一、項(xiàng)目背景

　　克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院地處國(guó)家重要的石油化工基地克拉瑪依市獨(dú)山子區(qū)，隸屬于中國(guó)石油新疆油田公司，是國(guó)家普通高等學(xué)校，全國(guó)示范性高等職業(yè)院校。同時(shí)又是新疆石油石化職教園區(qū)理事長(zhǎng)單位，新疆石油石化高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)的搖籃。

　　學(xué)院占地85.35萬(wàn)平方米，建筑面積223052平方米，固定資產(chǎn)1.72億元，教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備資產(chǎn)9128.43萬(wàn)元，圖書館6000余平方米，藏書28.4萬(wàn)冊(cè)，電子圖書1.4TB，教學(xué)、辦公完全實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。學(xué)院教學(xué)、生活、文化、體育設(shè)施一應(yīng)俱全。

　　學(xué)院師資力量雄厚。開設(shè)有適應(yīng)新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的石油工程、石化工程、機(jī)械工程、汽車工程、電子工程、電氣工程、建筑工程、信息工程、工商管理、旅游與酒店管理等十大類38個(gè)專業(yè)。為了突出高職辦學(xué)特色，強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)技能，學(xué)院建立了與各專業(yè)相配套的實(shí)訓(xùn)基地。初步形成了以工科為主、工文兼?zhèn)洌允?、石化為特色，適應(yīng)新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高職專業(yè)結(jié)構(gòu)。

　　二、項(xiàng)目需求

　　1、錄制模式豐富，授課老師根據(jù)自己的喜好可選擇任意一種錄制模式。七種錄制模式可供選擇畫面模式，包括單畫面、畫中畫多畫面、畫外畫多畫面、四分割等。

　　2、實(shí)現(xiàn)圖像的智能分析，對(duì)學(xué)生、老師的發(fā)言動(dòng)作做智能的跟蹤;能夠適應(yīng)現(xiàn)有的教學(xué)方式，能夠自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)音視頻圖像切換技術(shù)。

　　3、能夠?qū)Ρ镜乩蠋?、學(xué)生、板書、遠(yuǎn)端學(xué)生的實(shí)時(shí)畫面做存儲(chǔ)或直播，共享優(yōu)質(zhì)資源，學(xué)生可以通過直播進(jìn)行收看。

　　4、錄制的課堂必須能夠自動(dòng)上傳至學(xué)校資源平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享，并且具有評(píng)分、留言、多平臺(tái)點(diǎn)播等功能。

　　5、音頻自動(dòng)采集，建設(shè)中綜合考慮實(shí)際情況，采用指向型麥克風(fēng)均勻采集室內(nèi)音頻，通過話筒混音器處理后進(jìn)入系統(tǒng)錄制。

　　6、提供簡(jiǎn)易剪切編輯軟件，可對(duì)錄制好的課件進(jìn)行剪輯。

　　三、應(yīng)用分析

　　克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院中的全自動(dòng)高清錄播系統(tǒng)主要應(yīng)用于精品公開課視頻的高清錄制和直播，制作出來的視頻要符合《精品視頻公開課拍攝制作技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和用戶使用需求，適用于各種學(xué)習(xí)管理平臺(tái)。系統(tǒng)支持多畫面課件形式錄制;能清晰流暢地錄制教師計(jì)算機(jī)屏幕，且滿足1920*1080分辨率和30fps幀率指標(biāo)。系統(tǒng)能配合電子白板、電視機(jī)等，把電子白板、電視機(jī)的板書同步錄制下來。

　　本方案除了支持單畫面錄制及多畫面課件形式錄制，還增加了國(guó)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的單流多畫面系統(tǒng)，錄制的效果支持1920*1024的分辨率，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多模式切換，也支持單流多畫面/單流同步錄制功能，以供用戶更好的根據(jù)需求應(yīng)用不同的錄制效果。

　　精品教室攝像機(jī)、定位機(jī)示意圖：

　　在精品教室錄播系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用一臺(tái)錄播主機(jī)TS-0600B，用于整個(gè)精品教室的音、視頻采集錄制和儲(chǔ)存等，在精品教室錄播系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用3個(gè)高清攝像機(jī)，其中1個(gè)為全景攝像機(jī)，1個(gè)專門給老師和板書區(qū)用來特寫的攝像機(jī)，1個(gè)專門給學(xué)生區(qū)域用來特寫的攝像機(jī);

