东信同邦高清全自动录播系统技术方案

　　系统设计

　　系统概述

　　东信同邦全自动录播系统使用全硬件设计，搭建出包括直播、录制、点播、课件编辑、后期导播、自动跟踪和自动导播六大功能应用组成的全自动录播系统。该系统主要完成教师、学生的视频自动跟踪采集，音频智能采集，教师电脑屏幕截取，教师/学生视频/计算机画面智能导等功能。

　　录播系统通过把这些采集到的信号进行整合，生成标准化的流媒体文件，在局域网、互联网上进行直播或点播，为远端用户提供在线实时学习的平台，以及把课件上传至非线性编辑系统，完成精品课程的制作。

　　功能划分包括：

　　设计思路

　　根据对需求分析，本系统必须同时具备直播、录制、点播、编辑、自动跟踪、自动导播等功能。为达到更好的效果，还必须拥有合理的设计声场环境和灯光环境。此外，录播系统需要做到高可靠性、高性价比、高易用性。

　　针对这些需求，东信同邦提出全自动录播系统整体解决方案。该方案包含直播、录制、点播、编辑、自动跟踪、自动导播等功能。以实现方式灵活易用为原则，以录播一体机为核心，使用纯硬件的高清视频编码器采集视频，搭载自动跟踪和自动导播系统完成全自动精品课程录制。

　　系统示意图

　　系统拓扑图

　　各个教室内的所有设备置于多媒体讲桌或机柜内，通过交换机连接网络，所有教室的视频通过网络传送到服务器，供内网和观摩室的用户访问。

　　观摩室可以通过电脑将各个教室摄像机信号、录播信号、设备状态分别显示，进行远程监控管理;可以结合教学观摩需求，集中在观摩室内进行教学评估。

　　设备布局图

　　录播教室放置五支高清摄像机，教师画面采用2个摄像机拍摄;学生画面采用2个摄像机拍摄;分别拍摄老师和学生的全景及近景画面，板书画面采用1个摄像机专门拍摄，有效解决由于摄像机自动对焦产生的画面拖尾、避免实时录制对焦过程，同时有效解决镜头移动造成的不适感及画面抖动，达到画面切换平滑，保证拍摄视频多角度多景别的从容实现。配置相对应的录播主机编码五路摄像机采集视频及老师用VGA、展台等画面，在主机内完成存储。导播智能生成单画面电影视频。电影模式与资源模式同时录制，跟踪采用图像识别方式，定位老师及学生。配合多种不同的音频采集策略，完成清晰的现场拾音。

　　系统特色

　　基于国际开放标准的高互联性网络视频平台

　　具备开放性API接口，能够和多种排课系统互通信息，能够和课程中心交换资源。

　　符合国际教育资源标准，支持Blackboard、Moodle，生成SCORM1.2标准课件包， 与LMS无缝连接。从而支持巨型资源应用。

　　直接支持基于FLASH 10的直播、点播、录制，无需安装插件、支持跨平台应用(如Linux)、3G手机等。

　　高可扩展性， 让用户轻松的进行分层次建设，自由升级，大大保护用户投资。

　　多种贴合教学业务的专业系统

　　侧重教学评分的教学听察课评估系统。

　　侧重教师内部培训的远程数字微格督导系统。

　　针对大型监控室及电子监考的多分屏数字电视墙监控系统。

　　针对教学资源平衡的多班级教学交互系统、大规模课程直播系统。

　　针对于教学资源建设及国家精品课程建设的多模式课程资源生成及发布系统。

　　集中校园多媒体设备进行统一化管理的统一中控网络管理系统。

　　便于教师快速剪辑整理多路视频资源的WEB在线课件编辑系统。

　　全硬件设计

　　高清晰

　　音视频品质远高于传统视频采集卡及软件压缩方式。支持包括各种高清摄像机视频(1080p/i)，VGA支持1920×1080全动态抓屏，真正达到30帧/秒。

　　网络低带宽占用，大大降低校园网络负担。

　　采用先进H.264视频编码算法中强度最高的High Profile方式，保持原有清晰度的情况下降低35~50%的网络带宽，同时也节省了35~50%磁盘存储空间。支持双流技术，从384K~2M可灵活配置，适合因特网传输。

　　高稳定性

　　硬件产品在高等法院、部队等高端行业有多年的广泛应用， 7×24小时全年不间断运行。设备发热量严格控制，无风扇设计。程序固化，对计算机病毒免疫，解决了工控机硬件方案的顽疾。

