[汽车音响] 精品课堂录播系统

      学校教育中校本资源的广泛传播和资源共享已显得愈来愈多重要，课堂录播产品（系统）适用学校的课程录制，也适用于微格教学、教学评估和教学观摩等。它扩大课程的传播范围，能让教师间相互学习和观摩，能使相关领导及时了解教师的课堂教学状况，是不可缺少的多媒体教学设备。; b$ O; p, i+ J" L3 @
      现在伴随着课程改革，提出了如何利用课堂录播系统实现校本教研、校本培训等应用。将课堂录播系统和校园网络紧密结合，实现基于网络的数字化课例的校本教研，实现示范课的网络直播等应用，是学校深化课堂教学改革的一项重要工作。
9 S8 A, @$ `- ~+ W系统拓扑图

1.自动跟踪，自动调焦，自由切换" y% y4 E7 ?- M8 u3 N4 F
      前端摄像部分无需技术人员通过外部设备现场操作，系统能够实现自动录制或者教师通过简单遥控达到自动录制效果。教师摄像系统要求采用自动跟踪技术，教师可在教室内自由走动教师摄像机能够自动平稳跟踪并画面切换，当学生和授课老师进行互动或者回答问题时，有相应的跟踪系统采集画面。板书摄像要求有专用的高清板书摄像机来实现定位拍摄以达到黑板上的字体能够清晰录制在画面上中。% N5 P- X0 W( J  Z1 y. T
      输出主画面由智能录播切换主机来完成：默认主画面为教师画面，当学生回答问题或者讨论时，有相应的控制系统进行跟踪并切换画面；当教师板书时，系统自动将主画面切换至高清板书摄像机所拍摄的板书画面；当学生回答完问题及教师板书结束后，系统将输出主画面切回教师；教师操作电脑时可将采集电脑上的PPT等课件；并能设置时间自动切换回教师主画面实现教学场景的全自动智能化录播。

2．课件实时录制、编辑、点播、直播系统- Z, @+ T, ?& b, A/ [
1）系统能够将教师授课过程中的所有内容，包括教师的教学活动、学生学习场景、板书画面以及教学主机屏幕上PPT等PC画面实时地录制下来，自动生成完整的课堂录像。9 o* i8 _' f+ M7 }& h
2）系统支持单画面或者三分屏画面录制模式；录制过程中可以任意暂停。" u& X: ]. ^7 t8 H2 H3 I3 y
3）高清晰视频支持，图象质量高；视频输出码流应在300K-4M，可进行调整，以适应用户不同视频质量的需求。2 a$ a+ d, s- V/ y
4）标准化的视频输出格式，生成的课件为标准的ASF格式，与市场上多种点播平台兼容可把录制的课件资源直链接在学校已有的点播平台点播。
" T6 |% p: u& a, }( q# {- I; q5）自动添加片头片尾、课标和校标等；开始录制或者直播前，允许教师设置片头和片尾的图片和文字信息，可输入授课教师姓名、课程名称、校标或者课标，在直播或录制过程中自动添加到输出画面中，给学生必要的信息提示。
6 k* K$ J9 g, O; [& l2 |# U6）录制效果参数要求可选择，能遵循国家精品课程中的录像参数。
6 H5 z8 J. y; v# G; \" r# M7）支持后台编辑：如果需要，教师可以在后台对录制好的课件进行编辑。6 y+ |1 s+ d7 R5 s0 z1 X! m- {
8）能够方便地将已经录制好的课件上传至服务器供学生、其他教师、相关部门工作人员点播观摩。* b* q4 E- M( k% L! a8 k, n
9）可以在上课的同时将授课过程以流媒体的方式在网上直播。
! l& G- I8 i( P: M0 d& h( s10）系统部署灵活多变，可以适应当前任何教学环境。
5 y! N0 G: o' m' c, _; p, l$ e: r9 H& y11）管理系统能对流媒体文件、用户进行管理，以及和课程管理等软件相连。

