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恒新天朗全自动精品录播系统建设方案

来源:数字音视工程网        编辑:追忆    2016-04-27 13:35:26     加入收藏

在国家大力倡导“三通二平台”的大背景下,信息化教学成为主流趋势,宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通,教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台,但在实际操作中,如何实现优质资源班班通、网络学习空间人人通?

  第一章 需求分析

  在国家大力倡导“三通二平台”的大背景下,信息化教学成为主流趋势,宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通,教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台,但在实际操作中,如何实现优质资源班班通、网络学习空间人人通?在课堂录制的基础上实现多方互动?是现行教育中存在的亟待解决的问题,随着我国经济的快速发展,教育信息化也得到了迅速发展。大中专院校及中小学的校园网、多媒体教室等硬件设备初步完善,目前教育信息化已逐步从硬件基础设施建设转向以应用和资源建设为主的阶段。

  智慧教育解决方案帮助学校快速建设大量的精品课堂和互动教室,建立视频服务应用平台,以录播技术、大规模跨平台互动技术、跨平台直播技术、跨平台点播技术为核心提供以校园内部为主,辐射周边地区、偏远山区的教学资源的建设和应用,同时通过网络与教育云平台对接,扩大优质教学资源的应用和推广。

  智慧教育整体解决方案是使得互联网上的多个教室可以同上一堂课,并将课堂实况同步录制下来,供互联网用户现场直播以及课后点播的系统,互动系统可实现在授课过程中本地教室与远程听课教室之间的同步授课,以及实时音视频互动交流。互动过程能够同步录制,真实展现互动教学场景,同时也支持上级领导、专家对于精品课程的远程观摩、点评、学术交流、教研和对口援教等活动。

  第二章 录播系统方案综述

  2.1 方案整体描

  全自动课程录播系统解决的问题就是把优质的教育资源通过现代化的教学手段,得到共享。而传统的教学以教育者为中心,以传授知识为主。老师与老师之间、老师与学生之间互动不够,资源孤立,教师资源、校本资源浪费严重。而以信息技术为代表的现代化教育技术的应用则表现出明显的先进性、灵活性、可靠性、开放性。现代教育技术是运用现代教育理论和现代信息技术,通过对教学过程和教学资源的设计、开发、应用、评价和管理,以实现教学过程和教学资源的优化的理论和实践。它的内涵包括:一是现代教育技术的目的是实现教育最优化;二是现代教育技术设计的不仅是计算机、网络等现代教育媒体,而是教育过程所有可操作的要素,包括人力资源和技术资源,如教学人员、校本资源、常规教学媒体、教学设施、教学活动等。将校园网从普通计算机局域网建设成为面向教学、科研、管理等应用的网络,能够传输和处理多媒体信息,使各种类型的多媒体资源能在校园网上灵活应用,并且能一网多用,多网合一,将众多校园独立的应用系统整合起来,是校园网解决方案的发展方向。

  天朗全自动课程录播系统:针对现今高教、职教、普教等信息化教学的重点需求,利用纯硬件的VGA采集压缩编码技术实现老师的讲稿、多媒体课件、现场多路的音视频信号实时采集压缩,以标准的流媒体方式实现在网络中的传输、管理、控制,支持网络的点播、广播、直播、存贮、后期编辑等多种利用。

  2.2 系统背景介绍

  从1999年起,校园信息化建设开始兴起,局域网、城域网、计算机教室等热潮不断兴起。技术上的创新与进步,客观上能推动教学辅助手段的进步。进入21世纪,随着PC记、笔记本类设备不断普及,师生对计算机类设备的操作应用水平不断提高。同时,网络技术的发展对教育最大的影响就是网络教育的兴起,网络技术的普及应用使物理、空间上的距离不断缩小,从而,优质的教学资源能够让更多的师生共享。共享优质教学资源,实现公平教育,力推网上自主学习,使得课程录播教室的建设就成为一种新的潮流。

  从课程录播教室建设发展的过程来看,最早是从高校开始兴起。教育部关于精品课建设的要求及政策,极大地推动了相关设备与技术的发展。近两年,国内职业学习的实训教室以及普教中应用水平较高的中小学,也开始课程录播教室建设。从发展的趋势来看,课程录播教室的建设正在不断深入发展之中,其发展前景广阔。

  2.3 系统应用范围

  2.3.1 网络精品课程录制

  系统能自动生成可供网络点播的网络课件,后期可对录像文件进行删减、合成、索引等编辑,也可导入非线编平台进行专业编辑。方便用户教与学的综合应用,完成国家级精品课程和省级精品课程录制,建立学校优秀/骨干教师课程库,优质精品课件的评比等等。

  2.3.2 优质课程资源库建设

  可以为学校进行优质课程资源库建设,进行优质动态教学资源的建设和共享。教师上课完成时,录制的课件会自动生成,可直接上传到服务器;配合个人资源库管理权限,进行资源分类/多级目录创建/课件预览/课件删除等操作。

  系统还提供B/S和C/S两种结构的资源管理平台,搭建相互观摩、借鉴的网络平台,达到教学资源共享平衡,增加学校网络信息平台可用资源的数量,为教师资源上传点播提供开放式管理平台。同时管理平台全面支持基于内部园区网或广域网终端对课件库资源的授权访问/浏览查询/下载导出应用。

  2.3.3 远程教学应用

  随着网络技术的运用普及,学校也从单纯的教室课堂发展到了与网络课堂相结合的多模式教学活动。通过南京天朗全自动课程录播系统,建立在线学习平台,实现学生自主学习、充分享受优质资源最佳的主动学习环境,用户可以进行课件的网络直播和课后点播,示范性教学、学生远程学习,远程互动教学等等。用户可以随时随地进行观摩、学习,不再受空间和时间的限制。

  2.3.4 微格教学评估

  教师的教学技能训练一直是学校关注的重点,以往通过上教室现场听课的方式无法正确客观地对教师进行评估,已经无法满足学校的需求。南京天朗针对学校的需求,根据微格教学的特点,在录播系统中嵌入微格教学评估系统,学校通过系统内的各项技术指标进行评测评估(技术指标内容可根据学校实际情况进行修改),通过远程对教师的教学技能进行客观的综合评估,以训练教师的各项教学技能,从而使教学水平得以提高。

  2.3.5 专家报告、重要会议实时直播、录播

  在企事业单位里,各种培训、专家的报告、重要的会议越来越多,各种如手工记录、人工录音和人工录像的原始模式已经无法满足需求。随着信息技术数字化、网络化进程的不断深入,通过录播系统进行全方位的录制,能够真实地记录各种会议的全过程,并作为历史资料永久保存下来,可以方便用户在会后进行资料查询和播放。

  第三章 全自动课程录播教室建设方案

  3.1 系统概述

  3.1.1 、建设需求

  随着国家“精品课程”建设项目开展,应用先进的信息化手段,将教室实况、教师课件,按照授课进度录成精品课程,供广大师生、教研员课后点播观摩评价,建立共享资源库,完成知识传承或进行校际课程交流。在更大范围内提高高校的教学和人才培养质量。而在现代教学过程中,多媒体形式的引入使得课堂实录除了需要录制教学过程中教员的影像和声音以外,还需要同步录制多媒体课件的内容,并且可以快捷方便的生成课件。如何既能在减少学科老师操作流程的情况下,又能得到高清晰度的视频文件,成了一种新的需求。

