奥威亚6HD录播系统方案.doc

记录 传播 优质影音 智慧课堂实验室录播系统方案广州市奥威亚电子科技有限公司目录智慧课堂实验室录播系统- 1 -方案- 1 -前 言- 4 -第 1 章.项目概述- 5 -1.1建设需求- 5 -1.2设计原则- 6 -第 2 章.方案设计- 7 -2.1设计思路- 7 -2.2设计功能效果- 7 -2.3系统部署设计- 9 -2.3.1智能录播室布局示意图- 9 -2.3.2智能录播室讨论模式示意图- 10 -2.3.3智能录播系统架构示意图- 11 -2.3.4部署说明- 11 -第 3 章.录播系统功能133.1录播系统管理软件平台143.1.1全智能导播系统143.1.2课程录制系统163.1.3课堂直播点播系统173.1.4鼠标点击跟踪203.1.5管理系统213.2图像识别智能跟踪系统223.2.1图像识别智能跟踪简介223.2.2图像跟踪技术原理253.2.3教师智能跟踪摄像273.2.4学生场景高速定位摄像29第 4 章.教学视频资源管理系统304.1应用概述304.1.1技术方向314.2系统架构324.3系统功能应用324.3.1系统管理模块334.3.2资源管理模块344.3.3多级平台部署344.3.4分级分域管理354.3.5立体资源点播364.3.6教研互动、在线辅导364.3.7在线课堂点评（教学点评）374.3.8教学课堂发布功能（直播、点播）384.3.9名师大讲堂384.3.10校园网络电台384.3.11虚拟切片检索39第 5 章.产品介绍405.1AVA PROPRE 6HD录播系统405.2AVA ITS 1000图像跟踪系统435.3AVA IAM-1208数字音频处理器445.4AVA CAMPUS-II-MF多媒体中央控制系统475.5AVA AT-680 专业拾音话筒505.6AVA HD-100s 高清彩色摄像机51第 6 章.环境装修的合理化建议53第 7 章.售后服务计划及培训567.1设备安装、调试567.2保修与服务承诺577.3售后服务响应时间577.4质保期后的服务承诺58前 言“明天的资本，就是智慧。”课程改革，未来的路如何走，课改呼唤智慧教育。智慧是力量的源泉，智慧是创造的源泉，智慧是财富的源泉。国家督学成尚荣教授指出：“课堂教学改革就是要超越知识教育，从知识走向智慧，从培养知识人转为培养智慧者；用教育哲学指导和提升教育改革，就是要引领教师和学生爱智慧、追求智慧。”我们相信，人的智慧将成为一种生产力，一种资源和资本。知识经济时代之后，人类将进入智慧经济时代。 智慧的教育需要教育的智慧。当我们的教育停留在教师带着知识走向学生的时候，教师的知识是最重要的；但当我们的教育已经发展到教师带着学生走向智慧的时候，教师的智慧无疑就更加重要了。叶澜教授在教师角色与教师发展新探一书中将教育智慧归结为解决教育教学中的新情况、新问题的能力，转化教育矛盾和冲突的教育机智，及时选择、调节教育行为的魄力，促进学生积极发展和创造的魅力等。我们认为，教育智慧是教师良好的教学行为的体现，是一种崇高品质。孔子云：“不愤不启，不悱不发。”“愤者，心求通而未得；悱者，口欲言而未能。”“愤”与“悱”是一种疑非疑，懂非懂，知未知的状态。“愤悱”其实是教育者刻意寻求的一种时机，一种激发兴趣和调动探求的手段。当学生有疑问时，你能启发他顿悟出来；当学生心理出现矛盾时,你能用巧妙的方法疏通；当学生心有余而力不足时，你能及时地捕捉并授之以渔；这就叫教育改革呼唤的智慧。“用心灵塑造心灵，用智慧启迪智慧”，这是课改赋予教育工作者的使命。我们应该带着真诚与爱心走进学生，带着敏锐与智慧走进课堂，给学生以心灵和智慧的启迪。第 1 章. 项目概述XXX学校为实现智慧教学宗旨，在校内建设智慧课堂实验室（即：智能录播室）为促进智慧课改，为学生提供心灵和智慧的启迪，同时实验室建设是学校教学质量与教学改革工程的重要体现，在充分利用智慧教学的先进教学理念，培养国家未来的栋梁，实现校内外优质资源共享；本次智慧课堂实验室生成的大量教学视频，还可应用于课程评估、教学观摩、师资培养、论坛实录、学生点课、现场评课、评职评优。同时实验室生成的课程资源可成为教学视频资源，通过资源的建设为本校区或其他学校提供优质的精品课程，通过资源平台系统为校内名师提供个人空间，为其建设精品课件，并能够实现资源评优，为教研提供优质素材，增进校内互动交流的气氛，充分实现智慧教学理念。1.1 建设需求根据上述说明，最终可以达成如下需求：1、能制作出完全符合国家教育部精品课程教学录像上网技术标准的教学录像和课件；2、全智能图像跟踪模式对现场教学的讲师与听课的学生进行全方位自动摄像跟踪，现场教学中讲师与学生的音视频采集完全自动化完成，不需要后台管理人员参与；在必要时，管理人员亦可通过AVA录播管理系统进行手动控制；3、导播集中管理模式使得学校只需投入一到二个人即可独立完成录播教室精品课程的录像和课件制作、编辑处理、发布等复杂的后期工作，解决了大多数学校因为人力资源严重不足而无法顺利开展精品课程工作的问题。