全自动高清智能云录播系统解决方案Word文件下载.docx

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4.2.7.校级教育资源管理服务平台24

4.2.8.市级教育资源管理服务平台建设25

4.3.系统核心软硬件产品27

4.3.1.高清摄像机27

4.3.2.音频处理器28

4.3.3.吊装麦克风29

4.3.4.图像分析智能设备30

4.3.5.全高清自动录播系统31

4.3.6.资源管理系统软件33

4.3.7.远程导播管理软件35

第5章.系统功能特点35

5.1.强大易用的资源管理平台35

5.2.跨平台的远程交互36

最全面的导播模式36

内置最专业的导播功能37

5.5.网络远程导播管理38

5.6.跨平台的远程交互38

5.7.实时多路视频信号采集39

5.8.高清图像采集编码39

5.9.流媒体服务40

5.10.多模式录制40

5.11.全面、真实的实录，全方位展示课堂教学41

5.12.场景智能策略控制41

5.13.自动编辑，自动生成网络资源库41

5.14.在线切片技术42

5.15.全格式支持，一键式操作，方便实用42

5.16.教学方式的突破42

5.17.教学空间的扩大43

5.18.教学时间的灵活43

5.19.教学师生选择的开放43

5.20.优质教学资源共享43

5.21.电脑屏幕和授课视频的同步录制44

5.22.实时网上直播、广播44

5.23.支持多种视频文件格式44

5.24.多点并发收看、点播44

第6章.安全保障45

6.1.资源安全45

6.2.系统安全45

6.3.部分录播系统用户名录46

6.4.部分工程照片47

第1章.项目概述

1.1.项目概述

随着信息化进程的深入，教育信息资源的高质量、教育信息资源的重管理、教育信息安全等问题越来越受到各院校的重视，人们也逐步认识到智能、全高清、专业化云录播的必要性和重要性。

“智能、全高清、完美的个性化定制”，这样的理念已经逐渐为人们所接受。

某科技有限公司作为专业服务于教育行业的企业，将秉承“全高清、智能、完美的个性化定制”服务宗旨，特别是在视音频技术领域深入钻研，把先进的技术应用于教育，把先进的理念服务于教育，不断推出更多更好更完美的产品。

录播系列产品一直是教育行业资源建设的重要组成部分，某研发团队，从2003年就开始致力于录播产品的研发行业，结合最新技术和用户需求，不断推陈出新产品，通过多年的行业经验，公司推出将高清技术、智能分析跟踪定位、视音频处理技术、网络流媒体传输技术等相结合的全高清智能云录播系统。

本项目为“济南市济阳县第一中学录播教室采购项目”，济阳一中拟建设一间高标准的录播教室及校级资源管理平台，进行精品课录制、存储、直播点播发布功能。

学校全自动高清录播教室的建设可实现对教学过程进行多角度、全方位课堂实时自动录制及网络实时直播，录制的内容不仅包含老师、学生授课听课的场景，还包含老师讲课所用的课件内容。

实现远程互动、教学评估、精品课录制等功能；

同时可通过专业的编辑系统进行编辑、制作成精品课件、微课件。

1.2.设计原则

（1）标准化、规范性

采用标准网络通信协议，选择符合工业标准的网络设备、通信介质。

工程实施遵照国家信息系统集成项目实施标准进行。

录播视音频图像数据流符合流媒体视频标准，采用MP4/FLV通用格式适合于网络低带宽传输，符合三通两平台的建设标准。

录播系统图形化界面，操作简单，采用标准的高清视音频接口，简化布线复杂程度。

（2）系统可扩展性

某提供的全自动高清录播系统有良好的升级与可扩展性，确保随着今后技术的发展，在不花钱或少花钱的情况下实现技术升级，包括扩充摄像机数量、用户数量、扩大使用范围、增配功能模块和软件功能改善升级等。

