易捷智能录播系统解决方案Word下载.docx

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✧充分利用现有网络资源，实现精品课面向网络进行实时直播，实现远程视频教学

✧录制课件支持电影模式，录制后的单视频文件便于课件的上交

✧根据预设置课件版权信息、课程表信息能进行定时录制课件并保存

✧在录制系统运行过程中可随时进行暂停录制，对上课情况进行点评，点评完毕后可继续录制

✧拾音效果要真实自然、清晰度高；

音响声音要信噪比高、保真度高

3.方案设计

3.1.方案概述

易捷智能录播系统解决方案，整合了多路音视频、VGA屏幕录制、电子白板录制、编辑、直播、导播、点播等功能，突破了以往课件制作类软件用户界面繁琐、录制质量差、信息不完整、功能单一等弊端。

本方案包括课件录制、智能跟踪、智能导播、课堂直播、后期编辑、课件资源管理等六大功能模块，同时支持双高清视频源，能够帮助学校录制课件、通过网络同步直播课件、提供学生课后学习、复习，而且为后期老师听课评课，提供了很好的课件资源，并且解决了教学以及管理中的时间、空间、课件留存以及重复利用等实际问题。

课件录制系统可以非常简单、方便地把整个课堂情景实时录制下来，生成有音视频和电子文档的流媒体课件。

并且压缩率很高，能够实现动态的捕捉，自动生成文字索引。

教师智能跟踪系统以视频图像分析为基础，采用了模式识别分析算法，对视频监测区域实施行为检测，自动测算视频区域内特定对象的空间坐标，生成控制信号，控制录制摄像机的云台方位和焦距，实现对教师的自动跟踪。

学生站立识辨系统采用智能视频分析技术，使用专用摄像机替代红外线、超声波、发言器等传统方案，通过对视频图像的不间断、实时分析，精确定位起立回答问题的学生位置，并进行特写拍摄录制。

易捷智能导播系统可智能切换多路视频信号源，对教师和学生之间的教学互动场景进行实时切换。

具备多媒体数据实时切换与录播功能，实现了调音台、切换台、字幕机等功能。

易捷课堂直播系统通过IP网络，例如局域网、互联网、卫星网，将课堂内容直播出去，课堂内容包括音频、视频以及计算机屏幕内容，接收端通过IE浏览器即可收看直播课堂内容。

易捷课件后期编辑系统可以对基于课件录制系统生成的课件进行后期非线性编辑，能编辑主流的流媒体文件，插入字幕说明，对课件的屏幕数据进行任意修改，添加对应的索引，实现了课件屏幕、音频、视频、字幕的同步编辑与输出。

易捷课件资源管理系统可以对基于课件录制系统生成的课件进行管理和点播，还支持多种格式课件的管理如Real、VCD、DVD、flv、swf、mp4、Avi、Wmv、Mp3、Mov、Flash、PPT、Doc、Jpg、Exe、Pdf、Txt等，还可以实现教师教学质量评价及教学反馈。

3.2.系统总体部署图

说明：

教室分别安装2个高清摄像机，用于对教师进行全场景跟踪拍摄，学生站立识辨特写拍摄；

4个分析摄像头安装在教室的四个角落，对教学区域进行实时行为监测；

5个环境拾音器作吸顶安装，对整个教学场景进行拾音；

2个音箱用于扩音。

3.3.系统总体架构

3.4.系统音频架构

4.方案设计规范

4.1.设计原则

本方案总体设计的原则是为用户提供功能齐全、操作简便、安全稳定的现代化教学IT产品，系统总体的建设目标不仅要满足用户的需求，而且还以最优的系统组合、最便捷的操作、最经济的成本，为用户提供最佳的现代化交互教学设计方案。

课程资源管理平台采购项目的整体方案设计将遵循以下基本原则：

✧先进性：

先进的设计思想、网络结构、开发工具，市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品。

✧灵活性：

采用积木式模块组合和结构化设计，系统配置灵活，满足学校逐步到位的建设原则，使系统具有强大的可增长性和强壮性。

✧发展性：

系统规划设计满足用户发展在配置上的预留，满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。

✧可靠性：

整体系统软、硬件设备具有高可靠性，具备长期稳定工作的能力，可实现系统冗余功能，并具有防止其它操作行为对系统造成的破坏。

✧实用性：

方案设计符合国际相关标准和技术规范，并且容易使用、操作简便。

充分考虑利用各种资源，人机界面友好，能使用户最方便地实现各种功能。

✧开放性：

在满足安全可靠和实用的前提下，系统设计采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以利于系统的维护、扩展升级及良好的灵活性、兼容性和可移植性。