4、通过建设系统后，能够实现教学资源的建设、远程教学、实时直播、经典课程点播、教学资源的统一管理，以及通过教学资源应用平台系统实现我校与其他各校区精品课程录播系统进行点对点或点对多点视频互动、学习交流、会议教研等应用。5、系统部署完全达到随需而动，方案组合灵活多变。1.2 设计原则标准化及规范化：采用标准网络通信协议，选择符合工业标准的网络设备、通信介质。工程实施遵照国家相关实施标准进行。先进性和成熟性：按照生命周期的原则，系统设计的基本思想符合技术发展的基本潮流，使系统在其整个生命周期内保持一定的先进性。选择合理软件、网络结构；项目中所用的设备及软件平台，应该选择与网络技术发展潮流相吻合的、先进的、有技术保证的产品。安全性与可靠性：为了保证整个系统安全、可靠地运行，首先必须在总体设计中从整体考虑系统地安全性和可靠性。在系统设计阶段以及在实施各个阶段都必须考虑到所有影响系统安全、可靠性的各种因素。项目实施完成后，必须按照标准进行测试。可管理性与可维护性：系统集成项目是比较复杂的系统，在设计、组建系统时，除了要保证相关硬件、软件便于管理与维护外，确保文档齐全，以便提高对系统的可管理性与可维护性。灵活性及可扩充性：为了保证用户的已有投资以及用户不断增长的业务需求，系统必须具有灵活的结构并留有合理的扩充余地，以便用户根据需要进行适当的变动与扩充。实用性：一切以用户的应用需求为出发点，科学地、合理地、实事求是地组建一个实用系统。性价比：在满足系统性能、功能以及考虑到在可预见期间内仍不失其先进性的前提下，尽量使得整个系统所需投资合理。61第 2 章. 方案设计根据本项目建设需求，我司为东城学校提供由我司自主研发生产销售的录播系统，它作为本次项目建设的核心组建部分；方案的设计思路，主要由东城学校提出的系统建设需求以及结合我司多年的教学系统建设经验，综合设计而成；2.1 设计思路智慧课堂实验室的建设我司按照客户提供的场地及建议，我司把它分成智能自然教室（智能录播室）与观摩室（教师观摩室）两部份，主要为了还原一个“原生态”的智能课堂，使得教师与孩子能够自然、放松的沉浸在教与学的快乐之中，同时通过观摩室为课堂授课教师提供教学技能诊断、教师的自我行为研究、群体教师的协同学习提供有力的支持，并以真实的课堂教学情景为基础，通过智慧课堂实验室提高教师授课经验、群体教师隐性知识的挖掘，从而提升学校整体教学实力；并作为学校教育课改的创新平台，为顺德教育信息化“十二五”规划的智慧教育提供经验；为此，智慧课堂实验室系统能够完整记录教与学的全过程，并制成标准的网络流媒体格式，同时利用网络及服务器进行同步直播；下面为功能设计介绍。2.2 设计功能效果AVA全自动录播系统能将教学场景中教师、学生的视、音频信号、板书以及计算机动态屏幕甚至把教师观摩室等所有信号同步录制、直播；既能单画面画中画形式录制 (即电影模式)，也能多画面形式录制(即三分屏网页模式，此模式下具有自动生成课件索引功能)，两者也能同时录制。录播系统的导播要操作简单，可由讲课教师自主控制，也可由主控室远程集中控制。真实再现授课情景，实时生成采用Mpeg4/H.264标准压缩的流媒体文件，在课堂结束后能自动以文件形式保存，并能进行后期编辑；能通过网络实现远程直播、点播，能达到播放流畅、控制方便；生成的课件符合国家精品课程教学录像上网技术标准，适用于各种学习管理平台，轻松构建精品级的教学资源，并能实现以下功能需求：系统可以支持多个场景的摄像录制，分别用于教学现场教师场景、学生场景、师生互动场景、教师板书场景的摄像采集。录播系统在录制教师授课画面和讲课内容的同时，支持录制授课中用于教学的教师授课计算机输出的声音和画面、学生回答问题的声音和画面的视频图像和声音。 系统可以支持全自动/半自动的录播方式，即可以在无人协助的情况下，自动完成各场景之间的自动切换图像跟踪；同时也支持人工干预录制的半自动录播方式；系统的录播操作既可由教师在讲台上控制（“一键式”录播中控系统界面可隐藏），也可由管理员在主控室控制。由主控室控制时，在实时录制过程中，如果教师走到学生中间或距讲台计算机很远无法操作电脑时， 主控室通过AVA导播平台（AVA录播系统管理软件V4.2）可以对录播教室的主机进行操作，也可以对各摄像机远程遥控。在录制教师场景时，利用AVA图像跟踪系统和全方位AVA摄像系统（AVA一体化云台摄像机），自动跟踪无盲区，无须摄像人员控制，教师能够在教室内自由走动，摄像机自动连续跟踪拍摄，其跟踪拍摄的活动范围不局限于讲台，具有移动平稳性，确保教师图像被牢牢地锁定到图像中央而不会跑到画面之外，不会出现半个人像现象可在教师自动跟踪摄像时教师走出讲台范围能够自动变焦，当教师写板书时能够自动给予板书的特写镜头清楚睇将教师的板书拍摄下来，当教师转身面对学生时自动变中景镜头。在采集学生场景时，同样采用上述的AVA图像跟踪系统和全方位AVA摄像系统，实现预置位之间的切换摄像，可以进行学生全景、分区特写、个别学生特写位之间的高速切换录制。