全自動高清交互式教學系統(tǒng)

2015

黑龍江威速科技有限公司

威速科技

VSTechnology

目錄

-1JL.-1—.

一.刖舌............................................................................................4

二.項目背景.............................................................5

2.1應用背景...........................................................5

2.2設計原則...........................................................6

2.3應用目標...........................................................7

三.智能演錄播系統(tǒng)........................................................8

3.1系統(tǒng)構成...........................................................8

3.2實時錄播工作站.....................................................9

3.3智能導錄播應用....................................................10

3.3.1切換電影錄播模式............................................10

3.3.2微格拼接錄播模式............................................11

3.4老師自動跟蹤系統(tǒng)..................................................11

3.5學生自動跟蹤定位系統(tǒng)..............................................13

3.6VGA采集和智能切換限制.............................................16

3.7手動/半自動模式攝像機云臺限制....................................16

3.8智能多碼流同步直播和存儲..........................................17

3.9IP遠程錄播限制.功能................................................17

3.10演講臺一鍵式錄播限制功能.........................................17

3.11自動上傳和生成點播資源...........................................18

3.12課件視頻后期編輯.................................................18

3.13數(shù)字導播臺.......................................................18

3.14采錄編播系統(tǒng).....................................................19

3.14.1應用目標....................................................19

3.14.2系統(tǒng)構成....................................................19

3.14.3采錄編播一體軟件............................................19

3.14.4虛擬演播系統(tǒng)................................................20

3.14.5多碼流同步直播和存儲.......................................21

3.15微課制播系統(tǒng)....................................................22

3.15.1微課的意義.................................................22

3.15.2系統(tǒng)簡介....................................................22

3.15.3系統(tǒng)功能....................................................23

3.15.4系統(tǒng)特點....................................................23

四.互動教學系統(tǒng).........................................................25

4.1網(wǎng)絡要求..........................................................25

4.2互動拓撲圖........................................................26

4.3主教室............................................................26

4.4分教室............................................................26

4.5中心機房..........................................................27

4.6資源點播平臺......................................................27

五.流媒體資源綜合應用管理...............................................28

5.1系統(tǒng)方案...........................................................28

5.1.1訊通系統(tǒng)組成28

5.1.2系統(tǒng)拓撲圖..29

5.2系統(tǒng)功能............29

5.2.1視頻直播.......29

5.2.2多媒體文件直播..30

5.2.3視頻錄播.......30

5.2.4VOD視頻點播....31

5.2.5屏幕廣播.......31

5.2.6視頻下載.......31

5.3系統(tǒng)性能特點........32

5.3.1視頻直播...........32

5.3.2VOD視頻點播.......32

5.3.3視音頻資源管理.....33

5.3.4系統(tǒng)管理..........33

六產(chǎn)品優(yōu)勢...............34

七售后服務承諾...........37

八項目培訓支配...........38

九產(chǎn)品教化行業(yè)部分用戶39

十附件一：配置清單.......41

一.前言

黑龍江威速科技有限公司依據(jù)學校的實際應用需求，幫助學校建設好用的多媒體

高清精品示范教學智能錄播教室及遠程互動教學系統(tǒng)。威速科技可以實現(xiàn)在學校現(xiàn)有

多媒體教室基礎上建立功能強大的演錄播教室及教學資源點播平臺，它可便利地將學

校各類老師在演錄播教室環(huán)境下授課現(xiàn)場的視頻、音頻、板書和授課PPT等信息自動

錄制成一個完全同步的、完整的多媒體課件。同時教化局的領導/專家、其他學校的老

師和學生可以通過視頻互動軟件進行遠程互動溝通、在線點評，或利用電視機、電腦、

手機、PAD等智能終端設備，實現(xiàn)在線直播觀摩和鍥后點播。

本方案全面考慮系統(tǒng)的兼容性，與現(xiàn)有數(shù)字校內(nèi)平臺實現(xiàn)無縫對接。同時為后期

系統(tǒng)擴容、功能升級預留接口，實現(xiàn)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一發(fā)布的多媒體互動教學平臺。

二.項目背景

2.1應用背景

教化部在2012年5號文件發(fā)布了《教化信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》，《規(guī)

劃》提出：到2020年，全面完成《教化規(guī)劃綱要》所提出的教化信息化目標任務，形

成與國家教化現(xiàn)代化發(fā)展目標相適應的教化信息化體系，基本建成人人可享有優(yōu)質(zhì)教

化資源的信息化學習環(huán)境，基本形成學習型社會的信息化支撐服務體系，教化管理信

息化水平顯著提高，信息技術與教化融合發(fā)展的水平顯著提升。教化信息化整體上接

近國際先進水平，對教化改革和發(fā)展的支撐與引領作用充分顯現(xiàn)。

《規(guī)劃》強調(diào)：基礎教化信息化是提高國民信息素養(yǎng)的基石，是教化信息化的重

中之重。以促進義務教化均衡發(fā)展為重點，以建設、應用和共享優(yōu)質(zhì)數(shù)字教化資源為

手段，促進每一所學校享有優(yōu)質(zhì)數(shù)字教化資源，提高教化教學質(zhì)量；幫助全部適齡兒

童和青少年同等、有效、健康地運用信息技術，培育自主學習、終身學習實力。

《規(guī)劃》要求：遵循相關標準規(guī)范，建立國家、地方、教化機構、師生、企業(yè)和

其他社會力氣共建共享優(yōu)質(zhì)數(shù)字教化資源的環(huán)境，供應優(yōu)質(zhì)數(shù)字教化資源信息服務；

并不斷更新滿意各級各類教化需求的優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源，開發(fā)深度融入學科教學的課件素

