錄播系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

如上圖所示，單臺(tái)設(shè)備即可完成錄制、直播、導(dǎo)播、互動(dòng)教學(xué)等功能。錄播主機(jī)支持2-4路高清視頻信號(hào)、1路高清HDMI信號(hào)的采集和處理。麥克風(fēng)/拾音器等音頻直接連接錄播主機(jī)進(jìn)行音視頻同步錄制。所有視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)經(jīng)由錄播主機(jī)內(nèi)嵌的智能自動(dòng)切換、導(dǎo)播系統(tǒng)進(jìn)行圖像分割及拼接處理、高清錄制、直播、點(diǎn)播、互動(dòng)等模塊進(jìn)行教學(xué)過(guò)程錄播，形成常態(tài)課堂的數(shù)字教學(xué)內(nèi)容資源。

錄播教室布局示意圖

部署說(shuō)明

根據(jù)上述圖示可得知，在保證建設(shè)成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)用戶的需求。

即：在教師授課的同時(shí)對(duì)教室內(nèi)課堂所發(fā)生的場(chǎng)景做全程錄像，全面反映教師教學(xué)與學(xué)生情景調(diào)動(dòng)及教學(xué)過(guò)程中教師使用的任何課件及板書(shū)內(nèi)容等場(chǎng)景元素，這種方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)教師、學(xué)生及全景視頻信號(hào)進(jìn)行采集，同時(shí)滿足分教室和網(wǎng)絡(luò)上用戶以流媒體的方式在網(wǎng)絡(luò)中觀看直播課堂并能存儲(chǔ)在服務(wù)器上供課后點(diǎn)播，進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。

常態(tài)化錄播系統(tǒng)由錄播云平臺(tái)、錄播一體機(jī)、教師攝像機(jī)和學(xué)生攝像機(jī)、高質(zhì)量麥克風(fēng)組成。

（1）錄播云平臺(tái)：錄播云平臺(tái)可基于區(qū)級(jí)和校級(jí)進(jìn)行應(yīng)用部署，主要包括錄播資源應(yīng)用和錄播設(shè)備集控管理兩大部分，覆蓋了從資源獲取到應(yīng)用整個(gè)環(huán)節(jié)，高效的將信息進(jìn)行整合，極大的滿足了錄播資源使用者和管理者的應(yīng)用需求。

（2）錄播一體機(jī)：錄播一體機(jī)是優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源生成的核心設(shè)備，它包含智能切換、多機(jī)位采集編碼、支持淡入淡出及畫(huà)中畫(huà)等多種轉(zhuǎn)場(chǎng)texiao。同時(shí)，錄播一體機(jī)還能提供遠(yuǎn)程互動(dòng)課堂、遠(yuǎn)程直播。真正為不同區(qū)域之間的教學(xué)資源均衡提供常態(tài)化應(yīng)用的技術(shù)手段。

（3）音頻系統(tǒng)部分：主機(jī)已對(duì)外接音頻信息做優(yōu)化降噪DSP處理和采集；無(wú)需其它設(shè)備即可支持吊麥與教師領(lǐng)夾話筒進(jìn)行聲音采集。

（4）視頻采集系統(tǒng)部分：由兩支攝像機(jī)組成，教師拍攝攝像機(jī)安裝于教師正對(duì)面，可拍攝教師畫(huà)面；學(xué)生攝像機(jī)安裝于教室前方用于拍攝學(xué)生畫(huà)面。

部署說(shuō)明

根據(jù)上述圖示可得知，在保證建設(shè)成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)用戶的需求；

即：在互動(dòng)課堂遠(yuǎn)程聽(tīng)課的同時(shí)可與主講教室遠(yuǎn)程進(jìn)行提問(wèn)、回答問(wèn)題并進(jìn)行課題討論。

