录播系统办法
全自动录播系统
解决方案
一．客户需求分析
授课过程录制成优质课程是教育系统工程中最为重要的一个环节，是教育资源建设中最为重要的组成部分,可供广大师生、教研员课后点播观摩评价，建立共享资源库，完成知识传承或进行校际课程交流。那么如何实现高效率的制作高质量的课件呢？按照传统思路，授课老师亲自制作课件，但是一般要求授课老师掌握一些计算机、摄像和课件编辑等专业技术，例如：HTML、JavaScript、非线性编辑系统等等，还需要掌握与课件相关的专业知识。但是目前大多数学校师资力量比较紧张，教师的教学任务繁重，如果按照传统的思路去制作课件势必会给教师授课带来很多的负担。那么如何用最简单的步骤，最快的时间制作出高质量的课件是一个非常重要的、急需解决的问题。
二．全自动录播系统的应用领域
全自动录播系统集最先进的图像分析技术、多媒体技术、网络流媒体技术、人工智能和自动控制技术于一体，将老师授课，师生互动场景，授课电脑VGA信号以及课堂板书等进行智能化的跟踪切换录制，自动生成课程资源。它将教学设备、教学理念和教学手段相结合，实现课堂教学活动全面完整的再现，形成常态化、自动化、智能化的课程资源建设和应用平台，
本套系统主要应用在以下各方面：
1、授课过程的全自动录制与实时直播；
2、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；
3、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；
4、搭建相互观摩、借鉴的网络平台，达到教学资源共享平衡；
5、增加学校网络信息平台可用资源的数量；
6、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。
其它应用的领域：
※网络课件制作；
※微格教室建设；
※网络远程教育、培训；
※报告、会议实时直播、录播；
※多方教学研讨；
※优秀教师的教学成果建设；
※教学管理、评估；
※网络自主学习管理；
※优质动态教育资源的建设和共享；
※网络电视台建设
三．方案详细介绍
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。
整个系统主体分为六大子系统：
录播中控
经过重新设计的录播控制台，集成化程度进一步提高，一键开/关系统，一键开始/停止录播，教师无需任何技术培训，即可授课；新版控制台提供了传统的按键式操作，还提供了数字化触摸式操作，可以进行云台镜头控制、可以进行手动导播、可以进行鼠标点击跟踪等等。
图像定位系统
图像定位系统分为教师跟踪系统和学生定位系统两个子系统；
教师跟踪系统
教师跟踪系统是一套利用图像识别及跟踪技术自动跟踪拍摄教师整个教学活动的智能化系统备；
学生定位系统
学生定位系统是一套能够自动实时对正在发言的学生进行定位并采用特写拍摄的智能化系统；
智能导播系统
智能导播系统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；
智能音频系统
智能音频系统主要实现教师授课时的语音信号和学生上课时回答问题或讨论的语音信号通过智能混音器全息的采集下来，并实时传送至课件录制系统完成课件实时录制；课件实时录制系统
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。并且压缩率很高，能够实现动态的捕捉，自动生成文字索引等功能。
课堂直播系统组成
通过IP网络，例如局域网、互联网、卫星网，将课堂内容直播出去，课堂内容包括音频、视频以及计算机屏幕内容，接收端通过IE浏览器即可收看直播课堂内容。
3.1录播中控系统
录播控制系统集多媒体中央控制系统、录播系统控制、定位系统控制、导播系统控制于一体，为整个录播系统的大脑，通过控制面板可以控制整个全自动录播系统所有设备的开关，一键式开启图像定位系统和录播系统，通过面板可以选择自动导播和手动导播，通过面板直接切换相应通道。大大提高了系统的可操作性和便利性。
3.2图像定位系统
3.2.1教师跟踪系统
