【文章內(nèi)容簡介】 精品課、評優(yōu)課的課堂實時錄制，實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻直播，還可供廣大師生、教研員課后點(diǎn)播觀摩評價，完成知識傳承和進(jìn)行校際課程交流。 設(shè)計原則l 先進(jìn)性：以軟件采集為核心，以先進(jìn)、成熟的視頻技術(shù)進(jìn)行合理搭配，支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、視頻等多媒體應(yīng)用。 l 實用性：方案設(shè)計符合國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，設(shè)計簡潔、操作方便。充分利用各種資源，使用戶實現(xiàn)各種功能。同時配合寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以支持高質(zhì)量、遠(yuǎn)距離的視音頻傳輸，以適應(yīng)應(yīng)用需求的變化。l 穩(wěn)定性：系統(tǒng)選用產(chǎn)品和技術(shù)經(jīng)過廣泛檢驗，充分考慮系統(tǒng)在程序運(yùn)行時的應(yīng)變能力和容錯能力，具有極高的穩(wěn)定性和可靠性。l 兼容性：支持PC終端、Andriod移動設(shè)備、IOS移動設(shè)備收看直播。l 擴(kuò)充性：系統(tǒng)設(shè)計采用開放式的結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)大的擴(kuò)展能力，著眼于近期目標(biāo)和長期目標(biāo)的發(fā)展，選用合適的設(shè)備，進(jìn)行合理的性能組合，利用有限的投資構(gòu)造一個適合當(dāng)前需求、可擴(kuò)展的音視頻操作系統(tǒng)，從而實現(xiàn)低成本擴(kuò)展和升級的需求。 方案目標(biāo)“錄”就是將教師上課、講義（PPT）、學(xué)生發(fā)言的上課內(nèi)容，通過攝像機(jī)、話筒、錄播主機(jī)記錄為視頻格式或網(wǎng)絡(luò)流媒體格式。在本機(jī)錄制的同時還可上傳到資源管理平臺上?！安ァ本褪菍︿浿频膬?nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)同步播出，實現(xiàn)課件的直播和點(diǎn)播。IP網(wǎng)絡(luò)收看端通過Internet Explorer收看資源管理平臺開放頁面的直播或點(diǎn)播內(nèi)容。但無論“錄”或“播”都要取決于前端視頻的“采集源”。隨著多媒體高清課件在教學(xué)過程中應(yīng)用的日益廣泛，專業(yè)攝像越來越主流，攝像機(jī)也朝著高質(zhì)量、固體化、小型化、自動化、數(shù)字化等性能全面的方向發(fā)展，代表了現(xiàn)代攝像機(jī)的技術(shù)水平?！凹言础?“優(yōu)錄”+“暢播”構(gòu)成了專業(yè)錄播系統(tǒng)，用以實現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)場和教學(xué)課件全方位、立體化的錄制、直播、編輯和點(diǎn)播。本方案主要完成以下目標(biāo)：l 完成國家級精品課程和省級精品課程錄制，建立學(xué)校優(yōu)秀/骨干教師課程庫；l 搭建相互觀摩、借鑒的網(wǎng)絡(luò)平臺，達(dá)到教學(xué)資源共享平衡；l 增加學(xué)校網(wǎng)絡(luò)信息平臺可用資源的數(shù)量；l 為教師進(jìn)行自我學(xué)習(xí)、評估評比，教學(xué)能力提高，提供交流學(xué)習(xí)的平臺；l 積極做好教師個人知識管理，專家引領(lǐng)、同伴互助，提高教科研能力；l 全面提升學(xué)校的軟硬件的信息化環(huán)境；l 為教育均衡化發(fā)展提供決策支持?jǐn)?shù)據(jù)；l 開放的優(yōu)質(zhì)教育資源為學(xué)生家長提供服務(wù)；l 為學(xué)校發(fā)展積累豐富的教育教學(xué)資源，形成學(xué)校優(yōu)質(zhì)資源和特色資源；l 促進(jìn)教育局教學(xué)信息化建設(shè)的進(jìn)程，統(tǒng)一優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的標(biāo)準(zhǔn)，提升教育信息化水平，從而推進(jìn)義務(wù)教育均衡發(fā)展，提高教育質(zhì)量；l 利用各種教學(xué)課件，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；l 開放的優(yōu)質(zhì)教育資源為學(xué)生提供服務(wù)；l 建立在線學(xué)習(xí)交流平臺，實現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、充分享受優(yōu)質(zhì)資源最佳的主動學(xué)習(xí)環(huán)境。 