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快捷高清录播云平台解决方案

2015-11-10 10:00:00      编辑:luomeifeng   来源:数字音视工程网

广州市天誉创高电子科技有限公司就当前主流教育录播教室建设需求进行了充分分析,并详细阅读了相关技术需求。在总体实现功能齐全的前提下,提出广泛适用于各类教育录播项目的解决方案。

  第一章 概述

  1.1 项目概述

  广州市天誉创高电子科技有限公司就当前主流教育录播教室建设需求进行了充分分析,并详细阅读了相关技术需求。经过仔细研究,并组织从事设计开发人员及系统架构师、方案工程师、项目经理等工程技术人员进行了深入的交流和讨论。在总体实现功能齐全的前提下,提出广泛适用于各类教育录播项目的解决方案。

  项目整体设计规划如下:

  工程建设目标是利用计算机技术、网络技术、音视频压缩技术、自动跟踪技术、多媒体技术,根据国内网络环境规划,遵循TCP/IP标准,构成具有课堂教学应用,支持网络的点播、广播、直播、互动教学、巡课、存储、后期编辑、资源发布等多种功能,真正实现在网络环境下对优秀课堂的真实、全面、立体化的再现的全自动课程录播系统。

  1.2 设计描述

  1.2.1 设计原则

  教育录播教室建设项目的整体方案设计将遵循以下基本原则:

  1、先进性:先进的设计思想、网络结构、开发工具,市场覆盖率高、标准化和技术 成熟的软硬件产品。

  2、灵活性:采用积木式模块组合和结构化设计,系统配置灵活,满足学校逐步到位的建网原则,使网络具有强大的可增长性和强壮性。

  3、发展性:网络规划设计满足用户发展在配置上的预留,满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。

  4、可靠性:整体系统软、硬件设备具有高可靠性,具备长期稳定工作的能力,可实现系统冗余功能,并具有防止误操作等行为对系统造成的破坏。

  5、实用性:方案设计符合国际相关标准和技术规范,并且容易使用、操作简便。充分考虑利用各种资源,人机界面友好,能使用户最方便地实现各种功能。

  6、开放性:在满足安全可靠和实用的前提下,系统设计采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口,以利于网络的维护、扩展升级及良好的灵活性、兼容性和可移植性。

  1.2.2 设计标准

  1、网络设计和网络设备符合以下标准:

  1) IEEE802.3 10Base-T网络标准;

  2) IEEE802.3 100Base-TX快速以太网标准。

  2、通讯协议标准:

  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

  1)GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线工程设计规范;

  2)ANSI EIA/TIA607民用建筑通讯接地标准;

  3)ANSI EIA/TIA-568A商务建筑布线标准;

  4)ANSI EIA/TIA-569A商务建筑通道标准;

  5)ANSI EIA/TIA-606商务建筑布线系统文档建立标准;

  6)EIA/TIA TSB-67商务建筑布线系统测试标准;

  7)GB50254-50259-96《电气装置安装工程施工及验收设计规范》;

  8)GA/T75-94《中华人民共和国公共安全行业标准》;

  9)GYJ125-86《厅堂扩声系统声学特性指标标准》;

  10)GB6510-86《30MHz-1GHz音频和视频信号电缆分配系统》;

  11)GBJ《有线电视广播系统技术规范》;

  12)GY106-92《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》;

  13)《民用建筑电气设计标准》。

  第二章 方案设计综述

  2.1方案整体描述

  本方案将在每个录播教室安装一套CREATOR快捷全自动一体式录播系统,该系统针对现今高教、职教、普教等信息化教学的重点需求,利用纯硬件的VGA、SDI采集压缩编码技术实现老师的讲稿、多媒体课件、现场多路的视频信号实时采集压缩,以标准的流媒体方式实现在网络中的传输、管理、控制,支持网络的点播、广播、直播、交互、巡课、存贮、后期编辑等多种利用。

  另外在学校或教育局中心机房搭建集控中心,安装CREATOR快捷集控系统,集控中心可对各个学校的录播教室进行远程启动、停止,以及实时的监控、远程录像等,达成监控、巡课、录播一体化,并可进行点直播管理服务。

  资源管理平台接收各个学校上传的精品课件;直播服务接收各个学校的精品课程的直播转发请求。

  2.2 整体拓扑图

  

  

  

  

 

  2.3方案整体功能应用

  2.3.1网络课件制作

  系统能自动生成可供网络点播的网络课件,后期可对录像文件进行删减、合成等编辑,也可导入非线编平台进行专业编辑。方便用户教与学的综合应用,优质精品课件的评比等等。

  2.3.2优质课程资源库建设

  可以为学校进行优质课资源库建设,同时也可为课件上传提供开放式管理平台。教师上课完成时,录制的课件会自动生成,编辑后可直接上传到服务器;配合个人资源库管理权限,进行资源分类/多级目录创建/课件预览/课件删除等操作。

  系统还为教师资源上传点播提供开放式管理平台。同时管理平台全面支持基于内部园区网或广域网终端对课件库资源的授权访问/浏览查询/下载导出应用。

  2.3.3远程互动教学应用

  通过专用的教育网络,教育局和各学校之间可以进行课堂的网络直播和课后点播,示范性教学、学生远程学习,远程互动教学、视频会议等等。用户可以随时随地进行观摩、学习,不再受空间和时间的限制。

  2.3.4远程巡课应用

  局领导、校领导在办公室即可轻松巡视每一个班级。支持多级目录管理,可支持市、县(区)、学校、年级、班级的多级目录;可以看到该教室的全部摄像机画面及VGA 画面,达到全方位巡课的目的。

  2.3.5教学技能训练、微格教学评估

  教师的教学技能训练一直是学校关注的重点,以往通过上教室现场听课的方式无法正确客观地对教师进行评估,已经无法满足学校的需求。通过CREATOR快捷录播系统,可以远程对教师的教学技能进行客观的综合评估,以训练教师的各项教学技能,从而使教学水平得以提高。

  2.3.6专家报告、重要会议录制

  在企事业单位里,各种培训、专家的报告、重要的会议越来越多,各种如手工记录、人工录音和人工录像的原始模式已经无法满足需求。随着信息技术数字化、网络化进程的不断深入,通过录播系统进行全方位的录制,能够真实地记录各种会议的全过程,并作为历史资料永久保存下来,可以方便用户在会后进行资料查询和播放。

