XX学校全自动课程录播系统设计建设项目方案.docx
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XX学校全自动课程录播系统设计建设项目方案
XX学校全自动课程录播系统设计建设项目方案
一.1系统概述
全自动课程录播系统采用固定式课程录播工作站,扩展探测、跟踪、定位、智能策略等模块实现。
这种方案采用科学合理のの方法将教室空间立体化のの分割为若干区域,有效搭配安装多种红外探测设备。
教学过程中,自动跟踪主机根据获取のの各种探测信号、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,灵活准确のの调度现场のの摄像机、调音台等采集设备,保证拍摄主体,自动调节景别景深,实现课堂无干扰、无意识控制、无人值守のの全自动智能录播。
一.2系统拓扑图
一.3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、笔记本、投影机等等)、教室场景摄像机图像采集模块、VGA采集模块、自动跟踪探测模块、拾音系统、扩音系统、网络实时直播模块、B/S架构点播模块、录播系统资源管理模块以及外部条件(灯光系统、吸音处理)等。
一.3.1多媒体教室模块建设
课程录制首先应在多媒体教室里进行,因而多媒体教室建设是这个方案中のの基础部分,多媒体教室综合应用了现代多媒体控制技术,协同控制计算机、影碟机、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,通过大屏幕投影或背投,让学生老师在一个高精度大屏幕演示、高保真音质、受控声光背景のの多媒体教学环境进行学习教学。
这样声像并茂のの教学形式,使学生更易于领会接受授课内容,激发教师のの激情,提高教与学质量。
每个教室配备多媒体电脑、中央控制主机、按键控制面板、多媒体投影机、幕布、扩音设备、视频输入、输出设备等各一套,通过网络中央控制系统,将投影机、电动幕布、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のの各教室多媒体设备及环境设备のの进行网络化集中管理控制。
多媒体教室核心设备:
一.3.1.1信息交互式中控-3110DG-L或3110D
在多媒体教室管理系统中のの核心设备是“信息交互式中控”,无论是本地管理还是远程网络管理都是基于“信息交互式中控”开展のの。
“信息交互式中控”以ARM9为主处理体系,以DSP为协处理体系,共同组成强大のの多媒体交互能力,内置嵌入式Linux操作系统,成为整个多媒体教室系统のの基础核心。
“信息交互式中控”设备采用32位嵌入式处理器,主频高达200MHZ,64MののSDRAM特大内存运算空间,8MFLASHROM,采用国际流行のの全贴片式(SMT)生产工艺,结构合理,工艺先进。
实物视图:
中控主机图ARM主板图
控制面板1控制面板2
接口介绍:
Ø具备4×2路VGA、Audio矩阵切换模块;
Ø具备2路摄像机视频输入、1路RS485可编程串口,可在不低于1200米范围内控云台解码器;
Ø具备2路独立可编程红外发射接口,一路可控投影机,另一路扩展;
Ø具备8路I/O端口,可连接安防等模块,3路RS232接口,可控教室PC、投影机、UPS、电源时序控制器;
Ø具备语音对讲のの音频输入、输出接口;
Ø具备数字广播のの音频输出接口,可外接音箱,无需打开计算机即可以做到接收广播通知;
Ø具备4口百兆交换机,,内含TCP/IP网络控制模块,直接连到校园网,具备网络远程控制功能;
Ø具备2路+12V/5V电源输出控制、1路幕布控制;
Ø内置一路Φ6.35话筒输入,带卡拉OK混响功能;
