交互式高清全自动录播系统解决方案

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1、.威速科技远程交互式高清全自动录播系统技术方案中控教室B心1.1. 应用参考本方案主要完成以下目标：1、 完成国家级精品课程和省级精品课程录制，建立学校优秀/骨干教师课程库；2、 教学管理人员进行教学评估、评比，通过网络管理监控更方便、准确、客观；3、 搭建相互观摩、借鉴的网络平台，达到教学资源共享平衡；4、 在学校网络信息平台上完善优秀教学资源的积累； 5、 建立在线学习平台，实现学生自主学习、充分享受优质资源最佳的主动学习环境。.6、 建设基于全自动录播教室基础上的远程交互式教学平台，通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课堂功能a） 精品课程 国家教育部为实现优质教学资源的

2、共享，促进高校教学质量的提高，近年来在全国高校大力推进精品课程建设。精品课程建设中重要的一个环节就是教学过程的录像，录播系统可实现教学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品课程教学录像上网技术标准的要求，完全可满足精品课程录制的需要。b） 校园讲座校园讲座是高校文化的一个特色，同学们通过校园讲座可以接触政府官员、专家学者、社会精英及企业界的成功人士，获得书本以外的知识，所以热门的校园讲座常常爆满。由于场地的限制，很多同学不能进入讲座现场聆听讲座。现在，通过-录播系统，可以将讲座现场的主讲人的图像、声音及讲解的报告容在校园网上进行实时直播，同学们在其它的教室、宿舍等

3、可以访问校园网的地方都可以聆听讲座，如同身临其境，并可通过系统的交互功能进行提问，与讲座现场的主讲人进行互动。c） 校园电视台 随着技术的进步和产品的成熟，校园电视台正日益成为继校园广播站之后的校园生活的一个重要组成部分。校园电视台的解决方案也经历了闭路电视时代，目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构建高清数字校园电视台解决方案，录制及直播时清晰度可达1080i(1920X1080)，使校园电视台率先进入高清数字时代。分布式的产品架构使其非常适合在多校区的环境下构建分布式的校园电视台，灵活的导播切换功能可以使校园电视台也能够象央视春节晚会一样轻松实现异地会场的切换。d

4、） 校园家长会为促进老师、家长间的沟通，共同掌握孩子的学习和成长情况，中小学一般每学期都会开家长会，通常家长会在每个班级进行，如果校长需要与家长沟通或讲话，只能到每个班级去，时间和精力上常常难以顾及，有了录播系统，校长在自己的办公室即可实现对家长的讲话和沟通，节约了大量的时间和精力。e） 特级教师公开课特级教师是稀缺的优质教学资源，对学生、青年教师尤其是偏远地区的教师都是如此。教育部门及学校通常会安排特级教师讲授公开课，让学生聆听名师的教导，让青年教师从中学习提高，但限于时间、地点等制约因素，能够到现场参与的还是少数。现在通过录播系统就可将特级教师的授课过程录制下来，也可以在网络上进行实时直播

5、或事后点播，让优质师资在全社会得到共享。f） 教师评优示课教师在评优评先时常常要讲授示课，以往都是通过摄像机或DV进行录制，常常不能全面记录授课的各个细节，尤其是精彩的电子课件。现在通过录播系统可将示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，可全面记录示课各方面的细节信息，更便于专家在评选的做到准确客观。g） 微格教学 微格教学是师学校学生和在职教师掌握课堂教学技能的一种培训方法，被国外教学实践证明是一种较好的师训练形式。采用录播系统可以对教师和学生的行为及课件容进行记录，教学评价人员可以通过多媒体录播系统的点评功能对教学活动进行实时点评，回放录像时可调阅点评容，能及时准确

6、地获取反馈信息，尽快达到教学目的。h） 便携式移动录播针对报告厅、阶梯教室、学校操场等一些不具备网络传送条件的环境使用便携一体机，可以同时处理一路VGA视频、2路摄像机标清视频的并发录制。i） 远程交互式课堂第二部分 系统特色2.1. 四大特色威速科技教育全自动录播系统主要完成教师、学生的视频自动跟踪采集，音频智能采集，教师电脑屏幕截取，教师/学生视频/计算机画面智能导播，以上信号源自动传送至课件实时录制系统生成优质的精品课程，同时通过课堂直播系统在局域网、互联网上直播，为远端用户提供在线实时学习的平台，后期把课件上传至非线性编辑系统实现对精品课程的建设。功能划分包括：教学管理远程教学监察及评

