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1、精选优质文档-倾情为你奉上德威全自动录播教室（三机位）建设方案201404北京德威 版权所有Copyright , All Rights Reserved 目 录专心-专注-专业第一章 系统概述 1.1 设计背景国家大力推动的中小学班班通建设，在全国范围内为学校的教育教学提供了先进的软硬件环境设施，同时加强了校园教育教学的数字化应用管理，形成数字化校园应用，成为提高教育教学的必要手段。随着网络课件资源的丰富，老师们的课堂教学内容越来越丰富，优质课程的记录，共享，成为提高区域教学水平的必要手段。而目前的现状是视频资源，特别是本地化优质视频资源的匮乏，阻碍了教育均衡发展的步伐。因此优质课程录制、精
2、品课程录制、网络视频平台的建设迫在眉睫。对优质课程的录制，直播、点播观摩，教师可以相互学习，提升教学水平。学生可以自主学习，提高学习水平。师生互动也是教学中的一个重点，更是评价课堂教学的一个重要指标。准确完整再现课堂互动教学，真正实现课堂教学的精品化，是录播系统的基础。随着教育信息化的提高，优质教学手段的应用，教师的授课水平都较之以前有了很大的提升，所教授的课程质量也有了质的提高，越来越多的老师的课程纳入到精品课程行列。但是从学校校本资源建设的角度，现有的软硬件录制条件和视频拍摄人员配备的数量，远远满足不了实际的录制质量和数量的需求。于是就需要先进的课程录制系统，从根本上解决当前的问题：录制条
3、件的局限、拍摄人员数量的压力，从而真正使得课程录制常态化、课程积累的日常化。合理规划产品设备的使用效率，真正实现一套系统复合应用，立体化应用。北京德威视创提供的专业的录播教室应用方案，本着校园应用的实际出发，既要能够录制出优质的精品课程，还原全息教学场景，同时录制设备能够承担起校园会议直播的应用，真正提高录播系统的利用效率。同时在同一套系统中，通过简单的操作功能，降低老师的操作门槛，提高老师录制课程的积极性，加快视频资源的建设。1.2 系统概述 全自动录播专业教室建设是近几年校园信息数字化建设中继电子教室（多媒体教室）之后的又一重点工程，专业录播教室的引入，能方便地实现对授课电脑屏幕信号（讲稿
4、）、教师授课形体和师生互动场景以及教师板书等进行全方位、立体化、智能化的录制、编辑、点播、直播，以及远程控制管理，形成精品课程的积累，促进校本资源建设，并有效支撑课后教研分析以提升教师教学改进，并方便学生课后复习以及异地兄弟院校的资源共享。录制过程采用先进的图像识别跟踪技术可以在无人值守的情况下，智能、平滑地进行图像锁定、跟踪、切换。录制出来的课件符合SCORM标准，可以导入到e-learning系统为LMS平台提供基础课件。 德威全自动录播系统利用图像分析跟踪定位、音频智能降噪处理、多场景智能导播切换、智能控制等先进的技术应用到专业教室的建设中，从而实现了录播全程的一键式、智能化、方便快捷地
5、应用和管理，最大限度地降低系统复杂度，提升系统稳定性和可靠性，减轻录播专业教室管理人员的工作压力，让系统简单易用。该系统具有鲜明特点：1) 采用先进的图像分析算法，确保跟踪及时、准确、到位，画面清晰流畅，无垃圾画面；2) 采用跟踪与全景镜头结合的三机位拍摄，配合优秀的导播策略，确保录制的电影画面、多画面资源模式课件各画面，画面稳定，无明显的过程画面；3) 录制时采用H264/AAC编码算法，以获取同等带宽下更高品质的高清画面，同时还能根据实际应用需要，选择WMV、FLV、MP4等多种文件格式，既能符合国家精品课程要求，也能满足跨平台系统的各种终端运用。1.3 应用范围 大中专职业院校的精品课程
