常態化錄播教室
1. 背景需求
根據中共發布的《中國教育現代化2035》、《教育信息化2.0行動計劃》、《關于加強“三個課堂”應用的指導意見》等一系列政策要求中,均強調了教育信息化是國家教育發展的重點。教育信息化是教育均衡化發展,推進教育現代化進程的中流砥石。
深化人才培養---聚焦新時代對人才培養的新需求,強化以能力為先的人才培養理念,構建網絡化、數字化、智能化、個性化、終身化的教育體系,以德、智、體、美、勞全面發展為核心,增強綜合素質教育,強化實踐動手能力、合作能力、創新能力的培養。
創新教學模式---推行啟發式、探究式、參與式、合作式等教學方式,探索人人皆學、處處能學、時時可學的學習型社會智慧“教與學”模式,增強課堂師生教學效率,提高師生信息化素養,提升教育教學質量,優化國家教育信息化可持續發展策略。
教育均衡發展---教育信息化以組建“省-區-校聯校網教”,縮小城鄉教學差距,提升區域教學質量。加強“校-管-教研修培訓”,縮小教研培訓差距,提升老師教學素養。“建-管-用區域統籌”,縮小教育條件差距,提升優質教育資源覆蓋力度。
星耀天梯AI常態化智能錄播解決方案以中共發布的政策為背景,貼合教育信息化可持續發展需求,以星耀天梯“ISET教學能力培養模型”為核心,以云錄播和集控管理平臺為技術支撐,在教育教學“實現共享性”和“增強交互性”兩大設計原則的基礎上,提升均衡教育質量,讓億萬孩子共享教育藍天。
二、方案優勢
星耀天梯AI常態化智能錄播系統分為常態化云錄播系統、互動系統和集控管理系統三部分系統組成。
系統構建成一套全數字化、網絡化綜合管理平臺,將硬件與軟件有機結合,管理平臺軟件系統可大規模組網、多級別管理、跨區域聯網,充分發揮數字化技術的優勢,融入網絡化全面應用的效果,平臺系統軟件采用*的多媒體技術、自動控制技術、數據庫管理技術及網絡通信技術,融音視頻處理、信息系統管理、系統控制及網絡通信于一體,充分體現了智能化和高性價比原則
管理管理系統采用性能可靠、技術成熟、功能完善、體系*的分布式結構,具有良好的標志性、開放性、集成性、安全性、可擴充性及可維護性,可根據需要方便地進行網絡逐級匯接,增減各類前端設備等,使用統一的視頻編碼標準,符合大規模網絡傳輸需要的、*通用國際標準,所用軟件、硬件、人機界面、通信協議和通信接口等遵循當前國際標準、國家標準、工業或行業標準。
安裝簡單:教室端只需一臺XYTT-BX1050常態化錄播主機,兩臺4K超高清攝像機+1套全向麥,就能實現全自動錄播和同步互動課堂。
設置簡單:2臺攝像機可實現4機位錄制效果,連接簡單,支持POE技術,只需一條網線即可完成整套系統的應用,無需其他過多連接線。
EPTZ技術:傳統的跟蹤攝像機,常常會出現跟蹤不聚焦的情況,而EPTZ跟蹤技術*不會出現這種情況,從而時刻保證畫面的高清模式
5方同步教學:內置MCU模塊,可同時實現1+3同步互動教學功能,讓常態化的錄播教室不僅滿足錄課需求,也可實現同步課堂的應
三、產品特點
3、1寸全觸控操作屏
錄播主機采用12寸觸控屏,開機即全屏顯示本地導播畫面,畫面精度高達1080P。
1.錄播主機配備4路LAN口,內置POE網絡交換機,一根網線即可完成攝像機信號傳輸、供電、指令通信等功能
2.錄播主機支持2機位4景別,2路4K電子云臺攝像機接入,顯示“教師特寫”、“教師全景”、“學生特寫”和“學生全景”4個景別的錄制
3.錄播主機支持1路HDMI輸入接口,2路HDMI視頻輸出接口,1路USB3.0供用戶下載視頻,2路音頻輸入 及2路音頻輸出
4.自帶磁盤錄制保護策略,磁盤存儲超90%再錄制文件時,可選擇設置狀態報警或覆蓋時間記錄的內容
5.支持本地觸控導播與遠程導播兩種導播方式
