卓越全自动录播方案(高端)

全自动录播系统方案
上海卓越睿新电子有限公司
2008年5月9日
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2 目 录
第一部分 产品优势 (3)
1.1
四大特点 (4)
1.1.1 录播使用特点: 教学常态化，超级易用 ............................................................................................ 4 1.1.2 录播方式特点: 以电影模式记录授课全过程全场景 ......................................................................... 5 1.1.3 录播方式特点: 低码流，高清晰，智能编辑 ..................................................................................... 7 1.1.4 录播结果特点: 国际标准的流媒体ASF 格式文件 ........................................................................... 8 1.2 三大专利 .. (9)
1.2.1 专利技术1 智能定位专利技术....................................................................................................... 9 1.2.2 专利技术2 多镜头智能覆盖专利技术 ........................................................................................... 9 1.2.3
专利技术3 SSV 超级流媒体专利技术 (9)
第二部分 技术方案 (10)
2.1 全自动录播系统的系统构成 ...................................................................................................................... 11 2.2 全自动录播系统的设计背景 ...................................................................................................................... 12 2.3
全自动录播系统的特点 (14)
2.3.1 录播使用特点: 教学常态化，超级易用 .......................................................................................... 14 2.3.2 录播方式特点: 以电影模式记录授课全过程全场景 ....................................................................... 15 2.3.3 录播质量特点: 低码流，高清晰，智能编辑 ................................................................................... 17 2.3.4 录播结果特点: 国际标准的流媒体ASF 格式文件 . (19)
2.4 性能参数 ...................................................................................................................................................... 20 2.5
全自动录播系统的设备清单 (21)
第一部分产品优势
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4 1.1 四大特点
1.1.1 录播使用特点: 教学常态化，超级易用
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5 1.1.2 录播方式特点: 以电影模式记录授课全过程全场景
◆ 真实性原则
◆ 电影模式录制
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6 ◆ 自动清晰录制板书
◆ 支持所有课件使用 ◆
我们的特点
1.录制的是一个单独的流媒体文件
2.支持使用任意格式的课件支持使用任意格式的课件
3.支持后台非线性编辑
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7 1.1.3 录播方式特点: 低码流，高清晰，智能编辑
我们的追求
同样的分辨率下，追求更低的码流；同样的码流下，支持更高的分辨率。

以下这张图表，显示的是“国家教育部关于精品课程建设技术要求”中的录播文件技术指标要求，与我们的卓越SmartPR 全自动录播系统生成的录播文件技术指标的比较：
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8 1.1.4 录播结果特点: 国际标准的流媒体ASF 格式文件
课程录制结果必须具备的特性
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9 1.2 三大专利
1.2.1 专利技术1 智能定位专利技术 1.2.2 专利技术2 多镜头智能覆盖专利技术
SMART-PR 全自动录播系统，引入了卓越电子的专利技术---智能定位和多镜头覆盖技术，将教师的板书拍摄变得轻松自如。

对于教师在授课过程中的一些习惯，都人性化地做了处理。

比如教师在讲台前自由走动，系统启动智能定位设备，判断教师的位置，同步调度该位置的板书摄像机工作。

在系统镜头切换的过程中，图象和声音也同步切换，镜头间视频切换延时可以达到50ms 以内，逼近理论极限。

1.2.3 专利技术3 SSV 超级流媒体专利技术
我们与微软全球技术支持中心的工程师一起，联合攻关，修改核心算法，优化硬件参数，经过我们和微软共20多名工程师，历时一年的努力，终于在2004年下半年解决了这个问题，并将这个方法命名为“SSV 技术”申报了发明专利。

专利“SSV 技术”，使我们可以将摄像机的图像、计算机屏幕的显示内容、各种辅助教学设备（如DVD ，视频展台）输出的音视频信号，经过编码处理，变成标准的.asf （微软的标准流媒体格式）格式文件保存/直播。

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第二部分 技术方案
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11 2.1 全自动录播系统的系统构成
SMART-PR 全自动录播系统，有四大部分组成：全自动录播操作台，输入、输出及多媒体设备，全自动录播编辑机，和图形图像工作站，可以根据需要自由选配学生互动模块。

