奥威亚AVA高清录播方案书.docx

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奥威亚AVA高清录播方案书

1方案概述

1.1需求分析

学校信息化的一个重要领域是信息技术与课程整合，尽管课堂教学存在着一些与生俱来的不足与缺陷。

但就目前而言，课堂教学仍然是学校教学活动的主要方式，学生通过学校的正规课程学习获得必要的知识和能力是学生发展的主渠道。

同时学校还面临如何落实“一师一优课、一课一名师”政策要求，发挥名师课程优势，利用信息化手段，提升教师整体教学技能，并建设优质校本视频资源。

学校通过智能录播系统的建设，能完善课程建设过程性评估与教学质量监督管理、校本优质资源建设实现“常规化与便捷化”，能轻松实现与其他学校的互动教学，能形成同步化校本教学资源延展学生的学习。

1.2系统概述

针对以上需求，奥威亚（AVA）提出常态录播系统应用方案。

该方案基于标准课室建设能实现常态化录课的系统，并借助互联网技术，将录播系统的音视频服务，统一由部署在学校的视频应用云平台进行对外服务。

具体将实现如下功能：

建设常态化录播教室。

通过该教室的搭建，能智能实现课堂实况自动拍摄的功能，真实完整还原教师讲解、学生听课、提问等各个环节的授课情况。

常态化教室构建简单，能将日常的教师授课高效优质录制。

搭建基于视频应用的云平台，为全校师生提供公开课直播、视频点播，微课学习等服务。

建设观摩室。

有别于传统观摩室仅实现课堂的观摩功能，本观摩室将平台管理职能、实时导播职能于一体，是本方案产品的集中管理中心。

2预期效果

全平台打通，构建学校内资源均衡共享模式

通过对Windows、Android、IOS三大平台，PC、手机、平板三大终端的打通，构建基于互联网的学校资源共建共享模式，进一步为资源均衡起到促进作用。

微课智能制作，提升教育创新软实力

自主研发的虚拟切片技术，可将常态化视频虚拟分割为若干个微课，让教师学生可以更随意获取微课，进行学习，还能借助移动客户端进行个性化移动学习。

促进教师专业发展，提高教师教学技能

教学视频不仅能给学生进行课后学习，也可以给老师进行教学技能的学习。

自主研发的S-T行为分析图，能帮助老师了解自己对比他人的教学行为习惯，从而提升自身教学技能。

节省成本，智能录制优质视频

录播系统能智能完成课堂的自动录制，无须任何人力投入，即可全自动拍摄完课堂视频，从而避免传统录制，带来的人力成本、后期编辑时间成本投入等问题。

3方案设计

3.1方案组成

3.1.1系统架构图

3.1.2产品组成

老河口市新一中拟建设一间标准录播课室，一间观摩室，并在观摩室中部署教学视频应用云平台（标准版）。

1.录播教室概述

录播教室的作用在于对教师行为、学生行为、教师电脑的VGA信号进行采集。

在全自动的模式下，老师、学生只需正常上课即可，无需佩戴任何设备。

系统自动将视音频记录后存放到录播主机中，保存为标准的MP4视频格式。

2.观摩室概述

观摩室衔接与录播教室后方，能实时观看录播教室的情况。

所有服务器设备均存放于观摩室中，管理员可在观摩室进行实施导播。

3.2方案优势

应用技术优势

云聚合应用技术

基于云架构设计的视频服务聚合技术，能将分散在各个教室的录播系统，所有底层视频传输服务进行聚合，统一由云平台进行视频服务，用户可通过三大平台进行访问。

录播全嵌入式设计

录播主机基于Linux系统，完全脱离Windows系统，免受木马病毒入侵危险，免受windows系统文件丢失风险。

嵌入式架构几乎可完全避免设备故障，且主机供电只需12V，低耗环保。

智能切换拍摄技术

智能切换技术，避免镜头的跟拍或跟丢，避免观看者头晕，让优质课堂资源视频观摩，有如观看百家讲坛般的体验。

ST分析技术

在获得课堂视频的同时，自动采集生成记录大量名优教师教学习惯的行为数据，为年轻教师的模仿学习提供前沿技术支持，该项技术获得专利相关证明。

虚拟切片技术

该技术是一项由录播设备及平台软硬结合的技术，用户可在录制完视频后，由平台自动生成知识点微课、教学环节微课，大大降低传统微课制作的难度。

品牌服务优势

十年专业录播品牌

从2004年开始，奥威亚专注与录播系统的研发。