7、价电子监考交互式教学研究设备管理：统一中控集中远程管理数字校园门户：SCORM规课件生成并连接到AMS系统对外教学业务部教学业务 校园讲座特级教师公开课教师评优示课精品课件（全自动跟踪）课件仓库分类、发布Web在线课件编辑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高清会议录播校园家长会演播活动直播、录制校园网络电视台班级文艺活动留念a） 基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，能够和媒体中心交换资源。符合国际教育资源标准，支持Blackboard、Moodle，生成SCORM1.2标准课件包， 与AMS无缝连接。从而支持巨型资源

8、应用。直接支持基于FLASH 10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） 置多种贴合教学业务的专业系统我们的设计理念是：让系统符合实际的教学业务，直接针对教学应用服务。侧重教学评分的教学听察课评估系统；侧重教师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；针对教学资源平衡的多班级教学交互系统、大规模课程直播系统；针对于教学资源建设及国家精品课程建

9、设的多模式课程资源生成及发布系统；集中校园多媒体设备进行统一化管理的统一中控网络管理系统；便于教师快速剪辑整理多路视频资源的WEB在线课件编辑系统；利用互联网将优质的课件资源覆盖至偏远地区的教室，实现教育资源全覆盖;c） 高清全硬件设计由于采用独立硬件设备对音视频进行编码，带来以下好处：1. 高清晰音视频品质远高于传统视频采集卡及软件压缩方式。支持包括各种高清摄像机视频（1080p/i），VGA支持12801024全动态抓屏，真正达到30帧/秒。2. 网络低带宽占用，大大降低校园网络负担。采用先进H.264视频编码算法中强度最高的High Profile方式，保持原有清晰度的情况下降低35%5

10、0%的网络带宽，同时也节省了35%50%磁盘存储空间。支持双流技术，从384K-2M可灵活配置，适合因特网传输，可在低带宽下实现高清视频传输。3. 高稳定性硬件产品在高等法院、部队等高端行业有多年的广泛应用，很多场合要求724小时全年不间断运行。要求设备发热量严格控制，无风扇设计。程序固化，对计算机病毒免疫，解决了工控机硬件方案的顽疾。4. 大大降低管理负担与软件方案相比，管理员不必进行重复的软件安装配置，无须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，从宏观上减少学校对于设备管理人员的开支。5. 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

11、件性能、功能的同时，我们大幅降低了用户的建设成本。相对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致在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，教学场景可以比较全面的直播、记录。VGA1 + D1标清视频2。这种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） 经济型高清教室们可以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） 自动跟踪/自动导播教室添加教师、学生自动跟踪套件、多画面自动导播设备，让高标清教室具备智能化功能。d） 交互式高清录播教室添加多

12、画面高清解码器以及标准的显示设备（如液晶电视），即可让此教室具备多方教学交互的功能。2.3. 平台融合每个教室可以看做是一个叶节点，多个教室可以融合为一颗大树。完成统一存储、管理，门户级的直播点播发布，大规模课件仓库等功能。2.4. 直播引擎教师计算机上演示、多路摄像机视频及音频被编码器实时转化为数字信号，通过网络发往中心服务器。服务器接收到信号后即可完成课件的存储，同时将流媒体信号进行同步转播，并根据不同的网络情况选择合适的码流。这样，远程教室和网络用户就可在线实时接收。性能参数名称指标直播并发1024（单台服务器）高清音视频传输支持集群数量16转发方式单播路由器防火墙穿越支持传输延时0.3

13、-0.6秒支持结构B/S C/S在终端，系统提供多种显示模式，包括全屏显示、画中画显示等，用户可根据自己的习惯进行选择。用户亦可以根据需要定制其他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，可以进行会议的直播。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，如果会议主持人同意则可直接进行视频会议方式的沟通，并提供应用程序共享、桌面共享、白板共享等多种共享方式。此外教师在进行网络教学广播时，其它参会者通过浏览器可以将问题实时提交，在讲演者端的计算机上，问题被排成队列，讲演者可选择典型问题进行回答。2.5. 存储引擎在直播的同时课件在服务器上自动