互動(dòng)系統(tǒng)由互動(dòng)終端、互動(dòng)攝像機(jī)、拾音器組成。

2.3錄播系統(tǒng)功能

單流單畫(huà)面直播/點(diǎn)播

單流單畫(huà)面直播/點(diǎn)播是指從現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的多個(gè)視頻流中選取一個(gè)視頻流作為直播場(chǎng)景，在直播/點(diǎn)播過(guò)程中，采用自動(dòng)也可以是手動(dòng)的方式來(lái)控制導(dǎo)播，用戶在直播過(guò)程中可以通過(guò)瀏覽器、視頻播放軟件或手機(jī)掃描等方式進(jìn)行觀看直播。這種單流單畫(huà)面的視頻畫(huà)面組織方式，也就是俗稱(chēng)的電影模式。

單流多畫(huà)面直播/點(diǎn)播

單流多畫(huà)面直播/點(diǎn)播方式,也可稱(chēng)為畫(huà)外畫(huà)的方式，對(duì)多個(gè)視頻流的畫(huà)面進(jìn)行分割與合并，形成單窗口多畫(huà)面視頻流，在單一的視頻窗口中，可以同時(shí)顯示包括主講教師、學(xué)生及授課電腦屏幕，采用自動(dòng)也可以是手動(dòng)的方式來(lái)控制導(dǎo)播，用戶在直播過(guò)程中可以通過(guò)瀏覽器、視頻播放軟件、手機(jī)等進(jìn)行直播/點(diǎn)播場(chǎng)景，用戶在播放直播/點(diǎn)播場(chǎng)景的時(shí)候看到的是多個(gè)攝像頭組合拍攝的影像畫(huà)面。

智能導(dǎo)播

智能導(dǎo)播功能主要用于課程錄制過(guò)程中多個(gè)場(chǎng)景及多路視頻信號(hào)源、視/音頻文件和計(jì)算機(jī)畫(huà)面之間的自動(dòng)切換，配合教學(xué)課堂錄播系統(tǒng)使用，有效實(shí)現(xiàn)帶texiao功能的智能導(dǎo)播。

智能導(dǎo)播功能實(shí)現(xiàn)了教學(xué)課程錄播過(guò)程中，教師授課、教師板書(shū)、交流互動(dòng)、課件、計(jì)算機(jī)畫(huà)面等多個(gè)教學(xué)場(chǎng)景與教學(xué)課件之間自動(dòng)調(diào)度和切換。調(diào)度與切換完全以實(shí)際教學(xué)為基準(zhǔn)，總是能在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻將畫(huà)面切換到需要的場(chǎng)景，智能化與人性化的完美結(jié)合，更加貼近人工導(dǎo)播，達(dá)到“專(zhuān)業(yè)級(jí)影像制作”效果。

系統(tǒng)共采用2臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行拍攝及圖像智能識(shí)別切換。其中一臺(tái)負(fù)責(zé)教師畫(huà)面的拍攝，第二臺(tái)學(xué)生攝像機(jī)用于學(xué)生畫(huà)面的拍攝。導(dǎo)播策略可靈活設(shè)置并保存，可按策略定義老師、學(xué)生、VGA為主副畫(huà)面，并對(duì)主副畫(huà)面進(jìn)行自動(dòng)切換。

導(dǎo)播模塊有以下特點(diǎn)：

l 無(wú)需外置專(zhuān)用硬件，軟件模塊嵌入錄播主機(jī)中；

l 畫(huà)面自動(dòng)切換算法，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)導(dǎo)播；

 本地導(dǎo)播功能是一套基于錄播系統(tǒng)軟件的配套功能，用于操作錄播機(jī)的錄像、直播、切換、攝像機(jī)控制等。錄播主機(jī)開(kāi)機(jī)后需在HDMI-OUT2口接入顯示器可顯示下圖的登錄操作界面(接入鼠標(biāo)/鍵盤(pán)可操作).

1.本地導(dǎo)播界面登錄

賬號(hào):

admin

密碼:

admin

記住密碼:

勾選后下次登錄時(shí)不用再輸入密碼

雙師課堂:(非互動(dòng)機(jī)型無(wú)此選項(xiàng))

勾選后可直接登錄互動(dòng)功能界面,

不勾選則進(jìn)入錄播功能界面,在錄播功能界面上也同樣能進(jìn)入互動(dòng)界面

錄播系統(tǒng)組成

錄播教室涵蓋了圖像系統(tǒng)、聲音系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、教室環(huán)境系統(tǒng)等，常態(tài)化錄播教室推薦組成方案如下：由一臺(tái)錄播一體機(jī)作為核心設(shè)備；