　　在精品教室的智能跟蹤系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一臺(tái)跟蹤主機(jī)TS-0600C和4臺(tái)定位分析攝像機(jī)，4臺(tái)定位分析攝像機(jī)分別為教室區(qū)域，學(xué)生區(qū)域和板書區(qū)域;

　　三大模塊基于統(tǒng)一的平臺(tái)和技術(shù)，每個(gè)模塊既可以獨(dú)立運(yùn)行也可以組合運(yùn)行，僅在一個(gè)1U機(jī)箱中就可以實(shí)現(xiàn)三大模塊組合。各個(gè)模塊獨(dú)立工作時(shí)分別具有一套相對(duì)完整的跟蹤和導(dǎo)播切換功能，模塊組合后，不僅可以發(fā)揮各自的獨(dú)立功能，還將激活模塊聯(lián)合策略，進(jìn)行模塊聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)更加豐富完善的自動(dòng)跟蹤和導(dǎo)播切換效果。

　　四、應(yīng)用功能

　　七種畫面模式

　　ITC錄播系統(tǒng)支持HDMI、VGA、色差SDI等多路信號(hào)任意組合。系統(tǒng)支持各種輸入信號(hào)(HDMI、VGA、色差)任意組合錄制。支持高達(dá)七種畫面模式，包括單畫面、畫中畫多畫面、畫外畫多畫面、四分割等模式。

　　嵌入式架構(gòu), 高度集成化，功能ALL IN ONE

　　嵌入式一體化設(shè)計(jì)，采用高性能SOC處理器，集高清視頻編碼、錄制、導(dǎo)播及錄播平臺(tái)于一體的集成錄播設(shè)備，基于嵌入式DSP、FPGA硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)，支持高清視頻的轉(zhuǎn)場(chǎng)切換(特效)，并能配合自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)完成智能全自動(dòng)導(dǎo)播，不僅支持單畫面電影模式，同時(shí)亦支持多畫面分割、畫中畫，完全滿足高清時(shí)代用戶對(duì)教學(xué)錄播、高端會(huì)議錄播的各種需求。采用嵌入式架構(gòu)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，在系統(tǒng)穩(wěn)定性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于基于傳統(tǒng)工控機(jī)模式(主板+視頻采集卡)的同類設(shè)備，系統(tǒng)采用H.264、MPEG4、M-JPEG視頻壓縮格式;音頻采用AAC、G.711 格式。圖像、聲音清晰流暢。TS-0600B內(nèi)置硬件看門狗，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

　　同步錄制

　　ITC錄播系統(tǒng)可以把老師、學(xué)生、電子白板、視頻展臺(tái)的視頻、音頻及教師的PPT、WORD等課件同步錄制到單個(gè)媒體文件中。ITC錄播系統(tǒng)支持自動(dòng)錄制模式和手動(dòng)錄制模式，用戶可以手動(dòng)控制錄像啟動(dòng)和停止，也可以啟用自動(dòng)錄制模式。在自動(dòng)錄制模式下，用戶可以預(yù)先設(shè)定錄像的啟始時(shí)間和停止時(shí)間。整個(gè)錄制過程自動(dòng)完成并自動(dòng)生成錄像文件，錄像文件包含了主講人(老師)的視頻、聽眾(學(xué)生)的視頻、電腦的PPT或者其他文件、主講人和聽眾的交互視頻，保證了多媒體課件(錄像)的生動(dòng)性和全面性。

　　本地存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)

　　ITC錄播系統(tǒng)支持本地存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。用戶可以把媒體文件存儲(chǔ)于本地，也可以把多媒體課件實(shí)時(shí)存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)視頻存儲(chǔ)服務(wù)器。TS-0600B主機(jī)可選配置一塊硬盤。并提供了1個(gè)USB接口作為臨時(shí)存儲(chǔ)的應(yīng)用，老師授課完畢后可以方便的帶走U盤，而不需要從VPR主機(jī)的硬盤中導(dǎo)出當(dāng)日的視頻課件，也不需要通過網(wǎng)絡(luò)從NVR中下載課件。U盤錄像存儲(chǔ)功能為用戶提供了另外一種便捷的存儲(chǔ)方式。