为保证录像效果具备课堂教学的真实性，教师声音的采集使用领夹式无线话筒，而学生声音的采集使用吊麦或无线话筒。在开始上课前，教师只需登陆AVA录播系统管理软件，即可输入授课教师姓名，课程名称，课标及内容简介，片头、片尾场景，在直播或录制过程中自动添加到输出画面中，给学生必要的信息提示。达到高质量课件录制效果。系统能够全自动录制，生成的课件支持标准的流媒体格式文件（码率支持48Kbps-10Mbps可调；VGA分辨率支持：1024*7681600*1200可调），适用于各种学习管理平台。计算机信号兼容性：系统能够支持任意格式电子文件和任何电脑软件，如DVD视频流文件、PDF、Office、各种图片、CAD、Flash等，在教师讲课时可同步录制。在课堂结束后自动以文件形式保存，教师可简单、快捷浏览本次上课录制内容。系统具有开放性、可扩展性。随着以后课程的增多，录播教室的增加，在后台主控室可同时录制和管理全部教室的课件录制工作，操作方便快捷，便于集中管理、编辑和分发，课件资源的管理高度集中化。2.3 系统部署设计 2.3.1 智能录播室布局示意图2.3.2 智能录播室讨论模式示意图2.3.3 智能录播系统架构示意图2.3.4 部署说明根据上述图示可得知，按照用户的要求，将实验室进行了划分，它由自然教室（智能录播室）与观摩室（教师观摩室）组成，我司在设计系统功能的同时考虑教室与观摩室的设备部署，并在保证建设成本的基础上实现用户的需求；即：在教师授课的同时对教室内所有课堂发生的场景做全程录像，全面反映教师教学与学生情景调动及教学过程中教师使用的任何课件及板书内容等场景元素，这种方案需求下，需要对教师、学生、板书及全景视频信号进行采集，并需要进行音视频切换，同时要求分教室和网络上用户能同时以流媒体的方式在网络中观看直播课堂并能存储在服务器上供课后点播，进行在线学习。在智能录播室的傍边建设了教师观摩室，提供学校对授课教师的实时考核、群体教师的授课技能提升、教研互动起到很大的作用。要实现上述功能，系统组建需要以下配置（最终以实际配置清单为准）： 1）录播管理软件智能导播平台系统V4.2版：课程智能导播子系统做教师、学生的相应场景自动导播、课堂同步直播、点播发布（将录制好的课件发布到服务器上供课后点播）、录播系统管理、用户管理、课堂节目管理等功能。2）录播硬件系统（AVA PROPER 6HD录播系列）：硬件系统提供录播管理软件系统的安装平台，即提供了直播、点播、导播的嵌入式硬件平台；并提供课堂实况的音视频实时采集录制编码（即实现教师、学生的视音频和教学电脑VGA的采集编码），经录播硬件系统进行高清的编码后，由录播管理软件系统进行课件发布、课堂管理、用户管理等功能； 3）图像红外智能跟踪系统：主要由一个教师辅助跟踪摄像机、一个学生场景辅助跟踪摄像机、一个板书辅助跟踪摄像机以及后台进行图像处理智能跟踪的AVA ITS-1000图像智能跟踪设备共同构成该系统；同时该系统还具备红外跟踪辅助功能，当智能录播室进入讨论教学模式式，通过红外无线话筒进行定位跟踪，满足客户对智能跟踪的需求。4）音频系统部分：采用一套数字音频处理器IAM-1208高清晰声音处理系统对教室内以观摩室的全部音频信息做优化降噪DSP处理和采集；在智能录播室中采用两种模式，一、在正常授课模式中采用吊麦与教师领夹话筒进行声音采集；二、在讨论模式下采用红外无线话筒与教师领夹话筒进行声音采集，红外无线话筒的作用是结合图像红外智能跟踪系统进行对每个小组的定位跟踪，实现用户对讨论跟踪的需求。声音扩声则采用一台功放进行声音放大输出至两组音箱，一组为智能录播室另一组为观摩室音箱分别负责现场声音的输出，这样可以确保两个室的声音同步，实现两室互动交流。5）视频采集系统部分：由智能录播室的教师、板书、学生跟踪摄像机以及观摩室摄像机组成。6）视频显示部分：智能录播室的视频显示部分分为教学示教的电子白板（正常教学使用）以及教研活动的交互式平板电脑（可实现与其他远程交互教研点进行远程互动教研、课堂教研互动）。观摩室的视频显示则采用两套移动式液晶显示器进行对现场的实时监控显示，第 3 章. 录播系统功能AVA全自动录播系统，可以在教师现场授课的同时自动生成教学实况录像，完整地记录教师在授课中的活动，不仅包含教学现场实况，还包含过程中教师使用的任何课件，并把他们按照发生的时间、顺序、流畅剪辑，自动编辑、手动编辑；生成该课程有价值的授课实况录像，同时以流媒体的方式在网络中直播、保存起来，以供广大师生、管理者实时收看，课后点播观研。 AVA全自动录播系统，适用于各校精品课程的建设，也适用于那些人为技巧性强的学科建设，还适合那些需要广泛使用多媒体技术手段的学科建设。该系统扩大了教学获益的学生范围；鼓励教师间相互学习观摩，促进教学业务；帮助管理者及时了解一线教学状况，直接帮助学校提高教学质量，从而在根本上提升学校的核心竞争力。