1、 常态化教学录播系统解决方案常态化教学录播系统解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 1 页目 录1. 背景概述 .22. 系统定位 .23. 系统应用设计 .33.1. 系统整体设计框架 .33.2. 系统组成 .43.2.1. 高清录播一体机 .43.2.2. 视频图像采集设备（教育球机） .63.2.3. 声音采集设备 .73.2.4. 可视化教学系统平台 .73.3. 系统功能 .73.3.1. 课程计划编制与管理 .73.3.2. 课程导播与录制 .83.3.3. 课程直播与点播 .123.3.4. 课件上传与下载 .133.3.5. 教学互动与评价 .144. 系统特点与优势 .1
2、55. 系统配置 .16常态化教学录播系统解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 2 页1. 背景概述随着计算机多媒体技术、网络传输技术、视频图像采集及处理技术为代表的新技术的不断更新，推动了教学手段现代化的进程。基于网络的音视频录制点播成为学校多媒体教学应用的一项重要需求，国内许多有实力的学校逐渐尝试录播教室的建设，以此来实现对优质教学资源的录制及保存。但是，传统的录播教室建设成本投入较大，建设方案相对复杂，传统录 播教 室 的 建 设 ， 需 要 搭 建 视 频 服 务 器 、 视 频 编 码 器 、 混 音 器 、 功 放 等 众 多 设备 ,布 线 及 设 备 安 装 过 于 繁 琐
3、， 工 程 实 施 较 为 复 杂 。 同时，传统的录播系统操作相对复杂，一 般 都 由 授 课 教 师 亲 自 制 作 课 件 ， 要 求 授 课 教 师 掌 握 一 些 计算 机 、 摄 像 和 课 件 编 辑 等 专 业 技 术 ， 但 就 目 前 而 言 ， 许 多 学 校 师 资 力 量 比较 紧 张 ， 教 师 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 额 外 的 负 担 。海康威视从学校的实际需求出发，结合教师讲课的特点，充分考虑整体普及化建设成本，利用海康自身在图像采集、图像处理以及图像分析方面的优
4、势，推出了一套简单易用、经济实惠、高质量的常态化教学录播系统，该系统能轻松地将日常的授课场景（包含各类教学使用资源）录制为内容全面的视频课件，通过网络可面向学生提供课程直播与点播服务，以此实现远程教学，将教学资源最大共享化。2. 系统定位海 康 威 视 在 研 发 常 态 化 教 学 录 播 系 统 之 初 ， 即 对 系 统 有 了 明 确 精 准 的定 位 。 系 统 主 要 是 面 向 中 小 学 、 高 校 、 职 校 等 教 育 机 构 以 及 企 事 业 单 位 培训 中 心 等 ， 以 分 布 式 常 态 化 录 制 的 手 段 将 日 常 课 堂 教 学 录 制 成 内 容 全
5、 面 的 视频 课 件 。 追 求 常 态 化 、 易 普 及 、 兼 容 性 以 及 经 济 性 ， 相 比 专 业 的 精 品 录 播教 室 的 建 设 ， 成 本 更 低 ， 使 用 更 简 单 ， 施 工 更 方 便 ， 并 能 兼 容 利 旧 已 建 的教 室 视 音 频 监 控 资 源 ， 更 能 为 广 大 学 校 日 常 教 学 所 接 受 。 同 时 系 统 的 建 设还 将 充 分 考 虑 兼 顾 学 校 在 日 常 监 控 、 电 子 考 场 等 方 面 的 综 合 应 用 ， 通 过 共常态化教学录播系统解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 3 页享 设 备 及 软
6、件 平 台 ， 以 减 少 财 政 的 重 复 投 入 ， 降 低 建 设 成 本 。3. 系统应用设计3.1. 系统整体设计框架海康威视常态化教学录播系统主要由高清录播一体机、教育球机、音频采集设备及可视化教学系统平台软件构成。一般情况下，在一个标准的教室里，需要安装两个摄像机（教育球机：具备智能跟踪及智能放大缩放功能） ，分别对教师授课过程及学生听课过程进行视频图像采集。同时，在靠近讲台处还需要安装拾音设备，用于课堂教学的声音完整地进行采集。另外，在前端教室还需要安装一台高清录播一体机，该设备既支持图像及声音采集设备的接入，同时也支持各类教学资源（教学 ppt 等）的 VGA 信号接入，通
7、过对各类信号的整合，该设备可实现对课堂教学的全过程录制，生成高质量的教学视频课件，最后通过可视化教学系统平台将资源进行综合发布。图 1.系统整体设计架构常态化教学录播系统解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 4 页3.2. 系统组成海康威视常态化教学录播系统由硬件及软件两部分组成，其中硬件主要包含高清录播一体机、视频图像采集设备（教育球机） 、课堂教学音频采集（音响系统、吊麦、拾音器）及可视化教学系统平台构成。3.2.1. 高清录播一体机海康威视推出的高清录播一体机产品集成了各种先进的信息技术，同时结合了教育教学领域的实际情况和需求，集课件录制、声音合成于一体，可以轻松地满足常态化教学录播的
