交互式高清全自动录播系统解决实施方案.docx
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交互式高清全自动录播系统解决实施方案.docx
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交互式高清全自动录播系统解决实施方案
威速科技
远程交互式
高清全自动录播系统
技术方案
1.1.应用参照
本方案主要达成以下目标:
1、达成国家级精选课程和省级精选课程录制,成立学校优异/骨干教师课程库;
2、教课管理人员进行教课评估、评选,经过网络管理监控更方便、正确、客观;
3、搭建互相观摩、借鉴的网络平台,达到教课资源共享均衡;
4、在学校网络信息平台上完美优异教课资源的累积;
5、成立在线学习平台,实现学生自主学习、充足享受优良资源最正确的主动学习环境。
.
6、建设鉴于全自动录播教室基础上的远程交互式教课平台,经过该系统可将录播教室与下一级教室实现全高清的交互式讲堂功能
a)精选课程
国家教育部为实现优良教课资源的共享,促使高校教课质量的提高,近
年来在全国高校鼎力推动精选课程建设。
精选课程建设中重要的一个环节就
是教课过程的录像,录播系统可实现教课现场视音频信号和课件信息的同步
一体化录制,各项指标达到或优于《国家精选课程教课录像上网技术标准》
的要求,完好可知足精选课程录制的需要。
b)校园讲座
校园讲座是高校文化的一个特点,同学们经过校园讲座能够接触政府官
员、专家学者、社会精英及公司界的成功人士,获取书籍之外的知识,因此
热点的校园讲座经常爆满。
因为场所的限制,好多同学不可以进入讲座现场聆
听讲座。
此刻,经过-录播系统,能够将讲座现场的主讲人的图像、声音及
解说的报告内容在校园网长进行及时直播,同学们在其余的教室、宿舍等可
以接见校园网的地方都能够倾听讲座,好像身临其境,并可经过系统的交互
功能进行发问,与讲座现场的主讲人进行互动。
c)校园电视台
跟着技术的进步和产品的成熟,校园电视台正日趋成为继校园广播站
以后的校园生活的一个重要构成部分。
校园电视台的解决方案也经历了闭路
电视时代,当前正全面走向数字化,网络化。
录播系统支持高清的特点使其
可用于建立高清数字校园电视台解决方案,录制及直播时清楚度可达
1080i(1920X1080),使校园电视台领先进入高清数字时代。
散布式的产品架
构使其特别适合在多校区的环境下建立散布式的校园电视台,灵巧的导播切
换功能能够使校园电视台也能够象央视春节晚会相同轻松实现异地会场的
切换。
d)校园家长会
为促使老师、家长间的交流,共同掌握孩子的学习和成长状况,中小学
一般每学期都会开家长会,往常家长会在每个班级内进行,假如校长需要与
家长交流或发言,只好到每个班级去,时间和精力上经常难以顾及,有了录
播系统,校长在自己的办公室即可实现对家长的发言和交流,节俭了大批的
时间和精力。
e)特级教师公然课
特级教师是稀缺的优良教课资源,对学生、青年教师特别是偏僻地域的
教师都是这样。
教育部门及学校往常会安排特级教师解说公然课,让学生聆
听名师的教育,让青年教师从中学习提高,但限于时间、地址等限制要素,
能够到现场参加的仍是少量。
此刻经过录播系统便可将特级教师的授课过程
录制下来,也能够在网络长进行及时直播或过后点播,让优良师资在全社会
获取共享。
f)教师评优示范课
教师在评优评先时经常要解说示范课,过去都是经过摄像机或DV进行
录制,经常不可以全面记录授课的各个细节,特别是出色的电子课件。
此刻通
过录播系统可将示范课现场的教师图像声音、学生图像声音以及电子课件进
行同步的录制,可全面记录示范课各方面的细节信息,更便于专家在评选的
做到正确客观。
g)微格教课
