安地瑞全自動錄播教室建設項目設計方案

1 安地瑞全自動錄播教室建設項目設計方案 1. 背景分析 教育信息化是國家整體信息化發(fā)展的重要組成部分和戰(zhàn)略重點之一，教育信息化是教育與科技結合的標志性領域。 錄播系統(tǒng)的建設是學校教學質量與教學改革工程的重要組成部分，旨在充分利用名師名教的先進教學效果，培訓師資，實現(xiàn)優(yōu)質資源共享；使教師間能夠更直觀的相互學習及提高；同時，各種類型的課程錄像文件也是學生預習和復習的重要資料，提升學習興趣的同時，也提供了更直觀、生動的教學的資料。 2. 系統(tǒng)簡述 根據(jù)當前和未來的教學發(fā)展需要， 安地瑞 公司憑借 先進的音視頻編解碼技術 ，結合自身強大的技術研發(fā)優(yōu)勢，推出了 錄播系 統(tǒng)。 機架式 云錄播系統(tǒng)是將課程錄制存儲、 教學 資源管理共享以及課件直播點播等技術與網(wǎng)絡技術相融合的具有強大監(jiān)控管理能力的輔助教學應用系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡把教學點的教學視頻場景和授課計算機畫面以標準的流媒體編解碼技術進行實時采集壓縮、集中存儲及 教學 管理。在先進的產品和技術幫助下，使優(yōu)秀的教師、課程、資源、知識得到充分的展示、記錄、管理、分享。以專業(yè)化、國際化、特色化、易擴展為標準，為您提供一個集產品、技術、信息、應用于一體的教學平臺，讓您充分體驗、享受 “ 云 ”的強大 處理能力。 2 3. 設計原則 本設計方案是一項集網(wǎng)絡技術、音視頻技術、多媒體技術、環(huán)境控制技術、軟件應用技術等于一體的高科技系統(tǒng)集成工程，而不是設備的簡單疊加與組合。本設計方案主要遵循了以下幾個主要設計原則： 先進性： 在滿足需求的前提下，充分考慮當今網(wǎng)絡技術、多媒體技術和音、視頻處理技術迅猛發(fā)展的趨勢， 尤其是充分考慮到當今及未來課件發(fā)展的趨勢，在技術及理念上適度超前并提供平滑的升級服務 ，使該項目的建設與其他系統(tǒng)建設在技術平臺上保持相對的時代同步性，從而在技術的應用和教育的手段上都保證了整個系統(tǒng)的前瞻性和 先進性 。 實用性： 方案設計符合國際相關標準和技術規(guī)范，設計簡潔、操作方便。充分利用各種資 3 源，使用戶實現(xiàn)各種功能。同時配合寬帶網(wǎng)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。 盡可能做到系統(tǒng)的總投資少 , 系統(tǒng)的管理和維護費用少 , 系統(tǒng)在未來進行更改、搬遷、改造、升級時所需的花費少，保證總體設計達到功能和經(jīng)濟的優(yōu)化設計。 穩(wěn)定性： 系統(tǒng)選用產品和技術經(jīng)過廣泛檢驗，充分考慮系統(tǒng)在程序運行時的應變能力和容錯能力， 表現(xiàn)在教學安全的全方位保障能力、突發(fā)事件的應對能力、設備運行的容錯能力以及系統(tǒng)故 障的快速恢復能力這四個方面。保證系統(tǒng) 7* 24 小時不間斷工作，以保證教學、學術活動的連續(xù)進行；在突發(fā)系統(tǒng)或前端設備故障時，系統(tǒng)具有足夠的應變能力和容錯能力，并提供各種故障的快速恢復措施，使其 具有極高的穩(wěn)定性和可靠性。 兼容性： 整個系統(tǒng)完全按照標準化、開放性和模塊化設計。系統(tǒng)軟硬件之間的兼容性良好，能與符合標準的任何第三方硬件、軟件或資源庫兼容，在系統(tǒng)規(guī)模和功能上具有很強的擴展能力，可以適應網(wǎng)絡技術和軟件技術的不斷發(fā)展，開展新的應用。 擴充性： 系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)，從而實現(xiàn)低成本擴展和升級的需求。 4 4. 系統(tǒng)特點 嵌入式架構 設計 超強穩(wěn)定性 行業(yè)尖端的全嵌入式架構設計，自主研發(fā)核心芯片，使得產品的穩(wěn)定性達到極致， 避免 因病毒侵入、板卡松動帶來的系統(tǒng) 問題 。 超強圖像處理芯片 呈現(xiàn)高清畫質 系統(tǒng)內置的全高清圖像處理芯片，將錄播系統(tǒng)的畫質表現(xiàn)提升到空前的高度，不論是高清還是標清格式，都能提供清晰的畫質。 尖端音頻處理技術 真實還原音效 利用數(shù)字音頻處理器技 術對聲音進行數(shù)字化處理，大幅抑制現(xiàn)場噪音及回聲影響，超強高保真能力，忠實還原真實再現(xiàn)清晰、通透的聲音效果。 全程實時導播 自由操控拍攝 可視化的錄播窗口，更加貼合用戶使用習慣。登錄 點鼠標就能完成對象跟蹤、場景切換、焦距伸縮及預置點定位，用鼠標控制取代搖桿及按鍵，讓導播操作簡易、更高效！ 