方案特點(diǎn)l 采用特有的圖像分析技術(shù)，根據(jù)目標(biāo)特征進(jìn)行檢測，識別到目標(biāo)物體的位置，并對該物體進(jìn)行跟蹤。a) 多角度多景別的合理構(gòu)圖：教師特寫鏡頭、教師全景鏡頭、板書鏡頭、學(xué)生特寫鏡頭、學(xué)生全景鏡頭等豐富的視頻場景。b) 合理的切換策略：以教師特寫鏡頭為主鏡頭，其他為輔助鏡頭進(jìn)行多個場景之間的自動切換，輸出最符合教學(xué)現(xiàn)場的教學(xué)畫面進(jìn)行同步錄制。c) 穩(wěn)定柔和的跟蹤技術(shù)：隨著高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，本系統(tǒng)采用國內(nèi)最新的圖像識別技術(shù)來實現(xiàn)攝像系統(tǒng)的自動跟蹤，生成精美的教學(xué)課件，從而加快了課件資源普及的進(jìn)程。l 支持多種瀏覽器，如：IE、safari、谷歌、火狐等，無需額外安裝任何插件，即可播放課件。 l 基于各大視頻網(wǎng)站的Flash編碼壓縮技術(shù)，通過IE瀏覽器即可收看直播，數(shù)據(jù)壓縮比例高，數(shù)據(jù)小，傳輸速度快。二、 方案組成PowerCreator專業(yè)錄播系統(tǒng)提供了經(jīng)過人性化設(shè)計的數(shù)字化控制臺，大部分功能都可以通過一鍵式操作完成，簡化了操作流程，降低了教師使用的難度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的易用性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)主要完成教師、學(xué)生、板書的高清視頻自動跟蹤采集，音頻采集，教師電腦屏幕截取，教師/學(xué)生/板書視頻/計算機(jī)畫面智能導(dǎo)播并進(jìn)行電影模式的課件錄制，同時還可將以上信號源自動傳送至課件實時錄制系統(tǒng)進(jìn)行三分屏、四分屏課件的錄制，通過課堂直播系統(tǒng)在局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上直播，為遠(yuǎn)端用戶提供在線實時學(xué)習(xí)的平臺，后期把課件上傳至編輯系統(tǒng)實現(xiàn)對精品課程的編輯。 系統(tǒng)拓?fù)鋱D本方案擬建一間專業(yè)錄播教室，由主播室和控制室組成。主播室選用國內(nèi)主流的硬件產(chǎn)品，保證可迅速適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用的需求，在教室的前端可配備大尺寸觸摸屏、液晶電視或電子白板，便于學(xué)生觀看老師授課的PPT、視頻等文件。教師講臺上配一臺液晶顯示器及教師計算機(jī)，便于教師授課時操作相關(guān)課程內(nèi)容。通過5臺廣播級攝像機(jī)分別負(fù)責(zé)對教師特寫、學(xué)生特寫的跟蹤拍攝及教師板書、教師全景、學(xué)生全景的拍攝。五路攝像機(jī)采集的視頻信號傳送至智能導(dǎo)播系統(tǒng)，導(dǎo)播系統(tǒng)完成導(dǎo)播過程后將視頻信號傳送至錄制服務(wù)器，進(jìn)行高清精品課件的錄制。聲音采用吊麥的采集方式經(jīng)調(diào)音臺把音頻信號輸送給智能導(dǎo)播系統(tǒng)，以保證聲音真實展現(xiàn)課堂場景?？刂剖抑饕娣胖悄軐?dǎo)播、圖像定位、調(diào)音臺、錄制服務(wù)器、云錄播服務(wù)器等硬件設(shè)備，同時預(yù)留軟、硬件的升級換代接口，為主播室前端的音視頻設(shè)備提供互聯(lián)手段，最后經(jīng)由中控系統(tǒng)把信號源有機(jī)結(jié)合起來，實現(xiàn)教學(xué)實況錄制、音視頻同步直播，以達(dá)到遠(yuǎn)程聽課教學(xué)的需要，同時也可實時地轉(zhuǎn)播到校園網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上，以供學(xué)校教學(xué)觀摩，開展智能化，全交互，網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)。