微格教课是师范学校学生和任职教师掌握讲堂教课技术的一种培训方
法,被国内外教课实践证明是一种较好的师范训练形式。
采纳录播系统能够
对教师和学生的行为及课件内容进行记录,教课议论人员能够经过多媒体录
播系统的议论功能对教课活动进行及时议论,回放录像时可调阅议论内容,
能及时正确地获取反应信息,赶快达到教课目标。
h)便携式挪动录播
针对报告厅、阶梯教室、学校操场等一些不具备网络传递条件的环境使
用便携一体机,能够同时办理一路VGA视频、2路摄像机标清视频的并发录
制。
i)远程交互式讲堂
第二部分系统特点
2.1.四大特点
威速科技教育全自动录播系统主要达成教师、学生的视频自动追踪收集,音频智能收集,教师电脑屏幕截取,教师/学生视频/计算机画面智能导播,以上信号源自动传递至课件及时录制系统生成优良的精选课程,同时经过讲堂直播系统在局域网、互联网上直播,为远端用户供给在线及时学习的平台,后期把课件上传至非线性编写系统实现对精选课程的建设。
功能区分包含:
教课管理
远程教课督查及议论设施管理:
一致中控集中远程管理
电子监考数字校园门户:
:
SCORM规范课件生成
交互式教课研究并连结到AMS系统
对外教课业务内部教课业务
校园讲座精选课件(全自动追踪)
特级教师公然课课件库房分类、公布
教师评优示范课Web在线课件编写
内部教师微格观摩提高
数字语音微格
会议、活动文体活动
高清会议交互演播活动直播、录制
高清会议录播校园网络电视台
校园家长会班级文艺活动纪念
a)鉴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,能够和多种视频系统互通信息,能够和媒体中心互换
资源。
切合国际教育资源标准,支持Blackboard、Moodle,生成标准课件包,与
AMS无缝连结。
进而支持巨型资源应用。
直接支持鉴于FLASH10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,单台通用服务器即可轻松支持128间教室的并发录制,1500
客户的并发直播点播,多台服务器间可实现集群,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。
b)内置多种贴合教课业务的专业系统
我们的设计理念是:
让系统切合本质的教课业务,直接针对教课应用服务。
重视教课评分的教课听察课评估系统;
重视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;
针对教课资源均衡的多班级教课交互系统、大规模课程直播系统;
针关于教课资源建设及国家精选课程建设的多模式课程资源生成及公布系
统;
集中校园多媒体设施进行一致化管理的一致中控网络管理系统;便于教师快速剪辑整理多路视频资源的WEB在线课件编写系统;
利用互联网将优良的课件资源覆盖至偏僻地域的教室,实现教育资源全覆
盖;
c)高清全硬件设计
因为采纳独立硬件设施对音视频进行编码,带来以下利处:
高清楚
音视频质量远高于传统视频收集卡及软件压缩方式。
支持包含各样高清摄像机视频(1080p/i),VGA支持1280×1024全动向抓屏,真实达到30帧/秒。
2.网络低带宽占用,大大降低校园网络负担。
采纳先进视频编码算法中强度最高的HighProfile方式,保持原有清楚度
的状况降落低35%~50%的网络带宽,,同时也节俭了35%~50%磁盘储存空间。
支持双流技术,从384K-2M可灵巧配置,适合因特网传输,可在低带宽下实现高清视频传输。
高稳固性
硬件产品在高等法院、队伍等高端行业有多年的宽泛应用,好多场合要求7×24小时整年不中断运转。
要求设施发热量严格控制,无电扇设计。