6.錄制至少支持全自動錄制、、手動錄制二種模式
7.錄播主機內置VGA智能偵測軟件,自動檢測教師電腦畫面變化而自動切換VGA信號,無需在教師電腦安裝任何插件
8.本地導播充分考慮老師、管理者在錄課過程中操作便捷性,支持一鍵錄制、暫停、直播、VGA鎖定、互動等操作,也支持一鍵添加字幕、課程標題、日期、LOGO、片頭片尾
9.提供不少于6種畫面布局模式,響應不同教學場景需要。不低于14種轉場,畫面切換柔和自然;
3.2、超廣角攝像機
4K超清畫質,90°教師攝像機,120°學生攝像機,超清廣角對老師和學生區域實現全覆蓋。
3.3、EPTZ技術,2機位4景別
4K云臺技術,無需云臺攝像機即可實現2機位4景別(老師全景+老師特寫+學生全景+VGA特寫)的圖像優化技術,讓畫面高清、細膩、自然。
3.4、電腦VGA切換
無需安裝額外的軟件,高清線直連,對電腦VGA的切換使用 圖像分析技術。當電腦發生圖像變化,錄播系統自動切換為電腦畫面。
3.5、內嵌的圖像跟蹤模塊
錄播主機內嵌的圖像跟蹤模塊無須額外的分析攝像機,采用自適應、免調試式設計,摒棄了傳統錄播及圖像跟蹤設備復雜、繁瑣的安裝調試工作,一間全自動錄播教室的安裝調試從1星期縮減至僅需1小時,省錢省力省時間。
3.6、隱藏式拾音麥
7、安裝簡潔易用
三機位拍攝,分屏顯示錄制,高清畫質,還原真實課堂;硬件采集VGA屏幕,精彩課件全保留。每臺攝像機的供電及視頻傳輸只需1根網線,圖像跟蹤無須額外的分析攝像機。與教務系統無縫對接,按課表自動完成錄制,老師常態化授課,無需任何操作。
8、主機功能特色
9、微課剪輯回放功能
支持視頻錄制和微課剪輯功能,錄制文件保存在客戶端本機目錄中。同時錄制的視頻可以進行搜索及回放
10、多格式錄制
11、移動終端隨時隨地看直播
支持 iPhone / iPad /Android等移動終端,暢享無邊界網絡直播
手機瀏覽器直接輸入主機IP即可收看直播
四、系統拓撲圖
五、常態化云錄播系統組成說明
5.1 觸控錄播主機
圖1 錄播主機整機外觀
圖2 主機后面板接口圖
l 電源口: DC 19V 2A。
l RJ45口1/2/3/4:千兆以太網接口,支持POE供電。
l HDMI-OUT:本地直播畫面輸入。
l VGA-IN:教師電腦信號輸入。
l HDMI-IN:教師電腦信號輸入。
l USB 3.0:U盤本地拷出。
l A-IN :2路鳳凰端子音頻輸入。
l A-OUT :2路鳳凰端子音頻輸出。
規格參數
系統 | 操作界面 | 本地導播操作界面、B/S遠程導播操作界面 |
系統結構 | 一體化嵌入式Linux系統 | |
視頻 | 視頻輸入 | 4路RTSP網絡流,4路互動畫面,1路VGA/HDMI |
視頻輸出 | 1路HDMI | |
視頻顯示 | 單畫面、畫中畫、雙畫面、三分屏、五分屏 | |
視頻直播 | 支持UDP、TS、RTMP協議 | |
音頻 | 音頻輸入 | 2路鳳凰端子音頻輸入,可調節輸入聲音大小 |
音頻輸出 | 2路鳳凰端子音頻輸出,可調節輸出聲音大小 | |
音頻編碼 | AAC-LC,H.264 HP | |
圖像處理 及存儲 | 視頻錄制格式 | MP4、FLV(二選一) |
視頻錄制碼率 | 512kbps~30mbps可調 | |
外網直播碼率 | 512kbps~8mbps可調 | |
音頻碼率 | 128kbps | |
數據存儲 | 內置一塊1T硬盤(支持4TB硬盤) | |
通信接口 | RJ45接口 | 4路千兆以太網接口 |
USB接口 | 1個USB3.0接口用于本地視頻拷出 | |
環境 | 工作電壓 | DC24V/2A |
設備類型 | 壁掛式錄播主機 | |
