Ø  GOP結(jié)構(gòu)可調(diào)

Ø 亮度，對比度，飽和度，色度可調(diào)整

Ø 流格式：TS/PS/VES/AES流等

Ø 編碼等級：ISO/IEC-13818-2 MPEG-2 MP@ML

Ø 幀率：NTSC制：30幀/秒/路

PAL制：25幀/秒/路

音頻特性

Ø 音頻采樣頻率 32Kbps，44.1Kbps，48KHz

Ø 音頻位速率32K,64K,192K,224K,384K  bps

Ø 支持MPEG-1 Audio Layer II，

Ø 音頻模式 Stereo，Joint，Dual，Mono

接口特性

Ø 可選視頻輸入：1~4路復(fù)合視頻（BNC/75Ω）

Ø 可選音頻輸入：1~4路3.5mm左右聲道立體聲接口（-46至-3dBV——1K歐姆）

Ø 可選音頻輸出：1~4路3.5mm左右聲道立體聲接口（-46至-3dBV——*小16歐姆）

Ø 設(shè)置端口：DB-9、波特率9600、8個(gè)數(shù)據(jù)位、無校驗(yàn)、1個(gè)停止位

Ø 數(shù)據(jù)通信接口：DB-9和11針接線端子，RS422/485及RS-232，波特率1200~115200 bps，數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位可調(diào)

Ø 網(wǎng)絡(luò)接口：10/100Mbps以太網(wǎng)RJ45接口

物理特性

Ø 電源50Hz , AC 150-220V或DC 12V

Ø 功率≦10W

Ø 工作濕度:≦85%

Ø 工作溫度: -15°C - 55°C

Ø 存儲溫度: -10°C - 65°C

專用工作站

Ø 系統(tǒng)采用專用監(jiān)控工作站

Ø *多顯示多達(dá)16路現(xiàn)場影像畫面；

Ø 達(dá)FULL D1，MPEG-4視頻，25幀的視頻畫面；

Ø 可顯示多畫面，包括實(shí)時(shí)和回放現(xiàn)場攝像機(jī)視頻畫面；

Ø 在屏PTZ控制及設(shè)備屬性控制

Ø 可自定義的用戶及設(shè)備的訪問權(quán)限

Ø 以太網(wǎng)口RJ-45端口 (1000BaseT或100BaseT)

Ø 多畫面顯示模式：單畫面, 2x2, 1+5, 3x3, 1+12, 4x4

視頻調(diào)制部分

視頻調(diào)制設(shè)備把攝像機(jī)采集的模擬視頻信號，傳送到場館的閉路電視前端機(jī)房，經(jīng)調(diào)制設(shè)備調(diào)制后，送入場館的閉路電視網(wǎng)，作為1路或多路電視節(jié)目進(jìn)行播放。