豐富接口設計 接入信號廣泛 系統(tǒng)提供多組 3夠自由接入任意信號源，全面滿足各類專業(yè)錄播場合需求。 人性化設計 全面更高效 5 系統(tǒng)提供多種錄 制模式可以讓用戶靈活定義分辨率、片頭、字幕和臺標 /；同時，通過遠程操控即可完成設備的錄播、直播及重啟等功能，人性化功能設計，帶來更便捷的操作體驗！ 6 5. 系統(tǒng)應用 優(yōu)質課程資源直播和錄制 錄播系統(tǒng)的應用，為優(yōu)質課程資源建設提供了專業(yè)性的解決方案，使視頻資源建設、管理、應用整體化和規(guī)范化。 課程錄制不會對常態(tài)教學造成影響，教師和學生只需在錄播課室里正常教學，啟動錄制，無需工作人員參與，便可將整節(jié)課真實、 快速地錄制下來，保證教學常態(tài)化；也可運用遠程導播模式，錄制較高質量的教學視頻，參與優(yōu)質 課堂評選。視頻錄制快速、高效、便捷。 7 網(wǎng)絡教學技能訓練、微格教學評估 利用云錄播開展校本教研，是教師專業(yè)化發(fā)展的必由之路，是學?？沙掷m(xù)發(fā)展的需要，是學校辦學水平的主要標志。因此，利用網(wǎng)絡開展校本教研活動，是錄播應用的重要發(fā)展方向。安地瑞機架式云錄播在網(wǎng)絡教學方面主要有以下應用方式： 教學評估 通過錄播系統(tǒng)，可遠程以直播形式或點播方式對老師的教學授課進行綜合觀摩、評比，對各老師的教學情況進行綜合評估。 教研活動 教研活動，是有針對性地教研活動。對于每個教研活動，活動組織者需要制定目標，并根據(jù)教研目標選擇 評估人、評估標準等。一個教研活動可包含多次課程評估，支持“同 異”式和“同 同”式課程。 所謂“同 異”式，就課的結構和主題來說，包括同課異構、同主題異課、同課異主題等；就課的視點和縱深發(fā)展來說，可以是研討一節(jié)課，可以是幾節(jié)課，可以是一個片斷，也可以是幾個同質或異質的教學細節(jié)。 所謂“同 同”式主要指同課同構，即同一篇課文，同樣的設計由同一個老師和幾個老師實踐。老師選的課可以是曾經(jīng)成功的，可以是曾經(jīng)得意的，可以是曾經(jīng)遺憾的，也可以是曾經(jīng)失敗的；可以是自己親身實踐的，也可以是模仿他人（如名師、特級教師 ）展示的，等。通過縱向式的實踐研討，全面展示自身的教學追求和專業(yè)成長，充分品嘗課堂的酸甜苦辣，清晰而又深刻把握自己的課堂教學優(yōu)勢和不足、成長和缺失，從而進行針對性地磨煉，努力形成自身的教學風格。 微格教研 微格教研，就是在微視頻分段支持的基礎上，將課程視頻劃分為多個段落的微格視頻。根據(jù)微格理論，這個劃分可以按照教學技能劃分，也可以按照教學內容劃分。教研活動可以針對微視頻進行，對特定教學技能和教學內容進行評價，并選擇優(yōu)秀的微視頻作為優(yōu)秀資源。 微格教研，將視頻劃分為多個微視頻評估，有助于加強教研活動的針對性， 利用微格理論，更有效地提高教師某個教學技能和教學內容的能力。同時，以微視頻的形式作為優(yōu)秀課程資源，以更短的形式，有助于提高其它教師學習某個教學技能和教學內容的效率。 8 網(wǎng)絡課件制作 系統(tǒng)能自動生成可供網(wǎng)絡點播的網(wǎng)絡課件，后期可對錄像文件進行刪減、合成、索引等編輯，也可導入非線編平臺進行專業(yè)編輯。方便用戶教與學的綜合應用，優(yōu)質精品課件的評比等等。 優(yōu)秀微視頻開放 將全市的優(yōu)秀課程進行評選，在網(wǎng)絡上以視頻資源的形式直接向全市學生開放。相比于第一種模式，這種模式涵蓋的內容更廣泛、覆蓋的學生面更大，因此可以更大范圍地 推進教學資源的均衡化。在本方案中，為解決中小學生網(wǎng)絡學習注意力難以持續(xù)集中的問題，本方案提供網(wǎng)絡在線編輯器，將優(yōu)秀課程資源按照知識點劃分 3識點視頻按照學科、年級、進度等組織，為學生利用網(wǎng)絡視頻資源學習提供了更為方便和針對性的方案。 優(yōu)質視頻課程資源建設 可以為學校進行優(yōu)質課資源庫建設，同時也可為課件提供開放式管理平臺。 教師上課完成時，錄制的課件會自動生成，可直接上傳到服務器，生成獨立管理平臺，為教師資源上傳點播提供開放式管理平臺。同時管理平臺全面支持基于內部園區(qū)網(wǎng)或廣域網(wǎng)終端對課件庫資 源的授權訪問 /瀏覽查詢 /下載導出應用。 可以建立起校際與學科相交，點與面相織，教科研人員、一線教師廣泛參與的立體式龐大的視頻教學、教研資源。 逐步建立起的課程資源可以突破原來教研只能小范圍、短時間互動的局限，增強教師參與教研的自主性，回應解決問題的及時性和實現(xiàn)互動交流的廣泛性，實現(xiàn)教學與教研同步進行，一舉多得。 逐步建立起的課程資源可以給與學生學習更多選擇的機會，更多有針對性自主學習的途徑。 遠程教學應用 隨著網(wǎng)絡技術的運用普及，學校也從單純的教室課堂發(fā)展到了與網(wǎng)絡課堂相結合的多模式 9 教學活動。