14、生成，经过剪辑整理之后即可发布。点播系统按照学科、教师等多种条件进行自动分类，并提供分类索引、模糊查询。课件仓库的分类方式由用户灵活定义，课件数量只受存储空间的限制，系统可自动生成详细的统计报表，支持B/S模式。性能参数名称指标存储并发512（单台服务器）设备支持磁盘阵列NASSAN(远程网络存储)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、查询、统计支持高清音视频存储支持集群数量16支持结构B/S C/S2.6. 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暴风影音等通用视频播放器直接播放。并发数量大，支持负载均衡。性能参数名

15、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量16转发方式单播路由器防火墙穿越支持支持结构B/S C/S2.7. 实时交互引擎在网络教学的过程中，除了要对教室授课现场直播，师生之间往往还需要互相提问和讨论。实时交互系统让位于不同地理位置之间的学生和老师实时交流，如同置身于同一课堂之中。系统同样适用于带演示文稿的视频会议场合。学生可通过网络实时收看远程授课点的教师、学生和计算机课件的视频信号，并可针对授课容进行双向可视交流。 系统支持数量大，支持数十间教室的实时互动， 最高支持1080i高清视频实时通讯。采用独立硬件实现，部署简单便捷、长时间运行稳定，音视频延

16、时0.2-0.4秒。 a） 教室之间双向教学 主播教室和交互教室之间通过视频交互方式完成音视频的双向沟通，可以随时将交互教室转换为主播教室。整个过程可以完整记录，供后期教学研究、学习之用。b） 在因特网上基于Web实现实时辅导答疑学生可以通过语音提问，教师给予实时回答，可以应用在学校远程教育教学中的答疑、考前辅导、远程家教等。其特点是占用较少的网络带宽，达到实时沟通交流的目的。2.8. 开放接口系统的绝大部分功能封装成标准的WebService形式，支持跨平台应用。无论您的系统是在windows、Linux、Unix下运行，还是您的系统是采用.net、Java、C+的编程方式都可以轻松运行。这

17、样，当您需要和其他校园应用系统进行整合时，就非常的灵活方便，如教务系统、排课系统、AMS系统等。为您进行门户整合提供快捷的途径。支持的平台和语言如下：操作系统编程语言WLinuxJavaUnixVC VB DephiC+第三部分 技术方案3.1. 基本组成整个系统主要由以下几个部分组成：3.1.1. 高清录播系统普通用户登陆此系统可以接收实时教学直播、按照分类检索课件仓库、在线点播精品课件。教师可以通过此系统在线剪辑刚刚录制的精品课件，整理课件的目录，然后发布到课件仓库中。还可以对将来要录制的教学进行预约，系统可以根据预约的时间自动在线保存。控制中心管理员可以远程监视所有设备运行状态，在远程进

18、行集中式控制，可以时实和所有教室进行语音对讲，在教学监控的状态下可以随时录制全部教室的视频。可以非常简单、方便地把整个课堂情景实时录制下来，生成有音视频和电子文档的流媒体课件。录制模式可以选择单画面电影模式和多画面全资源模式，或者同时录制这两种模式，系统整合不同流量的音视频直播信号，以适合校园网、因特网、手机3G无限网等多种途径发布。，课堂容包括音频、视频以及计算机屏幕容，接收端通过IE等多种浏览器即可收看直播课堂容，直播延时小于0.5秒，支持Flash 10直接在线播放。课件实时录制系统生成的文件，会自动添加到点播库中，可以对文件进行进一步的分类，可以通过WEB在线剪辑功能实现课件的简单编辑

19、。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） 直播系统整体采用B/S形式，特点：1. 支持flash 10直接播放2. 支持6路高清视频在统一窗口下同步播放，视频可任意更换位置或者全屏幕播放。3. 每路视频的音量可任意调节、静音。4. 高清视频延时小于0.5秒5. 支持远程控制摄像机推拉摆动，支持九宫格预置位的设置及调用。6. 支持手动录制b） 点播功能参数与直播类似，在点播中左侧有课件的目录索引滑动窗口，右侧有教师照片及课程简介。具备课件评论、讨论功能，可以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根据演示文稿的标题自动生成课件的目录索