程序固化,对计算机病毒免疫,解决了工控机硬件方案的恶疾。
大大降低管理负担
与软件方案对比,管理员不用进行重复的软件安装置置,不必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,从宏观上减少学校关于设施管理人员的开销。
绿色节能,大大降低长效使用成本。
整体功耗10W。
d)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。
有关于传统硬件方案降低40%~60%。
产品三年免费质保。
威速科技教育软件平台升级周期大概在18个月左右,客户可免费进行同步
升级。
2.2.多样化的建设模式
a)经济型标清教室
每间教室使用一台小巧、低功耗的硬件编码器,教课场景能够比较全面的直
播、记录。
VGA×1+D1标清视频×2。
这类经济型标清录播教室拥有高性价比,
轻松支持大规模应用。
b)经济型高清教室
们能够使用高清编码器加上高清摄像机轻松组建经济型高清录播教室。
c)自动追踪/自动导播教室
增添教师、学生自动追踪套件、多画面自动导播设施,让高标清教室具备智
能化功能。
d)交互式高清录播教室
增添多画面高清解码器以及标准的显示设施(如液晶电视),即可让此教室
具备多方教课交互的功能。
2.3.平台交融
每个教室能够看做是一个叶节点,多个教室能够交融为一颗大树。
达成一致
储存、管理,门户级的直播点播公布,大规模课件库房等功能。
2.4.直播引擎
教师计算机演出示、多路摄像机视频及音频被编码器及时转变为数字信号,
经过网络发往中心服务器。
服务器接收到信号后即可达成课件的储存,同时将流
媒体信号进行同步转播,并依据不一样的网络状况选择适合的码流。
这样,远程教
室和网络用户便可在线及时接收。
性能参数
名称
指标
直播并发
高清音视频传输
1024(单台服务器)
支持
集群数目
转发方式
路由器防火墙穿越
传输延时
16
单播
支持
秒
支持构造
B/SC/S
在终端,系统供给多种显示模式,包含全屏显示、画中画显示等,用户可根
据自己的习惯进行选择。
用户亦能够依据需要定制其余Web显示方式。
2.4.1.会议直播
在某些需要进行较大规模会议的场合,能够进行会议的直播。
我们的系统可
以与远程的会场相联系,进行会议的广播。
与会者可在线提出申请,假如会议主持人赞同则可直接进行视频会议方式的
交流,并供给给用程序共享、桌面共享、白板共享等多种共享方式。
其余教师在
进行网络教课广播时,其余参会者经过阅读器能够将问题及时提交,在演讲者端
的计算机上,问题被排成行列,演讲者可选择典型问题进行回答。
2.5.储存引擎
在直播的同时课件在服务器上自动生成,经过剪辑整理以后即可公布。
点播
系统依据学科、教师等多种条件进行自动分类,并供给分类索引、模糊查问。
课件库房的分类方式由用户灵巧定义,课件数目只受储存空间的限制,系统
可自动生成详尽的统计报表,支持B/S模式。
性能参数
名称
指标
储存并发
512(单台服务器)
设施支持
磁盘阵列
NAS
SAN
(远程网络储存
)
格式
ISO-14496标准
MP4封装
视频课件分类
支持用户自定义分类
索引、查问、统计
支持
高清音视频储存
支持
集群数目
16
支持构造
B/SC/S
2.6.点播引擎
直接支持Flash在网页中播放音视频,无需安装播放器,下载的视频文件可
以被狂风影音等通用视频播放器直接播放。
并发数目大,支持负载均衡。
性能参数
名称指标
点播并发512(单台服务器)
Flash在线点播支持
高清音视频传输支持
集群数目16
转发方式单播
路由器防火墙穿越支持
支持构造B/SC/S
2.7.及时交互引擎
在网络教课的过程中,除了要对教室授课现场直播,师生之间常常还需要互
相发问和议论。