整個系統(tǒng)主體分為以下幾大子系統(tǒng)：l 數(shù)字化控制臺數(shù)字化控制臺通過控制面板可以控制整個錄播系統(tǒng)所有設(shè)備的開關(guān)，一鍵式開啟圖像定位系統(tǒng)和錄播系統(tǒng)，通過面板可以選擇自動導(dǎo)播和手動導(dǎo)播，通過面板直接切換相應(yīng)通道，大大提高了系統(tǒng)的可操作性和便利性。l 視頻系統(tǒng)視頻系統(tǒng)主要把教師、學(xué)生的視頻影像實時采集下來，通過導(dǎo)播實時傳送至課件錄制系統(tǒng)完成課件實時錄制。手動控制部分通過多功能控制器對云臺和攝像機(jī)進(jìn)行全變速控制。l 圖像定位系統(tǒng)圖像定位系統(tǒng)分為教師跟蹤系統(tǒng)和學(xué)生定位系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)。l 教師跟蹤系統(tǒng)教師跟蹤系統(tǒng)具有出眾的跟蹤性能，無論是教師在上課時快速走動還是板書等，系統(tǒng)均能準(zhǔn)確無誤的采用不同策略進(jìn)行自動跟蹤拍攝，系統(tǒng)還采用人臉識別技術(shù)，根據(jù)教師身高的不同自動調(diào)整教師在特寫鏡頭里的位置；整個跟蹤過程連續(xù)、穩(wěn)定、平滑，畫面輸出非常穩(wěn)定。l 學(xué)生定位系統(tǒng) 學(xué)生定位系統(tǒng)能夠自動實時對正在發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行定位并采用特寫拍攝。當(dāng)學(xué)生通過站起來進(jìn)行發(fā)言或回答問題時，學(xué)生定位系統(tǒng)將自動的調(diào)用學(xué)生攝像機(jī)對正在發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行定位并采用特寫鏡頭進(jìn)行拍攝，學(xué)生發(fā)言結(jié)束后，系統(tǒng)自動返回教師跟蹤系統(tǒng)。l 智能導(dǎo)播系統(tǒng)智能導(dǎo)播系統(tǒng)集傳統(tǒng)自動錄播系統(tǒng)的導(dǎo)播功能和特技切換臺功能于一體，具有多媒體數(shù)據(jù)（視頻、音頻、VGA、文本、圖片等）實時切換與錄播功能的系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)了調(diào)音臺、切換臺、字幕機(jī)等傳統(tǒng)硬件錄播系統(tǒng)的主要功能。主要用于課程錄制過程中多個場景及多路視頻信號源、視/音頻文 件和計算機(jī)畫面之間的自動切換，系統(tǒng)隨教學(xué)活動的變化智能選擇切換策略，并實現(xiàn)帶特效功能的智能導(dǎo)播；高清型智能導(dǎo)播系統(tǒng)支持高清攝像機(jī)信號。l 音頻系統(tǒng)音頻系統(tǒng)主要實現(xiàn)教師授課時的語音信號和學(xué)生上課時回答問題或討論的語音信號通過吊麥全息的采集下來，并實時傳送至課件錄制系統(tǒng)完成課件實時錄制。l 課件實時錄制系統(tǒng)可以非常簡單、方便地把整個課堂情景實時錄制下來，生成有音視頻和電子文檔的流媒體課件。并且壓縮率很高，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)的捕捉，自動生成文字索引等功能。l 云錄播系統(tǒng)云錄播系統(tǒng)是一個集課堂直播、課程管理、視頻監(jiān)控、用戶管理、資源管理、在線學(xué)習(xí)、課件點(diǎn)評、新聞發(fā)布等功能于一體的綜合信息化智能系統(tǒng)。三、 系統(tǒng)介紹 數(shù)字化控制臺PowerCreator 錄播控制系統(tǒng)集多媒體中央控制系統(tǒng)、錄播系統(tǒng)控制、定位系統(tǒng)控制、導(dǎo)播系統(tǒng)控制于一體，為整個錄播系統(tǒng)的大腦，通過控制面板可以控制整個全自動錄播系統(tǒng)所有設(shè)備的開關(guān)，一鍵式開啟圖像定位系統(tǒng)和錄播系統(tǒng)，通過面板可以選擇自動導(dǎo)播和手動導(dǎo)播，通過面板直接切換相應(yīng)通道，大大提高了系統(tǒng)的可操作性和便利性。