20、引，同时截取相关图片关联到对应的目录索引。通过索引信息，可以将课件分成多个章节、或者分成多个知识点，便于学习。d） 三种录制模式1. 电影模式将课堂现场的多路视频信号和VGA信号按照发生的时间顺序，通过手动或自动切换，输出一个单流单画面进行录制或网络直播。此种方式可以有效降低网络带宽的占用。2. 资源模式（多分屏模式）将课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；更可以高码率提供高质量视频素材文件，方便用户后期编辑。3. 混合模式以上两种方式同时支持，满足用户多样化需求。e） Web直接同步剪辑课件系统采用远程网络非线性编辑技术，通

21、过网页即可在线剪辑课件、整理目录，实现了课件录制、编辑、发布和管理的一体化流程。服务器编辑系统主界面如图所示，采用了多轨道时间线信息组织方式，能够对存储在视频录制或课件素材服务器上的多种讲课素材（包括视频、音频、多媒体、讲稿、目录等），进行同步剪辑、一次性合成。音视频轨道的编辑操作简便灵活，支持合并、截断、复制、粘贴、删除和修改等编辑操作。视频轨道可以无级放大和缩小，对流媒体视频的编辑可以精确到0.1秒。f） 课件生成 教学多画面全息记录系统的指导思想是对教学进行全息记录，多路音视频流同时进行存储，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，使教学回放得到全息展现。学生可根据

22、自己的需求将任意视频最大化显示，使其具有很高的自由度，满足多种个性化需求。在多画面录制模式下，可选择多分屏或者画中画模式，画面可独立调节大小或放大全屏。系统支持暂停功能以满足用户课间休息的需要，继续课程时，系统自动从原停止位置继续录编，生成课件。 文件格式视频的录制、编辑和回放可基于多种通用媒体格式（包括H.264高清编码），并且支持双码流。在网络编辑制作过程中，可以利用低码流视频，合成完成后同步更新高码流视频，这样能够充分节省网络资源，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。在常规应用环境下，所生成的视频课件直接放置在视频服务器上集中管理，用户只能通过IE浏览器在线浏览课件容

23、。为了便于脱机浏览，运行授权用户通过管理界面的课件列表下载课件。所下载的视频课件采用主流的封装格式，支持MP4封装，可通过主流的视频播放器播放，如暴风影音等。g） 多码流支持输出的视频流可以满足同时向多服务器上传并保存流文件数据功能。支持如下协议 RTSP直播协议； RTMP本地直播协议； RTMP推送FMS服务器直播协议； HLS（HTTP Live Streaming）直播协议； MMS流媒体直播协议。h） 课件查询可以根据学科、日期、教室、教师等多种条件组合搜索。i） 预约录制教师可以提前设置将来将要录制的课程，系统根据预约的时间就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

24、和级别进行统一的管理，使每个系统角色都具备相应的职责。系统提供了灵活的权限控制，可以规划多个用户组，每个用户组可以设置相应的权限，如果用户属于某一个用户组，其就继承了该组的相应权限，还可以对每个用户进行独立设置，满足各种特殊需求。每个页面都会进行权限判断，如果用户没有相应的权限则无法进入相应的功能。用户组权限设置界面权限控制界面在设备控制方面，在多用户同时操作时对大家的操作进行同步、异步等处理，如高权限用户在控制时低权限用户自动放弃控制权等，使所有的用户都得到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发布当天的教学活动信息、学员重大教学活动通知等信息，该信息通过系统在教学实验

25、综合楼一层大厅LED显示墙上显示。系统提供了设置、查询和发布课时、课程表的功能，管理人员设置各种课程，形成相应的课表，发布在Web服务器上，供用户查询，这样在查看教室状态的时候就能够一目了然的知道各个教室目前的情况，是那个班在上课，上的是什么课程以及是那个老师的课程，同时可以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根据本校课程进行组织规划，通过系统将学科进行多级分类。m） 下载辅助工具在“相关下载”的栏目中有一些辅助工具：播放器安装包1. 降低CPU占用率。提供硬件加速功能的播放器，支持CPU的多媒体指令集及GPU加速。2. 为用户提供低延迟的交互体验3. 提供远程控制摄像

26、机功能视频下载软件()1. 提供远程网络下载课件的功能2. 生成本地多屏幕播放效果3.1.2. 嵌入式纯硬件编码终端系统采用H.264High 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，无需软件安装配置，力求运行稳定，管理方便。教室设备的连接情况：由下图可见，计算机的VGA信号、多路摄像机信号、音频信号直接连接到教室讲台的编码器上，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接至教室的普通中控，将其升级为网络中控，这样来自于网络上的信号就可以远程操作教室的所有设备。a） VS-6100 VGA

