全高清自動(dòng)錄播系統(tǒng)方案

1、頁(yè)眉AVA 全高清錄播系統(tǒng)方案第 1 章.建設(shè)目標(biāo)本方案旨在滿足學(xué)院精品課程錄制、教學(xué)同步直播、其它教學(xué)視頻錄制及遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育不斷發(fā)展的要求，建設(shè)一套專業(yè)級(jí)全自動(dòng)高清課程錄播系統(tǒng)。該系統(tǒng)在技術(shù)性能和裝備的先進(jìn)性方面全面達(dá)到或超過教育部關(guān)于數(shù)字化學(xué)習(xí)資源視頻公開課制作的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能進(jìn)行國(guó)家級(jí)精品課程錄制、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)直播、生成高質(zhì)量多模式的網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)資源。第 2 章 .高清全自動(dòng)錄播系統(tǒng)整體要求：采用先進(jìn)的圖像識(shí)別定位跟蹤技術(shù)和導(dǎo)播系統(tǒng)實(shí)行教師教學(xué)活動(dòng)和師生互動(dòng)的自動(dòng)拍攝，采用先進(jìn)的自動(dòng)錄播系統(tǒng)進(jìn)行國(guó)家級(jí)精品課程錄制、教學(xué)直播、教學(xué)點(diǎn)播、課件點(diǎn)評(píng)、生成高質(zhì)量多模式的網(wǎng)絡(luò)課程、及課程資源所需的各種課

2、件及視頻文件。2.1 高清全自動(dòng)錄播系統(tǒng)詳細(xì)的技術(shù)要求：1. 高清錄播服務(wù)器要求是一體式高集成度系統(tǒng)，信號(hào)采集、錄制、直播和存儲(chǔ)等功能集成在一臺(tái)錄播服務(wù)器上，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，便于使用、管理和維護(hù)；高清錄播服務(wù)器不能采用普通電腦+視頻采集卡 + 軟件的實(shí)現(xiàn)方式。2. 錄播系統(tǒng)錄制的文件必須有單流和多流兩種模式供用戶根據(jù)需求自由選擇，必須具有手動(dòng)、自動(dòng)和半自動(dòng)三種錄制模式。3. 手動(dòng)錄播模式必須具有導(dǎo)播、監(jiān)視和控制攝像頭跟蹤等功能。支持鼠標(biāo)點(diǎn)擊跟蹤，鼠標(biāo)滾輪放大縮小。4. 每個(gè)攝像機(jī)位配置多個(gè)預(yù)置位，使導(dǎo)播更加方便和快捷。5. 圖像識(shí)別跟蹤要求采用全景、特寫的跟蹤方式：老師移動(dòng)時(shí)全景拍攝，當(dāng)老師站定

3、后切換到特寫拍攝；學(xué)生起立時(shí)全景拍攝后切換到特寫拍攝，不能采用實(shí)時(shí)緊跟的模式，以保證跟蹤效果平穩(wěn)。跟蹤系統(tǒng)必須是由錄播廠家為自有錄播產(chǎn)品量身定制自主開發(fā)的系統(tǒng)，以避免使用第三方跟蹤設(shè)備導(dǎo)致的與錄播系統(tǒng)銜接不佳的現(xiàn)象、提供生廠廠家跟蹤系統(tǒng)軟件認(rèn)定證書。6. 系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程開啟錄播系統(tǒng)功能，管理人員在中心控制室遠(yuǎn)程開啟錄播系統(tǒng)。7. 外部信號(hào)接入高標(biāo)清兼容，多種接口信號(hào)任意搭配，能靈活滿足用戶的接入需求。頁(yè)腳頁(yè)眉2.2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D頁(yè)腳頁(yè)眉圖示說明：在建設(shè)有 AVA 教學(xué)錄播系統(tǒng)的精品教室中，教師在授課前“一鍵式”打開整套系統(tǒng)即可進(jìn)行精品課程的授課實(shí)況錄制，通過AVA 導(dǎo)播平臺(tái)課件實(shí)時(shí)錄播系統(tǒng)，實(shí)時(shí)接

