录播系统普教录播解决方案.docx

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录播系统普教录播解决方案

**小学录播

解决方案

2013-03

前言

随着教育信息化也得到了迅速发展，大学多媒体教室硬件设备初步完善，目前教育信息化已逐步从硬件基础设施建设转向以应用和资源建设为主的阶段。

重视资源建设成为一种教育行业的共识，但是目前，教学资源的建设状况都不容乐观。

资源静态，内容陈旧；产品雷同，有效资源缺乏；产品与产品不能共享，资源建设的信息孤岛现象越来越严重。

锐取基于多年来的教育行业产品研发经验，以及对国内外教育行业的需求调研和产品实践经验，认为导致目前现状的主要原因在于：

1）缺乏高效率、适合融入常态化教学的资源建设手段；

2）资源建设以评比、达标、精品为导向，而不是教育资源的真正使用者—学生；

3）外购或通用教学资源难于符合本区域的实际需要；

4）各个厂家录播技术实现方式各不相同，录制文件没有统一标准，管理平台之间可兼容性差。

锐取，作为业内领先的可视化信息记录与传播的产品和解决方案的提供商，认为有生命力的教学资源生成和管理模式必定根植于日常的教学活动中，必定能够让分布于各个院系，各个老师，各个教室教育资源在日常的教学活动中得到源源不断地积累和更新，并通过共享机制，解决教育资源分散和集中管理的难题。

基于此理解，锐取聚焦“知识的记录与传播”，以“学生为教学资源建设的导向”，为教育机构提供高效率、适合融入常态化教学的资源建设手段，有效解决了多媒体教学资源生成、传播和管理的难题，必将有力推动大学教学资源建设。

第一章方案概述

一.1方案背景

经过前期交流了解到**小学有将课程视频资源记录与网络传播的需求，我公司组织了国内一线售前工程师，从事教学应用软硬件研发人员、教育产品经理、项目经理等骨干人员成立了项目组，就该项目的方案设计与规划进行了深入的交流和讨论，同时结合我司产品的性能特点，以及在国内众多党校的实施经验和案例，将按照校方提出的总体需求，提供针对该项目的最优解决方案。

项目整体设计规划如下：

利用嵌入式软硬件技术、音视频压缩技术、图像跟踪技术、全场景拾音技术，实现课堂教学录播直播功能，支持网络点播、广播、直播、存储、后期编辑等多种应用，真正实现在网络环境下对优秀课堂的真实、全面、立体化的再现的课程录播系统。

一.2设计描述

一.2.1设计原则

**小学项目的整体方案设计将遵循以下基本原则：

（一）先进性原则系统设计、施工和设备选型遵循先进性原则，使项目技术水平与时代同步且系统生命周期长，在可以预见的未来能很好的使用及维护。

（二）经济性原则系统设计和设备选型注重功能实用、投资经济，做到设备性价比的最优组合；从学校教学管理的实际需求出发，摒弃一些华而不实的东西。

（三）可靠性原则将设备的长期稳定运行作为系统建设方案的首要原则，为用户选择性能优异、运行稳定的系统设备及解决方案，并在使用及维护中提供有效的技术支持。

（四）实用性原则以提高系统的整体运行效率为出发点，对系统操作链进行优化设计，力求系统安装简单、升级容易，添加、更换设备不麻烦；控制界面简单明快、逻辑清楚，操作方便、快捷。

