設計思想
針對項目需求，我們將重點對各教室和中心平臺進行建設。針對學校教室的應用需求，我們進行相應的部署。通過高清錄播主機，實現視頻信息和音頻信息的接入管理、畫面合成以及遠程互動；通過選用大容量、高性能的中心管理平臺設備，滿足各網絡前端的接入、設備管理、音視頻流分發和存儲要求；通過平臺管理系統滿足不同用戶群的在線交流學習以及日常管理，并依托已建的IP網絡實現對音視頻資源的傳輸、管理、存儲。
系統結構圖
圖示:系統應用圖
如上圖所示，本系統是依托于IP網絡構建的全數字化、網絡化、智能化的綜合智能化教室系統。
教室設計
錄播教室由智慧錄播系統、高清攝像機、全向拾音話筒、導播控制臺、導播控制鍵盤、裝修等多個部分組成，其中：智慧錄播系統由高清錄播主機完成；攝像部分：老師攝像機（包括板書特寫跟蹤）、學生攝像機組成；跟蹤定位由兩臺定位攝像機完成圖像的采集分析；聲音采集由2只吊頂麥克完成；聲音功放由兩只有源電教會議音箱完成。管理控制部分由導播控制平臺、導播控制鍵盤組成。
錄播教室效果圖
功能介紹
整套系統以教室為建設基礎，采用分布式部署，集中化管理的建設理念，充分滿足在常態化教學環境下的日常錄播應用。同時系統支持多角色參與分配，利用統一的前端設備，實現校園監控、電子化考場、教學設備管理等豐富的業務應用。整套系統包括綜合錄播教學錄播、高清全自動錄播、日常安保與電子巡考、教學設備控制管理、教學資源平臺管理五大系統功能。
圖像識別跟蹤系統
HAIMINGWEI圖像識別跟蹤系統是一款智能化的自動跟蹤系統。它采用Ncast創新的圖像分析處理技術，通過不同的策略定義，實現多區域、多策略化自動跟蹤。
HAIMINGWEI圖像識別跟蹤系統內嵌在錄播主機中，無需額外的跟蹤主機硬件以及軟件，即可實現高清全自動圖像識別跟蹤。
HAIMINGWEI圖像識別跟蹤系統采用特有的目標外形特征檢測方法，被跟蹤者無需佩戴任何輔助設備，便可對目標進行鎖定跟蹤，使攝像機畫面以鎖定的目標為中心，并控制攝像機進行相應策略的縮放。系統支持多種自定義策略，支持多級特寫模式，適應性強，不受強光、聲音、電磁等環境影響。
HAIMINGWEI圖像識別跟蹤系統支持創新的“寬動態畫面防抖技術”，可對教師在某個自定義的數值范圍內的移動進行忽略，保持攝像機不動，以保證畫面的流暢及穩定，避免出現畫面跳動、晃眼等現象。
教師圖像識別跟蹤模塊：可以把講臺及教室劃分為三種跟蹤區域：VIP區域、普通區域及忽略區域。并可自定義各區域的跟蹤策略，如：鏡頭縮放倍數、攝像頭最高拍攝區域及最低拍攝區域，跟蹤速度等。Ncast靈動圖像識別跟蹤系統支持三種跟蹤模式：單目標跟蹤/多目標跟蹤/固定坐標跟蹤。不同的區域可設置不同的跟蹤模式。
教師圖像識別跟蹤模塊還支持教師跟蹤全自動縮放模式，教師在講臺區域快速走動時，系統會自動以全進行拍攝，當教師停止走動或板書時，攝像機會自動以特寫方式進行拍攝。當學生走上講臺與教師進行互動時，攝像機會自動縮放鏡頭，把學生與教師的圖像都能拍攝下來。系統可通過網絡對攝像跟蹤速度與特寫畫面的鏡頭倍數進行自定義設置。
教師圖像識別跟蹤模塊只需配備一臺云臺攝像機即可實現面向教師的全景、中景及板書特寫功能；
學生圖像識別跟蹤模塊在標準教室內可實現純圖像識別跟蹤效果，學生無須使用紅外手持麥克風或無線發射按鈕等輔助設備，只需站立起來即可實現圖像識別跟蹤。當單個學生起立時，攝像機會以特寫方式進行拍攝，當兩個以上學生起立時，攝像機會自動縮放到全景拍攝角度，使兩個學生都能進入拍攝的畫面。
自動導播系統
A、教師站在講臺上講課時，系統自動切換教師攝像機的特寫視頻信號為主畫面；
B、教師在講臺上快速移動時，系統會自動切換成教師全景畫面，保證教師不走出拍攝范圍；
C、教師走下講臺到學生區域與學生互動時，系統仍以教師攝像機畫面作為主畫面，但此時的攝像機畫面變成預設定的全景畫面。
D、當教師在講臺上，學生站立起來回答問題，則切換學生特寫攝像機畫面作主畫面。
E、當學生站立起來回答問題時，系統先切換學生全景為主畫面，學生特寫攝像機跟蹤到位后，再從學生全景切換為學生特寫畫面。
