系统描述
随着国家“精品课程”建设项目的开展，计算机多媒体技术、网络技术等新技术的不断更新发展，推动了教学手段现代化进程。在现代化教学过程中，精品课程建设已成为各大院校教学质量与教学改革工程的重要组成部分。多媒体形式的引入使得课堂实时录制除了需要录制教学过程中老师和学生的影像及声音外，还需要同步录制多媒体课件的内容，并可以快捷方便的生成课件。伴着校内硬件的不断升级，网络硬件的不断改善，高清采集领域也日渐兴起，学校对录制的效果提出了更高的要求。另一方面学校每年的课程评估也要求提交的课件效果更清晰、更精美，凭借多年的教育信息化经验，结合自身强大的技术研发优势，在充分了解了市场需求的目标后，我司及时推出了精品录播系统。
该系统应用了现代多媒体网络技术，协同控制录制机、摄像机、吊麦、音频处理器等现代视听设备，通过触摸屏或电子白板，营造出一个高精度屏幕显示、高保真音质的现代化多媒体视听教学环境。使多媒体教学设备得到了充分地发挥和利用，丰富了教学手段，扩充了教学资源，减轻了工作人员跟踪拍摄及教师讲课的劳动强度。此外，声像并茂的教学形式，使学生更易于领会接受授课内容，极大程度上提高了教学质量。通过软硬件产品的全方位结合，把多媒体高清视频采集进行广泛应用，以信息技术为手段，以精品课程建设为契机，全面推进师资队伍建设和网络多媒体教材资源建设，发展优质资源共享机制，提高教学水平，更加方便、快捷、有效的实现精品课、评优课的课堂实时录制，实现远程视频直播，还可供广大师生、教研员课后点播观摩评价，完成知识传承和进行校际课程交流。
2.2设计原则
先进性:以软件采集为核心，以先进、成熟的视频技术进行合理搭配，支持数据、语音、视频等多媒体应用。
实用性:方案设计符合国际相关标准和技术规范，设计简洁、操作方便。充分利用各种资源，使用户实现各种功能。同时配合宽带网络技术，可以支持高质量、远距离的视音频传输，以适应应用需求的变化。
稳定性:系统选用产品和技术经过广泛检验，充分考虑系统在程序运行时的应变能力和容错能力，具有极高的稳定性和可靠性。
兼容性:支持PC终端、Andriod移动设备、IOS移动设备收看直播。
扩充性:系统设计采用开放式的结构，具有强大的扩展能力，着眼于近期目标和长期目标的发展，选用合适的设备，进行合理的性能组合，利用有限的投资构造一个适合当前需求、可扩展的音视频操作系统，从而实现低成本扩展和升级的需求。
三、方案目标
随着“三通两平台”的不断成熟完善，各个学校都从精品录播教室的建设，发展到以校级应用管理平台为核心，精品录播教室与常态化录播教室搭配覆盖校园的建设方式。
其中，校级应用管理平台主要以“智慧校园”为建设目标，通过信息化手段完善校园内的各类信息化设备管理、资源集中管理、应用统一调度、数据整合分析的应用；精品录播教室则在传统录播教室画面合成、资源存储、多机位切换的基础上，向“体验”、“数据”、“联接”、“开放”、“智能”等方向发展，与“教育信息化2.0”的要求相契合。
本方案主要完成以下目标:
本次建设的XX学校精品录播系统解决方案，是利用现代化的云服务理念和先进的多媒体技术解决校内“智慧校园”系统补完以及精品优质资源库建设的问题的整体方案。方案要能够符合国家要求的“三通两平台”建设要求，通过在核心端建设管理平台+资源平台进行覆盖，以及在教室端建设贴合“三个课堂和一个课程”应用的现代化多媒体系统。
在贴合日常教育工作各类应用（专递课堂、精品录播、资源录制上传汇聚、资源直播点播、远程培训教研）的同时，整个系统还能够兼顾到其他的日常行政工作（多媒体设备管理、调度、运维数据统计）等。
作为一套以精品录播为核心的系统，精品录播教室本身要具备符合实际应用以及时代需求的各项功能和技术指标，例如多机位采集，高清音视频采集及输出，多种录制和直播方式，资源编辑功能，简便有效的导播系统等。
为了实现教育现代化设备的常态化应用和可持续发展要求，要求系统的核心设备能够实现7*24小时的不间断运行。
作为覆盖整个XX学校的教育信息化整体解决方案，要求系统采用统一的管理界面，能够将设备，应用，资源，数据等进行统一管理。
方案设计要符合当今信息技术发展的潮流，核心设备要具备强大的兼容性，扩展性，安全性，能够根据用户需要进行系统功能的扩展。
四、方案特点
采用嵌入式系统确保核心设备的稳定性，具备7x24小时不间断运行；系统实现全面的系统开放，实现第三方应用的自由扩展。
采用特有的图像识别技术，根据目标特征进行检测，识别到目标物体的位置，并对该物体进行跟踪。