通過安地瑞 全自 動課程云錄播資源管理系統(tǒng) ，用戶可以進行課件的網(wǎng)絡直播和課后點播，示范性教學、學生遠程學習，遠程互動教學等等。用戶可以隨時隨地進行觀摩、學習，不再受空間和時間的限制。 10 6. 錄播系統(tǒng)設計 需求分析 系統(tǒng)設計必須要具有先進性、穩(wěn)定性、實用性； 生成的課件符合國際標準，同時，生成的課件素材內容（包括但不限于視頻、音頻、電子講稿均是符合要求的標準格式）； 錄制生成的音視頻文件支持第三方編輯系統(tǒng)。 錄制生成的課件中的所有素材均能非常方便的導入到第三方平臺生重新生成新的課件 錄制生成的視頻公開課能滿足教育部 “ 視頻公開 課的相關標準 ” 學校作為我國未來發(fā)展的人才培養(yǎng)基地，所采用的設備就要結合學校實際情況和需求，即節(jié)約資金的同時，還要把錄播教學的應用擴展到做大話，更好的發(fā)揮其應有價值。 采用的機架式云錄播系統(tǒng)及課程錄制方案也需是領先的，這不但要求系統(tǒng)的設計理念、應有方式、硬件外形、質量保障等都必須是一流的，并且要在未來行業(yè)發(fā)展的三年內里保持一定的優(yōu)勢，至少未來 5年內不落伍；同時亦需兼顧該錄播集成系統(tǒng)中其他子系統(tǒng)的先進性、完備性和科學性。 設計標準 81 工業(yè)企業(yè)通信設計規(guī)范 94 彩色電視圖象質量主觀評價方法 86 廳堂擴聲系統(tǒng)特性指標 95 廳堂擴聲特性測量方法 4197 93 聲系統(tǒng)設備互連用連接器的應用 4197 94 聲系統(tǒng)設備互連用聯(lián)機器的優(yōu)選配置 5644 95 視聽系統(tǒng)設備互連用連接器的應用 5859 1995 視聽、視頻和電視系統(tǒng)中設備互連優(yōu)選配接值 89 聲系統(tǒng)設備一般術語解釋和計算方法 11 16 92 民用建筑電氣設計規(guī)范 95 建筑內部裝修設計防火規(guī)范 于鏈路交換網(wǎng)連接 于 P 的分組交換網(wǎng)（以太網(wǎng)、局域網(wǎng)） 頻和視頻的兼容性 頻信號傳輸標準 頻編碼推薦的標準 全自動錄播教室組成 錄播教室由多個子系統(tǒng)組成，包括常規(guī)多媒體教室子系統(tǒng)（如講臺、中控、展臺、筆記本、投影機等）；外部環(huán)境（燈 光系統(tǒng)、吸音處理）子系統(tǒng)；錄播子系統(tǒng)等； 其中錄播系統(tǒng)通常由 教室場景 圖像采集、聲音采集、 像自動跟蹤、圖像控制切換、信號數(shù)字化處理、記錄、直播、擴聲等單元組成一套完整的錄播系統(tǒng)。其過程是通過圖像、聲音、電腦 號的采集，把捕捉到的信號進行數(shù)字化處理，然后進行記錄、網(wǎng)絡 實時 直播 、 B/。如圖： 12 系統(tǒng)拓撲圖 全高清自動跟蹤錄播系統(tǒng)由錄播主機、圖像識別跟蹤主機、音頻設備以及導播系統(tǒng)組成。 從系統(tǒng)結構上看， 3臺高清攝像機連接到高清錄播主機，通過圖像識別跟蹤主 機和導播軟件進行切換控制，實現(xiàn)對高清圖像視頻進行全自動化錄制、本地 /遠程存儲、實時直播、后期點播等。 3臺圖像跟蹤攝像機所拍攝的畫面作為圖像定位信號連接到跟蹤主機，通過跟蹤主機分析處理，向錄播主機輸出控制信號，從而實現(xiàn)攝像機跟蹤和圖像切換功能。 教師和學生的語音信號通過錄音棚專業(yè)拾音話筒進行采集，輸入到音頻處理器當中，通過均衡、降噪和混音處理，輸出給外接音箱，實現(xiàn)現(xiàn)場擴聲。 13 錄播子系統(tǒng) 錄播主機 主機介紹 根據(jù)市場需求，為 移動式多媒體教室專門研發(fā)的機架式錄播一體機。該系列產品在設計上符合人體工程學特點，融入全新的設計理念，重點優(yōu)化了與錄制軟件的結合和部分接口，是一款性價比極高的機架式智能課件錄制產品。機架式課件錄制系統(tǒng)采模塊化設計，技術成熟，穩(wěn)定可靠、操作簡單、安裝方便，同時采用使用軍工品質的一體化外殼，移動方便，便于攜帶，智能化程度高等特點，只需幾分鐘即可部署完畢，是移動式多媒體教室的最佳選擇。 地導播、遠程導播、網(wǎng)絡直播、后期點播、后期剪輯、視頻會議等于一體的先進的多功能 錄播系統(tǒng)。 現(xiàn)場的主講人畫面、觀眾畫面及主講人的電腦畫面（ 頻、動畫等）進行現(xiàn)場導播切換，并實時進行編輯制作，即時生成專業(yè)的教學資料和會議錄像。機架式云錄播 14 系統(tǒng)，不僅免去了專業(yè)電視制作中繁瑣的后期制作過程，同時也提供了網(wǎng)絡直播、后期點播等等功能，極大地方便了教學和會議錄像。 僅支持單流單畫面模式導播輸出，同時支持單流多畫面和多流多畫面模式輸出，用戶可以根據(jù)自己的視覺及操作習慣，隨意自定義多畫面的組合 形式及畫面組合布局，將教學及會議現(xiàn)場以豐富的畫面形式展現(xiàn)給學生及觀眾。 