F、教師操作電腦時，則切換計算機畫面作主畫面。
注：管理員可實時通過網絡導播平臺對跟蹤系統及導播系統進行自動/手動的模式切換，并采用手動圖像點擊跟蹤或手動畫面切換的方式進行系統操作。
系統特色
智能圖像識別處理技術，被跟蹤者無需佩戴任何輔助設備；
創新的寬動態畫畫防抖技術，畫面更流暢；
采用特有的目標外形特征檢測方法，識別精度高；
適應性強，不受強光、聲音、電磁等環境影響；
支持多目標跟蹤、單目標跟蹤及固定區域跟蹤三種跟蹤模式；
自動識別目標位置、實時控制攝像頭精確定位，可根據目標運動速度動態調整云臺轉速；
多種自定義策略，支持多級特寫模式；
系統可支持教師走動時以全景方式拍攝，當教師停下來時以特寫方式拍攝的功能；
當單個學生起立時，攝像機會以特寫方式進行拍攝；
系統設定多重的忽略區域，如：工作人員區域、教室大門出入口等等；
支持配合SONY、IHAIBI全系列等多種品牌攝像機實現自動跟蹤；
遠程式網絡導播系統
HAIMINGWEI遠程式網絡導播系統采用觸控式一體機結構，集成嵌入式操作系統，可配合標清及高清系列錄播一體機，輕松實現各個畫面的網絡人工導播功能。
遠程式網絡導播系統集成了 “遠程式點擊跟蹤模塊”、“人工網絡導播模塊”。
HAIMINGWEI遠程式網絡導播系統可以輕松選擇攝像機的控制模式：自動圖像識別跟蹤模式及遠程式點擊跟蹤模式。演講者及管理員可通過該系統，輕松對顯示畫面中聽眾或者發言者進行點擊跟蹤操作。操作者只需對畫面中圖像點擊一下，攝像機云臺便會進行自動的云臺移動，以點擊的位置為中心進行畫面拍攝。
HAIMINGWEI遠程式網絡導播系統還可以實現課程錄制過程中多個場景的多路視頻信號源、視/音頻文件和計算機畫面之間的自動切換，有效實現智能導播化錄制。
課堂講解、白板板書、現場答問、交流互動、課堂文件、實物展示、計算機畫面等多個場景與教學展示文件之間自動調度和切換，無需任何附加設備或人為操作，自動識別各場景活動變化內容，自動切換到教育活動核心部分
HAIMINGWEI單流單畫面錄播方式及單流多畫面錄播方式可實現全自動的導播方式，采用人性化的策略設計，可在教師、學生或主講人電腦屏幕中進行全自動的畫面切換。
如：
A.教師在臺上講解演說時，系統自動切換教師攝像機視頻信號為主畫面；
B.教師在講臺上走動時，系統自動切換為教師全景主畫面；
C.學生站立起來時回答問題時，系統自動切換學生攝像機視頻信號為主畫面；
D.教師操作電腦時，系統自動切換電腦VGA信號為主畫面；
集成視頻會議及同步教學系統
視頻會議：錄播主機集成專業視頻會議系統功能，可直接通過錄播主機召開三個會場遠程視頻會議，包括視頻廣播、語音廣播、文檔共享等功能。
同步交互式教學：錄播主機集成專業同步交互式教學功能，可直接通過錄播主機進行三個教室遠程交互式同步教學，包括教師音視頻廣播、桌面共享、舉手提問等功能。
豐富的畫面風格
單畫面模式
系統支持高清的單畫面錄制，在單畫面錄制模式下，系統提供自動或手動的導播設置。在自動錄播模式下，系統根據輸入信號的開關量變化實現錄制畫面的智能切換。例如，系統正在以教師為中心錄制教學畫面，當教師切換PPT時，畫面將自動切換到PPT，當PPT在一段時間沒有變化后，畫面將自動切換回教師教學的場景。在手動模式下，用戶可根據教學進展手動切換錄制的畫面。
多畫面模式
系統支持多畫面的同步錄制，用戶可以根據自己的喜好設定畫面的顯示風格，系統默認一大三小的畫面模式。在錄制的過程中系統可根據接入信號的開關量變化切換主畫面的顯示內容。例如，此時主畫面顯示的是教師教學的畫面，當教師切換PPT時，主畫面會自動切換到PPT的內容，PPT的顯示內容在一段時間沒有變化后，主畫面將再次切換到教師畫面。
畫中畫模式
系統支持畫中畫的同步錄制，浮動小窗口的位置和大小可以根據用戶需要調整，系統根據接入信號的開關量變化切換大小畫面的顯示內容，用戶可以設定大小畫面的首選輸入信號。例如，可設置默認主畫面顯示教師畫面，當教師切換PPT時，主畫面切換到PPT的內容，PPT的顯示內容在一段時間沒有變化后，主畫面將再次切換到教師畫面。
