1. 方案概述
背景分析
隨著計算機多媒體技術、網(wǎng)絡傳輸技術、視頻圖像采集及處理技術為代表的新技術的不斷更新，推動了教學手段現(xiàn)代化的進程。基于網(wǎng)絡的音視頻錄制點播成為學校多媒體教學應用的一項重要需求，國內(nèi)許多有實力的學校逐漸嘗試錄播教室的建設，以此來實現(xiàn)對優(yōu)質(zhì)教學資源的錄制及保存。但是，傳統(tǒng)的錄播教室建設成本投入較大，建設方案相對復雜，傳統(tǒng)錄播教室的建設，需要搭建視頻服務器、視頻編碼器、混音器、功放等眾多設備布線及設備安裝過于繁瑣，工程實施較為復雜。同時，傳統(tǒng)的錄播系統(tǒng)操作相對復雜，一般都由授課教師親自制作課件，要求授課教師掌握一些計算機、攝像和課件編輯等專業(yè)技術，但就目前而言，許多學校師資力量比較緊張，教師教學任務繁重，如果按照傳統(tǒng)的思路去制作課件勢必會給教師授課帶來額外的負擔。
寶華視聯(lián)從學校的實際需求出發(fā)，充分考慮整體普及化建設成本，利用自身在圖像處理、音頻采集、自動跟蹤等方面的優(yōu)勢，結合多年的教育錄播行業(yè)經(jīng)驗，推出了一套簡單易用、經(jīng)濟實惠、高質(zhì)量的常態(tài)化教學錄播系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以幫助學校將普通教室作為錄播教室，無需精品裝修，也可以幫助老師輕松的錄制課件，讓錄播系統(tǒng)真正的常態(tài)化使用起來，早日實現(xiàn)“錄播班班通”。同時提供集中控制系統(tǒng)幫助電教管理人員對學校多間錄播教室進行集中管控，資源管理平臺通過網(wǎng)絡可面向?qū)W生提供課程直播與點播服務，以此實現(xiàn)遠程教學。
產(chǎn)品定位
寶華視聯(lián)在研發(fā)常態(tài)化教學錄播系統(tǒng)之初，即對系統(tǒng)有了明確精準的定位。系統(tǒng)主要是面向中小學、高校、職校等教育機構以及企事業(yè)單位培訓中心等，以分布式常態(tài)化錄制的手段將日常課堂教學錄制成內(nèi)容全面的視頻課件。追求常態(tài)化、易普及、兼容性以及經(jīng)濟性，相比專業(yè)的精品錄播教室的建設，成本更低，使用更簡單，施工更方便，更能為廣大學校日常教學所接受。同時系統(tǒng)的建設還將充分考慮兼顧學校在日常監(jiān)控、電子考場等方面的綜合應用，通過共享設備及軟件平臺，以減少財政的重復投入，降低建設成本。2. 寶華視聯(lián)常態(tài)化錄播系統(tǒng)應用方案
2.1. 方案概述
寶華視聯(lián)常態(tài)化教學錄播系統(tǒng)主要由常態(tài)化錄播一體機、4K EPTZ攝像機（老師機和學生機）、全向麥克風、導播巡課平臺、資源管理平臺軟件構成。學校可在管理中心部署服務器安裝資源管理平臺軟件和導播巡課平臺軟件，在有多間錄播教室的情況下，導播巡課平臺軟件可以集中管理多間錄播教室設備，并集中在大屏上顯示所有錄播教室的上課情況，資源平臺軟件可以集中管理所有錄制好的視頻課件。在標準的教室里，需要安裝2個攝像機分別對教師授課過程及學生聽課過程進行視頻圖像采集。同時，在教室安裝1個全向高靈敏度拾音麥，用于課堂教學的聲音完整地進行采集。另外，在前端教室還需要安裝一臺常態(tài)化錄播一體機，該設備既支持圖像及聲音采集設備的接入，同時也支持教學一體機（一般采集教學課件畫面）的視頻信號接入，通過對各類信號的整合，該設備可實現(xiàn)對課堂教學的全過程錄制，生成高質(zhì)量的教學視頻課件，通過資源管理平臺將資源進行綜合發(fā)布，也可實現(xiàn)教室間點對點的互動教學。