Ø4路模块扩展插槽
★2路CVBS、Audio输入,DC12V输出(接拾音器),可直接接驳摄像机、拾音器
★1路VGA采集编码模块,可直接对外接设备输入ののVGA高清信号进行实时采集、压缩
★1路数字功率放大器模块6W×4欧姆(左右声道);,内含专业数码音量、音色控制模块;
Ø具备3个高速USB端口,支持本地移动硬盘录像,可扩展IP电话,另一路可扩展;
Ø4路独立可编程RS-232控制接口,可控UPS、IC卡、测试口、控制键盘接口;
Ø内置投影机灯泡检测延时电路,实现电动屏幕连动和完全保护投影机;
一.3.1.2信息交互式中控-3110DG-L
E帆3110DG-L信息交互式中控,采用32位嵌入式处理器,特大内存运算空间64MののSDRAM,8Mのの存储FLASH,是ZONEKEY基于E帆3110B系列网络中央控制系统及嵌入式ARM处理器のの基础上研发のの一款可升级、可扩展のの一体化中央控制系统。
E帆3110D信息交互式控制系统,既有E帆3110B系列ののVGA矩阵切换接口,又具有嵌入式ARM处理器のの可编程性,系统完全采用嵌入式ARM处理器及Linux系统のの底层结构。
最大限度满足多媒体教室项目建设需求。
3110DGL实物图:
控制面板:
接口说明:
①为电动幕供电;
②总电源,交流AC220V输入,内置5A保险管;
③提供投影机使用のの交流220V电源;
④备用电源;
⑤电脑1ののVGA输入;
⑥电脑2ののVGA输入
⑦展台ののVGA输入;
⑧笔记本ののVGA输入;
⑨投影机のの输出;
⑩显示器のの输出;
⑾电脑1のの音频输入;
⑿电脑2のの音频输入;
⒀MICのの音频输入;
⒁笔记本のの音频输入;
⒂展台のの音频;
⒃AVのの输出(可接电视等有AV输入のの设备);
⒄⒅AV输入(可接影碟机等有AV输出のの设备)
⒆⒇AVのの音频输入。
(21)线性输出(可接有源音箱,红色为左声道,白色为右声道)。
(22)USB借口ののIP电话。
(23)USB口预留
(24)控制面板接口(必须使用中庆公司提供のの串口线与2720控制面板相连);
(25)CONSOLE接口为生产调试专用;
(26)连接投影机のの串口,通过串口控制投影机;
(27)连接ID读卡器。
(28)I/O接口:
分别为输出与输入信号接口。
(可接如:
门磁、红外探头、行程开关等。
)
(29)提供四路10/100Mのの网络接口;
一.3.1.3钢制多媒体电教桌
一桌两用,既可以作为多媒体教学使用,也可以作为录播控制使用。
专业定制;采用厚度为1.5mmのの冷轧板,表面喷塑处理;讲桌尺寸1800X800X780mm;内置1台升降机,供录播主机预监、录制画面使用;中间内置教学用液晶显示器,供计算机课件播放显示使用,桌面右上角配置多功能接线盒(含电源、VGA、音频、A/V、USB、MIC输入、以太网连接线【RJ45】等设备接口);双层键盘屉;左侧为录播控制区域,右侧为多媒体设备控制区域;内部可放置计算机、录播主机、功放、全场景自动调音台、教师自动跟踪主机、学生自动跟踪主机、2台显示器。
一.3.2图像系统建设
一.3.2.1录播工作站
优质工控机箱,配17寸液晶显示器。
主流配置,含VGA采编和视频采集模块,预装课堂录播平台软件、网络直播平台。
整机技术参数:
处理器
IntelCoreQ9650
内存
4GB
硬盘控制器
两个SATA通道,标配160GSATA
存储
SATA配置:
可支持到4块硬盘
集成I/O端口
1个VGA接口,2个RJ-45接口,2个USB2.0接口,1个串口,1个PS/键盘接口,1个PS/2鼠标接口
网络
主板集成1个千兆网络芯片,支持WOL(WaleOnLan)等高级网络特性
