第一章 方案背景

　　國家教育部為深入貫徹落實中央有關教育信息化的戰略部署，完成《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》確定的教育信息化目標任務、全面深入推進“十三五”教育信息化工作，在《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》中明確了以下內容：

　　(1)積極推動管理平臺與資源平臺的深入應用與協同發展，不斷擴大優質教育資源覆蓋面，全面推進“優質資源班班通”;

　　(2)繼續推進“一師一優課，一課一名師”活動，鼓勵教師利用信息技術創新教學模式，推動形成“課堂用、經常用、普遍用”的信息化教學新常態。

　　第二章 方案設計

　　系統介紹

　　錄播系統成為解決大批量教學資源專業制作的最有效工具。運用常態化錄播系統的力量，在課堂常態化教學的同時就可以完成課堂的全過程實況拍攝，0人工投入也可以做出媲美專業攝像師的精品教學視頻。

　　常態化錄播系統憑借強大的圖像識別跟蹤技術，師生無須佩戴任何設備，可以按照授課邏輯自主對老師行為、學生行為、電腦畫面進行跟蹤拍攝，并自動制成優質的教學視頻，真實記錄整個教學過程，給視頻觀看者置身真實授課現場的完美體驗。支持網絡直播轉發功能，實現遠程聽課、觀摩。

　　圖表 1 常態化錄播教室效果圖

　　系統拓撲

　　標準錄播系統主要由錄播主機、視頻采集系統、音頻處理系統、圖像跟蹤系統和智能導播系統組成。系統拓撲圖如下圖所示。

　　錄播主機支持接入2路3G-SDI、1路VGA和2路HDMI信號。高清圖像信號傳輸到錄播主機，經導播控制平臺對各路圖像信號進行自動/手動導播處理，實現高清圖像視頻的錄制。支持錄播主機直接環出錄制畫面進行同步觀摩。

　　圖表 2 常態化錄播系統拓撲圖

　　視頻采集系統

　　構建常態化錄播系統。通過該系統的搭建，能智能實現課堂實況自動拍攝的功能，真實完整還原教師講解、學生聽課、提問等各個環節的授課情況。常態化教室構建簡單，能將日常的教師授課高效優質錄制。

　　采用電子云鏡技術，通過兩臺400萬像素非云臺攝像機即可實現“教師特寫”、“教師全景”、“學生特寫”、“學生全景”和“授課電腦”五個場景畫面拍攝與錄制。每個拍攝畫面均為1080P高清畫質，實現真正全高清錄制。輔助于“一線通”技術，大大優化了系統結構、提高部署效率、減少故障節點。

　　圖表 3 電子云鏡技術示意圖

　　音頻處理系統

　　教師和學生的語音信號通過兩支全向型拾音話筒拾取。全向型拾音話筒，采用白色的吸頂設計，聲音明亮通透、細節豐富、層次感強，適用于錄播教室錄音。

　　無需額外配置調音臺、音頻處理器等設備，常態化錄播主機內置數字音頻處理模塊，支持音量調節、自動混音、EQ均衡調節、回聲抑制、自動增益等功能。

　　最終所有的視、音頻均傳送到錄播主機中進行編碼處理，錄制文件為標準MP4格式，保存在錄播主機中，支持后期再次編輯或上傳到平臺進行點播。

　　圖像跟蹤系統

　　全自動跟蹤技術

　　整個跟蹤功能無需額外配置跟蹤主機和輔助定位攝像頭。常態化錄播系統解決方案采用先進圖像智能識別跟蹤技術，通過攝像機進行視頻采集的同時實現教師行為和學生行為的跟蹤信息捕捉。錄播主機內置跟蹤功能，對攝像機采集的跟蹤信息進行快速分析處理，實現畫面實時跟蹤切換。

　　基于電子云臺和圖像智能識別跟蹤技術，解決機械云臺導致切換畫面晃動、緩慢的困擾，能夠迅速鎖定跟蹤目標，使整個跟蹤切換過程更加平穩、切換過程畫面不會抖動。使教學錄播的全自動跟蹤模式得到進一步的技術提升。

　　全自動跟蹤邏輯

　　老師跟蹤：實現老師特寫、全景切換跟蹤。

　　學生跟蹤：捕捉學生行為，當學生起立回答問題時，自動檢測并切換到學生畫面。

　　跟蹤邏輯：當教師站立不走動時為特寫畫面;當教師在講臺區域走動講解時為教師區域全景畫面;學生起立發言時，首先切換到學生去區域全景畫面，再過渡到發言學生的特寫畫面。當多個學生同時起立時則切換為學生全景畫面;當教師進行PPT課件講解時，跟蹤系統應自動檢測并觸發，錄制畫面切換到電腦畫面。

　　智能導播系統

　　為方便導播人員進行導播管理控制，錄播主機內嵌導播管理系統，提供滿足課程錄制功能的導播操作平臺。PC導播平臺基于B/S架構設計，支持使用IE、360、chrome等瀏覽器通過網絡直接訪問導播平臺，實現網絡遠程導播。

　　導播平臺具有完善的錄課導播功能，包括畫面切換、場景布局、攝像機控制、添加LOGO與字幕、音量調節等功能。

　　支持EPTZ電子云臺功能，通過軟件技術實現對非云臺攝像機特寫畫面的電子云臺控制、數字變焦功能。

　　支持基于IOS系統的IPAD移動導播功能，提供自主研發的移動導播APP應用服務。

　　圖表 4導播系統

　　直播與資源共享

　　常態化錄播系統支持標準RTMP視頻傳輸協議，支持與資源平臺進行無縫對接，實現優質視頻資源基于局域網、互聯網的大范圍共享。支持基于資源平臺和第三方系統平臺的直播與推送功能，實現教學觀摩、大規模公開課等直播服務應用。

　　第三章 方案特色與優勢

　　領先的錄播技術

　　軟硬件全嵌入式設計，擁有多項技術自主知識產權，精巧的機身設計。高集成度，八合一錄播主機，單板卡集成視頻編碼、實時導播、同步錄制、音頻處理、圖像跟蹤、電子云鏡、網絡直播、在線點播等功能。

　　雙攝像機實現五場景

　　非簡單的雙目攝像機，采用電子云鏡技術，兩個400萬像素非云臺高清攝像機完成“教師特寫”、“教師全景”、“學生特寫”、“學生全景”和“授課電腦”五個場景畫面拍攝錄制。采用專業會議全向話筒實現課堂教學聲音采集。基于H.264 highprofile和AAC音視頻編碼技術，高質量的聲畫同步錄制，1080P高清畫質視頻輸出。

　　智能圖像跟蹤技術

　　全自動跟蹤拍攝。基于電子云臺和圖像智能識別跟蹤技術，解決機械云臺導致切換畫面晃動、緩慢的困擾，能夠迅速鎖定跟蹤目標，使整個跟蹤切換過程更加平穩、切換過程畫面不會抖動。使教學錄播的全自動跟蹤模式得到進一步的技術提升。

　　專業音頻處理技術

　　常態化錄播主機內置數字音頻處理模塊，支持音量調節、自動混音、EQ均衡調節、回聲抑制、自動增益等功能。

　　“一線通”傳輸技術

　　支持一線通功能，常態化錄播主機與高清攝像機之間，僅通過一根標準SDI線纜即可實現圖像信號，控制信號，供電同傳。優化傳輸系統、提高部署效率、減少故障節點。

　　強大的可擴展性

　　強大的系統擴展性，支持通過軟件升級擴展基于國際標準H.323、SIP協議的互動功能，實現基于互聯網的遠程互動教學教研應用。

　　第四章 方案清單