材、制作工具，完善各種資源庫，建設優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡課程等，促進智能化的網(wǎng)絡資源與人

力資源結合。堅持政府引導，激勵多方參與投入建設，發(fā)揮多方優(yōu)勢，逐步形成政府

購買公益服務與市場供應特性化服務相結合的資源共建共享機制，削減低水平重復開

發(fā)，實現(xiàn)最大范圍的開放共享；提高數(shù)字教化資源對教化教學模式改革創(chuàng)新的支持實

力和水平，支持偏遠地區(qū)、少數(shù)民族地區(qū)、經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)和薄弱學校享用優(yōu)質(zhì)的教

化資源服務。

學校希望通過本次項目的實施，建立高清智能演錄播系統(tǒng),，供應學校示范精品課

程的多媒體課件自動錄播、自動發(fā)布，從而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)數(shù)字教化資源信息共建共享。同

時利用互動教學平臺，實現(xiàn)各校區(qū)之間互聯(lián)互通，實現(xiàn)遠程教學互動、在線點評、在

線觀摩等功能，同時便利區(qū)教化局對學校進行教學監(jiān)督和考核管理，促進各學校之間

教學溝通，提升青年老師教學水平，實現(xiàn)最大范圍的教學資源共建共享。

2.2設計原則

威速科技以高度集成化、層次化、模塊化和組件化的系統(tǒng)設計原則，在完全不影

響授課講師教學心理和現(xiàn)場發(fā)揮、以及不影響學校建筑布局的基本原則下，構建一個

最佳人力資源配置的教學資源收集、處理、發(fā)布、管理等全程集中式的、部署敏捷機

動的全自動教學錄播系統(tǒng)和多媒體教學資源綜合管理平臺：

一、高度集成化：本系統(tǒng)可以依據(jù)用戶須要高度集成多個系統(tǒng)，包含全自動智能

錄播系統(tǒng)、校內(nèi)電視臺導播直播系統(tǒng)等，以最小的成本實現(xiàn)最大的功能，真正做到一

機多用，物有所值。

二、層次化：以先進的自動跟蹤攝像及聲音采集技術，輔以智能化的自動限制切

換導播系統(tǒng)，組成現(xiàn)場采集層；以高度模塊化的自動化實時錄制、課堂直播、課程點

播、教學互動系統(tǒng)組成集中管理層。用戶感受層只要求用戶能夠用閱讀器進行網(wǎng)絡訪

問即可。

三、模塊化：在核心技術充分運用的現(xiàn)場采集層和集中管理層，全部的分系統(tǒng)皆

自成一體，高度模塊化，每個模塊可以單獨部署和運用，又可通過軟硬件系統(tǒng)接口有

機進行組織和擴展。

四、組件化：每個分系統(tǒng)由若干組件組成，各組件單獨工作乂相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)功能。

整個系統(tǒng)對外全向兼容，對內(nèi)又可以分步實施。

五、敏捷性：平臺采納分。式架構，能夠同時滿意學校特性化內(nèi)容發(fā)々以及統(tǒng)籌

管理兼顧，并在資源建設的過程中，敏捷的系統(tǒng)升級以滿意海量資源發(fā)布的需求。同

時，多媒體教學資源管理云平臺運用B/S結構，客戶端不須要安裝任何軟件，只須要

運用操作系統(tǒng)自帶的閱讀器就可以便利的訪問資源。

六、開放性：平臺為了滿意不同用戶的實際須要，能夠滿意不同類型資源的管理

與發(fā)布，資源的內(nèi)容可以支持各種形式的文件，包括：文字、視頻、音頻、文本、網(wǎng)