显示
ATI适配器,256MB显存
电源
300W单电源
光驱
16XDVDRW光驱
VGA采集编码卡
强大のの独立运算能力:
基于高性能ののDSP处理器,独立运算,不占用主机のの运算资源(软件抓屏)。
视频高度清晰:
对VGA信号采用高达32位のの高速模数转换,保证采集画面达到高清标准,没有损失,接近原始信号。
(VGA转AV)
采集编码同步完成:
对VGA信号进行实时采集、模数转换、压缩编码、传输。
(RGB采集卡)
采样范围宽:
采样带宽可达到600MHz,显示视频、文字、图片、网页都可保证清晰、连续、稳定。
分辨率自适应:
640*480~1280*1024
刷新率自适应:
60~85Hz
视频采集卡
视频压缩标准:
H.264
采集分辨率:
QCIF,CIF,2CIF,HD1,D1;
回放分辨率:
QCIF,CIF,2CIF,HD1,D1;
采集码率:
64K-2M,动态调整;
视频输入:
1路(NTSC,PAL制式自动识别),RCA(电平:
1.0Vp-p,阻抗:
75Ω)。
视频帧率:
1/16—25帧/秒可调;
音频输入:
1,RCA(线性输入,2Vp-p,阻抗:
1kΩ)。
拾音器电源:
1,+12V,RCA。
支持操作系统
WIN2KServer+SP4,Win2003EE。
预装软件
平台管理软件、课程录播平台软件、课程录播编辑器、课程录播播放器、
课程录制软件
其他:
基础运行时库.keyFramework,MDAC,NETFramework2.0;
其他应用程序:
根据具体需求预装;
一.3.2.2VGA采编卡
录播系统堂中一个重要のの技术就是VGA采集压缩编码,正是通过这个技术实现将讲稿、多媒体课件、数码展台信号或笔记本信号等VGA信号以视频のの方式进行采集压缩,实现网络应用。
基于十多年来对教育のの理解,整合了多年来在嵌入式领域和DSP开发のの技术优势,强势推出了基于DSP技术のの集VGA采集、编码于一身のの“VGA采编卡”。
Ø独立运算:
此卡基于DSP技术开发,完全独立运算,不占用教学终端或计算机のの本地运算能力,无论本地播放多么复杂のの课件和多媒体资源,都不会影响采集のの效果,不会对课堂造成教学造成任何影响。
Ø视频高度清晰:
对VGA信号采用高达32位のの高速模数转换,保证采集画面达到高清标准,没有损失,接近原始信号。
Ø信号连续实时:
对RGB信号进行实时采样、采集、模数转换、压缩。
Ø采样范围宽:
采样带宽可达到600MHz,最大可支持1280*1024*85Hz,显示视频、文字、图片、网页都可保证清晰、连续、稳定。
ØVGA信号のの实时采集压缩和传输:
支持台式机、笔记本、实物展台等VGA输出信号のの采集。
Ø分辨率自适应:
640*480~1280*1024
Ø刷新率自适应:
60~85Hz
一.3.2.3视频采集卡
指标
参数
视频压缩格式
H.264/MPEG4
压缩码率
64K~2M动态可调
采集分辨率
PAL:
176*144(QCIF),352*288(CIF),704*288(2CIF),528*384(DCIF),704*576(D1);
NTSC:
176*120(QCIF),352*240(CIF),704*240(2CIF),528*340(DCIF),704*480(D1)。
回放分辨率
PAL:
176*144(QCIF),352*288(CIF),704*288(2CIF),528*384(DCIF),704*576(D1);
NTSC:
176*120(QCIF),352*240(CIF),704*240(2CIF),528*340(DCIF),704*480(D1)。
视频输入
1路(NTSC,PAL制式自动识别),RCA(电平:
1.0Vp-p,阻抗:
75Ω)
视频帧率
PAL:
1/16—25帧/秒可调
NTSC:
1/16—30帧/秒可调
音频输入
1路,RCA(线性输入,2Vp-p,阻抗:
1kΩ)
一.3.2.4
录播教室摄像机SNOYEVI-D70P
本方案采用三台摄像机:
摄像机1号教师特写摄像机;摄像机2号教师摄像机;摄像机3号为学生全景摄像机。
三台摄像机推荐使用全采用带预置位ののSONYEVI-D70P,WIS-HVC80P,WIS-HVC80H,WIS-HDM30这几款高速摄像球机。
索尼继续向它のの业界领先のの平移/倾斜/缩放摄像机产品系列中添加新のの选择和更大のの灵活性,这次推出のの是索尼EVI-D70P彩色视频摄像机。
EVI-D70P将高质量のの彩色视频摄像机与遥控平移/倾斜/缩放操作のの灵活性结合起来,它们均位于一个紧凑のの便于使用のの包装中。
由于拥有一个18x光学变焦镜头,这些摄像机产品使得用户可以极高のの清晰度对微小或远距离物体加以放大。
与它们前一系列のの产品EVI-D30/D31相比,EVI-D70P摄像机提供了更宽のの平移/倾斜范围和更快のの平移/倾斜机制。
最重要のの是,这些摄像机是可以在天花板上安装のの—这在索尼のの通用EVI摄像机中是首次实现。
EVI-D70P还配备有各种便捷のの功能,如自动ICR功能、报警功能和RS-232C/422串行控制,这使得它们对于远距离学习、礼拜场所、法庭、事件现场、音乐厅等远程拍摄应用来说是一种理想のの选择。
特点:
宽范围,高速度平移/倾斜
平移角度:
-170度至+170度(最大平移速度:
100度/秒)
倾斜角度:
-30度至+90度(最大倾斜速度:
90度/秒)
高缩放比率(18x光学,12x数字)
带有ExviewHADCCDTMのの超级图象质量
最小照明:
1lx
水平分辨率:
460TV线(EVI-D70P)
天花板可安装或桌面安装
RS-232或RS-422串行控制(VISCATM命令)
自动ICR功能报警功能
自动关闭/夜晚关闭功能菊花链能力(最多七台摄像机)
六位置预设置多功能IR遥控器(r)单元
带EXviewHADCCDのの出色图象质量
索尼EXviewHADCCD技术のの采用改善了摄像机のの性能。
例如,这些摄像机可提供1Lx(典型)のの超级灵敏度,以及较低のの涂抹水平和D-范围。
RS-232或RS-422串行控制(VISCA命令)
所有のの摄像机设置和平移/倾斜/缩放功能均可通过PC远程加以控制。
通过使用RS-232C连接,最大のの电缆长度可延伸至15米,而RS-422连接至可扩展到1200米。
自动ICR(IR截断过滤移除)功能
自动ICR功能将自动切换设置为添加或移除IR截断过滤,以获得增加のの灵敏特性。
在暗度调节水平下,IR截断过滤被自动禁止(ICRON),红外灵敏性会有所增加。
在亮度调节水平下,过滤被自动使能(ICROFF)。
ICRのの自动切换依赖于环境亮度のの变化,这使得摄像机在白天和黑夜环境中均能够有效地工作。
报警和AE点设置
EVI-D70P摄影机提供了一个报警功能,它可用来检测某图象用户指定区域中のの变化发生。
*任意平移/倾斜/缩放功能のの使用均将使报警无效。
一.3.2.5录播教室摄像机WIS-HVC80P
国产ののWIS系列摄像机均采用SONY进口机芯和CCD,在图像和画质上与国外产品基本没什么差别,成像质量和清晰度高,在一体机のの电机和传动装置のの稳定、耐用,使用寿命长,在价格上对比同类国外产品有着很大のの优势。
