录播教室实施方案.docx

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录播教室实施方案

三、录播系统方案设计

一、设计原那么

1）标准化、标准性

采纳标准网络通信协议，选择符合工业标准的网络设备、通信介质。

工程实施遵循国家相关实施标准进行。

录播输出的音频图像格式符合网络视频标准，录播系统设备操作利用标准；

2）先进性、成熟性和有效性

系统设计既要采纳先进技术和系统工程方式，又要注意技术的可行性和有效性,使系统在其整个生命周期内维持必然的先进性。

有效性放在首位，先进性与成熟性并重，并符合以后的进展方向。

项目中所用的设备及软件平台，应该选择与网络技术进展潮流相吻合的、先进的、有技术保证的产品。

3）开放性与标准化原那么

应用平台应是一个开放的且符合业界主流技术标准的系统平台，对网络的硬件环境，通信环境，软件环境，操作平台之间的依托小。

4）靠得住性、稳固性和容错性

在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构，技术方法，系统治理等方面着手，确保系统运行的靠得住性和稳固性，达到最大的平均无端障时刻。

5）可扩展性及易升级性

为适应应用不断拓展的需要，系统软硬件须有良好的滑腻可扩充性。

数据互换平台具有与国内、外的相关应用系统或信息平台彼此兼容和交流的条件和能力。

6）平安性和保密性

既要充分考虑信息资源的共享，更要注意信息资源的爱惜和隔离，应别离针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的方法，包括用户平安性、数据平安性、运行平安性等。

要求对数据库提供灵活的备份和恢复机制，确保系统发生故障时，及时恢复，可不能受到阻碍。

7）可治理性和可保护性

为了便于系统的日常运行保护和治理，要求所选产品具有良好的可治理性和可保护性。

另外可治理性和可保护性还包括对平台的自身。

8）有效性：

一切以用户的应用需求为起点，科学地、合理地、实事求是地组建一个有效系统。

9）性价比：

在知足系统性能、功能和考虑到在可预见期间内仍不失其先进性的前提下，尽可能使得整个系统所需投资合理。

二、执行标准

JGJ46－81《工业企业通信设计标准》

GB50198－94《彩色电视图象质量主观评判方式》

GYJ25－86《厅堂扩声系统特性指标》

GB4959－95《厅堂扩声特性测量方式》

GB/T4197－93《声系统设备互连用连接器的应用》

GB/T4197－94《声系统设备互连用联机械的优选配置》

GB/15644－95《视听系统设备互连用连接器的应用》

GB/15859－1995《视听、视频和电视系统中设备互连优选配接值》

GB12060－89《声系统设备一样术语说明和计算方式》

JGJ/T16－92《民用建筑电气设计标准》

GB50222－95《建筑内部装修设计防火标准》

ITU-T基于链路互换网连接

ITU-T基于TCP/IP的分组互换网（以太网、局域网）

ITU-T音频和视频的兼容性

ITU-T、、音频信号传输标准

ITU-T、视频编码推荐的标准

3、全自动录播系统设计

全自动录播课室系统组成

录播教室由多个子系统组成，包括常规多媒体教室子系统（如讲台、中控、展台、笔记本、投影机等）；外部环境（灯光系统、吸音处置）子系统；录播子系统等；

其中录播系统通常由教室场景图像搜集、声音搜集、VGA搜集、图像自动跟踪、图像操纵切换、信号数字化处置、记录、直播、扩声等单元组成一套完整的录播系统。

其进程是通过图像、声音、电脑VGA信号的搜集，把捕捉到的信号进行数字化处置，然后进行记录、网络实时直播、B/S架构点播和现场扩声。

见图2.4.1：

系统结构图

全高清自动跟踪录播系统由录播主机、图像识别跟踪主机、数字音频处置器和导播系统组成。

见图2.3.2：

图2.3.2全高清自动跟踪录播系统图

从系统结构上看，4台高清摄像机连接到高清录播主机，通过中控面板或导播软件操纵，实现对高清图像视频进行录制和直播。

3台图像跟踪摄像机所拍照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置，向录播主机输出操纵信号，从而实现摄像机跟踪和图像切换功能。