錄播控制系統(tǒng)嚴(yán)格采用強(qiáng)弱電分離的設(shè)計技術(shù)，在電路的排板上強(qiáng)弱電線路間距保證在5mm的安全間距，并且弱電對強(qiáng)電的控制均采用獨(dú)立供電和光電隔離技術(shù)，將中控內(nèi)部的電磁干擾降到最低，最大限度保障多媒體網(wǎng)絡(luò)中控的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 視頻系統(tǒng)視頻系統(tǒng)主要把教師、學(xué)生的視頻影像采集下來，通過導(dǎo)播實時傳送至課件錄制系統(tǒng)完成課件實時錄制。主要設(shè)備l 廣播級攝像機(jī)l 基本參數(shù)： 傳感器類型：Exmor CMOS 傳感器尺寸：（1/2）英寸 液晶屏尺寸： 存儲介質(zhì)：記憶棒/SD/XQD卡 HDMI接口：支持其它接口：HD/SDSDIGenLock輸入和時碼輸入/輸出接口 其它性能：配備最新技術(shù)的3片1/2英寸CMOS成像器每片CMOS都具備19201080有效像素靈敏度F12，信噪比56dB鏡頭三環(huán)獨(dú)立，且具備刻度及物理止點(diǎn)采用專業(yè)SxS儲存卡記錄可切換記錄HD422 50Mbps/HD420 35/25Mbps 可兼容記錄標(biāo)清DVCAM 25Mbpsl 云臺l 基本功能：云臺變速，鏡頭變焦變速控制云臺位置可存儲和調(diào)用智能軟啟動和停止攝像機(jī)遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)遠(yuǎn)程錄像開啟及關(guān)閉內(nèi)置調(diào)試按鍵，具有調(diào)試自檢功能水平旋轉(zhuǎn)：0176。~45176。/s垂直旋轉(zhuǎn)：0176。~25176。/s PowerCreator圖像定位系統(tǒng)PowerCreator圖像定位系統(tǒng)分為教師跟蹤系統(tǒng)和學(xué)生定位系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)。教師跟蹤系統(tǒng)自動計算教師在講臺上的位置，通知教師攝像機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動，當(dāng)教師進(jìn)行板書時，教師跟蹤系統(tǒng)會通知板書攝像機(jī)對教師板書進(jìn)行跟蹤拍攝；學(xué)生定位系統(tǒng)自動識別站立學(xué)生所處的位置，通知學(xué)生攝像機(jī)進(jìn)行定位，以特寫的方式進(jìn)行拍攝。PowerCreator教師跟蹤系統(tǒng)PowerCreator教師跟蹤系統(tǒng)采用目前最先進(jìn)的跟蹤技術(shù)圖像識別技術(shù)來自動跟蹤拍攝對象的智能化系統(tǒng)設(shè)備。教師跟蹤系統(tǒng)完全采用無人值守的操作模式，整個跟蹤工作過程無需人為干預(yù)，大大的減少了利用傳統(tǒng)錄制系統(tǒng)需要人為的對老師進(jìn)行專門攝像的要求，從而減輕了工作量，減小了人力投入。上課時教師只需按照通常的上課模式進(jìn)行正常教學(xué)活動即可，無需佩戴使用任何設(shè)備來完成跟蹤拍攝，從而消除了教師的不適應(yīng)感，使其更加專注于教學(xué)活動。教師跟蹤系統(tǒng)具有出眾的跟蹤性能，無論是教師在上課時快速走動還是板書等，系統(tǒng)均能準(zhǔn)確無誤的采用不同策略自動變焦跟蹤拍攝，在跟蹤拍攝效果上，整個跟蹤過程連續(xù)、穩(wěn)定、平滑，整個畫面輸出非常穩(wěn)定。l 跟蹤策略l 當(dāng)教師在課堂中走動時，跟蹤系統(tǒng)自動調(diào)焦進(jìn)行教師特寫的跟蹤拍攝；l 系統(tǒng)采用人臉識別技術(shù)，根據(jù)教師身高的不同自動調(diào)整教師在特寫鏡頭里的位置（主要是上下位置）；l 啟動錄播系統(tǒng)和多人同時出現(xiàn)在講臺時，跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行全景拍攝；l 當(dāng)教師進(jìn)行板寫時，跟蹤系統(tǒng)自動進(jìn)行板書拍攝；l 主要功能特點(diǎn)l 