（3）系统稳定性

录播资源平台支持多硬件平台，异构网络系统；

系统稳定性高，没有宕机现象；

并发用户超过系统负载时，自动调整为保护状态，减缓或延迟新的链接，并给出屏幕提示。

（4）可移植性

全自动录播系统所采用文件格式为标准的视频流格式MP4，对系统中的各种视频数据文件完全可以平滑的变换、移植到新的系统中。

（5）先进性

视频编码技术采用性能极佳的H.264编码技术，更高的编码效率：

同H.263等标准的效率相比，能够平均节省大于50％的码率；

同时H.264能够在低码率情况下提供高质量的视频图像，在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点；

同时H.264可以工作在实时通信应用（如视频会议）低延时模式下，也可以工作在没有延时的视频存储或视频流服务器中；

软件运用最新的流媒体技术和国际标准的网络技术结合全新概念模板式Smarty设计,达到国内先进水平。

（6）易用性

某全自动录播系统用户界面均按人性化图形设计，访问层次最深不超过三层，便于最终用户浏览、回溯；

便于管理员功能切换，页面实时更新，批量资源上传、下载等。

（7）开放性原则

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，操作平台之间的依赖小，能够与主流的资源平台进行对接。

某全自动高清录播系统中所采用的硬件设备完全符合国际通用标准，与目前学校内网运行的其他系统不发生冲突，且提供标准化的接口，使其视音频数据能被其他现有和将要开发的应用系统调用。

（8）安全性和保密性

既要充分考虑信息资源的共享便捷性，更要注意信息资源的保护和隔离，应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括用户安全性、数据安全性、运行安全性等。

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，不会受到影响。

录播课件资源支持本地录存储，同时具有自动上传到远程存储系统进行集中备份。

第2章.用户需求分析

录播教室具体建设内容：

✧录播教室首先是标准的多媒体教室，配置1台70英寸触控一体机，实现大屏幕显示及课件的展示。

✧配置1套，推拉式黑板，将触控一体机嵌入到黑板中，可以书写板式及触控一体机教学。

✧配置1套讲台，用于录播教室多媒体设备的摆放，实现教学应用。

✧配置1台老师计算机，用于播放多媒体课件。

✧配置1套多媒体教学音响，用于老师及多媒体课件扩声。

✧配置1台千兆交换机，用于录播教室设备接入。

✧高清录播主机一套：

具有3路HD-SDI高清视频输入和1路VGA输入接口。

支持1080P无压缩的高清视频图像采集+1路高清计算机图像的采集。

✧配置3只1080P高清摄像机，实现老师场景及学生场景的拍摄。

✧配置1套图像智能识别跟踪定位设备，实现老师学生全程自动跟踪拍摄功能。

✧录播主机内置导播系统，结合图像智能识别跟踪设备，实现手动或全自动的导播切换。

✧为老师和学生配置声音采集设备，为录播系统全程的声音信号，由录播系统完成录音功能。

✧通过配置的资源管理平台，建设优质课程资源库，整合学科教研资源，建立教学视频互动教学模式，实现录播教室的在线直播、录播课件资源的自动发布，在线评估，微课切片等功能。

利用教学网络实现师生共享网上优质资源。

✧配置1台机柜，用于安装录播主机等设备。

✧为了达到最佳录制效果，需要对录播教室进行环境装修设计。

第3章.系统设计

本次项目按照校级架构设计，实现校级录播系统直接将直播教室及录制的课件资源传输到网络中心平台集中管理、发布，实现教育资源共享的功能。

3.1.系统组成

校级平台主要在校园网络中心建设1台自动录播系统管理平台，完成校内录播系统的管理功能。

校级录播系统主要由环境装修、多媒体教学设备、录播系统设备组成。

具体组成如下：

✧教室多媒体教学子系统：

复合推拉黑板、70英寸触控一体机、老师计算机、多媒体音响、讲桌、千兆交换机、学生课桌椅等设备组成）；

✧环境装修：

顶棚使用矿棉吸音板吊顶，四周墙壁采用木龙骨架构，采用木吸音板，内部填吸音材料，达到最佳吸音处理，配置三基色灯光系统，保证整个室内的照度要均匀，图像色彩真实，画面层次丰富。

