系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)概述

　　東信同邦全自動(dòng)錄播系統(tǒng)使用全硬件設(shè)計(jì)，搭建出包括直播、錄制、點(diǎn)播、課件編輯、后期導(dǎo)播、自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)導(dǎo)播六大功能應(yīng)用組成的全自動(dòng)錄播系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要完成教師、學(xué)生的視頻自動(dòng)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(jì)算機(jī)畫(huà)面智能導(dǎo)等功能。

　　錄播系統(tǒng)通過(guò)把這些采集到的信號(hào)進(jìn)行整合，生成標(biāo)準(zhǔn)化的流媒體文件，在局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行直播或點(diǎn)播，為遠(yuǎn)端用戶(hù)提供在線實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)的平臺(tái)，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(jì)思路

　　根據(jù)對(duì)需求分析，本系統(tǒng)必須同時(shí)具備直播、錄制、點(diǎn)播、編輯、自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)導(dǎo)播等功能。為達(dá)到更好的效果，還必須擁有合理的設(shè)計(jì)聲場(chǎng)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?xún)r(jià)比、高易用性。

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

　　系統(tǒng)示意圖

　　系統(tǒng)拓?fù)鋱D

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

　　觀摩室可以通過(guò)電腦將各個(gè)教室攝像機(jī)信號(hào)、錄播信號(hào)、設(shè)備狀態(tài)分別顯示，進(jìn)行遠(yuǎn)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(jìn)行教學(xué)評(píng)估。

　　設(shè)備布局圖

　　錄播教室放置五支高清攝像機(jī)，教師畫(huà)面采用2個(gè)攝像機(jī)拍攝;學(xué)生畫(huà)面采用2個(gè)攝像機(jī)拍攝;分別拍攝老師和學(xué)生的全景及近景畫(huà)面，板書(shū)畫(huà)面采用1個(gè)攝像機(jī)專(zhuān)門(mén)拍攝，有效解決由于攝像機(jī)自動(dòng)對(duì)焦產(chǎn)生的畫(huà)面拖尾、避免實(shí)時(shí)錄制對(duì)焦過(guò)程，同時(shí)有效解決鏡頭移動(dòng)造成的不適感及畫(huà)面抖動(dòng)，達(dá)到畫(huà)面切換平滑，保證拍攝視頻多角度多景別的從容實(shí)現(xiàn)。配置相對(duì)應(yīng)的錄播主機(jī)編碼五路攝像機(jī)采集視頻及老師用VGA、展臺(tái)等畫(huà)面，在主機(jī)內(nèi)完成存儲(chǔ)。導(dǎo)播智能生成單畫(huà)面電影視頻。電影模式與資源模式同時(shí)錄制，跟蹤采用圖像識(shí)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(chǎng)拾音。

　　系統(tǒng)特色

　　基于國(guó)際開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的高互聯(lián)性網(wǎng)絡(luò)視頻平臺(tái)

　　具備開(kāi)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(guó)際教育資源標(biāo)準(zhǔn)，支持Blackboard、Moodle，生成SCORM1.2標(biāo)準(zhǔn)課件包， 與LMS無(wú)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(diǎn)播、錄制，無(wú)需安裝插件、支持跨平臺(tái)應(yīng)用(如Linux)、3G手機(jī)等。

　　高可擴(kuò)展性， 讓用戶(hù)輕松的進(jìn)行分層次建設(shè)，自由升級(jí)，大大保護(hù)用戶(hù)投資。

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

　　側(cè)重教學(xué)評(píng)分的教學(xué)聽(tīng)察課評(píng)估系統(tǒng)。

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

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

　　針對(duì)于教學(xué)資源建設(shè)及國(guó)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(jìn)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(jì)

　　高清晰

　　音視頻品質(zhì)遠(yuǎn)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(jī)視頻(1080p/i)，VGA支持1920×1080全動(dòng)態(tài)抓屏，真正達(dá)到30幀/秒。

　　網(wǎng)絡(luò)低帶寬占用，大大降低校園網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。

　　采用先進(jìn)H.264視頻編碼算法中強(qiáng)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(shí)也節(jié)省了35~50%磁盤(pán)存儲(chǔ)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(duì)等高端行業(yè)有多年的廣泛應(yīng)用， 7×24小時(shí)全年不間斷運(yùn)行。設(shè)備發(fā)熱量嚴(yán)格控制，無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)。程序固化，對(duì)計(jì)算機(jī)病毒免疫，解決了工控機(jī)硬件方案的頑疾。

　　大大降低管理負(fù)擔(dān)。

　　與軟件方案相比，管理員不必進(jìn)行重復(fù)的軟件安裝配置，無(wú)須煩心軟件兼容及計(jì)算機(jī)死機(jī)的諸多問(wèn)題，大大降低工作負(fù)擔(dān)。同時(shí)，從宏觀上減少學(xué)校對(duì)于設(shè)備管理人員的開(kāi)支。

　　綠色節(jié)能，大大降低長(zhǎng)效使用成本。

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

　　多樣化建設(shè)模式

　　每個(gè)功能、每個(gè)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(zhǔn)化解決方案的同時(shí)，也做到最具性?xún)r(jià)，節(jié)約資源。