3．技术要求# E) Y: e& k' m7 E' B4 \. o1 D
1）IE直播时不需安装任何插件，实现无插件直播。同时能够及时反馈远程直播数量并保证视频清晰。
8 P: h; G  g( O9 a2 y2）教师跟踪系统教师身上不能佩带任何物品，系统能自动分别出板书区与授课区，摄像机能据此进行相应的变倍动作。摄像机动作平稳，拍摄时应该杜绝垃圾镜头。
" z4 q1 p; _7 N8 w2 ~3）学生定位采用无线定位方式，方便安装，无需布线，定位摄像时应是学生特写镜头摄像机在学生按钮按下后变成特写镜头，20秒后自动变成教室全景镜头。" z, s9 a* H2 g& m$ F/ N0 _  v# U
4）录播主机对教师电脑采用VGA硬件卡进行采集，即直接将电脑的VGA输出信号接入录播主机，而不是采用软件抓屏的方式。0 d# J) C3 Z! T4 t# s
5）录播软件的开始、暂停、结束可能通过无线控制面板来控制，能在授课过程中随意按开始或暂停，而不是将教师固定在讲台附近。
, u( Q5 Y* ?4 S; X; @6）采音系统应采用独立的采音系统，与扩音系统分离，采用吊装话筒的方式，在讲台及学生区进行吊装，采音清晰，背景噪声低；无需传递扩音设备，不中断教学。  k) a0 Y4 F! d0 p2 G- M
7）电影模式下录播切换策略应科学合理，默认视频画面应是教师或板书视频画面，学生按下定位钮后切换到学生，老师操作电脑时切换到VGA画面；提供自动切换与手动切换两种录制方式。5 R- w& ]7 {% o; E5 z( w) X# ]
8）板书镜头应能根据探测区域将黑板分成2-3个区域，由板书摄像或老师摄像机进行分区跟踪，摄像机移动或进行变倍操作时应轻缓，保持录制画面的稳定，以避免画面的过度晃动而给观众带来观看上的不适
2 W3 N% t4 z9 b1 G5 W5 \; {9）跟踪主机应留有摄像机手工控制摄像头的控制键盘的切换按钮，方便在必要时接入到人工控制摄像头，以满足更精细控制摄像机的要求。
9 E/ h* N7 F6 i" z( O10）录播系统录制好的文件应是基于Windows media能直接播放的WMV或ASF格式的视频文件，而不能MPEG或网页文件。

4．录像指标3 N: b" Q$ M" \
1）音频性能指标：频响范围20HZ-20KHZ，信噪比大于60dB，谐波失真（1KHZ，300mV）小于1%，动态范围大于50dB。
3 K4 Y  e& ~) v- u! ]/ Z9 [2）视频性能指标：视频输出电平1V+ - 0.1V 亮度通道带宽大于5.8MHz? 亮度信噪比大于60dB 亮度与色度信号时延小于5ns 微分相位小于1度难关清晰度大于450线。- F' B- o( G4 {7 X- p$ V6 G
3）音频录制格式：ASF标准流媒体格式（采用微软标准压缩方式），最高分辨率必须达到752*576（DVD质量）；流式音频格式，采样频率24位。! U) c& m4 j& t- O! [6 X- A
4）视频色彩：在752*576分辨率的情况下，可达到32位真彩。( ~, ?. L# g: P3 w; F
5）录播帧率：PAL制式下25帧/秒；NTSC制式下30帧/秒。
6 f; V3 e% L- J, t- R( j6）唇音同步：声音和图像之间的时差不超过100ms

6 I8 Z/ u8 O( |! g! r5 b教室部署图

单画面电影模式IE直播& M" p$ y8 k, M$ G7 G
      采用此种模式，用户收看到的只有一个单流视频，但在系统自动切换下策略下，自动根据课程进展，及红外传感器、无线触发、探测中控面板动作、探测PC机鼠标键盘等系统自动切换策略来进行自动切换。可切换的视频包括投影机显示的VGA流、教师特写、教师板书、学生特写、教室全景等来回切换。这是一个单流的Windows Media文件，即WMV文件，用微软件的Windows Media Player可直接播放，无需安装任何插件。

多画面资源模式IE直播2 p7 [6 B4 m5 s7 u
      精品课堂/优质课堂的直播就是将教师的多媒体课件、讲解实况、教室实况合成一个画面，同步压缩，同步网络传输，帮助学校开展“上大课”的教学活动，一个老师就可以同时教授几个或者更多的班级，有效的利用师资力量。或者利用此系统帮助中小学进行远程的优质课评比、远程听课等。同时，在直播过程中，根据需要可以由专人进行播放控制，添加辅助字幕、调整播放画面等。

