大華4K錄播解決方案

http://www.haleywang.com2019年07月15日 14:50教育裝備網(wǎng)

　　一、需求分析

　　4K教學錄播在使用方式上與傳統(tǒng)的精品錄播有較大差異，4K教學錄播主要滿足每個教師經(jīng)常性、常態(tài)性的課堂視頻錄制，注重效果的同時，關(guān)注使用便捷性和擴展性，方便自己、學生、家長、學校領導等觀看。隨著教育信息化不斷深入，傳統(tǒng)的錄播系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足教學錄播需求：

　　名師優(yōu)課錄制需求：名師資源有限，通過傳統(tǒng)的方式授課，只能使少數(shù)的人享受到名師授課，而大多數(shù)學生渴望卻無法享受到。教育機構(gòu)非常需要一套系統(tǒng)可以方便的記錄名師的教學過程，學生、老師可以通過網(wǎng)絡隨時進行直播點播學習，這樣將可以有效的提高整體的教育水平。

　　教師自我提升需求：年輕教師在教學經(jīng)驗、教學方法上不如老教師精湛，傳統(tǒng)的提升方法是到教授現(xiàn)場學習觀摩，但這對時間、空間的安排要求非常高，因此教育機構(gòu)需要一個系統(tǒng)來解決這個問題，同時年輕教師可以觀察自身平時授課視頻，來發(fā)現(xiàn)問題，自我提升。

　　全自動錄制需求：傳統(tǒng)的錄播系統(tǒng)在使用的時候通常需要電教老師進行導播，及后續(xù)的非編，這種模式工作量很大，無法滿足日益增大的優(yōu)質(zhì)課程制作需求。因此，精品課錄播系統(tǒng)必須要能全自動運行，快速實現(xiàn)課程制作。

　　更精準的跟蹤切換需求:傳統(tǒng)自動錄播系統(tǒng)的跟蹤切換策略在具體使用時存在各種問題，學生檢測、教師跟蹤等的準確率參差不齊，造成一些垃圾鏡頭，從而造成后期大量的非編工作，因此需要系統(tǒng)能提供更精準的跟蹤切換，提升工作效率。

　　簡單的后期制作需求：授課過程錄制是教學錄播做重要的一環(huán)，制作高品質(zhì)的教學課件，建立共享資源庫，才能完成知識傳承和交流工作。但如何才能高效率的制作高品質(zhì)課件呢?按照傳統(tǒng)思路，授課老師親自制作課件，一般要求老師掌握計算機、攝像和課件編輯等專業(yè)技術(shù)，但是目前大多數(shù)學校教師教學任務繁重，勢必會給教師授課帶來很多的負擔，因此需要一套操作簡便、高效實現(xiàn)高品質(zhì)視頻制作的錄播系統(tǒng)。

　　快速部署需求：傳統(tǒng)的錄播系統(tǒng)一般包括錄播攝像機、錄播主機、跟蹤攝像機、跟蹤主機、定位攝像機、定位主機、音頻處理器、大量吊麥、導播臺及電源模塊等等，而且需要對教室配合進行裝修，對燈光、噪聲等都有非常高的要求，所以錄播教室部署非常復雜，如何使部署更加簡單，對錄播教室建設具有非常大的意義。

　　降低部署成本需求：由于傳統(tǒng)錄播系統(tǒng)設備成本、裝修成本都比較高，無法進行大規(guī)模的建設，因此普及教育信息化必須要降低單個錄播教室的部署成本。

　　擴展性需求：錄播教室作為學校重資產(chǎn)，在實現(xiàn)錄播功能的同時，還能兼具其他如巡考、巡課、安防等功能，將大大提高系統(tǒng)的使用率，提高投入產(chǎn)出比。

　　二、設計原則

　　為了達到國內(nèi)領先的目標，教學錄播系統(tǒng)的建設應該充分考慮系統(tǒng)的先進性、共享性、擴展性、靈活性、實用性、可靠性和易用性的原則。

　　先進性原則

　　系統(tǒng)設計不但要考慮充分利用當前的最新技術(shù)，而且還必須考慮隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，能在系統(tǒng)中不斷溶入新技術(shù)，使系統(tǒng)始終充滿活力，始終保持一定的先進性。

　　動態(tài)擴展原則

　　錄播系統(tǒng)的規(guī)�？梢詣討B(tài)伸縮，滿足應用和用戶規(guī)模增長的需要。新增教學錄像系統(tǒng)，僅需要在新增教室內(nèi)增加教室錄播設備即可，投資幅度大大縮小。

　　靈活性原則

　　針對不同的客戶需求、不同的網(wǎng)絡環(huán)境，在畫面路數(shù)、分辨率、碼率配置、編碼方式、格式等等都可做動態(tài)調(diào)整，靈活適應不同場景。

