全自动高清交互式教学系统

1、全自动高清交互式教学系统2015 黑龙江威速科技有限公司 目 录一 前言4二 项目背景52.1 应用背景52.2 设计原则62.3 应用目标7三 智能演录播系统83.1 系统构成83.2 实时录播工作站93.3 智能导录播应用103.3.1 切换电影录播模式103.3.2 微格拼接录播模式113.4 教师自动跟踪系统113.5 学生自动跟踪定位系统133.6 VGA采集和智能切换控制163.7 手动/半自动模式摄像机云台控制163.8 智能多码流同步直播和存储173.9 IP远程录播控制功能173.10 演讲台一键式录播控制功能173.11 自动上传和生成点播资源183.12 课件视频后期编辑

2、183.13 数字导播台183.14 采录编播系统193.14.1 应用目标193.14.2 系统构成193.14.3 采录编播一体软件193.14.4 虚拟演播系统203.14.5 多码流同步直播和存储213.15 微课制播系统223.15.1 微课的意义223.15.2 系统简介223.15.3 系统功能233.15.4 系统特点23四 互动教学系统254.1 网络要求254.2 互动拓扑图264.3 主教室264.4 分教室264.5 中心机房274.6 资源点播平台27五 流媒体资源综合应用管理285.1系统方案285.1.1 讯通系统组成285.1.2系统拓扑图295.2系统功能29

3、5.2.1视频直播295.2.2多媒体文件直播305.2.3视频录播305.2.4 VOD视频点播315.2.5屏幕广播315.2.6视频下载315.3系统性能特点325.3.1视频直播325.3.2 VOD视频点播325.3.3视音频资源管理335.3.4 系统管理33六 产品优势34七 售后服务承诺37八 项目培训计划38九 产品教育行业部分用户39十 附件一：配置清单41一 前言黑龙江威速科技有限公司根据学校的实际应用需求，帮助学校建设实用的多媒体高清精品示范教学智能录播教室及远程互动教学系统。威速科技可以实现在学校现有多媒体教室基础上建立功能强大的演录播教室及教学资源点播平台，它可方便

4、地将学校各类教师在演录播教室环境下授课现场的视频、音频、板书和授课PPT等信息自动录制成一个完全同步的、完整的多媒体课件。同时教育局的领导/专家、其他学校的老师和学生可以通过视频互动软件进行远程互动交流、在线点评，或利用电视机、电脑、手机、PAD等智能终端设备，实现在线直播观摩和课后点播。本方案全面考虑系统的兼容性，与现有数字校园平台实现无缝对接。同时为后期系统扩容、功能升级预留接口，实现统一管理、统一发布的多媒体互动教学平台。二 项目背景2.1 应用背景教育部在2012年5号文件发布了教育信息化十年发展规划(2011-2020年)，规划提出：到2020年，全面完成教育规划纲要所提出的教育信息

5、化目标任务，形成与国家教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系，基本建成人人可享有优质教育资源的信息化学习环境，基本形成学习型社会的信息化支撑服务体系，教育管理信息化水平显著提高，信息技术与教育融合发展的水平显著提升。教育信息化整体上接近国际先进水平，对教育改革和发展的支撑与引领作用充分显现。规划强调：基础教育信息化是提高国民信息素养的基石，是教育信息化的重中之重。以促进义务教育均衡发展为重点，以建设、应用和共享优质数字教育资源为手段，促进每一所学校享有优质数字教育资源，提高教育教学质量；帮助所有适龄儿童和青少年平等、有效、健康地使用信息技术，培养自主学习、终身学习能力。规划要求：遵循相关标准

6、规范，建立国家、地方、教育机构、师生、企业和其他社会力量共建共享优质数字教育资源的环境，提供优质数字教育资源信息服务；并不断更新满足各级各类教育需求的优质数字资源，开发深度融入学科教学的课件素材、制作工具，完善各种资源库，建设优质网络课程等，促进智能化的网络资源与人力资源结合。坚持政府引导，鼓励多方参与投入建设，发挥多方优势，逐步形成政府购买公益服务与市场提供个性化服务相结合的资源共建共享机制，减少低水平重复开发，实现最大范围的开放共享；提高数字教育资源对教育教学模式改革创新的支持能力和水平，支持偏远地区、少数民族地区、经济欠发达地区和薄弱学校享用优质的教育资源服务。学校希望通过本次项目的实施

7、，建立高清智能演录播系统，提供学校示范精品课程的多媒体课件自动录播、自动发布，从而实现优质数字教育资源信息共建共享。同时利用互动教学平台，实现各校区之间互联互通，实现远程教学互动、在线点评、在线观摩等功能，同时方便区教育局对学校进行教学监督和考核管理，促进各学校之间教学交流，提升青年教师教学水平，实现最大范围的教学资源共建共享。2.2 设计原则威速科技以高度集成化、层次化、模块化和组件化的系统设计原则，在完全不影响授课讲师教学心理和现场发挥、以及不影响学校建筑布局的基本原则下，构建一个最佳人力资源配置的教学资源收集、处理、发布、管理等全程集中式的、部署灵活机动的全自动教学录播系统和多媒体教学资