如果用人体器官形容全自动录播系统的主要设备，全自动录播编辑机就是大脑，图形图像工作站就是心脏，全自动录播编辑控制台就像四肢。

全自动录播编辑机智能的判断教师的讲授意图，根据教学实际过程以及对教师行为模式的理解，自动地通过全自动录播编辑控制台，控制所有输入输出和多媒体设备，进行智能的场景调度，实时地将符合当前教学状况的场景剪辑处理送给图形图像工作站，由图形图像工作站做数据编码处理，制作成标准格式的流媒体文件，存储并直播出去。

SMART-PR 全自动录播系统中的专利技术：包含了我们拥有的自主知识产权的《自动编辑策略系统》，和以我们的专利技术—《SSV 流媒体技术》为内核的《全自动录播系统软件》，在板书型号中，还应用了我们的专利技术—《智能定位系统》和《多镜头覆盖技术》。

这多项专利技术和自主的知识产权技术的引入，充分发挥无意识控制理论，授课教师可以在无人值守的状况下，无需任何人的帮助和干预，完成授课过程的录播，授课教师可以只关注自己的授课质量，无需复杂、昂贵的录播设备，也无需录播人员在幕后进行复杂的非线性编辑操作。

授课结束后，系统可以根据录播前所设定的片头、片尾资料，结合实际录播过程中的参数，为授课过程的视频文件配置片头、片尾，并实时生成教学过程录像。

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2.2 全自动录播系统的设计背景
教育的过程不仅仅是一个简单的知识传授和宣讲的过程，教和学本身也是一个知识创造和再加工的过程。

老师的面授过程是教育核心业务。

在教育核心业务信息化的过程中不可或缺的三个重点：第一要做到教师面授过程的信息化；第二要做到师生互动的信息化；第三要做到教学活动常态化信息化。

教师面授作为一个可以不间断的知识源和信息源，怎么样被自动化保留下来，实时保留下来，并让它能够利用最新网络技术共享使用？
精品课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分，国家教育部要求精品课程用两三年内实现课程的全程录像上网，旨在充分利用名师名教的先进教学效果，培训一批骨干师资队伍，实现校内外优质资源共享；学校精品课程的大量录像，还应用于课程评估、教学观摩、师资培养、论坛实录、名师讲堂、学生点课、评课、重修课程、评职评优。

课程资源建设自然成了各高校教学建设的最新课题问题，因为这对录课技术、网络技术、录课成本、编辑时效提出了严峻的挑战，技术往往在此时起关键作用。

课程全自动录制系统，推向市场，意味着教学核心业务的信息化，意味着我国教育技术登上崭新的台阶——教育技术以课程建设为中心。

SMART-PR 全自动录播系统，可以在教师现场授课的同时自动生成教学实况录像，完整地记录教师在授课中的活动，不仅包含教学现场实况，还包含过程中教师使用的任何课件，并把他们按照发生的时间、顺序、流畅剪辑，自动编辑；生成该课程有价值的授课实况录像，同时以流媒体的方式在网络中直播、保存起来，以供广大师生、管理者实时收看，课后点播观研。

SMART-PR 全自动录播系统，适用于高等院校精品课程的建设，也适用于那些人为技巧性强的学科建设，还适合那些需要广泛使用多媒体技术手段的学科建设。

该系统扩大了教学获益的学生范围；鼓励教师间相互学习观摩，促进教学业务；帮助管理者及时了解一线教学状况，直接帮助学校提高教学质量，从而在根本上提升学校的核心竞争力。

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有没有一种方法能够全自动完整地记录教学中教师面授的全过程，并把它们变成能保存的、有价值的资料，方便学习、观摩、和传播呢？于是我们决定开始技术探讨和产品规划。

在2003年下半年，我们首先开始组建研发队伍，并且开始产品的需求分析工作。

在这个阶段，我们走访了大量的专家、一线教师、教育管理者，我们向大家了解：什么样的系统是符合教学需求的？一个优秀的系统应该符合哪些基本要求？在走访过程中，许多学校比如北京大学、北京邮电大学、上海交通大学、浙江大学、中国电子科技大学、华南理工大学的专家、教师，给我们提供了许多宝贵的建议和意见。