AVA录播系统包括一体化设计的AVA PROPRE系列录播主机与高度安全嵌入式的录播系统管理软件共同组成；录播主机与录播管理软件相互依存，互为因果，且不可互相替代；录播管理软件系统平台通过录播主机硬件平台实现功能，如果没有录播硬件平台，软件系统没有用武之地；如果没有软件系统平台，硬件就只是一些零件。因此它们是两者缺一不可的系统。硬件与软件平台示意图AVA PROPRE系列录播主机采用一体化硬件设计，高效率的运行，稳定可靠、操作便捷，硬件结构精简美观，同时集数据采集、视音频编码、支撑软件平台的内嵌（录播系统管理软件）、数据处理发布、存储、应用管理于一体的设备。 3.1 录播系统管理软件平台录播系统管理软件平台涵盖了以下功能模块：3.1.1 全智能导播系统作为视音频采集处理与切换控制的核心，全智能导播平台起到了至关重要的作用。它负责多路视频之间的切换和自动返回控制，授课教师只需要适时触发遥控感应装置，导播机根据多路信号之间的切换和自动返回控制策略，迅速发出相应的指令，指挥对应的摄像球机来捕获相应的视频。当老师走到学生中间面向讲台讲课时，导播系统会智能地将画面自动切换到教师正面，不会拍摄教师背部等坏画面；当老师走回讲台时又自动切回老师主画面；而当老师走到讲台一侧时，画面会适时切到整个讲台；当学生发言时导播平台可以实现预置位之间的切换摄像，可以进行学生全景、分区特写、个别学生特写位之间的高速切换，把课堂上每个学生画面清晰的拍摄下来，具有抢答功能，真实完整显现发言情景，展示师生课堂交流的内容。在录制过程中，可以适时将教师的计算机动态屏幕切到视频画面，可以自由设定所需切换的时长。当摄像主画面由教师切换到学生或者整个讲台全景后，系统能够在三种方式下返回教师画面：教师主动切回；教师操作电脑时自动切回；在设定的时间内自动切回。正在有了全智能导播系统，这样录制生成的教学录像才更加生动形象、场景切换灵活、画面配合流畅，而且也不会喧宾夺主之感。导播示意图导播示意说明：AVA的这套实时导播平台内嵌于录播系统中，无需管理者电脑安装任何插件，只需使用IE浏览器登录录播系统导播平台，就能够实现实时导播功能。导播平台将多路视频、VGA信号输入及输出监视画面集中在一个IE浏览器显示。导播平台集视频监视，视频切换、云台控制，音频调整，直播/录制、暂停等控制、直播监视等功能，在一个IE界面中显示及操作；每一路视频支持6个预置位。整合了全自动技术的控制，如跟踪、智能切换等等控制功能；启动录制/暂停录制、音频调整功能功能；整个导播平台管理界面直观、简洁、明了。如上图所示，上方的图像为最终输出内容；下面是输入的视频及VGA信号。所有的操作只需通过鼠标即可完成，简单、灵活，无需太多专业技术知识。直接使用鼠标点击相应的输入视频源窗口就能够把该路视频输出。输出图像流畅平滑，无抖动、花屏等现象，切换过程无缝，衔接自然，支持画中画特效。每一路视频都支持实时的云台控制功能，不需要放置在直播端才能控制的弊端。可以支持切换直播输出前直接控制云台或切换直播输出后使用云台功能。3.1.2 课程录制系统前面所述的摄像系统及导播系统是智能录播系统非常重要的一部分，这部分考虑得是否周到细致，决定了最终拍摄出来的教学录像的效果。但实际上，从功能上来讲，整个精品课程制作过程，真正核心的部分还是精品课程录制。如果采集视音频的部分已经非常完美了，但没有一个好的录制系统来配合，最终做出的录像和课件还是不能令人满意的，甚至是失败的。专业课件实时录制系统是作为制作精品课程最核心的系统，广泛应用于全国不少于300家的大中专院校，是一款非常成熟的、可作为单独模块使用的优秀的软件系统。它可以运行在任何一台微软平台的PC机或服务器上，负责实时接收前端摄像系统采集来的音视频信号和VGA信号，并最终合成图文并茂的符合标准的流媒体课件。作为教学视频资源建设的核心部分（前端教学视频采集录制），课件实时录制系统采用当今国际上最为先进的网络流媒体核心技术，充分发挥现有网络带宽条件，能够轻松地将课堂教学过程以最方便快捷的手段录制生成适合在网络上传送的网络多媒体课件，从而构成整个系统中最为重要的共享资源部分。课件实时录制系统主要用于在授课过程中对老师、学生、多媒体课件（视频图像、flash文件等动态内容）、教师电脑操作过程、视频展台、DVD图像等教学素材信息的实时采集和录制、同步录制和网络实时直播，可以满足课教音像资料存档、课堂的完整回放，其它学生远程观摩和领导在线评估的需求。课件实时录制系统具有以下主要硬件特性。AVA 录播系统在直播的同时能实现录制功能，直接记录为多媒体文件，并保存在录播存储中。录制的效果与直播效果完全一致。支持全屏、画中画、拼接、叠加等各种显示画面，并支持特技切换效果。录制好的多媒体文件支持自动FTP自动上传到服务器上；通过修改录播的参数设置后，即可支持上传至指定的FTP 服务器，供后期视频资源管理应用。3.1.3 课堂直播点播系统课程建设的最终目的是为了建设好更多更好的精品资源库，让更多的人来共享这些精品资源而从中获益。