6、视频资源建设 中小学基础教育示范课程视频资源建设 远程网络培训教学资源建设 数字化微格教研评估 远程医疗会诊交流1.4 实际效果吊麦效果第二章 录播教室建设22.1 系统拓扑图带观摩室的拓扑图2.2 系统组成整个系统由五个部分构成：l 图像采集跟踪子系统：捕获、跟踪拍摄老师、板书、学生的特写，以及老师、学校上课的全景视频信号l 音频采集子系统：捕获老师、学生的音频信号l 录播子系统：对输入的教师、板书、学生以及VGA画面进行采集、切换、编码、播出、存储等。l 多媒体子系统：为教室教学提供多媒体手段的相关设备，比如教学扩声、多媒体讲台、投影、电子白板、中控、数字展台等。l 声学灯光工程：拍摄、录
7、影需要良好的灯光照明以及声学环境，此部分为配套的装修工程，包括墙体吸音包裹、天花吸音吊顶、地板防静电防滑处理、门隔音处理、窗户遮光处理等。2.2.1 视频采集跟踪子系统视频采集跟踪子系统是专业录播教室建设的关键设备之一，系统由三机位构成：l 教师、板书跟踪拍摄机位：跟拍老师特写，老师板书时可自动对板书特写l 学生跟踪拍摄机位：对学生起立特写l 教师全景机位：采集讲台全景的固定画面其中，图像分析处理为跟踪系统核心，由三个部分构成：l 专业云台：驱动摄像机进行推拉摇移动作l 分析镜头：采集教室全景画面反馈给图像分析系统l 图像分析系统：分析教师、学生的行为，然后驱动摄像机云台产生跟踪动作，并反馈指
8、令给录播子系统，使其产生画面智能切换。本跟踪系统特点：录制的结果画面稳定、无镜头移动的过程画面。基于两机位的传统录播系统存在一个最突出的问题就是：跟踪及时的同时，镜头的推拉摇移过程也一 一被录制，导致录制出的画面观看久了会头晕目眩。为此，系统引入了全景镜头，通过跟踪系统策略、智能导播策略的完美配合，实现了跟踪过程时，系统自动切换到全景镜头，跟踪到位后自动切换会特写镜头，从而确保了画面的稳定。摄像单元的特点： 抛弃色差分量接口采用广播级设备（摄像机、云台）、HD-SDI接口以方便施工，画面真正全高清，支持1080p。既往的录播系统中，往往大量采用色差分量接口，这样每台摄像机视频信号传输就得三条线
9、缆，对于机位很多的情况，布线工作量将非常巨大，为此，北京德威已经全面抛弃色差分量接口，采用HD-SDI接口的摄像单元。此外，信号输出也全面从1080i升级到了1080p/60帧。具有背光补偿功能，在强光背景环境中可以看清整个画面。教室里由于投影设备的存在，其拍摄条件相对特殊，老师绝大部分时间都处在强光源的包裹之中，其余的时间则经常穿梭在强弱光之间，一个具有快速背光补偿能力的摄像机会大大提升画面品质。关于跟踪分析技术对比：红外技术空间网格技术图像识别技术发展趋势上世纪主流当期非主流当期主流优势 技术成熟，成本低，定位相对准确多个分析镜头构建的空间网络，能比较精确定位技术成熟，定位准确，画面流畅；
10、安装调试简单，系统稳定缺点有盲区；讲台区为预置位方式切换，在红外管边界存在画面闪变，画面不稳定；怕干扰，遇太阳光失灵定位镜头多，安装调试复杂（要做很多测量）；快速运动下的聚焦画面质量受制于摄像机的动态聚焦性能快速运动下的聚焦画面质量受制于摄像机的动态聚焦性能，通过增加全景机位改善综合评价差良优2.2.2 音频采集子系统音频采集有两个基本要求：l 音质清晰洪亮，不失真l 使用方便，尽量不佩戴任何东西这二者是相互矛盾相互制约的，因为不佩戴设备必将是远距离采集，远距离采集要求设备灵敏度高，一旦提高采集灵敏度，噪音等也将被采集，音质会受到较大影响，如果采取降噪措施，势必也同时会影响到主音的品质。因此，