如上圖所示：錄播教室內(nèi)只要安裝極少設備即可實現(xiàn)整個教室的跟蹤、定位、導播、錄制等功能。功能介紹如下：
① 老師攝像機和學生攝像機能夠智能定位跟蹤拍攝，同時輸出兩路畫面到錄播主機，分別是老師全景、老師特寫、學生全景、學生特寫。
② 教師、學生語音用全向性拾音麥克風采集，將采集的音頻信號經(jīng)優(yōu)化處理后輸出到錄播主機。
③ 常態(tài)化錄播主機是整個錄播教室的核心，對教師全景、教師特寫、學生全景、學生特寫和教學一體機（老師PPT）畫面實現(xiàn)自動/手動切換、導播、錄制、直播等功能，同時還具備畫面視頻輸出顯示功能，即通過HDMI高清視頻輸出，顯示在大屏或者電視機上。錄播主機配置7寸超大觸摸屏，觸控式操作方便老師使用。
④ 整個教學視頻的錄制畫面均能夠錄制生成1080P的高清視頻畫面，完全滿足高清觀看的質(zhì)量要求。同時錄播主機可以在錄課的同時實時推送視頻流到資源平臺上進行直播，并且同時可生成相應的視頻文件保存在資源平臺服務器上，后期老師和學生也可以隨時在資源平臺上點播觀看。
⑤ 導播巡課平臺支持對多間錄播教室的錄播終端畫面以電視墻的方式集中監(jiān)控顯示，支持1/4/6/9/16/64/144等畫面分割顯示。學校領導通過遠程巡課，可以監(jiān)控和對比各班級教學動態(tài)和質(zhì)量，還支持遠程配置、管理錄制和直播、圖像抓拍功能，讓教學管理更輕松。
2.2. 系統(tǒng)主要優(yōu)勢
u 設備少，安裝易在教室端，除去已有的教學一體機（或教學電腦），整套系統(tǒng)由4臺設備3條標準網(wǎng)線就全部搞定，且攝像機和麥克風無需布置電源，由錄播主機直接供電。
在以往的精品錄播或者常態(tài)化錄播方案中，通常配備4臺攝像機（有的甚至還需要安裝定位分析攝像頭）、1臺錄播主機、1臺音頻主機、多個麥克風等設備，整套系統(tǒng)的搭建需要SDI視頻線、網(wǎng)線、音頻線、控制線、電源線等多達十幾根，費時費力，安裝工程成本極高，且因故障點多難以排查，后期維護十分困難。
u 1臺4K超高清攝像機取代2臺傳統(tǒng)攝像機
一臺4K攝像機能取代兩臺傳統(tǒng)云臺攝像機，完成全景畫面和特寫畫面的拍攝。設備的精簡有效的降低整體成本，高度集成設計適合大規(guī)模的錄播課室建設。
u 超大高清錄播觸控屏，讓錄播操作變得輕松簡單
錄播主機配套7寸超大高清錄播觸控屏，體積小巧，可以獨立安裝在講臺上，方便老師操作。錄課過程中，老師能夠隨時掌握錄播效果，即時調(diào)整錄播狀態(tài)。錄播主機觸控靈敏，只需輕輕點一點，就能靈活進行錄制控制。
u 全新EPTZ智能跟蹤，拍攝效果更好
系統(tǒng)采用新一代圖像跟蹤技術，兩臺攝像機無需驅(qū)動云臺，就可以實現(xiàn)教師特寫跟蹤、全景拍攝、學生全景拍攝、學生特寫定位。
跟蹤平穩(wěn)無抖動：跟蹤更加平穩(wěn)，能夠迅速鎖定跟蹤目標，跟蹤畫面不會抖動；
多場景：在教室安裝2臺攝像機的情況下，可拍攝到4個場景畫面，分別為教師特寫、教師全景、學生特寫、學生全景畫面；
攝像機聚焦精準：傳統(tǒng)的跟蹤攝像機，常常會出現(xiàn)跟蹤不聚焦的情況，而新一代圖像跟蹤技術完全不會出現(xiàn)這種情況，從而時刻保證畫面的高清模式。
u 軟件硬件全嵌入式設計
錄播主機采用純嵌入式架構設計，全嵌入式LINUX操作系統(tǒng)、性能穩(wěn)定可靠、高質(zhì)量的音視頻編碼，系統(tǒng)具備本地和遠程兩種配置方式，安裝調(diào)試更加靈活；同時處理多路全高清視頻，支持多畫面切換、錄制、手動/自動圖像跟蹤，并具備多點直播，點播預覽等獨特功能。