8、源综合管理平台：一、高度集成化：本系统可以根据用户需要高度集成多个系统，包含全自动智能录播系统、校园电视台导播直播系统等，以最小的成本实现最大的功能，真正做到一机多用，物有所值。 二、层次化：以先进的自动跟踪摄像及声音采集技术，辅以智能化的自动控制切换导播系统，组成现场采集层；以高度模块化的自动化实时录制、课堂直播、课程点播、教学互动系统组成集中管理层。用户感受层只要求用户能够用浏览器进行网络访问即可。三、模块化：在核心技术充分运用的现场采集层和集中管理层，所有的分系统皆自成一体，高度模块化，每个模块可以单独部署和使用，又可通过软硬件系统接口有机进行组织和扩展。四、组件化：每个分系统由若干组件

9、组成，各组件单独工作又相互协调实现功能。整个系统对外全向兼容，对内又可以分步实施。五、灵活性：平台采用分布式架构，能够同时满足学校个性化内容发布以及统筹管理兼顾，并在资源建设的过程中，灵活的系统升级以满足海量资源发布的需求。同时，多媒体教学资源管理云平台使用B/S结构，客户端不需要安装任何软件，只需要使用操作系统自带的浏览器就可以方便的访问资源。六、开放性：平台为了满足不同用户的实际需要，能够满足不同类型资源的管理与发布，资源的内容可以支持各种形式的文件，包括：文字、视频、音频、文本、网页、动画等丰富的多媒体资源，对各种媒体都有良好的支持；在平台中看到的绝大多数多媒体资源，都能够在浏览器中实时

10、显示或播放。威速科技公司在设计平台的时候，充分从用户体验出发，本着服务客户，为客户提供优质的教学体验和便捷资源管理平台。2.3 应用目标学校不仅在教学和教研上名列前茅，而且各类特色教学在市内外具有广泛的影响。随着学校宽带网络的建设，校园网络交换能力和网络带宽都得到了很大的提升，为校内广大师生工作、学习、娱乐提供了良好的网络硬件环境。本项目计划在学校建设一整套完整的数字化课堂高清精品示范教学录播系统，包含精品课程智能录播系统以及课堂教学、校园活动网络直播/点播综合应用管理平台。利用该系统可以实现：. 精品课程资源建设：录制优质的课堂教学，作为优质资源存储和共享、交流，适用学校各学科精品课程建设，

11、完全符合国家精品课程教学录像上网技术标准，满足了学校精品课程常态化、大规模录制、直播和点播的需要。. 开展网络教研活动：以课堂教学为主体的教研活动，可利用录播系统直播到每一个教师桌面，也可录制后作为样本在网上进行微格式分析研讨。. 远程互动教学模式：控制校际远程互动教学活动，以全自动高清录播教室作为主课堂，远程教室作为分课堂，实现实时互动教学功能。. 海量教学资源库建设：基于多种展示形式，系统支持文字、图片、OFFICE文档、视频、声音等多形式多素材展示，整合汇聚学校优质教育教学资源，实现教学资源建设的常态化、持续化，无需专业人员进行繁琐复杂的采集、编辑和整理工作，促进优质教学资源共建共享。.

12、 校园电视台-小型演播室功能：学校召开家长会、学生特长展示或互动教学，并在校园网及各多媒体教室实现实况直播功能。. 教师的离线课堂，学生的网络书包：通过多媒体资源平台，学生不但在课堂上通过直播收看进行各类知识的学习，课余课后随时点播授课内容及教师课件等多媒体资源，真正享受网络学习带来的便捷和收益。. 跨平台点播功能：可以通过任何终端设备（电脑、手机、PAD、电视机）实时在线直播和点播。三 智能演录播系统3.1 系统构成针对本项目的用户实际需求，我们采用三机位全场景录制，其中一个机位用于跟踪定位老师，剩下两个机位分别用于学生的特写镜头和学生全景。系统的连接示意图如下 ：我们推荐采用黑龙江威速科技

13、有限公司自主研发的全自动授课/培训录制和直播/点播综合应用软件平台，它是专门针对目前学校多媒体高清精品示范教学及全自动录播教室中音视频及VGA信息的采集、实时录制和直播这样一类综合应用系统而开发的专用产品。硬件推荐采用工业控制级机架式录播服务器以及便携式移动录播服务器，系统最多支持四路HD-SDI高清自动云台摄像机（全自动拍摄）输入，一路授课电脑输入（用于演讲者电子文稿、实物展台、DVD/VCD录像播放），以及二路静止画面输入（可自定义为课件封面和封底）。全程输入画面预监显示，系统支持自动手动导播特技切换，而动态选择一路视频画面输出，被导播输出的视频可预监显示和环路输出。具体应用时，录制图像清

14、晰度可调（VCDDVDXGA1024x576或720p1080p），直播带宽可调（500Kbps 10Mbps）。产品拥有完整的录制、直播、摄像机自动跟踪和定位，以及视频自动切换、录播课件自动上传归档等功能。在多媒体高清精品示范教学及全自动录播教室进行授课/演讲的同时，学校可以在远程多媒体教室或报告厅仅仅利用嵌入式机顶盒及平板电视、普通PC机或Android/iOS等智能手机或Pad平板，无需安装任何第三方的客户端软件，即可实时清晰且简单方便地看到录播教室现场的所有内容，包含现场老师和学生场景、PPT幻灯片、影音资料、文档等多种媒体形式的资源。同时在现场演讲完毕后，视频、音频、演讲者的讲稿和现