27、/标清并行编码器指标：VGA +视频x2 + 音频x2采用嵌入式硬件设计，提供高品质音视频数字化解决方案，功耗10W，适用于724小时不间断工作场合。整机19英。寸标准机架宽度，高度1U。 开放的设计理念，提供完整开发工具、接口（SDK），对多种个性化高清音视频定制开发提供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/HDMIc） EMA-8300A/B高清数字录像机系列指标：置小型WEB发布服务器，提供1T/2T存储空间；同时拥有独立的编码器完成音视频压缩。3.1.3. 全自动图像识别跟踪系统图像

28、识别跟踪机采用目前智能视觉领域最先进的目标识别算法，能够自动、准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实时跟踪拍摄，保持拍摄目标位于图像取景的最佳位置。威速科技教育的跟踪算法综合了运动侦测、人脸识别、形状匹配等多重智能识别算法，配合先进的平滑控制摄像技术，使得最终录制的视频不仅可以准确还原整个演讲过程，并且拍摄画面的移动平滑细腻，极提升了录制视频的观看效果。该系统分为教师跟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，通过HD-SDI广电级数字高清接口，提供1080p级别高清画质，宽动态，12倍光

29、学镜头。教师跟踪系统采用智能图像处理和伺服控制技术，具有十分平滑的跟踪效果。具备板书特写功能。教师无需佩戴跟踪设备，学生定位系统采用的图像行为识别算法来检测学生的起立和坐下，具有自动变倍功能，能根据目标的远近自动调整摄像机的放大倍数；能同时识别多个目标，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。传统基于图像识别的跟踪系统，往往存在两大难题，第一、投影屏幕画面的变化往往不能被正确区分，容易导致误动作；第二、跟踪画面存在跳跃感，影响观看舒适度。功能特性l 自动锁定跟踪目标，跟踪过程不受环境光

30、源影响；l 跟踪和屏蔽区域可自行设定，可设1个跟踪区域，4个屏蔽区域；l 功能配置简单直观，调试快速。l 具备板书特写功能。有自动变倍功能，能根据目标远近自动调整摄像机的放大倍数；l 跟踪动作非常平稳，具备曲线加速减速功能。，l 摄像机具有背光补偿功能，在强光背景环境中可以看清整个画面；l 采用先进的图像行为识别算法来检测学生的起立和坐下；l 具有自动变倍功能，能根据目标的远近自动调整摄像机的放大倍数；l 能同时识别多个目标，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时，回到全景；l 不受教室大小和形式的限制，大教室和阶梯教室亦可正常跟踪；l 各个跟踪相关参数灵活可调；3.1

31、.4. 智能导播系统威速科技教育智能导播系统主要用于课程录制过程中多个场景及多路视频信号源、视/音频文件和计算机画面之间的自动切换，有效实现带特效功能的智能导播。其集传统自动录播系统的导播功能和特技切换台功能于一体，主要用于课程录制过程中多个场景及多路视频信号源、视/音频文件和计算机画面之间的自动切换，系统随教学活动的变化智能选择切换策略，并实现带特效功能的智能导播。接口方面：复合视频D13，VGA1、高清接口（色差分量、HDMI）3具备自动截取PPT标题及幻灯片画面功能，自动生成课件文字及图片目录索引。功能及特点1. 丰富的接口。支持高清4，包括HDMI、DVI、VGA、色差分量，同时可以混

32、合标清D13。通道数：支持7个输入通道，特殊情况下可以通过定制达到更多；接口支持：AV,分量，VGA,DVI,HDMI；输入分辨率:D1(720*576) 3,高清（720p，1080p）3，VGA1；输出分辨率：1080p/720p1；2. 智能切换智能导播系统与图像定位结合自动导播切换教师视频和学生视频，可添加多种自定义导播规则，提供丰富的策略选择，灵活使用，丰富课件效果。 特效导播字幕：支持自动字幕和手动字幕两种字幕发布方式；切换：支持滑行、溶解等特技效果的画面切入切出；LOGO：用户自定义添加图片/文字logo；3. 高度稳定，FPGA纯硬件技术完成多路视频的切换，组合。4. 启动迅速