✧录播子系统：

录播主机及配套的系统软件、视音频采集系统、智能跟踪定位系统、导播系统、中控设备、资源服务平台等设备组成。

通过录播主机完成各子系统的协调工作，完成老师、学生场景及计算机课件画面的采集，配合智能导播及跟踪系统，实现场景的智能跟踪、导播切换功能，录播主机将采集的高清视音频数据流，通过网络进行实时直播、同步录制存储，通过全自动录播资源管理服务平台提供直播及资源点播的功能。

3.2.系统拓扑图

第4章.全自动高清录播教室建设

全自动高清录播教室，主要由多媒体教学设备和全自动高清智能录播系统设备组成。

多媒体教学设备和环境装修为基本配套设备。

全自动高清录播系统采用先进视音频编码技术、网络流媒体技术，实时传输高质量的高清视音频信号。

通过资源平台向全校师生提供教学直播、课件点播等功能

4.1.录播教室环境装修及配套设施

为了保证课程录制的真实以及录制效果的完美，教室装修是在施工布线之前必不可少的一个重要环节。

完整的教室装修方案，可以使后期录制课程录像在最大限度内达到用户方预期的效果，避免因为环境因素对产出的录像造成不必要的影响。

4.1.1.环境装修

✧顶棚设计：

顶棚使用矿棉吸音板吊顶。

建议使用标准600*600规格的矿棉吸音板。

✧四周墙壁：

采用木龙骨架构，采用木吸音板，内部填吸音材料。

要求不仅具有良好的吸音降噪，改善音质质量，提高语音清晰度的性能更要保证环保无异味、美观大方；

一般采用浅色调，宜采用浅黄色吸音板，以提供良好的视觉享受。

吸音板、基材材料采用欧美进口无醛胶制造，甲醛达到零释放（中标后在材料进场前必须提供国家权威机构甲醛释放量检测报告和国家商务部主导的绿居材3G无醛胶产品资质认证证明材料）。

符合国家环保级别达到E1级以上，经国家相关部门检测，达到木材防火等级最高标准。

可确保使用中防火的安全性。

采用插槽、龙骨结构，安装简便、快捷。

✧窗帘设计：

选用双层，遮光、厚重、表面粗糙的窗帘。

建议采用棉、麻类的窗帘。

✧灯光设计：

录播教室灯光的平均照度要大于300Lux,建议教师区照度在700lx左右，学生区在500lx左右，同时要求整个室内的照度要均匀，采用冷光源布光；

灯光的色温要选择演播室标准色的3500或4000K；

显色指数不低于0.85，保证图像色彩真实，画面层次丰富。

✧灯具选配：

采用3*36W三基色格栅灯，镇流器可选择进口或国产大品牌，灯管选择不低于欧司郎或飞利浦品牌，灯管直接采用26MM（T8系列）或以上；

采用阻燃电缆，空气开关单灯控制。

✧所有教室均为留足自动录播需要的空间后，采用轻体墙在后端隔出设备及听课间，在轻体墙上安装覆盖高透光膜的钢化玻璃，玻璃厚度不少于10MM，高度不小于120MM，宽度以学校要求为准，目的是美观大方且所有听课教师能看到课堂情形。