方案：1臺(tái)15.6寸壁掛錄播一體機(jī)+ 2臺(tái)4K云鏡雙畫(huà)面輸出攝像機(jī)+2支高靈敏度、低噪聲拾音器+控制面板組成；

錄播系統(tǒng)特點(diǎn)

常態(tài)錄播系統(tǒng)具有功能實(shí)用、運(yùn)行穩(wěn)定、部署簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。集網(wǎng)絡(luò)集中管理、平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)基于云構(gòu)建設(shè)計(jì)，支持電腦、平板、手機(jī)等多種應(yīng)用接入方式。實(shí)現(xiàn)錄播互動(dòng)系統(tǒng)的低成本建設(shè)、低成本維護(hù)、高應(yīng)用價(jià)值、促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源均衡，促進(jìn)社會(huì)公平的目標(biāo)。具體表現(xiàn)如下：

（1）嵌入式一體設(shè)計(jì)、采用高性能低功耗處理器，集音視頻采集、編碼、錄制存儲(chǔ)、自動(dòng)導(dǎo)播、直播、點(diǎn)播、基本非線性編輯于一體的高度集成系統(tǒng)設(shè)備，即可以基于平臺(tái)應(yīng)用，也可以單獨(dú)使用。主機(jī)可壁掛設(shè)計(jì)，也可采用通用機(jī)架式設(shè)計(jì)。

（2）視頻采用H.264High Profile編碼，音頻為AAC編碼，錄制流媒體格式為標(biāo)準(zhǔn)的MP4,符合國(guó)家精品課程規(guī)范。

（3）本機(jī)顯示導(dǎo)播界面，通過(guò)HDMI接口，接入顯示器，即可顯示導(dǎo)播本地操作界面。

（4）內(nèi)嵌網(wǎng)頁(yè)管理頁(yè)面，可通過(guò)WEB快速管理和調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)。

（5）直接對(duì)高質(zhì)量的數(shù)字視頻進(jìn)行處理，無(wú)需二次編碼，保證圖像質(zhì)量。

（6）支持多種轉(zhuǎn)場(chǎng)特技，如無(wú)縫切換、淡入淡出、百葉窗、推拉幕等等。

（7）電影畫(huà)面支持多種布局模式如單畫(huà)面、畫(huà)中畫(huà)、雙屏互動(dòng)、全景等多種方式。

（8）自帶基本的音視頻非線性編輯功能，支持音視頻片段截取、合并；片頭片尾添加，背景音樂(lè)添加等。

（9）畫(huà)面自動(dòng)切換算法，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)導(dǎo)播。

（10）支持臺(tái)標(biāo)、?；誏OGO、文本字幕、片頭片尾、課程信息的插入錄制。

（11）授課電腦的HDMI輸入信號(hào)都通過(guò)HDMI接口進(jìn)行輸入，真正方便用戶使用、簡(jiǎn)化部署、實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能。

（12）無(wú)風(fēng)扇靜音設(shè)計(jì)，不會(huì)對(duì)正常的教學(xué)過(guò)程產(chǎn)生干擾。

（13）VGA畫(huà)面變化自動(dòng)檢測(cè)：錄播主機(jī)內(nèi)部集成HDMI畫(huà)面變更識(shí)別算法，無(wú)需在授課電腦上安裝任何檢測(cè)軟件，就能識(shí)別教師的授課行為，并主動(dòng)將授課電腦畫(huà)面切換到導(dǎo)播畫(huà)面。

（14）內(nèi)置音頻處理電路，可直接支持2只48V麥克風(fēng)，支持降噪等音頻處理。

（15）切換texiao：錄播主機(jī)內(nèi)置多種視頻texiao處理算法，支持視頻疊畫(huà)、直切、百葉窗、推拉、雙畫(huà)面、多畫(huà)面等多種視頻特技效果。

（16）內(nèi)置多種直播服務(wù)器：錄播主機(jī)內(nèi)置多種直播服務(wù)器支持RTMP\ RTSP\ HLS\UDP.支持直播客戶端的拉流，也支持往外部其他直播服務(wù)器推流。