15、场操作等被自动录制成一个完全同步的、完整的授课视频，可作为重要资料进行存档，供学校或教育局成员随时按需检索/点播/下载/共享之用。 3.2 实时录播工作站实时录播工作站，采用高级机架式录播工作站，配置了1TB高速硬盘、千兆以太网口，一路RS-232串口，广播级视频采集卡，支持一路DVI/VGA/HDMI/YPbPr高清输入（用于投影机信号）、二路HD-SDI高清视频输入，音频输入接口：一路3.5、一路HDMI/复合、二路SDI，一路DVI/VGA环路输出（用于校园有线电视等应用）。 机架式智能录播工作站（4U）其标配了 VideoCaster V2.0（HD版）实时录制和直播系统，内嵌了高清视

16、频实时导播控制模块，实现如下一些功能： 支持七通道高清视频特技切换（切换时可灵活选择“画中画”、“淡进淡出”等不同特技效果）； 支持现场及网络实时添加“动态滚动字幕”功能，提供添加片头、片尾、台标功能； 视频分辨率可达 HD1080p（1920*108025fps）、HD720p（1280*72025fps）和 D1（720*576 25fps）等，支持双码流录制和直播。还内嵌了高清视频实时录播控制模块，支持以下三种主要的同步录制模式和其它录播功能（支持576p / 720p / 1080p 等全分辨率）： 高清资源录播模式 ：视频1视频2VGA + 音频Audio 三分屏原始视频资源同步模式

17、； 电影切换录播模式 ：视频1/视频2/VGA + 音频Audio 根据录播现场实况自动进行多场景特技切换，并实现高清单场景视频流输出； 微格教学拼接模式 ：视频1/视频2/ VGA + 音频Audio 多场景根据现场授课的实况自动切换/拼接同步录制，并实现单屏视频流输出； 为了校园网/Internet等传播需要，系统同时支持1920*1080和960*540等多码流智能编码、上传、存储功能。支持同时向多服务器上传流文件数据功能； 为方便课间休息，需提供录播暂停功能，恢复后继续从原停止位置录播，不另行生成文件，不影响最终录制结果； 具有演讲者和VGA画面自动策略判断功能，采用智能画面分析锁定技

18、术，VGA采集和智能切换控制（演讲PC机不需要安装任何操作控制软件）； 录播系统支持全自动（现场无人值守）、全手动、自动手动混合切换编辑应用模式； 所有录播视频同时支持流媒体H.264/MP4/ASF/FLV/MPEG-2 TS高清编码格式，音频编码格式：AAC，带宽支持500Kbps10Mbps等智能多码流同步直播和存储，用户PC上仅仅通过IE浏览器和MS Media Player或 Adobe Flash Player直接播放，也可支持在iPadiPhoneAndroid等智能终端直接播放； 视频直播同时支持RTSP/RTMP（Pull）/RTMP（Push）/HLS（HTTP Live

19、Streaming）等流媒体直播协议，支持IP组播和P2P功能，方便网络用户随时调用访问； 直播延时1秒。为了实现多校之间的实时互动教学及录播，录播系统还提供了与市面上常用视频会议系统如CISCO、Polycom，或V2、无限宝等视频软件之间互联互通接口模块，供用户选择。3.3 智能导录播应用3.3.1 切换电影录播模式 VideoCaster V2.0（HD版）系统针对教师特写场景、学生特写场景、投影机VGA场景等经过智能特技切换或叠加等方式自动编辑成单个画面，录制直播的场景是整合后的单路视频画面，支持“淡进淡出、画中画”等多种特技。3.3.2 微格拼接录播模式主系统控制界面能同时预监所有输

20、入摄像机视频、VGA视频，以及2路静止画面（片头和片尾）。同时还能预监到能智能切换的实时输出视频如下 ：根据用户精品课堂录播的实际应用需求，输出视频由录播系统智能选择并自动切换,对教师特写视频、学生特写视频、计算机投影(包括实物投影)等多种信号源进行根据焦点内容的变换自动切换，输出多画面视频流文件，整个过程无人职守，高清录播。3.4 教师自动跟踪系统根据本次用户多媒体高清精品示范教学及全自动录播教室的实际应用需求，我们所推荐的 VideoCaster V2.0（HD版）多媒体高清精品示范教学及全自动录播教室智能演、录播系统中包括了定制的基于智能视频分析和图像锁定技术的教师场景摄像机全程全自动跟

21、踪控制功能，它借助于另一台全景摄像机实时采集教师演讲的全景图像，智能分析老师授课的全过程，并实时锁定老师的图像位置，从而自动控制两台教师跟踪云台摄像机进行全场跟踪拍摄，推荐采用高清云台摄像机（采用220万像素1/2.8英寸CMOS超高清晰图像传感器，图像更清晰，支持20倍光学变焦/32倍数字变焦，可实现1080p/1080i/720p等超高分辨率的优质图像,辆出帧频最高可达60/50帧/秒，视频输出接口：HDMI/HD-SDI/YPbPr/标清RCA，支持同时输出，支持VISCA协议/RS-232远程云台控制）。作为教师演讲和板书主场景摄像机，支持自动变焦和定位，支持48米的黑板长度。整个过程

22、无需教师身上佩戴任何无线传感器，也无需在演讲区域设置任何无线传感器，更无需人工干预。定制的自动跟踪控制功能是完全基于先进视频分析和云台控制算法的摄像机跟踪控制系统，无需其他任何辅助传感器配合，便可提供业界一流的图像跟踪性能。跟踪过程中，不受光线变化、目标姿态变化、干扰光源、其他干扰目标等的影响，能够过滤所跟踪目标的微小动作，具有非常稳定平滑自然的平移俯仰缩放动作，可以根据教室的布局和环境现状，优化设置跟踪有效区域和灵活设置跟踪策略，并同时支持主场景摄像机云台的手动/自动/混合控制功能，十分适合在多媒体教室，互动教学室，及常态化授课等场所应用。基于图像分析的教师演讲摄像机智能跟踪控制系统与传统教

