视频会议室集成.ppt

视频会议室集成 目标 学习完此课程 您将会 了解视频会议室集成的基础知识了解视频会议室视频和光学基础了解高清摄像机的原理及特性了解视频会议室音频基础了解视频矩阵及中控等设备 第1章视频会议室集成概述第2章视频及光学基础知识第3章高清摄像机原理及图像优化第4章声学基础知识第5章矩阵及中控系统 内容介绍 视讯与会议室集成 面对用户的诸多疑问 我们该怎么回答呢 为什么实际会议室效果比演示效果差距很多呢 为什么有的会场效果好 有的会场效果差 为什么高清终端的效果还没有我以前用的标清的好 为什么上了高清视讯设备以后我的标清电视墙 标清矩阵就不能用了呢 该如何改造呢 我们的设备怎么和智能控制平台对接 视频会议的最终效果 不仅与会议电视设备本身有关 还与会议室中各种外设的集成有着非常大的关联 设计会议室装修设计会议室灯光设计会议室音响设计会议室智能控制设计 设备视频输入输出设备音频输入输出设备智能集中控制 视音频切换设备 视讯与会议室集成的要素 视讯与会议室集成的体系结构 看得更清晰整个视频的效果提升 人性化定制解决方案 易用性统一的智能控制 听的更清楚整体音频的质量提升 视讯与会议室集成的作用 第1章视频会议室集成概述第2章视频及光学基础知识第3章高清摄像机原理及图像优化第4章声学基础知识第5章矩阵及中控系统 内容介绍 光源光谱质量最通用的指标与的光源能量有关 色温越高 颜色越偏色温越低 颜色偏红 光学原理 色温概述 白平衡 就是针对不同色温条件下 通过调整摄像机内部的色彩电路使拍摄出来的影像抵消偏色 更接近人眼的视觉习惯 光学原理 色温与白平衡 显色指数 75 显色指数 95 指物体用该光源照明和用标准光源照明时 其颜色符合程度的量度 其值越大越好 最大为1 光学原理 显色指数 照度 物体被照亮的程度单位面积所接受的光通量来表示 照度不足 照度优化 光学原理 照度 光源与摄像机的关系 光 影响摄像头的白平衡色温复杂导致图像偏色 色温越高颜色越偏蓝 而色温越低 颜色偏红 影响图像的清晰度照度不够的地方图像噪点多 图像偏暗 影响图像的还原性显色指数低的时候 视频图像的颜色有较大偏离 色温 显色指数 照度 光源 对光源的要求 大型会议室中 一般会议室中 对灯具的建议 充分漫反射 避免直接照射 利用反射消除阴影 对灯具布置的建议 视角与屏幕尺寸 人眼分辨率 1 像素尺寸与分解力 一 为什么显示区要求低照度 为什么数投幕布处要求更低的照度 如果环境光线太亮 黑色像素处反射环境光线 就显得没那么黑了 同时瞳孔缩得更小 白色像素也没那么亮了 数投使用白幕 为了获得足够暗的黑色像素 需要更低的环境照度 如果使用灰幕 对低环境照度的要求可以降低一些 但需要高亮数投把白色像素处照得更亮 二 为什么摄像区域照度不能太低 无论CCD还是CMOS 摄像机在低照度下都会有很大的雪花噪声 照度较高时画面很干净 三 为什么要合理安排摄像区域的反射率 摄像机的AE功能自动调整光电增益 使画面亮度均值接近50 画面背景中既有适当数量高反射率像素 又有适当数量低反射率像素 就可以避免中反射率的肤色显得太亮或太暗 四 如何利用室内装饰的反射光 如果反射光太少 灯具的直射光造成浓重的阴影 会严重影响摄像效果 大面积的彩色装饰会改变反射光的色温 从而造成难看的有色阴影 如果反射光太多 又会增加显示器处的照度 五 为什么不能有太复杂的背景 摄象机的AF功能自动聚焦到边缘能量较高的区域 太复杂的背景容易使摄象机聚焦于背静而造成前景模糊 而且复杂的背景占用更多的传输带宽 影响前景的编解码效果 在局促的空间里控制不同区域的照度很困难 