经过十年的经验和技术的积淀，结合了众多客户提出的意见和建议，现如今已研发出高稳定性的录播设备；并且根据教学视频录制的习惯，制定最新的全自动跟踪拍摄机制。

遍布全国服务团队

奥威亚在全国各地级市都设有办事处。

目前全国有30个营销中心和办事处，员工超过300人，具有完善售前、售中以及售后的技术服务体系。

4方案介绍

4.1教学视频资源管理系统应用功能介绍

本项目方案中将由教学视频资源管理系统（以下统称教学视频应用服务云平台），结合录播系统，承担用户管理、资源管理、应用管理、整合及对接管理等功能，整体应用功能，不仅能承担学校对用户、资源及设备的集中管理，还将提供基于教育云架构的资源服务、教研应用等内容，并能满足不同客户端的体验，包括PC、笔记本、IOS移动端、ANDROID移动端等。

4.1.1应用功能结构图

4.1.2设计理念

1、符合用户体验的UI设计：

平台基于B/S架构设计，使用浏览器即可访问。

UI设计更是考虑众多用户的操作习惯进行设计，易操作、易上手。

2、考虑全面的三整合设计：

平台设计，考虑到“录播设备与教学视频案例资源管理整合”、“教学视频案例资源管理与教师专业发展整合”、“区域视频案例资源与学校视频案例资源整合”。

全面提高教学视频的利用率。

3、分权限的多种用户设计：

根据不同用户，分配不同权限。

不同类型根据不同的操作习惯，拥有不同功能的个人空间。

4、跨平台的多终端设计：

应移动学习的号召，平台支持Windows、Android、iOS等操作系统的移动设备进行访问学习。

4.1.3应用功能介绍

1、虚拟切片模块：

自主研发的虚拟切片技术，将视频虚拟分割成若干微课，方便学生和老师针对个人需求快速点播。

2、S-T行为分析模块：

采用国际国内较为成熟的弗兰德斯行为分析，自动获取课堂视频的教学行为数据，形成曲线数据图表。

通过曲线图表直观表现，为评课专家的教学行为分析提供客观数据。

3、多媒体评论模块：

视频直播时不仅可以进行文字评论，还可以录制语音进行评论，操作简便。

4、视频直播模块：

类似于门户网站直播，无需登录、预约即可浏览。

单个转发服务器可支持不少于800路的直播。

5、权限控制管理：

根据不同角色的操作习惯，不同用户设定不同的个人空间，对应不同的功能模块，方便用户使用。

6、多终端学习：

平台支持在Windows、iOS、Android等系统的设备进行学习，同时还针对移动设备开发客户端，真正实现随时随地多终端学习。

7、实时编辑模块：

在人工导播的模式下进行视频录制时，支持实时加入LOGO、字幕等素材，所见即所得，实现实时编辑，无需后期非编处理。

8、图像跟踪模块：

采用最先进的图像跟踪技术，判断老师和学生的每一个动作，自动进行跟踪切换。

老师与学生均不需要佩戴任何设备，实现常态化授课。

9、多维视频点播管理：

以多种维度将所有视频文件进行归类，有条不紊，方便用户进行点播。

10、高精准内容检索：

平台内置搜索引擎，输入相应信息，平台中相关的教学视频、知识点等一览无遗。

11、高效个人管理空间：

不同用户，设定不同功能的个人空间。

并根据不同身份的用户的操作习惯，显示友好的个人空间界面，个人关注项、预处理事项完全展现。

4.2录播系统功能介绍

4.2.1标准录播教室

1.标准录播教室效果图

2.标准录播系统结构图

主要设备包括：

录播主机A6，图像跟踪主机，数字音频处理器，高清云台摄像机*4，图像跟踪定位摄像机*3，拾音话筒*6，中控面板，电源控制器，切换控制台。

3.标准录播系统介绍

常态录播系统主要由录播图像系统、图像跟踪主机、数字音频处理系统及系统电源控制系统组成。

4台高清摄像机将高清图像传输到录播主机，经导播控制平台对4路图像信号进行自动/手动导播处理，实现高清图像视频的录制。

3台图像跟踪摄像机所拍摄的画面作为图像定位信号连接到跟踪主机，通过跟踪主机分析处理，向录播主机发出控制指令，控制摄像机的拍摄以及多镜头的切换。

教师和学生的语音信号通过领夹话筒和吊顶拾音话筒拾取，输入到数字音频矩阵处理器，通过均衡、降噪和混音等处理，输出2路立体声音频，1路向录播主机提供录音信号，另1路可作为现场扩音。