11、一直以来音频采集都是录播教室建设头疼的问题。多年来，各个厂商纷纷在拾音器、无线麦、吊麦等多种设备上进行了工程尝试，现在普遍采用的是吊麦方案。构成： 6支吊麦+1台智能混音器录制一堂优秀的精品课不只有高清晰度的视频，还要有高保真的录音效果才是完美，而在录播系统中声音的录音采集往往被忽略，或使用调音台等音频设备，实际操作非常复杂，在教学现场，要如实地记录老师讲课和学生互动声音场景，就需要一套专业的、完善的、操作简单的音频解决方案才能采集到高质量的声音。吊麦部署示意图优势：吊麦具备声控自动开闭功能，根据音源的位置和声音的大小自动打开相应的1只或2只话筒，可有效的减少环境噪音的拾入，提高录音的清晰度，
12、保证教室内均匀拾音，同时采用无痕、无噪切换开关，避免了内部噪音的产生。1） 采用自动压限技术，保证在不同距离内讲话，拾音的音量大小一致，同时也解决了现场声音过大时录制音频失真，和录制信号过大的问题。2） 使用强指向性话筒，采用语音滤波电路，可以降低人声外的频率成分，提高信噪比，保证声音清晰干净。采用先进的降噪技术，可有效的降低环境噪声的录入，可降低环境噪音10-15DB指向性，吊装麦克目前各个厂商普遍采用了吊杆式吊麦，这种结构给施工带来了很多工作量。北京德威采用的是下垂式轻质吊麦，通过卡扣机构，直接固定在天花上，施工简单。智能混音器具备声控自动开闭功能、自动压限、降噪功能，根据音源的位置和声音
13、的大小自动打开相应的1只或2只话筒，可有效的减少环境噪音的拾入，提高录音的清晰度，保证教室内均匀拾音2.2.3 录播子系统构成：录播主机及录播相关软件录播主机与录播相关软件一起构成了德威录播子系统，用以完成教室里教师音视频、学生音视频以及电脑VGA的同步录制。主机采用12U的超薄设计，标准机架宽度便于上架，前后为短结构，简洁轻便。带4路HD-SDI视频输入，4路网络高清视频输入，支持1080p全高清；1路VGA网络采集，最高支持2048*1536；1路音频输入，2路视频输出，1路音频输出。系统能同时录制电影模式与多画面模式。为满足学校的不同录课应用，课件支持多种文件格式和多种音视频编码：l 精
14、品课程录制：采用电影模式，MP4（H264/AAC）l 网络点直播应用：多分屏样式，FLV(H264/MP3)、WMV(WMV/WMA)课件不挑浏览器，能跨平台兼容各种平板、手机播放课件。VGA编码采用独有的虚拟屏幕采集编码技术，可以轻松获取老师屏幕讲稿的标题作为课件索引，同时，每课时录制下来VGA视频大小不超过50M，比之VGA编码器方式采集的视频动辄数百兆小很多，且文字更清晰。软件采屏幕VGA编码器成本免费高一课时文件大小350M，对于网络传输非常有利10倍以上清晰度采用了专门的文字编码技术，非常清晰，不失真清晰采集分辨率无限制受制于硬件编码芯片课程索引可以自动捕获PPT/WORD文档的标
15、题作为课件索引不能根据内容索引，只能定时生成时间索引系统内置智能导播切换系统，系统能自动根据策略设置智能切换。支持多分屏与电影模式课件同时直播，以满足广域网用户和局域网用户同步观摩、收看。2.2.4 多媒体子系统多媒体教室标准设备系统，通常包括多媒体讲台、投影电子白板（或互动一体机）、中控、数字展台。中控用于统一开关整套系统，并定义有常用的录制、暂停、停止按钮。2.2.5 声学灯光工程1. 吊顶：轻钢龙骨加环保吸音矿棉板；2. 墙面：加装环保/木质/槽木穿孔吸音板 规格：2440*197*15mm 木皮烤漆，黑色防火吸音薄毡。木龙骨3. 格栅灯：灯盘：亚光铝+优质钢板/600*600mm。品牌：冷光源 三基色插拔灯管 36W*3 高频电子静音镇流器或LED日光灯。每3-4个灯设置一个开关4. 面光灯：LED面光灯/色温3200（可选）5. 地面：环保防滑复
