東信同邦高清全自動錄播系統(tǒng)技術(shù)方案

　　系統(tǒng)設(shè)計

　　系統(tǒng)概述

　　東信同邦全自動錄播系統(tǒng)使用全硬件設(shè)計，搭建出包括直播、錄制、點播、課件編輯、后期導(dǎo)播、自動跟蹤和自動導(dǎo)播六大功能應(yīng)用組成的全自動錄播系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要完成教師、學(xué)生的視頻自動跟蹤采集，音頻智能采集，教師電腦屏幕截取，教師/學(xué)生視頻/計算機畫面智能導(dǎo)等功能。

　　錄播系統(tǒng)通過把這些采集到的信號進行整合，生成標準化的流媒體文件，在局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上進行直播或點播，為遠端用戶提供在線實時學(xué)習(xí)的平臺，以及把課件上傳至非線性編輯系統(tǒng)，完成精品課程的制作。

　　功能劃分包括：

　　設(shè)計思路

　　根據(jù)對需求分析，本系統(tǒng)必須同時具備直播、錄制、點播、編輯、自動跟蹤、自動導(dǎo)播等功能。為達到更好的效果，還必須擁有合理的設(shè)計聲場環(huán)境和燈光環(huán)境。此外，錄播系統(tǒng)需要做到高可靠性、高性價比、高易用性。

　　針對這些需求，東信同邦提出全自動錄播系統(tǒng)整體解決方案。該方案包含直播、錄制、點播、編輯、自動跟蹤、自動導(dǎo)播等功能。以實現(xiàn)方式靈活易用為原則，以錄播一體機為核心，使用純硬件的高清視頻編碼器采集視頻，搭載自動跟蹤和自動導(dǎo)播系統(tǒng)完成全自動精品課程錄制。

　　系統(tǒng)示意圖

　　系統(tǒng)拓撲圖

　　各個教室內(nèi)的所有設(shè)備置于多媒體講桌或機柜內(nèi)，通過交換機連接網(wǎng)絡(luò)，所有教室的視頻通過網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器，供內(nèi)網(wǎng)和觀摩室的用戶訪問。

　　觀摩室可以通過電腦將各個教室攝像機信號、錄播信號、設(shè)備狀態(tài)分別顯示，進行遠程監(jiān)控管理;可以結(jié)合教學(xué)觀摩需求，集中在觀摩室內(nèi)進行教學(xué)評估。

　　設(shè)備布局圖

　　錄播教室放置五支高清攝像機，教師畫面采用2個攝像機拍攝;學(xué)生畫面采用2個攝像機拍攝;分別拍攝老師和學(xué)生的全景及近景畫面，板書畫面采用1個攝像機專門拍攝，有效解決由于攝像機自動對焦產(chǎn)生的畫面拖尾、避免實時錄制對焦過程，同時有效解決鏡頭移動造成的不適感及畫面抖動，達到畫面切換平滑，保證拍攝視頻多角度多景別的從容實現(xiàn)。配置相對應(yīng)的錄播主機編碼五路攝像機采集視頻及老師用VGA、展臺等畫面，在主機內(nèi)完成存儲。導(dǎo)播智能生成單畫面電影視頻。電影模式與資源模式同時錄制，跟蹤采用圖像識別方式，定位老師及學(xué)生。配合多種不同的音頻采集策略，完成清晰的現(xiàn)場拾音。

　　系統(tǒng)特色

　　基于國際開放標準的高互聯(lián)性網(wǎng)絡(luò)視頻平臺

　　具備開放性API接口，能夠和多種排課系統(tǒng)互通信息，能夠和課程中心交換資源。

　　符合國際教育資源標準，支持Blackboard、Moodle，生成SCORM1.2標準課件包， 與LMS無縫連接。從而支持巨型資源應(yīng)用。

　　直接支持基于FLASH 10的直播、點播、錄制，無需安裝插件、支持跨平臺應(yīng)用(如Linux)、3G手機等。

　　高可擴展性， 讓用戶輕松的進行分層次建設(shè)，自由升級，大大保護用戶投資。

　　多種貼合教學(xué)業(yè)務(wù)的專業(yè)系統(tǒng)

