德威全自动录播教室（三机位）建设方案
2014．04
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第一章系统概述
1.1设计背景
国家大力推动的中小学班班通建设，在全国范围内为学校的教育教学提供了先进的软硬件环境设施，同时加强了校园教育教学的数字化应用管理，形成数字化校园应用，成为提高教育教学的必要手段。随着网络课件资源的丰富，老师们的课堂教学内容越来越丰富，优质课程的记录，共享，成为提高区域教学水平的必要手段。而目前的现状是视频资源，特别是本地化优质视频资源的匮乏，阻碍了教育均衡发展的步伐。因此优质课程录制、精品课程录制、网络视频平台的建设迫在眉睫。
对优质课程的录制，直播、点播观摩，教师可以相互学习，提升教学水平。学生可以自主学习，提高学习水平。师生互动也是教学中的一个重点，更是评价课堂教学的一个重要指标。准确完整再现课堂互动教学，真正实现课堂教学的精品化，是录播系统的基础。
随着教育信息化的提高，优质教学手段的应用，教师的授课水平都较之以前有了很大的提升，所教授的课程质量也有了质的提高，越来越多的老师的课程纳入到精品课程行列。
但是从学校校本资源建设的角度，现有的软硬件录制条件和视频拍摄人员配备的数量，远远满足不了实际的录制质量和数量的需求。
于是就需要先进的课程录制系统，从根本上解决当前的问题：录制条件的局限、拍摄人员数量的压力，从而真正使得课程录制常态化、课程积累的日常化。
合理规划产品设备的使用效率，真正实现一套系统复合应用，立体化应用。北京德威视创提供的专业的录播教室应用方案，本着校园应用的实际出发，既要能够录制出优质的精品课程，还原全息教学场景，同时录制设备能够承担起校园会议直播的应用，真正提高录播系统的利用效率。同时在同一套系统中，通过简单的操作功能，降低老师的操作门槛，提高老师录制课程的积极性，加快视频资源的建设。
1.2系统概述
全自动录播专业教室建设是近几年校园信息数字化建设中继电子教室（多媒体教室）之后的又一重点工程，专业录播教室的引入，能方便地实现对授课电脑屏幕信号（讲稿）、教师
授课形体和师生互动场景以及教师板书等进行全方位、立体化、智能化的录制、编辑、点播、直播，以及远程控制管理，形成精品课程的积累，促进校本资源建设，并有效支撑课后教研分析以提升教师教学改进，并方便学生课后复习以及异地兄弟院校的资源共享。录制过程采用先进的图像识别跟踪技术可以在无人值守的情况下，智能、平滑地进行图像锁定、跟踪、切换。录制出来的课件符合SCORM标准，可以导入到e-learning系统为LMS平台提供基础课件。
德威全自动录播系统利用图像分析跟踪定位、音频智能降噪处理、多场景智能导播切换、智能控制等先进的技术应用到专业教室的建设中，从而实现了录播全程的一键式、智能化、方便快捷地应用和管理，最大限度地降低系统复杂度，提升系统稳定性和可靠性，减轻录播专业教室管理人员的工作压力，让系统简单易用。该系统具有鲜明特点：
1)采用先进的图像分析算法，确保跟踪及时、准确、到位，画面清晰流畅，无垃圾画
面；
2)采用跟踪与全景镜头结合的三机位拍摄，配合优秀的导播策略，确保录制的电影画
面、多画面资源模式课件各画面，画面稳定，无明显的过程画面；
3)录制时采用H264/AAC编码算法，以获取同等带宽下更高品质的高清画面，同时还能
根据实际应用需要，选择WMV、FLV、MP4等多种文件格式，既能符合国家精品课程
要求，也能满足跨平台系统的各种终端运用。
1.3应用范围
✓大中专职业院校的精品课程视频资源建设
✓中小学基础教育示范课程视频资源建设
✓远程网络培训教学资源建设
✓数字化微格教研评估
✓远程医疗会诊交流
1.4实际效果
吊麦效果
第二章录播教室建设
2.1系统拓扑图
带观摩室的拓扑图
2.2系统组成
整个系统由五个部分构成：
●图像采集跟踪子系统：捕获、跟踪拍摄老师、板书、学生的特写，以及老师、学校
上课的全景视频信号
●音频采集子系统：捕获老师、学生的音频信号
●录播子系统：对输入的教师、板书、学生以及VGA画面进行采集、切换、编码、播
出、存储等。
●多媒体子系统：为教室教学提供多媒体手段的相关设备，比如教学扩声、多媒体讲
台、投影、电子白板、中控、数字展台等。
●声学灯光工程：拍摄、录影需要良好的灯光照明以及声学环境，此部分为配套的装
修工程，包括墙体吸音包裹、天花吸音吊顶、地板防静电防滑处理、门隔音处理、
窗户遮光处理等。
2.2.1视频采集跟踪子系统
视频采集跟踪子系统是专业录播教室建设的关键设备之一，系统由三机位构成：
●教师、板书跟踪拍摄机位：跟拍老师特写，老师板书时可自动对板书特写
●学生跟踪拍摄机位：对学生起立特写
●教师全景机位：采集讲台全景的固定画面
其中，图像分析处理为跟踪系统核心，由三个部分构成：
●专业云台：驱动摄像机进行推拉摇移动作
●分析镜头：采集教室全景画面反馈给图像分析系统
●图像分析系统：分析教师、学生的行为，然后驱动摄像机云台产生跟踪动作，并反
馈指令给录播子系统，使其产生画面智能切换。
本跟踪系统特点：
录制的结果画面稳定、无镜头移动的过程画面。
基于两机位的传统录播系统存在一个最突出的问题就是：跟踪及时的同时，镜头的推拉摇移过程也一一被录制，导致录制出的画面观看久了会头晕目眩。为此，系统引入了全景镜头，通过跟踪系统策略、智能导播策略的完美配合，实现了跟踪过程时，系统自动切换到全景镜头，跟踪到位后自动切换会特写镜头，从而确保了画面的稳定。
摄像单元的特点：
抛弃色差分量接口采用广播级设备（摄像机、云台）、HD-SDI接口以方便施工，画面真正全高清，支持1080p。既往的录播系统中，往往大量采用色差分量接口，这样每台摄像机视频信号传输就得三条线缆，对于机位很多的情况，布线工作量将非常巨大，为此，北京德威已经全面抛弃色差分量接口，采用HD-SDI接口的摄像单元。此外，信号输出也全面从1080i 升级到了1080p/60帧。
