系統設計

　　系統概述

　　東信同邦全自動錄播系統使用全硬件設計，搭建出包括直播、錄制、點播、課件編輯、后期導播、自動跟蹤和自動導播六大功能應用組成的全自動錄播系統。該系統主要完成教師、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/計算機畫面智能導等功能。

　　錄播系統通過把這些采集到的信號進行整合，生成標準化的流媒體文件，在局域網、互聯網上進行直播或點播，為遠端用戶提供在線實時學習的平臺，以及把課件上傳至非線性編輯系統，完成精品課程的制作。

　　功能劃分包括：

　　設計思路

　　根據對需求分析，本系統必須同時具備直播、錄制、點播、編輯、自動跟蹤、自動導播等功能。為達到更好的效果，還必須擁有合理的設計聲場環境和燈光環境。此外，錄播系統需要做到高可靠性、高性價比、高易用性。

　　針對這些需求，東信同邦提出全自動錄播系統整體解決方案。該方案包含直播、錄制、點播、編輯、自動跟蹤、自動導播等功能。以實現方式靈活易用為原則，以錄播一體機為核心，使用純硬件的高清視頻編碼器采集視頻，搭載自動跟蹤和自動導播系統完成全自動精品課程錄制。

　　系統示意圖

　　系統拓撲圖

　　各個教室內的所有設備置于多媒體講桌或機柜內，通過交換機連接網絡，所有教室的視頻通過網絡傳送到服務器，供內網和觀摩室的用戶訪問。

　　觀摩室可以通過電腦將各個教室攝像機信號、錄播信號、設備狀態分別顯示，進行遠程監控管理;可以結合教學觀摩需求，集中在觀摩室內進行教學評估。

　　設備布局圖

　　錄播教室放置五支高清攝像機，教師畫面采用2個攝像機拍攝;學生畫面采用2個攝像機拍攝;分別拍攝老師和學生的全景及近景畫面，板書畫面采用1個攝像機專門拍攝，有效解決由于攝像機自動對焦產生的畫面拖尾、避免實時錄制對焦過程，同時有效解決鏡頭移動造成的不適感及畫面抖動，達到畫面切換平滑，保證拍攝視頻多角度多景別的從容實現。配置相對應的錄播主機編碼五路攝像機采集視頻及老師用VGA、展臺等畫面，在主機內完成存儲。導播智能生成單畫面電影視頻。電影模式與資源模式同時錄制，跟蹤采用圖像識別方式，定位老師及學生。配合多種不同的音頻采集策略，完成清晰的現場拾音。

　　系統特色

　　基于國際開放標準的高互聯性網絡視頻平臺

　　具備開放性API接口，能夠和多種排課系統互通信息，能夠和課程中心交換資源。

　　符合國際教育資源標準，支持Blackboard、Moodle，生成SCORM1.2標準課件包， 與LMS無縫連接。從而支持巨型資源應用。

　　直接支持基于FLASH 10的直播、點播、錄制，無需安裝插件、支持跨平臺應用(如Linux)、3G手機等。

　　高可擴展性， 讓用戶輕松的進行分層次建設，自由升級，大大保護用戶投資。

　　多種貼合教學業務的專業系統

　　側重教學評分的教學聽察課評估系統。

　　側重教師內部培訓的遠程數字微格督導系統。

　　針對大型監控室及電子監考的多分屏數字電視墻監控系統。

　　針對教學資源平衡的多班級教學交互系統、大規模課程直播系統。

　　針對于教學資源建設及國家精品課程建設的多模式課程資源生成及發布系統。

　　集中校園多媒體設備進行統一化管理的統一中控網絡管理系統。

　　便于教師快速剪輯整理多路視頻資源的WEB在線課件編輯系統。

　　全硬件設計

　　高清晰

　　音視頻品質遠高于傳統視頻采集卡及軟件壓縮方式。支持包括各種高清攝像機視頻(1080p/i)，VGA支持1920×1080全動態抓屏，真正達到30幀/秒。

　　網絡低帶寬占用，大大降低校園網絡負擔。

　　采用先進H.264視頻編碼算法中強度最高的High Profile方式，保持原有清晰度的情況下降低35~50%的網絡帶寬，同時也節省了35~50%磁盤存儲空間。支持雙流技術，從384K~2M可靈活配置，適合因特網傳輸。

　　高穩定性

　　硬件產品在高等法院、部隊等高端行業有多年的廣泛應用， 7×24小時全年不間斷運行。設備發熱量嚴格控制，無風扇設計。程序固化，對計算機病毒免疫，解決了工控機硬件方案的頑疾。