　　側(cè)重教學(xué)評分的教學(xué)聽察課評估系統(tǒng)。

　　側(cè)重教師內(nèi)部培訓(xùn)的遠程數(shù)字微格督導(dǎo)系統(tǒng)。

　　針對大型監(jiān)控室及電子監(jiān)考的多分屏數(shù)字電視墻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　針對教學(xué)資源平衡的多班級教學(xué)交互系統(tǒng)、大規(guī)模課程直播系統(tǒng)。

　　針對于教學(xué)資源建設(shè)及國家精品課程建設(shè)的多模式課程資源生成及發(fā)布系統(tǒng)。

　　集中校園多媒體設(shè)備進行統(tǒng)一化管理的統(tǒng)一中控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

　　便于教師快速剪輯整理多路視頻資源的WEB在線課件編輯系統(tǒng)。

　　全硬件設(shè)計

　　高清晰

　　音視頻品質(zhì)遠高于傳統(tǒng)視頻采集卡及軟件壓縮方式。支持包括各種高清攝像機視頻(1080p/i)，VGA支持1920×1080全動態(tài)抓屏，真正達到30幀/秒。

　　網(wǎng)絡(luò)低帶寬占用，大大降低校園網(wǎng)絡(luò)負擔。

　　采用先進H.264視頻編碼算法中強度最高的High Profile方式，保持原有清晰度的情況下降低35~50%的網(wǎng)絡(luò)帶寬，同時也節(jié)省了35~50%磁盤存儲空間。支持雙流技術(shù)，從384K~2M可靈活配置，適合因特網(wǎng)傳輸。

　　高穩(wěn)定性

　　硬件產(chǎn)品在高等法院、部隊等高端行業(yè)有多年的廣泛應(yīng)用， 7×24小時全年不間斷運行。設(shè)備發(fā)熱量嚴格控制，無風扇設(shè)計。程序固化，對計算機病毒免疫，解決了工控機硬件方案的頑疾。

　　大大降低管理負擔。

　　與軟件方案相比，管理員不必進行重復(fù)的軟件安裝配置，無須煩心軟件兼容及計算機死機的諸多問題，大大降低工作負擔。同時，從宏觀上減少學(xué)校對于設(shè)備管理人員的開支。

　　綠色節(jié)能，大大降低長效使用成本。

　　核心設(shè)備整體功耗10W，是以工控機為核心的同類產(chǎn)品的1/20。

　　多樣化建設(shè)模式

　　每個功能、每個接口上力求做到可拆分，根據(jù)不同需求，增加或減少相應(yīng)模塊，在提供最為精準化解決方案的同時，也做到最具性價，節(jié)約資源。

　　高性價比

　　在整體提高系統(tǒng)軟硬件性能、功能的同時，我們大幅降低了用戶的建設(shè)成本，相對于傳統(tǒng)方案降低40%~60%。

　　東信同邦軟件平臺升級周期大致在18個月左右，客戶可免費進行同步升級。

　　硬件產(chǎn)品三年免費質(zhì)保。

　　功能應(yīng)用

　　直播

　　視頻直播功能采用B/S架構(gòu)，支持帶功能的播放器和Flash Player兩種播放模式，最高支持5路高清視頻在統(tǒng)一窗口下同步播放。用戶可根據(jù)需求進行全屏播放，還可以選擇電影模式或資源模式進行觀看，在資源模式下用戶可以更直觀的選擇需要觀看的畫面。同時還支持手動錄制、手/自動跟蹤切換、預(yù)置位設(shè)置/切換、攝像機控制等操作。

　　錄制

　　系統(tǒng)支持快速錄制和快速預(yù)約錄制兩種模式，支持多畫面資源模式和單畫面電影模式同時錄制。錄制時可以根據(jù)時長、日期、教師等相關(guān)信息進行預(yù)約錄制，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)約的時間就可以自動生成此課程的課件。用戶可以進行錄制暫停、停止、追加時間、撤銷、錄制信息檢索查詢等操作，整個過程快捷簡便。

　　點播

　　視頻點播功能采用B/S架構(gòu)，在播放時用戶可以隨意切換畫面和全屏，在點播界面右側(cè)可查看課程簡介。同時還可以對課程視頻進行下載。點播主頁的點播排行榜呈現(xiàn)熱門視頻列表，支持用戶通過標簽和時間對課件檢索查詢。

