系統描述

隨著國家“精品課程”建設項目的開展，計算機多媒體技術、網絡技術等新技術的不斷更新發展，推動了教學手段現代化進程。在現代化教學過程中，精品課程建設已成為各大院校教學質量與教學改革工程的重要組成部分。多媒體形式的引入使得課堂實時錄制除了需要錄制教學過程中老師和學生的影像及聲音外，還需要同步錄制多媒體課件的內容，并可以快捷方便的生成課件。伴著校內硬件的不斷升級，網絡硬件的不斷改善，高清采集領域也日漸興起，學校對錄制的效果提出了更高的要求。另一方面學校每年的課程評估也要求提交的課件效果更清晰、更精美，憑借多年的教育信息化經驗，結合自身強大的技術研發優勢，在充分了解了市場需求的目標后，我司及時推出了精品錄播系統。

該系統應用了現代多媒體網絡技術，協同控制錄制機、攝像機、吊麥、音頻處理器等現代視聽設備，通過觸摸屏或電子白板，營造出一個高精度屏幕顯示、高保真音質的現代化多媒體視聽教學環境。使多媒體教學設備得到了充分地發揮和利用，豐富了教學手段，擴充了教學資源，減輕了工作人員genzong拍攝及教師講課的勞動強度。此外，聲像并茂的教學形式，使學生更易于領會接受授課內容，極大程度上提高了教學質量。通過軟硬件產品的全方位結合，把多媒體高清視頻采集進行廣泛應用，以信息技術為手段，以精品課程建設為契機，全面推進師資隊伍建設和網絡多媒體教材資源建設，發展優質資源共享機制，提高教學水平，更加方便、快捷、有效的實現精品課、評優課的課堂實時錄制，實現遠程視頻直播，還可供廣大師生、教研員課后點播觀摩評價，完成知識傳承和進行校際課程交流。

2.2設計原則

先進性：以軟件采集為核心，以先進、成熟的視頻技術進行合理搭配，支持數據、語音、視頻等多媒體應用。

實用性：方案設計符合國際相關標準和技術規范，設計簡潔、操作方便。充分利用各種資源，使用戶實現各種功能。同時配合寬帶網絡技術，可以支持高質量、遠距離的視音頻傳輸，以適應應用需求的變化。

穩定性：系統選用產品和技術經過廣泛檢驗，充分考慮系統在程序運行時的應變能力和容錯能力，具有極高的穩定性和可靠性。

兼容性：支持PC終端、Andriod移動設備、IOS移動設備收看直播。

擴充性：系統設計采用開放式的結構，具有強大的擴展能力，著眼于近期目標和長期目標的發展，選用合適的設備，進行合理的性能組合，利用有限的投資構造一個適合當前需求、可擴展的音視頻操作系統，從而實現低成本擴展和升級的需求。

三、方案目標

隨著“三通兩平臺”的不斷成熟完善，各個學校都從精品錄播教室的建設，發展到以校級應用管理平臺為核心，精品錄播教室與常態化錄播教室搭配覆蓋校園的建設方式。

其中，校級應用管理平臺主要以“智慧校園”為建設目標，通過信息化手段完善校園內的各類信息化設備管理、資源集中管理、應用統一調度、數據整合分析的應用；精品錄播教室則在傳統錄播教室畫面合成、資源存儲、多機位切換的基礎上，向“體驗”、“數據”、“聯接”、“開放”、“智能”等方向發展，與“教育信息化2.0”的要求相契合。

本方案主要完成以下目標：

本次建設的XX學校精品錄播系統解決方案，是利用現代化的云服務理念和先進的多媒體技術解決校內“智慧校園”系統補完以及精品優質資源庫建設的問題的整體方案。方案要能夠符合國家要求的“三通兩平臺”建設要求，通過在核心端建設管理平臺+資源平臺進行覆蓋，以及在教室端建設貼合“三個課堂和一個課程”應用的現代化多媒體系統。

在貼合日常教育工作各類應用（專遞課堂、精品錄播、資源錄制上傳匯聚、資源直播點播、遠程培訓教研）的同時，整個系統還能夠兼顧到其他的日常行政工作（多媒體設備管理、調度、運維數據統計）等。

作為一套以精品錄播為核心的系統，精品錄播教室本身要具備符合實際應用以及時代需求的各項功能和技術指標，例如多機位采集，高清音視頻采集及輸出，多種錄制和直播方式，資源編輯功能，簡便有效的導播系統等。

為了實現教育現代化設備的常態化應用和可持續發展要求，要求系統的核心設備能夠實現7*24小時的不間斷運行。

作為覆蓋整個XX學校的教育信息化整體解決方案，要求系統采用統一的管理界面，能夠將設備，應用，資源，數據等進行統一管理。

方案設計要符合當今信息技術發展的潮流，核心設備要具備強大的兼容性，擴展性，安全性，能夠根據用戶需要進行系統功能的擴展。

四、方案特點

采用嵌入式系統確保核心設備的穩定性，具備7x24小時不間斷運行；系統實現全面的系統開放，實現第三方應用的自由擴展。

采用特有的圖像識別技術，根據目標特征進行檢測，識別到目標物體的位置，并對該物體進行genzong。

多種導播方式供用戶自由選擇，先進的TV導播方式，簡潔、易用、清晰，所見即所得；Web導播實現任意地點的導播操作，靈活、便捷。

融合性校級平臺，實現對精品錄播教室多種類型多媒體設備的統一管控和調度。

高并發量點直播性能，點播數和直播數可根據需求自由調節。

五、方案組成

5.2系統規模

本次的XX學校精品錄播系統解決方案，根據用戶規劃，首先進行核心設備的配置，核心設備配置校級平臺，管理所有教室的多媒體設備，包括教室端的錄播設備，互動設備，實現對設備的遠程管控、應用調度、資源匯聚、運維數據統計等。