  3.1.2 、建设内容

  恒新天朗全自动录播系统,是南京恒新天朗电子科技有限公司自主研发的集全自动录播、互动录播、云录播三功能为一体的全能型录播系统,采用固定式课程录播工作站,扩展探测、跟踪、定位、智能策略等模块,教学过程中,自动跟踪主机根据获取的各种探测信号、语音激励信号、中控切换信号、键盘鼠标动作等,采用科学策略进行综合智能分析,灵活准确的调度现场的摄像机、调音台等采集设备,可实时直播、在线点播、同步录制、远程互动、统一管控等,支持三分屏模式课件录制和电影模式课件录制,编码效率更高,清晰度更好,实现课堂无干扰、无意识控制、无人值守的全自动智能录播。适用于精品公开课、互动教学、微格教室、远程教研、教学评估等场合。

  3.1.3 、整体架构

  录播教室由多个子模块组成,包括多媒体教室模块(如讲台、中控、展台、计算机、投影机等等)、录播系统模块、图像采集模块、自动跟踪探测模块、拾音扩音系统、网络实时直播模块、B/S架构点播模块、资源管理模块以及外部条件(灯光系统、吸音处理)等。

  图1系统组成建设方案

  3.2 录播教室系统组成

  录播教室由多个子模块组成,包括多媒体教室模块(如讲台、中控、展台、计算机、投影机等等)、录播系统模块、图像采集模块、自动跟踪探测模块、拾音扩音系统、网络实时直播模块、B/S架构点播模块、资源管理模块以及外部条件(灯光系统、吸音处理)等。

  3.2.1 多媒体教室模块建设

  作为新型的教育、培训模式,学校多媒体教室的建设为其提供了丰富的教学手段,计算机教学、视音频教学、视频展台替代 黑板板书等现代教学方式又为教师提供了充分利用各种课件的条件。多媒体教室综合应用了现代多媒体控制技术,既能进行丰富的多媒体教学,又能进行传统教学,同时可作它用,力求教室资源达到最大限度的有效利用。协同控制计算机、投影机、录像机、视频展台等现代教学设备,并通过中控集中控制电动窗帘、灯光、幕布等外围设备,让学生和老师在一个高精度大屏幕演示、高保真音质、受控声光背景的多媒体教学环境进行学习教学。这样声像并茂的教学形式,使学生更易于领会接受授课内容,激发教师的激情,提高教与学质量。

  多媒体教室配置:每个教室配备多媒体计算机、中央控制主机多媒体投影机、幕布/电子白板、扩音设备、等各一套,通过网络中央控制系统,将投影机、幕布/电子白板、音箱等信号源有机控制管理起来,在中央控制室通过管理软件对网络中的各教室多媒体设备及环境设备的进行网络化集中管理控制。

  3.2.2 录播系统模块建设

  高清教学录播系统功能设计科学,提供人性化设计的UI,大部分功能都可以通过一键式操作完成,简化了操作流程,降低了教师使用的难度,增强了系统的易用性和稳定性。系统可完成课堂视频采集、板书视频采集、教师及学生音频采集、教师自动跟踪拍摄、电脑屏幕采集等一系列任务,信号源自动传送至课件实时录制系统生成优质的高清精品课程,同时通过教学直播系统在局域网、互联网上直播,为远端用户提供在线实时学习的平台,支持第三方非线性编辑。与很多厂家整套设备中仅有部分自主产权产品不同,高清教学录播系统中的录播设备,师生跟踪设备等,均为南京天朗公司自主研发,各设备之间兼容性良好。

  方案建设以数字精品课堂为基础节点,中心录播服务器为核心,采用嵌入式高性能编码器为骨干设备,可保证教学过程完整、清晰的被采集、直播和录制。教室内需要被收录的音视频信号包括以下:

  •教师讲课时需要播放PPT\文档\视频等数字课件

  •学生摄像机,用于采集教室学生全景/特写镜头

  •老师摄像机,可跟踪教师/板书课堂活动

  •板书摄像机和全景摄像机的信号

  •教师/学生吊麦,收录教师/学生的语音

  •教师计算机的课件声音

  以上所述的音视频信号经编码器采集处理后传输给录播服务器,服务器上安装的智能导播系统按设定的导播策略自动完成高清课程直播和录制工作。教师讲台是教室设备的集中安装点,除了高清编码器外,调音台、时序电源等设备也放置在这里,并预留必要的扩展设备接口。其中调音台将各路音频混音、降噪后输出给编码器。在以上这些设备、软件的协同工作下,学生、领导、专家等用户可通过网络实时观看到身临其境般的教学直播,或点播已录制在服务器中的教学课件。

  同时这样的设计保证系统建设、维护和扩展简单易行,如需对节点课堂进行维护或扩充只需要将设备安装到位并在核心录播服务器中修改或添加教室信息即可。

  图2前端录播教室/观摩室

  由于前端教室需要把学生、老师、板书、全景和教学PPT的视音频信号同步传输到校园局域网,供每一个网络客户端用户来进行教学资源直播、分享、点评等功能。为了真正实现全自动、无人值守、常态化网络教学,我们在全自动录播教室里安装4视频编码器HD-EX1000FS用来采集老师/学生/板书/全景摄像机信号(音频信号),安装1台VGA编码器HD-DVS1000D用来采集教学PPT信号;安装1套天朗自动图像跟踪系统主机,来实现老师区域和学生区域的教学视频自动跟踪、切换。其他需要直播点播的地方通过获一体机流媒体服务信号来实现同步观看教学。

  3.2.3 跟踪系统建设

  自动录播包含预置位的自动跟踪与录像策略。教师上课前只要按一下“录播开始”键,系统开始自动录课。下课时再按一下“录播结束”键即可。

  录播主机不但能切换视频,还能记录拍摄的节目,另外还可以通过网络将拍摄的现场进行直播。

  自动录播还需要目标探测装置和控制摄像机跟踪机,要拍摄出流畅的电视图像,还需要跟踪策略和切换策略的控制软件。

  上图是全自动录播系统的逻辑图,该系统能完成电影模式的自动拍摄任务。

  我公司采用主动式探测方式,定位精度高,抗干扰性能强,教师与学生不需要佩戴和操作任何设施,探测、跟踪、切换策略综合(布局)考虑,总体设计,画面严谨周密,无垃圾镜头。

  自动跟踪的先决条件是确定被摄目标的位置,本系统采用主动信号扫描的方式来探测被摄目标,在教室的立体空间内形成网格化,使被跟踪目标完全跟踪,可称为空间网格技术。

  自动跟踪设备的探测信号,每一次发射与接收只需千分之一秒,每秒主动发射4次,三级发射功率可调,每两次接收的数据自动校验,通过多种措施,避免了普通的信号探测中的易干扰和定位不准的问题,此套系统不需要被摄目标佩戴任何装置。

  通过智能定位,自动跟踪被摄目标和自动切换多机位画面,可模拟人工操作的模式工作,自动拍摄高质量的教学电视节目。

  本系统原则上分教师探测区和学生探测区两种方式,各自形成独立的探测的区域,又相互支持。教师探测区可以弥补学生探测区的盲区,学生探测区也可以弥补教师探测区的盲区。在画面切换的逻辑判断上又相互参考。

  教师探测区域:在教室后上方左右各有一组智能探测发射器,在教室黑板下方,距地面1米处(一般黑板下沿),设置智能探测接收器。当智能探测发射器发出信号后,智能探测接收器实时接收,通过相应的算法和策略,即可以将教师在黑板前面位置探测出来,配合对摄像机的精密驱动,更可以完成摄像机的自动转动角度、变倍的调整,使拍摄的画面丰富,接近人工的拍摄效果。

  学生探测区域:探测学生的目的是学生回答教师的提问时,学生摄像机要捕捉到学生的图像。学生回答问题时,首先要起立。根据这一特点,我们只要探测到站立的人就可以了。一般学生的坐高在1.2米左右,可以将站立的分界线定在1.3米。在教室两侧墙高1.3米处,各安装一排智能探测模组,形成一个探测平面,通过相应的算法和策略,完成对学生位置的跟踪和镜头切换、变倍等。

