录播教学系统在普通录播教室基础上增加和强化了系统的数字化、控制的自动化、传输的网络化、视频信号的高清化。系统集成了网络化集中录制技术、图像跟踪技术、智能导播技术、、非线性编辑技术、网络直播技术.能够将录制生成的高清视频画面、三分屏模式画面和四分屏模式画面通过网络进行直播
一、教学录播解决方案概述
教学录播解决方案是利用视音频记录技术完整记录课堂的教学活动，实现实时直播和课后点播。课堂教学活动包括老师、学生的图像与声音，教师的计算机课件、板书等信息。
教学录播解决方案在普通录播教室基础上增加和强化了系统的数字化、控制的自动化、传输的网络化、视频信号的高清化。使用者也从专业的电教教师转向普通教师;系统集成了网络化集中录制技术、图像跟踪技术、智能导播技术、、非线性编辑技术、网络直播技术.能够将录制生成的高清视频画面、三分屏模式画面和四分屏模式画面通过网络进行直播，并且能够将生成的课件，通过后期的一次性编辑，发布到网络平台，进行在线学习。系统支持普通、标清、高清标准的摄像机。
教学录播解决方案利用先进的图像跟踪定位技术，在教师和学生无须使用任何感应设备的情况下，对教师摄像和学生摄像进行自动跟踪和定位，并且结合自动导播系统对画面进行自动导播，系统具备70种以上的特技切换技术，教师可以根据自己喜好选择视频特技切换，系统支持3D场景，系统具备非线性编辑系统，能够对课件信息进行一次性编辑，同时能够根据学校素材(视频、音频、PPT)进行合成，生成上等的视频课件。
教学录播解决方案以及移动录制系统在录制过程中能够添加片头、片尾、校徽、校标、其他音视频素材、添加授课人的信息等，系统具备自动音频导播功能，提供有主混音、次混音和均衡混音界面，在切换画面的同时，保证音频信号的导播控制。
1.1全自动高清录播演播系统网络拓扑图
全自动录播教室跟踪图
方案说明
如图所示：高清录播方式。视频信号包括两个部分：用于拍摄的高清视频信号和用于定位的视频图像分析信号，拍摄的高清视频信号通过HD-SDI线缆，传输到导播控制主机，完成导播信号的自动或者手动切换控制，然后传输给录播电脑，完成高清视频信号的传输。教师的跟踪定位可以采用跟踪和分析摄像机组合完成，也可以直接采用的图像跟踪系统,由教师摄像机自动完成，无需额外的分析摄像机辅助,减少在实际录课中频繁的切换带来的课件不连贯及在实际点播观看时不舒服感觉。学生的跟踪定位由一台摄像机分析完成，所有的图像分析视频传输给图像定位主机，由图像分析定位主机进行图像分析后，将控制信号传输给导播控制主机，完成教师的跟踪和学生的定位，并且对教师视频和学生视频的导播切换进行控制。
音频信号由学生声音采集和教师声音采集两个部分。学生的声音采集通过无线麦克采集或安装8个吊顶麦克进行混音采集。教师的声音通可通过无线麦克风进行采集，然后音频信号传输到调音台，由调音台输出到导播控制主机，完成音频信号的采集，其中有一路音频信号输出到功放，完成扩音。
VGA信号通过录播主机传输到导播主机，完成对VGA信号的采集录制，然后通过VGA分配器分配输出到交互式触摸屏和液晶电视。
1.2图像自动跟踪系统
图像自动跟踪系统示意图
1.2.1系统简介
教师、学生跟踪系统采用独有的智能视觉跟踪技术，完全基于高速DSP处理器及先进的智能视觉处理算法，一镜实现360度全域精准目标跟踪、定位，无需目标佩戴任何辅助装置;也无需安装任何红外、超声波、射频发射器等辅助定位装置;更无需安装额外图像定位摄像机，完全实现常态化教学。跟踪过程中不受光线变化、目标姿态变化、干扰光源、其他干扰目标等的影响，能够过滤所跟踪目标的微小动作干扰，具有非常稳定平滑自然的平移/俯仰/缩放动作，十分适合在教室、会议室等场合使用。
采用目前先进的智能视觉跟踪技术，完全基于高速DSP处理及先进的智能视觉处理技术，一镜实现360度全域**目标跟踪、定位，无需目标佩戴任何装置;也无需安装任何红外、超声波、射频发射器等辅助定位装置;更无需安装图像定位摄像机，完全实现常态化教学。视觉跟踪系统包含教师跟踪和学生跟踪两大子系统：
1.2.2教师跟踪系统
1)自动锁定目标
通过智能视频分析算法，自动识别并锁定授课教师。当有其他多人活动时，系统探测到多个人活动，能够自动锁定教师，跟踪效果不会受其他活动目标的影响。
2)自动跟踪目标
通过实时视频图像分析，自动测算教师的当前位置，传输控制信号，驱动摄像机实现教师跟踪。使用特有的摄像机控制技术，使得摄像机在跟踪过程中始终保持镜头的平滑，保证了拍摄画面的清晰流畅。
跟踪策略：
l 当教师在课堂中走动时，360度自动跟踪，并自动调整焦距，确保老师始终处于画面中心位置;
l 多人同时出现在讲台时，根据预设跟踪规则，按照服装颜色、身高、体型等进行自动跟踪;
l 当教师无走动讲课或板书时，自动调焦对老师进行特写拍摄;
l 可设置多种跟踪策略，如嘉宾跟踪策略，当嘉宾进入拍摄区域，自动脱离教师，并主动跟踪嘉宾;
l 仅通过一台摄像机即可完成多个对象的自动跟踪;
l 当对象静止，可通过预设策略自动对焦并进行全景拍摄。
1.2.3学生跟踪系统
l 自动识辨站立学生
通过实时视频图像分析，当教室里有学生起立发言时，系统能快速识别，自动测算站立学生的空间位置，传输控制信号，驱动学生摄像机拍摄站立学生特写镜头，实现学生定位。
l 全景模式与特写模式切换
系统自动辨识学生场景，当无站立学生时，摄像机拍摄学生全景;当有学生站立时，摄像机自动切换到特写模式，拍摄站立学生特写镜头。
跟踪策略：
l 无学生活动时进行全景拍摄;
l 当有学生站立，系统自动判断，自动调整焦距，跟踪站立学生;
l 多个学生同时站立，根据预设跟踪规则，按照服装颜色、身高、体型等进行自动跟踪，或者还可以对站立学生进行全景拍摄;
l 仅通过一台摄像机即可完成多个发言学生的自动跟踪;
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