✧兼容性：

系统建设具有良好的兼容性，充分考虑系统向下、向上的兼容，将系统建设和现有的系统资源以及未来的系统规划充分结合。

4.2.设计标准

本方案技术环节统一依据以下国家标准设计：

✧IEC——国际电工委员会标准

✧ISO——国际标准化组织

✧GB/DL——中华人民共和国国家标准

✧CCC——中国产品强制认证标准

✧RoHS——电子信息产品污染控制管理办法

✧EIA/TIA568EIA/TIA569EIA/TIA-TSB36/40；

✧IEEE802.310BASE-T；

✧IEEE802.5TokenRing；

✧工业标准及国际商务建筑布线标准；

✧中有关集中监控的内容；

✧电网综[1997]472号文《通信电源、机房空调集中监控管理系统（暂行规定）》。

✧GBJ232-82《电气装置安装工程施工及验收规范:

第十七篇:

电气设备交接试验标准篇》[1983.5.]；

✧BG6510-85《30MHZ~1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统》；

✧GB84《通信网技术标准汇编》[1989.10.]；

✧GB50252-94《工业安装工程质量检验评定统一标准》[1994.12.]；

✧《IEC914-会议系统-电子及音频设备标准》；

✧《GYJ25-86厅堂扩音系统声学特征性指标》；

✧《安全防范工程程序与要求》GA/T75-1994；

✧《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-1994；

✧《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/T70-94；

✧《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-1992；

✧《电工电子产品基本环境试验规程总则》GB242；

✧《电工电子产品基本环境试验规程名词术语》GB2422；

✧《电工电子产品基本产品试验规程，低温试验方法》GB2423.l；

✧《电工电子产品基本环境试验规程，高温试验方法》GB2421.2；

✧《数据处理设备的安全》GB4943；

✧《LucentSYSTEM结构化布线系统设计总则》；

✧《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》；

✧《建筑与建筑群综合布线工程施工安装规范》；

✧《大屏幕系统招标文件》。

✧《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

✧《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95

✧《智能建筑设计规范》GB50045-95

✧《工业企业通讯设计规范》GBJ42-81

✧《工业企业通信接地设计规范》GBJ115-87

✧《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86

✧《厅堂扩声特性测量法》GB/T4959-1995

✧《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》GB/T14476-93

✧《歌舞厅扩声系统的声学特性指标与测量方法》WH0301-93

5.系统功能

5.1.系统概述

易捷智能录播系统以智能视频分析技术为核心，集多媒体技术、流媒体技术、自动控制技术、人工智能和模式识别技术于一体，实现课程的全自动、智能化录制。

通过收集教师授课视频，学生听课视频，授课电脑VGA信号，板书画面，授课现场音频信息，自动生成标准课件资源。

系统实现了在实时录制课堂情景的同时，通过课堂直播系统，让更多的学生通过互联网进行远程学习。

新晨易捷为用户提供了课程录制、直播、点播、编辑、管理的一系列应用解决方案，最终形成全自动、智能化地课程资源建设和应用管理平台。

5.2.课件录制系统

5.2.1.课件录制系统简介

课件录制系统通过采用先进的流媒体及自动化控制技术，实时记录教师教学讲解视频、音频、手写板书、授课计算机的VGA屏幕画面、多媒体课件、学生问答视频等信息，生成标准流媒体文件，以单画面电影模式或多画面资源模式形式，生成分类网络教学课件，同步实现在校园网或internet上视频直播，成为网上可实时直播、点播的学习资源，真实再现课堂教学的全过程。