屏幕尺寸 | 11.6全觸控電容屏 |
詳細參數
硬件參數
1. 主機遵循POE供電技術。所有設備接入只需要通過網線,即可提供直流供電并傳輸數據,安全易部署。
2. 11.6英寸觸控顯示屏,開機即全屏顯示本地導播畫面,畫面精度高達1080P。
3. 電容式觸控技術耐磨損、使用壽命長。只需輕輕觸摸,即可響應,操作體驗佳,觸摸定位精度1.5mm,響應時間<10ms。錄播所有操作均可通過點觸實現。
4. 4路LAN口,無須增設網絡交換機,精簡施工設備。
5. 通過一條標準網線即可連接同品牌4K相機,實現供電、視頻傳輸、電子云臺控制,支持對接任意品牌標準POE設備。
6. 同品牌2路4K多功能相機接入,顯示“教師特寫”、“教師全景”、“學生特寫”和“學生全景”4個畫面的拍攝錄制,自動生成相應的預覽畫面,采用H.264-HighProfile編碼方式。
7. 視頻輸入接口:1路HDMI,1路VGA同時輸入。
8. 視頻輸出接口:1路HDMI、1路VGA視頻輸出接口。
9. 1路USB3.0供用戶下載視頻。
10. 支持兩路音頻輸入 及2路音頻輸出。音頻編碼格式:AAC。
11. 內置1T硬盤。自帶磁盤錄制保護策略,磁盤存儲超90%再錄制文件時,同步刪除時間記錄的內容。
功能參數
1. 支持本地觸控導播與遠程導播兩種導播方式;
2. 錄制支持全自動錄制、半自動錄制、手動錄制三種模式。
3. 本地導播充分考慮老師、管理者在錄課過程中操作便捷性?;竟δ苕I一鍵完成。一鍵啟動錄制、直播等操作;的一鍵一應用功能幫助老師,輕輕一點即可預設字幕、課程標題、日期、LOGO、片頭片尾。
4. 提供6種畫面布局模式,響應不同教學場景需要。14種轉場,畫面切換柔和自然
5. 本地導播界面,支持課件資源一鍵播放。
6. 本機提供流暢穩定的直播服務,支持RTMP/RTSP/TS三種不同類型的直播。支持RTMP/TS同時進行直播。本機直播支持200路以上并發,資源平臺或學校自有平臺均可調用直播鏈接,進行大規模直播講堂。
7. 可實現音視頻雙向遠程實時互動教學。導播畫面一鍵切入互動模式,主講教室支持同時接入四間異地教室的音、視頻進行互動;在互動時主講教室支持同步大并發直播,無需互動的教室可通過直播觀看生動的互動課。
8. 為提高互動聽講教室上課體驗,聽講教室可實現雙屏雙流上課,電視上觀看主講教室主播多畫面、一體機上觀看主講老師PTT。聽講教室在互動的同時支持將主講導播視頻,及老師授課PPT兩路視頻錄制為課后的復習資料,支持互動導播全網直播。
9. 遠程導播平臺內嵌錄播主機,無需其它服務器支撐,方便老師使用瀏覽器訪問平臺,進行導播、課件管理、課件編輯等功能。
10. 遠程導播在同一界面提供導播功能按鍵的操作。最多支持10路信號導切(含4路遠程互動信息),視頻延遲低于1秒。
11. 可在遠程導播上設備LOGO臺標等詳細信息??扇我馔蟿覮OGO、字幕的顯示位置。字幕內容支持預先編輯,最多支持編輯5條字幕信息,課程信息的標題,按照錄制需要可針對字幕大小、顏色進行個性化設置。
12. 遠程導播平臺支持錄播課件點播,下載。點播列表可以清楚看到視頻錄制的通道數量、錄制時間、錄制時生成的預覽圖片等課件資源,方便老師快速找到所需要的課件。主機與資源管理平臺對接成功后,支持資源通過三種方式上傳,(手動、視頻產生即刻自動上傳、主機閑時自動上傳)。課件上傳后,始終顯示課件的上傳狀態,以保證不錯傳、不誤傳,不少傳。
13. 遠程導播平臺支持錄制視頻在線切片生成微課。生成的微課資源按照年級、學科進行分類,同時支持條件檢索。生成的微課老師可下載到本地,也可通過對接平臺自動上傳至服務器。