通过对大量的需求的整理，我们逐渐清晰了设计的目标。

综合这些专家和老师的意见，我们了解了用户对全自动录播系统的基本要求，按照这些指导原则，我们经过两年的开发，终于完成了卓越SmartPR 全自动录播系统的研发工作，现在该系统已经在国内外同类产品中处于领先地位，系统达到了：
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14 2.3 全自动录播系统的特点
2.3.1 录播使用特点: 教学常态化，超级易用
SMART-PR 全自动录播系统，具有严格依据人体工学原理，依据人的身体比例和教师使用习惯设计和制作的精致智能直播讲台，融入了我们对教师使用习惯的理解。

无论授课教师是站是坐，在其手臂范围内，都可以操控所有的设备和按钮。

引入了无意识控制理论，首次实现了教师授课实况录播，授课实际过程的在线自动剪辑，大量节省了人力、物力、财力，使得系统的使用更加人性化。

授课教师对课件的操作，完全回归了标准和熟知的Windows 操作，大大方便了授课教师的使用，而录播系统的画面被反映在控制屏上，方便按需设置操作。

完全实现了一键操作。

无论是对录播过程的操作，还是对多媒体设备的控制，都实现了一键式操作。

从而实现了操作难度系数为1的体系，给了授课教师最人性化的使用方式。

方便扩展的外设接口，都在操作台面前，一目了然，即插即用。

有VGA 接口，RJ45络接口，USB 2.0接口。

主控台上的双显示液晶，一个用来显示课件，一个用来显示系统服务进程，教学状态，随时在眼前。

6"液晶监视器，为教师提供自我形象反馈，保持教师仪态风范。

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15 2.3.2 录播方式特点: 以电影模式记录授课全过程全场景
◆ 真实性原则
SMART-PR 全自动录播系统，在教师授课过程中，遵循按时间发生顺序的原则，把教师有关的场景（教师的语言/表情/肢体动作），学生有关的场景（提问/回答/交流），和教学手段的场景（课件/板书/各种多媒体设备），像拍电影一样，自动的录制编辑，真实地记录下来。

◆ 电影模式录制
电影模式录制：是指多个摄像机和多种媒体设备同时工作，但是被录制下来的结果是被选择过后的，观众看到的是一个场景的画面。

教育心理学告诉我们，如果我们不以电影模式录制，而是把各场景的状态同时呈现给学生，由学生选择收看哪个场景，会大大的影响收看的效果。

因为人们对文字的接受程度比较快，当文字和画面同时呈现给人的时候，由于视觉习惯只能注意一个焦点，人们往往先选择收看文字，而老师的讲课过程中很多的肢体语言，表情等都被忽略了。

SMART-PR 全自动录播系统，选择以电影模式自动编辑录制，正是符合教育心理学的需要，也符合国际流行模式。

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16 ◆ 自动清晰录制板书
SMART-PR 全自动录播系统，引入了卓越电子的专利技术---智能定位和多镜头覆盖技术，将教师的板书拍摄变得轻松自如。

对于教师在授课过程中的一些习惯，都人性化地做了处理。

比如教师在讲台前自由走动，系统启动智能定位设备，判断教师的位置，同步调度该位置的板书摄像机工作。

在系统镜头切换的过程中，图象和声音也同步切换，镜头间视频切换延时可以达到50ms 以内，逼近理论极限。

◆ 支持所有课件使用
从传统的PowerPoint ，到Photoshop ，Word ，Excel ，PDF 文件，甚至字体为小五号的Word 文档，任何的电脑课件，和来自于实物展台、DVD 播放器、VCD 播放器的画面，从而大大丰实了教师网络授课时可使用的手段，使网络同步收看不再发愁。

只要在教师授课的电脑显示屏上显示出来，就可以实时
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17 2.3.3 录播质量特点: 低码流，高清晰，智能编辑
录制效果参数可选择
就像汽车的舒适程度通常和油耗互相矛盾一样，录制的清晰度和录制文件传输所占用的资源也总是矛盾。