頁、動畫等豐富的多媒體資源，對各種媒體都有良好的支持；在平臺中看到的絕大多

數(shù)多媒體資源，都能夠在閱讀器中實時顯示或播放。

威速科技公司在設計平臺的時候，充分從用戶體驗動身，本著服務客戶，為客戶

供應優(yōu)質(zhì)的教學體驗和便捷資源管理平臺。

2.3應用目標

學校不僅在教學和教研上名列前茅，而且各類特色教學在市內(nèi)外具有廣泛的影響。

隨著學校寬帶網(wǎng)絡的建設，校內(nèi)網(wǎng)絡交換實力和網(wǎng)絡帶寬都得到了很大的提升，為校

內(nèi)廣闊師生工作、學習、消遣供應了良好的網(wǎng)絡硬件環(huán)境。

本項目支配在學校建設一整套完整的數(shù)字化課堂高清精品示范教學錄播系統(tǒng)，包含

精品課程智能錄播系統(tǒng)以及課堂教學、校內(nèi)活動網(wǎng)絡直播/點播綜合應用管理平臺。利

用該系統(tǒng)可以實現(xiàn)：

①.精品課程資源建設：錄制優(yōu)質(zhì)的課堂教學：作為優(yōu)質(zhì)資源存儲和共享、溝通,

適用學校各學科精品課程建設，完全符合《國家精品課程教學錄像上網(wǎng)技術

標準》，滿意了學校精品課程常態(tài)化、大規(guī)模錄制、直播和點播的須要。

②.開展網(wǎng)絡教研活動：以課堂教學為主體的教研活動，可利用〃錄播〃系統(tǒng)直播

到每一個老師桌面，也可錄制后作為樣本在網(wǎng)上進行〃微格式〃分析研討。

③.遠程互動教學模式：限制校際遠程互動教學活動，以全自動高清錄播教室作

為主課堂，遠程教室作為分課堂，實現(xiàn)實時互動教學功能。

④.海量教學資源庫建設：基于多種展示形式，系統(tǒng)支持文字、圖片、OFFICE文

檔、視頻、聲音等多形式多素材展示，整合匯聚學校優(yōu)質(zhì)教化教學資源，實

現(xiàn)教學資源建設的常態(tài)化、持續(xù)化，無需專業(yè)人員進行繁瑣困難的采集、編

輯和整理工作，促進優(yōu)質(zhì)教學資源共建共享。

⑤.校內(nèi)電視臺-小型演播室功能：學校召開家長會、學生特長展示或互動教學,

并在校內(nèi)網(wǎng)及各多媒體教室實現(xiàn)實況直播功能。

⑥.老師的離線課堂，學生的網(wǎng)絡書包：通過多媒體資源平臺，學生不但在課堂

上通過直播收看進行各類學問的學習，課余課后隨時點播授課內(nèi)容及老師課

件等多媒體資源，真正享受網(wǎng)絡學習帶來的便捷和收益。

⑦.跨平臺點播功能：可以通過任何終端設備（電腦、手機、PAD、電視機）實時

在線直播和點播。

三.智能演錄播系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)構成

針對本項目的用戶實際需求，我們采納三機位全場景錄制，其中一個機位用于跟

蹤定位老師，，剩下兩個機位分別用于學生的特寫鏡頭和學生全景。系統(tǒng)的連接示意圖

如下：

E教師跟蹤

3攝像機

PAD手機

學生定位

攝像機本地觀摩跨平臺直播點播

個

學生全景

攝像機

實時錄播工作站Intern

多媒體課件

教師機

現(xiàn)場講解音頻主機管理服務器WFR舊務器

云平臺

教學現(xiàn)場

我們舉薦采納黑龍江威速科技有限公司自主研發(fā)的全自動授課/培訓錄制和直播/

點播綜合應用軟件平臺，它是特地針對目前學校多媒體高清精品示范教學及全自動錄

播教室中音視頻及VGA信息的采集、實時錄制和直播這樣一類綜合應用系統(tǒng)而開發(fā)的

專用產(chǎn)品。硬件舉薦采納工業(yè)限制級機架式錄播服務器以及便攜式移動錄播服務器，

系統(tǒng)最多支持四路HD-SD1高清自動云臺攝像機（全自動拍攝）輸入，一路授課電腦輸

入（用于演講者電子文稿、實物展臺、DVD/VCD錄像播放），以及二路靜止畫面輸入（可

自定義為課件封面和封底）。全程輸入畫面預監(jiān)顯示，系統(tǒng)支持自動/手動導播絕技切

換，而動態(tài)選擇一路視頻畫面輸出，被導播輸出的視頻可預監(jiān)顯示和環(huán)路輸出。具體

應用時，錄制圖像清楚度可調(diào)（VCD/DVD/XGA/1024x576或720p/1080p）,直播帶

寬可調(diào)（500Kbps~10Mbps）0產(chǎn)品擁有完整的錄制、直播、攝像機自動跟蹤和定位，

以及視頻自動切換、錄播課件自動上傳歸檔等功能。

在多媒體高清精品示范教學及全自動錄播教室進行授課/演講的同時，學?？梢栽?/p>

遠程多媒體教室或報告廳僅僅利用嵌入式機頂盒及平板電視、一般PC機或

Android/iOS等智能手機或Pad平板，無需安裝任何第三方的客戶端軟件，即可實時清

楚且簡潔便利地看到錄播教室現(xiàn)場的全部內(nèi)容,包含現(xiàn)場老師和學生場景、PPT幻燈片，

影音資料、文檔等多種媒體形式的資源。同時在現(xiàn)場演講完畢后，視頻、音頻、演講

者的講稿和現(xiàn)場操作等被自動錄制成一個完全同步的、完整的授課視頻，可作為重要

資料進行存檔，供學?；蚪袒殖蓡T隨時按需檢索/點播/下載/共享之用。

3.2實時錄播工作站

實時錄播工作站，采納高級機架式錄播工作站，配置了1TB高速硬盤、千兆以太

網(wǎng)口，一路RS-232串口，廣播級視頻采集卡，支持一路DVT/VGA/HDMI/YPbPr高清輸

入(用于投影機信號)、二路HD-SD1高清視頻輸入，音頻輸入接口：一路3.5〃、一路

HDMI/復合、二路SDI,一路DVI/VGA環(huán)路輸出(用于校內(nèi)有線電視等應用)。

機架式智能錄播工作站(4U)

其標配了VideoCasterV2.0(HD版)實時錄制和直播系統(tǒng)，內(nèi)嵌了高清視頻實

時導播限制模塊，實現(xiàn)如下一些功能：

①支持七通道高清視頻絕技切換(切換時可敏捷選擇“畫中畫”、“淡進淡出”

等不同絕技效臭);