  2.4设备组成

  2.4.1学校教室终端

  教室端主要设备:一体式录播主机、教师计算机、摄像机、无线麦、吊麦、音频处理器、液晶一体机。录播主机主要负责采集视频、音频、VGA等信息,进行编码、存储。

  2.4.2学校总控室

  总控室主要设备:直播服务器,资源管理服务器。主要功能如下:

  直播服务器可通过校级资源管理平台对本校录播教室课程发起大规模的直播应用,智能录播系统只提供1路的网络流媒体数据给直播服务器,在由直播服务器复制网络流媒体数据给其它的连接用户,这样可以大大扩展直播的数量;组播只占用一路带宽,对有大量收看端的场合特别适用。

  录制好的课件经过编辑后可上传至资源管理服务器,通过学校的资源管理平台进行课件统一管理及课后点播。

  2.4.3教育局设备室

  教育局设备室主要设备:直播服务器、资源管理服务器、监控服务器。

  直播服务器可通过区级教育资源共享管理平台对各学校录播教室课程发起大规模直播应用。

  资源管理服务器主要负责管理各大院校上传的课件及其他资源,并提供在线直播、点播功能。

  监控服务器安装CREATOR快捷集中监控管理系统软件,可对下面各个校区录播教室的录播系统进行远程启动、停止,以及实时的监控、远程录像等,达成监控、录播一体化,并可进行点直播管理服务。

  第三章 录播教室建设方案

  3.1系统概述

  各校区录播教室均采用一套CREATOR快捷一体式录播系统作为硬件平台。采用四机位的跟踪策略,能够对教师特写、板书特写、讲台全景、学生特写、学生全景进行全自动的跟踪拍摄。CREATOR快捷一体式录播系统采用嵌入式硬件平台和操作系统,集录制、直播、自动跟踪、导播管理、存储、视音频编码等功能于一体。整个系统从开始录制—编辑—存储—发布整个流程均有相配套的软硬件给予支持,流程图如下:

  

  

  

  

 

  3.2系统拓扑图

  

  

  

  

 

  3.3录播教室系统组成

  录播教室由多个子模块组成,包括多媒体教室模块(如讲台、中控、展台、笔记本、投影机等等)、教室场景摄像机图像采集模块、VGA采集模块、自动跟踪探测模块、拾音系统、扩音系统、网络实时直播模块、B/S架构点播模块、录播系统资源管理模块以及外部条件(灯光系统、吸音处理)等。

  3.3.1录播教室设备分布图

  录播教室的设备分布会根据教室的大小及系统配置情况的不同而设计,在普通8×12米教室的模式下设备在教室的分布见图3.3.1:

  3.3.1录播教室设备安装分布图

  在教室的正立面安装有:①学生特写摄像机;②学生定位摄像机;③扩声音箱;④液晶平板电视。教室的后立面有:⑤教师特写和板书拍摄摄像机。教室两侧分别是⑦全景摄像机和⑧板书定位摄像机。在教室的中间是⑨教师定位摄像机。另外在教室天花上均匀地分布安装有多支⑩学生拾音话筒。所有的外部设备通过⑾线缆连到到⑿讲台位置,与讲台内的机柜设备相连接。

  3.3.2录播教室设备系统连接图

  

  

  

  

 

  3.3.3录播教室模块建设

  课程录制首先应在录播教室里进行,因而录播教室建设是这个方案中的基础部分,录播教室综合应用了现代多媒体控制技术,协同自动跟踪系统、音频采集系统等将课堂的音视频信号采集进来再进入到录播系统进行编码录制。

  3.3.3.1视频自动跟踪模块

  CREATOR快捷智能录播一体机将自动跟踪系统内嵌在录播主机里,无需再另外高价购买多一套跟踪系统。该跟踪系统能够支持4机位/3机位/2机位的拍摄功能。

  4机位是使用4路摄像机分别拍摄板书/教师特写、教师全景、学生全景、学生特写。

  

  

  

  

 

  3机位是使用3路拍摄摄像机分别拍摄板书、教师、学生,各自独立;

  2机位是使用2路拍摄摄像机,摄板书、教师用1路、学生用1路。

  系统具有良好的兼容性,支持多种会议摄像机,兼容Pelco-P、Pelco-D、Visca协议。图像跟踪系统的核心部分全自动跟踪主机为CREATOR快捷自主研发,该跟踪主机采用图像识别跟踪技术,嵌入式DSP高速图像处理系统,跟踪范围、屏蔽范围可调,跟踪距离、跟踪角度符合教室实际、采用镜头定位,检测效果好,视场角度大。

  学生跟踪:对于站立回答问题的学生,跟踪系统能够自动、准确检测学生的位置,实时的跟踪拍摄,并给予特写镜头。多学生站立,可给予全景镜头。当学生坐下时,镜头自动切换到教师画面。

  教师跟踪:系统通过图像分析能够自动、准确检测教师的位置,自动识别教师在讲台区域还是走向学生区域,并能够实时的跟踪拍摄,跟踪过程平滑流畅,视觉体验舒适。跟踪范围、屏蔽范围可调,跟踪距离、跟踪角度符合教室实际。自动识别目标位置、实时控制摄像头精确定位,并且能够特写模式拍摄。

  板书特写:图像板书检测系统通过图像分析能够自动、准确检测教师书写黑板的动作、位置并能够实时控制板书特写拍摄摄像机。实现板书特写拍摄,同事发信号给录播主机进行多机位视频切换。实现平滑流畅,视觉体验舒适的录播。

  3.3.3.2高清图像采集录制模块

  CREATOR快捷智能录播一体机可支持4路高清SDI、1路高清VGA信号的采集和编码录制,最高支持1920X1080P@60Hz图像分辨率。在直播的同时能实现录制功能,可以提供至少两种录制模式:即单流单画面的电影模式、多流多画面的资源模式,以方便教师根据自己的情况进行选择录制,节省资源。可以电影模式与资源模式同时录制,以备电影模式下出现垃圾画面可以从资源模式的文件中进行提取编辑、修补。录制的音视频文件直接记录为MP4流媒体文件格式(采用H.264编码)并保存在智能录播存储中,可通过Microsoft IE浏览器或通用的流媒体播放器播放。

