录播教室技术解决方案

一、录播系统技术方案

1.系统背景

设计背景

根据目前教育精品课堂录播教室建设的需求,为解决教育优质教学资源整合，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,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。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、后期编辑等多种专业构建音视频多功能系统

方案设计

一、设计原则

1)标准化、规范性

采用标准网络通信协议,选择符合工业标准的网络设备、通信介质。工程实施遵照国家相关实施标准进行。录播输出的音频图像格式符合网络视频标准,录播系统设备操作使用规范;

２)先进性、成熟性和实用性

系统设计既要采用先进技术和系统工程方法,又要注意技术的可行性和实用性，使系统在其整个生命周期内保持一定的先进性。实用性放在首位，先进性与成熟性并重，并符合未来的发展方向。项目中所用的设备及软件平台，应该选择与网络技术发展潮流相吻合的、先进的、有技术保证的产品。

3）开放性与标准化原则

应用平台应是一个开放的且符合业界主流技术标准的系统平台,对网络的硬件环境,通信环境,软件环境,操作平台之间的依赖小。

4)可靠性、稳定性和容错性

在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构，技术措施,系统管理等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性,达到最大的平均无故障时间。

５)可扩展性及易升级性

为适应应用不断拓展的需要,系统软硬件须有良好的平滑可扩充性。数据交换平台具备与国内、外的相关应用系统或信息平台相互兼容和交流的条件和能力。

6)安全性和保密性

既要充分考虑信息资源的共享,更要注意信息资源的保护和隔离，应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取不同的措施，包括用户安全性、数据安全性、运行安全性等。要求对数据库提供灵活的备份和恢复机制,确保系统发生故障时,及时恢复，不会受到影响。7）可管理性和可维护性

为了便于系统的日常运行维护和管理，要求所选产品具有良好的可管理性和可维护性。另外可管理性和可维护性还包括对平台的自身。

8）实用性:一切以用户的应用需求为出发点，科学地、合理地、实事求是地组建一个实用系统。

９）性价比:在满足系统性能、功能以及考虑到在可预见期间内仍不失其先进性的前提下,尽量使得整个系统所需投资合理。

二、执行标准

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、视频和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和计算方法》

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》

ＩTU－ＴH.320 基于链路交换网连接

ITＵ-ＴH.323 基于TCP/IP 的分组交换网（以太网、局域网)

ITU-T H．１20 音频和视频的兼容性

ITU－T G.722 、Ｇ.711 、G．728 音频信号传输标准

ＩTU-ＴH.26３、H.264视频编码推荐的标准

2.系统概述

录播教室由多个子系统组成,包括常规多媒体教室子系统(如讲台、中控、展台、笔记本、投影机（或互动平板一体机）等）；外部环境（灯光系统、吸音处理）子系统;录播子系统等;

其中录播系统通常由教室场景图像采集、声音采集、VGＡ课件采集、图像自动跟踪、图像控制切换、信号数字化处理、记录、直播、扩声等单元组成一套完整的录播系统。其过程是通过图像、声音、电脑ＶＧA信号的采集,把捕捉到的信号进行数字化处理，然后进行记录、网络实时直播、B/S架构点播和现场扩声。见图：

3.高清录播教室建设

根据精品课堂录播教室设计的设备分布配置图见图２．1:

２.1录播教室设备安装分布图

在教室的正立面安装有:学生特写摄像机1;学生全景摄像机2；扩声音箱3;投影机电子白板（或互动平板一体机) 4。教室的后立面有:教师特写摄像机５教师/全景摄像机6。教室两侧是学生定位摄像机7板书定位摄像机８在教室的中间是教师定位摄像机9另外在教室天花上均匀地分布安装有多支学生拾音话筒１0。所有的外部设备通过线缆１1连到到讲台

12位置，与中心控制室的机柜设备相连接。

设备部署图

4.系统组成

整个系统由七个部分构成：

录播子系统：对输入的教师、板书、学生以及ＶGA课件画面进行采集、编码、切

换、播出、存储等。

●视频采集子系统：全高清采集教师、学生摄像机画面以及授课电脑VGA课件画面，

支持多路１080p全高清视频信号接入

●音频采集子系统：捕获老师、学生的音频信号

●图像跟踪子系统:捕获、跟踪拍摄老师、板书、学生的特写,以及老师、学生上课的

全景视频信号

●课件综合编辑子系统：资源模式课件同步剪辑、电影模式课件后期非线性编辑、三

分屏课件合成

●中控室：通过集控管理平台综合监控、管理各教室的多个摄像机镜头画面；集控端

控制各教室在服务器端的课件录制、存储以及点播、直播

●多媒体子系统：为教室教学提供多媒体手段的相关设备,比如教学扩声、多媒体讲

台、投影、电子白板（或平板一体机)、中控、数字展台等。

●声学灯光工程：拍摄、录影需要良好的灯光照明以及声学环境，此部分为配套的装

修工程，包括墙体吸音包裹、天花吸音吊顶、地板防静电防滑处理、门隔音处理、窗户遮光处理等。

◆德威EZ-ＥＸ5录播主机

德威录播子系统主要由录播主机、录播相关软件构成，用以完成教室里教师音视频、学生音视频以及电脑ＶＧA的同步录制、存储;

录播主机

录播主机采用高度集成式整体嵌入架构, 多路高清视频同时处理性能稳定,超薄设计，最多可同时支持4路HD-ＳDＩ视频输入，4路网络高清视频输入，１路ＶＧA采集;１路音频输入，支持视频输出,1路音频输出。

录播软件支持同时录制单流电影模式与多流多画面资源模式。可满足以下场景应用：

●精品课程录制：采用电影模式,MＰ4（H２64／AAC)

●网络点直播应用:多分屏样式,ＦLＶ(H26４/MP3)、WＭV(ＷMV/ＷMA)

支持全平台(ＰC、平板、手机），全浏览器（IＥ、ｇoogle、火狐)兼容

ﻩ系统内置智能导播切换系统，系统能自动根据策略设置智能切换。

ﻩ支持多分屏与电影模式课件同时直播,以满足广域网用户和局域网用户同步观摩、收看。

◆视频采集子系统

高清会议摄像机EZ-HD