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1、精品课程全自动录播系统解决方案V1.0 / 文档可自由编辑目 录页1 用户需求分析31.1 需求背景31.2 功能需求32 系统设计42.1 系统概述42.2 系统图62.2.1 高清录播系统图62.2.2 校园网络电视台系统图72.3 功能特点83 系统组成103.1 高清录播主机103.2 鸿合精品全自动录播系统软件113.3 鸿合校园网络电视台软件133.4 集中录播管理平台153.5 录播服务器153.6 图像识别跟踪系统153.7 音频采集系统173.8 视频采集系统183.9 中控系统193.10 导播台204 系统安装224.1 录播教室配置清单224.2 教室装修方案284.2
2、.1 总体原则284.2.2 具体内容295 案例展示：331 用户需求分析1.1 需求背景随着教育信息化的发展，多媒体教学模式在全国逐步普及，作为多媒体教学的重要组成部分录播系统，因具有“同步性”、“互动性”和“资源共享性”等特点正发挥着重要作用。录播系统在现代教学中的应用已经越来越广泛,已越来越多的被教育教学单位用来改善教育模式，改进教学、培训技术、提高教学、培训质量的主要手段和必备措施。为更好的响应“促进教育内容、教学手段和方法现代化”的号召，北京鸿合科技集团（简称：鸿合）根据多年在教育行业一线的积累和对教师需求的准确把握，为学校的精品录播课堂建设都提供了智能、有效的解决方案。1.2 功
3、能需求 通过对现有教学过程的深刻分析，精品录播课堂需要解决以下问题：l 录制的过程需要完整全面，需要将老师授课、学生上课、授课老师的PPT课件或板书内容、师生互动等全部教学活动完整记录下；l 录制的操作过程需要简单，即使教师不明白录播系统的工作原理，不需要专业的技术，不需要专人值守的情况下，通过操作控制面板上的按钮，就可以独立完成专业的录制工作；l 常态化教学，教师和学生均不需佩戴和操作任何设备，不改变不影响现有授课及听课设备与教学方式；l 录制的视频能精确跟踪不同的教学场景、视频画面切换平滑、图像清晰稳定、声音保真度高；l 可以把教室的实况通过网络直播到校内各个多媒体教室，异地用户通过Web
4、浏览器进行同步收看，并可进行点播评价及编辑处理；l 录制好的文件可以上传到资源应用平台，授权用户可在网络上点播已录好的课程资源文件；l 多间教室可进行互动课堂，交互教学如身临其境；l 充分发挥优秀教师的示范作用，数字化存储优秀教师的教学成果，为创建本校的资源库做铺垫；l 录制的视频可以满足精品课程、微格教学、远程教育、公开课、优质课评比；l 录制出来的课件符合SCORM1.2国际标准，无需后期编辑即可进行在线学习；2 系统设计2.1 系统概述围绕上述用户需求，鸿合提供一套基于精品课程全自动录播系统的解决方案。本系统主要由以下几部分构成：部署在录播教室中的高清录播系统，包括：高清录播主机、音视频
5、采集系统、自动跟踪系统、控制系统；部署在校/区县/市级的集中录播管理平台、校园网络电视台。本方案的特色是：智能导播，全景重现在课程录制时，系统可根据多种导播策略对教师、学生、板书、教学VGA视频源进行无缝切换，使录制后的课件内容更加丰富、避免单一的场景。使用户在观看视频课件时，就好像身处授课现场。一键录制，便捷易用录制的操作过程简单，教师不需要专业的知识，通过操作软件上的“录制”按钮，就可以独立进行专业的录制工作，录制的视频自动生成标准化的高清流媒体文件。使老师能专注教学活动，大大减轻了制作优质课件的负担。多维应用，物超所值除了前端的录播以外，系统还提供了后期视频编辑、集中录播管理平台、校园网
