网络教学实时全自动高清录播系统项目解决方案广州市奥威亚电子科技有限公司2012-09-13目录一、项目背景 (3)二、需求分析 (3)三、实现目标 (4)四、遵循的标准与规范 (4)五、系统整体规划 (6)六、AVA全自动录播教学系统功能介绍 (7)6、1、系统优势 (7)6、2、功能特点 (9)6、2、1、导播平台 (9)6、2、2、视频切换功能 (10)6、2、3、云台控制功能 (10)6、2、4、实时直播 (11)6、2、5、同步录制 (11)6、2、6、在线点播 (12)6、2、7、远程管理 (12)6、2、8、后期编辑 (12)6、2、9、控制面板 (12)6、2、10、播放软件 (13)6、3、图像识别跟踪系统 (14)6、3、1图像识别智能跟踪简介 (14)6、3、2图像跟踪技术原理 (16)6、3、3图像跟踪系统特点 (17)6、3、4教师智能跟踪摄像 (19)6、3、5学生场景高速定位摄像 (20)6、4数字音频处理系统 (22)6、4、1音频处理概述 (22)6、4、2音频处理连接图 (23)6、4、3数字音频矩阵 (23)6、4、4数字音频处理 (23)6、4、5自动回声消除 (24)6、4、6声反馈啸叫消除 (24)6、4、7自动增益控制 (24)七、AVA教育视频资源管理平台系统 (25)7、1、系统概述 (25)7、2系统架构 (26)7、3系统功能应用 (27)7、3、1系统管理模块 (27)7、3、2资源管理模块 (28)7、3、3多级平台部署 (28)7、3、4资源分类管理 (29)7、3、5虚拟切片检索 (30)7、3、6立体资源点播 (30)7、3、7教研互动、在线辅导(高校版、普教版非标配) (31)7、3、8在线课堂点评(教学点评)(高校版、普教版非标配) (32)7、3、9教学课堂发布功能(直播、点播) (33)7、3、10名师大讲堂 (33)7、3、11视频公开课模块 (34)7、4重点应用效果说明 (34)7、4、1在线课堂点评应用效果(高校版、普教版非标配) (34)7、4、2教研互动、在线辅导互动功能(高校版、普教版非标配) (36)7、4、3系统部署的意义 (36)7、4、4系统应用范围 (38)7、5在线辅导室部署模式 (39)7、5、1桌面式终端部署 (39)7、5、2服务器平台部署 (40)7、5、3在线辅导室 (41)九、主要设备的功能及性能描述 (41)9、1、AVA PROPRE 8HD 录播系统主机介绍 (41)10、2、音视频采集配套设备 (45)10、2、1、AVA HD-100S高清摄像机 (45)10、2、2、AVA AT-680 专业拾音话筒 (47)10、2、3 AVA IAM-1208数字音频处理器 (48)10、3、图像识别定位设备 (51)10、3、1 AVA ITS 1000图像跟踪系统 (51)10、3、2 AVA CAMPUS-II-MF多媒体中央控制系统 (53)一、项目背景为解决学校的优质教学资源整合,推进基于课程的互动教学、课程内容建设,通过建设网络教学实时录播系统,完善课程建设过程性评估与教学质量监督管理、精品课程评估,从而减轻教师课程建设强度,加强互动交流,倡导自主学习,培养创新型人才。
随着各个社会机构对工作效率与工作质量要求在不断提高,网路教学实时录播系统已成为现代化教育视频建设的重要组成部分。
学校录播系统建设中充分利用现有资源,建成后不仅具有视频互动的功能,还具有召开大型会议、远程培训、远程视频呈现、远程调度、重要事迹报告等功能。
系统能够实现平滑扩容与升级,将来能够向更高带宽与更高图象质量扩展。
学校录播系统利用计算机技术、网络技术、音视频压缩技术、多媒体技术,遵循TCP/IP标准,构成具有广泛应用、支持网络的广播、直播、存贮、后期编辑等多种功能专业录播系统。
二、需求分析现场录播:利用AVA多媒体教学录播系统(AVA PROPRE 8HD,支持4路高清视频、2路VGA信号)实现对课堂教学过程或会议现场进行实时录制、直播,并通过教育专网络向专网内学校进行实时转播。
VOD点播:录制完成的课程直接通过IE浏览访问,根据需求可通过打点功能、发言人、日期、学科等方式进行查找视频并进行在线点播。
情景互动:通过教室老师与学生的情景互动,鼠标点击导播平台任意一路都支持任一路画面全屏显示。
三、实现目标整套系统采用软硬件结合,采用一套音视频信号采集设备,将学校教学现场的音视频及电脑信号录制到录播设备中,并可根据需要对录播内容进行保存以备日后进行VOD点播。
四、遵循的标准与规范JGJ46 －81 《工业企业通信设计规范》GB50198 －94 《彩色电视图象质量主观评价方法》GYJ25 －86 《厅堂扩声系统特性指标》GB4959 －95 《厅堂扩声特性测量方法》GB/T4197 －93 《声系统设备互连用连接器的应用》GB/T4197 －94 《声系统设备互连用联机器的优选配置》GB/15644 －95 《视听系统设备互连用连接器的应用》GB/15859 －1995 《视听、视频与电视系统中设备互连优选配接值》GB12060 －89 《声系统设备一般术语解释与计算方法》JGJ/T16 －92 《民用建筑电气设计规范》GB50222 －95 《建筑内部装修设计防火规范》相关的国际标准:ITU-T H、320 基于链路交换网连接ITU-T H、323 基于TCP/IP 的分组交换网(以太网、局域网) ITU-T H、120 音频与视频的兼容性ITU-T G、722 、G、711 、G、728 音频信号传输标准ITU-T H、263 、H、264 视频编码推荐的标准五、系统整体规划六、AVA全自动录播教学系统功能介绍PROPRE 8HD录播设备提供了4组模块化接口(HD-SDI/HDMI/VGA/YPbPr/S-Video/CVBS)4路高清视频+2路高清VGA输入(单流导播中共有6个画面同时存在),实时无缝DVI环出以及2路模拟立体声音频信号输入接口。