23、师演讲摄像机跟踪系统比较：序号特性超声波红外线图像分析1方案简述在黑板下方和/或讲台周围嵌入一些超声波传感器，用于探测其周围移动靠近或阻挡物体，从而控制摄像机云台云台转动或场景切换在教室的四周墙壁嵌入一些红外线发射及接收装置，或者在演讲老师的身上佩戴一些（至少在前后）红外线发射装置（有些与无线话筒发射设备做在一起），在教室的后上方（也可与云台摄像机集成在一起）吊装红外线接收装置，根据红外线的阻挡或发射移动分析，从而控制摄像机云台云台转动或场景切换在教室的中/后上方（也可与云台摄像机集成在一起）吊装全景摄像机，根据老师演讲或与学生交互，分析全景摄像机中老师在教室所处的位置，从而控制摄像机云台转动

24、或场景切换2技术推广时间2006年 2009年2008年 2011年2010年 现在3实施局限性需要土木施工，对教室的环境要求比较高，基于超声波传感器干扰的缘故，演讲台与黑板之间的距离要求比较大（一般至少1.2m以上），讲台四周不能放置老师的演讲椅，演讲老师也不能穿“毛线衣一类的衣服”（超声波对毛线衣不敏感），老师更不能走到离黑板超过1.2m的位置移动（超声波探测有距离限制）需要土木施工，对教室的环境要求比较高，基于红外线传感器干扰的缘故，教室里不能有红外光源，不能有立柱阻挡，演讲老师必须佩带红外发射装置，移动时有方向性要求（红外发射有方向性要求），改变了老师的授课习惯，每次上课之前，还必须检

25、查所佩带装置（包括无线话筒）的电池是否有足够电量施工最为简单，全景摄像机可以与云台摄像机一起吊装，根据图像分析，摄像机的自动跟踪策略可以灵活设置，演讲老师无需作任何配合和准备工作（老师可以选用调麦进行拾音），老师可以按需移动演讲或与学生灵活交互，完全常态化授课4技术先进性比较落后的技术，现在已很少被录播厂商采用相对落后的技术，现在只有极少数几家录播厂商仍在采用技术比较先进，目前极大部分录播厂商均采用图像分析跟踪技术5应用升级升级需要更换硬件升级需要更换硬件升级更换软件即可，灵活方便，节省成本3.5 学生自动跟踪定位系统录播系统内嵌了“师生互动摄像机自动定位/切换控制模块”，基于先进语音智能分析

26、与图像智能分析相结合的智能控制算法，其中语音分析模块支持与学生区域声音全景自动平衡智能混合设备的联动，而图像分析模块采用了双目视觉系统，能更准确地捕捉学生起立/坐下的动作，并准确识别学生的站立位置。当某一位学生站起来回答老师的提问时，启动其对应区域的吊顶拾音话筒控制模块和双目视觉智能识别模块，学生交互场景自动定位拍摄和控制系统将自动控制学生摄像机定位于该位学生区域的特写场景，并进行自动切换拍摄。学生定位策略实现方式备注1. 纯图像分析定位通过教室两侧两个辅助摄像头判断学生站立位置，控制学生摄像机定位特写特别适用于中学、大学等课堂。2. 图像分析为主 +语音分析为辅通过教室两侧两个辅助摄像头判断

27、学生站立位置，控制学生摄像机定位特写；通过在教室顶部部署8-12个吊麦，根据声音分析确定学生发言与否，控制学生全景摄像机镜头切换。3. 纯语音分析定位通过在教室顶部部署8-12个吊麦，根据声音分析确定学生发言位置，控制学生摄像机定位特写。特别适用于幼儿园、小学、管理类或操作实践类等课堂。4. 语音分析为主 +图像分析为辅通过在教室顶部部署8-12个吊麦，根据声音分析确定学生发言位置，控制学生摄像机定位特写；通过教室侧面辅助摄像头判断学生站立与否，控制学生全景摄像机镜头切换。录播系统支持不同身高学生混坐听课，支持阶梯录播教室和点评老师围观，支持采用单向玻璃隔开的观摩室，也支持录播教室内根据授课内

28、容灵活组织学生桌椅，并放置不同实验仪器。授课全程老师与学生的角色可以灵活互动，并智能识别学生个体发言、小组讨论发言、全班讨论朗诵等，整个过程无人职守，全自动录播。当不同区域学生连续提问时，为了防止学生镜头画面的晃动，以及学生景别在短时间多次拉伸镜头等，录播系统能在学生场景不同区域变换时自动插播教师或学生全景视频（比如23秒钟）作为过渡，等学生镜头画面稳定后，再自动切换至学生场景。它支持各种类型的完全常态化授课。本次项目，我们推荐采用定制研发的“DS-8800A型数字反馈消除放大器”作为整套录播系统的“智能音频控制主机”，包括话筒放大、智能混音、DSP数字处理、混合放大、音调控制和电源等部分组成