6、络电视台等无缝集成的工具和平台，为用户提供视频生成、编辑、存储、分享、互动的一条龙服务，从而实现课后复习、教学反思、MOOC、教师培训、微格教学、优秀课评选、教研活动、现场直播等丰富应用。 云端存取，精彩共享利用资源应用平台，录制好的课程文件可以随时随地被应用，打破了知识传播和使用上的壁垒；更可通过与云技术的结合，将视频应用贯穿到教师备课、授课、作业、测评、家校互动等更广阔的教育应用场景，创造无限可能。集群管理，远程操控通过集中录播管理平台，可轻松实现对网内录播主机进行集群分组、状态监控、统一启动或停止录制、直播、远程导播等集群管理功能。2.2 系统图2.2.1 高清录播系统图2.2.2 校园
7、网络电视台系统图2.3 功能特点同步录制可以把授课教室的教师、学生的音视频、电子设备的图像信号（如：视频展台、白板、PPT教学课件等）进行同步录制，生成标准化的高清流媒体文件。支持多路信号任意组合，可支持到8路高清信号的接入，实现高清视频信号、本地视频、网络IPC及VGA信号的任意组合录制。同步预览同步对采集的多路视频信号进行实时预览，并可以根据不同的信号路数自动调整视频预览窗口的位置大小。两种录制模式，满足不同应用需求录制提供两种常用模式，分别是：电影模式和混合模式，用户可以根据需要灵活选择。其中，电影模式将输入的多路视频源自动合成一路视频信号，更加符合用户的收看习惯。生成的电影模式也可根据
8、使用场景不同，实现画中画、二分屏、三分屏、四分屏等多种样式。混合模式即电影模式+资源模式，在录制过程中，除了合成一路视频信号外，同时将多路视频信号作为素材的方式保存下来，方便后期作为素材对视频进行精细编辑。实时直播可通过网络将现场的音视频进行实时直播，用户不需要安装专门的播放器软件，直接以Web浏览器即可同步观看现场实景。在线点播及教学评价录制好的课程文件上传到资源应用平台，用户通过Web浏览器登录，就可以观看课程资源文件，实现远程教育，并提供课程进行评价，满足课后复习、教学反思、优秀课评选、教研等不同应用场景。图像识别自动跟踪通过图像识别跟踪系统，无须佩带特殊物品即可实现主讲教师及学生的图像
9、识别跟踪，支持多种跟踪策略，满足不同应用场合的需要。无需工作人员的配合，即可实现多视频的全自动跟踪拍摄。导播形式多样化支持自动导播、手动导播，满足不同应用场景的需求。导播策略可灵活配置，可根据跟踪系统、PC、白板、板书监控信号进行镜头自动切换，且在切换前调节好摄像机的焦距和位置，有效避免垃圾镜头。易用的编辑功能支持易用的编辑功能，包括：增加台标、字幕、片头片尾、多种场景切换特效等功能。自动提取PPT索引录制视频的过程中，支持自动提取PPT文件目录索引功能，方便用户在视频点播时，对感兴趣的知识点进行快捷定位播放。集中控制管理管理员通过登录集中录播管理平台，可轻松实现多间教室的远程管理。如：可通过
10、电视墙的方式查看所管理教室的视频，并可统一设置观看的视频源；可针对全部或某一组教室统一启动、停止录制、直播和导播。互动课堂基于录播教室建设方案，可以实现一个主讲教师对多个教室进行远程互动课堂，如同在一个教室内上课一样。主讲老师与学生的互动方式包括声音、图像、板书、PPT教学课件等，参与互动的学生，可以与老师进行直接的语音交流，也可以相互看到对方的视频图像。3 系统组成3.1 高清录播主机鸿合高清录播主机采用X64工控设计，保证设备不间断稳定运行，配合录播系统软件，用以完成授课教室教师、学生的音视频、电子设备的图像信号、VGA等数据的同步录制、存储；支持8路高清视频（1080p）同时处理，性能稳