14. 錄制主機錄制的視頻具備精彩回放功能。錄制的視頻自動打點、自動播放課件中課堂互動精彩片段。
15. 主機與同品牌平臺對接,可查閱當日考勤記錄。
16. 主機與同品牌平臺對接,通過人臉比對錄制課件與上課老師實名匹配。
17. 錄播主機通過國家CCC強制性產品認證。
18. 提供嵌入式錄播系統軟件著作權;
19. 提供錄播后臺遠程導播管理系統軟件著作權;
產品特點
l 高度集成 系統穩定
一體化嵌入式LINUX系統,帶來更穩定的用戶體驗;單板卡設計,所有信號均在一體化板卡中進行采集、編碼、錄制、直播和存儲,減少信號鏈路造成的信號衰減和維護成本,確保系統長期穩定運行;
l 操作簡單 零培訓
系統提供良好的用戶體驗,使用簡單方便,界面簡潔清晰,無需培訓即可使用。系統提供圖形化界面,采用全屏觸控的方式,指哪點哪,減少用戶的誤操作和記憶難度。
l 應用靈活
系統即可支持直接在錄播主機上進行錄播操作,也可通過網絡實現遠程錄播控制,適應多種不同應用場景。
l 實時高清 無損輸出
支持HDMI高清直播輸出,零延時,無壓縮,無損失,真高清,快速構建超高質量的教學觀摩環境,給用戶更好的視覺體驗;也可為其他教學應用提供高質量音視頻信號。
l 高清直播 強悍專業
系統內置高性能直播組件,的流媒體優化技術,單臺錄播主機即可實現200路高清1080P直播,配合專業直播方案可實現萬人級的大規模直播。
l 實時互動
系統內置實時互動模塊,無需另外架設互動MCU即可實現多方互動,真正意義上實現一機多用,無需專業人士操作,輕輕一點即可連接互動。
l 現場考勤
系統內置學生評價系統,無需挨個點名,課程結束即可生成現場考勤記錄,實現一目了然的出勤記錄。
l 功能豐富 物超所值
系統提供錄播、直播、互動、學生評價、視頻管理等功能。
l 低功耗
整機功耗小于24W,無風扇結構設計,保障系統穩定運行的同時,*杜絕噪聲干擾。
5.2 老師自動追蹤攝像機
整機外觀
規格參數
1.支持2路RTSP網絡流輸出,一臺攝像機即可完成教師特寫跟隨、教師全景兩路景別拍攝;
2.接口:1路網口;
3.分辨率:8 MegaPixel,焦距:7.35mm 有效像素:3264*2448,支持1080P視頻輸出;
4.相機采用E-PTZ電子云臺高集成技術,無須機械轉動無需跟蹤主機,無需輔助攝像頭、即可完成教師區自動跟蹤。并輸出視頻用于老師區視頻錄制,輸出圖像格式支持1080P;
5.跟蹤算法內嵌智能前置化,基于LIUNX架構,模塊化設計,可獨立使用;
6.老師在課堂講課時,進行實時跟蹤。跟蹤過程由于在攝像機內部控制鏡頭的視角和變焦。視覺感受平滑自然;
7.在上課場景中需要進行全景與特寫切換時,支持瞬間圖像定位、放大縮小無拉近拉伸鏡頭;
8.靈活的跟蹤策略,即可支持全程跟蹤,也可支持教師快速走動切換全景,小范圍走動特寫跟蹤策略;
9.目標跟蹤不受教室大小、形狀限制,適用于不規則教室、階梯教室;
10.攝像機安裝高度不低于2米,杜絕學生破壞;
11.教師區可設置屏蔽區域,屏蔽區域形狀可自定義調整,保證不受投影、電子白板、一體機等因素干擾,可基于以上環境或物體進行現場抗干擾演示;
12.支持教師身高自適應,在講臺范圍內教師不同身高、不同姿式均能自動調整拍攝角度,實現輸出畫面;
13.可視化調試操作,調試客戶端可觀看實時視頻進行調試;支持在界面調整相機色彩飽和度、亮度、抗閃爍等相機參數。
攝像機管理控制軟件
u B/S架構,支持通用瀏覽器直接訪問進行管理。
u 支持網絡參數設置與修改,支持一鍵恢復默認參數。
u 支持曝光模式設置功能,包括自動、手動。
u 支持抗閃爍頻率、動態范圍、光圈、快門參數設置。
u 支持自動白平衡設置功能,紅、藍增益可調范圍 0~200。
