智能录播教室方案

“科技改变教育，教育正在进行着新的变革。以云计算、大数据、互联网+、人工智能等新一代移动通信技术为代表的新一轮信息技术革命，正在不断催生新技术、新产品、新业务，推动信息产业升级，改变信息化发展模式，更在不断的提升着国家的发展水平，科技兴教。”

一、项目背景

在教育部关于印发《教育部2017年工作要点》的通知中明确提出：全面实施《教育信息化"十三五"规划》，完善"三通两平台"建设与应用，基本实现各级各类学校互联网全覆盖。深入开展"一师一优课、一课一名师"活动。开展系统性精品在线开放课程公共课、核心课程群建设，认定一批国家级精品在线开放课程，继续做好职业教育专业教学资源库建设。推动数字教育资源公共服务体系建设与应用。

嵌入式一体化智能录播系统是集图像分析技术、流媒体传输技术、声音降噪技术，视频防抖技术、视频编码技术于一体的先进录播系统，实现了人工智能与自动控制的完美结合，是一款集成度很高的录播产品，简单易用。在一台录制主机上实现了自动跟踪、智能导播、课堂直播、课程录制等功能，产品稳定，技术先进，最大限度的满足用户需求，降低成本。

2011年3月13日，国家教育部印发了《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》简称规划，文章中指出了信息化教育发展的步骤以及实施方案，特别强调了以下关键点：

教育均衡化："缩小基础教育资源鸿沟"是"十年规划"提出的基础教育信息化首要任务。数字教育资源是在我国现阶段能够较快地推动优质资源均衡配置的现实选择，是帮助所有适龄儿童和青少年平等、有效、健康地使用信息技术的基础工程，也是贯彻国家课程标准，提高教育质量，培养学生自主学习、终身学习能力的有效手段。

教育信息化：教育信息化是教育现代化的核心特征，信息技术不仅仅能够为教育战略目标的落实提供高效率的工具，信息技术的普及和渗透，将改变重大教育战略实施的生态环境，对教育战略目标的落实提供变革性的思路和挑战。

资源共享化："人人可享有优质教育资源"既是教育信息化的关键环节，也应该是体现教育信息化成效的标志性成果。在内容上，教育资源的概念需要进一步拓展，不仅是数字化的内容，还要包括工具和平台，包括不断在使用中生成的内容和方法。

教育云化：以学生为中心，以学习为主导，给学生提供更好的受教育和学习的环境，引导和记录每个学生一个阶段的学习、成长过程。从小学到中学再到大学，学生年代是人生最为精彩的一部分，充满了变化，云则是把整个成长过程记录下来的最好手段，终端是会随着年龄增长在更换的，但是，学习过程却是可以记录的，每个学生可以把自己的学习过程、成长过程记录到云上。

二、方案设计

通过录播教室的摄、录、播、管四个环节满足教育信息化建设对于应用建设的需求，充分将网络建设和应用建设统一起来，彻底摆脱校园网络使用无应用可用的困扰；解决学校长期没有实用于自己的教学资源、学生课后无法温习本堂课的内容等问题。为保证老师的常态化教学和减少老师操作复杂性，本方案为全自动实时录播系统，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。

学校的核心是提高教学质量，提升学校知名度，勤力于培养人才，这是一个长期的工作。建立教学资源中心，将数年来优秀教师的教学内容保留下来，每个学科的每个优秀教师都拥有独立的课堂的录制内容，不仅满足学生可以随时的学习，也可以满足教师学习其他优秀教师的教学经验，不断提高自身的教学质量。更为重要的一点是，这样的工作坚持下去，经过几年的积累，学校就会拥有一个比较完全的教学资源数据库。多年的数据积累，必然可以提高学校的核心竞争力。因为，数据的积累和沉淀是任何学校提高自身竞争能力最根本的因素。

关于摄：本方案配备2台带自动跟踪系统的双目摄像机加1台6机位录播主机，实现网络媒体课件资源的制作和传输。

关于录：录制系统能实现三种信号的录制，即：音频、视频和计算机屏幕信号；所录制成的文件适合于网络传输；录制系统可以根据PPT和WORD自动生成索引；为了方便课件的使用，所录制的课件资源采用HTML、FLASH方式封装，通过浏览器即可以观看；采用网络的方式录制教师授课屏幕信号，计算机屏幕资源分辨率在1280×1024 以上(16:9,4:3自适应)，保证不失真，动态视频可以达到 30 帧/秒。

关于播：录制的课件具备有效的传播手段，可以利用校园网和互联的方式进行传播，通过浏览器即可观看。

关于管：提供课件发布工具，将录制的媒体课件资源发布在服务器上；课件服务可以有效管理众多的媒体课件资源；提供定制开发服务，建立网络媒体课件资源的学习网站。

三、系统组成

嵌入式一体化智能录播系统包括了音视频采集系统、自动跟踪系统、自动导播系统、课程录制系统、网络直播系统等，各个子系统协同工作，实现课件录制、直播、点播、摄像智能跟踪定位、智能导播等功能模块。一体化智能录播系统支持多路高清视频源同步录制，同时可以通过网络同步直播课件、提供学生课后学习、复习，而且为后期老师听课评课，提供了很好的课件资源。另外，通过资源管理平台，可以很好的解决教学以及管理中的时间、空间、课件长期安全保存以及网上点播、重复利用等实际问题。

四、系统特点

1、系统为并行架构，结构简洁，稳定可靠，数据传输速度快。

2、系统由一台录播主机完成录制、直播和跟踪、导播等录播教室功能。

3、支持图像分析自动跟踪，适用于不同的应用群体和异形教室。

4、支持高清（1080P、1080I、720P）视频采集；支持SDI/HDMI/VGA等国际标准接口。

5、支持手动导播、全自动导播，半自动导播三种模式，使得在不同应用场景下的镜头切换更饱满和丰富精彩。

6、支持校标插入、字幕显示、特技切换等导播特效。

7、支持电影模式、资源模式同时录制。

8、录制视频的分辨率、码流与直播视频的分辨率、码流相互独立，直播时可根据网络情况设置不同的直播分辨率、码流和显示比例（16：9或4：3）；如在录制1080P、1080I时，可设置720P高清网络直播或标清网络直播，直播显示分辨率可设置16：9或4：3。

9、录播主机具有网络直播和远程推送双功能，即在进行网络直播时可再推送一路音视频流至广域网服务器，用户可直接通过浏览器在校园网/城域网/广域网上进行接收观看，很好的兼顾了本校及校际间的直播，并满足了不同网络带宽用户的需求。

10、直播采用主流的FLV格式封装，压缩率高，低带宽占用，尤其适合互联网应用。

11、支持网页收看直播，客户端无需下载控件。

12、支持导播信号的VGA/HDMI输出，可扩展为互动式录播系统、同课异构教学研讨、校园闭路电视直播以及用户的其他应用。

13、支持录播主机自带IE导播平台，方便用户在PC电脑、平板上导播和配置参数。

14、支持录播主机自带点播功能，最大支持5个人同时点播主机录像。

15、常态化教学，老师和学生都不需佩戴和操作任何设备。

16、支持远程FTP下载录像，方便用户不需要进入现场就能导出和拷贝录播主机内录像文件。

17、支持FTP上传录像，相应菜单中填入FTP上传用户名、密码和地址，录像停止后自动上传录像到FTP服务器。

18、支持网络发送命令码和接受命令码，跟踪主机或其他设备可不用接录播接口，方便快速部署和调测。

19、支持TS组播推流，在局域网内支持更多用户观看直播。