系统结构组成说明：

✧视频采集部分，通过AV/BNC线将摄像机的视频信号接入到视频采集卡。

✧在录制服务器上安装课件实时录制系统，实时捕获教师、学生的音视频信息和屏幕信息，经过压缩处理后，生成三分屏模式、四分屏模式或单画面电影模式、画中画模式的课件。

5.2.2.课件录制系统示意图

5.2.3.课件录制系统性能特点

✧出色的计算机屏幕信息采集技术

能够将计算机屏幕内容，包括鼠标运动轨迹、电子白板内容等完全录制下来：

✓占用很少的CPU资源，不影响其他程序的运行；

✓压缩率很高，占用磁盘空间小；

✓屏幕捕获帧率可以达到30帧每秒。

✧自动生成知识点索引

根据教师的PPT文档、Word文档内容自动生成知识点索引，并可对索引做后期编辑。

文字索引给学生播放课件带来了很大的方便性，实现了选择性学习。

✧全实时采集与编码

实时采集教师的图像与声音，并进行实时压缩。

音视频部分采用MPEG4压缩算法（ASF/WMV格式），在同等质量情况下，文件占用磁盘空间小。

✧图像与声音的监视功能

在录制课件过程中，提供了图像以及声音的预览与监视功能，这样能够保证课件的录制效果，不会出现“静音课件”现象。

✧课件样式多样化

生成的课件既可以为三分屏模式、四分屏模式、画中画模式，也可以为单画面电影模式，满足用户多样化要求。

✧课件文件格式

生成课件视频部分为ASF格式文件，屏幕部分为ASF或VGA格式，采用ASF格式的优点是点播时无需安装任何客户端软件和插件，采用VGA（自主研发）格式的优点是课件非常小，图像质量没有任何损失。

✧资源多码流

生成的资源可以是多个码流的合体文件，在后期的使用过程中可以方便的按照带宽来进行智能的视频流传送。

文件在录制过程中可以设定为512K~2M（根据实际情况自行设定）的多码流合体文件，如果客户端为低带宽则传送512K，高带宽则传送2M，可根据客户端的网络带宽自行传送。

✧课件格式符合国际标准

生成的视频文件均为微软的标准MWV格式文件，通过WINDOWS系统自带的播放器即可播放文件，系统不仅提供的课件模式多，而且生成的视频文件格式与课件文件格式均为国际主流的格式，系统扩展性强，兼容性强。

✧远程协同控制

在录制过程中，电教老师通过远程控制就可以在录制端通过网络直接控制教师机的操作，当教师讲课过程中遇到问题时，能提供更方便的协助。

✧无人值守

系统能够定时录播和关闭系统，做到无人值守。

✧操作简单

对授课老师没有任何要求，授课老师不用改变以前的授课习惯，可实现一键录制；

对电教老师来说，只需要点击鼠标三次即可生成课件。

5.3.智能跟踪系统

5.3.1.教师智能跟踪系统

系统采用智能视频分析算法，结合人工智能和模式识别技术，自动测算教师的空间坐标生成控制信号，控制相应的录制摄像机，实现对教师全场景不间断自动跟踪。

✧系统示意图

✧教师跟踪

●自动锁定目标

通过智能视频分析算法，自动识别并锁定授课教师。

当有其他多人活动时，系统探测到多个人活动，能够自动锁定教师，跟踪效果不会受其他活动目标的影响。

●自动跟踪目标

通过实时视频图像分析，自动测算教师的当前位置，传输控制信号，驱动摄像机实现教师跟踪。

使用特有的摄像机控制技术，使得摄像机在跟踪过程中始终保持镜头的平滑，保证了拍摄画面的清晰流畅。

✧全场景不间断跟踪：

授课教师无需佩戴、操作任何设备，即可实现在整个录播教室进行全方位、自动化跟踪和定位，实现真正的智能化跟踪拍摄。

✧满足常态化教学要求：

录课过程不需要教师参与系统操作，不会影响教师的授课思路，不会干扰正常的课堂秩序，实现常态化教学要求。

✧抗干扰性强：

基于红外技术的产品，容易受光线、热光源等外在环境干扰；

基于超声技术的产品，容易受电磁、声音等因素干扰，而基于视频图像分析的智能跟踪系统不存在以上问题，抗干扰能力非常强。

✧部署简单：

在工程实施过程中，无需布设红外、超声等复杂的外围设备，只需布设普通摄像头，实施非常简单。

✧维护成本低：

使用普通摄像头替代红外线、超声波、发言器、感应器等外围设备，使用过程中不易损坏，后期维护成本比较低。

5.3.2.学生站立识辨系统

系统采用视频图像分析技术和模式识别技术，智能识辨场景中的站立学生，自动测算站立学生的空间坐标，通过控制线路将控制信息传送给学生摄像机的控制云台，从而实现学生的站立识辨。

