智慧教室系统方案设计方案

智慧教室系统方案设计方案

1.1 整体设计说明

1.1.1系统拓扑图

1.1.2五机位录播教室设计

高清摄像机：配置5台高清摄像机，主要用于教师特写、板书特写、教师全景、学生特写、学生全景高清视频信号的采集，通过高清SDI同轴电缆传输至嵌入式高清录播主机中，

进行高清视频采集、图像合成、编码。

音频处理：教师和学生的语音信号通过领夹话筒和吊顶拾音话筒拾取，输入到数字音频矩阵处理器，通过均衡、降噪和混音等处理，输出1路立体声音频，1路向嵌入式高清录播主机提供音频输入信号，另1路可作为现场扩音。

通过上述设备的完美衔接，最终将整个教学过程中的高清录播教室内所有场景（教师特写、板书特写、教师全景、学生特写、学生全景、学生巡航）全部录制下来生成标准MP4文件，教师或学生可通过录播主机中直播点播或教学资源平台进行直播点播，又或是后期编辑制作精品课程资源。

整个录制过程为保证教师自然上课状态，教师学生全程无需佩戴任何辅助设备即可进行课程录制。

根据用户的要求，需要在教师授课的同时对精品课程教室内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何课件及板书内容等场景元素，这种方案需求下，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方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，进行在线学习。按照图示：一般教室80-100㎡，我司根据用户需求结合自身录播产品进行整个高清录播教室的布局建设；录播教室组建主要设备包括：嵌入式高清录播主机、图像跟踪主机、

数字音频处理器、高清摄像机、图像跟踪定位摄像机、指向性话筒、音响功放、录播中控系统、一体化液晶电视等设备。

1.2 音频采集系统设计

4.2.1音频示意图

方案采用超心形指向话筒，适用于多媒体教室、会场、演播厅；配置数字音频处理设备对多路音频信号的智能混音和音质的调节，使录制声音效果更佳清晰；

根据教室的大小此次方案布置6支吊装话筒，采用超心形指向进行拾音，拾音范围如图所示，可将教室内声音进行有效拾取并进入数字音频矩阵进行音频处理。

4.2.2自动语音激励

正常情况下环境噪声为40db以下，人说话声在60db以上。通过压限器功能将环境噪声智能消除，当学生或教师发言时系统根据声音大小自动开启6只麦克风中的2只作为声音采集，完全避免因多个麦克风拾取同一音源，使声音重叠传输，导致声音有隧道音，空洞且失真的现象发生，使声音录制更加清晰。

4.2.3噪音消除

噪声有两个来源，一是环境噪声，一是设备噪声。这种噪声首先取决于设备的品质，另外线路的排布、设备之间的连接方法、屏蔽方法等都有重要影响。

在声音处理方便具有噪音抑制功能，系统自动根据声音的频率不同，将环境噪音及人声自动分离，并将环境噪声消除。如图所示。

4.2.4 回声抑制

回声是由于自己发言声音泄漏到自己接收回路中，使自

己声音在音箱内再次被重复。尤其是在远程音视频互动教学过程中回声现象是不容发生的。远程音视频互动教学系统支持回声抑制功能，完全避免交互教过程中回声的发生。如图：

未经处理

经过处理

1.3 视频系统设计

方案中采用5路视频组合方式进行视频取景，包括教师特写、教师全景、学生特写、学生全景、学生巡视以及一路教师PC的图像；在教室的中心位置布置两台高清摄像机分别为教师跟踪摄像机与教师全景摄像机，用于采集教师在讲课时的实时特写图像和全景图像；在讲台两侧布有学生跟踪