及时交互系统让位于不一样地理地点之间的学生和老师及时交流,
好像置身于同一讲堂之中。
系统相同合用于带演示文稿的视频会议场合。
学生可经过网络及时收看远程授课点的教师、学生和计算机课件的视频信号,
并可针对授课内容进行双向可视交流。
系统支持数目大,支持数十间教室的及时互动,最高支持1080i高清视频
及时通信。
采纳独立硬件实现,部署简单便利、长时间运转稳固,音视频延时秒。
a)教室之间双向教课
主播教室和交互教室之间经过视频交互方式达成音视频的双向交流,能够随
时将交互教室变换为主播教室。
整个过程能够完好记录,供后期教课研究、学习之用。
b)在因特网上鉴于Web实现及时指导答疑
学生能够经过语音发问,教师赐予及时回答,能够应用在学校远程教育教课
中的答疑、考前指导、远程家教等。
其特点是占用较少的网络带宽,达到及时沟
通交流的目的。
2.8.开放接口
系统的绝大多数功能封装成标准的WebService形式,支持跨平台应用。
不论
您的系统是在windows、Linux、Unix下运转,仍是您的系统是采纳、Java、C++
的编程方式都能够轻松运转。
这样,当您需要和其余校园应用系统进行整合时,
就特别的灵巧方便,如教务系统、排课系统、AMS系统等。
为您进行门户整合供给
快捷的门路。
支持的平台和语言以下:
操作系统编程语言
Windows
LinuxJava
UnixVCVBDephi
C++
第三部分技术方案
3.1.基本构成
整个系统主要由以下几个部分构成:
3.1.1.高清录播系统
一般用户登岸此系统能够接收及时教课直播、依据分类检索课件库房、在线点播精选课件。
教师能够经过此系统在线剪辑刚才录制的精选课件,整理课件的目录,而后公布到课件库房中。
还能够对未来要录制的教课进行预定,系统能够依据预定的时间自动在线保留。
控制中心管理员能够远程监督所有设施运转状态,在远程进行集中式控制,能够时实和所有教室进行语音对讲,在教课监控的状态下能够随时录制所有教室的视频。
能够特别简单、方便地把整个讲堂情形及时录制下来,生成有音视频和电子文档的流媒体课件。
录制模式能够选择单画面电影模式和多画面全资源模式,或许同时录制这两种模式,
系统整合不一样流量的音视频直播信号,以适合校园网、因特网、手机3G无穷网等多种门路公布。
,讲堂内容包含音频、视频以及计算机屏幕内容,接收端
经过IE等多种阅读器即可收看直播讲堂内容,直播延时小于秒,支持Flash10直接在线播放。
课件及时录制系统生成的文件,会自动增添到点播库中,能够对文件进前进一步的分类,能够经过WEB在线剪辑功能实现课件的简单编写。
系统生成的文件是ISO-14496标准MP4文件,直接支持非线编系统。
a)直播
系统整体采纳B/S形式,特点:
支持flash10直接播放
支持6路高清视频在一致窗口下同步播放,视频可随意改换地点或许全屏幕播放。
每路视频的音量可随意调理、静音。
高清视频延时小于秒
支持远程控制摄像机推拉摇动,支持九宫格预置位的设置及调用。
支持手动录制
b)点播
功能参数与直播近似,在点播中左边有课件的目录索引滑动窗口,右边有教
师照片及课程简介。
具备课件议论、议论功能,能够下载试题及演示文稿等。
c)课件目录索引自动生成
在自动导播的同时可依据演示文稿的标题自动生成课件的目录索引,同时截
取有关图片关系到对应的目录索引。
经过索引信息,能够将课件分红多个章节、或许分红多个知识点,便于学习。
d)三种录制模式
电影模式
将讲堂现场的多路视频信号和VGA信号依据发生的时间次序,经过手动或自
动切换,输出一个单流单画面进行录制或网络直播。
此种方式能够有效降低网络带宽的占用。
资源模式(多分屏模式)