33、，功耗低3.1.5. 高清晰音频套件前言教室的音频处理是一个综合性问题，其中的建筑声学方面的设计尤为重要，例如吸音材料、拾音设备的类型和距离等。适当的建筑声学设计可以让声场均匀、清晰；鹅颈话筒和无线麦克风只要距离适当即可获得良好的语音效果。在教师来回走动的情况下，通用的拾音方式在便捷性和稳定性方面不太理想，例如电池、佩戴位置偏移等问题。以下根据用户的不同侧重，提出参考。教学过程中需要做到全场景全自动拾音，教师学生无需佩戴或者手持话筒，不仅符合用户通常的习惯，而且减少了其他意外导致的使用故障和相关的管理成本。智能音频系统主要采集教师授课及学生答疑的音频，有二种方案选择。a） 数字麦克风阵列采用高

34、指向性远距离麦克风划分出多个区域，利用小夹角的心形特性将噪声区域切割出去。麦克风阵列塑造一个良好的人声表达环境。有效避开噪声源。利用自然混响，音色自然圆润，清晰自然。教师话筒中的三支位于教室前方一排。距黑板2米，高度为2.2米至2.5米之间，向下倾斜25度，保证了教师板书时的清晰拾音，最后一支对讲台区域，加强教师使用课件状态下的语音效果。学生的话筒在教室的两侧，距黑板2.5米5.5米每边各2支。话筒斜朝向教室的后方，向下倾斜40度。对学生的声音效果比教师的低一些，每支话筒的拾音围比教师的围大，距离话筒较远的学生，站立时头部距离话筒虽然超过2米，也能较好地得到学生的声音。如实的表现教师与学生的互

35、动效果。对于较小的教室可以减少麦克风的数量。另外配合场景自动调音器完成语音自动均衡、话筒自动激励开启等功能，同时自动衰减高频噪声。自动增益 控制围：40dB 起控点： -30dB 自动增益时间常数：512ms，回声抑制比： 60dB；传声增益提高： 912dB；噪声抑制比：18dB；自动增益控制：-12dB12dB尺寸： H D W 26050230 (mm)3.1.6. 摄像机系列威速科技教育同时提供系列摄像机，提供高性价比解决方案。同时支持SONY系列摄像机。a） 高清宽动态摄像机主要特点：1. 低照度解像能力强，适合照明不佳的场合。2. 分辨率达到 19201080, 输出帧频达60/5

36、0 帧/秒。3. 应用 2D 和基于运动估计的 3D 降噪算法，采用新一代超低噪声传感器。4. 基于人眼模型的 Iridix 曝光动态控制算法，不仅曝光均匀，而且更富有层次感。5. 支持 WDR宽动态技术，在强烈明暗反差的环境下（如逆光），能够清晰成像。6. 光学变焦 18 倍7. 丰富的接口：提供 YPbPr 模拟分量接口、DVI（HDMI）接口、广播级 3G SDI 接口，尤其是 3GSDI 接口支持 1080P60 高清数字视频信号通过单根同轴电缆 传输。参数表：视频格式：1080P60/50（仅 V100S 支持）、1080P30/25、1080I 60/50、720P60/50。视频

37、输出接口：同时提供 YPbPr、DVI（HDMI）、3GSDI（V100C 不支持）。传感器类型：1/3 英寸 CMOS ，有效像素：207 万，总像素 274 万。镜头焦距：4.7mm 84.6mm（18 倍），F1.8 2.8。水平视场角：3.1 56。水平转动围：100。俯仰转动围：30（新结构：-30+90），可倒装。水平转动速度： 0.5-80/秒。俯仰转动速度：0.5-80/秒。预置位数量：10 个用户可设置预置位（可扩展至 256 个），预置位精度：0.2。控制信号接口： 8 芯 mini DIN，RS232，VISCA 协议。遥控器：专用红外遥控器。白平衡、焦距调节：支持自动/