u 電源模式+資源模式，1080P全高清錄制
系統(tǒng)采用4K超高清攝像機，輸出的特寫畫面和全景畫面均為1920*1080高清分辨率，錄播主機錄制的電源模式+資源模式視頻均能達到1080P高清畫質(zhì)。
3. 巡課直播平臺
系統(tǒng)支持對多間錄播教室的錄播終端畫面以電視墻的方式集中監(jiān)控顯示，支持1/4/6/9/16/64/144等畫面分割顯示。學校領導通過遠程巡課，可以監(jiān)控和對比各班級教學動態(tài)和質(zhì)量，還支持遠程開始/暫停/停止錄制和圖像抓拍功能，讓教學管理更輕松。
巡課直播平臺
l 支持多級目錄管理，可支持市、縣（區(qū)）、學校、年級、班級的多級目錄；局長、校長在辦公室即可輕松巡視每一個班級。
l 支持1、4、6、9、12、16、20、35、64、90、144等畫面分割現(xiàn)實；當鼠標指向該教室時，該教室畫面自動放大。
l 支持自動搜索發(fā)現(xiàn)錄播設備，并能夠?qū)︿洸ソ淌抑匦旅匦鹿芾怼?br /> l 單擊任何一個教室，可以看到該教室的全部攝像機畫面及VGA畫面，再單擊該畫面可以全屏顯示，達到全方位巡課的目的。
l 可單獨監(jiān)聽任意一個教室的語音；可與任一教室進行語音對講；可對任何教室畫面進行錄像抓拍；可對教室攝像機云臺進行控制調(diào)整；可以對教室的設備進行控制。
l 支持對網(wǎng)絡上任一臺錄播主機進行遠程導播；導播老師可以在辦公室對任何一個教室的錄播主機進行導播。
l 導播平臺集視頻監(jiān)視，視頻切換、云臺控制，音頻調(diào)整，直播/錄制、暫停等 控制，特技效果、直播監(jiān)視等功能，并在一個界面中顯示。
l 可通過云導播軟件平臺進行設備的遠程配置、管理錄制和直播等操作。
4. web遠程導播平臺
錄播系統(tǒng)支持遠程進行導播和參數(shù)配置操作，既支持B/S網(wǎng)頁架構的WEB導播平臺，又支持C/S客戶端架構的導播軟件。用戶可以使用WEB導播平臺和PC導播軟件觀看直播，兩個遠程導播平臺功能和應用各有千秋。2個軟件除了可以遠程導播和配置參數(shù)外，在web導播平臺上用戶可以一鍵粘貼推流地址，減去手動輸入的麻煩；還可以點播和下載錄播硬盤上存儲的錄像，方便用戶準確下載錄制的相關視頻文件。PC遠程導播軟件具有集控功能，可以同時管理多臺錄播設備，常用于校長和領導巡課，方便教務管理。WEB遠程導播平臺和PC遠程導播軟件支持局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)操作，平臺界面和本地嵌入式導播界面相似，減少導播人員的學習時間，簡單易用。
WEB導播平臺遠程直播
Web導播平臺簡單易用，登錄進入后，首頁即顯示遠程直播畫面。用戶可以對遠程直播進行控制，導播模式的切換，錄像開始和停止，直播通道切換等。支持遠程管理錄播主機上的視頻文件，遠程下載和點播錄像。
WEB導播平臺遠程點播
WEB導播平臺支持遠程點播錄播主機硬盤上的錄像，用戶不必去錄播教室現(xiàn)場就能夠下載錄制好的教學視頻，可以根據(jù)搜索條件，點播回放教學視頻。
5. 視頻資源管理系統(tǒng)
5.1. 平臺概述
教學資源管理平臺是以專業(yè)教學資源建設為核心，集教學資源管理、錄播設備管理、學生在線點播學習、課堂直播于一體的數(shù)字化管理平臺，是教育信息化建設的重要組成部分。平臺以資源共享為目的，面向海量資源處理，包含資源存儲、資源管理、資源評價等諸多功能，實現(xiàn)資源的快速上傳、檢索、分享和歸檔；同時又能利用平臺資源進行常態(tài)化課程、精品課程、微課程等教學資源的制作和建設，方便教師和學生網(wǎng)上教學、學習。同時，還可以通過平臺對教育錄播設備和直點播服務器進行遠程監(jiān)控和管理。5.2. 系統(tǒng)主要功能
