第一章 方案背景

　　國家教育部為深入貫徹落實(shí)中央有關(guān)教育信息化的戰(zhàn)略部署，完成《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》確定的教育信息化目標(biāo)任務(wù)、全面深入推進(jìn)“十三五”教育信息化工作，在《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見》中明確了以下內(nèi)容：

　　(1)積極推動管理平臺與資源平臺的深入應(yīng)用與協(xié)同發(fā)展，不斷擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面，全面推進(jìn)“優(yōu)質(zhì)資源班班通”;

　　(2)繼續(xù)推進(jìn)“一師一優(yōu)課，一課一名師”活動，鼓勵(lì)教師利用信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)模式，推動形成“課堂用、經(jīng)常用、普遍用”的信息化教學(xué)新常態(tài)。

　　第二章 方案設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)介紹

　　錄播系統(tǒng)成為解決大批量教學(xué)資源專業(yè)制作的最有效工具。運(yùn)用常態(tài)化錄播系統(tǒng)的力量，在課堂常態(tài)化教學(xué)的同時(shí)就可以完成課堂的全過程實(shí)況拍攝，0人工投入也可以做出媲美專業(yè)攝像師的精品教學(xué)視頻。

　　常態(tài)化錄播系統(tǒng)憑借強(qiáng)大的圖像識別跟蹤技術(shù)，師生無須佩戴任何設(shè)備，可以按照授課邏輯自主對老師行為、學(xué)生行為、電腦畫面進(jìn)行跟蹤拍攝，并自動制成優(yōu)質(zhì)的教學(xué)視頻，真實(shí)記錄整個(gè)教學(xué)過程，給視頻觀看者置身真實(shí)授課現(xiàn)場的完美體驗(yàn)。支持網(wǎng)絡(luò)直播轉(zhuǎn)發(fā)功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聽課、觀摩。

　　圖表 1 常態(tài)化錄播教室效果圖

　　系統(tǒng)拓?fù)?/p>

　　標(biāo)準(zhǔn)錄播系統(tǒng)主要由錄播主機(jī)、視頻采集系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)、圖像跟蹤系統(tǒng)和智能導(dǎo)播系統(tǒng)組成。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖所示。

　　錄播主機(jī)支持接入2路3G-SDI、1路VGA和2路HDMI信號。高清圖像信號傳輸到錄播主機(jī)，經(jīng)導(dǎo)播控制平臺對各路圖像信號進(jìn)行自動/手動導(dǎo)播處理，實(shí)現(xiàn)高清圖像視頻的錄制。支持錄播主機(jī)直接環(huán)出錄制畫面進(jìn)行同步觀摩。

　　圖表 2 常態(tài)化錄播系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　視頻采集系統(tǒng)

　　構(gòu)建常態(tài)化錄播系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)的搭建，能智能實(shí)現(xiàn)課堂實(shí)況自動拍攝的功能，真實(shí)完整還原教師講解、學(xué)生聽課、提問等各個(gè)環(huán)節(jié)的授課情況。常態(tài)化教室構(gòu)建簡單，能將日常的教師授課高效優(yōu)質(zhì)錄制。

　　采用電子云鏡技術(shù)，通過兩臺400萬像素非云臺攝像機(jī)即可實(shí)現(xiàn)“教師特寫”、“教師全景”、“學(xué)生特寫”、“學(xué)生全景”和“授課電腦”五個(gè)場景畫面拍攝與錄制。每個(gè)拍攝畫面均為1080P高清畫質(zhì)，實(shí)現(xiàn)真正全高清錄制。輔助于“一線通”技術(shù)，大大優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、提高部署效率、減少故障節(jié)點(diǎn)。

　　圖表 3 電子云鏡技術(shù)示意圖

　　音頻處理系統(tǒng)

　　教師和學(xué)生的語音信號通過兩支全向型拾音話筒拾取。全向型拾音話筒，采用白色的吸頂設(shè)計(jì)，聲音明亮通透、細(xì)節(jié)豐富、層次感強(qiáng)，適用于錄播教室錄音。

　　無需額外配置調(diào)音臺、音頻處理器等設(shè)備，常態(tài)化錄播主機(jī)內(nèi)置數(shù)字音頻處理模塊，支持音量調(diào)節(jié)、自動混音、EQ均衡調(diào)節(jié)、回聲抑制、自動增益等功能。

　　最終所有的視、音頻均傳送到錄播主機(jī)中進(jìn)行編碼處理，錄制文件為標(biāo)準(zhǔn)MP4格式，保存在錄播主機(jī)中，支持后期再次編輯或上傳到平臺進(jìn)行點(diǎn)播。

　　圖像跟蹤系統(tǒng)

　　全自動跟蹤技術(shù)

　　整個(gè)跟蹤功能無需額外配置跟蹤主機(jī)和輔助定位攝像頭。常態(tài)化錄播系統(tǒng)解決方案采用先進(jìn)圖像智能識別跟蹤技術(shù)，通過攝像機(jī)進(jìn)行視頻采集的同時(shí)實(shí)現(xiàn)教師行為和學(xué)生行為的跟蹤信息捕捉。錄播主機(jī)內(nèi)置跟蹤功能，對攝像機(jī)采集的跟蹤信息進(jìn)行快速分析處理，實(shí)現(xiàn)畫面實(shí)時(shí)跟蹤切換。