教师跟踪系统采用目前最先进的跟踪技术--图像识别技术来自动跟踪拍摄对象的智能化系统设备。教师跟踪系统完全采用无人值守的操作模式，整个跟踪工作过程无需人为干预，大大的减少了利用传统录制系统需要人为的对老师进行专门摄像的要求，从而减轻了工作量，减小了人力投入。上课时教师只需按照通常的上课模式进行正常教学活动即可，无需佩戴使用任何设备来完成跟踪拍摄，从而消除了教师的不适应感，使其更加专注于教学活动。教师跟踪系统具有出众的跟踪性能，无论是教师在上课时快速走动还是板书等，系统均能准确无误的采用不同策略自动变焦跟踪拍摄，在跟踪拍摄效果上，整个跟踪过程连续、稳定、平滑，整个画面输出非常稳定。
跟踪策略
1）当教师在课堂中走动时，跟踪系统自动调焦并进行近景拍摄；
2)当多人同时出现在讲台时，跟踪系统自动调焦并进行全景拍摄；
主要功能特点
◇图像跟踪超强的层次感
教师跟踪系统可自动探测、跟踪运动目标，实现对运动目标的自动跟踪，便于对教师教学活动进行实时转播、录像，确保录像画面连续、稳定、平滑；当教师衣着与黑板色彩接近时，本系统仍然清晰识别，具备超强的层次感。
◇自动追踪
跟踪范围不仅仅局限于摄像机固有的视野范围内，而是在整个教学活动的范围内，无论教师在做任何动作都能自动跟踪，无盲区情况出现；
◇实时跟踪
跟踪时，系统自动对被跟踪目标进行近距离拍摄，让跟踪对象始终成为画面重点，符合人物拍摄要求从而也避免了采用感应区域定位方式跟踪时跟踪对象不能特写的问题，对于板书较多的课堂，此功能显得尤其重要。
◇完全自动化
跟踪摄像工作可由系统全自动完成，而不需要操作人员的帮助，整个跟踪过程非常贴近人工拍摄；
◇抗干扰力强
跟踪系统不受声音、电磁波、红外线、光线等外在的环境影响，抗干扰能力强；
◇教师其它跟踪设备
跟踪系统运用先进的图像识别技术无需在老师身上佩戴、操作任何跟踪设备；
◇快速移动不易丢失
系统由于采用了先进的图像处理技术，跟踪过程不受被跟踪者移动速度快慢（尤其适应外教的教学习惯）影响，避免了采用红外等感应方式容易被遮挡从而造成丢失的问题；
3.2.2学生定位系统
学生定位系统是一套能够自动实时对正在发言的学生进行定位并采用特写拍摄的智能化系统。当学生通过站起来进行发言或回答问题时，学生定位系统将自动的调用学生摄像机对正在发言的学生进行定位并采用特写镜头进行拍摄。
定位策略
当学生起立回答问题时，教师跟踪系统自动交由学生定位系统进行控制，学生定位系统自动定位起立学生同时进行特写拍摄，学生回答完毕，系统自动返回到教师跟踪系统；
主要功能特点
◇智能定位
整个系统自动完成对学生的定位，无需手工干预，能够完美的对所有细节进行拍摄，不错过任何发言学生；
◇特写拍摄
在自动定位发言学生的同时系统自动变焦为发言学生提供特写镜头拍摄。解决了传统拍摄方式不能为学生提供特写拍摄的问题；
◇自动返回
当学生发言完毕，系统自动转换到教师摄像机；
◇抗干扰力强
跟踪系统不受声音、电磁波、红外线、光线等外在的环境影响，抗干扰能力强；
◇无需其它跟踪设备
跟踪系统运用先进的图像识别技术无需操作任何跟踪设备或使用红外跟踪的麦克风；
3.3智能导播系统
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，配合精品课堂录播系统使用，有效实现带特效功能的智能导播，系统配用触摸式显示屏可以直接监视和控制多路视频信号。
智能导播系统集传统自动录播系统的导播功能和传统特技切换台功能于一体，借助于智能导播控制系统完美实现了精品课程录播过程中，教师授课、教师板书、学生答问、交流互动、课件、实物展示、计算机画面、其它教学课件等多个教学场景与教学课件之间自动调度和切换。调度与切换完全以实际教学为基准，总是能在恰当的时刻将画面切换到需要的场景，准确表达教者的意图，习者的需要，智能化与人性化的完美结合，更加贴近人工导播，达到“专业级影像制作”效果。
3.3.1主要功能特点
◇智能切换
传统智能导播系统实现不同场景之间的切换往往是借助于被跟踪者的操作才得以实现，智能导播系统的场景间的切换全部采用先进的图像识别技术，无需任何附加设备或人为操作，自动识别各场景活动变化内容，自动切换到教学活动核心部分；
◇多种策略
智能导播系统的跟踪与切换策略完全以实际教学为基准，采用多种不同跟踪与切换策略，总是能在恰当的时刻将画面切换到需要的场景，准确表达教者的意图，习者的需要，智能化与人性化的完美结合，更加贴近人工导播，达到“专业级影像制作”效果；