高亮数投 高灵敏摄像机价格又很高 摄像与显示 常用电视机参数调节方法 背光 背景亮度 影响图像整体亮度和通透性 建议采用默认值或比默认略高的设置 亮度 影响图像整体亮度 但亮度值过高会导致图像对比度下降 因此建议该参数采用默认值 不要设高 对比度 影响图像主观清晰度和通透性 过高的对比度会导致图像没有暗部细节 因此建议采用默认值或略高 色度 色调 影响图像整体颜色效果 调节过大会导致偏色 因此建议采用默认值 色温 建议采用标准方式 如果有特殊喜好可以选择冷色温或暖色温 白平衡 影响图像白平衡效果 建议采用默认值 锐度 边缘增强 影响图像主观清晰度 建议采用默认值或略高的设置 饱和度 影响图像颜色的鲜艳性 建议采用默认值 降噪 降噪通常会对图像清晰度或流畅性造成影响 可以根据实际情况进行设置 如果对清晰度和拖尾要求不高但对噪声要求较高 可以设置较高的降噪等级 如果对清晰度要求很高可以设置较低的降噪等级或关闭降噪 黑色校正 HDMI黑电平 使图像暗部更暗 影响图像整体对比度 如果要使图像具有较好的对比度 建议设为低 如果要使图像暗部具有更多的细节 建议设为正常 GAMMA 影响图像整体亮度和对比度 过高的GAMMA值会使图像整体对比度降低 建议采用默认值 第1章视频会议室集成概述第2章视频及光学基础知识第3章高清摄像机原理及图像优化第4章声学基础知识第5章矩阵及中控系统 内容介绍 摄像机基本原理 摄像机本质上是一种光 电 数字信号转换与传输的设备 被摄物体发射 反射的光线 通过镜头聚焦到感光器件上 感光器件将光信号转变成电信号 再通过AD 模拟 数字 转换过程将模拟电信号转变为数字信号 最后由ISP ImageSignalProcessing 图像信号处理 处理器进行处理后输出模拟或数字信号 并通过显示设备进行呈现 摄像机基本原理 ISP处理流水线 图像传感器输出的RAW格式图像 处理后得到的输出图像 摄像机ISP处理 摄像机的ISP处理过程可以看作是一个图像处理流水线 整个流水线包括多个不同的图像处理模块 每个模块分别对图像的不同特性进行处理 摄像机成像传感器输出的原始视频 RAW 数据依次经过多个ISP处理模块处理 最终输出适合人眼观看的视频图像给显示设备 ISP处理的性能对摄像机图像的效果起着关键作用 3A AE AWB AF 决定摄像机对环境场景的适应能力 AE 自动曝光 摄像机由程序根据拍摄场景光线条件自动确定曝光量 控制光圈 快门和增益等参数 AWB 自动白平衡 摄像机通过程序自动进行白平衡校正 使不同色温光照条件下拍摄的图像能够正确地还原白色并以白色为基色还原其他颜色 AF 自动聚焦 通过程序根据一定策略使摄像机能自动聚焦到场景中被摄物体上 摄像机关键特性 清晰度 摄像机清晰度取决于图像传感器的分辨率和镜头的清晰度 图像传感器分辨率和镜头的清晰度越高 图像的清晰度也越好 通常的测试方法是摄像机拍摄清晰度模板 模板上有不同分辨率的间隔排列的黑白相间条纹的测试图样 在监视器 应比摄像机的分辨率高 上观看拍摄的模板图像 能够清晰看到越高分辨率的条纹则表明摄像机的分辨率也越高 颜色还原性 摄像机拍摄的图像颜色和实际人眼观看到的颜色的符合程度 摄像机图像的颜色越接近人眼看到的颜色则表明摄像机的颜色还原性越好 摄像机颜色还原性只是整个视频系统颜色还原性的一部分 显示设备的颜色还原性对视频系统的颜色还原性也有很大影响 此外 颜色还原性也受人的主观因素影响 不同观看者对颜色还原性的评价和要求也会不同 图像噪声 图像中各种妨碍人们对图像有效信息进行接受的因素 