4、收前端攝像系統(tǒng)、音響系統(tǒng)采集來的音視頻信號(hào)和VGA 信號(hào)，合成圖文并茂的符合標(biāo)準(zhǔn)的流媒體課件。并同時(shí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至后臺(tái)直播服務(wù)器 （ AVA-SMP600高清媒體直播平臺(tái)）或AVA 教學(xué)視頻應(yīng)用服務(wù)平臺(tái),提供給分教室、 校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)用戶的直播收看，而管理員后期合成加工并處理好的課件則通過AVA 教學(xué)視頻應(yīng)用服務(wù)平臺(tái) 將其發(fā)布到流媒體點(diǎn)播服務(wù)器提供給網(wǎng)絡(luò)用戶點(diǎn)播觀看。2.3 設(shè)計(jì)功能效果全自動(dòng)錄播系統(tǒng)能將教學(xué)場(chǎng)景中教師、學(xué)生的視、音頻信號(hào)、板書以及計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)屏幕等所有信號(hào)同步錄制、直播；既能單畫面畫中畫形式錄制( 即電影模式 )，也能多畫面形式錄制 ( 即三分屏網(wǎng)頁(yè)模式，此模式下具有自動(dòng)生成課件

5、索引功能) ，兩者也能同時(shí)錄制。錄播系統(tǒng)的導(dǎo)播要操作簡(jiǎn)單，可由講課教師自主控制，也可由主控室遠(yuǎn)程集中控制。真實(shí)再現(xiàn)授課情景，實(shí)時(shí)生成采用Mpeg4/H.264標(biāo)準(zhǔn)壓縮的流媒體文件，在課堂結(jié)束后能自動(dòng)以文件形式保存，并能進(jìn)行后期編輯；能通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程直播、點(diǎn)播，能達(dá)到播放流暢、控制方便；生成的課件符合國(guó)家精品課程教學(xué)錄像上網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，適用于各種學(xué)習(xí)管理平臺(tái)，輕松構(gòu)建精品級(jí)的教學(xué)資源，并能實(shí)現(xiàn)以下功能需求：系統(tǒng)可以支持多個(gè)場(chǎng)景的攝像錄制，分別用于教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)教師場(chǎng)景、學(xué)生場(chǎng)景、師生互動(dòng)場(chǎng)景、教師板書場(chǎng)景的攝像采集。錄播系統(tǒng)在錄制教師授課畫面和講課內(nèi)容的同時(shí)，支持錄制授課中用于教學(xué)的教師授課計(jì)算機(jī)輸出

6、的聲音和畫面、學(xué)生回答問題的聲音和畫面的視頻圖像和聲音。系統(tǒng)可以支持全自動(dòng) / 半自動(dòng)的錄播方式，即可以在無(wú)人協(xié)助的情況下，自動(dòng)完成各場(chǎng)景之間的自動(dòng)切換圖像跟蹤；同時(shí)也支持人工干預(yù)錄制的半自動(dòng)錄播方式；系統(tǒng)的錄播操作既可由教師在講臺(tái)上控制（“一鍵式”錄播中控系統(tǒng) 界面可隱藏），也可由管理員在主控室控制。由主控室控制時(shí)，在實(shí)時(shí)錄制過程中，如果教師走到學(xué)生中間或距講臺(tái)計(jì)算機(jī)很遠(yuǎn)無(wú)法操作電腦時(shí)，主控室通過 AVA 導(dǎo)播平臺(tái)（ AVA 錄播系統(tǒng)管理軟件V4.2 ）可以對(duì)錄播教室的主機(jī)進(jìn)行操作，也可以對(duì)各攝像機(jī)遠(yuǎn)程遙控。在錄制教師場(chǎng)景時(shí)，利用AVA 圖像跟蹤系統(tǒng) 和全方位 AVA 攝像系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤無(wú)盲區(qū)

7、，無(wú)須攝像人員控制，教師能夠在教室內(nèi)自由走動(dòng)，攝像機(jī)自動(dòng)連續(xù)跟蹤拍攝，其跟蹤拍頁(yè)腳頁(yè)眉攝的活動(dòng)范圍不局限于講臺(tái)，具有移動(dòng)平穩(wěn)性，確保教師圖像被牢牢地鎖定到圖像中央而不會(huì)跑到畫面之外，不會(huì)出現(xiàn)半個(gè)人像現(xiàn)象可在教師自動(dòng)跟蹤攝像時(shí)教師走出講臺(tái)范圍能夠自動(dòng)變焦，當(dāng)教師寫板書時(shí)能夠自動(dòng)給予板書的特寫鏡頭清楚睇將教師的板書拍攝下來，當(dāng)教師轉(zhuǎn)身面對(duì)學(xué)生時(shí)自動(dòng)變中景鏡頭。在采集學(xué)生場(chǎng)景時(shí)，同樣采用上述的 AVA 圖像跟蹤系統(tǒng)和全方位 AVA 攝像系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)置位之間的切換攝像，可以進(jìn)行學(xué)生全景、分區(qū)特寫、個(gè)別學(xué)生特寫位之間的高速切換錄制。為保證錄像效果具備課堂教學(xué)的真實(shí)性，教師聲音的采集使用領(lǐng)夾式無(wú)線話筒，而