  录制课件时可选择多种码流、多压缩比同时生成。压缩输出码率150Kbps~2Mbps(高清教室为150Kbps~8Mbps)可调。在后期的使用过程中可以方便的按照带宽来进行智能视频流传送。支持多种分辨率,最高压缩分辨率D1(高清为1080P)。视频压缩标准H.264。具有自动添加片头、片尾、LOGO、水印和老师名及课程名称。

  3.3.3.3智能视频导播模块

  导播平台集视频监视,视频切换、云台控制,音频调整,直播/录制、暂停等控制、直播监视等功能,在一个软件界面中显示及操作;整合了全自动技术的控制,如跟踪、智能切换等等控制功能;启动录制/暂停录制、音频调整功能功能;

  整个导播平台管理界面直观、简洁、明了。如上图所示,上方的图像为最终输出内容;下面是输入的视频及VGA信号。所有的操作只需通过鼠标即可完成,简单、灵活,无需太多专业技术知识。直接使用鼠标点击相应的输入视频源窗口就能够把该路视频输出。输出图像流畅平滑,无抖动、花屏等现象,切换过程无缝,衔接自然。每一路视频都支持实时的云台控制功能,不需要放置在直播端才能控制的弊端。可以支持切换直播输出前直接控制云台或切换直播输出后使用云台功能。

  3.3.3.4非线性视频编辑模块

  非线性编辑模块具有时间线功能,课件所有信息(音频、视频)分轨道编辑,可以对音频、视频的每一部分进行剪切、粘贴、删除、替换等编辑。可添加字幕、背景声音等;能够进行音频的音量调节;

  支持目前主流的流媒体文件格式,例如:.mp4、.asf、.avi、wov、.flv等,能够生成任意分辨率的课件。

  3.3.3.5实时直播模块

  CREATOR快捷智能录播一体机内置直播功能,通过网络实现网络流媒体直播功能,观看的用户只需通过IE方式登录智能录播系统或者进入资源管理平台直播页面,即可观看到直播节目。

  CREATOR快捷智能录播系统支持单播功能和组播功能:

  1)单播功能,每一个用户直接与智能录播系统连接,网络流媒体数据全部由智能录播系统提供,通用性强,不需要涉及网络的设置或修改,适用小范围直播;

  2)组播功能,可以把直播发给更多的用户;智能录播系统只提供1路的网络流媒体数据给直播服务器,在由直播服务器复制网络流媒体数据给其它的连接用户。组播功能可以大大扩展直播的数量;组播只占用一路带宽,对有大量收看端的场合特别适用。

  3.3.3.6音视频远程互动模块

  CREATOR快捷智能录播一体机内置远程音视频交互功能,无需另外添加视频会议终端即可完成远程互动教学功能。系统能够将任意一个互动教室的音视频传输到主讲教室,主讲教室也可以将音视频直播到每个互动教室和旁听教室。

  

  

  

  

 

  3.3.3.7 集中监控管理模块

  集中监控管理模块直接与录播设备(课室)对接,接收录播的直播画面,通过分屏的方式集中显示;通过点击就能够实现全屏显示,并且可以实现导播等高级控制功能。

  支持多级目录管理,可支持市、县(区)、学校、年级、班级的多级目录;局领导、校领导在办公室即可轻松巡视每一个班级。单击任何一个教室,可以看到该教室的全部摄像机画面及VGA 画面,再单击该画面可以全屏显示,达到全方位巡课的目的。可单独监听任意一个教室的语音。

  3.3.3.8数字音频采集

  数字音频采集系统采用声控自动开闭技术,可根据讲话者的声场情况自动开启、关闭话筒,采用自动压限技术,保证在距话筒不同距离内讲话,录音的音量大小一致,同一音源下,距话筒30厘米与距话筒2米,录音电平相差小于3-4DB ;可根据使用通道的增多,自动调整输出电平,有效防止啸叫的产生。

  3.4相关产品性能与参数

  3.4.1 CR-X6一体式录播主机

  规格参数:

  1、多媒体录播一体机采用专用嵌入式硬件平台和操作系统,非PC机插卡方式,为高集成度设备,集录制、直播、导播管理、存储、视音频编码等功能于一体。

  2、内置1路VGA采集,4路1080P高清视频采集,4路分析摄像视频采集,内置采音模块,可完成1路音频采集。

  3、1路HDMI输出接口,支持4画面分割显示,可同时输出4路本地或远端录播教室直播画面,无需添加视频终端即可实现不少于4个点的远程音视频互动,分辨率最大支持1920*1080/60Hz;

  4、内置图像跟踪系统,与录播主机一体化硬件设计,3个RS232控制跟踪摄像头输出,支持2/3/4路摄像机的跟踪定位拍摄,分别对应教师区、学生区、板书区,可以自动识别目标位置、并动态控制摄像头跟踪拍摄,实现教师跟踪、学生跟踪和板书跟踪,确保教师、学生和板书特写画面,以及教师在课室范围内任意位置准确、实时跟拍;

  5、一个keyboard接口,支持外接控制面板,可直接通过讲台面板控制录播的开始、暂停、停止以及锁定VGA;

  6、标准流媒体文件格式,视频MP4/asf;适合通用播放器或嵌入式网页播放方式;

  7、1个RS232对外控制接口,2个网络接口,可方便调试和导播;

  8、一个USB2.0接口,可直接U盘或移动硬盘拷贝录制的音视频文件;

  9、自带2T监控级紫盘,用于节目的长时间录制。

  10、内置5寸LCD触摸控制面板,图形化方式实现显示主机状态信息、当前录制信息、磁盘空间信息,可通触摸屏控制录播的开始、暂停、停止以及对视频的拷贝,对录制的视频参数进行设置;无需任何软件或网络平台即可完成课程录制;

  3.4.2 CR-E1013高清跟踪摄像机

  CR-E1013是高清晰度摄像机,集成了一个18倍光学变焦镜头,有支持水平、垂直旋转的机构,内含1/3"HD CMOS图像传感器,拥有200万有效像素,输出分辨率高达1080P 50/60Hz;可以安装在天花板和桌面;是视频会议,远程教学,医疗,教堂,法庭等的理想选择。