在理论上可认为是难以预测 只能用概率统计方法认识的随机干扰 传感器单位像素的尺寸 工作温度 环境的光照水平和制造技术等是影响噪声的主要因素 相同分辨率传感器的尺寸越大 单位像素物理面积所接收的光子数量就越多 从而可以获得更高的信噪比 传感器的工作温度越低 电路等产生的热噪声越少 图像的质量也越好 环境的光照水平越好 传感器所接收的光线越多 因而图像噪声也会越少 数字图像的噪声特性主要包括空域 频域和时域等特性 可以根据噪声的特性对其进行建模 摄像机关键特性2 视频流畅性 流畅性主要衡量动态视频 采用每秒摄像机采集的图像帧数来衡量 帧率越高则表明视频的流畅性越好 摄像机视角 衡量摄像机拍摄范围的一个参数 摄像机视角和镜头的焦距及成像器件的大小有关 通常对于一定大小的成像器件 镜头的焦距越短 其视角越大 对于相同的镜头 成像器件的尺寸越大 相同焦距拍摄的视角也越大 在相同的焦距下 大视角的镜头可以拍出更宽的范围 但也会导致拍摄对象较小 当焦距变大进行远摄时 会使视角变小 但会将远处的拍摄对象放大 景深 摄像机聚焦的物体平面前 后一定空间内的景物通常也能清晰成像 这些能清晰成像的景物空间的纵深距离称之为景深 影响景深的因素包括光圈 物距和镜头焦距 在镜头焦距及物距不变的情况下 光圈越大景深越浅 反之则越大 在镜头焦距及光圈不变的情况下 越接近拍摄的目标 景深越浅 反之则越大 在物距及光圈不变的情况下 焦距越大 景深越浅 即远摄端景深小 广角端景深大 3A效果 AE效果的好坏主要体现在是否能快速响应场景的亮度变化 在不同的光照场景下都能输出亮度合适的图像 不会出现过暗或过亮的图像 AWB效果的好坏主要表现在不同色温环境下是否能够正确地进行白平衡 并在一些特殊的场景中 如大面积纯色场景 是否不出现偏色现象 AF效果的好坏主要体现在摄像头的自动聚焦的准确性 速度快慢和聚焦稳定性等相关参数指标上 动态范围 摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在局限的 这种局限就是通常所讲的 动态范围 当在强光源 日光 灯具或反光等 照射下的高亮度区域及阴影 逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时 摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度成为白色 而黑暗区域因曝光不足成为黑色 严重影响图像质量 要解决图像动态范围的问题必须采用WDR WideDynamicRange 宽动态范围 技术 WDR技术能够使摄像机同时在图像的高亮区域和暗部区域都获得足够的细节 得到理想的图像效果 摄像机关键特性3 整体图像效果 关注整体图像是否清晰通透 对比度是否合适 不能出现发白发蒙的现象 整体图像颜色不能出现明显偏色现象 图像亮度 关注图像整体亮度是否合适 不能过亮或过暗 亮部区域 如白衬衣 不能出现大面积过曝现象 暗部区域 如黑色衣服 不能出现过暗 无法分辨细节的现象 人脸肤色区域的亮度也应该适中 不能过暗 图像清晰度 关注图像清晰度是否足够 是否能够清晰分辨细条纹衣服 头发等细节 通常清晰度较高的摄像机拍摄具有细密纹理的物体时会出现明显的摩尔纹现象 图像白平衡 关注图像颜色的白平衡 还原性和饱和度 白平衡重点关注白色 灰色物体的颜色是否准确 不能出现偏色现象 图像颜色还原性 颜色还原性重点关注人脸的肤色颜色 不能出现过红或过黄的偏色 可以通过24色卡等颜色模板辅助观察 颜色饱和度即颜色的鲜艳程度 整体图像不能过于鲜艳或过于灰暗 