全自动精品版录播系统方案

本方案概述为解决学校的优质教学资源的共建共享,推进基于课程的互动教学、课程内容建设。通过建设网络教学实时录播系统,完善课程建设过程性评估与教学质量监督管理、精品课程评估,减轻教师课程建设强度,加强师生互动交流,倡导自主学习,培养创新型人才。

一、方案概述

为解决学校的优质教学资源的共建共享,推进基于课程的互动教学、课程内容建设。通过建设网络教学实时录播系统,完善课程建设过程性评估与教学质量监督管理、精品课程评估,减轻教师课程建设强度,加强师生互动交流,倡导自主学习,培养创新型人才。

随着教育信息化和信息智能化的发展,网络教学实时录播系统已成为现代化教育视频建设的重要组成部分。学校录播系统建设充分利用现有资源使其不仅具有视频互动功能,还具有召开大型会议、远程培训、远程视频呈现、远程调度、重要事项报告等功能。系统能够实现平滑扩容和升级。

群盼互动智能录播系统集流媒体传输技术、网络技术、声音降噪技术,视频防抖技术、视频压缩技术、多媒体技术于一体的先进录播系统。遵循TCP/IP标准,构成支持网络广播、直播、存储、后期编辑等多种功能的高集成度的专业录播系统。一台1U录播主机可实现智能导播、课程录制、课堂直播等功能。我公司采用稳定的产品、先进的技术zui大限度地满足用户需求,大大节省人力、物力,显著降低学校信息化建设成本,进一步助力数字化资源建设与共享。

二、设计理念

传统录播经常会遇到一些问题,多间教室同时进行老师、学生的全自动跟踪摄像过程无法实现。在录制现场需要专门的人员录制,增加了录课成本。由于原先的集控式录播系统肩负着对多个教室的录播和管理,建设成本昂贵。并将各个教室端的多路视频源、VGA源采集传输到控制服务器中,形成多个单路的视频文件,再由后期进行合成和编辑,增加用户工作负担。

群盼互动智能录播产品正是以《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》为纲要开发的一套面向教育系统精品课程建设、微格教学建设、慕课教学建设、远程互动教学建设等重要教学环节的录播设备。能满足教学常态化的前提下,生成教学实况录像,记录教师在整个教学过程中的授课情况,实现教师互动授课、PPT课件等多路音视频信号的采集,系统内置自动跟踪、录制、直播、点播等功能模块,并zui终将所有的音视频画面合成具有极高的再利用价值的教育视频文件,供广大师生及教研管理者课后点播观研、网上共享。

三、设计原则

²  前瞻性:超薄机身一体化硬件设计,易用易维护的嵌入式设计理念,独特的双显卡配置,保证系统先进性。

²  便携性:体积小巧、携带方便,随时随地满足录播需求,对室内外活动进行录制直播。

²  易用性:直观的操作界面,简单的操作方法,非专业人士仅需简单培训即可快速上手。 

²  先进性:录制生成的课件可支持Ipad、Iphone、Andriod等移动终端播放,满足学生移动学习的需求,大大提高实际学习成效。

²  高集成:集视频切换、屏幕采集、视频录制,课堂直播等功能于一身,设备高集成化设计,安装调试简单、减少设备间的数据延迟。


全自动精品版录播系统示意图,如图2-1所示。

无线录播,手术示教,远程会诊,智慧教育

图2-1


二、全自动精品版录播系统设备分布图

全自动精品版录播系统产品在教室内分布位置如图2-2所示。

无线录播,手术示教,远程会诊,智慧教育


图2-2

三、全自动精品版录播各子系统功能

(一)图像识别智能跟踪系统

图像识别智能跟踪系统采用智能图像分析算法。教师采用业界ling先的人脸识别跟踪算法,教师无需佩戴任何辅助设备便可精确跟踪教师的行为动作,真正做到常态化;学生采用业界ling先的人体行为识别图像算法,根据学生行为智能判断学生起立动作,并给相应的全景与特写。系统自动对人物、场景完成推拉、特写等拍摄动作,跟踪过程无缝切换且覆盖所有区域,不受光线的干扰和影响。