產品特點 精致輕便 采用工業(yè)級外觀設計，整機 1量不超過 5 高可靠性 嵌入式處理器和 件編碼芯片， 入式操作系統(tǒng)， 支持 7*24 小時長期工作，抗病毒黑客攻擊； 高集成度 提供 4 路 1080P 高清視頻信號接入， 2 路高保真音頻接入；提供 1 路本地高清視頻監(jiān)視輸出； 同時還提供矩陣切換功能； 功能強大 集音視頻錄制、導播、回放、直播、點播、存儲、 視音頻編碼等功能 于一體； 操作簡單 具備導播切換界面 ，可生成資源模式 或電影模式課程錄像； 存儲安全 除本機內置 500G 具備網(wǎng)絡存儲和 技術參數(shù) 操作系統(tǒng) 嵌入式 業(yè)級嵌入式微控制器 15 外觀 工業(yè)級機架式外觀， 1視頻輸入接口 4路 1路 1路 4路具備 口） 音頻輸入 2路獨立 視頻壓縮標準 頻壓縮標準 頻采樣率 頻輸出 1路 1路高清 備矩陣切換功能） , 2路 音頻輸出 2路獨立 封裝模式 流格式和其它定制通用格式 視頻碼率 碼率）， 態(tài)碼率）， 24個檔位 同步回放 4路同步回放 存儲設備 內置 2 網(wǎng)絡接口 2個 000M 自適應接口（可分別接入兩個網(wǎng)段） 串行與 2路標準 22/232, 2路 絡協(xié)議 P， 級調試 支持本地和遠程升級 調試 遠程訪問 支持 需安裝任何客戶端軟件 電源 1路 功耗 =45W 工作溫度 +55 工作濕度 10% 90%寸 420） *315） *40） 重量 =516 產品功能 嵌入式系統(tǒng) 高度穩(wěn)定 嵌入式管理系統(tǒng)，內置于錄播主機中，實現(xiàn)緊密無縫結合； B/S 架構，兼容系統(tǒng)包括視頻處理模塊、音頻處理模塊、 播模塊、錄制模塊、 剪輯模塊、資源 管理模塊； 可 通過 瀏覽器進行遠程的配置、管理錄制、直播、用戶管理、主機參數(shù)的修改等操作； 兩種錄制模式 架式錄播系統(tǒng)主要由兩種錄制模式，分別是資源模式錄制和電影模式錄制。 1) 資源模式 資源模式可以將接入的所以信號分別以單路視頻畫面的形式錄制下來，并存儲到制定的位置，存儲位置可以是 盤、陣列或網(wǎng)絡硬盤等。 17 2) 電影模式 電影模式是將教學或會議的場景通過導播切換后形成一個完整的視頻文件，而切換的場景可以是單個畫面，也可以可以是多個畫面組合，其中包括畫中畫、二分屏、三分屏、四分屏等，任意信號自由組合、 自由切換。 本地一鍵導播控制 架式錄播系統(tǒng)自帶一鍵導播功能，可通過導播界面實現(xiàn)一鍵導播切換，快速、便捷。 架式錄播系統(tǒng)還自帶控制功能，可通過控制按鈕，實現(xiàn)對攝像頭的位移、變焦控制等操作。 遠程導播控制 架式錄播系統(tǒng)具備遠程導播功能，通過網(wǎng)絡內任一電腦，可遠程操控錄播系統(tǒng)，實現(xiàn)其遠程錄制導播功能。 機架式錄播系統(tǒng)還自帶遠程控制功能，可通遠超控制界面，實現(xiàn)對攝像頭的位移、變焦控制等操作。 18 兩種直播模式 架式錄播系統(tǒng) 自帶直播功能，可以在本地完成對教學錄課的直播收看，也可以通過遠程網(wǎng)絡傳輸，實現(xiàn) 其在線直播觀看功能。同時可以依據(jù)當前網(wǎng)絡帶寬情況，可以選擇以高碼流或者低碼流的模式進行直播。 兩種點播模式 架式錄播系統(tǒng)自帶點播功能，可以在本地實現(xiàn)點播功能，也可以在網(wǎng)絡內任一臺 視頻剪輯 針對錄制完成的視頻文件，可以依據(jù)客戶需求，對視頻文件進行裁剪。 導播畫面獨立輸出 支持導播結果 出畫面在第二屏播出，投放到投影等顯示設備。 備份 19 對錄制的視頻文件，可以依據(jù)需求實時進行數(shù)據(jù) 備份，支持 動硬盤、網(wǎng)絡硬盤等備份，保證錄制文件的安全性。 權限設置 針對不同客戶的操作訪問，可以設置不同權限功能，便于對資源文件的統(tǒng)一管理。 產品優(yōu)勢 1) 嵌入式管理系統(tǒng)，內置于錄播主機中，實現(xiàn)緊密無縫結合； 2) B/容 系統(tǒng)包括視頻處理模塊、音頻處理模塊、理模塊、直播模塊、錄制模塊、 剪輯模塊、資源 管理模塊； 可通過 理錄制、直播、用戶管理、主機參數(shù)的修改等操作； 3) 具備本地和遠程兩種控制管理模式， 本地管理控制模式即通過外接顯示設備直接進行導播切換、 控制、錄制、視頻剪輯、點播、直播、功能設置等，不用借助網(wǎng)絡。 遠程管理控模式制即通過網(wǎng)絡來實現(xiàn)對導播切換、控制、錄制、視頻剪輯、點播、直播、功能設置等。 