②支持現(xiàn)場及網(wǎng)絡實時添加“動態(tài)滾動字幕”功能，供應添加片頭、片尾、臺

標功能；

③視頻辨別率可達HD1080p(1920*1080@25fps)、HD720p(1280*720@25fps)

和DI(720*576@25fps)等，支持雙碼流錄制和直播。

還內(nèi)嵌了高清視頻實時錄播限制模塊，支持以下三種主要的同步錄制模式和其它錄

播功能（支持576P/720p/1080p等全辨別率）：

①高清資源錄播模式：視頻1+視頻2+VGA+音頻Audi。-三分屏原始視

頻資源同步模式；

②電影切換錄播模式：視頻"視頻2/VGA+音頻Audi。-依據(jù)錄播現(xiàn)場實況

自動進行多場景絕技切換，并實現(xiàn)高清單場景視頻流輸出；

③微格教學拼接模式：視頻1〃視頻2〃VGA+音頻Audi。-多場景依據(jù)現(xiàn)

場授課的實況自動切換/拼接同步錄制，并實現(xiàn)單屏視頻流輸出；

④為了校內(nèi)網(wǎng)/Internet等傳播須要，系統(tǒng)同時支持1920*108。和960540等

多碼流智能編碼、上傳、存儲功能。支持同時向多服務器上傳流文件數(shù)據(jù)功

能；

⑤為便利課間休息，需供應錄播暫停功能，復原后接著從原停止位置錄播，不

另行生成文件，不影響最終錄制結果：

⑥具有演講者和VGA畫面自動策略推斷功能，采納智能畫面分析/鎖定技術，

VGA采集和智能切換限制（演講PC機不須要安裝任何操作限制軟件）；

⑦錄播系統(tǒng)支持全自動（現(xiàn)場無人值守）、全手動、自動/手動混合切換編輯

應用模式；

⑧全部錄播視頻同時支持流媒體H.264/MP4/ASF/FLV/MPEG-2TS高清編碼格

式，音頻編碼格式：AAC,帶寬支持500Kbps~10Mbps等智能多碼流同步直播

和存儲，用戶PC上僅僅通過IE閱讀器和MSMediaPlayer或AdobeFlash

Player干脆播放，也可支持在iPad/iPhone/Android等智能終端干脆播放；

⑨視頻直播同時支持RTSP/RTMP（Pull）/RTMP（Push）/IILS（HTTPLive

Streaming）等流媒體直播協(xié)議，支持IP組播和P2P功能，便利網(wǎng)絡用戶隨

時調(diào)用訪問；

⑩直播延時W1秒。

為了實現(xiàn)多校之間的實時互動教學及錄播，錄播系統(tǒng)還供應了與市面上常用視頻會

議系統(tǒng)如CISCO、Polycom,或V2、無限寶等視頻軟件之間互聯(lián)互通接口模塊，供用戶

選擇。

3.3智能導錄播應用

3.3.1切換電影錄播模式

VideoCasterV2.01HD版）系統(tǒng)針對老師特寫場景、學生特寫場景、投影機VGA

場景等經(jīng)過智能絕技切換或疊加等方式自動編輯成單個畫面，錄制/直播的場景是整

合后的單路視頻畫面，支持“淡進淡出、畫中畫”等多種絕技。

3.3.2微格拼接錄播模式

主系統(tǒng)限制界面能同忖預監(jiān)全部輸入攝像機視頻、VGA視頻，以及2路靜止畫面（片

頭和片尾）。同時還能預監(jiān)到能智能切換的實時輸出視頻如下：

投影機VGA內(nèi)容變化時，自動教師演講或板書時，自動在學牛.回答問題時，自動

將VGA場景切換至右邊大屏格將教帥場景切換至右邊大屏幕將學生場景切換至右邊大屏幕

依據(jù)用戶精品課堂錄播的實際應用需求，輸出視頻由錄播系統(tǒng)智能選擇并自動切換,

對老帥特寫視頻、學生特寫視頻、計算機投影（包拈實物投影）等多種信號源進行依據(jù)

焦點內(nèi)容的變換自動切換，輸出多畫面視頻流文件，整個過程無人職守，高清錄播。

3.4老師自動跟蹤系統(tǒng)

依據(jù)本次用戶多媒體高清精品示范教學及全自動錄播教室的實際應用需求,我們所

舉薦的VidcoCastcrV2.0（HD版）多媒體高清精品示范教學及全自動錄播教室智能演、

錄播系統(tǒng)中包括了定制的基于智能視頻分析和圖像鎖定技術的老師場景攝像機全程全

自動跟蹤限制功能，它借助于另一臺全景攝像機實時采集老師演講的全景圖像，智能

分析老師授課的全過程，并實時鎖定老師的圖像位置，從而自動限制兩臺老師跟蹤云

臺攝像機進行全場跟蹤拍攝，舉薦采納高清云臺攝像機（采納220萬像素1/2.8英寸

CMOS超高清楚圖像傳感器，圖像更清楚，支持20倍光學變焦/32倍數(shù)字變焦，可實現(xiàn)