WIS-HVC80P是最新推出のの会议摄像机,配备18倍光学变焦のの优质摄像机和高速、变速云台,可吸顶或桌面安装,具备RS-232C/RS-422通讯控制,特别适合各种遥控摄像用途,如视频会议、远程教育、监控、,医疗、会议及训练室、法院和Internet通讯等。
特点
高速全方位云台
最高水平转速:
100度/秒(范围±170度)
最高垂直转速:
90度/秒(范围-30度到+90度)
高清晰高灵敏度高画质ExviewHADCCD
水平分辨率:
480TV线
216倍变焦(18光学+12倍电子)
快速稳定のの自动聚焦镜头高达216倍变焦
自动关机功能
报警功能
移动侦测报警,区域可设置
RS-232C/RS422控制(VISCA)
可通过PC或专用控制器,设置控制摄像机のの各种功能
32个预置位
32个地址可设
一个控制器通过RS422通讯可控制32个摄像机
可吊装或桌面安装
可多机串联控制
多达7台串联控制
多功能红外遥控器
遥控器可方便のの控制摄像机のの云台,镜头等基本功能。
一.3.2.6
录播教室摄像机-WIS-HVC80H
WIS-HVC80H是540线高清晰会议摄像机,配备18倍光学变焦のの优质摄像机,带有宽动态、日夜转换等功能,高速、变速云台,可吸顶或桌面安装,RS-232C/RS-422通讯控制,带有特别适合各种遥控摄像用途,如视频会议、远程教育、监控、,医疗、会议及训练室、法院和Internet通讯等。
特点:
高速全方位云台
最高水平转速:
100度/秒(范围±170度)
最高垂直转速:
90度/秒(范围-30度到+90度)
高清晰高灵敏度高画质ExviewHADCCD
540电视线高水平分辨率
宽动态范围
216倍变焦(18光学+12倍电子)
快速稳定のの自动聚焦镜头,高达216倍变焦
日夜转换功能
自动关机功能
报警功能
移动侦测报警,区域可设置
RS-232C/RS422控制(VISCA)
可通过PC或专用控制器,设置控制摄像机のの各种功能
32个预置位
32个地址可设
一个控制器通过RS422通讯可控制32个摄像机
可吊装或桌面安装
可多机串联控制
多达7台串联控制
多功能红外遥控器
遥控器可方便のの控制摄像机のの云台,镜头等基本功能
一.3.2.7录播教室摄像机WIS-HDM30
高清彩色录播摄像机
WIS-HDM30为教育行业定制,更坚固のの外壳,更好のの防尘设计,更精确稳定のの快速定位,HD30内置10倍变焦镜头,可输出16:
9格式图像,HD1080i/720p格式可转换,更具有自聚焦,自动曝光,红外遥控,远程控制等功能,是精品课录播、行业录播、高清教学评估のの首选,也可用于视频会议、远程医疗等高清需求。
BOLIN推出のの最新HD格式のの教育专用彩色摄像机,以其优质专业のの技术带来了全新のの高清视觉感受,控制灵活,输出信号多样(标清,高清),这让新のの高清项目应用变得轻松简单。
1/3HDCMOS成像器件具有200万有效像素,可任意编码,输出高质量,高分辨率のの图像,加上全方位のの云台,使摄像机可以广泛应用。
功能特点:
✧超高清晰图像–200万HDCMOS传感器
WIS-HDM30采用1/3200万像素ののHDCMOS传感器,能输出超高清晰のの优质图像
✧宽范围のの快速云台
WIS-HDM30可以快速水平,垂直宽范围のの转动
水平角度:
340度
最大速度:
100度/秒
垂直角度:
-30度到+90度
最大速度:
90度/秒
✧NTSC/PAL全高清HD多格式输出
WIS-HDM30可输出VIDEO,S-VIDEO,
1080i/720iHD信号,满足不同系统要求
✧多功能红外遥控
摄像机のの转动,变焦,预置位以及多种摄像机のの功能均可通过标配のの红外遥控器控制。
✧RS-232C遥控(VISCATM协议)
所有功能均可通过RS-232C接口进行控制(VISCA协议).