1.教师图像智能跟踪系统

一体化教师跟踪摄像机集高清全景摄像机和高清跟踪摄像机于一体,安装于教室后方,覆盖整个讲台区域。可在讲台区域设置有效跟踪区域,当教师在讲台的有效工作区域内活动时,系统根据人体检测及锁定跟踪技术自动识别教师位置并发出对教师进行跟踪拍摄的控制命令。如图2-3所示。

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图2-3

2.学生图像分析定位系统

一体化学生定位摄像机安装黑板的中轴线位置,覆盖整个学生区域。学生智能定位摄像机根据人体行为识别技术识别检测单人或多人起立和坐下动作并发出对学生进行定位拍摄的控制命令。如图2-4所示。

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图2-4

(二)音频拾取及声音处理系统

音频系统通过专业吊麦实时拾取教师授课时的语音信号和学生上课时回答问题或讨论的语音信号,并通过输入到音频处理器中经过声音降噪处理,使录播主机录制的视频文件和音频同步wan美输出,达到唇舌同步的效果。

(三)录播中心子系统

1.直播模块

系统内置WEB服务器和流媒体服务器,支持录播主机本地直播无需外加服务器也支持系统通过网络进行远程直播,也可进行外网直播、直播方式多样。系统支持FireFox,IE,Chrome等浏览器直播功能,支持windows player、VLC和其他播放器直播功能;同时也支持IOS或Android系统手机、平板电脑等移动设备直播功能。

系统支持全高清 1080P@60视频信号,VGA信号采集支持高达1920*1440@60的输入信号处理能力。视频编码格式为H.264/MPEG-4(符合教育部视频公开课标准【教高司函(2011)105号】)

系统支持P2P模式,满足多用户直播观看且无数量限制。

2.导播模块

群盼智能导播系统平台内嵌于录播主机中。导播界面内容丰富、功能简洁明了、按键易懂易操作,集导播切换、云台控制、音频调整、导播监视、添加te效、字幕、磁盘管理等功能操作于一个界面显示。

3.点播模块

课程建设的最终目的是建设精品资源库,使更多的人共享精品资源并从中获益。共享资源的途径是建立精品课堂资源播放中心;群盼录播系统在老师上课时通过摄像采集教室场景画和课件录制系统将课堂内容录制成精品课件,供网络用户随时随地进行点播观看,或从录播主机上传至视频资源管理服务器,自动生成播放列表,实现课程类别组织管理、课件添加、删除等多种功能,可按照多级目录进行分类以便用户点播。

4.录制模块

系统自带海量硬盘,可存储大量流媒体文件。系统通过编码和转换生成标准MP4文件格式并保存。同时系统可根据IP地址和路径自动上传。系统支持“电影模式”和“资源模式”同时录制。支持单流多画面录制和多流多画面录制,多流多画面模式录制的每一路视频可单独完整的保存,为后期编辑提供全面的资源素材。

5.交互交流模块

系统支持点对点的相互交流功能。远端解码支持高达1080P@30的分辨率。

6.流媒体编辑模块

系统支持添加片头﹑片尾功能。在录制前,中,后均可添加,后期制作阶段也可添加。视频界面可zui多设置8个预设台标,支持LOGO、字幕、角标、教师信息和时间等附加信息的自定义设置。系统支持后期剪辑、整合和码流的重置。

7.资源管理模块

在高教系统中,录播系统通过学校搭建的教学资源管理平台对前端系统上传的视频资源进行分类管理。具有课件管理、资源管理、课表管理、直播管理、点播管理、系统管理、用户管理等多种模块,界面内容丰富,可支持大量用户学习,下载。

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