全高清自动录播系统设计方案及对策.doc

.AVA全高清录播系统案第 1 章. 建设目标本案旨在满足学院精品课程录制、教学同步直播、其它教学视频录制及远程网络教育不断发展的要求，建设一套专业级全自动高清课程录播系统该系统在技术性能和装备的先进性面全面达到或超过教育部关于数字化学习资源视频公开课制作的技术标准，能进行级精品课程录制、网络教学直播、生成高质量多模式的网络课程教学资源第 2 章. 高清全自动录播系统整体要求：采用先进的图像识别定位跟踪技术和导播系统实行教师教学活动和师生互动的自动拍摄，采用先进的自动录播系统进行级精品课程录制、教学直播、教学点播、课件点评、生成高质量多模式的网络课程、及课程资源所需的各种课件及视频文件2.1 高清全自动录播系统详细的技术要求：1. ★高清录播服务器要一体式高集成度系统，信号采集、录制、直播和存储等功能集成在一台录播服务器上，系统稳定可靠，便于使用、管理和维护；高清录播服务器不能采用普通电脑+视频采集卡+软件的实现式2. 录播系统录制的文件必须有单流和多流两种模式供用户根据需求自由选择，必须具有手动、自动和半自动三种录制模式。

3. 手动录播模式必须具有导播、监视和控制摄像头跟踪等功能支持鼠标点击跟踪，鼠标滚轮放大缩小4. 每个摄像机位配置多个预置位，使导播更加便和快捷5. .★图像识别跟踪要求采用全景、特写的跟踪式：老师移动时全景拍摄，当老师站定后切换到特写拍摄；学生起立时全景拍摄后切换到特写拍摄，不能采用实时紧跟的模式，以保证跟踪效果平稳跟踪系统必须是由录播厂家为自有录播产品量身定制自主开发的系统，以避免使用第三跟踪设备导致的与录播系统衔接不佳的现象、提供生厂厂家跟踪系统软件认定证书6. 系统具备远程开启录播系统功能，管理人员在中心控制室远程开启录播系统7. 外部信号接入高标清兼容，多种接口信号任意搭配，能灵活满足用户的接入需求 . 专业资料.2.2 系统拓扑图图示说明：在建设有AVA教学录播系统的精品教室中，教师在授课前“一键式”打开整套系统即可进行精品课程的授课实况录制，通过AVA导播平台课件实时录播系统，实时接收前端摄像系统、音响系统采集来的音视频信号和VGA信号，合成图文并茂的符合标准的流媒体课件并同时将数据转发至后台直播服务器（AVA-SMP600高清媒体直播平台）或AVA教学视频应用服务平台,提供给分教室、校园网和互联网用户的直播收看，而管理员后期合成加工并处理好的课件则通过AVA教学视频应用服务平台将其发布到流媒体点播服务器提供给网络用户点播观看。

2.3 设计功能效果全自动录播系统能将教学场景中教师、学生的视、音频信号、板书以及计算机动态屏幕等所有信号同步录制、直播；既能单画面画中画形式录制 (即电影模式)，也能多画面形式录制(即三分屏网页模式，此模式下具有自动生成课件索引功能)，两者也能同时录制录播系统的导播要操作简单，可由讲课教师自主控制，也可由主控室远程集中控制真实再现授课情景，实时生成采用Mpeg4/H.264标准压缩的流媒体文件，在课堂结束后能自动以文件形式保存，并能进行后期编辑；能通过网络实现远程直播、点播，能达到播放流畅、控制便；生成的课件符合精品课程教学录像上网技术标准，适用于各种学习管理平台，轻松构建精品级的教学资源，并能实现以下功能需求： 系统可以支持多个场景的摄像录制，分别用于教学现场教师场景、学生场景、师生互动场景、教师板书场景的摄像采集录播系统在录制教师授课画面和讲课容的同时，支持录制授课中用于教学的教师授课计算机输出的声音和画面、学生回答问题的声音和画面的视频图像和声音 系统可以支持全自动/半自动的录播式，即可以在无人协助的情况下，自动完成各场景之间的自动切换图像跟踪；同时也支持人工干预录制的半自动录播式；系统的录播操作既可由教师在讲台上控制（“一键式”录播中控系统界面可隐藏），也可由管理员在主控室控制。