　　基于電子云臺和圖像智能識別跟蹤技術(shù)，解決機(jī)械云臺導(dǎo)致切換畫面晃動、緩慢的困擾，能夠迅速鎖定跟蹤目標(biāo)，使整個(gè)跟蹤切換過程更加平穩(wěn)、切換過程畫面不會抖動。使教學(xué)錄播的全自動跟蹤模式得到進(jìn)一步的技術(shù)提升。

　　全自動跟蹤邏輯

　　老師跟蹤：實(shí)現(xiàn)老師特寫、全景切換跟蹤。

　　學(xué)生跟蹤：捕捉學(xué)生行為，當(dāng)學(xué)生起立回答問題時(shí)，自動檢測并切換到學(xué)生畫面。

　　跟蹤邏輯：當(dāng)教師站立不走動時(shí)為特寫畫面;當(dāng)教師在講臺區(qū)域走動講解時(shí)為教師區(qū)域全景畫面;學(xué)生起立發(fā)言時(shí)，首先切換到學(xué)生去區(qū)域全景畫面，再過渡到發(fā)言學(xué)生的特寫畫面。當(dāng)多個(gè)學(xué)生同時(shí)起立時(shí)則切換為學(xué)生全景畫面;當(dāng)教師進(jìn)行PPT課件講解時(shí)，跟蹤系統(tǒng)應(yīng)自動檢測并觸發(fā)，錄制畫面切換到電腦畫面。

　　智能導(dǎo)播系統(tǒng)

　　為方便導(dǎo)播人員進(jìn)行導(dǎo)播管理控制，錄播主機(jī)內(nèi)嵌導(dǎo)播管理系統(tǒng)，提供滿足課程錄制功能的導(dǎo)播操作平臺。PC導(dǎo)播平臺基于B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，支持使用IE、360、chrome等瀏覽器通過網(wǎng)絡(luò)直接訪問導(dǎo)播平臺，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程導(dǎo)播。

　　導(dǎo)播平臺具有完善的錄課導(dǎo)播功能，包括畫面切換、場景布局、攝像機(jī)控制、添加LOGO與字幕、音量調(diào)節(jié)等功能。

　　支持EPTZ電子云臺功能，通過軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)對非云臺攝像機(jī)特寫畫面的電子云臺控制、數(shù)字變焦功能。

　　支持基于IOS系統(tǒng)的IPAD移動導(dǎo)播功能，提供自主研發(fā)的移動導(dǎo)播APP應(yīng)用服務(wù)。

　　圖表 4導(dǎo)播系統(tǒng)

　　直播與資源共享

　　常態(tài)化錄播系統(tǒng)支持標(biāo)準(zhǔn)RTMP視頻傳輸協(xié)議，支持與資源平臺進(jìn)行無縫對接，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)視頻資源基于局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的大范圍共享。支持基于資源平臺和第三方系統(tǒng)平臺的直播與推送功能，實(shí)現(xiàn)教學(xué)觀摩、大規(guī)模公開課等直播服務(wù)應(yīng)用。

　　第三章 方案特色與優(yōu)勢

　　領(lǐng)先的錄播技術(shù)

　　軟硬件全嵌入式設(shè)計(jì)，擁有多項(xiàng)技術(shù)自主知識產(chǎn)權(quán)，精巧的機(jī)身設(shè)計(jì)。高集成度，八合一錄播主機(jī)，單板卡集成視頻編碼、實(shí)時(shí)導(dǎo)播、同步錄制、音頻處理、圖像跟蹤、電子云鏡、網(wǎng)絡(luò)直播、在線點(diǎn)播等功能。

　　雙攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)五場景

　　非簡單的雙目攝像機(jī)，采用電子云鏡技術(shù)，兩個(gè)400萬像素非云臺高清攝像機(jī)完成“教師特寫”、“教師全景”、“學(xué)生特寫”、“學(xué)生全景”和“授課電腦”五個(gè)場景畫面拍攝錄制。采用專業(yè)會議全向話筒實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)聲音采集。基于H.264 highprofile和AAC音視頻編碼技術(shù)，高質(zhì)量的聲畫同步錄制，1080P高清畫質(zhì)視頻輸出。

　　智能圖像跟蹤技術(shù)

　　全自動跟蹤拍攝?；陔娮釉婆_和圖像智能識別跟蹤技術(shù)，解決機(jī)械云臺導(dǎo)致切換畫面晃動、緩慢的困擾，能夠迅速鎖定跟蹤目標(biāo)，使整個(gè)跟蹤切換過程更加平穩(wěn)、切換過程畫面不會抖動。使教學(xué)錄播的全自動跟蹤模式得到進(jìn)一步的技術(shù)提升。

　　專業(yè)音頻處理技術(shù)

　　常態(tài)化錄播主機(jī)內(nèi)置數(shù)字音頻處理模塊，支持音量調(diào)節(jié)、自動混音、EQ均衡調(diào)節(jié)、回聲抑制、自動增益等功能。

　　“一線通”傳輸技術(shù)

　　支持一線通功能，常態(tài)化錄播主機(jī)與高清攝像機(jī)之間，僅通過一根標(biāo)準(zhǔn)SDI線纜即可實(shí)現(xiàn)圖像信號，控制信號，供電同傳。優(yōu)化傳輸系統(tǒng)、提高部署效率、減少故障節(jié)點(diǎn)。

　　強(qiáng)大的可擴(kuò)展性

　　強(qiáng)大的系統(tǒng)擴(kuò)展性，支持通過軟件升級擴(kuò)展基于國際標(biāo)準(zhǔn)H.323、SIP協(xié)議的互動功能，實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動教學(xué)教研應(yīng)用。

　　第四章 方案清單