最终所有的视、音频均传送到录播主机中进行编码处理，可通过平台进行实时点播。

同时会生成标准MP4文件，保存在录播主机中，供后期再次编辑或上传到平台进行点播。

4.技术特点

软件硬件全嵌入式设计：

全新嵌入式架构，录播主机基于Linux系统，专机专用，完全脱离Windows系统，不用担心微软的操作系统是否停止更新及受到其他病毒的侵袭。

嵌入式架构可降低设备故障率，录播主机的供电只需12V，低能耗、低发热。

多路1080P50fps/60fps并发处理：

能同时处理并发的1080P50fps/60fps信号，能够自如应对多路1080@60全高清视频信号并发处理，采用先进的视频编码方式生成最高质量的1080p全高清mp4文件。

智能切换图像识别拍摄技术：

智能切换技术，使用镜头切换效果代替传统镜头摇摆跟拍效果，避免镜头的跟拍或跟丢，避免观看者头晕，让优质课堂资源视频观摩，有如观看百家讲坛般的体验。

首创B/S远程导播平台：

远程导播技术可以实现我校管理员在任何校园网络可达的地方，通过电脑即可实现远程专业导播功能。

高智能数字音频处理：

将课室内多路音频信号，如拾音话筒、领夹麦克风、电脑音频等进行智能混音处理，对环境音进行降噪处理，对人声进行自动增益处理，以达到音频录制效果的最优化。

一键式简易操作

通过控制面板上的按钮，教师可实现一键式操作，轻松“开始”“停止”课堂教学视频录制。

5.主要产品技术特性

1）高清录播主机

实时直播/同步录制、在线点播、实时导播、自动跟踪。

采用标准流媒体文件格式MP4，适合通用播放器或嵌入网页播放方式。

主机可同时输入6路1080P/50/60高清视频信号，其中包括多路本地高清摄像机及VGA和HDMI电脑信号；

手动录播方式：

由管理人员在导播界面进行切换控制。

全自动录播方式：

与自动跟踪系统、自动切换系统无缝组合，实现全自动录播。

远程和本地导播技术、带有预监、特技、鼠标点击跟踪等多种功能。

数字接口HDMI实时直播环出，支持自动/手动方式设置HDMI分辨率。

支持切换特技效果，拉幕、淡入淡出等等，支持字幕,支持静态、动态台标/LOGO。

2）图像跟踪主机

可以自动识别目标位置、并动态控制摄像头跟踪拍摄，实现教师跟踪和板书跟踪，确保教师和板书特写画面，以及教师在课室范围内任意位置准确、实时拍摄。

一体化硬件设计，设备高度1U，稳定可靠，采用图像识别技术跟踪；

支持多路摄像的跟踪定位拍摄，分别对应教师区、学生区以及板书区；支持阶梯教室跟踪，不会因为前后座位高度的差异导致跟踪混乱。

3）音频处理器

Input多种输入源选择8路输入/4路输出

可选择多种电平的音源输入，为电容式话筒提供48V的供电。

AGC自动增益控制

自动提升和压缩话筒音量，使之以恒定的电平输出。

AVC回声消除

全新的自适应式回声消除功能，无需人工调试。

AFC声反馈啸叫消除

采用自适应处理的方式对现场扩声系统的啸叫进行有效的消除；

ANC自动噪声消除

自动噪声消除根据环境的声场变化自动进行噪声消除。

4）

高清云台摄像机

HD-300S性能特点：

低照度解像能力强，特别适合于照明一般的会议室/课室等场所。

最大分辨率达到1920x1080，输出帧频最高可达60/50帧/秒。

在保证高清晰度的同时，重点满足了对画面流畅性的需求。

同时应用了2D和基于运动估计的3D降噪算法，采用新一代低噪声传感器，有效降低了噪声。

独特的基于人眼模型的Iridix曝光动态控制算法，使画面曝光均匀，层次感强。

传感器支持WDR（宽动态范围），在有强烈明暗反差的环境下（如逆光），能够清晰捕捉成像所有景物。

光学变焦可以达到18倍。

丰富完善的接口：

同时提供YPbPr模拟分量接口、DVI（HDM）接口、广播级3G－SDI接口，尤其是3G－SDI接口支持1080P/60高清数字视频信号通过单根同轴电缆传输。

红外遥控器信号透传功能。

5）高清场景摄像机

EHD-202SN性能特点：

低照度解像能力强，特别适合于照明一般的会议室/课室等场所。

图像分辨率达到1920x1080，输出帧频最高可达60/50帧/秒。

在保证高清晰度的同时，重点满足了对画面流畅性的需求。

采用了350万像素1/感光器件，总像素达到354万。

