寶華視聯智能錄播系統是集圖像分析技術、流媒體傳輸技術、聲音降噪技術,視頻防抖技術、視頻編碼技術于一體的先進錄播系統,實現了人工智能與自動控制的完美結合,是一款集成度很高的錄播產品,簡單易用。在一臺錄制主機上實現了自動跟蹤、智能導播、課堂直播、課程錄制等功能,產品穩定,技術先進,最大限度的滿足用戶需求,降低成本。
1.1. 項目背景
2011年3月13日,國家教育部印發了《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》簡稱規劃,文章中指出了信息化教育發展的步驟以及實施方案,特別強調了以下關鍵點:教育均衡化:“縮小基礎教育資源鴻溝”是“十年規劃”提出的基礎教育信息化首要任務。數字教育資源是在我國現階段能夠較快地推動優質資源均衡配置的現實選擇,是幫助所有適齡兒童和青少年平等、有效、健康地使用信息技術的基礎工程,也是貫徹國家課程標準,提高教育質量,培養學生自主學習、終身學習能力的有效手段。
教育信息化:教育信息化是教育現代化的核心特征,信息技術不僅僅能夠為教育戰略目標的落實提供高效率的工具,信息技術的普及和滲透,將改變重大教育戰略實施的生態環境,對教育戰略目標的落實提供變革性的思路和挑戰。
資源共享化:“人人可享有優質教育資源”既是教育信息化的關鍵環節,也應該是體現教育信息化成效的標志性成果。在內容上,教育資源的概念需要進一步拓展,不僅是數字化的內容,還要包括工具和平臺,包括不斷在使用中生成的內容和方法。
教育云化:以學生為中心,以學習為主導,給學生提供更好的受教育和學習的環境,引導和記錄每個學生一個階段的學習、成長過程。從小學到中學再到大學,學生年代是人生最為精彩的一部分,充滿了變化,云則是把整個成長過程記錄下來的最好手段,終端是會隨著年齡增長在更換的,但是,學習過程卻是可以記錄的,每個學生可以把自己的學習過程、成長過程記錄到云上。
寶華視聯智能錄播產品正是以《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》為綱要而開發的一款面向教育系統精品課程建設、微格教學建設、微課程、遠程教學等重要教學環節的錄播設備,能在滿足教學常態化的前提下,自動生成教學實況錄像,完整地記錄教師在授課中的活動,記錄整個課堂的教學過程,實現教師授課、PPT課件、師生互動等多路音視頻信號的自動跟蹤、切換、錄制和直播功能,并最終將這些聲音和畫面形成具有極高的再利用價值的音視頻文件,以供廣大師生及教研管理者課后點播觀研、網上共享或上交相關組織完成重要使命。
1.2. 實際應用
通過錄播教室的攝、錄、播、管四個環節滿足教育信息化建設對于應用建設的需求,充分將網絡建設和應用建設統一起來,徹底擺脫校園網絡使用無應用可用的困擾;解決學校長期沒有實用于自己的教學資源、學生課后無法溫習本堂課的內容等問題。為保證老師的常態化教學和減少老師操作復雜性,本方案為全自動實時錄播系統,全自動錄播系統主要完成教師、學生的視頻自動跟蹤采集,音頻智能采集,教師電腦屏幕截取,教師/學生視頻/計算機畫面智能導播,以上信號源自動傳送至課件實時錄制系統生成優質的精品課程,同時通過課堂直播系統在局域網、互聯網上直播為遠端用戶提供在線實時學習的平臺。學校的核心是提高教學質量,提升學校知名度,勤力于培養人才,這是一個長期的工作。建立教學資源中心,將數年來優秀教師的教學內容保留下來,每個學科的每個優秀教師都擁有獨立的課堂的錄制內容,不僅滿足學生可以隨時的學習,也可以滿足教師學習其他優秀教師的教學經驗,不斷提高自身的教學質量。更為重要的一點是,這樣的工作堅持下去,經過幾年的積累,學校就會擁有一個比較完全的教學資源數據庫。多年的數據積累,必然可以提高學校的核心競爭力。因為,數據的積累和沉淀是任何學校提高自身競爭能力最根本的因素。
關于攝:本方案配備2臺高清攝像機及2臺帶自動跟蹤系統的攝像機,實現網絡媒體課件資源的制作和傳輸。
關于錄:錄制系統能實現三種信號的錄制,即:音頻、視頻和計算機屏幕信號;所錄制成的文件適合于網絡傳輸;錄制系統可以根據PPT和WORD自動生成索引;為了方便課件的使用,所錄制的課件資源采用HTML、FLASH方式封裝,通過瀏覽器即可以觀看;采用網絡的方式錄制教師授課屏幕信號,計算機屏幕資源分辨率在1280×1024 以上(16:9,4:3自適應),保證不失真,動態視頻可以達到 30 幀/秒。
系統支持三種模式:
² 錄制模式
² 直播模式
² 錄、播模式
關于播:錄制的課件具備有效的傳播手段,可以利用校園網和互聯的方式進行傳播,通過瀏覽器即可觀看。