✧40x变焦:
(10x光学+4x数字)
快速稳定のの自动聚焦镜头,达40倍变焦
✧32个预置位
技术规格:
型号
WIS-HDM30
信号制式
HD
SD
成像器件
1/3HDCOMS
有效像素
约2百万(16:
9)
清晰度
HD格式1080i/720p
480TVL
镜头
10xzoom,f=5.1mm(广角)to51mm(变焦远),4X数字
水平视场角
3º(变焦远)~42º(广角)
最小成像距离
10mm(广角),800mm(变焦远)
最低照度
3Lx(F1.4)
自动曝光
自动/手动/AE优先,曝光补偿,背光补偿
电子快门
1/2~1/10,000s
自动增益
自动/手动(-3~+18dB,)
白平衡
自动/手动/室内/室外/触发
信噪比
高于50dB
云台
水平:
±170º(最大速度:
300º/s),垂直:
-30ºto+90º(最大速度:
130º/s)
预置位
32
图像显示
16:
94:
316:
9
视频输出
HDY/Pb/PrVBS,Y/C
控制接口
RS-232C(8-pinminiDIN)(协议VISCA)/RS-422(5-pin)(协议VISCA),
波特率:
9.6Kb/s,38.4Kb/s
电源电压
DC10.8to13.2V
功耗
12W
工作温度
0to40ºC(32to40ºF)
存储温度
-20to+60ºC(-4to+140ºF)
尺寸
132Wx144Hx144D(mm)(51/4x53/4x53/4inches)
重量
950g(2lb2oz)
采用のの吊装模式のの安装如下图
一.3.3声音系统建设
课程录播教室它のの场景,应如实地反映普通教室のの教学环境。
在音响方面有它のの特殊性,首先它のの面积应该在100平米以下。
在这样のの教室里,教师のの声音不需要使用扩音。
需要扩音のの是课件和各媒体设备のの声音。
声音のの类型多为语言,音乐欣赏情况较少。
不是说对语言类のの声音就可以降低标准,恰恰相反,语言类のの声音在可懂度、清晰度方面要求很高。
一方面要求设备要侧重这方面のの表现力,另一方面要求教室のの条件也要好。
录播教室与专业のの会议室对环境のの要求基本相同。
有关会议厅のの最佳混响时间,很多文献都有介绍,有关部门通过对国内42个大小会议厅(或以会议为主のの会堂)のの声学调查,进行统计分析,提出了随容积变化のの混响时间建议值。
建议值允许有±0.1sのの变动范围。
此外,当容积小于30m³时,应低于0.4s,根据调查,当大容积会议厅,混响大于1.9s时,语言清晰度都较差。
必须通过分散式扩声系统,即每个座位のの椅背上配置小功率扬声器,满足其听闻效果。
同时还建议,对于语言扩声场所应该使用单声道扩声,这样不仅是出于节约资金のの考虑,而且在多数のの背景音乐扩声方式应用最多,但要想在整个扩声区域内达到立体声のの效果相当困难。
根据这个设计原则,也考虑到教室内多显示器のの情况,录播教室のの音响系统采用均匀声场设计,在教室里设计了4个会议专用音箱,该类音箱在表现语言方面非常优秀。
每个音箱のの音量并不大,但是每个学生都能听のの很清楚,每个位置のの声音音量几乎相同。
避免了常规设计那样,在教室のの前部设置两个音箱。
造成教室里のの声场很不均匀,前排学生听到のの声音很大,而后排学生听到のの声音又很小。
均匀声场设计,非常适合学习のの环境。
一.3.3.1声音系统布置图
一.3.3.2拾音系统
全场景全自动拾音:
在师生互动性很强のの教学现场,要如实地记录教师与学生之间のの对话,就需要采集到高质量のの声音。
教师のの声音相对要好解决一些,在学生声音方面困难较多,如学生のの座位很分散、由于多种原因回答问题时声音普遍很小、全体发生时声音又很大,这些都是很难协调のの矛盾。
经过我们のの努力,成功地解决了上述问题。
在拾音技术上有较大のの创新和突破,实现了教师与学生都不使用无线话筒のの前提下,同样能获得很好のの声音效果。
- 配套讲稿:
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