（五）可扩展性原则系统设计必须支持将来的扩容和平滑升级，并在设备选型方面有一定的可替换性。

在满足学校现有需求的同时，为学校将来的系统扩展打下基础。

一.2.2设计标准

1）网络设计和网络设备符合以下标准：

ØIEEE802.310Base-T网络标准；

ØIEEE802.3100Base-TX快速以太网标准

2）通讯协议标准

遵循网络层和传输层TCP/IP协议并兼容IPX协议，支持PPP和SLIP协议。

3）布线和电气安装标准

ØGB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线工程设计规范

ØGB50303-2002《电气施工规范》

ØGB50254-50259-96《电气装置安装工程施工及验收设计规范》

ØGA/T75-94《中华人民共和国公共安全行业标准》

ØGYJ125-86《厅堂扩声系统声学特性指标标准》

ØGB6510-86《30MHz-1GHz音频和视频信号电缆分配系统》

ØGY106-92《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》

Ø《民用建筑电气设计标准》

ØGB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》

4）产品标准

Ø质量体系认证ISO9001:

2008

Ø中国国家强制产品3C认证

Ø欧盟ROSH认证

Ø欧盟CE认证

Ø美国FCC认证

5）施工安全标准

ØJGJ147—2004《建筑拆除工程安全技术规范》

ØGB3787-1993）《手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程》

ØGB50348-2004安全防范工程技术规范

ØGB2894-1996安全标志

第二章需求分析和技术应用介绍

二.1需求分析

通过前期交流将相关需求整理如下：

1、设备操作简单，使用方便

要求设备操作上简单易用，很方便的对会议、课程进行的录制。

2、录播系统性能稳定

录播主机能长时间无故障的运行，满足全天候长时间课程录制。

3、教师学生自动跟踪

要求对上课教师和学生进行自动跟踪，跟踪应采用一镜实现360度全域精准目标跟踪、定位，无需目标佩戴任何辅助装置，无需安装任何红外、超声波、射频发射器等辅助定位装置，完全实现常态化教学。

4、摄像机采用高清晰设备

要求老师和学生均采用高清广播级摄像机，真实记录教学现场实景，尤其是教学过程过程中师生之间交互的细节信息，生成高质量的精品课件，从而加快了高清视频资源普及的进程。

5、声音采集清晰

学生无需传递话筒，实现对整个教室学生声音的采集，录制完成后视频的声音效果好真实完整的再现教学实况。

6、其他要求

要求配置遮光窗帘，吸音窗帘，吸音吊顶等装修要求关键技术介绍

二.2技术介绍

二.2.1BeyondSys平台

1）BeyondSys™多媒体录播平台是锐取公司自主研发的，采用B/S架构设计，主要应用于教育行业录播的平台技术。

该平台结合了微软Silverlight®技术，可以跨平台、跨浏览器访问，支持目前所有流行的浏览器，包括MicrosoftInternetExplorer、MozillaFirefox、AppleSafari和Opera，同时可以通过MicrosoftWindows和AppleMacOSX平台访问。

图：

跨平台、跨浏览器访问

2）BeyondSys™多媒体录播平台采用交互式视频播放画面，画质更清晰、图像更真实，让可视化信息的记录与传播更具艺术性。

BeyondSys™平台播放画面模式有多种选择：

图：

多种画面播放模式

3）BeyondSys™多媒体录播平台采用网络缓冲机制，多媒体录播信号的直播和点播效果不再受网络带宽的影响，播放更流畅，更适合广域网直播、点播。

图：

网络缓冲机制

4）BeyondSys™多媒体录播平台支持VGA信号自动图片索引。

图：

自动图片索引

5）BeyondSys™多媒体录播平台支持在线编辑功能，用户无需将录制好的课件下载到本地进行编辑，直接通过IE浏览器就可在线编辑课件，课件编辑均采用可视化操作，编辑完后保存即可预览、发布。

6）BeyondSys™多媒体录播平台采用更为强大的权限管理机制，用户权限通过用户组的方式实现，权限分配更加灵活。

二.2.2Silverlight

微软Silverlight是一个跨浏览器、跨客户平台的技术，能够设计、开发和发布有多媒体体验与富交互的网络交互程序。

因为Silverlight提供了一个强大的平台，能够开发出具有专业图形、音频和视频的Web应用程序，增强了用户体验。

可以在所有流行的浏览器中运行，包括MicrosoftInternetExplorer、MozillaFirefox,AppleSafari,和Opera，同样可以运行于MicrosoftWindows和AppleMacOSX。