38、手动白平衡调节，自动/手动曝光调节（光圈、快门），自动/手动聚焦调节。支持图像 WDR 技术：性能100 dB。成像特性：抗闪烁。b） 标清宽动态摄像机主要特性：1. 18倍一体化摄像机，2. 背光补偿功能3. 云台采用精密电机控制系统，精确定位。4. 预置位的视频冻结功能5. 集成多协议解码控制器： P/D协议、VISCA协议6. 断电记忆功能-可记忆断电前运行的动作7. 上电自恢复功能：用户可指定上电后云台和摄像机的动作8. 成比例变速功能：云台速度与变焦镜头的深度成比例不断下降9. P/D协议255个预置位，VISCA协议16个预置位，预置位精度 0.10。10. RS-232C远程控制

39、（VISCA协议），并且有级联功能11. RS-485远程控制，最远可对摄像机的所有设定及操作达1200米的远程控制12. 多功能遥控器13. 选择桌面或吊装安装方式参数表摄像机、镜头参数图像传感器1/4英寸高品质EXVIEW HAD CCD传感器视频信号1.00.1VP-P（75欧姆，复合）镜头变倍18倍光学变焦，f = 4.173.8mm，F1.43.0视角2.8（远端）-48（近端）最低照度1.0LUX（淡彩）；0.01LUX（彩转黑）白平衡自动/日光/阴天/阴暗/荧光等多种平衡模式聚焦自动/手动光圈自动/手动电子快门自动背光补偿打开/关闭信噪比50dB云台参数水平转动360度俯仰转动-

40、30度+90度水平控制速度0.5-80/秒俯仰控制速度0.5-40/秒预置位速度水平：80/秒 俯仰：40/秒预置位数量255个输入/输出接口复合视频接口RCA插座，复合视频1Vp-p,75非平衡控制信号接口8芯 mini DIN功耗12W防护等级IP40，置浪涌及雷击保护装置符合CE、FCC标准、ROHS认证等3.1.7. 灯光录播教室对灯光的要质上是体现电视设备，特别是摄像机对灯光的要求。第一，色温要稳定，即灯的稳定性要好。无论是单个灯或同种灯，在使用中，色温不应有明显变化。包括时间、电压稳定性两方面因素。第二，色温要单一，原则上只能用一种光源。在选灯时只要注意灯泡的品种和每个灯性能上的差

41、异不能太大。用人工光源时，考虑到老师需要长时间的授课，补光系统的光线就不能太强，要以柔光为主，而且要选用发热量较低的灯光系统。所以我们建议选择冷光源，诸如色温为3200KR“三基色灯”效果最佳。教学室的照度，对于摄影区，诸如人的脸部应为500LUX，为防止脸部光线不均匀（眼部鼻子和全面下阴影）三基色灯应旋转适当的位置，这在安装时调试确定。对于监视器及投影电视机，他们周围的照度不能高于80LUX，在5080LUX之间，否则将影响观看效果。为了确保文件、图标的字迹清晰，对文件图表区域的照度应不大于700LUX。基于以上的原则我们建议主要针对讲师教学活动进行区域补光，老师在教学过程中主要会在授课讲台

42、区讲课或操作计算机进行授课，同时还会在板书进行书写及对板书容的讲解。补光围业主要针对授课讲台及板书附近进行补光。我们每教室配置4套4*36W三基色灯，一套主要对授课讲台老师场景进行补光，另外三套主要对板书区域进行补光，将板书根据摄像机拍摄区域划分为左中右三个补光区域，每个区域一套三基色灯，在安装调试时通过调整安装位置及角度使板书灯光三个区域的光线一致。3.2. 拓展应用3.2.1. 交互式教学及会议本系统的功能是将双向交互视频方式应用到教学之中，可以让远程教室的学生和主讲教师进行提问或者答疑，此外也可以应用到教学研究活动中，分会场可以随时切换成主讲教室。主播教室和交互教室的所有音视频可以被完整

43、的记录，包括主讲教师的高清视频、教师机的VGA、学生的标清视频等。后期还可以进行编辑处理，支持语音、文字、表情符号等多种方式，形成教研材料。布局示意图如下：a） 原理上图描述了系统的整体框架，下面分别阐述：主播教室：主播教室的多路音视频信号由高清全自动录播系统、远程交互一体终端、全自动音频定位系统、全自动视频跟踪系统、高清网络编码器等组成，通过上述设备形成数字流媒体，通过网络推送到管理中心的服务器上（位于4的位置）。其余教室如交互教室（2）、参会教室（3）也相同。 授课教师机的视频接到教室的投影机上，供录播教室教室的学生观看，同时提供一路至高清录播主机，供远端交互平台观看。 远程交互一体终端单