1080p/1080i/720p等超高辨別率的優(yōu)質(zhì)圖像,輛出幀頻最高可達60/50幀/秒，視頻輸

出接口：HDMI/HD-SDI/YFbPr/標清RCA,支持同時輸出，支持VISCA協(xié)議/RS-232遠程

云臺限制）。作為老師演講和板書主場景攝像機，支持自動變焦和定位，支持4?8米

的黑板長度。整個過程無需老師身上佩戴任何無線傳感器，也無需在演講區(qū)域設置任

何無線傳感器，更無需人工干預。

定制的自動跟蹤限制功能是完全基于先進視撅分析和云臺限制算法的攝像機跟

蹤限制系統(tǒng)，無需其他任何協(xié)助傳感器協(xié)作，便可供應業(yè)界一流的圖像跟蹤性能。跟

蹤過程中，不受光線變更、目標姿態(tài)變更、干擾光源、其他干擾目標等的影響，能夠

過濾所跟蹤目標的微小動作，具有特別穩(wěn)定平滑自然的平移/俯仰/縮放動作，可以

依據(jù)教室的布局和環(huán)境現(xiàn)狀，優(yōu)化設置跟蹤有效區(qū)域和敏捷設置跟蹤策略，并同時支

持主場景攝像機云臺的手動/自動/混合限制功能，特別適合在多媒體教室，互動教學

室，及常態(tài)化授課等場所應用。

基于圖像分析的老師演講攝像機靈能跟蹤限制系統(tǒng)與傳統(tǒng)老師演講攝像機跟蹤

系統(tǒng)比較:

序

號特性超聲波紅外線圖像分析

在教室的四周墻蟹嵌入一些紅

外線放射及接收裝置，或者在

演講老師的身上佩（戴一些（至在教室的中/后上方（也可與云

在黑板下方和/或講臺四周嵌少在前后）紅外線放射裝置（有臺攝像機集成在一起）吊裝全

入一些超聲波傳感器，用于探些與無線話筒放射設備做在一景攝像機，依據(jù)老師演講或與

1方案簡述測其四周移動靠近或阻擋物起），在教室的后上方（也可學生交互，分析全景攝像機中

體，從而限制攝像機云臺云臺與云臺攝像機集成在一起）吊老師在教室所處的位置，從而

轉動或場景切換裝紅外線接收裝置，依據(jù)紅外限制攝像機云臺轉動或場景切

線的阻擋或放射移動分析，從換

而限制攝像機云臺云臺轉動或

場景切換

技術

22006年~2009年2008年~2011年2010年~現(xiàn)在

推廣時間

須要土木施工，對教室的環(huán)境須要土木施工，對教室的環(huán)境

要求比較高，基于超聲波傳感要求比較高，基于紅外線傳感施工最為簡潔，全景攝像機可

器干擾的原因，演講臺與黑板器干擾的原因，教室里不能有以與云臺攝像機一起吊裝，依

之間的距離要求比較大（一般紅外光源，不能有立柱阻擋，據(jù)圖像分析，攝像機的自動跟

至少1.2m以上），講臺四周不演講老師必需佩帶紅外放射裝蹤策略可以敏捷設置，演講老

實施

3能放置老師的演講椅，演講老置,移動時有方向性要求（紅帥尢需作任何協(xié)作和打算工作

局限性

師也不能穿“毛線衣一類的衣外放射有方向性要求），變更（老師可以選用調(diào)麥進行拾

服”（超聲波對毛線衣不敏感），了老師的授課習噴，每次上課音），老師可以按需移動演講

老師更不能走到離黑板超過之前，還必需檢查所佩帶裝置或與學生敏捷交互，完全常態(tài)

1.2m的位置移動（超聲波探測（包括無線話筒）的電池是否化授課

有距離限制）有足夠電量

技術比較先進，目前極大部分

技術比較落后的技術，現(xiàn)在已很少相對落后的技術，現(xiàn)在只有極

4錄播廠商均采納圖像分析跟蹤

先進性被錄播廠商采納少數(shù)幾家錄播廠商仍在采納

技術

升級更換軟件即可，敏捷便利，

5應用升級升級須要更換硬件升級須要更換硬件

節(jié)約成本

3.5學生自動跟蹤定位系統(tǒng)

錄播系統(tǒng)內(nèi)嵌了“師生互動攝像機自動定位/切換限制模塊”，基于先進語音智

能分析與圖像智能分析相結合的智能限制算法，其中語音分析模塊支持與學生區(qū)域聲

音全景自動平衡智能混合設備的聯(lián)動，而圖像分析模塊采納了雙目視覺系統(tǒng)，能更精

確地捕獲學生起立/坐下的動作，并精確識別學生的站立位置。當某一位學生站起來回

答老師的提問時，啟動其對應區(qū)域的吊頂拾音話筒限制模塊和雙目視覺智能識別模塊,

學生交互場景自動定位拍攝和限制系統(tǒng)將自動限制學生攝像機定位于該位學生區(qū)域的

特寫場景，并進行自動切換拍攝。

學生定位策略實現(xiàn)方式備注

1.純圖像分析定位通過教室兩側兩個協(xié)助攝像頭推斷學生站立位特殊適用于

置，限制學生攝像機定位特寫中學、高校等

課堂。

2.圖像分析為主+通過教室兩側兩個協(xié)助攝像頭推斷學生站立位

語音分析為輔置，限制學生攝像機定位特寫；通過在教室頂

部部署8-12個吊麥，依據(jù)聲音分析確定學生發(fā)