◇多种输入方式
支持6个输入通道，每个通道可以添加多种视频源；
设备输入:支持通过1394\AV采集卡，接驳各种WDM驱动的硬件设备:摄像头、摄像机、采集卡、音视频服务器等；
文件输入:支持各种格式的文件输入,WMV/RealMedia/Mpeg4/Mpeg2/AVI等。
◇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；
预览：在切换所有信号输出前可进行预览收看；
◇摄像机控制
系统可控制基于Pelco-D、Pelco-P协议的云台摄像机；
◇触控点击跟踪
◇触控式导播
系统配用触摸式显示屏，通过触摸屏可直接添加字幕、切换通道、触控点击跟踪等操作。
3.4智能音频系统
智能音频系统主要实现教师授课时的语音和学生上课时回答问题或讨论通过智能混音器全息的采集下来，并实时传送至课件录制系统完成课堂录制。
3.4.1主要设备参数
吊装麦克风（BJVC512II）
智能混音器（MX800）
MX800八通道自动混音器
8路话筒输入；1路线路输入
2路主输出；1路辅助输出
监听功能
多种发言模式
可通过RS-232接口，对功能、参数进行设置、调整
可通过I/O接口，为摄像定位等设备提供话筒开关状态信号
具有多台设备联机功能
总谐波失真：<0.2%
固有噪音：-120dBV（150Ω音源通过400Hz-20KHz带通）
频响：20Hz－20kHz
幻象电源：48V
电源电压：交流220V±10%，50/60Hz，100mA，
工作温度范围：0°to?60℃
贮藏温度范围：-30°to?70℃
外型尺寸：483×245×52mm
3.4.2声音采集方案
高质量的精品课，是高质量的图像和高质量的声音相结合的产物。实际在用户观看精品课时，最关注的就是图像是否清晰，声音是否清晰。在录播系统的应用中，最终的产品就是录好的精品课件，声音如果不清晰，无法达到精品课在实际应用中的广泛传播。
目前教室声音的处理，分为教师与学生两部分。一般采用的是在教室的不同区域里，共布置了几支强指向性话筒或拾音器来采集老师与学生的声音，这样多支话筒就需要使用音频混音器，况且混音器能对多支话筒采集来的声音进行智能混音，多路智能采音也能自动调整音量、开闭话筒。实践证明，在不需要人员操作的情况下，能够出色的完成声音的拾取工作。
3.4.3灯光系统方案
灯光达到最佳效果要求为：色温准确、显色性高、低功耗、高亮度
教师布光区：
层次清楚、立体感强、光线柔和均匀面光部分采用36W×4的冷光源灯，使整个画面亮度充足、光照范围大，能充分保证教师在活动区域使用；
学生区域：
全部为顶光，由于多盏灯的交叉照射，学生面部光线柔和，均匀；
灯光控制部分根据灯光数量采用灯控箱控制，每组开关最多控制3个灯；
3.5课件实时录制系统
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。并且压缩率很高，能够实现动态的捕捉，自动生成文字索引等功能。
3.5.1系统功能
目前市场上出现了很多同类产品，产品以其卓越的性能以及完善的功能，市场占有率遥遥领先。课件实时录制系统具有以下明显的技术优势：
动态屏幕捕获
能够将计算机屏幕内容，包括鼠标运动轨迹、电子白板内容等完全录制下来。软件在录制屏幕内容时，具有两个特点：
只占用非常少的CPU资源，不影响其他程序的运行；
压缩率很高，占用磁盘空间小。
自动生成文字索引
系统能够根据教师的PPT文档、Word文档内容自动生成文字索引。文字索引给学生播放课件带来了很大的方便性。而一般同类软件，录制时不能自动生成文字索引，只能后期添加索引，这给教师带来了巨大的工作量。
全实时采集与编码
实时采集教师的图像与声音，并进行实时压缩。音视频部分采用MPEG4压缩算法
（ASF/WMV格式），在同等质量情况下，文件占用磁盘空间小；屏幕部分采用自主开发的压缩算法，具有图像质量清晰，压缩比高的特点，屏幕内容也可以保存为Flash 格式,一般，一个小时的课件仅仅需要60M磁盘空间。市场上很多同类产品，在课件发布之前，必须进行后期再压缩处理。
课件编辑