✧所有装修材料环保、安全，安装完成保证无刺鼻性气味。

4.1.1.1.配套的学生课桌椅。

✧桌子整体规格：

600mm*400mm*750mm（550-750）mm钢木结构可升降单人课桌。

✧桌面及要求：

600*400mm，厚18mm，材质为九层高频热压成型板，表层防火板贴面注塑封边，桌面周边棱角为圆弧状，颜色为：

湖蓝色。

✧桌斗后板为一块整板冲压成型，用料为冷板SPCC，厚0.8mm，采用模压及点焊结合。

✧桌腿为双柱形，立腿为20*50*1.2mm，横腿尺寸25*50*1.2mm。

后拉撑20*40*1.2mm，桌侧板带调节孔，孔距为20mm，每排七个孔。

✧桌面与主体采用自攻丝连接，桌面不露丝。

✧桌腿、立腿、升降板、桌斗、挂钩的颜色均为灰色。

✧升降单人凳整体规格：

330mm×

240mm×

（450mm-320mm）,立柱采用20mmx40mmx1.2mm椭圆管,凳腿采用20mm×

50mmx1.2mm椭圆管，凳架采用厚度1.2mm上宽下窄一次冲压升降片带带调节孔。

✧凳面规格：

330mm×

16mm，厚度≥16mm。

✧凳面材质、颜色：

九层高频热压成型板，表层防火板贴面注塑封边，颜色为湖蓝色。

✧组装：

凳面板与钢架用自攻丝连接，组装后应牢固、可靠。

✧课桌凳的外观、钢材表层处理：

采用喷沙、磷化、喷塑等工艺，防止生锈。

涂层均匀牢固，无流挂、气泡等缺陷。

✧课桌凳的脚垫：

封头及脚垫采用PP工程塑料注塑成型（熟塑料），美观、结实、耐用，自攻止退螺丝加固。

4.1.1.2.供电系统

多媒体录播教室供电容量AC220V/10kVA；

视音频系统的供电，与灯光照明供电与空调等大电流供电分开。

通过独立的开关进行控制。

4.1.2.录播教室多媒体教学设备

全高清智能云录播教室首先是一间常规的多媒体教室，多媒体教室综合应用了现代多媒体控制技术，协同计算机、触控一体机、音响等现代视听设备，通过大屏幕显示系统，营造出一个高精度大屏幕演示、高保真音质、声光背景的现代化多媒体视听教学环境。

这样声像并茂的教学形式，使学生更易于领会接受授课内容，提高了教学质量。

4.1.2.1.复合黑板

录播教室配置1套复合黑板，推拉结构左右置轨道,外框和轨道一体化设计，外径4200mm×

1280mm，保证与触控一体机物理尺寸配套，并可根据学校实际情况进行调整；

配套的活动书写板装备自锁装置，触控一体机镶嵌在黑板中，完全遮挡并保护触控一体机后可锁定。

4.1.2.2.触控一体机

录播教室配置1台70英寸触控一体机，屏幕类型：

LED背光，显示尺寸≥70吋（对角线），显示比例：

16：

9（全屏）物理分辨率：

1920*1080；

前维护：

一体化模块前拆式设计，可实现正面，无需工具进行快速拆装维护。

内置前朝向2*15W扬声器，保证扩声音质。

供前置输入接口：

HDMI*1，MIC*1，USB触控*1，USB多媒体*1，电脑USB*1。

无需借助遥控器,可实现一键节能，无PC状态下，不借助遥控器和任何实体按键可对PPT文件进行播放，手势翻页、批注；

无PC状态下，可实现单点书写，多点擦除。

不借助任何实体按键，实现信号源与触控同步切换。

智能工具栏内容会根据当前应用智能调整。

无PC状态下，可调出多项快捷小工具；

为了保证交互平板产品后续可扩展性，交互平板需具有OPS接口（80针可插拔式电脑接口）。

4.1.2.3.教师用计算机

每间录播教室配置1台教师计算机，运行多媒体教学课件，计算机，I5CPU/4G内存/1T硬盘/1G独立显卡、22吋液晶显示器。

操作系统：

正版Windows7

4.1.2.4.多媒体教学音响

每间录播教室配置1套多媒体教学音响，2音箱，功放参数：

电源～220V±

10%2A；

信噪比（A计权）:

≥90db；

频响（-3dB）:

20H～20KHz；

声道系统:

2.0+2.0；

输入：

线路输入（左右声道）0dB10K各1路；

功率输出：

（左右声道）500W2路线路输出。

音响参数：

适于多媒体教室、录播教室环境，适于对声效有着严格要求的混响应用场合。

最大功率60W,额定功率30W,额定阻抗6欧姆；

有效频率范围（-10dB）190Hz至18kHz；

开放角度：

水平≥180°

；

垂直≥50°

4.1.2.5.讲桌

每间录播教室配置1套讲桌，安装多媒体教学设备，讲桌台面可置设备：

台面具备展示台、台式电脑、笔记本电脑、键盘、鼠标、教材、水杯、粉笔等的摆放位置；

设备安装摆放合理；

造型：

桌角采用平滑圆弧过渡设计，安全，美观；

内部钢板无锋利及毛刺。

长1.5米、宽0.8米、高0.95米，调整脚可在30-50毫米，1.5mm厚冷轧钢板（定制）.讲桌设计：

采用分体式设计，桌面部分和桌体部分自成一体，外置固定螺丝孔位，安装简单，方便进出设计比较窄的教室门。

独立包装，运输轻便。

讲桌构成：

钢木结合，桌面为防火板，防火、防尘、防水、耐刮花。

讲桌材料：

讲桌主体采用1.5mm冷轧钢板，其它部分采用1.2mm冷轧钢板。

无棱角，桌体拐角采用圆弧设计，防止碰伤。

提供实木扶手，方便老师扶握材质：

钢制尺寸：

可以安装网络教学计算机、控制面板、22液晶显示器、数字展台。

4.1.2.6.千兆交换机

每间录播教室配置1台千兆交换机，用于录播教室设备的网络接入。

千兆以太网交换机，以太网接口。

4.1.2.7.录播机柜

每间录播教室配置1套24U标准19英寸机柜，钢板厚度不低于1.2mm，用于录播设备的安装。

4.2.录播系统建设

4.2.1.视音频信号采集

4.2.1.1.老师学生视频信号采集

为老师配置1台1080P高清摄像机，一个作为全景摄像机，一个作为特写及全程跟踪拍摄摄像机。

（也可以用1个摄像机完成老师的全景、特写及跟踪拍摄）配合图像智能跟踪定位系统，全程跟踪拍摄老师的场景，根据系统策略实现，老师特写画面、老师全景画面、老师走下讲台跟踪拍摄等场景。

为学生配置2台1080P高清摄像机，一个作为全景摄像机，一个作为特写及全程跟踪拍摄和摄像机。

（也可以用1个摄像机完成学生的全景、特写跟踪拍摄）配合图像智能跟踪定位系统，全程拍摄学生的场景，根据系统策略实现，学生全景画面、学生回答问题时特写画面，实现自动跟踪拍摄的功能。

老师及学生共3个摄像机，根据智能跟踪策略，实现自动的场景切换。

老师全景摄像机的画面、老师特写摄像机的画面切换时、学生全景摄像机、学生特写摄像机画面、计算机课件画面的自动切换时，系统会自动添加切换特效，可选择淡入淡出、划像等切换特效。

4.2.1.2.计算机课件信号采集

录播主机配置高清VGA信号采集卡，支持DVI-I、VGA、HDMI高清输入，实时采集多媒体教学系统传输过来的VGA信号，如：

授课计算机画面、外接笔记本电脑画面、数字实物展示台画面等。

通过内置的高清VGA采集卡实时采集编码传输VGA画面，分辨率支持640x400--2048X1536，能够自动适应输入信号源的分辨率，每秒25帧以上帧率。

支持全接口信号源输入（DVI/HDMI/YPbPr）。

4.2.1.3.音频信号采集

老师、学生区域则采用8只吊装指向性麦克风，覆盖学生区域的声音采集功能。

为了实现高保真高质量的录音效果，配置一台数字音频信号处理器。

采用语音滤波技术，剔除人声之外的频率成分，增益降噪，保障声音清晰干净。

系统具有12路话筒输入，能够支吊装麦克风、无线话筒及其它拾音设备等信号的输入。

所有话筒及计算机音频信号与视频信号进入录播系统同步编码进行录制直播。

4.2.2.全自动高清录播系统

录播主机也是整个录播系统的核心，采用高处理性能的工业级主机，性能稳定可靠，CPUIntel酷睿i74790，内存8GDDR3；

硬盘SATA4T（7200转），21英寸液晶显示器；

集视音频编码、录像、直播、智能导播策略控制、内置资源平台等功能于一体。

WM9600H/4全自动高清录播主机，由高清视音频处理模块、DVI-V采集模块、系统软件等模块组成高清、智能化的录播系统。

具有4路高清视频输入（支持HD-SDI、SD-SDI、DVI、HDMI、Ypbpr及网络数据流等各种信号输入）+1路高清计算机画面的输入，实现对教室内全方位多角度的实时直播、录制功能。