　　高性?xún)r(jià)比

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

　　東信同邦軟件平臺(tái)升級(jí)周期大致在18個(gè)月左右，客戶(hù)可免費(fèi)進(jìn)行同步升級(jí)。

　　硬件產(chǎn)品三年免費(fèi)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(hù)可根據(jù)需求進(jìn)行全屏播放，還可以選擇電影模式或資源模式進(jìn)行觀看，在資源模式下用戶(hù)可以更直觀的選擇需要觀看的畫(huà)面。同時(shí)還支持手動(dòng)錄制、手/自動(dòng)跟蹤切換、預(yù)置位設(shè)置/切換、攝像機(jī)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(huà)面資源模式和單畫(huà)面電影模式同時(shí)錄制。錄制時(shí)可以根據(jù)時(shí)長(zhǎng)、日期、教師等相關(guān)信息進(jìn)行預(yù)約錄制，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)約的時(shí)間就可以自動(dòng)生成此課程的課件。用戶(hù)可以進(jìn)行錄制暫停、停止、追加時(shí)間、撤銷(xiāo)、錄制信息檢索查詢(xún)等操作，整個(gè)過(guò)程快捷簡(jiǎn)便。

　　點(diǎn)播

　　視頻點(diǎn)播功能采用B/S架構(gòu)，在播放時(shí)用戶(hù)可以隨意切換畫(huà)面和全屏，在點(diǎn)播界面右側(cè)可查看課程簡(jiǎn)介。同時(shí)還可以對(duì)課程視頻進(jìn)行下載。點(diǎn)播主頁(yè)的點(diǎn)播排行榜呈現(xiàn)熱門(mén)視頻列表，支持用戶(hù)通過(guò)標(biāo)簽和時(shí)間對(duì)課件檢索查詢(xún)。

　　課件編輯

　　課件信息編輯

　　支持對(duì)已經(jīng)錄制完成的課件進(jìn)行補(bǔ)充，如標(biāo)簽、講師，課程簡(jiǎn)介等。標(biāo)簽方便用戶(hù)檢索，視頻簡(jiǎn)介節(jié)省用戶(hù)選擇視頻的時(shí)間。同時(shí)還可以上傳圖片，將它設(shè)置為視頻片頭片尾，完善這個(gè)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(hù)對(duì)視頻文件進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改。在錄制完成后，教師根據(jù)教學(xué)情況，可以簡(jiǎn)便靈活的對(duì)錄制的視頻文件進(jìn)行合并、截?cái)?、?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(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)非線性編輯技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)即可在線剪輯課件、整理目錄，實(shí)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(shí)間線信息組織方式能夠?qū)Υ鎯?chǔ)在服務(wù)器上的多種講課素材(視頻、音頻、多媒體、講稿、目錄等)進(jìn)行同步剪輯、一次性合成。

　　視頻軌道可以無(wú)級(jí)放大和縮小，對(duì)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(hù)端就能同時(shí)在線編輯5路或以上1080P視頻。除了常規(guī)的視頻編輯，用戶(hù)還可以在課件的任意時(shí)間點(diǎn)加入文字和圖片的知識(shí)點(diǎn)索引，觀看者只需點(diǎn)擊每一個(gè)索引點(diǎn)就能跳轉(zhuǎn)到感興趣的知識(shí)點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率。

　　界面操作簡(jiǎn)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(dòng)錄播系統(tǒng)使用，全自動(dòng)錄播系統(tǒng)的每一個(gè)自動(dòng)切換節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(shí)間節(jié)點(diǎn)生成相應(yīng)的記錄，再次編輯時(shí)自動(dòng)導(dǎo)入記錄文件。

　　自動(dòng)跟蹤

　　跟蹤攝像采用運(yùn)動(dòng)偵測(cè)、形狀匹配、色彩分析以及人臉識(shí)別等多種智能識(shí)別技術(shù)，確保跟蹤快速準(zhǔn)確。當(dāng)教師進(jìn)行板書(shū)時(shí)，教師攝像機(jī)自動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)推進(jìn)，清晰展現(xiàn)黑板字跡。當(dāng)教師走動(dòng)時(shí)，平滑鏡頭跟蹤。當(dāng)學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)，切換學(xué)生特寫(xiě)鏡頭。

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

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

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

　　自動(dòng)導(dǎo)播

　　自動(dòng)導(dǎo)播能預(yù)設(shè)和編輯各種切換策略。自動(dòng)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(shí)際情況自動(dòng)切換相應(yīng)畫(huà)面，切換為手動(dòng)跟蹤時(shí)還可選擇預(yù)設(shè)位;同時(shí)用戶(hù)可以為輸出視頻設(shè)置片頭片尾，增加臺(tái)標(biāo)和文字標(biāo)注等。

　　可在任意一臺(tái)PC上進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)導(dǎo)播控制或接入導(dǎo)播操作控制臺(tái)進(jìn)行控制，操作簡(jiǎn)單方便。

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

　　畫(huà)面切換自然流暢，具備淡入淡出等特效。

　　手動(dòng)跟蹤10預(yù)置位預(yù)設(shè)確保跟蹤精準(zhǔn)。

　　支持鼠標(biāo)框選及點(diǎn)擊跟蹤。

　　支持專(zhuān)用搖桿及觸摸屏。