8、需求。图 2.设计理念图 3.DS-8104LHFH-E2 高清录播一体机实拍图常态化教学录播系统解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 5 页图 4.高清录播一体机开启界面产品主要特点： 该产品为分布式的教学录播量身定制，软硬件全部采用嵌入式构架，设备稳定，性能强劲，且超低功耗, 超低噪音； 设备美观，小巧（标准 1U 大小） ，大存储容量（支持 2 块 4T 的 SATA硬盘） ，接口丰富、功能专业； 节省客户投资，具有高兼容及高集成性。支持接入高清数字 HD-SDI 摄像机，兼容接入模拟摄像机；自带 VGA 和 HDMI 编码接口，节省 VGA 编码器（教学电脑的课件编码）成本；同时还自
9、带混音和回声消除功能，节省专用音频处理设备成本。 支持多种教学录播模式，包括电影模式、资源（多画面）模式、画中画模式等。 支持三码流：高清、标清、流畅，满足更多的网络情况和学习终端。 具有一键发布功能，可以将课件一键发布到资源 FTP 库。 可以结合课程表使用，根据课程表进行课件的自动录制，支持对课件的关键字搜索。 标准性和开放性：设备符合行业标准，采用标准 H.264 编码，具备完整开发接口，能够无缝的接入各方软件平台。常态化教学录播系统解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 6 页3.2.2. 视频图像采集设备（教育球机）考虑到教师课堂教学的需要，教师经常会在讲台上来回走动，并且经常会与学
10、生互动。海康威视推出了带智能跟踪的教育球机，该设备内嵌智能分析算法，当教师授课时有较大的位置挪动或者当学生有起立回答问题或答问结束坐下时，教育球机会自动检测分析，并对此作出智能跟踪及特写的动作。图 5.教育球机实拍图产品主要特点： 采用高性能传感器，图像清晰，最大分辨率可达 1920*1080，以保证录播文件的清晰度，增加教师与学生的体验感； 采用人脸检测和人体检测技术，教师无需佩戴任何辅助设备，也无需在座椅安装辅助设施，即可实现对教师与学生的精准跟踪定位，最大限度的保证常态化教学； 采用智能分析技术，设备内嵌了智能分析算法，实现对教师与学生的智能跟踪的同时还具备特写功能； 采用智能检测技术，
11、当学生回答问题时，能智能检测学生的起立与坐下动作，并实现对学生的智能跟踪； 安装方式灵活，除了支持传统的吊装、臂装和吸顶方式外，设备还支持桌面式摆放的方式，满足更多更广的场景应用； 除了满足教学录播应用以外，该球机还支持学校的日常安防与电子考场应用，可以无缝地接入校园安防平台与电子考场平台； 对于外界环境的自适应，该款教育球机会对对外界的环境如光线、声音、电磁等进行自动分析与自适应，可以保证最佳的图像采集效果。常态化教学录播系统解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 7 页3.2.3. 声音采集设备针对教师课堂教学声音的采集，如果教室内已安装了专业的功放系统，可以直接利用该套系统将采集的声音输
12、出并接入录播一体机。还可以额外增加课堂教学专用的拾音器、吊麦等设备，最大限度地保证课堂教学声音的高保真采集。3.2.4. 可视化教学系统平台可视化教学系统平台是由海康威视结合日常教学录播、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。图 6.可视化教学系统平台登陆界
13、面3.3. 系统功能3.3.1. 课程计划编制与管理系统支持对课程的计划进行编制与管理，管理员可以在后台自行编制课程常态化教学录播系统解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 8 页直播计划，并且可以将课程直播通告发布到资源展示界面，同时，管理员还可对课程进行统一管理，以保证系统的正常运行。图 7.课程计划编制与管理3.3.2. 课程导播与录制本系统支持自动导播和手动导播，方便配置和控制。支持电影模式、画中画、资源模式（多画面合成）等三种模式的课程导播与录制。支持根据课程表自动进行课件的录制，无需人工干预。录制的画面支持高清、标清、流畅三种码流，以应对不同的网络要求和学习终端。（1）. 电影模式录制主画面主要显示教师授课画面，但画面会根据教学场景关注点自动切换，教学课件（PPT）翻页时自动切换到 PPT 画面，停留一段时间后画面会自动跳转至教师画面，学生起立回答问题时自动定位聚焦并切换到学生画面，当学生答问结束后界面再次调回教师画面。常态化教学录播系统解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 9 页图 8.电影模式图 9.轮巡切换