4) 采用 碼方式和 頻 壓縮方式， 在本地和遠程兩種管理模式下，都能實現(xiàn) 單流單文件的的電影模式 錄制 與多流多文件的資源模式 錄制 5) 資源模式下生成的視頻文件最終單個視頻文件方式存儲，即多通道視頻共存一個視頻文件，方便后期查找、存儲管理；同時，依據(jù)需求，每一路通道視頻文件，也可單獨提取應用 6) 生成視頻文件可同時保存為 種格式，滿足高清視頻和通用播放器播放觀看的需求； 7) 支持 4路及 4路以上通道的導播切換，且具備預監(jiān)（ 播放（ 口；在本地和遠程兩種導播模式下，都可以實現(xiàn)對接入視頻信號的單 20 畫面導播切換和多畫面任意組合，包括二分 屏、畫中畫、 三分屏、 四分屏 等 組合模式 ，以及一鍵錄制功能 ； 8) 錄播系統(tǒng)具備矩陣切換模塊，通過矩陣切換模塊下的各通道按鈕，實現(xiàn)任意通道信號的隨機切換； 9) 在本地和遠程兩種導播模式下，都可實現(xiàn)對攝像機控制，如變焦、移動、預制位切換等， 支持 10) 直播模式下，支持客戶依據(jù)網(wǎng)絡帶寬進行高標清 兩種直播模式選擇，且支持直播畫面具備雙擊全屏觀看功能； 11) 系統(tǒng)具備 全自動多場景錄制編輯：系統(tǒng)可配合圖像自動跟蹤主機，實現(xiàn)教師、學生、黑板和多媒體設備等多個場景之間 的切換 ，進行全過程、全場景的無人值守自動錄制和自動編輯 ； 12) 系統(tǒng)具備 網(wǎng)絡掉線自動重連功能 ，且 主機支持跨網(wǎng)段、廣域網(wǎng)的直播與點播 ； 13) 自定義 視頻制式 、壓縮碼率、分辨率、 文件打包大小、文件打包時間 ，音頻采樣率和壓縮率，具備 時間的網(wǎng)絡校時 功能； 14) 設備具備外接網(wǎng)絡存儲功能，支持課件資源自動 上傳中心服務器 等 ； 15) 高清媒體流最高支持 1080P,支持 1024 x 768、 1280 280 x 800、 1280 x 1024、 1920 x 1080，圖像壓縮質量分 1大壓縮碼率可調，滿足高幀率動態(tài)高清信號錄制的需要。標清媒體流支持 320 x 180、 640 x 360，圖像壓縮質量分 1大壓縮碼率可調，自動偵測識別接入信號類型 ； 16) 錄播主機具備遠程重啟功能， 用戶的 增添和權限管理功能，以及 片頭 設置、調音設置、 背景 自定義等功能； 應用環(huán)境 機架式結構，便于機柜安裝； 可與安地瑞自動跟蹤系統(tǒng)無縫對接 適用于獨立教室、會議室、培訓中心、司 法庭審等領域。 21 22 圖像跟蹤系統(tǒng) 系統(tǒng)簡介 能圖像跟蹤系統(tǒng)是一款為錄播系統(tǒng)量身定制的自動跟蹤和導播切換一體化系統(tǒng)，采用先進的圖像分析處理技術，內置多重智能策略，實現(xiàn)多區(qū)域、多目標、多策略的全自動跟蹤和導播切換應用。該系統(tǒng)采用開放式的結構設計，具有良好的兼容性，可以與各種主流錄播系統(tǒng)配合使用，成為目前教育錄播系統(tǒng)解決自動跟蹤和導播切換的理想之選。 臉識別和特征分析等技術的優(yōu)秀理念，采用獨創(chuàng)的具有自主知識產權的圖像分析技術實現(xiàn)全三維定位，準 23 確識別跟 蹤對象，鎖定目標進行智能化的精細控制跟蹤，讓跟蹤效果平滑細膩。 能圖像跟蹤系統(tǒng)采用獨創(chuàng)的寬動態(tài)智能防抖 +微控制技術，對目標動作和移動作出分析和判斷，使目標在小范圍移動或很緩慢移動的時候，攝像機可以進行以目標為中心的畫面鎖定拍攝或肉眼不易察覺的“微控制”跟蹤拍攝，從而保證畫面始終流暢穩(wěn)定，不抖動，不晃眼，符合視覺需要。 能圖像跟蹤系統(tǒng)支持手動 /自動跟蹤切換控制，可以通過軟件界面在需要的時候切換為鼠標手動控制，方便特定場合的使用。 手動控制的狀態(tài)下 ，使用者在視頻預覽畫面需要的位置點擊鼠標一次，系統(tǒng)可以自動控制攝像機運動進行跟蹤，定位準確，控制精細，方便簡單。 嵌入式系統(tǒng)架構，穩(wěn)定可靠，功耗僅 5W。模塊化設計，先進的工藝結構， 19 英寸標準設備， 1蹤大作為。 系統(tǒng)組成 下簡稱教師模塊； 下簡稱學生模塊； 下簡稱板書模塊； 三大模塊基于統(tǒng)一的平臺和技術，每個模塊既可以獨立運行也可以組 合運行，僅在一個 1 個模塊獨立工作時分別具有一套相對完整的跟蹤和導播切換功能，模塊組合后，不僅可以發(fā)揮各自的獨立功能，還將激活模塊聯(lián)合策略，進行模塊聯(lián)動控制，實現(xiàn)更加豐富完善的自動跟蹤和導播切換效果。 24 1) 教師模塊 可以對教師的動作幅度、移動速度等作出分析判斷，結合內置策略，對攝像機同時進行轉動、推拉、俯仰的綜合精細控制，從而使教師動作幅度由小到大，移動速度由慢到快的過程中實現(xiàn)特寫、近景、中景和全景的平滑變化。弱化了由于目標移動，攝像機動作帶來的畫面大幅變化、抖動，晃眼、眩暈 的視覺效果，解決了自動跟蹤拍攝的一個業(yè)內難題。 教師模塊支持對教室環(huán)境的區(qū)域劃分，支持不同區(qū)域的自定義策略。比如教師在講臺區(qū)給予更多精細跟蹤策略，在學生區(qū)的時候給予更多中遠景策略，在各個區(qū)域都啟用多目標策略，對于門口等區(qū)域啟用忽略和回避策略等等。 