8、學(xué)生聲音的采集使用拾音器。在開始上課前，教師只需登陸AVA 錄播系統(tǒng)管理軟件，即可輸入授課教師姓名，課程名稱，課標(biāo)及內(nèi)容簡(jiǎn)介，片頭、片尾場(chǎng)景，在直播或錄制過程中自動(dòng)添加到輸出畫面中，給學(xué)生必要的信息提示。達(dá)到高質(zhì)量課件錄制效果。高清晰、高幀率計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)屏幕錄制：屏幕錄制的分辨率最高達(dá)1600*1200 ，幀率最高可達(dá) 30 幀，可清晰流暢地錄制講稿課件、鼠標(biāo)操作軌跡，視頻圖像、flash 文件等動(dòng)態(tài)內(nèi)容。系統(tǒng)能夠全自動(dòng)錄制，生成的課件支持標(biāo)準(zhǔn)的流媒體格式文件（碼率支持48Kbps-10Mbps可調(diào)； VGA分辨率支持： 1024*7681600*1200可調(diào)），適用于各種學(xué)習(xí)管理平臺(tái)。計(jì)算機(jī)信

9、號(hào)兼容性：系統(tǒng)能夠支持任意格式電子文件和任何電腦軟件，如 DVD 視頻流文件、 PDF、 Office、各種圖片、 CAD 、 Flash 等，在教師講課時(shí)可同步錄制。在課堂結(jié)束后自動(dòng)以文件形式保存，教師可簡(jiǎn)單、快捷瀏覽本次上課錄制內(nèi)容。靈活多樣的錄制文件回放顯示方式，視頻和計(jì)算機(jī)屏幕內(nèi)容可同屏或分屏顯示，并可單獨(dú)控制窗口大小和位置。錄制好的課件，如果教師需要還可以在后臺(tái)進(jìn)行重新編輯。隨時(shí)編輯、修改、保存和發(fā)布錄制的精品課程。安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，兼容原有多媒體教室設(shè)備，保護(hù)以往投資。系統(tǒng)具有開放性、可擴(kuò)展性。隨著以后課程的增多，錄播教室的增加，在后臺(tái)主控室可同時(shí)錄制和管理全部教室的課件錄制工作，操作

10、方便快捷，便于集中管理、編輯和分發(fā)，課件資源的管理高度集中化。頁(yè)腳頁(yè)眉2.4 系統(tǒng)組成根據(jù)用戶的要求，需要在教師授課的同時(shí)對(duì)課程教室內(nèi)所有課堂發(fā)生的場(chǎng)景做全程錄像，全面反映教師教學(xué)與學(xué)生情景調(diào)動(dòng)及教學(xué)過程中教師使用的任何課件及板書內(nèi)容等場(chǎng)景元素，這種方案需求下，需要對(duì)教師、學(xué)生、板書及全景視頻信號(hào)進(jìn)行采集，并需要進(jìn)行音視頻切換，同時(shí)要求分教室和網(wǎng)絡(luò)上用戶能同時(shí)以流媒體的方式在網(wǎng)絡(luò)中觀看直播課堂并能存儲(chǔ)在服務(wù)器上供課后點(diǎn)播，進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。所以系統(tǒng)組建需要配置：1）錄播管理軟件智能導(dǎo)播平臺(tái)系統(tǒng)V4.2 版：課程智能導(dǎo)播子系統(tǒng)做教師、學(xué)生的相應(yīng)場(chǎng)景自動(dòng)導(dǎo)播、課堂同步直播、點(diǎn)播發(fā)布（將錄制好的課件發(fā)布

11、到服務(wù)器上供課后點(diǎn)播）、錄播系統(tǒng)管理、用戶管理、課堂節(jié)目管理等功能。2）錄播硬件系統(tǒng)（AVA PROPER8HD ）：硬件系統(tǒng)提供錄播管理軟件系統(tǒng)的安裝平臺(tái)，即提供了直播、點(diǎn)播、導(dǎo)播的嵌入式硬件平臺(tái)；并提供課堂實(shí)況的音視頻實(shí)時(shí)采集錄制編碼（即實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)生的視音頻和教學(xué)電腦VGA的采集編碼），經(jīng)錄播硬件系統(tǒng)進(jìn)行高清的編碼后，由錄播管理軟件系統(tǒng)進(jìn)行課件發(fā)布、課堂管理、用戶管理等功能；3）圖像智能跟蹤系統(tǒng)：(ITS 1000) 主要由一個(gè)教師智能跟蹤攝像機(jī)前端授課教師的視頻（一體化云臺(tái)攝像機(jī)） 、一個(gè)學(xué)生場(chǎng)景智能跟蹤攝像機(jī)做發(fā)言學(xué)生的視頻信號(hào)采集；（一體化云臺(tái)攝像機(jī)） 、一個(gè)教師板書（全景攝像）信