二.3典型应用

1）校内会议室会议录播

利用录播系统实现会议室内重要会议、讲座、论坛、对外交流等会议活动的全程记录，记录的内容包括会议现场视频和会议演讲PPT。

会议录制的同时可进行网络直播，校内每间教室、办公室可通过普通电脑接收观看会议直播及后期点播。

2）大会议室课程、活动、文艺演出录制、网络直播、后期点播

利用录播系统的网络直播功能可将大会议室内的文艺演出等活动直播到校园网，直播的同时完整记录存档，录制完毕后可登录录播服务器点播观看。

3）校内的公开示范课

利用录播系统的网络直播功能可实现录播教室的公开示范课：

录播教室内的老师对本教室学生授课时，可通过录播系统拍摄教室内的老师、学生、PPT图像并将三路图像直播出去，此时通过网络校内的其他学生、老师可通过电脑接收直播，实时收看录播教室内的老师授课。

4）优秀视频课程点播

通过录播系统可将校内优秀教师授课全程录制成视频课件，学生、老师可通过校园网点播老师授课的视频，校领导可对老师教学点评、指导，老师之间可学习、交流教学手法，学生也可听到优秀师资的授课课程。

而且也方便培训的干部学员通过网络学习课程。

5）精品课程录制

通过录播系统可实现精品课程录制，录制内容包括老师授课视频图像、学生听课视频图像、授课PPT图像。

录制的视频可用于提高教师授课水平、参与授课竞赛、教师评。

6）网络远程察课、评学

通过网络学校，领导可对录播教室内的授课情况进行察课及教学评价。

以往听课、察课需要到授课教室，这样会影响学生听课。

通过录播系统察课、评学不仅不需要到授课教室，还实现了常态化教学。

7）管理中心建设

管理中心配置可视信号管理平台，管理员可远程监控每间教室、会议室内的信号，包括教师授课图像、学生听课图像、授课PPT图像，会议现场图像、会议PPT图像等，可开启、关闭教学、会议录制、直播，对校内的录播系统进行集中控制管理。

第三章方案设计

三.1方案整体描述

针对上述需求，结合我公司产品特点与多种运用场合的实施案例，以及党校现有的网络条件和现场情况，采用如下设计方案。

推荐使用锐取分布式录播系统和一体机录播系统，能够在实现网络远程录制的同时又能进行本地录制，保证视频课程文件的绝对安全。

采用Beyondsys平台架构一体机设备，既能满足用户局域网内实时直播的需求，满足用户在互联网上观看培训课程以及会议的需要，并在此基础上结合互动教学开展相关业务应用。

方案整体拓扑图

根据这一领域的需求以及我们的实际工程经验，我们将党校项目，分为以下几个子系统。

1）录播综合管理系统

2）课程会议录制系统

①视频信号采集系统

②声音采集系统

③摄像机控制系统

④多媒体控制系统

3）网络直播点播系统

4）网络直播点播系统

5）教学互动系统

以上几个系统实现发言、图像信息显示、信号处理等特定的功能，并相互之间实现信号传递，形成一个有机的整体。

整个系统的核心考虑到网络化的控制和多场所间的视音频信号共享。

三.2方案特点

全面记录、同步存储、同步回放

单间教室支持多达2路高清视频信号，1路VGA信号的同步组合录播，可满足教学环境下教学可视信号的全面完整记录，方便传播及事后同步回放。

部署简单，轻松融入现有多媒体教室环境。

系统安装部署非常简单，只需要配置相应的编码器,自动跟踪系统，并连接多媒体教室的各种信号线，系统即可投入使用，现有多媒体教室内的各种设备均可保留。

模块化设计，支持后期全面扩展和升级

最多可扩展到6路可视信号的同步组合录播，可满足学校多样化录制需求。

其中每路视频还带视频环出，可实现视频信号1080p信号的独立输出显示，非常适合学术报告厅等大型学习、观摩场所全面、清晰显示教学内容需要。

与原有信息化系统（OA/E-Learning等）无缝融合

系统采用基于WEB的B/S架构，提供增值开发包及后期媒体编辑软件等管理软件，可与学校原有的教学资源管理平台、E-Learning等系统无缝融合，方便学生随时随地进行学习。

