智能录播教室
随着启动精品课程的建设,全自动录播系统在校园中的应用也更加普遍。为了实现的信息化手段,将教师课件、课堂实况按照授课进度录制完成后供广大师生、教研人员观摩学习,实现教学现场、立体化的直播、录制、编辑和点播,制作出符合国家精品课程的教学课件和实时自动构建校本资源库。
设计思路
根据对需求分析,本系统必须同时具备直播、录制、点播、编辑、自动跟踪、自动导播等功能。为达到更好的效果,还必须拥有合理的设计声场环境和灯光环境。此外,录播系统需要做到高可靠性、高性价比、高易用性。针对这些需求提出全自动录播系统整体解决方案。该方案包含直播、录制、点播、编辑、自动跟踪、自动导播等功能。以实现方式灵活易用为原则,以录播一体机为核心,使用纯硬件的高清视频编码器采集视频,搭载自动跟踪和自动导播系统完成全自动精品课程录制。
系统示意图
设备布局图

本方案是常用的、经济型的方案,满足精品课堂课件录像需求的录播教室3+1方案,三路高清视频、一路VGA/DVI/HDMI,教师两台自动跟踪摄像和学生自动跟踪一台高清摄像机,一路VGA/DVI/HDMI课件采集,共三台高清摄像机一路课件采集完成录播工作。配置相对应的录播主机编码三路摄像机采集视频及老师用VGA、展台等画面,在主机内完成存储。导播智能生成单画面电影视频。电影模式与资源模式同时录制,跟踪采用图像识别方式,定位老师及学生。配合多种不同的音频采集策略,完成清晰的现场拾音。
系统主要设备组成
录播服务器 1台
高清云台摄像机 3台
辅助定位摄像机 3台
混音器 1台
录播吊装麦+吊杆 6套
智能控制面板导播键盘 1个
音、视频资源管理平台/服务器(可选) 1套
辅材(航空机柜(可选)、75-5视频线、VGA线、音频线、AV线、接头等)
主要功能 | 详细参数 |
录播服务器 | 为了便于维护使用,要求录播服务器一体化设计,一台录播服务器集成了高清视频采集、VGA/DVI/HDMI课件采集、自动跟踪、自动导播、电景录像、资源录像、直播、互动授课、VGA输出。 - 视频采集:广播级视频采集,支持八通道扩展,三路HD-SDI高清视频输入,一路DVI/VGA/HDMI/YPbPr高清输入(用于电子板板信号)。
- 双路DVI/VGA/HDMI输出(用于校园有线电视或视频会议终端等输入)。
- 四路定位摄像机采集。
- 四路以上RS-232串口,支持VISCA控制。
- 一键复原功能。
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视频源采集 与视频拼接、叠加 | - 视频源可以是教师课件演讲VGA,也可是SDI等摄像机信息,还可以是图片、MP4媒体文件。
- 系统支持八通道高清视频源:八通道SDI与DVI/VGA/HDMI/YPbPr高清输入,任意一个通道可做高清软拼接和叠加高清视频画面、抠像画面、媒体文件播放、图片播放。要求有通道序号、通道名设置。
- 视频拼接与叠加:支持课件与视频、视频与视频等任意源拼接与叠加,生成单流多画面视频流,采用软件实现无需硬件支持,代替硬件拼接与切换台。
- 分辨率:支持1080i/60fps 1080i/50fps 1080P/30fps、720P/60fps(50fps、30fps)、720×576/25fps 自适应。
- 通道数:8路
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音频采集 | 音频输入:SDI/HDMI/Line-In 音频采样率:16位,48000Hz |
音视频录制 | - 视频编码:标准H.264
- 音频编码:AAC
- 录像格式:MP4、ASF、FLV、TS、WMV、AVI可选
- 录像质量: 分辨率:支持1080P/30fps、720P/60fps、720P/30fps,720×576/25fps可选。录像码流可设置。
- 支持八资源和一导播同时录像。
- 录像控制:支持一键启动、暂停、停止节目录制;暂停后重新恢复录制时,不产生新文件
- 片头/片尾:支持添加片头、片尾,支持图片格式和视频格式。
- 音视频录制自动修复,当录制过程中发生断电等事件时,正在录制的视频不会丢失且能自动修复播放。
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虚拟演播 | - 支持通道抠像功能。
- 前景和背景可以是通道视频源、MP4媒体文件、图片等。
- 支持红、绿、兰(RGB)和RGB混合色抠像。
- 具有阀值、透明度调节。
- 具有前景X/Y坐标位置分别调整功能;具有X/Y单向放大功能;具有X/Y等比放大功能。
- 同时支持两通道抠像。
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智能调音台 | - 支持八个音轨调音、一个主输出调音。
- 支持随动声音切换,即通道切换,声音随通道自动切换。
- 支持任意通道声音混音,支持混音源调整混音比例。
- 支持视频叠加、拼接通道智能混音。
- 支持混音延时修正。
- 支持可用音源自动识别。
- 支持通道音源。
- 支持自动增益、降噪功能
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导播 | - 导播模式:手动/半自动/自动双模式。