　　實用性原則

　　此系統(tǒng)的建設應以實用性為基本原則。系統(tǒng)功能必須滿足錄、看、控、存、查、管、用的要求，硬件和軟件平臺界面友好、易學易用、使用方便、音視頻清晰;采用統(tǒng)一的系統(tǒng)標準和通信協(xié)議，使整個系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)間能互聯(lián)互控，充分發(fā)揮整個系統(tǒng)的功能。

　　可靠性原則

　　在考慮技術(shù)先進性和開放性的同時，還應從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設備性能、系統(tǒng)管理、廠商技術(shù)支持及維修能力等方面著手，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，達到最大的平均無故障時間。系統(tǒng)建設需要保證系統(tǒng)安全、正確地完成相應功能，從而保證系統(tǒng)的完整性、正確性和可恢復性。

　　易用性原則

　　在滿足教學錄播需求的情況下，教室內(nèi)設備降到最少，不需要復雜的操作即可實現(xiàn)錄播，可維護性、易用性都大大提升。

　　多用途原則

　　系統(tǒng)可以實現(xiàn)錄播功能，在主機關(guān)機的情況下還應兼具電子巡考、校長巡課、網(wǎng)絡教研、多媒體教室安防等功能。

　　三、總體架構(gòu)

　　大華常態(tài)化4K教學錄播系統(tǒng)建設分為錄播教室和資源管理中心，錄播教室是硬件主要包含：1個4K教師攝像機、1個雙目學生攝像機、1臺錄播主機、1臺觸摸控制屏或者導播客戶端、2個拾音器。采集老師全景、老師特寫、學生畫面、電腦VGA畫面、HDMI畫面，通過自動切換、跟蹤，實現(xiàn)課堂視頻的自動合成。

　　對接班班通設備，實現(xiàn)整體教室統(tǒng)一管理。

　　資源管理中心包括：1臺資源管理平臺、點播服務器(選配)以及1臺PC客戶端，下一章重點講解。

　　4K教學錄播系統(tǒng)拓撲圖

　　四、系統(tǒng)組成

　　4.1教學錄播一體機

　　大華4K教學錄播一體機DH-TRS1000-N3采用高度集成化設計，支持4路BNC視頻接口，支持SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI，支持1路HDMI、1路VGA信號的同步采集，內(nèi)嵌圖像識別跟蹤模塊、視頻檢測模塊、自動/半自動/手動導播切換模塊、高清錄播模塊、直播模塊、點播模塊等，4K教學錄播所需要的功能模塊全部整合在1臺1U設備上，純硬件嵌入式架構(gòu)， LINUX操作系統(tǒng)，方案穩(wěn)定。

　　錄播主機支持VGA、HDMI信號作為視頻輸入，當PPT切換的時候，系統(tǒng)自動將PPT畫面切換到主畫面。支持VGA直接輸出主畫面(電影模式)，主機帶2個SATA接口，最大單盤容量8TB，按照每節(jié)課45分鐘，每節(jié)課約1.5GB，16TB課件可以保存10000節(jié)課的視頻，能滿足各種應用場景的錄播需求。

　　高清音視頻編碼：大華4K教學錄播一體機DH-TRS1000-N3的視頻編碼采集1080P高清視頻信號，音頻編碼采用AAC高清音頻編碼方式，所有資源通道的錄像都包含混音后音頻錄像。高清的音視頻編碼讓DH-TRS1000-N3常態(tài)化錄播系統(tǒng)主機可以輕松獲得更加細膩優(yōu)質(zhì)的錄像效果。

　　自動導播功能：大華4K教學錄播一體機DH-TRS1000-N3內(nèi)置智能檢測、自動切換功能模塊，可以根據(jù)策略實現(xiàn)全自動的跟蹤切換：

　　A、老師在講臺區(qū)域講課，主畫面顯示老師特寫畫面;

　　B、老師在講臺上走動時，畫面切換到講臺全景畫面;

　　C、老師走下講臺，授課區(qū)無人時，切換到學生全景畫面;

　　D、學生起立，切換到學生全景;

　　E、教師操作電腦時，切換到PPT畫面;

　　輕松選擇模式錄制：《精品視頻公開課拍攝制作技術(shù)標準》及《數(shù)字校園示范校建設參考指標》都要求用于提交評比或共享的視頻都需采用單流的視頻文件方式，DH-TRS1000-N3很好地滿足了這一技術(shù)要求。

　　4.2 視頻攝像系統(tǒng)-

　　大華專門為教學業(yè)務設計了二款教學專用攝像機，其中教師4K半球攝像機，采用EPTZ技術(shù)，具備高清、智能、功能融合的特色，外觀精致美觀、可桌面擺放式安裝，通過非云臺攝像機即可實現(xiàn)教師特寫、教師全景拍攝與錄制。