  规格参数

  视频格式: 720p@50/60, 1080i@50/60;1080p@60/50;

  视频输出接口:YPbPr、DVI(HDMI)、SDI

  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: 18x,f4.7mm ~ 84.6mm,F1.8 ~ F2.8。

  水平视场角: 55.2° ~ 3.2°。

  转动范围:水平转动范围:±170°;俯仰转动范围:-30° ~ +90°。可倒装。

  转动速度: 1.7° ~ 100° /s

  俯仰转动速度:1.7° ~ 69.9° /s

  预置位数量:128个。

  预置位精度:≤0.2°。

  控制信号接口:8芯miniDIN,RS232,VISCA协议。

  红外遥控器:支持。

  自动/手动控制:支持自动/手动白平衡调节,自动/手;曝光调节(光圈、快门),自动/手动聚焦调节。

  支持图像WDR技术:≥100dB。

  3.4.3 CR-E1014 高清全景摄像机

摄像机、镜头参数
图像传感器 1/2.8英寸高品质SONY HD CMOS传感器
像素 静态图像:16:9 210万有效象素
视频信号 1080P60/50/30/25;1080I60/50;720P60/50
最低照度 0.5LUX
白平衡 日夜模式
电子快门 自动
背光补偿 打开/关闭
信噪比 >50dB
接口
视频接口 HD-SDI视频BNC接口
镜头接口 CS/C(Mount适配器)
镜头光圈 自动光圈DC驱动
镜头焦距 可选
电源接口 HEC3800电源插座

  3.4.4 CR-E1000分析摄像机

  规格参数:

  1、焦距: 2.8mm

  2、焦段: 广角

  3、感光面积: 1/3英寸

  4、线数:1080TVL

  3.4.5 CR-EDSP401数字音频处理器

  8通道智能会议混音器,具有8路信号输入、自动开启只有信号输入的通道,通道闸门动作电平能自动调整或手动调节。NOMA功能可根据使用通道的增多,自动调整输出电平,有效防止啸叫的产生。每个通道均可个别设定为优先发言模式及装有限幅器。同时本机通过RS-232C商品通讯,利用电脑、中控或本机所配制的小型控制器实现远程控制话筒的开关,最多可扩展到16台。后面板配有外部控制输出端子,可以根据控制协议配置摄像头组成视像会议系统。

  详细功能

  1)具备8路信号输入,自动开启只有信号输入的通道。通道闸门动作电平能自动调整或手动调整。

  2)每通道均可设定为优先发言,在优先通道发言时,其他通道的发言将自动关闭。

  3)每个通道的输入口可以根据输入设备不同,选择不同的输入电平,及还可以单独调节通道的增益。

  4)每个通道音量可以单独调整,另外还配有高性能75Hz的低频衰减电路,能有效切除低频信号干扰。

  5)具有12V幻想电源选择开关,以适应多种类的麦克风及音频设备输入的需要。

  6)NOMA功能:NOMA线路可根据使用通道增多,自动调整输出电平。在多台混音器扩展使用时,可防止因系统整体的增益上升而产生的声音啸叫。

  7)配备Aux&Control接口,可控制外部的信号灯或摄像头控制机、另外还可输出1-7通道的单独音频信号方便记者现场录音使用。

  8)配备RS-232接口,可连接中控及外部控制器,方便控制通道开启或关闭,具有强大的扩展能力。

  9)除了具备平衡式与非平衡式的主输出外,也可从各通道的麦克风前级直接输出。同时设有耳机监听输出插座。通过外部控制器,可不经混音器内部自动控制开关,直接由外部控制器强制将话筒开启或关闭,方便切断不必要的话筒输入。

  参数指标:

  输入阻抗:MIC 4300ΩLINE 28KΩ

  输出阻抗(平行):MIC 15KΩLINE 220Ω

  输出阻抗(不平行):AUX 2.2KΩ

  前级输出阻抗:2.2KΩ

  最大输入电平:MIC 12dBV LINE 16dBV

  最大输入电平(平行):MIC 22.4dBV LINE 16dBV AUX 16dB

  标准输入电平:MIC 45dBV LINE0dBV

  标准输出电平平衡:MIC 45dBV LINE 0dBV

  前级输出电平:-4.4dBV

  最大增益:62dB

  频率响应:20Hz-20KHz

  固有噪声:-80dBV

  THD+N: ≤0.5

  SINAD:78dB

  幻象供电:+48V

  控制输出电压:+5V

  电源电压外线:AC 220V 电源适配器输出AC 15V

  消耗功率:25W

  尺寸:434x235x43(mm)

  重量:3.2Kg

  3.4.6 CR-EM301专业拾音麦

  CR-EM301是一枚阔频宽的电容式全方向指向性话筒,小型的设计,特别适合安装在不显眼的桌面、天花、仪表面板上使用,可应用于专业录音、录播教室、电视广播、视像会议等高要求的收音应用。

  规格参数:

  元件:固定式充电背板,永久极性电容收音头

  指向性:全方向性指向性

  频率响应:40~18,000 Hz

  开路灵敏度:-42 dB (7.9 mV) 以1V 于1 Pa

  阻抗:200 欧姆

  最大输入声压级:142 dB 声压, 1 kHz 于1% T.H.D.

  动态范围(典型值):112 dB, 1 kHz 于最高声压

  信噪比:64 dB, 1 kHz 于1 Pa

  幻像电源:直流11~52V DC, 2 mA 典型耗電

  重量:63g

  尺寸:69.0mm X 28.0 mm (长度X 直径)

  输出端子:内置3 针XLRM 卡农公头

  标配:絶缘防震胶

  3.4.7 CR-WM4 录播控制面板

  规格参数:

  1、电容式触摸按键,按键寿命≥80000次;

  2、表面采用亚克力面板,按键简单、易操作,不超过3个按键,受控设备名称标注清晰,面板防水、防尘;

  3、讲台人工一键控制整个录播系统的开关,控制录播的开始、停止,暂停,锁定VGA等操作。

  3.4.8 CR-CK01 导播控制台

  

 

  规格参数:

  1路USB接口,1路RS232控制接口;

  具有四维操纵杆,人体工程学设计,手感舒适;

  三色发光机械按键,手感好,功能状态指示明了;

  一个七档旋钮,可调节操纵杆控制的速度;

  两个无极旋钮,分别用于调节摄像机亮度与聚焦速度.