　　實(shí)時(shí)直播

　　ITC錄播系統(tǒng)可通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)把教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)的視頻、音頻、教師課件進(jìn)行處理后實(shí)時(shí)直播，用戶可以通過IE瀏覽器、平板電腦、手機(jī)及VLC即可同步收看教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)影音及圖文內(nèi)容。ITC錄播系統(tǒng)支持多畫面智能切換模式，保證遠(yuǎn)程用戶可以實(shí)時(shí)看清現(xiàn)場(chǎng)各種視頻及圖文內(nèi)容。ITC錄播系統(tǒng)提供媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，能夠方便用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)直播轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。

　　多碼流輸出

　　ITC錄播主機(jī)輸出各種不同分辨率的視頻流，包括1080P、720×480，用戶可以選擇其中一種或者幾種分辨率同時(shí)進(jìn)行錄制，從而滿足本地高清播放，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)觀看的需求。ITC錄播系統(tǒng)能夠幫助用戶生成各種規(guī)格的多媒體課件，無需后期編輯。真正意義上為用戶積累了海量的培訓(xùn)、教學(xué)課件資源。

　　標(biāo)準(zhǔn)的錄像文件

　　采用國(guó)際主流的AVI錄像格式，兼容性強(qiáng)。幾乎業(yè)內(nèi)的所有播放器都可以打開錄像文件，使用方便，簡(jiǎn)單。不需要專用播放器。

　　內(nèi)置Web Server ，支持通過IE瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程配置及觀看

　　ITC錄播TS-0600B主機(jī)內(nèi)嵌Web Server，全面支持Internet Explore瀏覽、配置、升級(jí)。用戶通過IE瀏覽器就可以完全管理主機(jī)，進(jìn)行遠(yuǎn)程的配置和升級(jí)。只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，用戶都可以通過被授權(quán)的用戶名、密碼訪問主機(jī)，進(jìn)行設(shè)置、管理和升級(jí)。

　　豐富的接口

　　ITC錄播TS-0600B主機(jī)提供了豐富的接口。USB接口用于U盤存儲(chǔ);HDMI接口和BNC接口用于同步監(jiān)看;具備 6路IO輸入及6路IO控制輸出接口，可以與其它工業(yè)設(shè)備進(jìn)行對(duì)接從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制功能。比如，通過IO控制端口連接到門禁控制器實(shí)現(xiàn)門禁管理功能。TS-0600B也提供了1路LINE-IN立體聲音頻線性輸入和2路麥克風(fēng)輸入接口，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境把VPR主機(jī)與前置放大器、功放相連，也可以選擇使用麥克風(fēng)直接輸入。TS-0600B主機(jī)豐富的接口為用戶帶來使用上的便捷。

　　本地監(jiān)看

　　TS-0600B主機(jī)支持實(shí)用的課件錄制本地監(jiān)看功能。我們知道，很多情況下，老師在授課過程中，可能比較關(guān)心同步錄制的視頻課件的重點(diǎn)，TS-0600B主機(jī)提供了這樣的選擇。TS-0600B主機(jī)支持HDMI高清視頻同步輸出和BNC復(fù)合視頻信號(hào)同步輸出。配置一臺(tái)小巧的液晶顯視器，通過上述接口接入TS-0600B主機(jī)，老師就可以同步觀看到自己授課的實(shí)時(shí)視頻，可以根據(jù)視頻情況調(diào)整自己的教學(xué)狀態(tài)，保證視頻課件的重點(diǎn)和連續(xù)性。

　　支持點(diǎn)播

　　內(nèi)置點(diǎn)播功能，錄制結(jié)束后即可實(shí)現(xiàn)在線點(diǎn)播。用戶通過IE瀏覽器及VLC即可回放錄制好的多媒體課件。用戶也可以把這些多媒體課件放置于學(xué)校內(nèi)的多媒體視頻點(diǎn)播平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)集中點(diǎn)播及文件下載服務(wù)。

　　畫質(zhì)清晰通透

　　TS-0600B內(nèi)建輸入信號(hào)的處理機(jī)制，對(duì)輸入的各種信號(hào)進(jìn)行降噪、補(bǔ)償處理。所以輸入的信號(hào)無論是通過HDMI數(shù)字接口，或者是通過VGA、色差接口，TS-0600B都能輸出清晰靚麗的圖像畫質(zhì)。