三.3教室效果图

三.4录播综合管理系统

三.4.1媒体中心

媒体中心为锐取多媒体录播产品大规模应用时提供统一的管理和用户访问入口，具备设备管理、用户管理、视频资源管理、流媒体发布管理等基础功能模块，并满足大规模网络直播点播的需要。

REACH多媒体录播录播中心（以下简称录播中心）采用B/S架构，为用户管理和访问分散设备及资源提供了统一的入口，方便了管理人员对多台录播服务器的集中管理以及大容量直播、点播业务的开展，满足了多媒体录播系统大规模大容量应用的需要，适合用于会议、教学资源的管理。

图REACH媒体中心

三.4.1.1特点

●分散资源的统一访问入口

图录播服务器管理

媒体中心为用户访问分散设备及资源提供了统一的访问入口。

对于管理员维护管理分散在各处的多媒体录播设备提供了极大的方便；对于普通用户，也无需逐次登录每台录播录播服务器来访问资源，更加方便用户快速获取所需资源。

●大容量直播及点播

单台录播服务器可以支撑20-200个并发用户直播及点播，录播中心运行在高性能服务器平台，单台服务器可以支撑100-1000个并发用户直播及点播，可通过增加直播和点播的节点服务器，采用服务器级联技术可以实现更大容量并发用户的直播及点播。

节点服务器管理

例如要实现5000个用户的同时点播直播，建议配置10台节点服务器级联。

按低质量三路视频，一路音频，5000个直播并发进行估算：

所需带宽约2187.5M

128K*3+64K=448K

448K*5000/1024=2187.5M

采用共享式点播方式，配置大容量存储设备，将录播服务器录制的文件存储在存储设备上，通过千兆交换机连接10台节点服务器，每个节点服务器与500个客户端组成一个子网，从而达到5000点的大规模并发。

●支持第三方视频上传与转码

媒体中心可支持多种视频格式的文件上传，通过媒体中心进行在线转码，有效的利用学校现有的视频资源。

●灵活的存储管理模式

提供了灵活的存储管理模式，媒体中心支持第三方的网络存储如NAS及SAN（IPSAN&FCSAN）。

灵活的存储管理模式有效地解决了资源的分散采集与集中管理之间的矛盾，满足了用户海量存储的需求，方便了用户对会议、教学等资源的管理。

用户可根据需要设置数据存储任务，根据任务要求在预定时间自动执行，无须管理人员现场职守。

三.5课程会议录制系统

三.5.1视频信号采集系统

采集的教学活动中的信号主要包括：

教学场景可视信号、教学设备可视信号、

A.教学场景可视信号：

主要包括教师、学生及教学现场音频信号等

B.教学设备可视信号：

主要包括交互电子白板、视频展示台、教学电脑（讲解PPT）等

对于多间会议室和教室的录制需要，推荐使用分布式架构的录播系统。

三.5.1.1录播主机

录播主机

REACHCL4000T多媒体录播一体机，是锐取针对精品课程录播等需求自主研发的最新一代可视化信息记录与传播设备。

该设备采用模块化设计，单机最多可放入4个模块，支持4路可视信号的任意组合录制、直播和点播（最多可扩展至6路）；系统可选配SD模块、VGA模块、高清DVI模块、高清SDI模块、回显控制模块等，用户可根据应用需要灵活配置。

通过选择各种不同的模块，可以实现对复合视频等标清视频信号、VGA、以及色差、DVI、HDMI、HD-SDI等高清视频信号和1路音频信号的任意组合的录制、直播、点播、多流模式存储、本地预览、本地回放。