传感器支持WDR（宽动态范围），在有强烈明暗反差的环境下（如逆光），能够清晰捕捉成像所有景物。

支持自动/手动白平衡调节，自动/手动曝光调节（光圈、快门、增益），固定聚焦。

支持抗闪烁功能，

支持2路HD－SDI输出接口，1080P/60高清数字视频信号可通过单根同轴电缆传输。

支持网络输出，支持视频、AAC音频；

控制方式支持RS-422/RS-485接口、VISCA协议。

6、AVAAT-680拾音器

本产品是一款短小精致的干涉电子管麦克风。

卓越的方向性和精巧的设计，稳定的高清晰度和反馈噪声抑制功能，成为适用于电影、广播和电视领域的全能型麦克风。

技术参数

单体：

背极式柱极体

指向性：

超心型/叶型

频率响应：

40-20,000Hz

灵敏度：

-38dB±2dB（1dB=1V/Pa@1KHz）

阻抗：

500Ω

信噪比：

70dB,1kHzat1Pa

等效噪音级：

13dB（A加权）

最大声压级：

1kHz条件下132dB

动态范围：

106dB,1kHzatMaxSPL

幻象电源：

48VDC,2mA

连接端：

XLRM三针公卡侬

4.3观摩室介绍

4.3.1观摩室布局

在观摩室中可以实时观摩监控老师上课的情况；也可以管理录播设备，让管理员帮助老师远程导课。

一般管理控制室的空间大小为8×3米，在管理控制中心的正面可以并排布置4张××1m的长方形桌子。

观摩室内可放置一台电脑远程导播，再放置一台触摸一体机以观看实时直播画面。

另外在管理控制中心的左侧可以安放一个32U的机柜，将整个录播课室的设备全部安装在机柜中，方便管理和维护。

4.3.2设备组成及作用

1．服务器组（1台）

平台服务器：

教学视频应用云平台运行环境，主要负责对于平台的各项基本功能的实现。

同时对录播教室的视频信号进行转发，并且存储视频资源。

2．观摩大屏：

对于录播课室的情况进行实时观看。

3．导播电脑：

对于录播课室进行实时导播。

5品牌介绍

5.1公司介绍

发展历程

奥威亚科技（AVA）从2005年成立至今，已拥有10年录播产业发展历程。

作为国内领先的优质视音频资源解决方案提供商，10年来坚持推进品牌化战略，深耕国内录播市场，依托行业顶尖的研发技术团队及完善的产业布局，快速成为国内录播产业领导品牌。

企业现状

目前，AVA已在全国设立了27个分支机构，拥有精英团队300人，业务用户遍及全国各地，产品涵盖录播系统、跟踪系统、庭审\审讯系统等视音频采集与传输设备。

5.2同类应用案例

标准录播教室应用方案（普教）——以北京人大附中西山学校为例

【项目需求】

北京人大附中西山学校是第一所也是唯一一所被认证为“苹果杰出教育项目学校（AppleDistinguishedProgramSchool）”的公办完全中学。

为解决学校的优质教学资源整合，推进全自动精品课程的建设，同时满足兼容苹果系统的需求，北京人大附中西山学校采用了AVA的标准录播室方案。

【建设内容】

北京人大附中西山学校以一间高清录播课室为基础，实现与多媒体会议厅的双向交互，并通过网络互动形式实现校内外教学资源共享。

【应用效果】

项目建成后，西山学校利用录播教室大量制作视频资源，并通过AVA云平台的交互功能，开展多次互动教学教研活动，其高清视频不仅支持了本校特色的苹果设备，还同时兼容安卓系统设备的应用。

标准录播教室应用方案（高校）——以武汉大学为例

【项目需求】

随着大学视频公开课和国家精品课程建设项目的广泛开展和不断深入，武汉大学对于精品课程视频的拍摄要求也越来越规范、严格。

面对高水平大规模的课程资源建设要求，武汉大学选择携手AVA共同构建一个精品课程视频资源建设及共享的系统平台。

【建设内容】

武汉大学规划将6间多媒体教室先后改造成多媒体高清录播教室，要求采用高清自动录播设备，同时对教室整体进行声学、灯光改造，以达到最佳摄录效果。

【应用效果】

武汉大学依托构建的整体系统，建立高清画质、全自动和手动相兼容的精品视频录制机制、以满足学校精品公开课视频录制的需要。

视频图像在网上直播具有高清标准的清晰度和较好流畅性，画面质量远高于国家精品课程建设要求标准，从而进一步推动校本教学资源库的建设。