内置导播模块，实现手动、自动场景切换、添加特效、字幕等导播功能。

支持720P、1080P高清视频图像的实时直播、录制、点播功能。

4.2.3.图像分析智能跟踪系统

智能视频分析跟踪定位设备由视频采集模块及多个分析摄像机组成。

通过智能跟踪定位设备就可以实现整个教室老师学生的智能跟踪定位功能。

智能视频分析设备采取基于图像空间分析的智能跟踪、定位方式，智能识别老师及学生；

自动跟踪区域内教师的讲台特写场景，发言学生的特写画面跟踪，通过配套智能定位策略软件，设置智能跟踪定位策略。

智能视频分析跟踪定位设备支持阶梯教室和学生大高差的定位。

智能视频分析跟踪定位系统探测示意图

老师智能跟踪系统：

⏹自动完成对上课老师的跟踪拍摄，无需摄像人员控制。

⏹跟踪时教师图像始终位于整个画面中，符合人像拍摄要求。

⏹跟踪时画面变化平滑稳定，随着人员的走动自动控制摄像机跟踪拍摄。

⏹教师无需佩戴任何感应设备、无需进行任何设备操作即可实现自动跟踪定位。

⏹跟踪系统能够根据教师教学习惯，系统自动判断教师移动位置的大小来进行实时跟踪拍摄。

学生智能跟踪系统：

⏹自动完成对发言学生的跟踪拍摄，无需摄像人员控制。

⏹跟踪时画面变化平滑稳定。

⏹学生无需佩戴任何感应设备、无需进行任何设备操作即可实现自动跟踪定位。

⏹跟踪系统能够根据发言学生站立判断学生所在位置，智能实时跟踪发言学生的特写镜头，回答完毕后学生坐下数秒后，系统自动返回学生全景图像。

4.2.4.智能录播导播系统

某智能导播系统具有一键自动录制、手动录制以及远程操作录制功能，支持PC以及移动终端控制录制，系统可自定义导播策略。

录播系统支持多种导播设备，实现全自动、半自动、人工导播的功能。

录播主机内置智能导播模块，导播界面能够实时的显示5路输入信号图像，和一路直播输出的图像，为导播人员提供直观的参考画面。

同时导播模块还有具有实时的状态显示功能，能够显示录播主机的工作状态：

如CPU占用率、硬盘剩余空间、录像时间、录音音量通过动态电平显示等功能。

还可以通过移动终端（智能手机、pad终端等移动设备）、远程管理计算机实现远程导播的功能。

具有鼠标点击跟踪功能，通过鼠标的点击，系统控制摄像机自动跟踪拍摄点击位置的目标常规景画面。

通过导播系统可以系统实现多种模式的录制直播功能：

✧资源模式录制直播：

将VGA画面、教师视频画面、学生视频画面单独录制，保留整个教室最完整的教学过程，便于后期编辑使用。

录制的同时将主窗口的图像进行网络直播，还能将直播的主窗口图像也录制成一个完成的视音频文件。

✧三路画中画模式录制直播：

支持两路高清视频和一路VGA的三画面同屏录制。

✧二路画中画模式录制：

支持学生（或老师）视频小画面，老师（或学生）或VGA视频大画面模式录制，小画面的位置可自行设置（左上、右上、左下、右下等）。

✧二分屏模式录制：

可以设置成老师+学生，或老师+计算机画面的左右2画面分屏模式的录制及直播功能。

✧单画面电影模式录制直播：

自动或手动选择老师场景、学生场景或计算机画面作为主输出画面进行播出及录制。

无论选择那种模式，录播系统都会实时录制保存在本地硬盘中，自动把录制的课件通过录播资源管理平台直接进行发布，或上传到公共资源管理服务平台集中存储统一进行发布。

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