多种导播方式供用户自由选择，先进的TV导播方式，简洁、易用、清晰，所见即所得；Web导播实现任意地点的导播操作，灵活、便捷。
融合性校级平台，实现对精品录播教室多种类型多媒体设备的统一管控和调度。
高并发量点直播性能，点播数和直播数可根据需求自由调节。
五、方案组成
5.1学校精品录播系统示意图
5.2系统规模
本次的XX学校精品录播系统解决方案，根据用户规划，首先进行核心设备的配置，核心设备配置校级平台，管理所有教室的多媒体设备，包括教室端的录播设备，互动设备，实现对设备的远程管控、应用调度、资源汇聚、运维数据统计等。
核心设备通过开放数据接口，可以与已有的各类资源数据平台进行对接。
教室端，根据精品录播教室的功能要求和行业标准，我们设计了精品录播教室的建设方案，满足日常教学应用要求。
5.3资源平台介绍
第1章
第2章
第3章
3.1
3.2
3.3
5.3.1前端门户
平台前端以资源门户的形式，向各类用户展示可直播，点播，下载的音视频资源、文档资源，以及自定义的名校推介，名师介绍，各类统计排行等。
5.3.2后端管理
设备管理
平台按照开放理念设计，可兼容管理市面主流品牌型号的音视频互动设备、录播设备、互动一体机、监控设备等，根据设备类型，提供远程查询、重启、关机、信息发布、文件传输等功能。
应用管理
根据目前教育行业的业务和行政工作需求，提供互动课堂，精品课堂，教学教研，视频会议，在线观摩等日常应用，可以根据需要统一规划或者临时安排。
资源管理
对主流的音视频文件和文档资源进行统一的管理，由管理员进行审核，发布，推荐。
数据管理
针对各类应用的开展情况，设备使用情况，资源阅览情况，进行多维度统计，图形化展示，方便数据导出。
系统管理
包括系统基本配置，用户管理，网站管理，学校信息，教师信息等后台管理模块。
5.4教室端
精品录播教室作为资源输出教室，要求拥有强大的画面合成、图像导播、资源推流能力，同时辅以多机位的自动跟踪以及高灵敏度的拾音设备，具备简便高效的导播手段。
录播教室涵盖了图像系统、声音系统、软件系统、教室环境系统等，精品化录播教室推荐由一台录播一体机作为核心设备，支持教师特写、学生特写、教师全景、学生全景、板书多机位。教师特写机位用于拍摄教师特写也用于拍摄板书画面；学生特写机位即用于拍摄学生特写；教师全景机和学生全景机用于拍摄老师和学生全景画面。教师拾音部分采用1-2只定向麦克风、学生区采用2-4只麦克风组成。
5.4.1录播系统架构示意图
如上图所示，单台设备即可完成录制、自动跟踪、导播、互动教学等功能。录播跟踪主机支持4-5路高清视频信号、1-2路高清HDMI信号的采集和处理。麦克风/拾音器等音频通过音频处理器连接录播主机进行音视频同步录制。所有视频数据和音频数据经由录播主机内嵌的智能自动切换、导播系统进行图像分割及拼接处理、高清录制、直播、点播、互动等模块进行教学过程录播，形成精品课堂的数字教学内容资源。
5.4.2录播教室布局示意图
部署说明
根据上述图示可得知，在保证建设成本的基础上实现用户的需求。
即:在教师授课的同时对教室内所有课堂发生的场景做全程录像，全面反映教师教学与学生情景调动及教学过程中教师使用的任何课件及板书内容等场景元素。这种方案需求下，需要对教师、学生、板书及全景视频信号进行采集，同时要求分教室和网络上用户能同时以流媒体的方式在网络中观看直播课堂并能存储在服务器上供课后点播，进行在线学习。
精品化录播系统由录播云平台、录播一体机、教师和学生摄像机、拾音器组成。
（1）录播云平台:录播云平台可基于区级和校级进行应用部署，主要包括录播资源应用和录播设备集控管理两大部分，覆盖了从资源获取到应用整个环节，高效的将信息进行整合，极大的满足了录播资源使用者和管理者的应用需求。
（2）录播一体机:录播一体机是优质教学资源生成的核心设备，它包含智能导播、多机位采集编码、支持淡入淡出及画中画等多种转场特效，直接生成符合精品课程标准的多媒体课件。同时，录播一体机还能提供远程互动课堂、远程直播真正为不同区域之间的教学资源均衡提供精品化应用的技术手段。
（3）音频系统部分:采用一套数字音频处理器处理系统对教室内的全部音频信息做优化降噪DSP处理和采集；支持采用吊顶指向性麦克风与教师领夹麦克风进行声音采集。
（4）视频采集系统部分:由智能录播室的教师、学生摄像机组成。
5.4.3配套设备介绍
1台录播一体机 + 3台高清云台摄像机+2台全景摄像机+ 1台板书辅助定位传感器 + 1台数字音频处理器 + 6只吊装麦克风 + 1台控制面板+ 1台导播控制键盘组成；