圖像跟蹤超強(qiáng)的層次感教師跟蹤系統(tǒng)可自動探測、跟蹤運(yùn)動目標(biāo)，實現(xiàn)對運(yùn)動目標(biāo)的自動跟蹤，便于對教師教學(xué)活動進(jìn)行實時轉(zhuǎn)播、錄像，確保錄像畫面連續(xù)、穩(wěn)定、平滑；當(dāng)教師衣著與黑板色彩接近時，本系統(tǒng)仍然清晰識別；l 多種景別自動切換教師跟蹤特寫、全景、教師板書三種景別自動切換，圖像定位系統(tǒng)自定義切換策略，完美展現(xiàn)教師在授課過程中的每一個細(xì)節(jié)；l 自動追蹤跟蹤范圍不僅僅局限于攝像機(jī)固有的視野范圍內(nèi)，而是在整個教學(xué)活動的范圍內(nèi)，無論教師在做任何動作都能自動跟蹤，無盲區(qū)情況出現(xiàn)；跟蹤時，系統(tǒng)自動對被跟蹤目標(biāo)進(jìn)行近距離拍攝，讓跟蹤對象始終成為畫面重點(diǎn)，符合人物拍攝要求，從而避免了采用感應(yīng)區(qū)域定位方式跟蹤時所產(chǎn)生的跟蹤對象不能特寫的問題，對于板書較多的課堂，此功能顯得尤其重要；l 超強(qiáng)的識別功能支持老師身高的上下識別功能，自動調(diào)節(jié)攝像頭的高度；l 完全自動化跟蹤攝像工作可由系統(tǒng)全自動完成，而不需要操作人員的幫助，整個跟蹤過程非常貼近人工拍攝；l 板書識別功能支持板書識別功能，當(dāng)老師書寫板書時，自動切換到板書攝像機(jī)；l 抗干擾力強(qiáng) 跟蹤系統(tǒng)不受聲音、電磁波、紅外線、光線等外在的環(huán)境影響，抗干擾能力強(qiáng)；l 快速移動不易丟失系統(tǒng)由于采用了先進(jìn)的圖像處理技術(shù)，跟蹤過程不受被跟蹤者移動速度快慢影響，避免了采用紅外等感應(yīng)方式容易被遮擋從而造成丟失的問題；l 安裝簡單跟蹤系統(tǒng)采用先進(jìn)的圖像處理技術(shù)，對環(huán)境無特殊要求，無需在環(huán)境中安裝任何感應(yīng)設(shè)備，也不需要進(jìn)行任何施工，大大減少了安裝施工工作量。PowerCreator學(xué)生定位系統(tǒng)PowerCreator學(xué)生定位系統(tǒng)是一套能夠自動實時對正在發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行定位并采用特寫拍攝的智能化系統(tǒng)。當(dāng)學(xué)生通過站起來進(jìn)行發(fā)言或回答問題時，學(xué)生定位系統(tǒng)將自動的調(diào)用學(xué)生攝像機(jī)對正在發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行定位并采用特寫鏡頭進(jìn)行拍攝。l 定位策略當(dāng)學(xué)生起立回答問題時，教師跟蹤系統(tǒng)自動交由學(xué)生定位系統(tǒng)進(jìn)行控制，學(xué)生定位系統(tǒng)自動定位起立學(xué)生同時進(jìn)行特寫拍攝，學(xué)生回答完畢，系統(tǒng)自動返回到教師跟蹤系統(tǒng)；當(dāng)有多位學(xué)生同時回答問題時系統(tǒng)切換至學(xué)生全景畫面，當(dāng)剩下一名學(xué)生回答問題時自動給學(xué)生特寫。l 主要功能特點(diǎn)l 智能定位整個系統(tǒng)自動完成對學(xué)生的定位，無需手工干預(yù)，能夠完美的對所有細(xì)節(jié)進(jìn)行拍攝，不錯過任何發(fā)言學(xué)生；l 特寫拍攝在自動定位發(fā)言學(xué)生的同時系統(tǒng)自動變焦為發(fā)言學(xué)生提供特寫鏡頭拍攝。解決了傳統(tǒng)拍攝方式不能為學(xué)生提供特寫拍攝的問題；l 自動返回 當(dāng)學(xué)生發(fā)言完畢，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到教師攝像機(jī)；l 抗干擾力強(qiáng) 跟蹤系統(tǒng)不受聲音、電磁波、紅外線、光線等外在的環(huán)境影響，抗干擾能力強(qiáng)；l 無需其它跟蹤設(shè)備跟蹤系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的圖像識別技術(shù)無需操作任何跟蹤設(shè)備或使用紅外跟蹤的麥克風(fēng)；l 多種景別切換有一名學(xué)生回答問題時，系統(tǒng)自動推至學(xué)生特寫鏡頭，如同時另外一名或多名學(xué)生回答問題時系統(tǒng)自動推至學(xué)生全景畫面，