✧学生定位

●自动识辩站立学生

通过实时视频图像分析，当教室里有学生起立发言时，系统能快速识别，自动测算站立学生的空间位置，传输控制信号，驱动学生摄像机拍摄站立学生特写镜头，实现学生定位。

●全景模式与特写模式切换

系统自动识辩学生场景，当无站立学生时，摄像机拍摄学生全景；

当有学生站立时，摄像机自动切换到特写模式，拍摄站立学生特写镜头。

学生站立识辨系统性能特点

✧全场景定位

学生无需佩戴或使用任何设备，即可实现对站立学生的智能识辨

✧满足常态化教学要求

录课过程中听课学生无需使用其他设备，不会干扰正常的课堂秩序，满足常态化教学要求

✧部署简单

布设简单，美观，只需安装普通摄像头

✧抗干扰性强

采用三维建模跟踪算法，完全不受光线，热光源，电磁，声音等外在环境的影响。

✧维护成本低

使用过程中不易损坏，维护成本低

5.3.3.云台控制系统

摇杆控制器属于易捷云台控制系统的手动控制工具之一，为方便用户灵活的对录课摄像机的云台进行控制操作。

摇杆控制器需要P2V程序和摇杆控制器配合使用。

✧P2V程序

摇杆控制器的支持程序，具体使用方法将在下文中介绍。

✧摇杆控制器

摇杆控制器如图所示，当前仅支持上述工作区部分的功能操作。

✧本设备安装配置工作由专业工程师进行操作，无需用户自行操作

✧请勿将摇杆控制器置于有水或潮湿的地方

✧请勿在超额定电压时使用设备

✧请勿使用强力清洁剂清洁设备，当灰尘较厚时，用中性清洁剂轻轻擦拭，并只限于外部清洁

✧为保证设备正常使用，请勿擅自拆装设备，也不可宁松螺丝或打开机盖

5.4.智能导播系统

5.4.1.智能导播系统简介

智能导播系统是一套具有多媒体数据（视频、音频、VGA、文本、图片等）实时切换与录播功能的系统软件，实现了调音台、切换台、字幕机等传统硬件录播系统的主要功能。

系统功能可以分为几部分：

✧输入

智能导播系统可以接收各种音视频信号源，包括：

音视频采集卡、网络服务器、文件、USB设置等等（建议将输入的格式和输出的格式进行统一）。

✧输出

●输出给投影机

●直接录制

●输出给HDMI采集卡

●视频信号输出给课件录制系统

●视频信号输出给直播服务器或者WindowsMediaService

✧导播

六路视频任何一路都可以切换成主播或者备播，切换方式有自动和手动两种。

5.4.2.智能导播系统示意图

5.4.3.智能导播系统性能特点

✧成本低廉：

智能导播系统为纯软件结构，相比硬件导播系统成本低廉，节省了特技台、调音台、字幕机、硬盘录像机等硬件成本。

✧支持多种输入信号源：

系统不仅支持模拟PAL、NTSC视频、HDMI高清数字视频、1394数字视频、VGA，还支持软件抓屏数据、网络流媒体数据、计算机视频数据、计算机视频文件、视频编码器IP数据。