1）系统管理平台 , [  F# |) P2 Y* W, b
实现校园网内的多视频流远程传输、调度、用户注册、授权管理，实现远程录播主机注册、RDP网关控制。是整个系统的神经中枢。! p* A! I8 z1 {* r" _# Z; Y4 F
2）远程评估 / @, V# d5 k2 C8 w, g8 X4 x
评课者可在本校校园网内，通过计算机远程观看录播教室的课堂实况。评课者可以多画面细致观看，包括教师特写画面，学生特写画面，教室场景画面，以及教师PC的VGA画面。在观看中，可以任意调节各个画面大小，或者以画中画方式观看。
- F. e+ R; O7 c. X4 q可以根据微格教学理论和标准，对教师的教学技能、状态、方法进行评测。
' Z9 V& ^$ C; W教师也可以在课后对自己的课况进行回放，进行自我观摩。: v% e/ z6 m% Z# l, D, I
3）远程录课 9 W+ N) G' r% c2 s3 z! C4 n
通过校园网远程录课，全程记录整个课程实况，包括教室场景、教师特写、课件。
: K8 k  V. O6 F1 T4 z4 \2 @4) 简单编辑6 A5 \1 z  z6 T3 U0 P
对录制好的课件资源，通过专业平台进行后期编辑，添加标题、索引、背景资料，进行截取编辑，提供通用播放平台界面等。
- M2 H) O. B1 }* r  _6 h5)  课程直播
$ _; _" U, M! ^) g! z( i: T将教师的多媒体课件、讲解实况、现场实况合成一个画面，同步压缩，同步网络传输，现场直播。! k& b. `8 U3 a+ s+ {+ a# h
6）课程资源管理
! R7 c! _2 Z. w在资源录制或者编辑完成后，按照时间、主讲人、科目、类别、权限等自动分类，同时，支持点播时按照相关字段进行检索。, w! a0 _  Z" l. x& U& F" [/ f
7）课程资源点播5 G4 ]" n9 c7 F) i
精品课程的录制最终就是为了点播使用，可以在教室中点播，用来完成教学过程，也可以由学生自主点播使用，开展自主学习，可通过系统教学平台或IE浏览器进行点播。

1、录播系统支持三路视频信号和一路VGA信号的实时采集，通过VGA采编卡进行压缩编码，最后形成流媒体在网络上传输。0 Z! t" {5 @8 U9 E3 }
2、网络示范课录播平台，可以方便地跨过物理位置的局限，将远程录播教室内的音视频画面，呈现在用户面前，运用RDP网终流量控制技术，合理分配网络流量，实现最小带宽占用下的高质量画面传输。3 H! f  h9 G$ V* ?4 {
3、VGA实时采编卡：画中画教学，精品课堂实录/输出- r; a3 Y5 c& p
VGA实时采编卡采用高性能的DSP处理器，配合高效率的采集和压缩芯片，实现对标准的VGA(或RGB)画面的实时采集，同时完成多路摄像机信号同步压缩，实现一个立体化、全方位的精品课堂的实录和直播。VGA实时采编卡可以实时采集1024*768的VGA画面，最大可支持1600*1200的画面。
+ b: r5 A0 q( A8 q' O5 a6 M7 X4、录播教室全过程全场景自动录制，实时生成教学过程课件。
) C4 q4 [1 D! d& I5 m) Y& l录播教室无需过多的人为干预，即可完成授课全过程现场录制。授课结束后，系统将录制的文件存到指定目录下，方便后期编辑制作，极大方便了课程录制，缩短了课程录制和编辑的时间，节约了学校大量的人力、物力、财力，极大促进了示范性教学课的建设和推广。; [# k- z- M2 R0 g- @
5、直接将讲稿、多媒体课件、数码展台、笔记本信号、台式机等VGA信号以视频的方式进行采集压缩。
. K7 z6 i/ Y; ?6、不限制课件类型，自动侦测屏幕动态，码率可调。
/ C' k/ N) [& E  c7、录播过程独立完成，不干扰教师的课件播放。+ P# i$ k% \9 y# |3 [/ h
8、嵌入式软硬件设计，工作稳定可靠。