  支持录播控制操作(开始,暂停和停止).

  支持云台手动,自动控制模式, 可根据需要切换模式.

  支持导播手动,自动控制模式, 可根据需要切换模式.

  最多可操作4路摄像机;

  可切换8个不同的视频场景;

  支持对摄像机进行预置点的设置, 调用及清除动作.

  支持双电源供电,USB供电或外接电源适配器.

  支持VISCA协议.

  支持9600bps波特率.

  3.4.9 CR-VideoDirected V1.0导播系统管理软件

  采用独立的导播软件,C++语言,效率更高,导播区的视频监控画面相比脚本语言的IE导播的形式会更加清晰、更加流畅。

  规格参数:

  1、导播系统集云台控制、录播启动/停止、录播模式选择、音频调整、画面监看、手动/自动模式切换于一体,集成度高,应用性强;

  2、系统可通过网络实时监看录播系统的画面,支持5画面监看,直播监看延时<200毫秒,所有监看画面均达到25帧,以保证画面的实时性及流畅性;

  3、系统配备图像预监跟踪功能,操作者只需点击视频监看图像画面,便可提前对摄像机云台进行纠正;

  4、系统配备云台方向以及缩放控制快捷键,支持摄像机光圈、移动速度调节。

  5、支持与录播视频互动应用系统的无缝接入功能,实现录播系统远程互动交流会议教研等功能。

  6、具有单流(电影模式加资源模式)和多流(资源模式)录制功能,支持单流多流同时录制。既可以实现单流多画面又可实现多流多画面。

  7、录播方式支持人工导播模式和全自动模式,两种模式可以任意切换。

  8、支持跨网段、广域网的直播和点播、支持组播、单播。

  3.4.10 CR-VideoEditer V1.0视频编辑软件

  功能参数:

  1、编辑系统具备多流剪切功能、多流合并功能;

  2、编辑系统最多支持6路视频流、1路音频流的编辑;

  3、编辑系统具有根据时间轴任意添加字幕的功能;

  4、编辑软件具有预览窗口,能够边编辑边预览;

  5、编辑好的视频流能够保存为mp4/mov/avl/asf/flv等通用流媒体格式。

  6、编辑系统能够对输出的视频分辨率进行设置,最高输出分辨率达到1080P/60Hz

  3.4.11CR-RPCCS集中监控管理软件

  集中监控管理软件直接与录播设备(课室)对接,接收录播的直播画面,通过分屏的方式集中显示;通过点击就能够实现全屏显示,并且可以实现导播等高级控制功能。

  支持多级目录管理,可支持市、县(区)、学校、年级、班级的多级目录;局领导、校领导在办公室即可轻松巡视每一个班级。单击任何一个教室,可以看到该教室的全部摄像机画面及VGA 画面,再单击该画面可以全屏显示,达到全方位巡课的目的。可单独监听任意一个教室的语音。

  功能参数:

  1.一个屏幕最大支持9路直播画面,每一个画面对应一个录播的节目(课室)。

  2.显示方式支持1/6/9分屏,多个课室统一监视。

  3.最大支持60路课室录播直播画面。

  4.分页显示,支持多页,每一页支持9路视频。

  5.支持用户验证功能,登录本软件的用户认证和连接录播系统的用户认证。

  6.支持课室录播的管理控制,点击对应的小窗口能够进行对应的录播系统的管理。

  7.每一路小窗口标记功能及连线状态显示。

  8.监视直播延时小,非网络延时≤1S。

  9.支持标清/高清,单画面及多画面的直播信号的显示及各录播系统的管理控制。

  第四章 教学资源管理平台

  可视化教学系统平台是由CREATOR快捷结合日常教学录播、资源发布、远程教学的要求推出的一套综合应用系统,总体围绕课件课程管理、课程直播、课程点播、教学互动评价等四个方面进行系统设计,满足用户对课件的综合管理应用的需求,解决学校对于课件的常态化制作的需求。通过常态化的课件录制,能够实现对课堂教学实况的实时直播与精彩回放,轻松地实现远程教学功能。同时,系统还设置了教学点评模块,可以满足教学评估与学生对教师的评价,增加师生间的交流与互动。

  功能特点

  1、支持点播服务:用户能够登录平台进行课件点播观看;

  4、资源分类:资源内容可按学科、所处年级、专辑等条件进行分类管理;

  5、搜索:提供搜索的入口,调用搜索服务;

  6、用户管理:支持对新增用户批量审核,需要提供的信息包括:手机号、邮箱、用户名(唯一)等,可对旧用户进行删除;

  7、年级管理:可根据学校情况自行设定年级,资源内容可按年级进行分类展示,可自行增加或删除某项年级分类;

  8、科目管理:可根据学校情况自行设定科目,资源内容可按科目进行分类展示,可自行增加或删除某项学科分类;

  9、专辑管理:可设定不同得专辑,把资源内容按照不同得专辑进行分类展示,可自行增加或删除某项专辑分类;

  10、视频管理:可对上传的视频进行审核,可按课程级别、年级、科目、专辑、精品、微课等项目进行分类,可对上传的视频名称、简介进行修改;

  11、评论管理:可对不当评论进行删除;

  12、公告管理:支持在管理页面中发布公告,并对页面中的公告进行管理和维护;

  13、直播管理:支持定点定时在线直播功能,用户在登录平台后,在直播课堂中即可查看到正在直播或即将直播的课程;

  14、学校管理:可配合集控软件做多校区的一个录播设备管理;

  15、城市管理:针对省级推广的录播,可由省一级管理下面各个城市的录播设备;

  16、集控管理:对不同城市,地区的录播设备进行统一管理,控制;

  17、分享管理:支持将开讲的课程直播链接地址,通过qq,微信分享出去;

  18、资源推荐:首页最近优秀资源,由管理员推荐给用户;