教师和学生的语音信号通过领夹话筒和吊顶拾音话筒搜集，输入到数字音频矩阵处置器，通过均衡、降噪和混音处置，输出2路音频，1路向录播主机提供录音电平信号，另一路输出到音频功放，经功率放大后有音箱扩声，实现现场扩声。

系统设备散布图

录播教室的设备散布会依照教室的大小及系统配置情形的不同而设计，在一般8×12米教室的模式下设备在教室的散布见图2.3.3：

2.3.3录播教室设备安装散布图

在教室的正立面安装有：

学生特写摄像机1；学生定位摄像机2；扩声音箱3；液晶平板电视4。

教室的后立面有：

教室特写摄像机5和板书拍照摄像机6。

教室双侧别离是全景摄像机7和板书定位摄像机8。

在教室的中间是教师定位摄像机9。

另外在教室天花上均匀地散布安装有多支学生拾音话筒10。

所有的外部设备通过线缆11连到到讲台12位置，与讲台内的机柜设备相连接。

4、各子系统功能

在XX产品系列中，录播产品由录播硬件平台系列和软件平台系列两大部份组成，如何选择适合的产品作为咱们解决方案的首选，是方案设计中不可缺的重要环节，在此第一熟悉一下录播各子系统功能。

图像识别智能跟踪系统

关于自动录播系统,其最大的特点是录制进程无人值守,因此要求系统能自动拍照/自动捕捉画面/自动切换图像,所有这些功能均采纳一套XX图像识别智能跟踪系统完成。

智能跟踪系统由多个功能模块组成：

1.图像定位搜集模块；2.行为识别模块；3.智能切换应用模块；4.跟踪治理模块。

XX图像识别跟踪系统能够智能识别活动中的人物，准确捕捉演讲者（教师、学生）的位置转变，通过对人物行为识别分析，智能驱动一体化云台摄像机对演讲者进行跟踪拍照，通过不同的策略概念，实现多区域、多策略化自动跟踪的技术，依照具体的事件智能分析，触发切换播出拍照角度最正确的摄像机镜头，对场景、人物完成推拉、特写等拍照动作，结合具体的拍照场景能够实现多个活动进程的识别跟踪。

XX采纳一体化硬件设计，稳固靠得住，采纳图像识别技术跟踪；支持3路摄像的跟踪定位拍照，别离定位教师区、学生区、板书区；

音频拾取及声音处置系统

声音的成效对录播质量的阻碍较为明显，环境声、反射声、干扰噪声等进入录播系统均会造成录音质量的下降，其最大的表现为信噪比低，即便放大也只能是语音噪声同时放大，阻碍收听成效；语音清楚度下降，由于建筑声学对反射声延迟及混响成效，同时阻碍了声音的频响特性，造成声音模糊不清楚；要改善录音和扩声成效，对录播音频的处置必不可少，数字化处置更是把处置进程简单化和效率化，使处置功能取得进一步的扩展。

为此，系统中引入一台数字音频处置器，从而提升录播系统整体质量。

音频系统实现课堂现场拾音、处置、合成及输出工作，教师、学生不用携带话筒，在课室的每一个角削发言，系统均能将声音捕捉拾取并传输到数字音频处置系统中。

数字音频处置系统内置音频矩阵、扩展器、噪声门、均衡器、紧缩器、混音器、回声抑制器、限幅器、反馈抑制器、噪声抑制器、电平表等模块，具有壮大的音频处置能力，并大大地减少了外围设备，节约资金,系统调试通过系统软件完成,操作简单、精准和方便。

除能完成最大体的音频处置功能外，并具有自己特有的场景治理、语音跟踪等功能特点，使产品个性化更强。

系统中利用数字音频处置器可针对不同利用功能的声学特性要求进行场景（如单独录课模式、多媒体互动模式、大课室扩声模式等）编辑存储，依照现场利用情形选择与之符合的声场模式，保证了兼容性，从而达到良好的听音成效，具体表现为：

1）提高语音清楚度和可懂度，以使发言的每一个词都十分清楚；

2）声场均匀散布，对所有座位要有均匀的响度；

3）对要有稳固的系统频率响应和均匀的“音色”；

4）保证声音的真实感，使语言和音乐有舒适空间,取得真实的表现。

录播中心子系统

录播中心是录播系统要紧子系统，所有其它子系统的工作目的都是为了能录制到生动有趣的课程图像，录播中心主机采纳一体化硬件设计，稳固靠得住、操作便利，硬件结构精简美观，同时集数据搜集、视音频编码、支撑软件平台的内嵌（录播系统软件）、数据处置发布、存储、应用治理于一体。