由主控室控制时，在实时录制过程中，如果教师走到学生中间或距讲台计算机很远无法操作电脑时， 主控室通过AVA导播平台（AVA录播系统管理软件V4.2）可以对录播教室的主机进行操作，也可以对各摄像机远程遥控 在录制教师场景时，利用AVA图像跟踪系统和全位AVA摄像系统自动跟踪无盲区，无须摄像人员控制，教师能够在教室自由走动，摄像机自动连续跟踪拍摄，其跟踪拍摄的活动围不局限于讲台，具有移动平稳性，确保教师图像被牢牢地锁定到图像中央而不会跑到画面之外，不会出现半个人像现象可在教师自动跟踪摄像时教师走出讲台围能够自动变焦，当教师写板书时能够自动给予板书的特写镜头清楚睇将教师的板书拍摄下来，当教师转身面对学生时自动变中景镜头 在采集学生场景时，同样采用上述的AVA图像跟踪系统和全位AVA摄像系统，实现预置位之间的切换摄像，可以进行学生全景、分区特写、个别学生特写位之间的高速切换录制 为保证录像效果具备课堂教学的真实性，教师声音的采集使用领夹式无线话筒，而学生声音的采集使用拾音器 在开始上课前，教师只需登陆AVA录播系统管理软件，即可输入授课教师姓名，课程名称，课标及容简介，片头、片尾场景，在直播或录制过程中自动添加到输出画面中，给学生必要的信息提示。

达到高质量课件录制效果 高清晰、高帧率计算机动态屏幕录制：屏幕录制的分辨率最高达1600*1200，帧率最高可达30帧，可清晰流畅地录制讲稿课件、鼠标操作轨迹，视频图像、flash文件等动态容 系统能够全自动录制，生成的课件支持标准的流媒体格式文件（码率支持48Kbps-10Mbps可调；VGA分辨率支持：1024*768~1600*1200可调），适用于各种学习管理平台 计算机信号兼容性：系统能够支持任意格式电子文件和任电脑软件，如DVD视频流文件、PDF、Office、各种图片、CAD、Flash等，在教师讲课时可同步录制 在课堂结束后自动以文件形式保存，教师可简单、快捷浏览本次上课录制容 灵活多样的录制文件回放显示式，视频和计算机屏幕容可同屏或分屏显示，并可单独控制窗口大小和位置 录制好的课件，如果教师需要还可以在后台进行重新编辑随时编辑、修改、保存和发布录制的精品课程 安装调试简单，兼容原有多媒体教室设备，保护以往投资 系统具有开放性、可扩展性随着以后课程的增多，录播教室的增加，在后台主控室可同时录制和管理全部教室的课件录制工作，操作便快捷，便于集中管理、编辑和分发，课件资源的管理高度集中化。

2.4 系统组成 根据用户的要求，需要在教师授课的同时对课程教室所有课堂发生的场景做全程录像，全面反映教师教学与学生情景调动及教学过程中教师使用的任课件及板书容等场景元素，这种案需求下，需要对教师、学生、板书及全景视频信号进行采集，并需要进行音视频切换，同时要求分教室和网络上用户能同时以流媒体的式在网络中观看直播课堂并能存储在服务器上供课后点播，进行学习所以系统组建需要配置： 1）录播管理软件智能导播平台系统V4.2版：课程智能导播子系统做教师、学生的相应场景自动导播、课堂同步直播、点播发布（将录制好的课件发布到服务器上供课后点播）、录播系统管理、用户管理、课堂节目管理等功能2）录播硬件系统（AVA PROPER 8HD）：硬件系统提供录播管理软件系统的安装平台，即提供了直播、点播、导播的嵌入式硬件平台；并提供课堂实况的音视频实时采集录制编码（即实现教师、学生的视音频和教学电脑VGA的采集编码），经录播硬件系统进行高清的编码后，由录播管理软件系统进行课件发布、课堂管理、用户管理等功能； 3）图像智能跟踪系统：(ITS—1000)主要由一个教师智能跟踪摄像机前端授课教师的视频（一体化云台摄像机）、一个学生场景智能跟踪摄像机做发言学生的视频信号采集；（一体化云台摄像机）、一个教师板书（全景摄像）信号采集摄像机、一个学生(全景拍摄)以及后台进行图像处理智能跟踪的AVA ITS-1000图像智能跟踪设备共同构成该系统；4）一个高清晰声音处理系统对教室的全部音频信息做优化降噪DSP处理和采集；（数字音频处理器IAM-1208 ）2.5 系统结构示意图2.6 声音处理系统：AVA IAM-1208数字音频处理器在课件录制过程中声音比图像更重要，为了解决课件录制的声音问题，本项目我们采用了专业的数字音频处理器。