無插件資源播放：支持基于flash和html5的點播和直播服務，無須下載安裝點播或直播客戶端。用戶可直接在瀏覽器中點播課程或觀看直播，方便快捷；多瀏覽器訪問平臺：用B/S架構，基于web技術開發(fā)，客戶端無需其他軟件，采用瀏覽器即可，支持所有主流瀏覽器（IE/谷歌/火狐/360/搜狗/QQ等）；
多終端訪問：支持windows、IOS、Android等跨平臺訪問，同時可在手機或平板點播和直播視頻；
用戶注冊：添加用戶，審核用戶，管理用戶；
用戶角色管理：支持對用戶的角色分組管理，可對角色的添加、修改、刪除；
用戶身份驗證：為用戶分配相應的操作、訪問控制權限；
設備管理：不限制接入的錄播設備的數(shù)量，對于接入的設備，可完全融入平臺，無縫點播、直播；
教室管理：管理學校的精品錄播教室，可實現(xiàn)監(jiān)控錄播教室；
課表管理：支持學生課表、老師課表、班級課表等管理。可統(tǒng)一制定課表，選擇課表起止時間，生成預約課表單。老師或管理員依據(jù)課表時間，選擇教室、上課教師、年級、學科、自動生成周課表。
平臺錄制視頻：云平臺內(nèi)置流媒體服務器，可對接入的錄播進行視頻錄制并存儲在云平臺上；
直播課堂：教師授課現(xiàn)場可通過平臺直播，經(jīng)授權的用戶在任何地點登陸平臺即可觀看教師的授課實況，并可對授課情況進行點評；
視頻修改：支持對上傳后的視頻文件播放預覽、屬性修改、刪除；
課件審核：平臺具有課件審核機制，審核狀態(tài)包括：已發(fā)布/待審核/審核未通過/等狀態(tài)，達到未審核通過的內(nèi)容前臺不顯示；
支持點播文件分類管理：課件資源可按學科、年級、學校進行分類篩選；
平臺支持智能檢索功能：用戶可通過關鍵字搜索，快速方便的查詢到相應的視頻課件。
課件收藏：用戶可以收藏自己喜歡的課程，支持查看課程所屬學科、課程名稱、課程人氣、授課教師；
課程評論：由觀看用戶對課程發(fā)表文字評論，后臺管理員會審核評論內(nèi)容；
直播評論：用戶可以對直播課進行文字點評，后臺管理員會審核評論內(nèi)容；
課件推薦：支持優(yōu)秀的熱門的視頻課件推薦到平臺，由平臺管理員審核通過之后優(yōu)先呈現(xiàn)到平臺首頁；
教師風采：支持顯示優(yōu)秀講師的個人介紹、課程等信息，方便用戶了解和學習到優(yōu)秀教師的課程；
資源展示：用于學校資源的管理和展示。資源可查看年級，學科，時間，人氣（點播量），評分來進行查詢。可按課程名稱、知識點名稱進行搜索；
個人空間：平臺為每個用戶提供個人空間，用戶創(chuàng)建后即自動生成相應的個人空間；用戶可以在空間進行修改個人資料、查看收藏的視頻、上傳視頻、查看評論、添加課程表。
5.3. 后臺管理
后臺管理
資源管理平臺后臺具有網(wǎng)站管理、用戶管理、課程管理、評論管理、消息管理、課表管理、用戶記錄管理、錄播設備管理、流媒體管理等。
5.4. 前臺管理
前臺管理
Web前臺首頁顯示推薦直播，推薦視頻，推薦專輯。
5.4.1 直播管理
直播管理
資源管理平臺支持標準的RTMP協(xié)議，錄播主機可以通過RTMP推流到平臺，提供給學生遠程觀看直播教學。
5.4.2 點播管理
點播管理
資源管理平臺支持用戶上傳教學視頻，提供給他人點播學習。
5.4.3 個人空間
個人空間
資源管理平臺支持個人空間功能，用戶個人可以查看個人收藏、關注、直播列表、個人專輯、個人視頻等。