录播中心子系统包括有多个功能模块：

录播治理模块、流媒体直播应用模块、点播应用模块、导播应用模块、流媒体编辑应用模块。

通过各功能模块的应用，实现智能导播、直播、点播、摄像机操纵和系统综合治理等。

高清图像搜集模块

系统运用两台高清云台摄像机和两台固定镜头摄像机及录播主机组成图像拍照和信号搜集，云台摄像机用于拍照动态移动图像，固定摄像机用于拍照全景固定图像画面。

录播主机对4路摄像机拍照的图像同时搜集，通过导播应用途理，生成用于直播和点播的流媒体信号。

导播应用模块

图像系统、音频系统及操纵系统是录播系统三大重要系统，有好的记录系统还必需有良好的人机操作操纵操纵界面，要做到这一点需知足以下要求：

1、软件须对所有必控项目实现有效操纵；

2、操纵进程须简单方便，实现有效操纵的点击次数不该超过2次；

3、操纵监视直观，全面、无延时现象。

XX实时导播平台软件内嵌于录播系统中，无需治理者电脑安装任何插件，只需利用IE阅读器登录录播系统导播平台，就能够够实现实时导播。

导播平台将多路视频、VGA信号输入及输出监视画面集中在一个IE阅读器显示，实现视频监视，切换、云台操纵，音频调整，直播/录制、暂停、直播监视等功能，同时支持每一路视频支持8个预置位。

见图3.4.1

图3.4.1导播平台操纵界面

导播平台治理界面直观、简练、明了。

上方的图像为直播输出画面；下面是4路摄像机输入的视频及VGA信号。

通过鼠标即可完成录播系统功能操作，如直接利用鼠标点击相应的输入视频源窗口就能够够把该路视频输出。

输出图像流畅滑腻，无抖动、花屏等现象，切换进程无缝，衔接自然，支持画中画特效。

每一路视频都支持实时的云台操纵功能，支持鼠标点击跟踪和滚轮变焦功能。

鼠标点击跟踪实现摄像机有效操纵，通过鼠标点击视频相应位置，云台将自动把点击位置移动到画面中心；再通过鼠标滚轮前后转动可流畅地实现镜头变焦操纵。

这种技术简化了操纵的难度、减轻了操纵的复杂程度。

（见图3.4.3）：

鼠标点击跟踪示用意

另外，云台操纵还能够利用上下左右按键操纵云台滑腻稳固转动，同时支持转动速度的自概念；通过设置云台快速与慢速运动速度，实现画面快速与精准调整。

操纵界面设置了远景、中景、近景、全景等快速按键；同时每一路视频可支持8个预置位，预置位的具体位置可由用户自概念。

点击相应按键可使云台、镜头直接快速运转到用户期待画面拍照范围，从而实现快速操纵。

课堂直播应用模块

1.一种是现场直播，讲课教师在讲课的同时，网络上的用户登录到录播主机上，即能够方便地观看讲课教师的直播课堂内容，讲课终止，那么网络上的用户终止观看；

2.另一种是实时直播转发，即采纳转发效劳器实时直播转发，可减少录播主机对外直播的负担，并保证视频实时性和直播转发的稳固靠得住，达到多点同时收看视频的成效；

点播应用模块

课程建设的最终目的是为了建设好更多更好的精品资源库，让更多的人来共享这些精品资源并从中获益。

而共享这些资源的最好的方法确实是成立一个精品课堂资源播放中心；即在讲课教师讲课的同时，通过摄像搜集、课件录制系统把课堂内容录制成图文并茂的精品课件录制在录播主机上，供网络上的用户随时随地进行点播观看,或由录播主机上传至视频资源治理效劳器中,并自动生成播放列表，实现课程类别组织治理、课件添加、删除、编辑等功能，能够依照多级目录进行分类。

供网络上的用户进行点播观看。

搭建的流媒体效劳器符合国际标准，并遵循MMS、RTSP及HTTP等流媒体协议，只要客户端安装有WindowsMediaPlayer或利用AVA媒体播放器，用IE就能够够直接选择和播放课件。

系统治理模块