而共享这些资源的最好的办法就是建立一个精品课堂资源播放中心，根据时效性有三种方式：一种是现场直播，即授课教师在讲课的同时，网络上的用户即可以方便地登录到PROPRE系列录播主机上，观看授课教师的直播课堂内容，这种方式授课结束，则网络上的用户也无条件结束了观看；另一种是实时直播转发，即采用直播转发软件系统实时直播转发，可减少校与校之间的带宽的损耗，减少录播主机对外直播的负担，并保证视频实时性直播转发的稳定可靠，达到多点同时收看视频的效果；最后则是点播，即在授课教师授课的同时，通过上述摄像采集、课件录制系统把课堂内容录制成图文并茂的精品课件，录制完的视频放在录播主机上供网络上的用户随时随地进行点播观看或者由录播主机上传至视频资源管理服务器中。现场直播：首先，AVA录播系统内置直播功能，通过网络实现网络流媒体直播功能，观看的用户只需通过IE方式登录录播系统系统，即可观看到直播节目。观看直播的用户数量没有限制，适合大量直播的使用环境。同步直播课堂的音频、视频以及计算机屏幕内容（包括鼠标运动轨迹、电子板内容等），即，在课件实时录制的同时，也可以三分屏的样式结构对教学过程进行直播，接收效果清晰流畅；AVA录播系统支持单播功能和组播功能：1）、单播功能，每一个用户直接与录播系统连接，网络流媒体数据全部由录播系统提供，通用性强，不需要涉及网络的设置或修改，适用于INTERNET环境；见下图：2）、组播功能，可以把直播发给更多的用户；录播系统只提供1路的网络流媒体数据给网络设备，在由网络设备复制网络流媒体数据给其它的连接用户。组播功能可以大大扩展直播的数量；组播只占用一路带宽，对有大量收看端的场合特别适用。需要网络设备支持组播代理等功能，不适合在INTERNET等公共网络中使用。首页直播预览示意图实时直播转发：采用直播转发软件系统直播转发主机可以方便地构建直播服务器平台，配合课件视频实时直播转发，可以让任何网络上的被授权用户访问到直播服务器上正在进行的直播课堂，一台直播服务器可以支持几十个频道（主播教室）的直播，如果网络带宽不够或频道数量不能满足要求，还可以采用多台直播服务器建立集群应用，提升用户服务能力。可以运行在任何一台微软平台的PC或服务器上，配合课件实时录制系统向网络上的用户提供直播服务。在课件实时录制系统的基础上，运用课堂直播系统，可以轻松地实现以下功能： 同步直播课堂的音频、视频以及计算机屏幕内容（包括鼠标运动轨迹、电子板内容等），即，在课件实时录制的同时，也可以三分屏的样式结构对教学过程进行直播，接收效果清晰流畅； 一台直播服务器可以同时直播多个课堂内容，即支持多路教学实况同时直播； 服务器端自动化程度高，完成初始化后，无需其它操作； 客户端用 Internet Explorer 浏览器就可以收看直播课堂内容； 可以与学校现有的 Web Server 或学习管理系统进行无缝连接； 支持多种网络环境，例如：校园网、城域网、互联网、双向或单向卫星网，能跨越防火墙进行直播； 至少支持200个以上客户端的同时在线收看。 系统支持多前台多后台混合组网工作模式，多台录播设备可以与多台直播服务器任意组合配对工作，系统配置灵活，适合大规模组网需要； 直播延时小，校园网环境下直播延时小于1s； 直播服务器支持对频道状态监测，并实现直播频道的自动连接，无需人工干预； 直播启动时，能够自动显示正在直播的列表。即，当有直播课程时显示该栏目，列表中会显示正在直播的课程；没有直播课程则列表中不显示。后期点播：AVA PROPRE录播主机系统内置点播功能，后台管理系统中生成点播列表。经过授权的终端用户通过IE浏览登录到系统平台，便可根据需要调出相应的视频片段。录制的文件可以适用于第三方的点播系统。3.1.4 鼠标点击跟踪录播内置鼠标点击跟踪功能，通过鼠标点击视频相应位置，云台以点击的位置为中心，自动移动到此位置上；这种技术简化了控制的难度、减轻了控制的复杂程度。前后滚动鼠标滚轮也能流畅地操控变焦范围，简单易用的操作使所有的信号切换和图像跟踪等复杂的操作，由一人就可以独立完成。鼠标点击跟踪示意图鼠标点击跟踪：鼠标点击视频窗口中的目标位置，摄像头自动将点击目标位置置于拍摄画面的正中（如上图示）。变焦功能：利用鼠标的滚轮来实现变焦控制。云台控制：（上下左右按键）移动平滑稳定、支持移动速度的定义；预置场景：快速按键（远景、中景、近景、全景），直接快速到达预置画面拍摄范围；每一路视频都支持6个预置位，预置位的具体位置可自行设置。速度控制功能：能够快速与慢速的运动速度设置，实现快速、缓慢的效果，增强视觉效果。3.1.5 管理系统课件管理课件实时录制系统自动生成的流媒体课件，可以方便地在上传到基于微软Windows Media Server流媒体服务器进行点播管理和发布，能与各类管理学习平台无缝结合，实现课程类别组织管理、课件添加、删除、编辑等功能，能够按照多级目录进行分类。采用录播系统管理软件系统，可以将实时录制软件生成的精品课件方便地发布到教学视频资源管理服务器（详见教学资源管理系统软件应用介绍）上，并自动生成播放列表，供网络上的用户进行点播观看。搭建的流媒体服务器符合国际标准，并遵循MMS、RTSP及HTTP 等流媒体协议，只要客户端安装有Windows Media Player或者使用我司AVA媒体播放器，用IE就可以直接选择和播放课件，用户还可以交互地对流媒体课件实现播放、暂停、停止、跳跃等功能。