将讲堂现场多路视频信号与VGA信号,同时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,支持网络直播;更能够高码率供给高质量视频素材文件,方便用户后期编写。
混淆模式
以上两种方式同时支持,知足用户多样化需求。
e)Web直接同步剪辑课件
系统采纳远程网络非线性编写技术,经过网页即可在线剪辑课件、整理目录,实现了课件录制、编写、公布和管理的一体化流程。
服务器编写系统主界面以下图,采纳了多轨道时间线信息组织方式,能够
对储存在视频录制或课件素材服务器上的多种授课素材(包含视频、音频、多媒体、讲稿、目录等),进行同步剪辑、一次性合成。
音视频轨道的编写操作简易灵巧,支持归并、截断、复制、粘贴、删除和改正等编写操作。
视频轨道能够无级放大和减小,对流媒体视频的编写能够精准到秒。
f)课件生成
◆教课多画面全息记录
系统的指导思想是对教课进行全息记录,多路音视频流同时进行储存,最高可达32路。
在点播时多个视频窗口同时播放,所有音视频同步,使教课回放获取全息显现。
学生可依据自己的需求将随意视频最大化显示,使其拥有很高的自由度,知足多种个性化需求。
在多画面录制模式下,可选择多分屏或许画中画模式,画面可独立调理大小或放大全屏。
系统支持暂停功能以知足用户课间歇息的需要,持续课程时,系统自动从原
停止地点持续录编,生成课件。
◆文件格式
视频的录制、编写和回放可鉴于多种通用媒体格式(包含高清编码),并且支持双码流。
在网络编写制作过程中,能够利用低码流视频,合成达成后同步更新高码流视频,这样能够充足节俭网络资源,有效解决高清视频质量要求高和网络传输带宽资源不足的矛盾。
在惯例应用环境下,所生成的视频课件直接搁置在视频服务器上集中管理,用户只好经过IE阅读器在线阅读课件内容。
为了便于脱机阅读,运转受权用户经过管理界面的课件列表下载课件。
所下载的视频课件采纳主流的封装格式,支持MP4封装,可经过主流的视频播放器播放,如狂风影音等。
g)多码流支持
输出的视频流能够知足同时向多服务器上传并保留流文件数据功能。
支持以下
协议
RTSP直播协议;
②RTMP当地直播协议;
③RTMP推送FMS服务器直播协议;
HLS(HTTPLiveStreaming)直播协议;
⑤MMS流媒体直播协议。
h)课件查问
能够依据学科、日期、教室、教师等多种条件组合搜寻。
i)预定录制
教师能够提早设置未来将要录制的课程,系统依据预定的时间便可以自动生
成此课程的课件。
j)权限管理
本模块对用户角色和级别进行一致的管理,使每个系统角色都具备相应的职
责。
系统供给了灵巧的权限控制,能够规划多个用户组,每个用户组能够设置相应的权限,假如用户属于某一个用户组,其就继承了该组的相应权限,还能够对每个用户进行独立设置,知足各样特别需求。
每个页面都会进行权限判断,假如用户没有相应的权限则没法进入相应的功
能。
用户组权限设置界面权限控制界面
在设施控制方面,在多用户同时操作时对大家的操作进行同步、异步等办理,如高权限用户在控制时低权限用户自动放弃控制权等,使所有的用户都获取系统及时而正确的响应。
k)课程初始化
监控中心管理人员选择公布当日的教课活动信息、学员重要教课活动通知等
信息,该信息经过系统在教课实验综合楼一层大厅LED显示墙上显示。
系统供给了设置、查问和公布课时、课程表的功能,管理人员设置各样课程,
形成相应的课表,公布在Web服务器上,供用户查问,这样在查察教室状态的时
候便可以了如指掌的知道各个教室当前的状况,是那个班在上课,上的是什么课
程以及是那个老师的课程,同时能够选择在一层大厅显示。
课时设置界面
l)课件分类管理
系统管理员依据本校课程进行组织规划,经过系统将学科进行多级分类。
m)下载协助工具
在“有关下载”的栏目中有一些协助工具:
播放器安装包
降低CPU占用率。