  19、课程收藏:用户可以收藏自己喜欢的课程;

  12、观看直播:用户在登录平台后,在直播课堂中即可查看到正在直播或即将直播的课程;

  13、直播点评:用户还可以对直播课进行文字点评 ;

  21、具备资源管理平台系统软件软件著作权。

  第五章 课室装修合理化建议

  5.1、天花吊顶设计

  天花吊顶使用矿棉吸音吊顶。建议使用标准600*600规格的矿棉吸音板。其特点为:不燃性:

  防止火灾发生是现代公共建筑、高层建筑设计中的一个首要问题,矿棉吸音板是最理想的防火吊顶材料。

  隔热性:矿棉吸音板具有比其它吊顶材料优越的保温隔热性。

  吸音性:矿棉吸音板可以改善音质,创造寂静而舒适的环境。

  (矿棉吸音板)

  (矿棉吸音板结构)

  (矿棉吸音板吊顶效果)

  5.2、墙壁吸音设计

  方案一、四周墙壁使用高性能聚酯纤维吸音棉

  其特点为:100%环保,100%可回收利用;吸音率高,隔音性能好,聚酯纤维吸音棉是一种多孔材料,它可以通过纤维的特殊高密度组织使声音在其空腔内形成回流,有效地实现吸音隔音功能;有保温隔热性能,可为消费者节省能源;易加工,可用美工刀或剪刀切割成需要的形状;使用寿命长;不发霉,能抵御各种微生物、真菌、酸、盐和碳氢化合物的腐蚀;无味,不含甲醛,对人体无害,经过多次实验证明,皮肤直接接触无任何过敏现象,对环境无污染;防水,水浸后排水性强,吸音性能不下降,形态不变;质轻,施工安全方便。

  (聚酯纤维吸音棉)

  (装修效果图)

  方案二、四周墙壁使用木质吸音板

  木质吸音板是指板状的具有吸音减噪作用的材料,木质吸音板是根据声学原理精致加工而成,由饰面、芯材和吸音薄毡组成。木质吸音板分槽木吸音板和孔木吸音板两种,目前我们锐取的录播教室山东地区基本采用槽木吸音板。槽木吸音板是一种在密度板的正面开槽、背面穿孔的狭缝共振吸声材料;孔木吸音板是一种在密度板的正面、背面都开圆孔的结构吸声材料。

  (木质吸音板)

  (装修效果图)

  木质吸音板具有如下特点:

  1、吸音好:木质吸音板是采用多共振体吸声原理,将入射声能通过共振而衰减的声学技术。改变后空腔结构及放置吸音棉,能达到所需频段吸音的最佳效果。起到良好的吸音、消音、降低噪音功能。适用各种声学场所,在教室内对频率高于600Hz的声波具有良好的吸收效果;

  2、装饰效果显著:丰富的木纹色彩及图案,木质吸音板有着良好的立体装饰效果,由于录播教室内一般采用浅色调,宜采用浅黄色吸音板,以提供良好的视觉享受;

  3、环保及防火:所有材料符合国家环保标准,甲醛含量低。经国家相关部门检测,防火等级为B1,达到木材防火等级最高标准。可确保使用中防火的安全性。

  4、安装简易:标准化模块设计,采用插槽、龙骨结构,安装简便、快捷,可加快教室装修进度。

  5.3、地面装修设计

  方案一、地面使用化纤地毯使用标准500*500规格的化纤地毯。

  其特点为:外观与手感类似羊毛地毯,耐磨而富弹性,具有防污、防虫蛀等特点,价格低于其他材质地毯。

   化纤地毯

   化纤地毯 装修效果图)

  方案二、地面采用PVC塑胶地板

  “PVC地板”就是指采用聚氯乙烯材料生产的地板。使用非常广泛,比如室内家庭、医院、学校、办公楼、工厂、公共场所、超市、商业、体育场馆等各种场所。

  (pvc地板)

  (装修效果图)

  PVC地板和其他的地板相比有很多优特点:

  1、绿色环保

  生产PVC地板的主要原料是聚氯乙烯,聚氯乙烯是环保无毒的可再生资源,其环保性是无需担忧的。任何合格的PVC地板都需要经过IS09000国际质量体系认证以及ISO14001国际绿色环保认证。

  2、超轻超薄

  PVC地板只有1.6mm-9mm厚度,每平米重量仅2-7KG,不足普通地面材料的10%。在高层建筑中对于楼体承重和空间节约,有着无可比拟的优势。同时在旧楼改造中有着特殊的优势。

  3、超强耐磨

  PVC地板表面有一层特殊的经高科技加工的透明耐磨层,其耐磨转数可达300000转。表面特殊处理的超强耐磨层充分保证了地面材料的优异的耐磨性能,PVC地板表面的耐磨层根据厚度的不同在正常情况下可使用5—10年。标准测试结果显示0.55mm厚的耐磨层地面可以在正常情况下使用5年以上,0.7mm厚的耐磨层地面足以使用10年以上,所以更是超强耐磨的。

  4、高弹性和超强抗

  PVC地板质地较软所以弹性很好,在重物的冲击下有着良好的弹性恢复,卷材地板质地柔软弹性更佳,其脚感舒适被称之为“地材软黄金”,同时PVC地板具有很强的抗冲击性,对于重物冲击破坏有很强的弹性恢复,不会造成损坏。

  5、超强防滑

  PVC地板表层的耐磨层有特殊的防滑性,而且与普通的地面材料相比,PVC地板在粘水的情况下脚感更涩,更不容易滑到,即越遇水越涩。所以在公共安全要求较高的公共场所如机场、医院、幼儿园、学校等是首选的地面装饰材料。

  6、防火阻燃

  质量合格的PVC地板防火指标可达B1级,B1级也就是说防火性能非常出色,仅次于石材。

  7、防水防潮

  PVC地板由于主要成分是乙烯基树脂,和水无亲和力,所以其自然不怕水,只要不是长期的被浸泡就不会受损;

  8、吸音防噪

  PVC地板有普通地面材料无法相比吸音效果,其吸音可达20分贝,所以在需要安静的环境如医院病房、学校图书馆、报告厅、影剧院等选PVC地板,您再也不需要为高跟鞋与地面敲击的声响影响您的思维而烦恼了。