数字音频处理器基本涵盖了所有中小型专业音频应用场所，专业、简单、快速、直观是最大的特点，除了能完成最基本的音频处理功能外，并具有自己独有的功能特点，使每种产品个性化更强，在基本功能的基础上嵌入了ANC（噪声自动控制）采用了更专业的音频电路设计和高质量的选用了A/D、D/A转换(48KHz/24bit)电路，以确保产品的音质符合专业音频产品的需求，选用固定输入输出结构，便中小型系统的快速安装，通过DSP芯片来对音频流的控制和处理；在软件操作平台上，采用了直观模拟化的操作界面，像操作模拟设备一样来设定你的处理器，对于初次使用者来说，不会显得生疏，你还可以在软件界面上实时监控到每个DSP模块的工作状态，和输入输出的实时电平；系统调试完成后，可以关毕电脑，让处理器独立运行，调试好的数据可以以文件形式保存，便今后复位系统和售后服务使用；也可以通过外部GPIO口和控制面板对设备进行模式转换、音量调节、静音、火灾联动触发等功能；置了摄像联动功能，可对所有话筒实现摄像联动功能；1、数字音频处理器的系统功能：MixMatrix矩阵功能输入多路信号并将其按用户设定比例进行混合，分配到多个输出通道中Input多种输入源选择 12路输入/8路输出可提选择多种电平的音源输入，为电容式话筒提供48V 的供电。

AGC自动增益控制自动提升和压缩话筒音量，使之以恒定的电平输出AVC回声消除全新的自适应式回声消除功能，无需人工调试AFC声反馈啸叫消除采用自适应处理的式对现场扩声系统的啸叫进行有效的消除；ANC自动噪声消除自动噪声消除根据环境的声场变化自动进行噪声消除AutoMixer自动混音在多路输入音频混为一路输出的状态下，自动调整输入音频大小，保持输出稳态EQ均衡器前后的3段、5段参量均衡，特定型号的31段图示均衡EXP/Gate扩展门有效抑制本低噪声，扩展信号动态围分频器功能全新的分频模块，满足更高的扩声要求Delay延时器满足大环境多声道扩声环境的要求Limit限幅器输出端限幅器保持信号完整不失真输出，保护后级设备 COMP压缩器输入端压缩器可保持输入信号稳定输入 GPIO接口功能16通道输入或输出控制，便外部模拟量控制输入，或驱动外部设备Ducking功能闪避器可以将选定的输入信号优先进行处理和输出工程师工具可以产生白噪声，粉红噪声，正弦波等音频信号，满足调试需要多场景切换功能可通过PC软件或外部控制实现8个场景场景切换功能摄像联动可直接连接摄像机实现摄像联动功能3、技术指标：模拟音频输入通道（MIC/LINE）12模拟音频输出通道8转换器类型24bit采样率48K频率响应20~20KHZ模/数动态围（A-计权）114dB数/模动态围（A-计权）114dB输入至输出 动态围96dB幻象电源（每输入）48V通道隔离度，1kHz100dB二进制（开关信号）输入。