远程控制管理后台管理系统是PROPRE录播设备的支撑运行平台，基于B/S架构，使用IE等通用浏览器就可实现直播管理、点播管理、用户管理、资源分类、用户认证、权限设置等功能。录播面板控制配置 2.8 TFT液晶屏与控制按钮，实现开/关机、直播、录制的启动和停止、系统运行状态、系统配置、文件拷贝等功能。提供标准USB接口，可接入移动存储设备，通过控制面板操作复制存储在设备中的视频片段。第三方设备控制提供物理CONSOLE端口，通过多媒体中央控制系统或其他第三方控制设备管理，实现远程打开/关闭录播系统，启动/停止直播和录制等其他的功能。3.2 图像识别智能跟踪系统3.2.1 图像识别智能跟踪简介我司推出的AVA图像识别跟踪系统能够智能识别活动中的人像，准确捕捉演讲者（教师、学生）的位置变化，智能驱动一体化云台摄像头对演讲者进行跟踪拍摄，通过不同的策略定义，实现多区域、多策略化自动跟踪的技术，根据具体的事件智能分析，并触发拍摄角度最佳的摄像头，对场景、人物完成推拉、特写等拍摄动作，结合具体的拍摄场景能够实现多个活动过程的识别跟踪。这些活动过程可以是教师授课、学生发言、教师与学生交互、书写板书等场景。传统的跟踪技术采用精准定位技术，摄像头对演讲者采用紧盯方式：即使演讲者小幅度的转身、移动，摄像头也随之移动。过于频繁的移动，使得拍摄画面抖动过于频繁，录制下来的画面呆板、晃眼，完全不能满足高水准的拍摄需求。AVA图像识别跟踪系统创造性的引入模糊防抖技术，使得演讲者在可预见的范围内小幅移动时，自动跟踪系统仍能保持摄像头的稳定不动，尽可能在拍摄到演讲者画面的同时，减少摄像头的频繁转动，大大提升了拍摄效果的合理性、流畅性、稳定性。 防抖动平滑跟踪场景该系统以其性能稳定，简单易用的特性广泛应用于精品课程、多媒体教学等的视频录制等场合，非常适用于对教室内教师授课的动态行为进行智能化自动跟踪的场合，跟踪效果可 以媲美专业摄像师手工操作摄像的效果。u 新异概念图像识别智能跟踪摄像系统可自动追踪地探测、跟踪运动目标，实现对运动目标的自动跟踪，便于对教师教学活动进行实时转播、录像，彻底改变录像画面不连贯等问题。u 图像识别自动跟踪跟踪范围不仅仅局限于摄像机固有的视野范围内，而是在整个教师活动的范围内，无论教师在活动范围内做任何动作都能自动跟踪，并且始终保持教师在图像中的位置，不会出现半边身的情况。u 自动识别多个目标当系统探测到多个人活动时，跟踪效果不会因为其他活动目标的影响，系统自动会给予一个多人交互的全景画面，使录制下来的视频更加贴切实际的教学过程，重现教学实况。 自动识别多目标全景跟踪u 自动完成跟踪摄像工作可由系统全自动完成，而不需要操作人员的帮助。由于任何一个操作人员在未知状态下，无法长时间注意画面。为此，该系统全面解除人工疲劳因素影响，保障系统可靠运行，实现自动跟踪录制。3.2.2 图像跟踪技术原理上述已说明本系统是由教师智能跟踪摄像机、学生场景智能跟踪摄像机、板书摄像机以及后台进行图像处理智能跟踪的AVA ITS-1000图像智能跟踪设备共同构成该系统；经由AVA ITS-1000进行图像识别跟踪处理后智能跟踪摄像机把采集到的场景实况传送给AVA PROPRE录播系统进行实时采集编码发布等工作。见下图示：图像跟踪示意图该技术具有防干扰性强，无频率干扰的优点，不受其他障碍物和亮光影响。老师和学生均无需佩戴任何辅助设备(如无线咪和遥控器等)，无需持话筒，也无需在座椅安装任何辅助设施(如按键合感应器等)，更不需使用有要求的课座椅，实现完全常态化的教学和现有资源的高效利用，并能完美保持课室内部装修的美观。AVA智能图像识别跟踪系统支持教师与学生活动区域灵活设置，与AVA PROPER录播系统完美结合使用，系统根据图像识别处理后将驱动摄像头实现不同场景的跟踪与切换，以确保课堂教学活动的录制和直播。同时，还能智能识别老师板书并进行特写跟踪拍摄，能清晰拍摄5cmX5cm的字体，字体像素点阵在20X20以上，教室的板书内容及板书的讲解过程均能实现完美的录制和直播。 板书跟踪与教学电脑展示3.2.3 教师智能跟踪摄像教师跟踪定位摄像主要采用一体化云台摄像球机、跟踪辅助摄像机、后台的图像跟踪系统AVA ITS-1000主机等组件共同完成，而PROPRE 4（集成教师图像跟踪模块）它的跟踪原理与此相同。其主要工作原理如下图所示：教师摄像跟踪示意图AVA创新的图像识别自动跟踪技术，可以搜寻并跟踪移动目标，完全脱离人工操作，跟踪过程不受外界干扰，摄像机云台运动非常平稳，不会出现剧烈地晃动，能够将目标牢牢锁定在图像的中央。根据实际的情况，授课教师在讲台区域走动是，系统始终以教师为图像的中心位置，进行防抖平滑跟踪，当授课教师背对摄像机书写板书时，图像识别跟踪系统会立即自动地将主输出信号切换至专用的板书摄像机，给出黑板特写位，清楚地将老师的板书拍摄下来，由从而达到高清晰板书录制效果。