一般清晰度高，传输时占用的网络带宽也高。

系统中的图形图像工作站是系统的心脏，它将自动录播剪辑机传送来的画面进行编码处理，生成标准格式的资料。

图形图像工作站中最重要的工作就是图像编码，大家都知道图像编码，是现今高科技技术中难点技术，我们经过艰苦的工作，在与微软全球技术中心工程师的共同努力下，将画面编码的分辨率提高到1024*768、最高32位色，并且画面清晰流畅。

编码后的数据可以控制在300k-2M 比特/秒，这就使得编码后画面可以轻松的通过互联网传播到远程学生的面前，也可以记录高清晰的数字画面，作为珍贵资料再编辑保存。

任选参数：不同学校和用户拥有不同的网络资源，所以系统为用户提供可以根据自己的实际情况，
存储容量：在不同的码流情况下，录制的文件大小不同，占用的存储资源就不同。

参见下表:
我们的追求
同样的分辨率下，追求更低的码流；同样的码流下，支持更高的分辨率。

以下这张图表，显示的是“国家教育部关于精品课程建设技术要求”中的录播文件技术指标要求，
从表格中可以看出，我们的分辨率是1024*768，国家要求是320*240，这就代表我们的清晰度要高于国家要求10倍，颜色数要求256色，我们的颜色数可达43亿色，这就代表我们我们的画面质量要大大地超出了国家标准要求。

其他音频指标也优于或等同于国家要求，这表明，在录播质量方面，我们已经远远的优于国家标准要求，能为教学用户提供高品质的录播资料。

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◆ 场景调度策略和智能剪辑
SMART-PR 为我们提供了丰富的场景调度策略。

简单易用的策略设定和自动生成功能，不仅实现全自动录播，而且大大丰富了录播画面的内容，而且更接近人工剪辑的效果和特技，更重要的是，由于自动策略调度下的智能剪辑，完全遵循了授课教师的授课过程和习惯，自动地根据教师在授课过程中对各种多媒体设备和授课计算机的使用情况，与学生互动交流的情况，智能地在教师、学生、课件之间进行剪辑，从而形成最贴近授课实况的录像。

根本上避免了过去由于后台剪辑不是授课教师自己操作，最后造成授课过程的录像并非教师真实想法的情况出现。

◆ 特技策略方面
在SMART-PR 更高版本中，可以支持全景、中景、特写等多场景下的特技，最高我们可以支持9路摄像机的场景的特技策略，而且可以支持在教师、学生、课件之间智能剪辑时的渐入、淡出等特技效果，从而大大丰富授课过程录像的表现力。

◆ 片头、片尾的自动生成
系统接收录播前编制的片头、片尾说明，结合实际 录播中的参数设定和录播长度。

自动生成视频课件的片 头、片尾，在录播过程中，还可以自由插校标，课程名 称，教师姓名。

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2.3.4 录播结果特点: 国际标准的流媒体ASF 格式文件
课程录制结果必须具备的特性
我们与微软全球技术支持中心的工程师一起，联合攻关，修改核心算法，优化硬件参数，经过我们
和微软共20多名工程师，历时一年的努力，终于在2004年下半年解决了这个问题，并将这个方法命名为“SSV 技术”申报了发明专利。

专利“SSV 技术”，使我们可以将摄像机的图像、计算机屏幕的显示内容、各种辅助教学设备（如DVD ，视频展台）输出的音视频信号，经过编码处理，变成标准的.asf （微软的标准流媒体格式）格式文件保存/直播。

SMART-PR 全自动录播系统，不仅可以全自动录制授课录像，而且可以开放式地在网络上直播授课的实况。

当录播系统被连接到相通的网络时，其他用户只需要使用IE 浏览器，输入指定的IP 地址，即可接收到，并用通用的播放器软件自动播放出来。

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2.4 性能参数
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21 2.5 全自动录播系统的设备清单 BL-TT1 BL-STT BL-STC
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