教師跟蹤示意圖： 教師跟蹤特策略： 25 1） 當教師在 講臺上 走動 授課 時， 跟蹤系 統(tǒng)自動調焦并進行近景拍攝； 2） 啟動錄播系統(tǒng)和多人同時出現(xiàn)在講臺時，跟蹤系統(tǒng)自動調焦并進行全景拍攝； 3）三種不同景深的跟蹤模式任意切換，適合不同場景使用 教師跟蹤主要功能： 1） 實時跟蹤、 減少鏡頭晃動： 跟蹤系統(tǒng)自動讓老師始終成為畫面重點；系統(tǒng)采用專業(yè)防抖算法減少攝像機的晃動，老師 1頭不跟隨晃動。 2) 完全自動化 整個 跟蹤攝像工作 是由 系統(tǒng)全自動完成， 無需人工干預。 3) 抗干擾力強 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 。 4) 安裝簡單 、常態(tài)化教學 先進的圖像識別技術無需在老師身上佩戴任何跟蹤設備 。 2) 學生模塊 可以識別起立的目標，也可以識別移動的目標。對于起立目標，系統(tǒng)執(zhí)行先動后切的聯(lián)合策略，攝像機動作到位再切換畫面，避免或減少垃圾鏡頭。對于移動目標，將主要采用類似教師跟蹤的策略，保證拍攝平滑穩(wěn)定，并與教師模塊 26 進行聯(lián)動控制。 學生跟蹤示意圖： 學生模塊可以準確識別多目標并配合景深策略拍攝，當單一目標時，給予特寫拍攝，當兩個以上目標時，自動調整景深，使所有目標進入拍攝畫面，直到全景。 學生跟蹤特策略： 1） 當一位學生起立回答問題時，攝像機會自動對學生定位且進行特寫拍攝 27 2）當有兩位或多位學生同時起立回答問題時，攝像機會對整個學生區(qū)域全景拍攝 3）學生回答問題完畢坐下后，系統(tǒng)會自動返回到教師跟蹤系統(tǒng) 學生跟蹤主要功能： 1） 智能定位： 整個系 統(tǒng)自動完成對學生的定位，無需手工干預。 2） 三種學生身高可以選擇： 保證不同年級的學生均能拍攝出構圖合理的錄像。 3）抗干擾力強： 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。 4） 無需其它跟蹤設備： 跟蹤系統(tǒng)運用先進的圖像識別技術無需操作任何跟蹤設備。 5） 安裝簡單、常態(tài)化應用： 跟蹤系統(tǒng)采用先進的圖像處理技術，對環(huán)境無特殊要求，無需在環(huán)境中安裝任何感應設備，大大減少了安裝施工工作量。 3) 板書模塊 主要識別教師或學生的板書動作，自動給予特寫拍攝，并根據(jù)板書者的肢 28 體動作進 行攝像機的“微控制”，清晰再現(xiàn)板書細節(jié)。 板書模塊可與教師模塊聯(lián)動控制一臺攝像機進行拍攝和切換，也可獨立控制一臺攝像機進行板書的特寫拍攝，根據(jù)實際情況靈活確定。 系統(tǒng)特色 匯集多種識別技術優(yōu)勢的智能圖像分析處理技術，實現(xiàn)全三維定位，識別精度高，抗干擾能力強，安全高效； 嵌入式架構，穩(wěn)定可靠，功耗僅 5W； 內置智能策略由多名教育信息化專家長期跟蹤各地典型常態(tài)化課堂形成，能夠適應面授、互動、探究等各種課堂應用，真正貫穿課堂主線，體現(xiàn)教學理念，最大程度“復原課堂”； 開放式結構設 計，具有良好兼容性，可實現(xiàn)與各種主流錄播系統(tǒng)的整合應用； 自動跟蹤和導播切換一體化系統(tǒng)，支持多重區(qū)域、多個目標、多級策略的綜合模式； 統(tǒng)一軟硬件平臺的教師、學生、板書模塊化結構，模塊可獨立工作，也可組合工作，并在組合中激活模塊聯(lián)合策略，進行模塊聯(lián)動控制，實現(xiàn)更加豐富完善的自動跟蹤和導播切換效果。 寬動態(tài) +微控制，保證畫面流暢穩(wěn)定，不抖動，不晃眼； 基于對攝像機的綜合精細控制，實現(xiàn)根據(jù)目標移動速度和動作幅度的智能景深調整，最大程度避免垃圾鏡頭，提升視覺感受； 支持手動 /自動切換控制，可在軟件界面下實現(xiàn) 攝像機控制； 29 支持鼠標點擊跟蹤，在視頻預覽畫面上點擊需要跟蹤的部位，攝像機自動運動到位，定位準確，控制精細，方便簡單 。 系統(tǒng)結構圖 30 系統(tǒng)示意圖 技術參數(shù) 31 硬件說明 圖示接口說明如下： 總電源， 2V； 教師拍攝攝像機控制輸出， 圓頭 8針（ 項目 參數(shù)說明 接口 視頻輸入 定位攝像機視頻輸入（ 75）；具體路數(shù)根據(jù)選配模塊決定，最多輸入 8路 觸發(fā)輸入 1 路 測教師用電腦鍵鼠動作 控制輸出 3 路 制 1 控制輸出 1 路 制錄播主機切換 網(wǎng)絡 1 路 置 行參數(shù)設置 及調試安裝 規(guī)格 外觀 標準 19 英寸金屬機箱， 1U 高度，工業(yè)黑 尺寸 440 ) 45 ) 260 ) 重量 約 g 工作電壓 率 5W 工作溫度 55 相對濕度 5%95%，無凝結 32 學生拍攝攝像機控制輸出， 圓頭 8針（ 板書 /全景拍攝攝像機控制輸出， 圓頭 8針（ 教學 計算機 /筆記本串口輸入， 錄播主機 /服務器串口輸出， 0/100適應； 教師 &板書定位攝像機視頻輸入，采用隨機原裝專用視頻線連接； 學生定位攝像機視頻輸入，采用隨機原裝專用視頻線連接； 高清視頻采集系統(tǒng) 作為 架式錄播系統(tǒng)的重要組成部分，視頻采集系統(tǒng)設備基于錄播教室使用情況的需要，可以酌情配置教師畫面（含板書）采集、學生畫面采集高清攝像機。