　　大大降低管理负担。

　　与软件方案相比，管理员不必进行重复的软件安装配置，无须烦心软件兼容及计算机死机的诸多问题，大大降低工作负担。同时，从宏观上减少学校对于设备管理人员的开支。

　　绿色节能，大大降低长效使用成本。

　　核心设备整体功耗10W，是以工控机为核心的同类产品的1/20。

　　多样化建设模式

　　每个功能、每个接口上力求做到可拆分，根据不同需求，增加或减少相应模块，在提供最为精准化解决方案的同时，也做到最具性价，节约资源。

　　高性价比

　　在整体提高系统软硬件性能、功能的同时，我们大幅降低了用户的建设成本，相对于传统方案降低40%~60%。

　　东信同邦软件平台升级周期大致在18个月左右，客户可免费进行同步升级。

　　硬件产品三年免费质保。

　　功能应用

　　直播

　　视频直播功能采用B/S架构，支持带功能的播放器和Flash Player两种播放模式，最高支持5路高清视频在统一窗口下同步播放。用户可根据需求进行全屏播放，还可以选择电影模式或资源模式进行观看，在资源模式下用户可以更直观的选择需要观看的画面。同时还支持手动录制、手/自动跟踪切换、预置位设置/切换、摄像机控制等操作。

　　录制

　　系统支持快速录制和快速预约录制两种模式，支持多画面资源模式和单画面电影模式同时录制。录制时可以根据时长、日期、教师等相关信息进行预约录制，系统根据预约的时间就可以自动生成此课程的课件。用户可以进行录制暂停、停止、追加时间、撤销、录制信息检索查询等操作，整个过程快捷简便。

　　点播

　　视频点播功能采用B/S架构，在播放时用户可以随意切换画面和全屏，在点播界面右侧可查看课程简介。同时还可以对课程视频进行下载。点播主页的点播排行榜呈现热门视频列表，支持用户通过标签和时间对课件检索查询。

　　课件编辑

　　课件信息编辑

　　支持对已经录制完成的课件进行补充，如标签、讲师，课程简介等。标签方便用户检索，视频简介节省用户选择视频的时间。同时还可以上传图片，将它设置为视频片头片尾，完善这个视频课件。

　　WEB在线剪辑

　　系统提供了web在线视频剪辑功能，方便用户对视频文件进行简单的修改。在录制完成后，教师根据教学情况，可以简便灵活的对录制的视频文件进行合并、截断、复制、粘贴、删除和修改等编辑操作，从而得到完美的视频资料。

　　采用远程网络非线性编辑技术，通过网页即可在线剪辑课件、整理目录，实现了课件录制、编辑、发布和管理的一体化操作流程。

　　多轨道时间线信息组织方式能够对存储在服务器上的多种讲课素材(视频、音频、多媒体、讲稿、目录等)进行同步剪辑、一次性合成。

　　视频轨道可以无级放大和缩小，对流媒体视频的编辑可以精确到0.1秒。

　　后期导播

　　完全B/S架构，不需要安装任何软件和客户端就能同时在线编辑5路或以上1080P视频。除了常规的视频编辑，用户还可以在课件的任意时间点加入文字和图片的知识点索引，观看者只需点击每一个索引点就能跳转到感兴趣的知识点，提高学习效率。

　　界面操作简洁易用，具有丰富的快捷键，快捷键操作与常规非编系统一致。

　　配合全自动录播系统使用，全自动录播系统的每一个自动切换节点都能导入到本系统，上课老师制作课件只需拖拽切换节点就能做出理想的课件。

　　编辑好的视频文件能根据切换的时间节点生成相应的记录，再次编辑时自动导入记录文件。

　　自动跟踪

　　跟踪摄像采用运动侦测、形状匹配、色彩分析以及人脸识别等多种智能识别技术，确保跟踪快速准确。当教师进行板书时，教师摄像机自动进行适当推进，清晰展现黑板字迹。当教师走动时，平滑镜头跟踪。当学生回答问题时，切换学生特写镜头。

　　支持自动跟踪和手动跟踪切换。预置位切换和摄像机推拉摇移只需要使用普通PC键盘，快捷轻松。

　　老师、学生无需佩戴或使用任何定位装置，实现常态化教学。

　　教师板书、教师近景、教师全景、教师学生交互、学生特写、学生全景等多种自动拍摄策略，全方位完美呈现整个授课过程。

　　自动导播

　　自动导播能预设和编辑各种切换策略。自动导播功能能在老师、授课电脑和学生之间根据上课的实际情况自动切换相应画面，切换为手动跟踪时还可选择预设位;同时用户可以为输出视频设置片头片尾，增加台标和文字标注等。

　　可在任意一台PC上进行手动和自动导播控制或接入导播操作控制台进行控制，操作简单方便。

　　具备多种直播和录制模式，可生成单流单画面、多流单画面、多流多画面等多种模式。

　　画面切换自然流畅，具备淡入淡出等特效。

　　手动跟踪10预置位预设确保跟踪精准。

　　支持鼠标框选及点击跟踪。

　　支持专用摇杆及触摸屏。