自定義畫面模式
系統支持自定義畫面模式。用戶可根據課程的實際需要自定義畫面風格，包括畫面顯示數量，各個畫面的位置及大小等等，通過自定義，滿足更多的學校要求，貼近實際課堂需求。
便捷的一鍵錄制
通過配置的可視的控制面板，上課教師只需簡單操作即可完成整堂課程的錄制。同時在錄制過程中，也可以通過控制面板實時察看播出畫面，并對畫面進行手動切換和干預。通過控制面板為教師手動錄制提供便捷。
實時的教學課件關聯
錄制生成的視頻自動上傳至平臺后，可關聯平臺上相應的教學文檔及課件PPT，供后期點播使用。
錄播主機的高度集成化、低功耗
錄播主機集成了視頻矩陣、音頻矩陣、編碼器、中控模塊等，所有的音視頻、電腦、中控等設備都可以接入錄播主機
主要設備介紹
系列主機采用純嵌入式系統架構，具備4K畫質，四方互動交互、多路資源同步預覽和錄制。集雙導播觸控管理、實時存儲、直播、點播、回放、編輯、下載于一體化的行業專用錄播主機。
常態化錄播主機
內置導播軟件
硬件主要特性
1.高清畫質：高清視頻輸入，輸出，編碼，解碼，錄制。
2.視頻處理：4路物理視頻源和4路網絡視頻源輸入，2路視頻輸出，HDMI具備4K畫質。
3.音頻處理：支持AEC、ANS、混音等功能。
4.可編程中控：開放的可編程中控，支持RS232/485/USB/TCP/UDP等多種接口。
5.高清錄播：多任務錄制/直播/點播/回放/下載/特效切換/自選擇存儲空間。
6.互動終端：支持RTSP/RTMP /H.323/SIP等多協議混合遠程交互模式。
7.MCU管理：單機4點MCU會議,無縫對接主流第三方MCU或終端。
8.編解算法：H.265/H.264視頻壓縮算法，AAC/G.711音頻壓縮算法。
9.流媒體協議：支持TCP/UDP/RTSP/RTP/ RTMP/ONVIF/H.323/SIP/ HTTP協議。
10.設備管理：B/S，C/S，GUI觸控等多種可視化導控管理。
內置錄播軟件主要特性
1、 嵌入式錄播管理軟件須安裝于主機內，須基于B/S及本機HDMI/VGA視頻輸出GUI雙管理操作界面架構，B/S兼容IE等瀏覽器。
2、 系統集視頻監視，視頻切換、云臺控制，音頻調整，直播/錄制、暫停等控制，字幕、LOGO校徽、直播監視、導播，點播，系統設置等功能
3、 視頻預覽顯示：GUI上7路高清視頻的實時預覽顯示，可以SDI/HDMI/網絡遠程混合同時輸入；
4、 錄制方式支持人工導播切換控制或與自動跟蹤系統無縫組合，實現全自動錄制；支持提前預約錄制，在錄制過程中可調節結束時間。
5、 實時顯示錄制信息，要求必須包括錄制時長、視頻分辨率、幀率及主機IP等信息；并要求能夠實時顯示硬盤容量；
6、 實現至少6路通道的攝像頭實時預監功能；云臺控制界面：
7、 錄制模式支持電影模式、電影加資源模式兩種。電影模式和資源模式可同時工作。錄制電影加資源模式時，資源模式在后臺工作。
8、 導播方式支持手動、半自動、全自動模式，三種模式可以任意切換；
9、 手動導播模式支持視頻預覽、直播輸出監視、視頻切換、音頻調整、錄制模式切換等功能；支持手動云臺PTZ控制，老師視頻和學生視頻均支持多個預置位設置。
10、 資源模式界面、電影模式界面統一；在菜單里勾選需要錄制資源的通道，一鍵開啟電影+資源模式錄像就能同時錄制PGM和資源錄像。
11、 錄播主機自帶點播功能，最大支持不少于10點同時點播主機錄像。
12、 支持課程信息、字幕、片頭、片尾信息等功能，支持手動和自動字幕機發布字幕，以增強課件感染力。
13、 支持多種切換特效，覆蓋、淡進淡出等主流切換特效。
14、 支持遠程FTP上傳/下載錄像，方便用戶不需要進入現場就能導出和拷貝錄播主機內錄像文件。
15、 支持TS組播推流，在局域網內支持更多用戶觀看直播。
16、 要求錄制文件音視頻同步，滿足第三方編輯軟件的正常應用。
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