  当教师走下讲台,此套系统仍然可以利用学生探测区域承当探测任务,完成互动教学的拍摄过程。

  在此套系统中,我们运用独特的空间网格技术,根据景别对网格进行设置,当探测部分探测到目标位置后,即可确定在相应的空间网格里,跟踪主机则按该空间网格的定位移动摄像机(包括转动角度、拉伸镜头等)。跟踪主机中的策略也会依据位置参数,作为切换场景的条件。

  这种主动信号探测技术,充分考虑了学校教学过程不希望有任何干扰的特点要求,从而对目标的跟踪更准确、更灵活,画面更流畅。

  3.2.3.1 教师跟踪系统

  教师跟踪系统采用目前最先进的跟踪技术--图像识别技术来自动跟踪拍摄对象的智能化系统设备。教师跟踪系统完全采用无人值守的操作模式,整个跟踪工作过程无需人为干预,大大的减少了利用传统录制系统需要人为的对老师进行专门摄像的要求,从而减轻了工作量,减小了人力投入。上课时教师只需按照通常的上课模式进行正常教学活动即可,无需佩戴使用任何设备来完成跟踪拍摄,从而消除了教师的不适应感,使其更加专注于教学活动。教师跟踪系统具有出众的跟踪性能,无论是教师在上课时快速走动还是板书等,系统均能准确无误的采用不同策略自动变焦跟踪拍摄,在跟踪拍摄效果上,整个跟踪过程连续、稳定、平滑,整个画面输出非常稳定。

  主要功能特点:图像跟踪超强的层次感、多种景别自动切换、自动追踪、实时跟踪、完全自动化、抗干扰力强、教师其它跟踪设备、快速移动不易丢失、安装简单

  跟踪策略

  1)当教师在课堂中走动时,跟踪系统自动调焦并进行近景拍摄;

  2) 当多人同时出现在讲台时,跟踪系统自动调焦并进行全景拍摄;

  3)当教师无走动讲课或板写时,跟踪系统自动调焦并进行特写拍摄;

  主要功能特点

  ◇图像跟踪超强的层次感

  教师跟踪系统可自动探测、跟踪运动目标,实现对运动目标的自动跟踪,便于对教师教学活动进行实时转播、录像,确保录像画面连续、稳定、平滑;当教师衣着与黑板色彩接近时,本系统仍然清晰识别,具备超强的层次感。

  ◇ 多种景别自动切换

  教师跟踪特写、近景、全景三种景别自动切换,图像定位系统自定义切换策略,完美展现教师在授课过程

  ◇自动追踪

  跟踪范围不仅仅局限于摄像机固有的视野范围内,而是在整个教学活动的范围内,无论教师在做任何动作都能自动跟踪,无盲区情况出现;

  ◇ 实时 跟踪

  跟踪时,系统自动对被跟踪目标进行近距离拍摄,让跟踪对象始终成为画面重点,符合人物拍摄要求从而也避免了采用感应区域定位方式跟踪时跟踪对象不能特写的问题,对于板书较多的课堂,此功能显得尤其重要。

  ◇完全自动化

  跟踪摄像工作可由系统全自动完成,而不需要操作人员的帮助,整个跟踪过程非常贴近人工拍摄;

  ◇抗干扰力强

  跟踪系统不受声音、电磁波、红外线、光线等外在的环境影响,抗干扰能力强;

  ◇教师 其它跟踪设备

  跟踪系统运用先进的图像识别技术无需在老师身上佩戴、操作任何跟踪设备;

  ◇ 快速移动 不易丢失

  系统由于采用了先进的图像处理技术,跟踪过程不受被跟踪者移动速度快慢(尤其适应外教的教学习惯)影响,避免了采用红外等感应方式容易被遮挡从而造成丢失的问题;

  ◇ 安装简单

  跟踪系统采用先进的图像处理技术,对环境无特殊要求,无需在环境中安装任何感应设备,也不需要进行任何施工,大大减少了安装施工工作量。

  3.2.3.2 学生定位系统

  TL-S学生智能图像跟踪模块能够自动实时对正在发言的学生进行定位并特写拍摄,当学生通过站起来进行发言或回答问题时,学生定位系统将自动的调用全景摄像机对正在发言的学生进行定位并采用特写镜头进行拍摄。

  定位策略

  TL-S学生智能图像跟踪模块能够自动实时对正在发言的学生进行定位并特写拍摄,当学生通过站起来进行发言或回答问题时,学生定位系统将自动的调用全景摄像机对正在发言的学生进行定位并采用特写镜头进行拍摄。当学生起立回答问题时,教师跟踪系统自动交由学生定位系统进行控制,学生定位系统自动定位起立学生同时进行特写拍摄,学生回答完毕,系统自动返回到教师跟踪系统;当有多位学生同时回答问题时系统切换至学生全景画面,当剩下一名学生回答问题时自动给学生特写。

  图4学生跟踪系统示意图

  主要功能特点:智能定位、特写拍摄、自动返回、抗干扰力强、无需其它跟踪设备、安装简单、多种景别自动切换

  主要功能特点

  ◇智能定位

  整个系统自动完成对学生的定位,无需手工干预,能够完美的对所有细节进行拍摄,不错过任何发言学生;

  ◇特写拍摄

  在自动定位发言学生的同时系统自动变焦为发言学生提供特写镜头拍摄。解决了传统拍摄方式不能为学生提供特写拍摄的问题;

  ◇自动返回

  当学生发言完毕,系统自动转换到教师摄像机;

  ◇抗干扰力强

  跟踪系统不受声音、电磁波、红外线、光线等外在的环境影响,抗干扰能力强;

  ◇ 无需 其它跟踪设备

  跟踪系统运用先进的图像识别技术无需操作任何跟踪设备或使用红外跟踪的麦克风;

  ◇ 安装简单

  跟踪系统采用先进的图像处理技术,对环境无特殊要求,无需在环境中安装任何感应设备,也不需要进行任何施工,大大减少了安装施工工作量。

  ◇ 多种景别自动切换

  有一名学生回答问题时,系统自动推至学生特写镜头,如同时另外一名或多名学生回答问题时系统自动推至学生全景画面,当只剩下一名学生回答问题时,系统再次定位到学生特写镜头,回答完毕自动返回至教师镜头,多种景别自动切换。

  3.2.4 智能导播系统

  智能导播系统主要用于课程录制过程中多个场景及多路视频信号源、视/音频文件和计算机画面之间的自动切换,配合精品课堂录播系统使用,有效实现带特效功能的智能导播,系统配用触摸式显示屏可以直接监视和控制多路视频信号。

  智能导播系统集传统自动录播系统的导播功能和传统特技切换台功能于一体,借助于智能导播控制系统完美实现了精品课程录播过程中,教师授课、教师板书、学生答问、交流互动、课件、实物展示、计算机画面、其它教学课件等多个教学场景与教学课件之间自动调度和切换。调度与切换完全以实际教学为基准,总是能在恰当的时刻将画面切换到需要的场景,准确表达教者的意图,习者的需要,智能化与人性化的完美结合,更加贴近人工导播,达到“专业级影像制作”效果。