- 支持讲台单机位、双机位、多机位跟踪导播,多机位跟踪导播用户可编程。
- 支持学生单机位、双机位跟踪导播。
- 支持教师三种机位跟踪导播与学生两种跟踪导播任意组合,生成自动导播系统。
- 支持网络中控导播:教师通过IP网络进行控制录播系统,具备录像与直播开始、暂停、继续、停止,通道切换等功能。
- 专用导播键盘:支持外接专用导播键盘
- 校标:支持JPG、PNG格式校标(支持五位置校标或图像字幕)
- 字幕:支持图片字幕和文本字幕(支持文本导入)
- 录像时间:支持录像时长显示
- 支持十六种
- 导播路数:支持8路导播
- 支持VGA+教师+学生单流三画面互动,支持教师+学生单流双画面互动。
- 支持自动导播内容组合选择。
- 教师、学生延时导播切换。
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自动定位跟踪 | 可视化自动定位跟踪:要自动导播的同时,看到讲台和学生的定位情况。 老师自动跟踪: - 采用算法:智能图像分析算法、老师无需佩戴任何辅助设备,真正做到常态化
- 跟踪模式与定位:点定位、区域定位、立体定位、移动侦测。
- 图像跟踪与切换智能识别调度:自动识别摄像机机位,自动调度。
- 跟踪切换方式可编程:可根据不同老师的授课行为习惯,进行编程,实现个性化跟踪策略。
- 同时支持教师单机位随动跟踪、双机位切景与随动跟踪、多机位画面切换跟踪。
- 在无需板书定位摄像机时,支持板书特写。
- 支持单机位跟踪、双机位跟踪、多机位跟踪模式。
学生自动跟踪: 图像分析与人脸识别 1、采用双目定位图像分析算法 2、自动捕捉单人站起、坐下,单人到多人,多人到单人等课堂场景。 3、人脸自动识别,避免光线变化误报。 4、自动跟踪教师下讲台后,在学生区走动跟踪。 5、支持手动导播时,点图智能自动定位功能。 6、支持单机位跟踪、双机位跟踪 其它: 1、系统支持专业云台及广播级摄像机; |
课件采集与侦测 | - 支持一通道以上DVI/VGA/HDMI投影、PC、电子白板等课件演讲采集
- 智能识别控制:
1)自动识别内容变化、光标、鼠标行为。 2)鼠标移动,不侦测切换。 3)内容变化,进行侦测切换采集 4)当进内容内容变化切换到课件演讲时,自动识别内容变化、光标、鼠标行为,其中正在课件演讲时,鼠标和内容变化为有效演讲状态,光标闪烁为无效演讲状态。 5)支持工具栏侦测屏蔽,避免网络连接或其它活动图标误报。 |
、字幕、台标、片头片尾 | :四类共十六种视频画面特技效果 字幕:导播视频字幕叠加。 台标:至少支持五个台标、校标、内容图片叠加,位置可调。 片头片尾:片头片尾自动拼接、手动拼接。 |
直播与推送 | - 流媒体协议:采用标准RTMP协议、HLS视频流、RTSP流,同时支持WINDOWS、android、IOS,跨OS平台WEB无插件直播。
- 内建服务:录播软件内建WEB服务器与流媒体服务器
- 单机直播:支持单机直播。
- 单机直播的同时,支持向FMS、MMS等直播服务器推送直播流。
- 网页收看:支持网页收看直播,客户机无需安装任何插件。
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点播、直播与课件管理 | 内建课件点播、课件管理,支持单机版和校园版,支持与排课连动,对录播教室进行授课排课分配后,自动生成直播列表,列表分当时直播时段及未来直播,自动排列;同时支持windows、android、iOS系统,实现PC、平板电脑、手机等观看直播,直播系统自动识别观看终端的操作系统平台,无须用户选择。 - 用户管理系统:教师用户与学生用户以及系统管理员,不同的用户权限不同。
- 后台管理系统:分课件管理、排课、直播管理
- 直播系统:实时直播各录播教室授课实况
- 点播系统:供学生、教师点播课件,点播形式有三流、单流,可附带知识点,同时支持windows、android、iOS系统,实现PC、平板电脑、手机等点播,自动识别点播终端的操作系统平台,无须用户选择。课件分年级、科目两大类,各类细分章节,用户方便地进行查询所需课件,且可进行准确的关键字查询。
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互动授课 | 无缝嵌入互动授课系统,在录播的过程中,同时支持与远程教室互动,进行互动授课: - 支持与远识听课教室进行音视频互动和数据协同
- 支持同时与多个远程听课教室和学生互动。
- 支持多点互动。
- 多方画面,有八种模式,任音拼屏,主次分明。
- 支持远程语音激励发言、举手发言等
- 支持网真模式多分屏显示,屏显内容可订制。
- 授课系统同时支持白析、演讲等互动功能。
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导播VGA独立输出 | 支持PGM播出画面在第二屏播出,投放到投影等显示设备,输出到第三方视频终端(例如视频会议主机)。 |
一键录播 | 系统具备一键输出功能,一建控选中的制电影录像、资源录像、直播、第二屏输出、互动授课等。 同时支持各种输出单独控制。 |
主界面 | 16:9 |