11、定； 4U标准机箱设计，机箱面板自带8.4液晶屏。 鸿合高清录播主机采用专业硬件采集卡采集，提供了专有的编码芯片，同时集成了Intel处理器的GPU图像加速处理、Intel IPP并行算法，同时支持8路1080p信号的输入；鸿合高清录播主机视频采集采用特别的算法处理和编码压缩技术，可确保多路高清视频同时录制时系统稳定，画面清晰流畅；视频采集源不仅可以接入高清摄像机，还支持网络视频源、VGA网络信号甚至来自专业导播系统的输出。设备性能：l 4U机箱，机箱面板自带8.4液晶显示屏，无需外接显示设备即可环出显示录播预监画面，为导播人员提供监视画面；l 采用4代i7CPU（4770以上）CPU；应用板
12、载显卡的GPU应用处理编码运算，有效降低了CPU的占用；l 视频输入：支持HD-SDIx8，支持网络高清视频输入；l 音频输入：RCAx2；l 通讯接口：USB 3.0, RJ45x2, RS232x3(RS485x1) ；l 性能要求：能同时录制8路1080p30；3.2 鸿合精品全自动录播系统软件鸿合精品全自动录播系统软件，安装在录播主机的计算机上，可以实时将授课现场的音视频录制下来，生成标准化的高清流媒体文件。该软件课程录播系统软件具有操作简单、功能完善的特点，详细功能如下：视频预览、课程录制l 支持多路高清视频源 支持来自于高清数字摄像机、网络摄像机（IPC）、VGA、HDMI、本地视
13、频、图像文件的视频源，在具备GPU加速的录播主机上，最多可以支持到同时采集、编码10路1920*1080p30fps的视频；l 视频预览 支持视频实时预览，同时可预览视频多达8路；每一路均可灵活设置视频源、显示名称；主界面只显示用户启用的预览窗口，不显示多余的窗口；预览效果实时、流畅，采用专有知识产权的显示还原算法，色彩还原度高；l 视频录制 视频录制支持H.264编码，音频编码支持AAC，采用MP4、FLV、ASF封装，分辨率、码率、帧率可设置，完全符合精品视频公开课拍摄制作技术标准；l 音频录制 支持通过混音器、调音台处理后的声音，或者直接接入到声卡的声音、SDI通道的声音，采样率48KH
14、z、音频流码率128Kbps，完全符合精品视频公开课拍摄制作技术标准；l 录制模式 支持电影模式，电影+资源模式，电影模式支持单画面、PIP（画中画）、POP（双屏、三分屏、四分屏），PIP和POP的画面内容可灵活设置，并可在录制中任意切换模式而录制过程不中断；如果采用POP，还支持在输出窗口中直接使用鼠标双击进行画面切换；l 可设置字幕，字幕的字体、颜色、背景颜色、位置可灵活设置；l 可设置台标，台标可以使用图片，并可以设置图片位置；l 可设置片头片尾，片头片尾既可以是选择一个视频直接采用，也可以根据用户选择的图片、文字、背景音乐自动生成，并可以在使用之前对生成的片头片尾进行预览，确保其符合
15、要求；l 可设置画面切换特效，支持的特效包括淡入淡出、平移、缩放、百叶窗；l 录制的视频可以输出成符合SCORM 标准的课件；导播l 系统可以与自动跟踪系统对接，根据跟踪系统生成的导播策略进行自动导播；l 系统提供一个PC端的工具，与自动跟踪系统结合在一起，当教师进行鼠标、键盘、白板操作时，与自动跟踪系统的导播策略结合使用；PC端工具还可以检测PPT翻页、HHT课件翻页信息，并将这些信息作为录播视频的自动切片依据，对视频进行虚拟切片，通过鸿合校园网络电视台，在用户点播视频时提供高效查看的导航；l 系统支持手动导播模式，导播人员采用鼠标或者专用导播台进行导播，更为精细地控制录播过程；l 提供远程导播接口，可通过Web方式进行远程导播；l 导播过程中支持视频切换、云台的旋转、预置位控制、镜头焦距控制；l 支持直接输出的模式，直接输出模式下，所有导播操作直接体现在输出窗口和