  3.2.4.1.1 、计划子模块

  学校和教育机构的课程安排一般是提前制定好的,根据这一特点天朗录播系统开发了智能课表模块。

  利用智能课表功能,管理员可以根据实际课程表设置自动直录播任务,系统将根据用户设置的任务表自动的在指定的开始点执行课程直播、录制,并在指定的结束点停止直播和录制并将制作好的课件自动发布。同时也支持定义课程和课件定时删除功能。大大简化了管理人员的日常操作,增强了系统的实用性。

  u    课程预定/导入

  预设课程开始录制时间及结束录制时间,保存后系统将在预定的时间自动开始课程直录播,并在预设的结束点结束直录播

  u    自动发布

  录制好的课程课件可选择是否自动发布,发布后用户可以下载或点播这些课件。或者设定为不发布,等待管理员审核通过后人工发布。

  u    定时删除

  录制并发布的课程可预约删除时间,系统将在预设的时间点回收这些课程。用户将无法使用这些资源。

  3.2.4.1.2 、导播子模块

  教室在课程直录播过程中,始终存在全景,教师,板书,计算机课件等多路视音频信号,在不同的时间点需要有机制能够恰当的调整这些信号,用合适的画面布局去显示它们,准确的表达教学者的意图,满足学习者的需要。以往都是通过人工实时干预或后期编辑来实现这样的功能,费时费力。基于此,天朗研发出智能导播模块,可自动实现以上需求,完美实现了各类视音频的切换的功能,同时切换时更可支持多种特技。

  u      智能切换

  智能导播系统与图像定位结合自动导播切换教师视频和学生视频,可添加多种自定义导播规则,提供丰富的策略选择,灵活使用,丰富课件效果。

  u      多种策略

  智能导播系统的跟踪与切换策略完全以实际教学为基准,采用多种不同跟踪与切换策略,总是能在恰当的时刻将画面切换到需要的场景,准确表达教者的意图,习者的需要,智能化与人性化的完美结合,更加贴近人工导播,达到“专业级影像制作”效果;

  u      特效导播

  u字幕:支持自动字幕和手动字幕两种字幕发布方式;

  u切换:支持滑行、溶解等特技效果的画面切入切出;

  uLOGO:用户自定义添加图片/文字logo;

  u预览:在切换所有信号输出前可进行预览收看;

  u      摄像机控制

  系统可控制基于Visca、Pelco-D、Pelco-P协议的云台摄像机;

  u      触控式导播

  系统配用触摸式显示屏,通过触摸屏可直接添加字幕、切换通道、触控点击跟踪等操作。通过中控面板上的通道按钮可快速切换视频通道,以及设定为自动和手动导播切换。

  3.2.4.2 非线性课件编辑系统

  非线性课件编辑系统是基于课件实时录制系统生成的课件进行后期非线性编辑。它是一个操作简单、功能强大的课件编辑软件。能够充分利用已有的教学培训资源制作课件,课件实时录制系统生成的课件,或多或少都存在一些问题,如PPT中的错别字、录制的杂音、噪音等等,非线性编辑系统是对录制后的课件进行二次编辑处理,实现课件的零瑕疵,是一个操作简单、功能强大的课件编辑软件。

  系统能编辑主流的流媒体文件,插入字幕说明,对课件的屏幕数据进行任意修改,添加对应的索引,实现了课件屏幕、音频、视频、字幕的同步编辑与输出。弥补了传统硬件非编不能编辑处理三分屏课件的不足,教师只需要短时间的学习就能编辑出高质量的精品课件。

  3.2.4.2.1 、功能特点

  u      能够直接对流媒体文件进行编辑处理,支持目前主流的流媒体文件格式MP4。

  u      可以对屏幕流进行编辑处理,能精准定位到屏幕图像的每一帧,能修改PPT、Word的错别字;

  u      提供类似于传统非线性编辑软件的操作界面,所有操作都在时间线上完成,真正做到“所见即所得”,软件操作简单,经过简单培训,即可制作出精品课件;

  u      支持无限音视频轨,多轨实时合成,可以轻松实现添加背景音乐,也可以轻松实现添加片头;片尾,增强课件感染力;

  u      可以重新定义课件样式,支持多种视频转场特效;

  u      还可以利用已有的音视频素材和电子教案制作课件,无需录制生成,一套系统多种用途。

  3.2.5 环境建设

  3.2.5.1 灯光系统设计

  录播系统的效果不但与摄象机、音视频采集等设备具有非常重要的作用,而且与灯光和声响系统的设计有着很大的影响。在这方面进行适量投资,就能很大程度的提高节目质量。

  总原则:教室遵循均匀布光原则。

  在教师区采用均匀布光,学生区采用均匀布光,教师区布光可增加使用黑板灯。

  对于灯光的设计并不复杂,由于国家对建筑照明有详细的标准,重点强调两个方面,一个是必要的照度,一个是限制功率。就是说要保证健康,还要节能。对于普通教室国标的照度要求是300lx(勒克斯),功率的要求是,现行值为每平米11瓦,目标值为9瓦。目前市面上的灯具,能达到这个要求不是很多。必须使用36瓦直管三基色日光灯,才能达到这个标准。拍摄电视节目要求灯光不仅一个亮度值,还要求色温一致,显色性高。普通的光源和灯具很难达到标准。就目前能够采购到的灯具中,格栅灯是比较理想的选择。它的优点是摄像机不容易呲光,人员不会炫目。这种灯有两个系列,主要是灯管长度不同,有36瓦和18瓦两种。同是三基色灯管,36瓦的灯管每瓦90lm(流明),18瓦的只有70lm。因此建议学校使用36瓦的灯管,它发光效率高。要使用电子镇流器,因为它没有频闪。电感镇流器有50赫兹的频闪,人眼的感觉不明显,但摄像机对此很敏感。还要注意灯具的安装方向,教师与学生不应看到灯管。即灯具长度方向垂直于教室的前后方向。荷兰飞利浦公司推出的第二代荧光灯,管径缩小到26mm,称之为“T8直管荧光灯”,较原来的T12( 管径38mm)节电10~15%,特别是在配套部件无须改变的情况下就可用T8直接取代T12,因此T8在世界各国得到了迅速推广。近来国际上又推出使用电子镇流器用于高频工作的T8荧光灯,比常规T8又节电10%,系统光效接近100流明/瓦。

  灯管的色温问题要特别说明,色温对应摄像机来说叫做“白平衡”。一般摄像机大多使用自动白平衡,原则上说灯光型和日光型都可以,但要求色温一致,不能混用。摄像机的白平衡会自动跟上。所谓色温,简单地说是人眼看到灯管发光的颜色。一般学校大多习惯日光色,即色温为6500k的。实际上超冷白色,即色温4000k的灯光比较好。对于色彩的还原较好,但这种灯管不易采购。

  灯具的数量与总功率有关,录播教室照度大于普通教室,教师区在700lx左右,学生区在500lx左右。这样计算:教师区灯的总功率=教师区的面积(平方米)x 25瓦,教师区的面积一般为:教室的宽度x 2米。例如,教室宽8米,面积为16平米,总功率为400瓦。

  黑板灯方案:3组36瓦x 2 的格栅灯,3组36瓦x 2 的黑板灯。格栅灯位置在黑板前1米处,中心1个,左右各1个,间距平均分配。黑板灯位置距黑板2米5的地方,中心1个,左右各1个,间距在黑板的范围内平均分配。对应在投影幕前的灯,应单独设开关,必要时可单独关闭。

  学生区:学生区的功率=学生区的面积X 15瓦。例如,学生区60平米x15瓦=900w。如果使用36瓦x 2 的格栅灯,应使用12个,平均排列为3列4排。36瓦x 2 的格栅灯,长1.2米,宽0.3米。

  格栅灯有3x36w的规格,这种灯比较适合0.6米吸音板吊顶,安装简单。如果使用这种灯,灯的数量相应减少,排列方式也会有变化。不管用哪一种灯,原则是均匀排布。

  总原则:教室遵循均匀布光原则。

  电子白板或电动幕布前的灯光应单独设置电源开关,可独立开启或关闭。

  可选:黑板前可设置板书灯光,如果设置板书灯光,也应单独设置电源开关,可独立开启或关闭

  实例参考图:

  图5案例参考

  推荐型号

推荐型号1: 品牌:Philips;型号:TLD-36W/827(840);
光通量3350lm; 效率93lm/W;
长度(mm):1213.6; 功率(W):36;
额定平均寿命(h):15000; 色温(CCT°K):2700(4000);
显色指数(CRI):85; 灯光颜色:暖白色(超冷白色);
推荐型号2: 品牌:Philips;型号:TLD-36W/865;
光通量3250lm; 效率90lm/W;
长度(mm):1213.6; 功率(W):36;
额定平均寿命(h):15000; 色温(CCT°K):6500;
显色指数(CRI):85; 灯光颜色:日光色;

  3.2.5.2 吸音处理

  材料吸声材料(或结构)的类别很多,形式也有多种多样。但从内装修的形式上可归纳为下述三类:

  1.暴露型:即吸声材料直接配置在会议室内表面。如在墙体或吊顶的龙骨下设置矿棉吸声板、织物毯、玻璃棉板(有薄膜贴面)和钻孔声结构等。

  2.装饰型:即在吸声材料的表面作各种满足装修要求的饰面材料和结构,如在吸声泡沫塑料外蒙阻燃织物、锦缎、喇叭布或设置木条、金属管等。

  3.隐蔽型:在透声的屏障后配置各种吸声材料或结构

  4.窗帘的选择:应选用双层,遮光、厚重、表面粗糙的窗帘。

  这类窗帘通常由两层组成,一层为遮光布,一层为普通窗帘。遮光布,保障教室内的光线不受到外面阳光强弱对摄像机摄像效果的干忧;普通窗帘可进行吸音,让教室拥有一个更良好的声学环境。

  遮光布根据其遮光性可以分为三类:半透光性,适合一般办公场所,能与周围的良好环境得到沟通。半遮光性,可遮挡目光,看不见室内外人物景象,但有光感。全遮光性,完全无光适合卧室与影视会议室。对于遮光布遮光性的鉴别,有一个很简单的方法,就是将遮光布对着灯光照一下,其光线的穿透程度一目了然,在录播教室中应采用全遮光性遮光布。

  窗帘从材质上分,窗帘有棉质、麻质、绒布、绸缎、植绒、竹质、人造纤维等等。其中,绒布材质是窗帘常用的材料,易于洗涤和更换,从吸音上考虑建议厚的绒布窗帘。

  3.3 系统功能特点

  南京天朗凭借为教育行业服务十多年的经历,凭借雄厚的技术力量和对录播系统录播的深刻理解,推出了录播系统自动录播系统,整合了智能控制技术、音视频采集压缩技术等先进技术,为用户提供了完美地录播系统录播产品。本系统具有以下特性:

  3.3.1 五种录制模式,满足不同场合需求

  3.3.1.1 电影模式

  遵从人的视觉习惯,以课堂授课过程为主线,将课堂现场的多路视频信号和VGA信号按照发生的时间顺序,通过手动或自动切换,输出一个单流单画面 的流媒体进行录制或网络直播。有机整合教师讲课、学生互动、课件展示、板书等授课实况,有效降低了网络带宽占用,便于网络应用和传播。

  为更好的展现课堂教学现场,我们在录制课件(计算机、笔记本、展台等外部信号)的同时将主讲教师的画面自动叠加(可配置项)在课件录制屏幕中,在多个场景的切换之间我们运用了一些直切、淡入淡出等特技效果,为避免画面的呆板,我们通过丰富的策略,将学生听课画面、板书的画面穿插在录制过程,最终呈现给用户的是一堂最为接近人工拍摄习惯的课程。

  3.3.1.2 资源模式 (三分屏模式)

  将课堂现场多路视频信号与VGA信号,分别实时采集压缩成多流多画面 的流媒体,多路视频分别录制成独立文件,也可以直接打包成一个文件,支持网络直播;更可以高码率提供高质量视频素材文件,方便用户后期编辑。

  在此模式下录制的资源(课程)可自动/手动建立索引(网页),形成网络学习课程,自主学习者通过IE即可点播,双击索引可快速跳转到相应的学习内容。

  3.3.1.3 全景模式

  将课堂现场多路视频信号与VGA信号,直接实时采集压缩成单流多画面 的流媒体,支持IE和通用播放器播放,支持网络实时直播。网络带宽占用小,便于实时快速制作网络课件。

  全景模式可采用16:9规格录制,特别适用于宽屏设备播放。

  3.3.1.4 电影资源模式同步录制

  电影模式和资源模式同步录制,即同时录制生成一个单画面的电影模式文件和包含多个文件的资源模式文件夹,便于课程资料的保存备份,尤其是当电影模式文件需要修改补充时可以有完全一致的资源文件充当素材,解决了电影模式面临的一大难题。

  3.3.1.5 全景资源模式同步录制

  全景模式和资源模式同步录制,即同时录制生成一个单流多画面的流媒体,和包含多个文件的资源模式文件夹,便于课程资料的保存备份,满足客户的不同需要。

  3.3.2 三种录制控制方式(全自动/手动/手自一体)

  本套全自动课程录播系统,不仅提供全自动的录制模式,还提供手动控制的录制模式,并且提供手动/自动一体控制模式。

  3.3.2.1 自动录制手段

  自动跟踪录制模式,操作简单,仅需要在上课的时候,由做好准备的授课教师轻按“开始/录制”按键,即可录制,所有摄像机的跟踪、机位切换均自动完成。

  3.3.2.2 手动录制手段

  系统提供的自动模式,在某种场合下,可能不适应用户的需要,或者用户更要一种人工的录制方式,在此套系统中,我们也考虑了手动的录制手段,并且作为控制者,也可以方便的在手动、自动两种手段之间自如切换。

  在手动录制手段上,我们提供了鼠标+键盘,专业控制键盘,导播控制台三种方式。其中导播控制台具体功能在上文已经阐述,我们认为专业的导播控制台更能达到精确控制和录制的目的,在此套方案中,为了方便进行摄像机控制、预监和导播切换的操作,我们推荐使用南京天朗自主研发的导播控制台作为手动录课的必配设备。

  3.3.2.3 手/自动一体录制模式

  通过录播软件的设置,勾选自动跟踪手动切换的选项就能实现手自动一体录制,这样就能使自动跟踪机和人工导播同时使用,从而降低录课人员的工作强度,及时跟踪课堂的老师和学生,并且提高课件录制镜头切换的精度。

  3.3.3 一键录播

  教师上课,可设定为自动录播或手动录播。如果是自动录播,只需按下“录播开始”键即可。下课时按下停止键,即可完成整个课堂的录制。其它操作由系统自主进行,简单易用,极为方便。

  3.3.4 全程全场景全自动录制

  根据教学实践中的各种情况,系统内置各种智能策略,通过智能策略的控制,系统能自动识别教学过程中的各种关键环节(教师板书、使用教学课件、与学生互动等),自动切换场景,实现全程全场景全自动录制。

  在录制过程中,摄像机组会根据老师的具体位置和操作进行智能定位,自动跟踪教师的教学过程,并在录制过程中,将教师画面切换至录播界面的主画面;当老师走到黑板书写板书时,镜头自动切换到板书摄像机,并平滑跟踪老师板书的过程,能够清晰地看到教师的板书内容;操作PC键盘鼠标时,摄像机自动切换到PC课件画面;运用展台进行实物展示时切换到展台内容;学生提问时摄像机主动切换到学生特写等。通过自动跟踪式摄像及录播界面的主画面切换,能够让学生最直观地看到教学过程中的关键环节,全方位展示教学现场。