言與否，限制學生全景攝像機鏡頭切換。

3.純語音分析定位通過在教室頂部部署8T2個吊麥，依據(jù)聲音分特殊適用于

析確定學生發(fā)言位置，限制學生攝像機定位特幼兒園、小

寫。學、管理類或

操作實踐類

4.語音分析為主+通過在教室頂部部署8T2個吊麥，依據(jù)聲音分

等課堂。

圖像分析為輔析確定學生發(fā)言位置，限制學生攝像機定位特

寫；通過教室側面協(xié)助攝像頭推斷學生站立與

否，限制學生全景攝像機鏡頭切換。

錄播系統(tǒng)支持不同身高學生混坐聽課，支持階梯錄播教室和點評老師圍觀，支持

采納單向玻璃隔開的觀摩室，也支持錄播教室內(nèi)依據(jù)授課內(nèi)容敏捷組織學生桌椅，并

放置不同試驗儀潛。授課全程老師與學生的角色可以敏捷互動，并智能識別學生個體

發(fā)言、小組探討/發(fā)言、全班探討/朗誦等，整個過程無人職守，全自動錄播。當不

同區(qū)域?qū)W生連續(xù)提問時，為了防止學生鏡頭畫面的晃動，以及學生景別在短時間多次

拉伸鏡頭等，錄播系統(tǒng)能在學生場景不同區(qū)域變換時自動插播老師或?qū)W生全景視頻（比

如2?3秒鐘）作為過渡，等學生鏡頭畫面穩(wěn)定后，再自動切換至學生場景。它支持各

種類型的完全常態(tài)化授課。

本次項目，我們舉薦采納定制研發(fā)的“DS-88001型數(shù)字反饋消退放大器”作為整

套錄播系統(tǒng)的“智能音頻限制主機”，包括話筒放大、智能混音、DSP數(shù)字處理、混合

放大、音調(diào)限制和電源等部分組成：

①支持12路話筒輸入、1路無線話筒輸入、4路途性輸入、2路途性輸出、1

路功放喇叭輸巴；

②采納最新數(shù)字技術，超強反饋抑制實力；

③前12路話筒具有智能12選一功能，當無線話筒有信號輸入時，前12路話

筒降低音量或自動關閉；

④全部采集音量的大小自動調(diào)整，自動適應個體發(fā)言、小組發(fā)言、全班朗讀，

以及與電腦課件跟讀等，可實現(xiàn)常態(tài)化教學，無需限制人員。

老師和課件聲音自動放大經(jīng)現(xiàn)場喇叭輸出，學生都無需佩帶其它任何采音設備，全

部音頻輸入經(jīng)智能混音后輸出至錄播工作站，并支持與學生自動定位攝像機的聯(lián)動限

制。

系統(tǒng)保證錄制聲音清楚，抑制回聲嘯叫，有降噪處理，只拾取有效的聲音信號，

教室中其他的干擾噪音等都將被自動過濾，從而有效的保證所錄制課件現(xiàn)場直播或后

期回放的聲音效果。話筒布置示意圖如下：

學生特寫攝像機學生特n攝像機

投影儀黑板投影儀照板

l0a/

授課電腦二受讀電腦匚二u

工講臺一吊彘獐叁講臺_

q

°學生精助-8r式控M面板o學生輔助一電式控制面板

攝像機注播像機

e

吊頂話前吊頂話筒

救他?助

源像機

吊頂話閣吊頂話簡

題——

教肺特寫貓像機教如特寫攝像機

常規(guī)授課示意圖分組授課示意圖

基于語音分析的學生交互發(fā)言攝像機靈能定位限制系統(tǒng)與傳統(tǒng)學生定位系統(tǒng)比

較:

序

特性紅外線圖像分析語音分析

號

在教室的四周墻壁嵌入一些

紅外線放射及接收裝置，或在教室的學生區(qū)域吊裝六~

在教室的前上方（也可與云

者在學生的身上佩戴一些九支指向性話筒，依據(jù)學生

臺攝像機集成在一起）吊裝

（至少在前后）紅外線放射個體發(fā)言、小組發(fā)言和全班

「2套全景攝像機，依據(jù)學

裝置（有些與話筒放射設備朗讀，動態(tài)地智能分析各支

方案生起立發(fā)言，分析全景攝像

1做在一起），在教室的前上吊裝話筒所采集的音量，從

簡述機中發(fā)言學生的身高變更，

方（也可與云臺攝像機集成而智能地推斷發(fā)言學生在教

推斷發(fā)言學生.在教室所處

在一起）吊裝紅外線接收裝室所處的位置，從而限制攝

的位置，從而限制攝像機云

置.，依據(jù)紅外線的阻擋或放像機云臺云臺轉動或場景切

臺云臺轉動或場景切換

射移動分析，從而限制攝像換

機云臺云臺轉動或場景切換

技術

2推廣2008年~2011年2010年~現(xiàn)在2011年~現(xiàn)在

時間

施工最為簡潔，但是調(diào)試過

程比較困難，對授課環(huán)境要施工和調(diào)試最為簡潔，支持

求比較高，特殊是小學生的不同身高學生（如小學生）

須要土木施工，對教室的環(huán)