　　支持多畫面智能切換模式

　　ITC錄播TS-0600B主機(jī)支持多畫面智能切換模。包括老師、學(xué)生、實(shí)物展臺(tái)、課件的自動(dòng)進(jìn)行智能切換，確保直播的視頻能夠突出現(xiàn)場(chǎng)交互的重點(diǎn)，錄制后的多媒體課件具有生動(dòng)性和趣味性。

　　支持平板電腦、手機(jī)

　　ITC錄播TS-0600B主機(jī)支持平板電腦、手機(jī)現(xiàn)場(chǎng)收看。用戶可以遠(yuǎn)程通過PC、平板電腦、智能手機(jī)收看現(xiàn)場(chǎng)直播，滿足用戶的使用并帶來了便捷性。

　　提供API接口

　　提供開放的API接口，支持SDK集成開發(fā)，方便第三方系統(tǒng)接入、調(diào)用和控制。

　　文件管理方式全面

　　錄制好的文件可進(jìn)行刪除、下載、觀看及點(diǎn)播、支持上傳到指定FTP服務(wù)器。用戶經(jīng)授權(quán)后可通過WEB界面將文件下載到本地電腦。

　　全場(chǎng)景智能跟蹤

　　使用智能視頻分析技術(shù)，替代紅外、超聲波等技術(shù)，不需要人員參與任何操作，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)跟蹤，真正滿足常態(tài)化教學(xué)需求，采用基于鏡頭標(biāo)定的三維建模法，精確定位和跟蹤目標(biāo)，始終如一對(duì)教師進(jìn)行智能跟蹤拍攝，包裝跟蹤目標(biāo)不丟失;

　　場(chǎng)景切換自然

　　采用專業(yè)的攝像機(jī)構(gòu)架方式(教師特寫、教師全景、學(xué)生特寫、學(xué)生全景、板書特寫)能夠進(jìn)行全方位、多角度、多場(chǎng)景的拍攝，豐富的場(chǎng)景變化，既保證視覺流暢又能夠真正表達(dá)教學(xué)情景;

　　五、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

　　突破空間限制

　　通過使用全自動(dòng)高清教學(xué)錄播系統(tǒng)，縮小了學(xué)生與老師之間的空間距離，即使是老師在異地教學(xué)，也能讓學(xué)生在聽課的時(shí)候如同身臨其境。

　　多種互動(dòng)方式

　　老師與學(xué)生的互動(dòng)方式包括聲音、圖像、板書等，參與互動(dòng)的學(xué)生，可以與老師進(jìn)行直接的語(yǔ)音交流，也可以相互看到對(duì)方的視頻圖像，并具有教室主講、多組教室互動(dòng)、課題文字表達(dá)、課題主題標(biāo)示等貼近教學(xué)需求應(yīng)用功能;

　　三種角色

　　為了簡(jiǎn)化操作，系統(tǒng)為用戶提供了三種角色：主講教室、互動(dòng)教室、聽課教室。主講教室具有課堂控制權(quán)限，是授課的主體;互動(dòng)教室不能控制課堂進(jìn)程，經(jīng)授權(quán)后，可以與主講教室進(jìn)行面對(duì)面的交流;聽課教室只能單向收看。

　　全高清視頻

　　視頻系統(tǒng)采用H.264 High Profile高清編碼技術(shù)，提供1080P@60幀全高清視頻畫面，由于采用獨(dú)有的視頻編碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)1M網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸1080P@30幀高清視頻畫面，2M網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸1080P@60幀高清視頻畫面;

　　資源共享、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)

　　課堂視頻錄制自動(dòng)存儲(chǔ)的云服務(wù)器，云服務(wù)器支持600路以上高清音視頻信號(hào)同步錄制，1000個(gè)用戶(教師、學(xué)生)同步在線直播、點(diǎn)播，實(shí)現(xiàn)“一間課室錄制，多間課室分享”，徹底解決了我國(guó)教育在地區(qū)之間、城市之間和學(xué)校之間的差距;

　　應(yīng)用場(chǎng)所：遠(yuǎn)程教育、云教育等;

　　六、應(yīng)用架構(gòu)圖