在配合不同型号的PROPRE录播系统时，教师智能跟踪摄像所担任的跟踪效果有所不同，例如：采用AVA最新推出的高清PROPRE 6HD录播系统，它们具有3路高清视频输入、1路VGA输入，即1路教师跟踪、1路学生跟踪、1路板书跟踪；具体请参详AVA高清录播产品介绍。标清PROPRE 4（集成教师图像跟踪模块）则实现1路教师图像跟踪，无学生/板书跟踪；同时板书跟踪摄像机亦可根据实际应用将其改为全景摄像机，如：为使录像画面内容与现场场景的配合更加出色完美，全景拍摄与导播系统相配合，当老师走到讲台一侧或板书时，导播系统会智能地将画面自动切换到教室全景或者黑板特写，不会出现整堂课只拍摄教师、学生特写画面。从而使录像结果更加附合国家精品课建设标准要求。 教师板书跟踪3.2.4 学生场景高速定位摄像学生摄像与教师摄像采用的设备相同，它部署位置则安装在黑板上方，通过学生辅助摄像机对学生的活动进行图像识别跟踪，在图像识别跟踪系统ITS-1000的指挥下进行预置位之间的快速切换，可以进行学生全景、分区特写、个别学生特写位之间的平稳切换。学生自动跟踪示意图 学生发言跟踪 教师与学生互动场景录制生成的教学录像因为有了学生的课堂参与而丰富生动，也进而满足了国家教育部对师生交互场景在精品课程教学录像中的要求，更重要的是，切换过程的灵活控制完全由图像识别跟踪系统ITS-1000与PROPRE录播系统完美配合指挥完成，解放了专业录像人员，使录像过程变得自动化、智能化，而且授课老师的课堂表演更加流畅和衔接自如。对教师授课而言，授课教师站在讲台上本身就是课堂现场的导演，课堂是否生动完全由教师根据现场情况适时进行学生的调动来达到目的。现在，加入了新的导演元素，因为授课老师对课堂进程、学生反应和授课内容的适时把握，也使得录像画面内容与现场场景的配合更加出色完美，避免了一些精品课程录像中常出现的“为了切换而切换”的生硬感。第 4 章. 教学视频资源管理系统4.1 应用概述随着智能录播系统的搭建，并投入校园内使用，不管是一体化嵌入式的录播系统还是分布式录播教学系统或是微格教学录播系统，对于教学系统来说，它们只是教学资源的“生产者”，而用户最终的需求主要集中在教学资源管理、作业管理、互动教学、课程教学内容展示等方面。如何合理并最大化使用录播设备这个“生产者”，也是用户日渐关注的问题。AVA公司在充分调研了各省、市教育局以及学校教育技术部门、一线教师的基础上，我司认为在教育核心信息化进程中，必须采用新模式的教学系统，释放大量的管理人员繁重的工作，合理设计教学单元，实现教学资源的整合及再利用，由此我们在本次项目中推荐我司自主研发的“AVA教学视频资源管理系统”，简称“ACM”作为整个教育局资源整合的核心系统平台：它能实现教学案例的多人评价，实现系统管理、资源管理、多级平台部署、分级分域管理、立体资源点播、直播教研观摩互动、在线课堂点评、教学课堂发布、名师大讲堂等功能。4.1.1 技术方向以“高效、规范、安全管理各种教学资源”以“多种功能应用贴切用户需求”为目标而设计，可自定义课程分类级别和列表，能实现多级管理；不限制资源上传，并自动读取教师、教师任教课程等信息；多纬度搜索，可按教师、知识点等各种纬度；支持上传多种格式（word、ppt等）文档管理，实现视频+教改方案、案例说明、课件等教学单元管理方式；支持按权限随时更改上传文档；支持文档的单一下载和打包下载；实现资源共建共享，支持知识点用户完善、文档贡献（可设审核）；点播界面类似全球优秀的C2C分享社区“豆丁网”，友好人性的应用界面；提供多种分享（订阅、下载等）渠道，创新引入WEB 2.0分享窗口，让学生随时随地使用资源；可根据教师、知识点，订阅喜欢的教学单元，审核后资源会第一时间推送到用户界面；支持收藏教学单元，实现对教学单元的快速访问；实现教学资源的权限保护，为原创者提供版权保护；支持点播界面的智能推荐，即可自动推送与点播相关教师、知识点的教学单元；支持对对教学单元视频进行打点并记录评价，支持按打点信息控制视频进度；支持对教学单元进行综合积分，用顶和踩的直观方式展示；支持聊天室，对教学单元的观后感进行互动教学，以及课后观摩研讨；支持观看直播，对多套录播设备的集中直播管理；支持教学资源按标准格式导出，实现各局域网间的信息往来，消除信息孤岛；4.2 系统架构采用多地址安全策略，可分别通过三个不同地址进行访问（须预先设置）；系统采用三层B/S（浏览器/服务器模式）架构；系统基于Web技术开发，所有用户无需另外安装客户端软件，只要使用浏览器就可以进行使用和管理的有关操作；系统支持多种主流服务器，支持Windows Server系列；系统支持SQL Server等大型数据库。系统采用模块化的架构设计；管理系统与录播保持同一厂家，实现与录播系统的无缝结合，满足流媒体综合管理；用户权限层次化管理，可按单一视频单一用户设定；4.3 系统功能应用系统采用功能模块化得架构设计，可根据不同需求进行添加删减功能模块；实现文件自动远程传输，编目，支持多路直播、联播和点播。