身高變更較大，針對某一年混坐聽課，支持階梯錄播教

境要求比較高，基于紅外線

級學生身高調(diào)試的自動推室和點評老師圍觀，支持采

傳感器干擾的原因，教室里

斷系統(tǒng)參數(shù)，往往不能適用納單向玻璃隔開的觀摩室，

不能有紅外光源，不能有立

實施于其它年級。錄播教室的四也支持錄播教室內(nèi)依據(jù)授課

柱阻擋，發(fā)言學生有時須佩

3局限周也不能坐觀摩老師，或采內(nèi)容敏捷組織學生桌椅，并

帶紅外放射裝置，變更了學

性納單向玻璃隔開的觀摩室，放置不同試驗儀器。授課全

生的發(fā)言習慣，每次上課之

教室內(nèi)也不同放置一些試程老師與學生的角色可以敏

前，還必需檢查所佩帶裝置

驗儀器，否則對發(fā)言學生的捷互動，并智能識別學生個

（包括無線話筒）的電池是

起立誤判較多。同時該技術體發(fā)言、小組探討/發(fā)言、

否有足夠電量

不能識別小學中常見的小全班探討/朗誦等，支持各

組發(fā)言和全班朗讀（不起種類型的完全常態(tài)化授課

立）。

技術比較先進，在視頻會議

領域，已被廣泛應用，針對"

技術相對落后的技術，現(xiàn)在只有應用于學生定位時，技術比

將來才智教室敏捷授課的應

4先進極少數(shù)幾家錄播廠商仍在采較先進，目前一些錄播廠商

用需求，目前很多錄播廠商

性納已采納圖像分析定位技術

均在研發(fā)采納語音分析定位

技術

應用升級更換軟件即可，敏捷便升級更換軟件即可，敏捷便

5升級須要更換硬件

升級利，節(jié)約成本利,節(jié)約成本

3.6VGA采集和智能切換限制

當老師運用PC操作時，高清精品示范教學及全自動錄播系統(tǒng)通過VGA而的對比

來推斷是否運用。當感受到畫面的發(fā)生變更時，高清專業(yè)級教學錄播系統(tǒng)會自動切換

到VGA畫面，老師在學生中演講，以及學生回答問題時，系統(tǒng)也能自動地限制切換拍

攝。為了實現(xiàn)最終智能導播場景的優(yōu)化，在切換至VGA畫面時，可以依據(jù)課件的須要,

能自動調(diào)整切換至VGA場景的頻率和時間長短，使得錄制和直播的課件場景切換更合

理，避開太多的無效畫面。整個過程無需在老師演講PC機上安裝任何軟件，也無需人

工干預。

3.7手動/半自動模式攝像機云臺限制

系統(tǒng)除了支持全自動攝像機云臺限制和場景切換工作模式之外，還支持手動/半自

動攝像機云臺限制工作模式。系統(tǒng)支持至少16個攝像機云臺預置拍攝位置，用于老師

講臺演講和板書的特寫拍攝位置和學生組交互或回答問題時的特寫拍攝位置。

3.8智能多碼流同步直播和存儲

為了同時支持校內(nèi)網(wǎng)和區(qū)內(nèi)教化網(wǎng)傳播的須要，例如針對1080P高清攝像機，在

學校運用3臺高清攝像機工作時，錄播工作站支持同時輸出10路智能碼流同步直播和

存儲，包括：

》老師特寫2路：高清(1920*1080@25fps/30fps)和標清

(960*540@25fps/30fps)

＞學生特寫2路：高清和標清

＞學生全景2路：高清和標清

＞VGA場景2路：高清和標清

＞導播輸出畫面2路：高清和標清

錄播視頻格式可選MP4/BIV/FLV/MPEG2-TS等，可以滿意同時向多服務器上傳并保

存流文件數(shù)據(jù)功能.