每高清视频能兼容标清视频。
PROPRE 8HD录播系统在后台通过管理电脑的导播平台界面对这些视频与计算机信号之间进行实时切换。
管理人员可通过导播平台界面,鼠标点击监控画面控制摄像头运动,鼠标中键直接调整变焦范围,使跟踪功能简单易用。
PROPRE 8HD录播设备具有录制、点播与超强直播等功能,通过设备内置的硬盘可将过程记录下来,供后期编辑与点播。
PROPRE 8HD录播设备集成度极高,可以省去多余外部接线与信号的调试工作,使设备的使用变得极其简单,只需一位操作者就能完成全部工作。
特别适用于本次项目的录播系统建设的需求。
6、1、系统优势1、录播系统主机AVA-PROPRE 8HD就是高集成度一体式设备,录制、直播与存储等功能集成在同一台录播主机上(而不就是采用多台设备完成录制、直播与存储等功能的繁杂系统)。
VGA信号采用硬采集方式,任何电脑无需另安装软件或采集卡,便于使用、管理与维护。
2、录播系统录制的文件有单流与多流、单流多画面,三种模式供用户根据需求自由选择。
3、手动导播录制模式具有远程导播、远程监视与远程控制摄像头跟踪等功能,以上功能整合在同一界面内。
导播平台能够同屏显示所有的输入视频与VGA 画面,并且提供监视实时直播画面。
4、导播功能与控制摄像头功能通过远程来操作完成控制,任何情况下管理人员不需在现场操作,不需增加任何硬件辅助来实现。
导播功能就是由管理人员通过鼠标点击就能在多个画面之间实现图像切换,图像切换平滑,没有“跳动”现象,并能实现多种画中画功能。
控制摄像头功能就是由管理人员通过鼠标点击相应物体即可实现跟踪,同时滚动鼠标滚轮即可对物体进行放大与缩小。
管理人员还可在预先设置的多种取景模式之间进行场景变换。
5、录播主机能实现4路高清视频与2路高清电脑视频的输入,在实现单流画面录制时,能在多路画面之间切换;2路高清电脑的分辨率可达到1600×1200的,帧率最高30 帧/秒,可流畅的播放高清动态画面(如高清的飞行表演等动态画面)。
支持DVI环出,以便与校园电视台及观摩室大屏无缝对接;支持单流、多流、单流多画面,以便用户根据实际情况选择录制模式。
6、实时性高:非网络直播延时<1秒,录制/直播保持同步。
7、主机自带LCD真彩液晶屏与按钮,可通过液晶屏与按钮,设置系统参数同时可控制直播、录制的启动与停止。
录制完毕,可通过面板上的USB口,直接拷贝录制好的文件。
8、支持跨网段、广域网的直播与点播,支持组播。
9、直播时支持自动断线重联功能。
10、在线点播VOD,支持直播、录制、点播同时使用。
6、2、功能特点6、2、1、导播平台导播平台内嵌于录播系统中,无需管理者电脑安装任何插件,只需使用IE浏览器登录录播系统导播平台,以WEB方式通过网络进行远程导播。
导播平台可将多达4路高清视频与2路VGA的输入信号及输出画面集中在一个界面内展示出来。
输入画面的内容采用人工导播的方式,通过点击输入信号画面中的目标位置、滚动鼠标滚轮等方式来直接对相应摄像头进行操控。
管理者根据需要,在多路输入信号中,直观地挑选合适的画面,切换到直播主画面,并对其进行录制、直播。
图像切换平滑,没有“跳动”现象,并能实现多种画中画功能。
整个导播平台管理界面直观、简洁、明了。
如上图所示,上方的图像为最终输出内容;下面就是输入的高清视频及VGA信号:VIDEO1～4、VGA1～2。
所有的操作只需通过鼠标即可完成,简单、灵活,无需太多专业技术知识。
(导播的信号源只显示录播主机的输入源的数量)6、2、2、视频切换功能直接使用鼠标点击相应的输入视频源窗口就能够把该路视频输出。
输出图像流畅平滑,无抖动、花屏等现象,切换过程无缝,衔接自然,支持画中画特效。
管理者在切换前,可以通过对输入画面的移动、推拉等操作,来直接控制相对应摄像头的拍摄画面。
在调整完毕后,再选择画面切出去,以获得更加合适的拍摄画面。
整个画面调整过程都在后台完成,不影响直播及录制的效果。
6、2、3、云台控制功能1)、鼠标点击跟踪:鼠标点击视频窗口中的目标位置,摄像头自动将点击目标位置置于拍摄画面的正中。
2)、云台控制(上下左右移动):移动平滑稳定、支持移动速度的定义;ZOOM IN/OUT:画面的推拉效果;预置场景快速按键(远景、中景、近景、全景),直接快速到达预置位置。
3)、支持灵活的ZOOM IN/OUT操作:利用鼠标的滚轮来实现ZOOMIN/OUT的控制,滚轮向前滚,摄像头画面的向前推;滚轮向后滚,摄像头画面的向后拉。
4)、自定义的ZOOM 速度控制功能,能够调整ZOOM的运动速度,实现快速、缓慢的效果,增强视频的表现效果。