实现全网录播系统视频资源的生产管理、存储管理、使用管理等资源生命周期的功能，可进行网络互动教学、网络教研、网络培训、基础网络互动会议等活动。 4.3.1 系统管理模块用户管理功能：支持用户增删功能、用户组分类管理设置、权限设置的精细化管理、用户开设批量导入；设备管理功能：可以学校录播室为单位，管理录播设备，录播设备运行状态监控课程管理功能：采用精品课程资源共享设计规范，实现课程四级分类，课程按学校具体分类设置，预设最新精品课程分类列表；通过该功能，可查看各个学校录播课程的安排情况、自动检测正在录播的教室并可快速进入转播通道、观看直播。可自定义课程分类级别和列表，自动搜索读取网内各校级平台授课教师、教师任教课程等信息，能实现多级管理；预约管理功能：实现对录播室预约申请的审批和录播室预约时间点的设置4.3.2 资源管理模块预约申请功能：可对各个录播室的使用进行预约申请，监控预约申请的进度录制管理功能：可实现对预约录播室设备的录制控制、录播视频的统一管理，包括审核、删除、发布等，用户对视频资源的打点标示，添加评价评语教学单元管理功能：多种课程文档与课堂视频的关联管理及打包，支持对历史教学单元的发布管理，包括视频及相关文档资料，可对存储资源进行细粒度用户访问授权，可对存储资源进行批量用户访问授权；4.3.3 多级平台部署系统采用分布式域设计，可实现多级平台的部署，设计上支持无限级平台接入和分离。即一个学校可直接进行单一部署，后期只需要简单配置即可实现多个学校与区级平台、市级平台的整合，并可实行单点登录（即只要在一个平台登录都可以进入其他平台）；当合并的学校想脱离合并的资源平台的话也可以配置网站进行脱离。支持各平台在独立使用与合并共享之间进行切换。整合的各级平台，可无缝实现在线点播、直播、视频互动等平台提供的所有服务。4.3.4 分级分域管理资源的类型可按区、学校、教师等多级别，设置私密性、公开性，而需要使用直播、点播资源的用户，需要申请方可使用，从而保障用户的知识产权。资源内容可按区、学校、教师、课程、科目、章节等多级分类，并支持自定义更改。另外对于优质资源，学校可设置积分管理，通过共享资源或者参与评论等方式，提高积分，共享优质资源，进而形成共建共享的良性循环。4.3.5 立体资源点播平台支持“立体式”资源整合，围绕课堂视频，用户可上传相应文档，类型如：教案、课件、课程设计、案例文档、辅助图片等，格式支持PDF、office、jpg等，实现课堂资源包的共享方式，相关文档亦可如课堂视频一样，实现在线查看，通过立体式的资源包共享方式，解决用户全方位理解以及学习课程的需要。4.3.6 教研互动、在线辅导平台支持教研活动召开、课堂观摩以及同课异构等多种视频互动的活动开展，通过简单的活动发起、活动通知，活动参与，可实现实时的“桌面式”教研。教研窗口可支持超过100间课室的录播音视频实时互动，并可支持来自电脑网络摄像头的视频，从而将各个课堂的实况直播画面、以及参与教研讨论的教师和专家的视音频信号，整合在一个界面，各个交互点可实现实时的教研讨论，或者课堂交流。对于部分未接入视音频信号的用户，还提供了文字交流的功能。当活动结束以后，平台自动将教研讨论的全程，生成一个文件，供未参与教研的专家观摩，或者供后期作为案例查阅。跨校区多点远程互动教学：可实现任意100个以上接入学校之间的互动授课与互动交流，支持跨网段、跨区域互动。多个学校互动教室可以同时开展多个互动课程，直、点播分别同时进行，互不影响。4.3.7 在线课堂点评（教学点评）本着多元评价的理念，平台支持用户对课堂视频的点播资源、直播课堂（微格教学教研功能）的评价评分，评分可以以专业具体的分值体现，亦可用简约的积分评定，评价支持打点，支持聊天室的模式。即：教师/专家可通过个人的账号实时对课程进行评估与并自动记录到资源管理平台中，自动生成评估报表，完成教学技能评测。4.3.8 教学课堂发布功能（直播、点播）在线课堂实况直播观摩：各联网学校有收看权限的用户通过该功能应用，既能够自主收看本地教学画面，也可以收看其它任一联网学校的授课情况，以达到远程听课学习，互相观摩教学的需要，收看过程中，不影响各本地教室的正常授课。各点直播内容可通过发布功能，实时转播到校园网、城域网和互联网上，提供教学观摩和展示比赛。4.3.9 名师大讲堂平台支持个人用户创建个人平台，可通过个性化自定义配置，实现名师工作室、名师大讲堂等多种模式的空间，个人可订阅或者收藏优质资源，亦可将自己的优质资源进行共享，提供名师在线互动等服务，并可设置积分管理，让自己的个人平台在区级、市级有更好的排名，形成共建共享的良性循环。4.3.10 校园网络电台平台支持学校创建校园网络电台模块，将校园的优势资源、宣传片等视音频，通过网络电台的方式传播到校园。网络电台支持自定义创建，可实现类似优酷、CNTV等网络电视台的展现模式。4.3.11 虚拟切片检索通过独创的虚拟切片技术，实现知识点打点信息与视频进度关联的效果，用户可通过搜索，实现所搜即所得，可以很方便将45分钟的课堂视频的各个知识点，随意搜看，而无须为了