CL4000T采用1U，19英寸结构，适合工程安装使用。

系统还支持PowoLive™和BeyondSys™双平台按需切换，CL4000T为教学等场景下可视化信息的记录与传播的需求提供了一种可配置，可扩展，可迁移的高度灵活的录播系统业务平台。

图REACHCL4000T多媒体录播一体机

●在线点播

内置VOD点播功能，点播时可观看到录制好的各种视频、音频和计算机屏幕内容。

特点

●模块化设计，可灵活配置

图模块化设计，可灵活配置

系统采用模块化设计，支持1路立体声音频输入，支持SD模块、VGA模块、高清DVI模块、高清SDI模块、回显控制模块的按需组合，单机最多可放入4个模块，支持4路可视信号的任意组合录制、直播和点播（最多可扩展至6路）。

可灵活配置，最大限度满足用户的需要。

●1U、19英寸，适合工程安装

图适合工程安装

相对于其它常见录播一体机动辄4U的庞大体积，REACHCL4000采用自主研发的硬件平台，稳定可靠，功能强大，同时体积大大缩小，仅1U高。

同时采用标准19英寸机架尺寸，适合工程安装。

●灵活多样的管理方式

图灵活多样的管理方式

REACH多媒体录播一体机支持WEB界面、遥控器（需要回显控制模块支持）、第三方中控3种管理方式，可满足用户各种应用场合下的设备管理需要。

接口

基本系统背板图

1.电源开关

2.电源接口

3.RS232串口

4.网络接口

5.音频输入接口

6.音频输出接口

7.MIC接口

8.USB接口x2

9.模块1接口位置

10.模块2接口位置

11.模块3接口位置

12.模块4接口位置

三.5.1.2摄像机

用于拍摄教师讲课、学生听课的场景，推荐下列几款摄像机的组合

（根据用户预算选择）

云台一体机

1、松下AW-HE50S

产品特征：

∙紧凑机身的高画质一体化摄像机

∙18倍光学变焦，10倍数字变焦

∙水平解像度为850电视线

∙信噪比：

54dB

∙最低照度：

3lx

∙支持多种视频格式输出和多种协议控制

∙高性能的云台

∙便利的安装节省了时间和人工成本

∙支持IP控制的方式，最多可控制100台摄像机

∙通过和AMX和CRESTRON控制系统的联动，构建更顺畅的系统连接

∙动态范围扩展功能DRS呈现更完美的图像。

∙2D和3D结合的降噪模式解决了分辨率差和残留影响的问题，使图像更清晰。

具体参数

图像传感器

1/3英寸Full-HDMOS

镜头

18x高清变焦镜头F1.6至2.8（f=4.7至84.6mm，转换为35mm:

36.9mm至664.5mm）

焦距

自动/手动切换

水平分辨率

850电视线（中心）

最低照度

3lx（50IRE,F1.6,+36dB）

信噪比

54dB

增益选择

0,3,6,9,12,15,18dB/AGC

0dB,6dB,12dB,18dB（记忆模式）

快门速度

步进1/100,1/250,1/500,1/1000,1/2000,1/4000,1/10000

同步扫描60.24Hzto646.21Hz

伽玛

关，低，中，高，电影风格

白平衡

AWBA,AWBB,ATW

色度级别

7级可调

场景模式

全自动,手动

彩条

全彩条

输出格式

HD:

1080/50i,720/50pSD:

576/50i

视频输出

HD/SD-SDI

HD/SD模拟分量*

复合*

LAN

10BASE-T/100BASE-TX,IPv4

RJ45x1

RS-422

AW系列协议,加上可选的三方支持*

同步

内同步/外同步（BBS）

旋转范围

水平:

-175°至+175°,俯仰:

-30°至+90°

旋转速度

大于90°/s（最大值）

噪声

NC35（普通运动）,NC40（调用预置位置）

精确度

水平/俯仰±0.3°

电源

DC12V±10%,1.3A

操作温度

0°C至+40°C

操作湿度

20%至90%（无结露）

尺寸（WxHxD）

160mmx178mmx166mm（不包括电线护套和安装支架）

重量

大约1.4kg

标准配件

安装支架（用于桌面安装和吊装）,安装支架（用于主机）,安装螺丝,交流适配器,电源线,电线护套

2、HD700

BLM-500R高清摄像机使用1/2.5"HDCMOS图像传感器，有效像素2百万，可与任意编解码器及其他系统结合使用，输出高质量、高分辨率的图像。

内置18倍光学变焦镜头，可输出16:

9图像，并实现高速、静音的摇移/俯仰操作和大范围区域内的物体拍摄，扰动很小。

同时具有自动聚焦/自动曝光/64位置预设位/外部/远程控制等便捷功能。

是视频会议、远程教学以及企业培训的理想选择。

高清16:

91080p@30fps/1080p@25fps/1080i@60fps/1080i@50fps/720p@60fps/720p@50fps/720p@30fps/720p@25fps

标清4:

3

NTSC（480i）/PAL（576i）

支持高清/标清同时输出，适合于如标清录制/高清显示等特殊环境

以上格式可通过OSD菜单或串口控制命令动态切换，切换时不必重启整机

镜头：

支持18倍光学变焦和4倍数字变焦。

超过目前高清摄像机10倍光学变焦指标

视频输出

1路DVI-I接口

a）数字YUV——通过DVI-HDMI转接接头，与HDMI兼容

b）数字RGB——通过DVI-DVI转接头，可连接编码器等设备

c）模拟YUV——通过DVI-分量转接头，输出模拟分量信号（YPbPr）

1路复合视频接口——标清输出

运行模式：

支持隐私保护模式（摄像机进入待机状态，摄像头转到背面-180°）

吸顶倒装：

提供随机的结构配件（可加装的吊顶底座），方便用户吸顶安装；遥控器可直接通过菜单设置支持倒装

遥控器操作方式：

菜单操作

3、HD830

低照度解像能力强，特别适合于照明一般的教室。

在照度低于10LUX环境下，其它会议电视摄像机已经看不到图像。

V100在2LUX照度下还能够成像。

光线不好的教室其它摄像机噪声大，达不到高清效果，而V100画面明显干净。

在上大屏幕是对比十分明显。

最大分辨率达到1920x1080，输出帧频最高可达60/50帧/秒。

在保证高清晰度的同时，重点满足了对画面流畅性的需求。

低带宽高清视频通讯的保证。

摄像机视频的信噪比直接影响到高清视频会议终端的图像压缩编码效率。

V100同时应用了2D和基于运动估计的3D降噪算法，采用美国新一代低噪声传感器，有效降低了噪声。

独特的基于人眼模型的Iridix曝光动态控制算法，使画面曝光均匀，层次感强。

传感器支持WDR（宽动态范围），在有强烈明暗反差的环境下（如逆光），能够清晰扑捉成像所有景物。

而其它进口产品通过过渡曝光掩盖图像噪声，画面没有层次感，不符合人的视觉习惯。

光学变焦可以达到18倍，而同类其他产品一般为10倍光学变焦。

丰富完善的接口：

同时提供HD-SDI接口、DVI（HDMI）接口。

红外遥控器信号透传功能：

V100N除了能够接收自己的专用遥控器信号外，还能够接收用户视频会议终端红外遥控器信号，将其转换成串口信号发给视频会议终端，替代了用户视频会议终端的红外接收口，便于用户视频会议终端放置于后台。

红外遥控器地址为4个，同类产品为3个。

产品功耗低，正常功耗仅10-12W。

是其它同类产品的一半。

V100NM

视频格式

1080P30/25、1080I60/50720P60/50、720P30/25

视频输出接口