核心設備通過開放數據接口，可以與已有的各類資源數據平臺進行對接。

教室端，根據精品錄播教室的功能要求和行業標準，我們設計了精品錄播教室的建設方案，滿足日常教學應用要求。

5.3資源平臺介紹

5.3.1前端門戶

平臺前端以資源門戶的形式，向各類用戶展示可直播，點播，下載的音視頻資源、文檔資源，以及自定義的名校推介，名師介紹，各類統計排行等。

5.3.2后端管理

設備管理

平臺按照開放理念設計，可兼容管理市面主流品牌型號的音視頻互動設備、錄播設備、互動一體機、監控設備等，根據設備類型，提供遠程查詢、重啟、關機、信息發布、文件傳輸等功能。

應用管理

根據目前教育行業的業務和行政工作需求，提供互動課堂，精品課堂，教學教研，視頻會議，在線觀摩等日常應用，可以根據需要統一規劃或者臨時安排。

資源管理

對主流的音視頻文件和文檔資源進行統一的管理，由管理員進行審核，發布，推薦。

數據管理

針對各類應用的開展情況，設備使用情況，資源閱覽情況，進行多維度統計，圖形化展示，方便數據導出。

系統管理

包括系統基本配置，用戶管理，網站管理，學校信息，教師信息等后臺管理模塊。

5.4教室端

精品錄播教室作為資源輸出教室，要求擁有強大的畫面合成、圖像導播、資源推流能力，同時輔以多機位的自動genzong以及高靈敏度的拾音設備，具備簡便高效的導播手段。

錄播教室涵蓋了圖像系統、聲音系統、軟件系統、教室環境系統等，精品化錄播教室推薦由一臺錄播一體機作為核心設備，支持教師特寫、學生特寫、教師全景、學生全景、板書多機位。教師特寫機位用于拍攝教師特寫也用于拍攝板書畫面；學生特寫機位即用于拍攝學生特寫；教師全景機和學生全景機用于拍攝老師和學生全景畫面。教師拾音部分采用1-2只定向麥克風、學生區采用2-4只麥克風組成。

 

5.4.1錄播系統架構示意圖

 

如上圖所示，單臺設備即可完成錄制、自動genzong、導播、互動教學等功能。錄播genzong主機支持4-5路高清視頻信號、1-2路高清HDMI信號的采集和處理。麥克風/拾音器等音頻通過音頻處理器連接錄播主機進行音視頻同步錄制。所有視頻數據和音頻數據經由錄播主機內嵌的智能自動切換、導播系統進行圖像分割及拼接處理、高清錄制、直播、點播、互動等模塊進行教學過程錄播，形成精品課堂的數字教學內容資源。

5.4.2錄播教室布局示意圖

部署說明

根據上述圖示可得知，在保證建設成本的基礎上實現用戶的需求。

即：在教師授課的同時對教室內所有課堂發生的場景做全程錄像，全面反映教師教學與學生情景調動及教學過程中教師使用的任何課件及板書內容等場景元素。這種方案需求下，需要對教師、學生、板書及全景視頻信號進行采集，同時要求分教室和網絡上用戶能同時以流媒體的方式在網絡中觀看直播課堂并能存儲在服務器上供課后點播，進行在線學習。

精品化錄播系統由錄播云平臺、錄播一體機、教師和學生攝像機、拾音器組成。

（1）錄播云平臺：錄播云平臺可基于區級和校級進行應用部署，主要包括錄播資源應用和錄播設備集控管理兩大部分，覆蓋了從資源獲取到應用整個環節，高效的將信息進行整合，極大的滿足了錄播資源使用者和管理者的應用需求。

（2）錄播一體機：錄播一體機是優質教學資源生成的核心設備，它包含智能導播、多機位采集編碼、支持淡入淡出及畫中畫等多種轉場特效，直接生成符合精品課程標準的多媒體課件。同時，錄播一體機還能提供遠程互動課堂、遠程直播真正為不同區域之間的教學資源均衡提供精品化應用的技術手段。

（3）音頻系統部分：采用一套數字音頻處理器處理系統對教室內的全部音頻信息做優化降噪DSP處理和采集；支持采用吊頂指向性麥克風與教師領夾麥克風進行聲音采集。

（4）視頻采集系統部分：由智能錄播室的教師、學生攝像機組成。

5.4.3配套設備介紹

1臺錄播一體機 + 3臺高清云臺攝像機 +2臺全景攝像機 + 1臺板書輔助dingwei傳感器 + 1臺數字音頻處理器 + 6只吊裝麥克風 + 1臺控制面板+ 1臺導播控制鍵盤組成；