29、： 支持12路话筒输入、1路无线话筒输入、4路线性输入、2路线性输出、1路功放喇叭输出； 采用最新数字技术，超强反馈抑制能力； 前12路话筒具有智能12选一功能，当无线话筒有信号输入时，前12路话筒降低音量或自动关闭； 所有采集音量的大小自动调整，自动适应个体发言、小组发言、全班朗读，以及与电脑课件跟读等，可实现常态化教学，无需控制人员。教师和课件声音自动放大经现场喇叭输出，学生都无需佩带其它任何采音设备，所有音频输入经智能混音后输出至录播工作站，并支持与学生自动定位摄像机的联动控制。系统保证录制声音清晰，抑制回声啸叫，有降噪处理，只拾取有效的声音信号，教室中其他的干扰噪音等都将被自动过滤，从

30、而有效的保证所录制课件现场直播或后期回放的声音效果。话筒布置示意图如下：常规授课示意图分组授课示意图基于语音分析的学生交互发言摄像机智能定位控制系统与传统学生定位系统比较：序号特性红外线图像分析语音分析1方案简述在教室的四周墙壁嵌入一些红外线发射及接收装置，或者在学生的身上佩戴一些（至少在前后）红外线发射装置（有些与话筒发射设备做在一起），在教室的前上方（也可与云台摄像机集成在一起）吊装红外线接收装置，根据红外线的阻挡或发射移动分析，从而控制摄像机云台云台转动或场景切换在教室的前上方（也可与云台摄像机集成在一起）吊装12套全景摄像机，根据学生起立发言，分析全景摄像机中发言学生的身高变化，判断发

31、言学生在教室所处的位置，从而控制摄像机云台云台转动或场景切换在教室的学生区域吊装六九支指向性话筒，根据学生个体发言、小组发言和全班朗读，动态地智能分析各支吊装话筒所采集的音量，从而智能地判断发言学生在教室所处的位置，从而控制摄像机云台云台转动或场景切换2技术推广时间2008年 2011年2010年 现在2011年 现在3实施局限性需要土木施工，对教室的环境要求比较高，基于红外线传感器干扰的缘故，教室里不能有红外光源，不能有立柱阻挡，发言学生有时须佩带红外发射装置，改变了学生的发言习惯，每次上课之前，还必须检查所佩带装置（包括无线话筒）的电池是否有足够电量施工最为简单，但是调试过程比较复杂，对授

32、课环境要求比较高，特别是小学生的身高变化较大，针对某一年级学生身高调试的自动判断系统参数，往往不能适用于其它年级。录播教室的四周也不能坐观摩老师，或采用单向玻璃隔开的观摩室，教室内也不同放置一些实验仪器，否则对发言学生的起立误判较多。同时该技术不能识别小学中常见的小组发言和全班朗读（不起立）。施工和调试最为简单，支持不同身高学生（如小学生）混坐听课，支持阶梯录播教室和点评老师围观，支持采用单向玻璃隔开的观摩室，也支持录播教室内根据授课内容灵活组织学生桌椅，并放置不同实验仪器。授课全程老师与学生的角色可以灵活互动，并智能识别学生个体发言、小组讨论发言、全班讨论朗诵等，支持各种类型的完全常态化授课

33、4技术先进性相对落后的技术，现在只有极少数几家录播厂商仍在采用应用于学生定位时，技术比较先进，目前一些录播厂商已采用图像分析定位技术技术比较先进，在视频会议领域，已被广泛应用，针对未来智慧教室灵活授课的应用需求，目前许多录播厂商均在研发采用语音分析定位技术5应用升级升级需要更换硬件升级更换软件即可，灵活方便，节省成本升级更换软件即可，灵活方便，节省成本3.6 VGA采集和智能切换控制当教师使用PC操作时， 高清精品示范教学及全自动录播系统通过VGA面的对比来判断是否使用。当感受到画面的发生变化时，高清专业级教学录播系统会自动切换到VGA画面，教师在学生中演讲，以及学生回答问题时，系统也能自动地

34、控制切换拍摄。为了实现最终智能导播场景的优化，在切换至VGA画面时，可以根据课件的需要，能自动调节切换至VGA场景的频率和时间长短，使得录制和直播的课件场景切换更合理，避免太多的无效画面。整个过程无需在教师演讲PC机上安装任何软件，也无需人工干预。3.7 手动/半自动模式摄像机云台控制系统除了支持全自动摄像机云台控制和场景切换工作模式之外，还支持手动/半自动摄像机云台控制工作模式。系统支持至少16个摄像机云台预置拍摄位置，用于教师讲台演讲和板书的特写拍摄位置和学生组交互或回答问题时的特写拍摄位置。3.8 智能多码流同步直播和存储为了同时支持校园网和区内教育网传播的需要，例如针对1080P高清摄

35、像机，在学校使用3台高清摄像机工作时，录播工作站支持同时输出10路智能码流同步直播和存储，包括： 老师特写2路：高清（1920*108025fps/30fps）和标清（960*54025fps/30fps） 学生特写2路：高清和标清 学生全景2路：高清和标清 VGA场景2路：高清和标清 导播输出画面2路：高清和标清录播视频格式可选MP4/WMV/FLV/MPEG2-TS等，可以满足同时向多服务器上传并保存流文件数据功能。3.9 IP远程录播控制功能 VideoCaster V2.0（HD版）系统提供IP远程录播控制软件，支持对录播工作站实现“远程开机/关机”、“远程录播工作”、“远程导播控制”