（17）支持RTMP客戶端：錄播軟件集成了RTMP客戶端，用戶登入錄播軟件客戶端軟件，就能直接查看到錄播機(jī)直播畫(huà)面，使用非常簡(jiǎn)單便利，無(wú)需客戶安裝直播客戶端軟件。

（18）內(nèi)置微媒體發(fā)布功能，能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將錄播畫(huà)面實(shí)時(shí)推送到所有指定分組的顯示接收端。支持對(duì)推送對(duì)象進(jìn)行分組，如全校、初一年級(jí)、初二年級(jí)等，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性定向推送。

（19）云聚合應(yīng)用技術(shù)：基于云架構(gòu)設(shè)計(jì)的視頻服務(wù)聚合技術(shù)，考慮到學(xué)校日后錄播設(shè)備的持續(xù)投入，能通過(guò)一套應(yīng)用平臺(tái)將分散在各個(gè)教室的錄播設(shè)備提供的所有服務(wù)進(jìn)行聚合，用戶可通過(guò)三大平臺(tái)（WINDOWS、IOS、Android）進(jìn)行訪問(wèn)。

（20）S-T分析技術(shù)：能夠根據(jù)直播課堂實(shí)況，自動(dòng)分析本節(jié)課的課堂行為，教師、學(xué)生、及互動(dòng)行為占比并自動(dòng)畫(huà)出行為曲線；根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)分析本節(jié)課的課堂類(lèi)型，給教師學(xué)習(xí)反思提供參考。

（21）大規(guī)模直播技術(shù)：采用P2P和CDN結(jié)合的技術(shù)來(lái)滿足區(qū)域、學(xué)校舉行大量視頻公開(kāi)課或者其它視頻直播活動(dòng)，云平臺(tái)為學(xué)校提供大規(guī)模視頻直播功能，類(lèi)似于門(mén)戶網(wǎng)站直播，無(wú)需登錄、預(yù)約即可觀看正在進(jìn)行的直播課。單個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器可支持不少于1000路的直播；直播過(guò)程時(shí)提供實(shí)時(shí)在線文字和語(yǔ)音評(píng)論功能；提供二維碼掃描功能，通過(guò)掃描二維碼可參與直播觀看。

（22）網(wǎng)絡(luò)適用能力強(qiáng)：本互動(dòng)云服務(wù)系統(tǒng)不依賴于專(zhuān)線接入和專(zhuān)線骨干網(wǎng)傳輸，完全基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)。不僅支持國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還支持全球互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，能夠跨越私有網(wǎng)絡(luò)與公共網(wǎng)絡(luò)。采用超強(qiáng)糾錯(cuò)技術(shù)，非常適合在普通的寬帶互聯(lián)網(wǎng)上傳輸高清、流暢、低延時(shí)音視頻流。

（23）高效網(wǎng)絡(luò)云路由：將多路互動(dòng)終端的上行碼流在云端通過(guò)直播路由智能匯集中轉(zhuǎn)分發(fā)，具有超強(qiáng)QOS服務(wù)保障能力且對(duì)服務(wù)器硬件性能要求低。

（24）網(wǎng)絡(luò)安全性高：私有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，數(shù)據(jù)不通過(guò)第三方中轉(zhuǎn)，并且端到端視頻采用加AES密傳輸、云端透?jìng)鳎ＷC網(wǎng)絡(luò)通信安全可靠。

（25）支持多種互動(dòng)云服務(wù)部署方式

公有云方式：開(kāi)機(jī)即可使用無(wú)需關(guān)心后臺(tái)云服務(wù)器的安裝、運(yùn)行維護(hù)，非常適合跨校、跨地區(qū)教學(xué)機(jī)構(gòu)間的互動(dòng)課堂應(yīng)用。

私有云方式：需要構(gòu)建用戶自己的后臺(tái)云服務(wù)器來(lái)服務(wù)于私有網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ芯W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的互動(dòng)課堂交流，適合于擁有專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的教學(xué)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的課堂互動(dòng)。

公有云與私有云結(jié)合的方式：適合公有云應(yīng)用與私有云應(yīng)用都比較多的用戶。