系统最多支持六路输入信号源，每路信号源可由用户自行定义。

视频切换支持20余种特技效果，支持实时添加字幕、台标等。

✧支持多种输出形式：

可直接存储为WMV文件，推送给WindowsMediaServer进行网络直播，通过VGA/HDMI接口输出给第三方设备。

输出图像画质，用户可以任意定义，画面大小，最高可以达到1920*1080，最小可以为160*120，带宽最大可以达到20Mbps，最小可以为28.8Kbps

✧扩展性强：

用户可以根据自己的需要自行配置输入输出接口，跟上硬件的发展步伐，没有淘汰硬件的烦恼，极大的节省了硬件成本。

✧智能导播：

系统可以根据预先设定好的自动导播规则自动切换，可实现7*24小时无人值守的不间断运行。

✧鼠标点击跟踪：

用户只需点击视频图像上的人物，系统自动调整镜头与云台，以特写方式拍摄指定人物。

✧声音处理：

对各个通道的声音可采取三种处理办法：

1）主混音：

即只有通道处于播出状态时，这个通道的声音才被播出；

2）均衡混音：

即将各个通道的声音按照同样的比例进行混合播出；

3）主次混音：

也是采用混音的办法，只不过播出通道的音量要大些，其他通道的音量要小些。

用户可以根据实际需要，灵活选择声音处理办法。

5.5.课堂直播系统

5.4.1课堂直播系统简介

通过IP网络，例如局域网、互联网、卫星网，将课堂内容直播出去，课堂内容包括音频、视频以及计算机屏幕内容，接收端通过IE浏览器即可收看直播课堂内容。

在实时录制课堂情景的同时，通过课堂直播系统，让更多的学生通过互联网进行远程学习，这是课堂直播系统的主要功能。

课堂直播在将授课教师的声音视频直播出去的同时，屏幕流也一起直播出去，包括教师的形象、声音、多媒体演示、各种电子讲稿、计算机操作过程、鼠标轨迹、板书、动画、动态视频等，以及学生听课、回答问题的场景，自动生成网页和网络课件，通过IP网络，例如局域网、互联网、卫星网，将课堂内容直播出去，网络远端的师生通过IE浏览器可立即收看。

更加方便学生的学习。

直播主机可以放在学校的网络中心，直播主机上运行课堂直播系统软件，直播服务器从录制主机取得视频音频以及屏幕信息，并发送给用户，实现直播功能。

5.4.2课堂直播系统示意图

5.4.3课堂直播系统性能特点

✧动态屏幕直播

能够将计算机屏幕内容，包括讲稿、Flash动画、鼠标运动轨迹、电子白板等内容流畅的直播到客户端

✧直播图像与语音

实时直播教师的图像与声音，并保持与屏幕的同步性，直播的视频可以自适应带宽，适合于多种网络环境下的直播，即使在极小的网络环境下也能收看直播

✧基于Web的课堂直播

学生用InternetExplorer浏览器即可收看直播。

✧直播延时时间小

直播延时控制在1秒之内，国内首创。

解决了在其它校区或教室的听众与主讲教师之间交流的延时问题。

✧自动化程度高

服务器端自动化程度高，完成初始化后，无需其它操作，自动启动直播。

客户端自动化，无需任何操作，通过服务器端直接控制客户端收看直播。

5.6.课件后期编辑系统

5.6.1.课件后期编辑系统简介

课件后期编辑系统是对基于课件录制系统生成的课件进行后期非线性编辑，能编辑主流的流媒体文件，插入字幕说明，对课件的屏幕数据进行任意修改，添加对应的索引，实现了课件屏幕、音频、视频、字幕的同步编辑与输出。

5.6.2.课件后期编辑系统示意图

课件后期编辑系统由四个部分组成，分别是：

视音频窗口、VGA屏幕窗口、源文件、时间线。

✧视音频窗口：

主要用来监视可预览内容窗格中选中的音视频文件。

通过在向时间线添加视音文件之后预览文件，您可以查看文件中包含的内容。

✧VGA屏幕：

也就是授课教师的计算机屏幕区域。

包括：

鼠标运动轨迹、电子白板、动态视频等。

它通过增量算法来捕获计算机屏幕而形成的VGA流文件。

✧源文件：

1.音视频文件：

可以在源课件视频部分插入音视频文件（.asf、.avi、wmv、rm、.dat）。

例如：

片头、片尾、广告、花絮

2.音频文件：

在源课件添加背景音乐（wav、mp3、rma）

3.课件工程文件：

通过课件实时录制软件录制完成的课件，以.mpj扩展名的工程文件

4.VGA文件：

课件录制软件捕获教师屏幕生成的vga文件

5.PowerPoint文件：

微软Office软件

6.图片文件：

支持的图片文件包括（*.bmp、*.jbg、*.jpeg）

✧时间线：

用户界