摄像机效果评价1 图像噪声 关注图像是否出现不可接受的噪声 通常亮部区域噪声较小 暗部区域噪声较大 低照度场景下图像噪声明显增加 图像流畅度 重点关注快速运动场景下 如挥手 视频是否流畅 不能出现明显的拖尾现象 低照度 重点关注图像在低照度下噪声是否可以接受 是否能看清人脸 图像是否有明显拖尾 同时需关注低照度下图像颜色是否会发生偏色 自动聚焦 重点关注聚焦的准确性 稳定性和速度 聚焦准确 图像应清晰锐利 聚焦需稳定可靠 对场景的适应性好 不能出现虚晃现象 聚焦速度不能过慢 聚焦策略应为优先聚焦到图像中间的目标上 在改变Zoom的过程中聚焦也应该跟随改变 始终保持能够基本聚焦的状态 摄像机效果评价2 摄像机效果举例 图像过曝 对比度不够 对比度过高 图像暗部无细节 图像模糊 未聚焦清楚 白平衡偏色 灰色还原偏蓝 图像颜色过于鲜艳 饱和度偏高 理想的图像效果 常用摄像机参数调节方法 如何在不影响图像亮度的基础上降低图像的噪声 1 AE模式采用光圈优先方式 减小光圈值 副作用是减小了景深 2 AE模式采用快门优先方式 增大曝光时间 副作用是影响帧率 3 提高降噪等级 副作用是减低清晰度和增加拖尾 图像清晰度不够 如何解决 1 调高锐度参数获得更高的主观清晰度 副作用是图像噪声被凸显 2 降低降噪等级使图像细节更多 但会使图像噪声变大 可能会导致图像闪烁 图像存在一定拖尾 不够流畅 如何解决 降低降噪等级 副作用是带来噪声增加和闪烁 图像对比度不够 如何解决 可以调高图像对比度参数 图像不够鲜艳或过于鲜艳 如何解决 可以提高或降低图像饱和度参数 常用摄像机参数调节方法2 图像景深不够 如何解决 AE模式采用光圈优先方式 光圈值 但副作用是导致图像噪声变大 图像颜色还原性不理想 或人脸肤色不理想 如何解决 可以选择不同的颜色模式解决 如果要人脸肤色理想可以选择 标准模式 如果要图像颜色还原性最好可以选择 自然模式 场景有大面积纯色导致白平衡偏色 如何解决 AWB模式采用One Push手动白平衡方式 在镜头前放一张白纸覆盖拍摄范围 然后进行One Push白平衡操作 将白平衡结果保存到白平衡值中 图像整体亮度不够 如何解决 AE模式采用手动曝光方式 将增益值或光圈值减小或增大 第1章视频会议室集成概述第2章视频及光学基础知识第3章高清摄像机原理及图像优化第4章声学基础知识第5章矩阵及中控系统 内容介绍 声音三要素 关键指标 混响时间 会议室0 5 0 8s 礼堂1 2 1 5s 空场噪声 不大于40dBA 临界距离Dc 直达声 混响声的地方与声源之间的距离 建议改善建筑声学性能的途径 降低混响时间 采用软装修材料覆盖墙壁 天花板 窗子 地板 降低背景噪声 维修或更换日光灯座 调整或修改空调风管和风口 降低楼道噪声 铺上地毯 不可控噪声 汽车噪声和设备噪声 比如集中空调的压缩机 隔音措施需要专业公司提供 而且价格昂贵 最明智的做法是换个地点 建筑声学的严重缺陷 靠电子的方法无法弥补 音频系统基础 一 背景噪声对拾音和供声的影响当SNR 30dB时 不会影响语言可懂度 如果拾音或供声声压为70dBA 那么背景噪声不应大于40dBA 如果背景噪声控制不下来 就只好提高拾音或供声声压了 二 混响对拾音和供声的影响拾音以直达声为主 建议拾音直达声能量在90 左右 供声时 适量的混响听起来更浑厚 但50ms以后的混响声会影响语言可懂度 建议C50 4 50ms内到达的声音能量占80 以上 三 多路混音对噪声的影响多路混音的关键技术是语音检测响应足够快 比如1ms 响应太慢就会有剪切现象或背景噪声切除