  9、抗菌性能

  PVC地板表面经过特殊的抗菌处理,一些性能优异的PVC地板表面还特殊增加了抗菌剂,对绝大多数细菌都有较强的杀灭能力和抑制细菌繁殖的能力。

  10、安装施工快捷

  PVC地板的安装施工非常快捷,不用水泥砂浆,地面条件好的用专用环保粘结剂粘合,24

  小时后就可以使用。

  5.4、窗帘选择

  窗帘的选择:应选用双层,遮光、厚重、表面粗糙的窗帘。这类窗帘通常由两层组成,一层为遮光布,一层为普通窗帘。遮光布,保障教室内的光线不受到外面阳光强弱对摄像机摄像效果的干忧;普通窗帘可进行吸音,让教室拥有一个更良好的声学环境。

  遮光布根据其遮光性可以分为三类:

  半透光性,适合一般办公场所,能与周围的良好环境得到沟通。

  半遮光性,可遮挡目光,看不见室内外人物景象,但有光感。

  全遮光性,完全无光适合卧室与影视会议室。

  对于遮光布遮光性的鉴别,有一个很简单的方法,就是将遮光布对着灯光照一下,其光线的穿透程度一目了然,在录播教室中应采用全遮光性遮光布。

  窗帘从材质上分,窗帘有棉质、麻质、纱质、绸缎、植绒、竹质、人造纤维等等。其中,

  棉、麻是窗帘常用的材料,易于洗涤和更换,从吸音上考虑建议采用棉、麻类的窗帘。

  (吸音窗帘效果图)

  5.5、灯光设计

  录播系统的效果不但与摄象机、音视频采集等设备具有非常重要的作用,而且与灯光系统的设计有着很大的影响。在这方面进行适量投资,就能很大程度的提高节目质量, 获得满意的视觉效果。

  总原则:教室遵循均匀布光原则,主要有四个方面:

  1)光线的照度;

  2)灯光的色温;

  3)照度的均匀度;

  4)灯光的显色指数。

  5.5.1照度

  灯光照度是多媒体教室的一个基本的必要条件,灯光的平均照度按照国家普通教室标准要求是300Lux,事实上录播教室要大于这个标准。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。

  5.5.2色温

  灯管的色温问题要特别说明,色温对应摄像机来说叫做“白平衡”。一般摄像机大多使用自动白平衡,原则上说灯光型和日光型都可以,但要求色温一致,不能混用。摄像机的白平衡会自动跟上。所谓色温,简单地说是人眼看到灯管发光的颜色。一般学校大多习惯日光色,即色温为6500k的。实际上超冷白色,即色温在3500~4000k的灯光比较好。 灯光的色温要选择演播室标准色的3500或4000K;要采用专业影视灯具,显色指数不低于0.85,保证图像色彩真实,画面层次丰富。

  5.5.3灯具选配

  对于灯光的设计并不复杂,由于国家对建筑照明有详细的标准,重点强调两个方面,一个是必要的照度,另一个就是限制功率。就是说要保证健康,还要节能。功率的要求是,现行值为每平米11瓦,目标值为9瓦。目前市面上的灯具,能达到这个要求不是很多。必须使用36瓦直管三基色日光灯,才能达到这个标准。就目前能够采购到的灯具中,格栅灯是比较理想的选择。它的优点是摄像机不容易呲光,入眼不会炫目。这种灯有两个系列,主要是灯管长度不同,有36瓦和18瓦两种。同是三基色灯管,36瓦的灯管每瓦90lm(流明),18瓦的只有70lm。因此建议学校使用36瓦的灯管,它发光效率高。要使用电子镇流器,因为它没有频闪。电感镇流器有50赫兹的频闪,人眼的感觉不明显,但摄像机对此很敏感。还要注意灯具的安装方向,教师与学生不应看到灯管。即灯具长度方向垂直于教室的前后方向。 镇流器可选择进口或国产大品牌,灯管选择欧司郎或飞利浦品牌,也可选择国产大品牌。

  格栅灯有3x36w的规格,这种灯比较适合0.6米吸音板吊顶,安装简单。如果使用这种灯,灯的数量相应减少,排列方式也会有变化。不管用哪一种灯,原则是均匀排布。 36瓦x 3 的格栅灯,长1.2米,宽0.6米。

  (栅格灯)

  5.5.4、灯具数量

  灯具的数量与总功率有关。

  这样计算:教师区灯的总功率=教师区的面积(平方米)x 25瓦,教师区的面积一般为:教室的宽度x 2米。例如,教室宽8米,面积为16平米,总功率为400瓦。

  黑板灯方案:3组36瓦x 3的格栅灯,3组36瓦x 2 的黑板灯。格栅灯位置在黑板前1米处,中心1个,左右各1个,间距平均分配。 黑板灯位置距黑板2米5的地方,中心1个,左右各1个,间距在黑板的范围内平均分配。对应在投影幕前的灯,应单独设开关,必要时可单独关闭。

  学生区:学生区的功率=学生区的面积X 20瓦。例如,学生区60平米x20瓦=1200w。如果使用36瓦x 3 的格栅灯,应使用12个,平均排列为3列4排。

  如果不能细算可以按照如下公式大体计算:

  数量:格栅灯数量=教室面积(平方米)*15瓦每平方米/每个格栅灯的功率

  注:每个规格为3*18瓦的格栅灯功率为3*18=54瓦每个规格为3*36瓦的格栅灯功率为3*36瓦=108瓦

  (栅格灯效果图)

  5.6、吊麦安装布置

  我们采用的是隐藏式界面吸顶吊麦,每个麦的拾音距离为半径5米,学生区域以半径5米的圆为单位,每隔5米安装一个吊麦。如图:

  5.7、摄像机安装布置

  方案一、4机位跟踪方案

  4机位跟踪方案分别由4个跟踪拍摄摄像机,4个分析定位摄像机组成。4个拍摄摄像机分别拍摄:教室/板书跟踪、讲台全景、学生特写跟踪、学生全景;4个分析摄像机分别是:学生分析定位x2个、教室分析定位x1、板书定位x1.