  自主产权的空间网格技术将整个教室空间三维网格化,无盲区,实现准确定位,教师与学生无需佩戴、操作任何设备,实现跟踪拍摄。

  系统内置的智能跟踪拍摄和切换策略实现了教学场景与电影语言的融合,让自动跟踪、拍摄、切换完全符合教学实践的同时更加贴近专业的人工拍摄,就像“专业摄像师在拍摄”。

  系统对教学实践中的多种典型转场环节(从讲课到板书、操作电脑、教师走进学生中、师生互动、一个或多个学生回答问题、学生上台板书等等),设计了细致全面的策略,智能化的进行跟踪速度的调整、特写及远近景的切换、淡入淡出等特技的使用,避免了垃圾镜头,让影像更加符合视觉习惯。

  3.3.5 全场景全自动拾音

  声音效果是录播课程质量的重要指标,一定程度上,声音效果比图像效果更加重要,对于声音系统的建设需要更加的专业和细致,南京天朗公司充分研究了授课环境的声学特性,自主设计开发了全场景自动调音台,配合强指向性话筒吊装设计实现了声音的完美采集,准确还原教学现场声音。

  声音输入进行语音滤波,可以剔除人声外的频率成分,增益降噪,保证声音清晰干净。

  自动控制音量,不管声源远近,都可以确保声音大小一致。

  自动无痕开关,有声音开启,无声音5秒自动关闭;无痕开关避免了内部噪音的产生。采用语音激励和专业的远距离拾音技术,充分利用自然混响,让声音效果真实自然、

  圆润均衡。

  采用均匀声场设计的扩音系统使每个位置的音量几乎相同,让每个学生都能听的很清楚。

  3.3.6 模板化录制

  恒新天朗全自动课程录播系统采用录制参数、录制流程、基础信息等可预设成为录制模板,实现快速模板化录制,录课时根据录制模板自动生成片头、片尾,其中的内容包括讲课教师、上课地点、内容简介等,形成完整的优秀课件。

  第四章 课程资源管理系统

  4.1 教学资源管理平台(校级)

  教学录播系统不应是简单的直播和录制功能的堆砌,除了这部分基础功能以外还需要对系统内多种多样的学习资源进行有效的管理整合,形成一个集成化、相关联的网络教学环境。学生可以自主选择需要学习的课程,教师可以上传管理课程相关的附件,用户之间可以讨论、交流,是建设满足教育行业实际需要的网络虚拟平台的必要部分。

  4.1.1 主要功能

  u      课程讨论

  学生或者专家可对在线课程留言,可对知识点提问或对课程发表自己的观点意见。教室或其他用户可对这些疑问或意见发表自己的回复。

  u      课程分类索引

  教室直播与录制课件可按各种条件索引,支持多种条件模糊查询。如可按课程类别,授课时间,教师姓名等条件进行查询。用户可简便快捷的找到需要的课程观看。

  u      课程排行与置顶

  系统可根据课程的点播次数或推荐数量自动进行排行,用户可方便的找到当前的热门课程学习。同时管理员可人工指定某门课或某节课为置顶课程。

  u      课程收藏

  系统用户遇到疑难知识点或对某门课某节课感兴趣时,可收藏改课程,方便日后的复习,或与其他人研讨。

  u      课件上传

  用户可将早先录制或从其他渠道获得课件文件上传到教学录播系统中,其他用户访问系统后可点播可下载。

  u      附件上传

  系统支持多种种类的课程附件,包括PPT/文档/图片/程序等等,用户可自行上传与课程相关的附件到服务器中,其他用户可在线打开可下载。

  u      教学公告

  利用系统的公告系统,教师或学校可在线发布教学或管理相关的公告,比如考试安排,课程调整等信息。

  4.2 网络中心系统概述

  图1

  管理子系统是网管中心控制、管理、维护整个系统运行的部分。如上图所示,管理子系统由管理控制台、服务器二部分组成。

  1、管理控制台

  管理员通过B/S模式,对系统的配置、管理维护整个系统。

  2、服务器

  由点播、直播、资源管理/Web三个服务器构成。三个服务器都是逻辑服务器,物理服务器的数据需要根据用户的需求和并发数量进行相应的配置,即三个服务器即可以由一台物理服务器完成,每个服务器也可以由多台服务器支持。其中:

  l        点播服务器:负责课程录像文件的点播

  l        直播服务器:南京天朗自主开发,负责转发课程实况,并支持直播时移功能。

  l        资源/Web服务器:负责资源管理和Web点播服务器。

  4.2.1 、服务器

  l        动态内容编程: 把动态及灵活编程功能大幅延伸,能够实时更新节目表,并对广告提供各种完善支持。

  l        快速广播流: 为使用Windows Media Player系列客户端的观众提供即时播映、持续欣赏的放映体验。

  l        业内优势: 提供最高扩展性、最可靠、最安全及最容易管理的媒体发放系统。

  可伸缩的平台:可轻松完全地集成及伸缩进现有系统,为新解决方案的开发提供一个强大的平台。

  4.3 系统管理程序

  系统管理程序为管理员对整个系统的管理和配置程序,主要包含三个主要功能:用户权限管理、资源管理和课表管理。

  4.3.1 用户和用户组管理

  4.3.1.1 用户和权限管理

  用户和权限管理包含对系统的访问用户、用户组和用户对资源访问权限的管理。

  l        用户管理:添加、删除、修改用户,修改用户密码。

  l    批量添加用户:可以下载EXCEL模板,使用学校已有管理系统的用户信息,快速批量将所有用户添加到系统当中。

  l    用户组管理:添加、删除、修改用户,并管理组中用户成员。

  4.3.2 用户权限管理

  l             权限管理:管理用户对资源的访问权限,控制某些用户不能访问的资源。具体地,系统包含四种控制权限:云台控制、系统控制、课程直播、远程录像。“云台控制”控制课程直播时是否允许用户控制云台;只有有“系统控制”权限的用户才可以看到并使用系统管理项;只有有“课程直播”权限的用户才可以看到并使用课程播放;只有“远程录像”权限的用户才能在教室广播种远程启动停止录播机路像。勾选所需的权限并保存,该用户组的成员就拥有了此项权限。“重置”选项就是把选定组的权限恢复到前次保存时的权限。

  4.4 课程直播系统

  4.4.1 基于课表直播

  在主界面选择项中点击“课表直播”,就会进入课表直播页面如下图所示。

  在课表直播的列表中都有相应直播文件的具体信息。课表直播分为三种:还没到直播时间的班级、正在直播的班级、直播已经结束的班级。还没有到直播时间的班级就是真实时间还没到增加此项课表直播时设置的直播时间,正在直播的班级就是真实时间在增加此项课表直播时设置的直播时间段之中,直播界面如下图所示,会提示出已经直播的时间。直播已结束的班级就是真实时间在增加此项课表直播时设置的直播时间段之后,会提示出“直播已经结束”。

  4.4.2 基于教室直播

  资源管理系统的教室广播选项,可根据教室显示所有配置过与服务器连接的录播机的名称,IP地址,录播机状态,点击链接后便可以基于教室进行直播。

  4.4.3 微格教学评估系统

  1963年,斯坦福大学借助录像,录音设备和电教技术,对"角色扮演"(相当于我国师范教育实习前的试讲)进行改造,使之完善,形成了微格教学课程.在教学研究中,人们认识到教学质量同教学中教师对学生的影响是密切相关的.所以,在微格教学的开发中,明确提出三项任务:一是对教学行为要有分析和反馈,以便提高培训效果;二是对教学技能要有系统和科学的分类,以便清楚培训的目的和进行评价;三是通过对每一种技能的训练,再综合成各种风格的生动教学。

  微格教学在80年代中期引入我国,首先在北京教育学院展开了学习研究,并进行了实践,研究发现用微格教学对在职教师进行培训的效果明显优于传统方法的效果,微格教学作为培训教师教学技能的有效方法,很快收到了广大教师的欢迎,微格教学的研究和实践已经扩展到中等师范学校、许多中小学和部分高等师范院校。从实践上来看,微格教学既可以应用于师范生的教学训练与在职教师的提高培训上,又可以运用于课堂教学的实验研究方面.