　　大大降低管理負擔。

　　與軟件方案相比，管理員不必進行重復的軟件安裝配置，無須煩心軟件兼容及計算機死機的諸多問題，大大降低工作負擔。同時，從宏觀上減少學校對于設備管理人員的開支。

　　綠色節能，大大降低長效使用成本。

　　核心設備整體功耗10W，是以工控機為核心的同類產品的1/20。

　　多樣化建設模式

　　每個功能、每個接口上力求做到可拆分，根據不同需求，增加或減少相應模塊，在提供最為精準化解決方案的同時，也做到最具性價，節約資源。

　　高性價比

　　在整體提高系統軟硬件性能、功能的同時，我們大幅降低了用戶的建設成本，相對于傳統方案降低40%~60%。

　　東信同邦軟件平臺升級周期大致在18個月左右，客戶可免費進行同步升級。

　　硬件產品三年免費質保。

　　功能應用

　　直播

　　視頻直播功能采用B/S架構，支持帶功能的播放器和Flash Player兩種播放模式，最高支持5路高清視頻在統一窗口下同步播放。用戶可根據需求進行全屏播放，還可以選擇電影模式或資源模式進行觀看，在資源模式下用戶可以更直觀的選擇需要觀看的畫面。同時還支持手動錄制、手/自動跟蹤切換、預置位設置/切換、攝像機控制等操作。

　　錄制

　　系統支持快速錄制和快速預約錄制兩種模式，支持多畫面資源模式和單畫面電影模式同時錄制。錄制時可以根據時長、日期、教師等相關信息進行預約錄制，系統根據預約的時間就可以自動生成此課程的課件。用戶可以進行錄制暫停、停止、追加時間、撤銷、錄制信息檢索查詢等操作，整個過程快捷簡便。

　　點播

　　視頻點播功能采用B/S架構，在播放時用戶可以隨意切換畫面和全屏，在點播界面右側可查看課程簡介。同時還可以對課程視頻進行下載。點播主頁的點播排行榜呈現熱門視頻列表，支持用戶通過標簽和時間對課件檢索查詢。

　　課件編輯

　　課件信息編輯

　　支持對已經錄制完成的課件進行補充，如標簽、講師，課程簡介等。標簽方便用戶檢索，視頻簡介節省用戶選擇視頻的時間。同時還可以上傳圖片，將它設置為視頻片頭片尾，完善這個視頻課件。

　　WEB在線剪輯

　　系統提供了web在線視頻剪輯功能，方便用戶對視頻文件進行簡單的修改。在錄制完成后，教師根據教學情況，可以簡便靈活的對錄制的視頻文件進行合并、截斷、復制、粘貼、刪除和修改等編輯操作，從而得到完美的視頻資料。

　　采用遠程網絡非線性編輯技術，通過網頁即可在線剪輯課件、整理目錄，實現了課件錄制、編輯、發布和管理的一體化操作流程。

　　多軌道時間線信息組織方式能夠對存儲在服務器上的多種講課素材(視頻、音頻、多媒體、講稿、目錄等)進行同步剪輯、一次性合成。

　　視頻軌道可以無級放大和縮小，對流媒體視頻的編輯可以精確到0.1秒。

　　后期導播

　　完全B/S架構，不需要安裝任何軟件和客戶端就能同時在線編輯5路或以上1080P視頻。除了常規的視頻編輯，用戶還可以在課件的任意時間點加入文字和圖片的知識點索引，觀看者只需點擊每一個索引點就能跳轉到感興趣的知識點，提高學習效率。

　　界面操作簡潔易用，具有豐富的快捷鍵，快捷鍵操作與常規非編系統一致。

　　配合全自動錄播系統使用，全自動錄播系統的每一個自動切換節點都能導入到本系統，上課老師制作課件只需拖拽切換節點就能做出理想的課件。

　　編輯好的視頻文件能根據切換的時間節點生成相應的記錄，再次編輯時自動導入記錄文件。

　　自動跟蹤

　　跟蹤攝像采用運動偵測、形狀匹配、色彩分析以及人臉識別等多種智能識別技術，確保跟蹤快速準確。當教師進行板書時，教師攝像機自動進行適當推進，清晰展現黑板字跡。當教師走動時，平滑鏡頭跟蹤。當學生回答問題時，切換學生特寫鏡頭。

　　支持自動跟蹤和手動跟蹤切換。預置位切換和攝像機推拉搖移只需要使用普通PC鍵盤，快捷輕松。

　　老師、學生無需佩戴或使用任何定位裝置，實現常態化教學。

　　教師板書、教師近景、教師全景、教師學生交互、學生特寫、學生全景等多種自動拍攝策略，全方位完美呈現整個授課過程。

　　自動導播

　　自動導播能預設和編輯各種切換策略。自動導播功能能在老師、授課電腦和學生之間根據上課的實際情況自動切換相應畫面，切換為手動跟蹤時還可選擇預設位;同時用戶可以為輸出視頻設置片頭片尾，增加臺標和文字標注等。

　　可在任意一臺PC上進行手動和自動導播控制或接入導播操作控制臺進行控制，操作簡單方便。

　　具備多種直播和錄制模式，可生成單流單畫面、多流單畫面、多流多畫面等多種模式。

　　畫面切換自然流暢，具備淡入淡出等特效。

　　手動跟蹤10預置位預設確保跟蹤精準。

　　支持鼠標框選及點擊跟蹤。

　　支持專用搖桿及觸摸屏。