　　課件編輯

　　課件信息編輯

　　支持對已經(jīng)錄制完成的課件進行補充，如標簽、講師，課程簡介等。標簽方便用戶檢索，視頻簡介節(jié)省用戶選擇視頻的時間。同時還可以上傳圖片，將它設(shè)置為視頻片頭片尾，完善這個視頻課件。

　　WEB在線剪輯

　　系統(tǒng)提供了web在線視頻剪輯功能，方便用戶對視頻文件進行簡單的修改。在錄制完成后，教師根據(jù)教學(xué)情況，可以簡便靈活的對錄制的視頻文件進行合并、截斷、復(fù)制、粘貼、刪除和修改等編輯操作，從而得到完美的視頻資料。

　　采用遠程網(wǎng)絡(luò)非線性編輯技術(shù)，通過網(wǎng)頁即可在線剪輯課件、整理目錄，實現(xiàn)了課件錄制、編輯、發(fā)布和管理的一體化操作流程。

　　多軌道時間線信息組織方式能夠?qū)Υ鎯υ诜?wù)器上的多種講課素材(視頻、音頻、多媒體、講稿、目錄等)進行同步剪輯、一次性合成。

　　視頻軌道可以無級放大和縮小，對流媒體視頻的編輯可以精確到0.1秒。

　　后期導(dǎo)播

　　完全B/S架構(gòu)，不需要安裝任何軟件和客戶端就能同時在線編輯5路或以上1080P視頻。除了常規(guī)的視頻編輯，用戶還可以在課件的任意時間點加入文字和圖片的知識點索引，觀看者只需點擊每一個索引點就能跳轉(zhuǎn)到感興趣的知識點，提高學(xué)習(xí)效率。

　　界面操作簡潔易用，具有豐富的快捷鍵，快捷鍵操作與常規(guī)非編系統(tǒng)一致。

　　配合全自動錄播系統(tǒng)使用，全自動錄播系統(tǒng)的每一個自動切換節(jié)點都能導(dǎo)入到本系統(tǒng)，上課老師制作課件只需拖拽切換節(jié)點就能做出理想的課件。

　　編輯好的視頻文件能根據(jù)切換的時間節(jié)點生成相應(yīng)的記錄，再次編輯時自動導(dǎo)入記錄文件。

　　自動跟蹤

　　跟蹤攝像采用運動偵測、形狀匹配、色彩分析以及人臉識別等多種智能識別技術(shù)，確保跟蹤快速準確。當教師進行板書時，教師攝像機自動進行適當推進，清晰展現(xiàn)黑板字跡。當教師走動時，平滑鏡頭跟蹤。當學(xué)生回答問題時，切換學(xué)生特寫鏡頭。

　　支持自動跟蹤和手動跟蹤切換。預(yù)置位切換和攝像機推拉搖移只需要使用普通PC鍵盤，快捷輕松。

　　老師、學(xué)生無需佩戴或使用任何定位裝置，實現(xiàn)常態(tài)化教學(xué)。

　　教師板書、教師近景、教師全景、教師學(xué)生交互、學(xué)生特寫、學(xué)生全景等多種自動拍攝策略，全方位完美呈現(xiàn)整個授課過程。

　　自動導(dǎo)播

　　自動導(dǎo)播能預(yù)設(shè)和編輯各種切換策略。自動導(dǎo)播功能能在老師、授課電腦和學(xué)生之間根據(jù)上課的實際情況自動切換相應(yīng)畫面，切換為手動跟蹤時還可選擇預(yù)設(shè)位;同時用戶可以為輸出視頻設(shè)置片頭片尾，增加臺標和文字標注等。

　　可在任意一臺PC上進行手動和自動導(dǎo)播控制或接入導(dǎo)播操作控制臺進行控制，操作簡單方便。

　　具備多種直播和錄制模式，可生成單流單畫面、多流單畫面、多流多畫面等多種模式。

　　畫面切換自然流暢，具備淡入淡出等特效。

　　手動跟蹤10預(yù)置位預(yù)設(shè)確保跟蹤精準。

　　支持鼠標框選及點擊跟蹤。

　　支持專用搖桿及觸摸屏。