  随着科学文化的发展和全民教育的普及,对高素质的师资的需求越来越大,因此对微格教学的也提出了更多的需求和更高的要求。传统的微格教学,采用以磁带介质的录像机,摄像机等设备,不仅前期录制操作繁琐,后期还有大量的非线性编辑工作,而且使用维护费用昂贵,不能满足学校的大规模的运用。南京天朗公司凭借十几年来从事教育信息化建设的经验,和强大的研发实力,针对学校微格教学的实际需要,对微格教学的特点和教育部、中央电教馆对于微格教学的相关标准进行深入的研究和剖析,开发了的这套微格教学评估系统,观摩和评价系统均采用计算机,操作直观、简单方便,通过校园网或Internet,人人可以随时、随地通过网络进行点播、测评与观摩,对课程资源和老师授课进行远程实时在线评估,系统内置的各项技术评估指标(技术指标内容可根据学校实际情况进行修改),以训练教师的各项教学技能,从而提高教师的教学水平。

  4.4.4 微格教学评估系统概述

  南京天朗的全自动课程录播资源管理系统具有强大的微格教学教研功能,它能实时或点播时进行打点,评分汇总,实现在线评估,微格评测,技能训练,教学研究。

  4.4.5 课程资源的微格教学评估

  评估时只要在评分列中选择星星数就可以进行评分,评分完成后再界面下方添加总评,点击“提交”以后,就可以完成评估,评估信息加入到评估栏。

  可根据实际的教学评估要求,设置多套评估标准,如语文课的评估标准、数学课的评估标准、英语课的评估标准、不同科目教学技能训练用评估标准,不同的需要使用不同的微格教学评估标准。

  每套评估标准可设置不同的总分,可设置多项评估项目,每项评估项目可设置多项评估子项,可满足各种各样的评估要求。

  4.4.6 课程资源的打点

  在登录资源管理系统以后,有评课和观摩权限的专家、老师,在观看和点播课程资源的过程中能够进行打点评估,点击相应的时间点就会跳转到对应的视频时间段,方便授课老师在课下进行回看,总结课堂中的不足之处,也有利于其他老师吸取优秀教师的授课经验和技巧,提高教学水平。

  4.4.7 课程资源评论及网络书签收藏

  课程资源评论给所有观看课程资源的用户提供了一个交流的平台,通过这个平台,将老师的个人经验和群体经验结合起来,在交流中互相学习,共同提高。改进课堂教学水平,教学方法。

  4.4.8 评估、打点记录的管理

  授课完毕后,评估打点的记录、分数将以EXCEL的格式实时生成,快速算出总分和平均分,保存在系统中,并能将评估结果导出,从而方便、快速的对学校举行的老师教学技能比赛,教学比武等活动的进行统计,节省时间和人力、物力。

  4.5 教研交流系统

  用户通过教研交流系统能够实时的与其他用户进行在线交流。该系统采用Ajax异步通讯技术,用户登陆资源管理系统后,不用安装客户端,让登陆平台的所有用户在线进行交流。

  4.6 课程资源编辑系统

  录制完后课程,可通过编辑器进行剪切、合并、字幕、特技等非线性编辑处理。

  本套录播系统专有配套编辑平台,实现录制资源的后期处理,操作简便快捷;具有裁减、合并、片头、片尾、台标、字幕、画中画、特效等功能,实现多种格式的转换;支持项目机制,集中编辑后,选择空闲时间批量生成,完成后系统自动关机。

  简单易用的非线视频编辑过程,可最小以1秒间隔对画面进行裁、剪、修补,画面切换等各种操作,可任意对不同画面进行画中画叠加,多达20几种视频特技切换效果,可让普通教师在很短的10分钟之内,完成传统专业的视频编辑人员才能完成的视频编辑工作,大大的提高工作的效率,降低了使用难度。

  可预先设置好上传到资源管理服务器中的信息,视频编辑生成后自动分类上传,不需要人工干预,大大减少了无效的工作量,提高工作效率。

  在工作期间将所有需要编辑的视频文件进行编辑,存成项目文件。使用视频项目编辑管理器在下班前将项目文件调入,统一进行后期视频编码处理,处理完成后自动关机,丝毫不占用工作期间,不占用电脑资源,更加快捷的完成相关工作。

  对于视频文件无论有无索引,均可对索引进行增加、删除、修改等各种操作。

  第五章 教室环境建设

  5.1 项目依据

  本工程施工组织设计编制的依据是:

  招标文件、各类招标答疑会议纪要及其他相关资料。

  国家相关法律、法规。

  施工现场和周围环境进行现场考察情况。

  国家现行质量验收标准和施工技术验收规范执行:

  《电视中心制作系统运行维护规程》GY/T 152-2000

  《电器装置安装工程电器照明装置施工及验收规范》GB50259-96

  《电器安装工程线缆线路施工及验收规范》GB50168

  《电器安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92

  《国家广电部标准GYJ33-88“广播电视工程建筑设计防火标准”》

  《电气装置安装工程施工及验收标准规范》GBJ232-82

  《施工现场临时用电安全技术规范》JDJ46-88

  《钢结构工程施工验收规范》GB50205-2001

  《屋面工程质量验收规范》GB50207-2002

  《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002

  《建筑设计防火规范》(修订本)GBJ16-87

  《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001

  《建筑工程验收统一标准》GB50300-2001

  《建筑涂饰工程施工及验收规程》JGJ/T29-2003

  《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209-2002

  《建筑工程施工现场供电用电安全规范》GB50194-93

  《建筑与建筑群综合布线工程施工及规范》GB50312-2000

  《建筑施工安全检查评分标准》JDJ88-99

  《建筑施工高处作业安全技术规范》JDJ80-91

  5.2 工程概况

  5.2.1 工程概况

  工程名称:***学校录播教室建设装修

  装修内容:地面找平,建议铺设塑胶地板;室内顶部采用吸声矿棉板安装;墙面四壁轻钢龙骨基层,外敷聚纤维阻燃吸音板,内塞吸音棉;室内顶部均匀安装专业灯光,整体采用平面室内布光,做到室内灯光照度均匀,达到录播系统录制节目清晰效果。

  5.2.2 设计依据

  遵照中华人民共和国广播电视总局颁布的《电视演播室灯光系统设计规范》、GYJ26-86《有线广播、播音室声学设计规范和技术用房技术要求》的标准,并结合学校录播教室建设的实际情况设计。

  方案拥有足够的稳定性及灵活性,在声光学设计与专业设备相结合的情况下,可得到良好的视音频录制效果,较高的语言清晰度。音频指标已达到广电部颁发的《厅堂声学特性指标》GYJ25-86标准,完全达到设计要求。

  5.3 工程设计

  5.3.1 装修总体内容

  结合学校录播教室现场面积、结构等具体情况制定装修方案,装修应满足如下要求:

  墙壁:铺装9mm聚酯纤维吸音板(推荐颜色:驼色、米黄色、灰色、浅蓝)。

  吊项:1.轻钢龙骨基层;2.矿棉板吊顶(规格:600*600*12);3.四周压边处理。

  地面:地面使用塑胶地板,颜色以灰色为佳。

  门窗:建议封堵教室两侧窗户,如不允许,至少封堵走廊一侧窗口,并对教室前后门进行隔音处理,加装防盗门。

  窗帘:采用粗纤维表面材料,内层采用防紫外线材料,彻底隔绝户外阳光的照射。

  讲台:讲台样式、大小、颜色等相关参数,可根据用户实际需求提供。

  黑板:颜色、大小、样式、嵌入式一体机、板擦等,根据用户实际需求提供。

  灯光:采用三基色柔光灯,灯光照明充足,亮度均匀,光线柔和。

  观摩间:根据学校情况设置观摩间尺寸,查看下面的详细建设。

  5.3.2 灯光设计要求

  多媒体录播教室灯光设计与光线要求

  5.3.2 .1 .照度

  灯光照度是视频教室的一个基本的必要条件,由于录播教室使用时间具有随机性,故室内应才用人工光源,避免自然光。教室的门窗需用深色防紫外线窗帘遮挡。光源对人眼视觉无不良影响。选择三基色灯(色温3200K以上)较为适宜。照度要求规定如下:

  A)为了确保正确的图像色调及摄像机的白平衡,规定照射在参与者脸部的光是均匀的,不得产生阴阳脸等情况,照度应不低于500lux。

  B)灯光的方向比灯光的强度更为重要,为灯光安装漫射透镜,可以使光照充分漫射,使参与者脸上有均匀光照。

  5.3.3 .2 .安装位置要求

  三基色灯一般安装在教室天花板上,要在天花板上安装轻钢龙骨+矿棉板吊顶,灯管安装在龙骨吊顶处,使灯光不直接照射到物体及与会者,而依靠天花板对灯光的反射、散射照亮教室。

  除了上述两点,为了达到更好效果,还需注意:

  A)避免阳光直射到物体、背景及镜头上,这会导致刺眼的强对比情况。

  B)避免从顶部或窗外来的顶光、侧光直接照射,此种照射会直接导致阴影。

  C)建议使用间接光源或从平整的墙体反射的较为柔和的光线。

  3.布局要求

  A)为了防止颜色对人物摄像产生的“夺光”及“反光”效应,背景墙应采用均匀的浅颜色,通常多采用米色或灰色,不宜使用画幅,禁止使用强烈对比的混乱色彩,以方便摄像机镜头光圈设置。

  B)房间的其他三面墙壁、地板、天花板等均应与背景墙的颜色相匹配,忌用黑或鲜艳色彩的饱和色,通常采用浅蓝色、浅灰色等。每面墙都不适宜用复杂的图案或挂复杂的画幅,以免摄像机移动或变焦时图像产生模糊现象,同时增加编码开销。最好将窗户密封或者安装防紫外线厚布窗帘以防止阳光直射。

  C)摄像机镜头不应对准门口,若把门口作为背景,人员进出将使摄像镜头对摄像目标背后光源曝光。

  5.3.3 声学设计:

  5.3.3 .1 、设计思路

  教室的主要功能以录制精品课例为主,课例的声部分对最终的效果影响很大,所以要求教室室内建筑声学环境具有较高的语言清晰度和各频率的均衡性。室内声场采用短混响,表面为强吸声处理,内部加以隔音处理,以提高室内各点的直达声反射声能量之比,因而提高清晰度,同时隔离外界噪声对室内的影响,这也是当今专业教室、录音室普遍采用的建筑声学处理技术,因为短混响条件下录得的信号为节目的后期制作提供了足够的空间,根据各种不同的实际需要可对节目进行加工处理。同时,教室内声场各频率的均衡,对于录制信号具有重要的意义,平直的频率特性可最大限度保证原始信号的本质特性,避免产生信号的畸变和失真,达到高保真的效果。

  5.3.3 .2 、设计内容

  教室的音质设计主要为使室内的音质指标,如:混响时间、频率特性、声场均匀度等达到教室的使用要求及专业技术指标。设计所采用的主要措施为:通过室内声场和混响时间等技术指标的声学计算,确定教室墙面、顶面等的吸声处理、反射、扩散等方式,以及达到声学设计效果的具体声学构造。

  5.3.3 .3 、教室体形分析

  平面形式对室内的音质存在不利的影响,因为规则的平面尺寸将会导致室内声波减振模式的兼并,尤其在低频部分,声波传播的模式相对较少,这将会造成室内声场的不均匀及声音频率特性的奇变。根据房间目前的建筑条件(无法改变教室的建筑体形),设计中采用表面吸声的不同布置方式,改变壁面的声音反射特性,弥补建筑体形的声学缺陷,也即在同一表面上采用不同的材料和构造,使声波的反射尽量扩散从而提供整个声场的扩散程度及均匀度。

  5.3.3 .4 、混响时间控制

  混响时间的控制是教室建筑声学设计的基本内容,根据本教室的空间尺寸和使用功能确定其中频混响时间为0.5秒,可满足语言类节目的清晰度要求。

  混响时间的控制还包括:各频率混响时间的均衡,低频允许有提升而高频由于空气的吸收较大,可略有降低。混响时间的控制通过室内吸声材料和结构的布置来实现,根据混响时间的计算确定室内空气的吸声量、装饰所需总吸声量及各表面的吸声材料类型和布置方式。

  5.4 强弱电设计

  为了使整个系统安全无故障正常运转,并保证信号质量的稳定和清晰,需要对教室的强电进行重新嫁接,保证做到良好的接地,并使用国标电缆和知名品牌接插件、配电箱,力求在电力方面做到高标准。

  线路布线:电源线和信号线应使用铁质导管、线槽进行串接,保护线缆及人身安全,同时保证良好的屏蔽;强弱电不能并行布线,以免产生电源干扰.

  所有建筑材料环保标准达到国家标准《GB18580-2001》E1级以上(提供国家级检测报告)

  六、总结

  南京恒新天朗凭借为教育行业服务十多年的经历,凭借雄厚的技术力量和对录播系统录播的深刻理解,推出了录播系统自动录播系统,整合了智能控制技术、音视频采集压缩技术等先进技术,为用户提供了完美地录播系统录播产品。本系统具有以下特性:

  ①、五种录制模式,满足不同场合需求:电影模式、资源模式(三分屏模式)、全景模式、电影资源模式同步录制、全景资源模式同步录制

  ②、三种录制控制方式(全自动/手动/手自一体):自动录制手段、手动录制手段、手/自动一体录制模式

  ③、一键录播:教师上课,可设定为自动录播或手动录播。如果是自动录播,只需按下“录播开始”键即可。下课时按下停止键,即可完成整个课堂的录制。其它操作由系统自主进行,简单易用,极为方便。

  ④、全程全场景全自动录制

  ⑤、全场景全自动拾音

  ⑥、模板化录制

  整个全自动录播教室系统可应用在精品课程、教学直播、课件制作、远程教育、教学评优等。

  图6应用简介

  本方案由恒新天朗为全自动录播教室项目设计的标准方案。我们认真分析了用户的需求,结合我们多年服务于教育的经验,充分考虑用户目前的实际需求与未来扩展相结合,采用当前先进的计算机网络、教育信息化技术,精心而细致的设计了本方案。本方案设计具有前瞻性,满足长远发展。系统结构灵活,采用模块化设计,具有很好的兼容性及扩展性。系统建设既可一步到位,也可以根据学校资金及需求状况分阶段建设。无论一步到位还是分步实施,整个系统都能够协调一致,构成一个满足相应需求的功能应用系统,不会造成重复建设或系统冲突。

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