供给硬件加快功能的播放器,支持CPU的多媒体指令集及
GPU加快。
为用户供给低延缓的交互体验
供给远程控制摄像机功能
视频下载软件()
供给远程网络下载课件的功能
生成当地多屏幕播放成效
3.1.2.嵌入式纯硬件编码终端
系统采纳Profile压缩标准,在保正图像质量的基础上有效降低带宽,支
持VBR(可变码率技术。
教室使用全硬件方案,无需软件安装置置,力争运转稳固,管理方便。
教室设施的连结状况:
由下列图可见,计算机的VGA信号、多路摄像机信号、
音频信号直接连结到教室讲台内的编码器上,同时编码器引出的控制信号直接连
接至摄像机的云台,控制其转动,另一路控制线由编码器连结至教室内的一般中
控,将其升级为网络中控,这样来自于网络上的信号便可以远程操作教室内的所
有设施。
a)VS-6100VGA/标清并行编码器
指标:
VGA+视频x2+音频x2
采纳嵌入式硬件设计,供给高质量音视频数字化解决方案,功耗10W,合用
于7×24小时不中断工作场合。
整机19英。
寸标准机架宽度,高度1U。
开放的设计理念,供给完好开发工具、接口(SDK),对多种个性化高清音
视频定制开发供给全套解决方案级别支持。
主要应用领域:
教育、医疗、会议。
b)VS-6500/6600高清编码器系列
指标:
1080p-30支持HD-SDI/HDMI
c)EMA-8300A/B高清数字录像机系列
指标:
内置小型WEB公布服务器,供给1T/2T储存空间;同时拥有独立的编
码器达成音视频压缩。
3.1.3.全自动图像辨别追踪系统
图像辨别追踪机采纳当前智能视觉领域最初进的目表记别算法,能够自动、正确地同时定位主讲人和台下听众,并可分别控制主讲人和听众摄像机及时追踪拍摄,保持拍摄目标位于图像取景的最正确地点。
威速科技教育的追踪算法综合了运动侦测、人脸辨别、形状般配等多重智能辨别算法,配合先进的光滑控制摄像技术,使得最后录
制的视频不单能够正确复原整个演讲过程,并且拍摄画面的挪动光滑细腻,极大地提高了录制视频的观看成效。
该系统分为教师追踪系统和学生定位系统两个子系统。
支持全系列SONY系列摄像机,同时支持高性价比的威速科技教育VS-1000系列高清摄像机,经过HD-SDI广电级数字高清接口,供给1080p级别高清画质,宽动向,12倍光学镜头。
教师追踪系统采纳智能图像办理和伺服控制技术,拥有十分光滑的追踪成效。
具备板书特写功能。
教师无需佩带追踪设施,
学生定位系统采纳的图像行为辨别算法来检测学生的起立和坐下,拥有自动变倍功能,能依据目标的远近自动调整摄像机的放大倍数;能同时辨别多个目标,当只有一个学生起立发言时,摄像机对其特写,当有多个学生起立发言时,则回到全景;不受教室大小和形式的限制,一体安装,即装即用,无需任何复杂的调试及设置。
。
传统鉴于图像识其余追踪系统,常常存在两大难题,第一、投影屏幕画面的变化常常不可以被正确区分,简单致使误动作;第二、追踪画面存在跳跃感,影响观看舒坦度。
功能特征
自动锁定追踪目标,追踪过程不受环境光源影响;
追踪和障蔽地区可自行设定,可设1个追踪地区,4个障蔽地区;功能配置简单直观,调试快速。
具备板书特写功能。
有自动变倍功能,能依据目标远近自动调整摄像机的放大倍数;
追踪动作特别安稳,具备曲线加快减速功能。
,
摄像机拥有背光赔偿功能,在强光背景环境中能够看清整个画面;采纳先进的图像行为辨别算法来检测学生的起立和坐下;
拥有自动变倍功能,能依据目标的远近自动调整摄像机的放大倍数;
能同时辨别多个目标,当只有一个学生起立发言时,摄像机对其特写,当多个学生起立发言
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- 交互式 全自动 录播 系统 解决 实施方案