可扩展多席位屏幕录制管理系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种大型设备控制和监控技术领域，具体地，涉及一种多主机操作和 显示的可扩展多席位屏幕录制管理系统及方法。
【背景技术】
[0002] 多主机操作和显示已成为对大型设备控制和监控的发展趋势，对于依赖于操作体 统的屏幕录制，既严重占用CPU资源，影响其他程序的正常执行，而且在管理和操作上依赖 于各自主机操作人员，并不能做到高效、实时监控和录制文件的集中管理等功能，再加上国 产平台上，屏幕录制技术的匮乏和性能的低效，不利于对国产平台上的操作进行记录。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种可扩展多席位屏幕录制管理系 统及方法，通过设置多席位信息视频采集卡，对主机视频输出信号进行采集，实现对多席位 屏幕录制和管理功能，减少了屏幕录制对CPU的占用所造成的影响，以及管理人员录制屏 幕时的繁琐操作。
[0004] 为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
[0005] -种可扩展多席位屏幕录制管理系统，包括控制电脑以及通过交换机与控制电脑 连接的服务器模块、多个视频采集卡，每个视频采集卡预留多个端口，用以连接多路主机， 能够对多个席位的文件进行并行传输至服务器模块，视频采集卡对数据做一次拷贝，一份 数据被送到视频采集卡的DVI输出口，最终显示，另外一份数据通过交换机送入服务器模 块，服务器模块按照视频采集卡IP的不同分别命名为不同名称的文件，并存放至服务器模 块的存储设备中，后续需要观看某个席位录制的视频，只需要通过控制电脑的管理软件将 该席位相应编号的视频传输至网页上进行解码观看。
[0006] 所述视频采集卡具有选择要采集的席位，监控席位是否可采集的状态，接受来自 控制主机的采集命令的功能。
[0007] 所述视频采集卡通过硬件编码器，编码成H. 264视频流格式送入服务器模块。
[0008] 所述视频采集卡通过选择视频输出的压缩率来控制视频输出大小。
[0009] 所述服务器模块配置文件管理系统和数据库，用于视频文件的存储和索引，并配 置服务器端文件读取播放程序，利用网页形式进行播放观看。
[0010] -种可扩展多席位屏幕录制管理方法，采用上述任一系统来完成，每个席位的控 制和状态的管理都在控制电脑完成，根据视频采集卡在控制电脑的扫描顺序，以及视频采 集卡中端口的扫描顺序，在控制软件中进行编号，找到相应的视频采集卡和主机，做到两者 --对应。
[0011] 根据视频采集卡和主机的状态进行检测，生成视频采集卡、席位状态列表，根据该 状态列表生成配置文件，以后便能够根据配置文件中视频采集卡和席位的IP信息来检测 其状态，是否能够进行录制操作。
[0012] 除了自动检测生成配置列表以外，还能够手动添加板卡、席位信息，用于临时添加 录制目标时使用。
[0013] 所述服务器模块支持视频文件的常用基本操作，以及在文件的存储路径上标示了 视频来自的主机IP信息和文件的录制时间信息。
[0014] 还设定了可选的超时时间的设定，如果视频文件存储超过了一定的时间，系统程 序会自动将该文件进行删除。
[0015] 本发明针对大型设备的控制和状态进行监控，针对在屏幕录制方面的低效性，实 时监控的不可控性，以及对录制文件的管理不灵活性，进行全新的架构设计，并完善了国产 平台下屏幕录制功能。采用视频采集卡对显卡的视频输出进行采集，提供了视频采集卡底 层硬件、集中管理软件等方式对多席位屏幕录制的控制；同时实现了对视频采集卡和服务 器程序的远程控制，使管理员方便地控制和管理屏幕监控的全部流程和信息。
【附图说明】
[0016] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
[0017] 图1为本发明可扩展多席位屏幕录制一实施例架构图；
[0018] 图2为本发明多席位录制管理原理图；
[0019]图3为本发明视频采集卡、席位分布图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0021] 本发明整个软件架构的设计是采用对多视频采集卡的集中控制，每个视频采集卡 对应四路主机，通过这种分层结构对多席位进行屏幕录制，并将录制好的屏幕文件上传到 服务器端进行集中管理。真正做到一台机器完成多席位屏幕的录制和管理，简单易用。
[0022] 如图1所示，本发明所提供的可扩展多席位屏幕录制管理系统，包括控制电脑1以 及通过交换机2与控制电脑1连接的服务器模块3、多个视频采集卡4,每个视频采集卡4 预留多个端口，用以连接多路主机5。本发明结构为层次结构，采集卡设计为多路并行视频 采集卡，每个视频采集卡可以选择要采集的席位，监控席位是否可采集的状态，接受来至控 制电脑的采集命令等功能。在每块视频采集卡上，通过硬件编码器，编码成H. 264视频流格 式，通过视频采集卡自带的网卡送入以太网进行传输或者存放在移动介质中；还可以通过 选择视频输出的压缩率来控制视频输出大小；在服务器端配置文件管理系统和数据库，用 于视频文件的存储和索引，并配置服务器端文件读取播放程序，利用网页形式进行播放观 看；在该程序的控制电脑，采用简单易用原则，对实用的功能进行界面设计。
[0023] 所有的控制操作都在控制电脑上完成，包括指定视频采集卡的IP以及运行状态、 录制指定的席位屏幕等操作；在视频采集卡上主要是录制程序的具体执行情况，包括录制 视频采集卡上的所有端口席位、录制特定端口席位以及制定录制生成的文件的存储方式： 移动介质存储和服务器存储等；在服务器端，则有必要的管理视频文件的程序，包括视频文 件的检索、重命名和删除等操作。
[0024] 该系统能够达到的技术指标有：
[0025] >分辨率：能够支持1920x1080、1600x1200等高清分辨率
[0026] >_帧率：大于25帧
[0027] >压缩率：需根据具体压缩内容来定
[0028] 传输方式：千兆以太网传输
[0029] >编解码方式：硬件编解码
[0030] ?录制路数：支持多路（根据实际环境和需求调整）
[0031] >压缩率：软件可调（H. 264格式的压缩比通常被设为80:1)
[0032] 不压缩的情况下无法做传输，例如1920x1080分辨率的桌面，假设在极限情况下， 每一帧数据均为参考帧，每一帧的大小为=1920*1080*3(3原色）*8 (每个字节8位）= 47. 5Mbit。
[0033] 实际情况下，按照中等变化场景，每秒25帧，主要以增量帧传输为主。所消耗带宽 为不压缩画面的25%，并按照80:1的压缩率压缩以后，每路信号所占带宽为：（47. 5*25% *25+47. 5)*1. 3/80 = 5. 6Mbit/s。
[0034] 以上计算只是按照均匀变化场景为主，并且压缩率为通用的80:1，具体数据需要 实地测量并根据现场情况调整压缩率。
[0035] 硬件模块的设计
[0036] 传统的屏幕录制软件是在操作系统的支撑之上的，利用CPU完成的，而本发明设 计的硬件模块，只在与主机通信中占用很少的CPU资源，对CPU的依赖性很大程度的得到了 减少。
[0037] 原理