36、、“远程云台控制”等，它可以同时被安装在教师演讲PC、电教中心机房PC，以及电教技术支持人员的办公室桌面PC等，以便于在任何时间、任何地点、任何人都可灵活地实现远程录播控制功能。演讲完毕，授课老师可以在不需要专业技术人员的帮助下即时远程浏览和复制所录制的多媒体课件，回顾自己的讲课过程，发现并找到自己的不足之处加以修改提高。3.10 演讲台一键式录播控制功能提供一键式录播系统设备的自动开启和关闭，老师在上课时只需按动“开始”、“暂停”、“结束”、”关机”几个控制键即可完成整个课程的录制和课件上传。演讲完毕，上课老师可以即时远程浏览和复制所录制的多媒体课件。整个过程不需要专业技术人员的帮助。为方便

37、课间休息，提供录播暂停功能，重新开始后从原暂停位置继续录播，不另行生成文件，不影响最终录制结果。3.11 自动上传和生成点播资源 高清精品示范教学及全自动录播系统能同时自动控制至少二套远程服务器自动课件存储功能，在录制完毕后，可控制远程服务器自动生成完整的课件，内容可包括“多画面切换单画面电影”、“多画面切换/拼接”和“多画面资源”等多种课件模式，并在视频服务器后台管理系统中生成点播列表供用户点播。3.12 课件视频后期编辑 RichEditor V1.0多媒体实录视频后编软件(支持视频简单编辑功能，包括添加索引、内容剪辑、添加课堂基本信息等)，软件支持单视频单文件（简称电影模式）利用多视频多

38、文件（简称资源模式）进行二次编辑，方便电影模式下出现垃圾画面可以从资源模式的文件中进行提取编辑、修补。同时录播课件也支持采用第三方非线性视频编辑软件进行后期编辑，所支持的第三方非线性视频编辑软件包括：Canopus公司Edius、Adobe公司Premiere等。3.13 数字导播台 DB-818是专门为精品课程录播、现场活动导播而定制开发的数字导播台。它分为输出导播区域和云台控制区域。通过左侧的输出画面导播区域，后台管理人员可以通过按钮便捷的控制输出画面、输出模式、切换特效等功能。右侧的云台控制区域，用户可以方便的接管所有云台摄像机，通过摇杆和按钮对任何一台摄像机进行转动变焦等操作，以便快速

39、准确的定位现场焦点画面。3.14 采录编播系统3.14.1 应用目标采录编播系统配置采录编播一体软件，可以针对10通道视频信号进行现场采集、实时录制、在线编辑以及网络直播等功能，加上其虚拟演播功能，可以实现学校的校园活动，比如校园艺术节、家长会、名师讲座、专家报告等活动现场的现场录制、现场导播以及网络直播等需求。它强大的功能几乎能实现专业电视台演播室的所有功能。同时，在流媒体和显示技术方面又超越传统电视台的技术。3.14.2 系统构成3.14.3 采录编播一体软件AnyStream采录编播一体软件是威速科技公司专门针对校园网络电视台、企业网络电视台开发的操作方便、功能齐全的导播平台。它可以同时

40、支持10通道视频输入和预监，支持特技切换，支持画中画等输出模式，更适合于学校、企业的实际应用需求。A. 预览区域 AnyStream 采录编播一体软件最多支持10通道，根据实际应用场景，用户可以选择10通道混合输入，包含现场摄像机高清信号输入、标清输入、VGA信号输入、本地视频导入、本地图片导入等。B. 视频输出区域视频输出区域可以观察当然的输出视频内容、录制时长、输出音量等内容。C. 系统配置模块用户可以根据实际需求进行编码配置、直播配置、保存配置和其它配置，同时，用户可以在直播的同时进行字幕叠加、抠像操作等。【编码配置】用户根据网络情况自定义高中低编码参数，以达到更好的录制和直播效果；【直

41、播配置】根据需求勾选直播协议，以实现android/ios/windows跨平台直播；【保存配置】选择录制视频保存的本地位置或者远程服务器；【字幕叠加】支持直播和录播过程中，实时的叠加或清除滚动字幕；【抠像调整】启动虚拟演播室进行抠像操作的录制和直播过程中，根据现场灯光和背景情况，对抠像参数进行实时调整，以达到最佳效果；【其它设置】包括延时直播设置、抠像设置等其它参数设置；D. 录制操作对现场视频进行录制操作，可以进行开始、暂停和停止操作；E. 应急插播当现场直播出现特殊情况的时候，后台管理人员可以通过一键操作把现场视频信号切换至本地应急视频，保证输出的完整性和严肃性。F. 特技切换模块【切换

42、特效】支持10多种特效切换，包含“淡进淡出”、“上进下出”“左近右出”等；【画中画输出】系统支持画中画模式输出，同时辅画面支持在左上角、右下角等4个方位；【画中画大小】用户根据实际需求设置辅画面的大小，从1/16-1/2可设；G. 系统信息模块【编码信息】用户可以查看当前系统编码信息，包含高中低三个码流的输出尺寸、视频比特率、音频比特率等信息；【系统信息】用户可以查看当前系统的CPU、硬盘、内存等实时参数；3.14.4 虚拟演播系统虚拟演播室系统应用摄像机跟踪技术，获得真实摄像机数据，并与计算机生成的背景结合在一起，背景成像依据的是真实的摄像机拍摄所得到的镜头参数，因而和演员的三维透视关系完全