同時所涉及的攝像機可靈活擺放安裝。 鑒于目前錄播行業(yè)高清化的趨勢， 播系統(tǒng)引領行業(yè)趨勢所需，需配置高清制式的攝像機。故此，在攝像機的選擇上，結合高清制式的考量，在設備的配置上需用了 光學變焦達到 20 倍。 最大分辨率達到 19201080, 輸出幀頻最高可達60/50幀 /秒。在保證高清晰度的同時， 重點滿足了對畫面流暢性的需求。 攝像頭視頻的信噪比直接影響到高清視頻會議終端的圖像壓縮編碼效率。同時應用了 2用美國新一代低噪聲傳感器，有效降低了噪聲。 33 獨特的基于人眼模型的 使畫面曝光均勻，層次感強。傳感器支持 動態(tài)范圍），在有強烈明暗反差的環(huán)境（如逆光）下，能夠清晰捕捉成像所有景物。 低照度解像能力強，特別適合于照明一般的會議室和教室。 豐富完善的接口：同時提供 口、 3其是 3080 350萬像素 1/ 支持全高清 1080配 清 擬復合視頻 成像器 1/960H 效像素 327萬 最低照度 N,1/30 白平衡 自動 ,自動跟蹤白平衡 (室內 ,室外 ,一鍵式 ,手動 增益控制 自動 /手動 信噪比 50光補償 開 /關 寬動態(tài) 有 電子快門 1/1 1/10,000 秒 ,22步進 日夜模式 濾光片切換 數(shù)字變倍 12倍 聚集模式 自動 /手動 焦距 20倍光學 最大孔徑比 ) ) 水平視角 廣角 ) 遠端 ) 最小工作距離 10角 )， 1000端 34 菜單顯示 中文、英文 信息顯示 云臺名稱、預置點名稱、角度、狀態(tài)等 鍵控最高速度 120 /s 水平手動速度 120 /s，多種手動控制等級可設 水平旋轉 范圍 350 垂直手動速度 120 /s，多種手動控制等級可設 俯仰角度 范圍 90 比例變倍 支持 預置點個數(shù) 128個 菜單 中、英文 控制方式 制協(xié)議 源 A 耗電 10W 35 音頻采集系統(tǒng) 全自動拾音系統(tǒng) 在師生互動的教學現(xiàn)場，要如實地記錄教師與學生之間的對話，就需要采集到高質量的聲音。教師的聲音相對要好解決一些，在學生聲音方面困難較多，如學生的座位很分散、由于多種原因回答問題時聲音普遍很小、全體發(fā)生時聲音又很大，這些都是很難協(xié)調的矛盾。經(jīng)過我們的努力，成功地解決了上述問題。在拾音技術上有較大的創(chuàng)新和突破，實現(xiàn)了教師與學生都不使用無線話筒的前提下，同樣能獲得很好的聲音效果。 要解決不佩戴繁瑣的無線話筒，對話筒的選擇很重要。強指向話筒是遠距 離拾音的最佳工具，所謂遠距離拾音是一個相對的概念。是行業(yè)內一個專用詞，前幾年，將 2 米左右的距離為“遠距離”，而現(xiàn)在這個概念已經(jīng)超過 10 米。遠距離拾音技術不是現(xiàn)在才有的新技術，它很早就應用在戲劇舞臺上。但早期的話筒指向性差，效果不好，現(xiàn)在的話筒有了很大的發(fā)展。目前很多影視的同期錄音都采用這種技術。他的主要優(yōu)點是利用自然混響，拾取的聲音更自然、更真實。不像近距離拾音那樣，聲音緊貼屏幕，聲音聽起來很不舒服。使用強指向話筒也有它的局限性，在教室里，話筒要吊裝在一個固定的位置。不可能像同期錄音那樣，需要用長桿子挑著話 筒跟著演員走。由于話筒固定不動，它拾音范圍也相對固定。如果教師走出這個范圍，拾音的效果就不好了。這個問題曾經(jīng)用多話筒的方法解決，而現(xiàn)在，隨著最新音頻技術的發(fā)展，一支話筒就可實現(xiàn)曾經(jīng)多支話筒才能達到的拾音效果。 36 常規(guī) 音頻設計方案 ： 在教室的不同區(qū)域里，共布置了 8支強指向話筒（ 教師的 2個，學生的 6個，位置分布見圖中所示。根據(jù)我們對錄播教室拾音的設計，要求教師在教室前部的活動范圍內，教師的頭部與話筒的最遠距離不得超過 師話筒，位于教室前方兩側。距黑板 2米，高度為 ，向下傾斜25 度，這樣的設計，是保證教師在講臺兩側講話時話筒正確的拾音。講臺話筒在講臺桌面上，向黑板方向傾斜 65 度左右。、這 2 支話筒的設計是保證教師在面向學生講課時，都能得到清晰的聲音。黑板話筒為教師面向黑板講話時使用的。將它設計在黑板的左上方，一般教師講解黑板上的內容時，右手持粉筆或教鞭，這種情況頭會偏向左側。這樣的設計有利于拾取到教師的聲音。 學生的話筒在教室的中部，距黑板 和 在教室中線的兩側各 2支。