12、號(hào)采集攝像機(jī)、一個(gè)學(xué)生(全景拍攝 )以及后臺(tái)進(jìn)行圖像處理智能跟蹤的 AVA ITS-1000圖像智能跟蹤設(shè)備共同構(gòu)成該系統(tǒng)；4）一個(gè)高清晰聲音處理系統(tǒng)對(duì)教室內(nèi)的全部音頻信息做優(yōu)化降噪DSP 處理和采集；（數(shù)字音頻處理器 IAM-1208）頁(yè)腳頁(yè)眉2.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖頁(yè)腳頁(yè)眉2.6 聲音處理系統(tǒng)：AVA IAM-1208數(shù)字音頻處理器在課件錄制過程中聲音比圖像更重要，為了解決課件錄制的聲音問題，本項(xiàng)目我們采用了專業(yè)的數(shù)字音頻處理器。數(shù)字音頻處理器基本涵蓋了所有中小型專業(yè)音頻應(yīng)用場(chǎng)所，專業(yè)、簡(jiǎn)單、快速、直觀是最大的特點(diǎn)，除了能完成最基本的音頻處理功能外，并具有自己獨(dú)有的功能特點(diǎn)，使每種產(chǎn)品個(gè)性化

13、更強(qiáng)，在基本功能的基礎(chǔ)上嵌入了ANC （噪聲自動(dòng)控制） 。采用了更專業(yè)的音頻電路設(shè)計(jì)和高質(zhì)量的選用了A/D 、 D/A轉(zhuǎn)換 (48KHz/24bit)電路，以確保產(chǎn)品的音質(zhì)符合專業(yè)音頻產(chǎn)品的需求，選用固定輸入輸出結(jié)構(gòu)，方便中小型系統(tǒng)的快速安裝，通過 DSP 芯片來對(duì)音頻流的控制和處理；在軟件操作平臺(tái)上，采用了直觀模擬化的操作界面，像操作模擬設(shè)備一樣來設(shè)定你的處理器，對(duì)于初次使用者來說，不會(huì)顯得生疏，你還可以在軟件界面上實(shí)時(shí)監(jiān)控到每個(gè) DSP 模塊的工作狀態(tài)， 和輸入輸出的實(shí)時(shí)電平； 系統(tǒng)調(diào)試完成后，可以關(guān)畢電腦，讓處理器獨(dú)立運(yùn)行，調(diào)試好的數(shù)據(jù)可以以文件形式保存，方便今后復(fù)位系統(tǒng)和售后服務(wù)使用；

14、也可以通過外部 GPIO 口和控制面板對(duì)設(shè)備進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換、音量調(diào)節(jié)、靜音、火災(zāi)聯(lián)動(dòng)觸發(fā)等功能；內(nèi)置了攝像聯(lián)動(dòng)功能，可對(duì)所有話筒實(shí)現(xiàn)攝像聯(lián)動(dòng)功能；1、數(shù)字音頻處理器的系統(tǒng)功能：MixMatrix矩陣功能輸入多路信號(hào)并將其按用戶設(shè)定比例進(jìn)行混合，分配到多個(gè)輸出通道中。Input多種輸入源選擇12 路輸入 /8 路輸出可提選擇多種電平的音源輸入，為電容式話筒提供48V的供電。AGC自動(dòng)增益控制自動(dòng)提升和壓縮話筒音量，使之以恒定的電平輸出。AVC 回聲消除全新的自適應(yīng)式回聲消除功能，無(wú)需人工調(diào)試。頁(yè)腳頁(yè)眉AFC 聲反饋嘯叫消除采用自適應(yīng)處理的方式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)的嘯叫進(jìn)行有效的消除；ANC 自動(dòng)噪聲消除