43、一致，避免了不真实、不自然的感觉。由于背景是由计算机生成的，可以迅速变化，这使得丰富多彩的演播室场景设计可以用非常经济的手段来实现。对于校园电视台，我司通过抠像技术虚拟演播室的应用，可以给校园电视台的节目制作提供丰富多彩的虚拟场景，学校可以根据节目内容性质选择不同的场景，让节目直播、节目制作显得更精彩更专业。 AnyStream Pro带有高清视频实时抠像控制模块，能实现如下一些功能： 支持实时“抠蓝/抠绿”功能； 支持本地“图片文件”输入功能； 支持本地“视频文件”输入功能； 支持实时“视频背景”输入功能；3.14.5 多码流同步直播和存储A. 多码流存储为了支持后期视频编辑，本系统支持双码

44、流录制并保存，比如系统接入2台高清摄像机和1路VGA信号，则系统同时录制并保存8路视频资源，即：摄像机1：高清、标清2路视频；摄像机2：高清、标清2路视频；VGA画面：高清、标清2路视频；导播输出视频：高清、标清2路视频；B. 多码流直播为了同时支持校园网和市内教育网传播的需要，观看直播的用户可以根据自身现有网络带宽情况选择观看高清视频、标清视频或者流畅视频。3.15 微课制播系统3.15.1 微课的意义现在网络通讯的发展和微机的普及已经使自主学习成为可能，教师把学习中的重点和疑难问题制作成微课，上传到网上，学生便可以随时点播学习，其优点有一下几点：1、微课短小精悍，一个议题，一个重点，都是针

45、对学生学习中的疑难问题设计，非常适合学生自学。2、时间和地点可以选择，有很大的自主空间，只要有学习的愿望即可实现。3、适应不同的学生，视频播放快慢课一调节，让不同程度的学生根据的自己的基础和接受程度控制视频的快慢。4、由于视频可以反复播放，使那些平时反应慢的又羞于发问的学生能够从容的反复观看，较好的解决了后进生的转化问题。3.15.2 系统简介精品微课制播系统（ MicroLecture）是一款集虚拟抠像、课件录制、视频编辑、实况直播、网络点播和流媒体资源管理平台等多功能于一体的三维精品微课制播系统，支持跨平台播放，以及OTT机顶盒应用。主要适用于教学部门或培训机构微课程制作、网络云课堂互动教

46、学或直播/点播等。老师只需坐在办公桌前即可完成一段微课视频的制作，无需其它人员协助参与。微课制播系统操作的便捷性和制作效果深受广大教育工作者喜爱和推荐。微课系统架构：3.15.3 系统功能1) 信号采集：同时采集授课老师、教师机、手写板、高拍仪的信号画面；2) 导播切换：授课老师可随时切换教师机、手写板、高拍仪、本地视频的画面；3) 场景切换：根据授课内容选择不同的教学场景，也可实现中景、远景、特写之间的虚拟场景切换；4) 片头片尾：片头片尾自动叠加；5) 字幕叠加：实时叠加字幕、预设字幕定时叠加，显示位置可选、速度可调；6) 视频插播：本地视频插播；7) 网络直播：现场直播，文字互动、网络云

47、课堂。3.15.4 系统特点1) 随时录制：部署在办公室即可，随时录制，简单方便；2) 易学易用：可视化操作，所见即所得，减少使用者学习时间；3) 录制简单：无需专门的录播教室，只要在电脑前即可完成录制；4) 三维虚拟场景1) 多格式录制：支持MP4、WMV、FLV、TS等多格式可选；2) 跨平台直播：支持所有智能终端在线观看直播和点播，无需安装任何插件；3) 远程互动：用户可以在观看直播的同时，进行文字和语音互动；4) 录制效果佳：可以根据授课内容选择虚拟背景，视频质量达到广播级标准，录制画面多变且丰富。四 互动教学系统在“高清互动教学及全自动录播系统”中，我们配置了互动教学多点控制软件，用

48、于实现主教室与各分教室之间的互动教学控制，或开展可视对讲和讨论等功能。该软件运行于主教室互动教学控制机上，根据互动教学的应用特点，互动教学以中心教室授课发言为主，其它分教室为辅，互动教学的形式可以是一点对一点，也可以是一点对多点。利用中心教室的多点控制处理单元，可实现课前点名、授课过程中回答问题、可视对讲和互动教学讨论等灵活的应用功能。互动教学多点控制单元中视频遵循H.232/Mpeg4、语音符合AAC/MP3等编解码协议；视频支持1080p/720p/4CIF图像分辨率，图像清晰流畅，不小于25帧/秒；支持分教室双视频流传送功能（可同时包括视频交互的双方会场视频）；支持唇音同步，音频和视频相

49、对同步误差小于200ms；支持软件升级功能，以及较强的可扩展性，将来可以扩展为支持大型互动教学。4.1 网络要求为了实现远程互动更好的效果，建议所有下属学校与中心校之间的网络带宽满足100M光纤及以上，同时，中心校和区教育局之间的带宽也达到100M光纤及以上。4.2 互动拓扑图4.3 主教室主教室根据现场教学需要，配置录播工作站一台，2台云台高清摄像头分别用于老师特写和学生特写， 1台全景高清摄像机用于学生全景，系统将同时采集3路高清摄像机画面和VGA画面。同时，系统通过音频主机采集现场教学音频。为了实现远程互动教学，主教室将配置互动终端A一台，用于实现与远程教室的音视频互动。远程分教室所有的