u 支持噪聲抑制設置功能,支持2D、3D降噪。
5.3 學生追蹤攝像機
整機外觀
規格參數
1.支持2路RTSP網絡流輸出,一臺攝像機即可完成教師特寫跟隨、教師全景兩路景別拍攝;
2.接口:1路網口;
3.分辨率:8 MegaPixel,焦距:7.35mm 有效像素:3264*2448,支持1080P視頻輸出;
4.相機采用E-PTZ電子云臺高集成技術,無須機械轉動無需跟蹤主機,無需輔助攝像頭、即可完成教師區自動跟蹤。并輸出視頻用于老師區視頻錄制,輸出圖像格式支持1080P;
5.跟蹤算法內嵌智能前置化,基于LIUNX架構,模塊化設計,可獨立使用;
6.老師在課堂講課時,進行實時跟蹤。跟蹤過程由于在攝像機內部控制鏡頭的視角和變焦。視覺感受平滑自然;
7.在上課場景中需要進行全景與特寫切換時,支持瞬間圖像定位、放大縮小無拉近拉伸鏡頭;
8.靈活的跟蹤策略,即可支持全程跟蹤,也可支持教師快速走動切換全景,小范圍走動特寫跟蹤策略;
9.目標跟蹤不受教室大小、形狀限制,適用于不規則教室、階梯教室;
10.攝像機安裝高度不低于2米,杜絕學生破壞;
11.教師區可設置屏蔽區域,屏蔽區域形狀可自定義調整,保證不受投影、電子白板、一體機等因素干擾,可基于以上環境或物體進行現場抗干擾演示;
12.支持教師身高自適應,在講臺范圍內教師不同身高、不同姿式均能自動調整拍攝角度,實現輸出畫面;
13.可視化調試操作,調試客戶端可觀看實時視頻進行調試;支持在界面調整相機色彩飽和度、亮度、抗閃爍等相機參數。
攝像機管理控制軟件
u B/S架構,支持通用瀏覽器直接訪問進行管理。
u 支持網絡參數設置與修改,支持一鍵恢復默認參數。
u 支持曝光模式設置功能,包括自動、手動。
u 支持抗閃爍頻率、動態范圍、光圈、快門參數設置。
u 支持自動白平衡設置功能,紅、藍增益可調范圍 0~200。
u 支持噪聲抑制設置功能,支持2D、3D降噪。
5.4 全向拾音麥克風 (2麥1主機)
u 輸入電壓 PoE 12V ~ 48V
u 輸入電流 0.3A ~ 0.1A
u 工作溫度 -5°C ~ 40°C
u 儲藏溫度 -20°C ~ 60°C
u 功耗 4.8W
u 尺寸(W/H/D) 110mm x 33mm x 127mm
u 重量 0.3Kg
六、集控管理平臺
集控管理平臺實時巡課系統具有以下特點:
1.錄播教室管理,可以任意添加教室,分級目錄展示,如:學校-->班級等無限極分類;
2.教室列表支持樹型結構排列,顯示總共接入的教室間數,單個教室顯示直播畫面、教室名稱,并可顯示錄播主機IP、主機序列號等信息;
3.布在網絡各處的錄播設備通過多層結構的樹狀列表展示;把不同區域的錄播設備添加至不同的區域組織中,通過對不同的區域組織進行分組,實現區域性錄播系統的分組管理。
4.實時監控模式下,樹狀列表可顯示前端錄播設備的運行狀態。
5.面可利用畫面分割的方式同時顯示多間錄播課室畫面。
6.每個顯示窗格畫面可從樹狀目錄的前端錄播課室中任意挑選,不受設備所處地域的影響。
7.持對前端錄播課室設備進行單獨開機、批量開機和課表控制操作。
8.遠程控制,支持單間教室的遠程控制,如遠程導播,錄制,云臺控制等;
9.每個錄播課室畫面可疊加錄播課室工作狀態信息。
10.支持對錄播課室非直播圖像的預覽顯示,必要時可進行切換控制。
11.支持對顯示信號的切換操作,同時可對大屏顯示的播放音頻進行設置。
12.支持快速抓拍剪輯和視頻錄制功能,錄制文件保存在客戶端本機自定義目錄中。
13.支持訪問人數限制,可設置用戶觀看及登入數。
14.智能控制,支持錄播主機定時開關機的時間選擇。
15.定時錄制,支持課件定時錄制及課表的導入和按時間添加。