3.9IP遠程錄播限制功能

VideoCasterV2.01HD版)系統(tǒng)供應IP遠程錄播限制軟件，支持對錄播工作站

實現(xiàn)“遠程開機/關機”、“遠程錄播工作”、“遠程導播限制”、“遠程云臺限制”等，它

可以同時被安裝在老師演講PC、電教中心機房PC,以及電教技術支持人員的辦公室桌

面PC等，以便于在任何時間、任何地點、任何人都可敏捷地實現(xiàn)遠程錄播限制功能。

演講完畢，授課老師可以在不須要專業(yè)技術人員的幫助下即時遠程閱讀和復制所錄制

的多媒體課件，回顧自己的講課過程，發(fā)覺并找到自己的不足之處加以修改提高。

3.10演講臺一鍵式錄播限制功能

供應一鍵式錄播系統(tǒng)設備的自動開啟和關閉，老師在上課時只需按動“起先”、“暫

?！薄ⅰ敖Y束“、”關機"幾個限制鍵即可完成整個課程的錄制和課件上傳。演講完畢，

上課老師可以即時遠程閱讀和復制所錄制的多媒體課件。整個過程不須要專也技術人

員的幫助。為便利課間休息，供應錄播暫停功能，重新起先后從原暫停位置接著錄播,

不另行生成文件，不影響最終錄制結果。

3.11自動上傳和生成點播資源

高清精品示范教學及全自動錄播系統(tǒng)能同時自動限制至少二套遠程服務器自動課

件存儲功能，在錄制完畢后，可限制遠程服務器自動生成完整的課件，內(nèi)容可包括“多

畫面切換單畫面電影”、“多畫面切換/拼接”和“多畫面資源”等多種課件模式，并在

視頻服務器后臺管理系統(tǒng)中生成點播列表供用戶點播。

3.12課件視頻后期編輯

RichEditorVI.0多媒體實錄視頻后編軟件（支持視頻簡潔編輯功能，包括添加索

引、內(nèi)容剪輯、添加課堂基本信息等），軟件支持單視頻單文件（簡稱電影模式）利用

多視頻多文件（簡稱資源模式）進行二次編輯，便利電影模式下出現(xiàn)垃圾畫面可以從

資源模式的文件中進行提取編輯、修補。

同時錄播課件也支持采納第三方非線性視頻編輯軟件進行后期編輯，所支持的第三

方非線性視頻編輯軟件包括：Canopus公司Edius、Adobe公司Premiere等。

3,13數(shù)字導播臺

DB-818是特地為精品課程錄播、現(xiàn)場活動導播而定制開發(fā)的數(shù)字導播臺。它分為

輸出導播區(qū)域和云臺限制區(qū)域。

通過左側的輸出畫面導播區(qū)域，

后臺管理人員可以通過按鈕便

捷的限制輸出畫面、輸舟模式、

切換特效等功能。右側的云臺限

制區(qū)域，用戶可以便利的接管全

部云臺攝像機，通過搖桿和按鈕

對任何一臺攝像機進行轉動變

焦等操作，以便快速精確的定位

現(xiàn)場焦點畫面。

3.14采錄編播系統(tǒng)

3.14.1應用目標

采錄編播系統(tǒng)配置采錄編播一體軟件，可以針對10通道視頻信號進行現(xiàn)場采集、

實時錄制、在線編輯以及網(wǎng)絡直播等功能，加上其虛擬演播功能，可以實現(xiàn)學校的校

內(nèi)活動，比如校內(nèi)藝術節(jié)、家長會、名師講座、專家報告等活動現(xiàn)場的現(xiàn)場錄制、現(xiàn)

場導播以及網(wǎng)絡直播等需求。它強大的功能幾乎能實現(xiàn)專業(yè)電視臺演播室的全部功能。

同時，在流媒體和顯示技術方面又超越傳統(tǒng)電視臺的技術。

3.14.2系統(tǒng)構成

校園網(wǎng)絡電視臺系統(tǒng)架構

3.14.3采錄編播一體軟件

AnyStream采錄編播一體軟件是威速科技公司特地針對校內(nèi)網(wǎng)絡電視臺、企業(yè)網(wǎng)

絡電視臺開發(fā)的操作便利、功能齊全的導播平臺。它可以同時支持10通道視頻輸入和

預監(jiān)，支持絕技切換，支持畫中畫等輸出模式，更適合于學校、企業(yè)的實際應用需求。

A.預覽區(qū)域

AnyStream采錄編播一體軟件最多支持10通道，依據(jù)實際應用場景，用戶可以選

擇10通道混合輸入，包含現(xiàn)場攝像機高清信號輸入、標清輸入、VGA信號輸入、

本地視頻導入、本地圖片導入等。

B.視頻輸出區(qū)域

視頻輸出區(qū)域可以視察當然的輸出視頻內(nèi)容、錄制時長、輸出音量等內(nèi)容。

C.系統(tǒng)配置模塊

用戶可以依據(jù)實際需求進行編碼配置、直播配置、保存配置和其它配置，同時，用

戶可以在直播的同時進行字幕疊加、摳像操作等。

【編碼配置】用戶依據(jù)網(wǎng)絡狀況自定義中學低編碼參數(shù)，以達到更好的錄制和直播

效果；

【直播配置】依據(jù)需求勾選直播協(xié)議，以實現(xiàn)android/ios/windows跨平臺直播；

【保存配置】選擇錄制視頻保存的本地位置或者遠程服務器；

【字幕疊加】支持直播和錄播過程中，實時的疊加或清除滾動字幕；

【摳像調(diào)整】啟動虛擬演播室進行摳像操作的錄制和直播過程中，依據(jù)現(xiàn)場燈光和

背景狀況，對摳像參數(shù)進行實時調(diào)整，以達到最佳效果；

【其它設置】包括延時直播設置、摳像設置等其它參數(shù)設置；

D.錄制操作

對現(xiàn)場視頻進行錄制操作，可以進行起先、暫停和停止操作；

E.應急插播

當現(xiàn)場直播出現(xiàn)特殊狀況的時候，后臺管理人員可以通過一鍵操作把現(xiàn)場視頻信號

切換至本地應急視頻，保證輸出的完整性和肅穆性。

F.絕技切換模塊

【切換特效】支持1。多種特效切換，包含“淡進淡出”、“上進下出”“左近右

出”等；

【畫中畫輸出】系統(tǒng)支持畫中畫模式輸出，同時輔畫而支持在左上角、右下角等4

個方位；

【畫中畫大小】用戶依據(jù)實際需求設置輔畫面的大小，從1/16-1/2可設；

G.系統(tǒng)信息模塊

【編碼信息】用戶可以查看當前系統(tǒng)編碼信息，包含中學低三個碼流的輸出尺寸、

視頻比特率、音頻比特率等信息；

【系統(tǒng)信息】用戶可以查看當前系統(tǒng)的CPU、硬盤、內(nèi)存等實時參數(shù)；

3.14.4虛擬演播系統(tǒng)

虛擬演播室系統(tǒng)應用攝像機跟蹤技術，獲得真實攝像機數(shù)據(jù)，并與計算機生成的

背景結合在一起，背景成像依據(jù)的是真實的攝像機拍攝所得到的鏡頭參數(shù)，因而和演