播出方式有以下兩種:
² 直播:對課堂教學進行現場的直播,所直播的信號包括:音頻、視頻和教師授課的計算機屏幕。直播的非網絡延遲小于1 秒。這樣直播無論在校園網還是公網都可以現場直播。
² 點播:錄制課件可以通過點播服務器進行點播,點播方式采用流媒 體服務的方式來部署,支持快進、倒退和跳轉。
直播體系具備的信息內容:
² 音頻、視頻
² 教師計算機屏幕
現場直播的目的:
² 實現遠程教學的功能,可以在校內和校園進行實施的遠程教學,充分利用優秀教師的資源;
² 實現遠程公開課的功能,讓授課教師接受來自不同領域人員的考核。
關于管:提供課件發布工具,將錄制的媒體課件資源發布在服務器上;課件服務可以有效管理眾多的媒體課件資源;提供定制開發服務,建立網絡媒體課件資源的學習網站。
資源共享,實現教育資源均衡
² 優秀教師的授課現場,可通過網絡進行實時直播,師生可在本校或其他學校實時的收看遠程的教學現場,實現教學資源的共享,為師生創造了“班班通”、“校校通”、“家校通”的整體學習環境,促進了教學資源的均衡發展。
優秀資源,網上發布
² 優秀教師授課所形成的現場教學課件,可以通過網絡進行發布,師生登錄發布系統后,即可查詢所需要的課件資源,并可進行預覽、在線播放、下載等進行自主學習。
精品課件制作
² 教師授課過程中,智能錄播系統可將各攝像機、講課的課件以及導播形成的電影模式音視頻進行自動高品質錄制,備份了學校進行精品課件制作的素材。
同課異構,互動教學研討
² 通過智能錄播系統,兩遠程端同一課程的授課現場可進行相互的觀摩,并可針對該課程的教學方式進行實時的互動研討,達到共同提高該課程教學水平的目的。
專家點評
² 通過智能錄播系統,遠程聽課專家可對本次授課進行實時的點評,并可與授課教師進行實時的音視頻交流。
多校區互動,網絡大課堂
² 通過網絡,在本校或不同校際間形成以授課教室為中心的教學大課堂,在授課過程中,授課教師可以主動提問大課堂學生,并與學生進行互動,大課堂內的其他班級可以觀看到互動的全過程;同時,授課教師也可選擇接受大課堂的學生提問,從而使得教學過程更加生動,內容更加豐富,制作的課件更具應用性。
微格教室
² 通過智能錄播系統,可將授課教師的授課過程錄制下來,并可進行回放,供授課教師和教學專家進行分析,同時,遠程教學專家通過遠程的觀看,也可實時的參與到對本次授課的分析點評中,實現本地/遠程的教學分析組合,從而方便的實現學校教師的在職培訓,促進教師隊伍教學水平的提高。
1.3. 建設原則
整個系統設計經過與相關教育行業的專業人員進行交流和實踐使用,根據產品使用特點及設備維護特點進行綜合評估,本方案在設備選型均選擇了經過廣泛使用的成熟設備和技術,在系統整合上,重點突出了整個系統技術的先進性、系統架構的靈活性和可發展性、運行的穩定性和可靠性,同時又力求整個系統操作容易、便于維護、兼容性強,具有一定的開放性,系統設備的選型遵循以下原則:先進性
² 采用新一代圖像跟蹤技術,能平滑、準確、快速、自然的完成場景跟蹤;運用國際領先的標準音視頻編碼技術,同時滿足多格式封裝、高清高質、高質底碼等各種應用需求;
² 符合計算機、網絡視頻傳輸技術、網絡通訊技術和視頻交互技術的最新發展潮流,并且是應用成熟的系統;
² 多人同時點播輕松自如,采用P2P 點播技術,實現多人同時點播;
實用性
² 支持目前流行的流媒體格式文件;
² 系統設計符合工程的實際需要;
² 系統配置即強調先進性也注重實用性,注意系統配置的經濟效益,達到綜合平衡;
² 管理智能化、錄播圖像高清化、數據網絡化、使用自動化,集中控制,方便操作,減少運營成本;
可擴展性
² 系統設計考慮今后網絡及視頻的發展,具有較強的擴展性;
² 系統設計既采用先進的概念、技術和方法,又注意結構、設備、工具的相對成熟。不但能反映當今的先進水平,而且具有發展潛力,能保證在未來若干年內占主導地位,并能順利地過渡到下一代技術。
靈活性
² 支持跨網段;
² 系統支持不同網絡;
² 系統簡單安裝布置,自動化程度高,使用方便,操作簡單;
可靠性
² 具備在規定條件和時間內完成用戶所要求的功能的能力,能長期穩定的工作, 滿足7×24小時工作要求;
² 系統故障率低,維護維修方便;
兼容性
² 系統建設具有良好的兼容性,錄制格式的多樣性將保證系統建設和現有的系統資源以及未來的資源格式需求,直播系統與WINDOW操作系統無縫連接,支持各種PC瀏覽器終端、Andriod、IOS移動設備收看直播,無需安裝專用播放插件。