話筒朝向教室的后方，向下傾斜 40度。對學生的聲音效果比教師的低一些，每支話筒的拾音范圍比 教師的范圍大，距離話筒較遠的學生，站立時頭部距離話筒雖然超過 2米，也能較好地得到學生的聲音。如實的表現(xiàn)教師與學生的互動效果。 常規(guī) 錄播教室話筒布局示意圖： 37 最新 音頻設計方案： 安地瑞錄播產品從問世以來，安地瑞公司從未間斷過安地瑞錄播系統(tǒng)的完善和提升，不斷探索最新、最優(yōu)化的錄播解決方案，反復與最新音視頻技術接軌、融合，不斷提升完善自身，一切以“沒有最好，只有更好”的目標前進。 安地瑞在新的音頻解決方案，采用高端全向拾音話筒，拾音半徑達 10 米超遠距離， 根據(jù)音源的位置和聲音的大小，自動調整拾音效果，既保 證了原音頻系統(tǒng)中拾音部分的優(yōu)勢，又簡化了布線的難度。 最新 錄播教室話筒布局示意圖： 38 拾音系統(tǒng)優(yōu)勢 1)麥克風具備聲控自動開閉功能，根據(jù)音源的位置和聲音的大小自動調整拾音效果，可有效的減少環(huán)境噪音的拾入，提高錄音的清晰度，保證教室內均勻拾音，同時采用無痕、無噪切換開關，避免了內部噪音的產生。 2) 采用自動壓限技術，保證在不同距離內講話，拾音的音量大小一致（聲音差距小于 3，同時也解決了現(xiàn)場聲音過大時錄制音頻失真，和錄制信號過大的問題。 3) 使用全向性話筒， 采用語音濾波電路，可以降低人聲外的頻 率成分，提高信噪比，保證聲音清晰干凈。 4) 采用先進的降噪技術，可有效的降低環(huán)境噪聲的錄入，可降低環(huán)境噪音10 39 音頻處理器器采用自動壓限技術，和聲控自動開閉話筒功能 ,保證在距話筒不同距離內講話，拾音的音量大小基本一致，如圖（ 2）距話筒 30厘米距離錄音信號電平平均值為 圖（ 3）距話筒 2 用自動壓限技術后，兩者差距僅 3采用普通無壓限功能的錄音設備，錄音信號差距達到 10 采用 降噪技術 未采用降噪技術 用先進的降噪技術，可有效降低環(huán)境噪音的錄入，開啟降噪功能后， 在安靜狀態(tài)下錄音信號電平平均值，達到 70噪比提升到 50 使用全向性話筒，采用話筒聲控開啟技術，和 語音濾波電路，可以降低人聲外的頻率成分，提高信噪比，保證聲音清晰干凈， 在安靜狀態(tài)下錄音信號電平平均值，達到 音信噪比達到 40音更清晰。 擴音系統(tǒng) （一般小教室可以不配備老師擴音設備，大教室配備無線 話筒，用于老師擴音） 40 錄播教室的擴音音響系統(tǒng)建議采用均勻聲場設計，錄播教室設計 2出人聲，提高聲音的清晰度和可懂度，讓每個學生都能聽的清楚；為防止擴聲的嘯叫問題，采用 證教學正常進行。 主要音頻設備和參數(shù) 1) 音頻處理器 硬件需求： 輸入輸出接口： 2路 農母座）， 2路線路輸入（蓮花插座），2路線路輸出（蓮花插座）， 外部操作方式： 2 路 入增益采用模擬電位器進行調節(jié)，具有 48V 幻象供電開關，具有 ，等級調節(jié)旋鈕。 處理器功能： 具有 適應反饋消除 備注 ： 關參數(shù)要求：模式為“模式 1”，深度 數(shù) 16,10 個固定 6個動態(tài)； 態(tài)”默認為“ 0”，具有 6個等級，可用旋鈕控制等級參數(shù)； 2) 錄音棚專用話筒 本產品是一款靈敏度極高、防干擾性極強的一款拾音設備。卓越的全向性和靈敏的拾音效果，穩(wěn)定的高清晰度和反饋噪聲抑制功能，成為適用于教育、培訓、廣播和會議的全能型拾音設備。 自適應反饋消除（ 自動噪聲 消除（ 混 音 擬混音 41 麥克風 采用了直徑一英寸， 厚度 6微米的噴鍍金鋁混合聚酯振膜。膜盒組固定在與麥身連接的細長支架上。這樣設計的好處是可以降低麥身對高頻聲波的遮蔽效應。電路部分，采用純甲級分立電路設計，無變壓器輸出，保證了極低的失真性能。 48V 幻象供電， 衡接口，兩支話筒的阻抗都低于 50歐，話放的輸入阻抗不能低于 1K 歐，最好在 左右。 麥克風 靈敏度 a，低噪為 麥克風 最大聲壓級是 133麥克風 的靈敏度優(yōu)勢會拾取到 8米距離的聲音 。聲音非常飽滿有力，能量感非常好，瞬態(tài)響應適中，細節(jié)捕捉非常到位。低噪非常低 。 技術參數(shù)： 最高性價比，工藝精湛和最高品質 心形指向 手工嚴格挑選的部件 拾音距離 8米不失真 聲學原理：壓力梯度 指向：心形 頻率范圍： 20 額定阻抗： 150 額定負載阻抗：不小于 1k 靈敏度： a（ 1 信噪比 76 信噪比 51: 87 噪聲電平 51: 最大聲壓 133 麥克風放大器最大動態(tài) : 138 供電電壓 : 48V 幻象 體積 : 222 重量 : 350g 42 3) 音箱 功能特點： 一個大功率音箱，具有高清晰還原聲音的特點，通過一個的圓形的壓縮高音驅動器和一個特制的 寸的低音揚聲器，營造出出色的音響效果。不醒目卻十分耐用結實的梯形音箱，可壁掛也可吊裝。音箱的兩邊帶有獨特的連鎖槽，可多只組合安裝，使用更加方便多樣化。