用P录制好课件后，可以对课件进行任意的剪切，删除无用的部分，而且视频与讲稿是同步剪切。也可以对多个课件进行拼接处理，实现添加片头、片尾等功能。
基于Web的课件点播
将录制好的课件发布到学校的网站后，学生用InternetExplorer浏览器即可点播课件，无需安装其他客户端软件。
图像与声音的监视功能
在录制课件之前以及录制课件的过程之中，都提供了图像以及声音的预览与监视功能，这样能够保证课件的录制效果，不会出现“静音课件”现象。市场上同类产品，大部分没有提供音频监视功能。
远程控制
录课教师不必进入教室即可远程控制录播机的操作和摄像机的镜头位置。
课件模式多样化
生成的课件既可以为三分屏模式，也可以为单画面电影模式，两种模式文件也可同时生成。
其中单画面电影模式中的画面包括教师讲解、教师板书、教师同步使用的计算机教学课件、教师与学生互动、学生回答、学生操作练习等画面，并且实现画中画模式。
课件文件格式
生成课件视频部分为ASF格式文件，屏幕部分为ASF或VGA格式，采用ASF格式的优点是点播时无需安装任何客户端软件和插件，采用VGA格式的优点是课件非常小，图像质量没有任何损失。
自动添加片头片尾
能够实现自动生成录像片的片头、片尾，单画面模式可以实现画中画模式，并且在视频的左上角可以添加文字或图形台标。
丰富的课件样式模板
录制完课件后，可以根据自己的喜好，选择课件的外观样式模板。
支持SCORM1.2国际标准
课件实时录制系统录制出来的课件，符合SCORM1.2国际标准，这个标准给客户带来的好处是：（1）可以与学习管理系统（LMS）进行无缝对接；（2）结合LMS系统，可以实现对学生学习进度进行跟踪与统计。
操作极为简单
对授课老师没有任何要求，授课老师不用改变以前的授课习惯；对电教老师来说，只需要点击鼠标三次即可生成课件；整个系统操作简单，非常适合应用于教育行业。3.5.2课件样式
3.5.3课件特点
视频音频播放区
在观看视频时，可以任意的调整视频的大小，视频采用MPEG4格式，能够最大化的降低网络带宽需求。
屏幕流播放区
播放教师计算机的屏幕内容，包括鼠标运动轨迹。
文字描述与索引区；
文字描述信息包括作者、主题、版权等；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。
讲稿缩略图区
在这个区域里，可以浏览任何一个幻灯片，也可以查看与每个幻灯片相关的视频音频信息，从而实现讲稿与视频的互动。
3.5.4特色功能
远程控制功能：在录制过程中，可以在录制端通过网络直接控制教师机的操作，在教师讲课过程中遇到的问题，能提供更方便的协助
完美的屏幕切换策略：针对教师授课过程中的使用计算机的习惯，翰博尔精心研究出了完美的屏幕切换策略，检测屏幕变化和鼠标、键盘的操作两种模式，能在最合适的时候切换到最需要的画面
多种模式课件同时生成：为满足不同教师的喜好，通过录制系统生成的课件能同时生成单画面模式，让教师不再为选择哪种模式而发愁。
3.6课堂实时直播系统
通过IP网络，例如局域网、互联网、卫星网，将课堂内容直播出去，课堂内容包括音频、视频以及计算机屏幕内容，接收端通过IE浏览器即可收看直播课堂内容。
3.6.1结构说明
直播服务器放在学校的网络中心或电信的数据中心，直播服务器上运行软件，直播服务器从录制服务器取得视频音频以及屏幕信息，并发送给用户，实现直播功能。
3.6.2功能特点
动态屏幕直播
能够将计算机屏幕内容，包括讲稿、Flash动画、鼠标运动轨迹、电子白板等内容流畅的直播到客户端
直播图像与语音
实时直播教师的图像与声音，并保持与屏幕的同步性，适合于多种网络环境下的直播，即使在极小的网络环境下也能收看直播。
基于Web的课堂直播
学生用InternetExplorer浏览器即可收看直播。
自动化程度高
服务器端自动化程度高，完成初始化后，无需其它操作，自动启动直播。客户端自动化，无需任何操作，通过服务器端直接控制客户端收看直播。
其他特点
直播延时<1秒，便于不同客户端收看直播时进行交流
一台直播服务器可以同时直播多个课堂教学情景
可以与学校现有的WebServer或学习管理系统进行无缝连接
用户自定义连接客户量，无最高限制
四.直播服务器
五.设备清单
六.装修方案
七.装修清单