50、画面通过主教室的电视机显示，声音输入到音频主机，经过功放输出到主教室。4.4 分教室分教室为了实现与主教室的音视频互动，需配置互动终端B一台，主教室教学画面通过互动终端B输出到分教室。同时，为了实现主教室和分教室的音视频互动，在分教室配置一台高清全景摄像机和一套鹅颈话筒，用于采集分教室的音视频。4.5 中心机房中心机房配置在每个中心校的学校机房，需根据需求配置互动服务器一台、点播直播服务器一台。互动服务器主要实现主教室和多个分教室之间的远程互动；直播点播服务器主要为了实现录制视频在校园网内的在线点播和直播。4.6 资源点播平台除了可以通过高清机顶盒观看点播和直播内容以为，老师、学生、领导还可以

51、通过电脑、平板、智能手机等方式访问平台在线观看视频和其它资源；五 流媒体资源综合应用管理 5.1系统方案系统采用基于B/S的应用架构，用户接入，管理都可通过Web进行。Web设计上采用成型的ASP + SQL技术，保证了系统的成熟性。流媒体采用面向对象设计思想，C+编码，保证了高性能。5.1.1 讯通系统组成本系统由流媒体服务器、数据库服务器、网站服务器、编码工作站、文件直播工作站组成，以下是各部分简要说明。1、 流媒体服务器(KH Media Services)提供直播数据发布、点播接入、媒体节目存储调动等流媒体核心服务，内嵌简洁的Web服务器以及Web系统；2、 数据库服务器提供节目信息存

52、储、用户接入日志存储、用户认证信息、服务器运行状态信息存储等服务； 3、网站服务器专业的用户接入页面，用户通过它可快速接收直播或视频点播服务；3、 编码工作站单机多路音视频直播机，将AV信号编码成MPEG-4数据流，并能上传给流媒体服务器，用来提供直播服务。4、 编辑工作站（可选）- 提供节目制作、编辑、字幕合成、配音等非线编功能；注：WEB服务器、数据库服务器可以视并发数量进行适当合并。5.1.2系统拓扑图5.2系统功能可以提供完整的网络媒体应用解决方案，实现视频直播、录制、广播、录像点播、多媒体点播以及音视频文件等功能，帮助用户迅速建立一套完整的网络音视频应用系统。5.2.1视频直播网络直

53、播应用在多种场合，如：卫星电视直播、视频会议直播、课堂直播、有线电视直播、展会及新闻发布会直播等等；同时这些直播资源，对我们来说也是比较宝贵的，需要同时把这些内容录制下来，以便给日后的学习、生活或工作带来方便。1. 采用分布式架构，采集、编码、转发、存储和管理灵活配置；2. 支持服务器集群方式运行以及自动负载均衡，能随着用户数增加而平滑扩容； 3. 支持单播、组播等多种分发方式，当接收直播时，先搜索组播数据以节省带宽； 4. 可随时插入多种字幕信息；也可随时发布文字通知； 5. 以互联网浏览方式实现中央控制管理，管理员不管何时何地，都可以远程登陆和管理，维护简便，端站免维护； 6. 支持多个现

54、场（异地）或多信号同时在线直播发布，具有多站采集、多级账号管理功能，负载能力强大，可平滑扩充，运行稳定可靠。7. 支持导播技术，客户能在直播的同时随时穿插其他场景，而客户端在接收导播的时不会间断接收更无黑场现象，并且支持对广电用户常用的线性播出方案。5.2.2多媒体文件直播多媒体文件的音频直播可将AVI、ASF、DAT、WMV、WMA、MP3、RM、RMVB、等媒体文件编码为MPEG-4数据流，视频编码我们可以选用MPEG-4、WMV7、WMV9音频可选用MP3、WMA、编码，编码同时可插入文字、图片信息，也可以只对音频部分编码，并上传给流媒体服务器，用来提供直播服务；5.2.3视频录播通过该

55、系统，可以随时把卫星电视节目、会议、领导讲话、教师讲课等音视频信息转播到任意的网络中去，实现网络上的任何一个终端用户都可以轻松点播节目；同时自动的把这些珍贵的音视频资源保存到流媒体服务中，供错过接收的用户点播、下载观看，最大程度的利用了这些资源。系统最大限度的实现了自动化和智能化。 1. 音视频的网络转播、录制、点播一体化完成，整个过程无需人工干预，体现了高度智能化与集成化；2. 自动把录制后的文件加入到流媒体库，供用户点播观看；3. 可设置服务器上缓存数天节目，供错过接收直播的用户点播或下载到本地观看；4. 提供节目自动更新功能，系统按照先进先出原则，循环使用硬盘进行节目录制。5. 交错录像

56、功能保证了观看节目的连续性；6. 提供多种录像模式，可以在默认录像规则的基础上随时进行人工干预，录制完整的节目。7. 自带独立的节目编辑工具，可以把对录制的节目进行合并、剪切、修复等功能，还可以把录制的文件转换成其它格式的多媒体文件。8. 支持批量下载功能，经过授权认证的用户可以批量选择服务器上缓存的节目，下载到本地电脑上。9. 支持客户端录制功能，授权的客户端可以在接收直播的同时进行录制，直接把接收到的直播内容录制成ASF格式的文件。 5.2.4 VOD视频点播1. 支持所有主流媒体格式(VCD,MP3,AVI,ASF,WMV,WMA,RM,RMVB等)的在线点播，支持文档课件（Doc,Xls,PPT,Flash,Bmp等）格式的点播；2. 点播响应时间在1秒钟