15、自動(dòng)噪聲消除根據(jù)環(huán)境的聲場(chǎng)變化自動(dòng)進(jìn)行噪聲消除。AutoMixer自動(dòng)混音在多路輸入音頻混為一路輸出的狀態(tài)下，自動(dòng)調(diào)整輸入音頻大小，保持輸出穩(wěn)態(tài)。EQ 均衡器前后的 3 段、 5 段參量均衡，特定型號(hào)的31 段圖示均衡。EXP/Gate擴(kuò)展門有效抑制本低噪聲，擴(kuò)展信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍。分頻器功能全新的分頻模塊，滿足更高的擴(kuò)聲要求Delay延時(shí)器滿足大環(huán)境多聲道擴(kuò)聲環(huán)境的要求。Limit 限幅器輸出端限幅器保持信號(hào)完整不失真輸出，保護(hù)后級(jí)設(shè)備。COMP壓縮器輸入端壓縮器可保持輸入信號(hào)穩(wěn)定輸入。GPIO 接口功能16 通道輸入或輸出控制，方便外部模擬量控制輸入，或驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備。Ducking功能閃避器可以

16、將選定的輸入信號(hào)優(yōu)先進(jìn)行處理和輸出。工程師工具可以產(chǎn)生白噪聲，粉紅噪聲，正弦波等音頻信號(hào)，滿足調(diào)試需要。多場(chǎng)景切換功能可通過 PC 軟件或外部控制實(shí)現(xiàn)8 個(gè)場(chǎng)景場(chǎng)景切換功能。攝像聯(lián)動(dòng)可直接連接攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)攝像聯(lián)動(dòng)功能頁(yè)腳頁(yè)眉3、技術(shù)指標(biāo)：模擬音頻輸入通道（ MIC/LINE ）12模擬音頻輸出通道8轉(zhuǎn)換器類型24bit采樣率48K頻率響應(yīng)2020KHZ模 / 數(shù)動(dòng)態(tài)范圍（ A- 計(jì)權(quán)）114dB數(shù) / 模動(dòng)態(tài)范圍（ A- 計(jì)權(quán)）114dB輸入至輸出 動(dòng)態(tài)范圍96dB幻象電源（每輸入）48V通道隔離度， 1kHz100dB二進(jìn)制（開關(guān)信號(hào)）輸入/ 輸出8/8RS-232/RS-485 控制端口3以

17、太網(wǎng)控制1頁(yè)腳頁(yè)眉2.7 高清錄播系統(tǒng)設(shè)備配置清單、技術(shù)參數(shù)及主要功能要求品牌單位單價(jià)總價(jià)實(shí)物圖名稱技術(shù)參數(shù)、功能要求型號(hào) 1 、一體化硬件設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)；視頻接口采用模塊組設(shè)計(jì)；視頻模塊組配置3塊。每1路模塊組采用多接口設(shè)計(jì)：3G-SDI、HDMI*1、VGA*1、YPbPr*1、高清錄S-video*1、AVA1 套8800088000CVBS*1 。高標(biāo)清播服務(wù)PROPRE-6FHD兼容，接口信號(hào)可器任意組合?？伤穆犯咔鍞z像機(jī)和二路 VGA 信號(hào)同時(shí)接入。2:碼流 48K-10M之間可調(diào) 3 、服務(wù)器要求有全高 清HDMI、3G-SDI高清數(shù)字輸入接口。1 、嵌入式管理系統(tǒng)，內(nèi)置于錄播主

18、機(jī)中； 基高清錄于 B/S 架構(gòu)，兼容 IE播管理1 套3800038000等瀏覽器。AVA V4.22 、支持直播、錄制、系統(tǒng)軟件點(diǎn)播在錄播主機(jī)中實(shí)現(xiàn)并同時(shí)提供使用功能。頁(yè)腳頁(yè)眉考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求高清錄播管理系統(tǒng)軟件和高清錄播服務(wù)器為同一品牌。1 ：純 IE 遠(yuǎn)程導(dǎo)播平臺(tái)，后臺(tái)終端計(jì)算機(jī)不需安裝任何軟件和插件，導(dǎo)播平臺(tái)集視頻監(jiān)視，視頻切換、 云臺(tái)控遠(yuǎn)程導(dǎo)制，音頻調(diào)整，直播/播管理AVAV4.21 套1800018000錄制、暫停等控制、 直平臺(tái)軟播監(jiān)視等功能。件考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求遠(yuǎn)程導(dǎo)播管理平臺(tái)軟件和高清錄播服務(wù)器為同一品牌。高清帶云臺(tái)一2 臺(tái)50000AVA HD30025000體攝像機(jī)老師圖1 、一體化硬件設(shè)計(jì)，像識(shí)別ITS-10001 臺(tái)2800028000采用常態(tài)化圖像識(shí)別跟蹤定技術(shù)跟蹤；位主機(jī)1 、嵌入式管理系統(tǒng)，與跟蹤主機(jī)緊密結(jié)合；基于 B/S 架構(gòu)，通過 IE等瀏覽器即可進(jìn)行管理。跟蹤管2 、采用圖像