  学生分析摄像机:安装在学生第一排左右前方,安装高度为1米2-1米5之间(视学生坐下时的高度决定)

  板书分析摄像机:安装在黑板左右两边,跟黑板同一平面,距离角度根据实际情况调整,以没有任何动的物体(如窗帘抖动,讲台地板震动等)进入分析镜头为准,避免造成误判。

  教师分析摄像机:安装在学生区域天花,距离讲台5-7米处,居中安装。

  教师\板书摄像机:安装在学生后排墙上,高度视距离而定,2米-2米5之间。

  讲台全景摄像机:安装在学生后排墙上,高度视距离而定,2米-2米5之间。

  学生特写摄像机:安装在讲台黑板上方,高度视距离而定,2米2-2米7之间。

  学生全景摄像机:安装在讲台黑板上方,高度视距离而定,2米2-2米7之间。

  方案二:自动跟踪双镜头摄像机方案

  该方案采用两个自动跟踪双镜头摄像机来坐跟踪拍摄,整个教室只需安装两台摄像机就能完成:教师特写跟踪拍摄、板书特写跟踪拍摄、讲台全景拍摄、学生特写跟踪拍摄、学生全景拍摄5机位的自动跟踪拍摄功能。

  教师/板书/讲台全景拍摄摄像机(1号机):安装在学生后排墙上,高度视距离而定,2米-2米5之间。

  学生特写/学生全景拍摄摄像机(2号机):安装在讲台黑板上方,高度视距离而定,2米2-2米7之间。

  板书定位传感器:安装在黑白左右两边,跟黑板同一平面,距离角度根据实际情况调整,以没有任何动的物体(如窗帘抖动,讲台地板震动等)进入分析镜头为准,避免造成误判。

  

 

  第六章 应用解决方案

  6.1专递课堂解决方案

  方案概述:

  “专递课堂 ”是指利用网上同步上课的方式,使边远地区上不齐课、上不好课的农村学校与拥有相对丰富教育资源的城市中心学校同上一堂课,以共享优质教育资源,提高教学质量。

  CREATOR快捷专递课堂解决方案以CREATOR快捷录播教室和可视化教育管理云平台为基础,实现跨越空间的不同学校同上一堂课的目标。

  在优质学校和薄弱学校之间,专递课堂让优质资源得到共享

  在城市学校和边远学校之间,专递课堂让稀缺资源得以普及

  方案构成:

  专递课堂首先应在多媒体录播教室里进行,因而多媒体录播教室建设是专递课堂建设的基础部分。

  方案建设:

  主讲教室为全自动录播教室,采用CREATOR快捷4机位的跟踪、录播一体机CR-X6为主系统。听讲教室采用2机位经济型录播主机CR-X5,建成兼具专递课堂和录播功能的高性价比普及型录播教室。

  此方案对听讲教室的建设要求不高,适合于各类地区推进和普及专递课堂应用。

  方案应用:

  

 

  6.2一师一优课、一课一名师解决方案

  方案概述:

  “一师一优课、一课一名师”活动旨在以应用为导向,以资源共享为纽带,以教师课堂应用为中心,创新教育教学模式和方法,推动信息技术与教育教学深度融合,提高教育质量。

  通过活动,进一步增强教师对信息技术推进教学改革、提高教学质量重要性的认识,充分调动各学科教师在课堂教学中应用信息技术的积极性和创造性。

  上好一堂能够利用信息技术和优质数字教育资源的课;

  建设一支善于利用信息技术和优质数字教育资源开展教学活动的教师队伍;

  形成一套覆盖中小学各年级课程的生成性资源体系。

  方案构成:

  教师通过录播教室平台进行反复磨课,实现自身的成长并最终呈现自己的优质课,磨课产生的优质课程进入校级优质课评选,选拔出平台级别的“优课”和“名师”。

  在校级或区级教育资源管理平台上选拔出来的优秀课程,进一步投放到国家教育资源公共服务平台上“晒课”,最终评选出国家级的“优课”和“名师”。

  

  

  

  

  

 

  优质课评选:

  学校或者区域教育局可以通过教育资源管理平台优质课评选模块组织精品课选取活动,产生的精品课自动进入优课中心,从而形成优质数字化资源。

  优质课评选流程:

  教育资源管理平台优质课评选模块支持从评选活动策划、评比标准选定、参赛人员邀请、评比专家团选择到活动结果公示的全方位在线流程。

  优课中心:

  优课中心是一师一优课、一课一名师建设的资源聚合中心,通过优质课评选产生的优质资源都可以在这里进行展示,供师生点播学习。

  6.3微课程制作、发布和应用解决方案

  方案概述:

  “微课”的核心组成内容是课堂教学视频(课例片段),同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源,它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。因此,“微课”既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源,又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。

  CREATOR快捷录播系统对微课程的编辑制作、管理展示和后期应用提供完整的解决方案,支持基于不同硬件设备的微课制作,并通过云平台让制作的微课得到有效的展示和使用。

  微课制作流程:

  微课编辑:

  教师可以通过CREAOR快捷视频编辑软件对视频课件进行剪切和编辑,按照知识点需要提取整个视频中的任意一段视频形成微课视频。可以对微课的任意时间点,进行标注和说明。剪辑好的微课视频可以保存为支持网络在线播放的流媒体格式,如:mp4\flv\asf\mov\avl等。

  微课发布:

  制作好的微课在云平台发布,发布后的微课可以点播观看,接受评价,或者开展后续教研、讨论等应用。

  6.4名师课堂大范围直播解决方案

  方案概述:

  CREATOR快捷从技术与应用两个层面,提出名师课堂直播解决方案,支撑名师课堂的大规模直播,满足广大中小学用户的需求。课堂大范围直播时,录播系统只需发送一路流媒体视频到教学视频应用服务平台,通过转播服务器,降低直播视频分辨率、帧率和码流,缓解网络带宽压力,扩大视频直播收看数量,实现名师课堂的大规模直播。

  系统拓扑图:

  

 

  功能特点:

  采用WEB HTML5设计,支持在移动设备和PC电脑直播观看。无需安装软件,直接通过好友分享链接,扫描二维码就可以观看,并可在线发表评论。

  标准Rtsp实时视频流,兼容性好,延时小。

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