44、独接驳一个较大屏幕的平板电视，多画面输出其他教室的视频，使录播教室的教师能够随时看到其他会场的举手提问情况。终端每次可按照管理员的配置在教学之前自动运行，教师无需操作。可以进行1、4、6、9、16、25分屏显示，其中任一视频可以全屏展示，或者根据需要任意布局。当教师需要与远程教室进行交互时，只需点击显示设备上的视频画面即可，远程教室的音频可立即开启，同时交互教室的提问者音视频立即推送到其他所有参会教室。 主要设备：远程交互一体机、平板电视、高清音频采集设备。交互教室：此教室可以随时参与教学交互，并且可以随时切换成主播教室。切换之后，平板电视显示其他所有教室的视频。在不是主播教室的情况下，平板电

45、视自动显示远程主播教室的多路音视频，通常是三分屏（教师机、教师板书、学生） 主要设备：远程交互一体机、多画面解码终端、平板电视 、音频设备普通交互教室：此教室可以随时参与教学交互，不能切换成主播教室。主要设备：远程交互一体机 管理中心：中心可以实时调度所有教室的视频显示，控制教学过程中的秩序。同时远程控制教室其他硬件设备。 中心的服务器负责直播所有教室的教学情况，同时完成存储任务，教学结束后自动生成课件在Web上发布。负责预约、前期配置会议的细节。 主要设备：服务器 其他普通教室：可以收看交互式教学的整个过程，由于没有部署任何设备，不能参与交互。因特网用户：在因特网上观看直播、点播。b） VS

46、-5500 多画面高清交互终端威速科技教育VS高清解码器系列提供高清1080p/1080i/720p/VGA/标清D1网络解码功能，用户可以根据需要更换不同的频道，并能任意对画面进行组合。解码器与VS系列的编码器配合，接收直播服务器转发的高清网络视频流，经硬件实时解码后在显示设备上输出。同时，它还支持远程云台控制、截屏上传等功能。解码器嵌GUI和WEB服务器，支持键盘、网络、触摸屏等多种操控模式。c） VS-580 高清视频会议终端威速科技教育VS-5800 高清视频会议终端是一款集高清视频编码和解码于一体的终端设备，主要应用于高清音视频交互场合，可通过网络远程管理和配置，易于部署。产品基于嵌

47、入式硬件设计，优秀的编解码压缩算法保证了高品质的音视频体验，整机19英寸标准机架宽度，高度 1U。主要应用领域：法院远程提讯、高清医疗、高清会议。第四部分 公司简介u 公司概况威速科技总部位于高新技术开发区科技创新城，作为一家专注于高品质数字音视频录播产品研发和生产的企业，在高清音视频压缩编码、多媒体网络传输、H.323/SIP协议研发、大并发流媒体服务器、音频信号处理、教育云平台、视频交互平台等方面具备深厚的研发实力。 作为中国全自动录播领域的技术领导者，公司音频全自动跟踪技术的推出，打破了国各录播厂家学生自动跟踪技术无法突破的僵局，终于迈入了实用化、常态化的时代，为录播行业的全自动拍摄效果

48、树立了新的标杆。 同时，威速科技也是国第一家率先将H.323视频会议通信技术与全自动录播技术完美结合到实际教学应用中，并创新的推出了全自动录播教室实现远程交互式教学完整解决方案。 公司还建设了专用的录播实验室，在基于用户需求及问题反馈的基础上，不断开发出适合用户需求的新产品和新应用，这让威速科技拥有业界最快的产品研发响应速度！ 我们为用户提供全自动录播系统、便携式无线录播系统、同步课堂系统、云录播系统、资源应用管理平台等产品及应用。威速科技致力于为教育行业提供最优质的音视频产品和解决方案，成为一家受人尊敬的高科技企业。 我们相信，未来的教育是信息化程度高度发达的教育，组织与组织之间，人与组织之间，人与人之间的相互学习和沟通将变得更加平坦和方便。威速科技愿意为中国及世界的教育信息化发展贡献自己的一份力量，让全球用户及合作伙伴都能从我们的成长中获得益处！u 研发团队团队来自华为、港湾、中兴等国知名通讯企业，具有深厚的产品研发实力。. v