专递课堂解决方案

第1页共5页盈可视专递课堂解决方案一、需求背景本需求所属单位为（**），属于建立在教育信息化大背景下的专递课堂建设项目。该项目中，用户需建立完善的全自动互动录播系统，互动录播系统搭建在现有校内网络环境下，于指定录播教室进行建设，可实现日常教学课程的录制、直播、点播、互动功能，同时系统需配备用户管理模块、视频管理模块、远程导播控制模块、全自动图像识别跟踪模块、互动管理模块，满足用户日常全自动导播录制、手动导播录制、在线互动课堂调动录制要求。互动录播系统要求实现2~6个教室之间的互动教学功能，互动录播主机内置MCU，以降低在线互动功能实施成本。项目建设要求中，为提高工程实施效率，确保用户使用智能便捷，教室需采用高度集成化的录播设备进行设计，录播主机以及摄像机均采用全高清接口进行接入，音频采用高质量采集编码。录播系统支持1080P分辨率视频直播和点播的同时，也要求兼顾一定规模的并发访问数，单台录播主机需支持校内100路以上的用户直播/点播操作。此外为确保跟踪系统准确性，用于跟踪识别分析的图像需达到1080P。本项目中的录播系统，需采用符合国际标准的协议进行设计接入，以保障系统的可拓展性。录播系统需配备标准化协议接口，利于与各类教育平台的接入，同时支持标准SIP协议，可实现与主流硬件互动系统的应用整合。二、建设目标：2.1决策目标构建城乡一体化的“数字学校”、教育扶贫精准数据库。建设以县为中心，以乡镇为节点，以村校为末梢的城乡一体化数字学校，虚实结合，以城带乡，城乡联动，打造城乡教育命运共同体。用“互联网+”的思维，突破信息孤岛，建设动态精准、互联互通的教育精准扶贫数据库。通过大数据分析，准确识别扶贫对象，加强动态跟踪，为各级政府实施精准教育扶贫提供决策依据，推动城乡教育的组织变革，优化城乡教育资源配置，提升帮扶效率，全面提升教育信息化水平。2.2技术目标智能化操控，支持同步网络学习。整合互动录播系统、教学一体机、计算机、电子白板等多种设备，支持一键式智能化导播操控。全自动图像识别跟踪技术支持模拟电影蒙太奇手法，第2页共5页画面自动切换，严格遵循互动教学原则。通过录播设备实现多点异地互动网络互动教学活动，发言申请、在线直播点播、接入课堂均由教师自主控制。2.3应用目标通过“同步课堂”、“专递课堂”、“在线备课”、“基于多媒体的教学”等多种形式，解决区域内乡村教师“派不出、留不住、教不好”的困境，提升农村教师的教学能力和水平，整体提升农村教学点的教育质量，实现农村薄弱学校“开齐课、开足课、开好课”的城乡教育高位均衡发展目标，提升区域内的整体教育水平。三、方案设计原则方案设计体现了整个系统工程的实现思路，它是今后项目实施的技术基础和依据。结合录播系统的实际应用和用户项目需求，本方案设计时考虑以下基本原则：（1）先进性原则；（2）稳定性原则；（3）开放性原则；（4）实用性原则；（5）易用性原则。3.1先进性方案设计先进性体现在技术架构和设计理念两方面上。本设计中的录播系统，采用了最新一代的精简框架进行设计，录播系统、跟踪系统、互动系统、音频处理系统一体化，无需额外跟踪主机以及分析摄像机，录播主机无需辅助分析接口，录播跟踪系统软件内嵌在录播主机中，辅以1080P的图像分析，跟踪准确度大幅度提高。录播内置互动系统，无需繁杂的第三方互动设备整合，性能优秀，管理高效，同时录播主机内置MCU，架构进一步精简，维护更便捷。方案设计秉承了高度集成的理念，系统完善而易用，让该方案能以最精致最高端的姿态进行教育信息化的工作推动。3.2稳定性良好的硬件和软件架构设计是系统稳定的基础。本方案设计中，设备结构高度简化，线路连接简洁，硬件故障以及接线出错率极大地减少，系统稳定性从硬件设计上得到了有力的保障，同时该系统中的软件架构经过在录播行业内多年的迭代打磨，可保证录播系统软件长期良好运行，特别是在单机大规模的并发模块上，本方案中的录播主机可稳定支持超过百路的用户直播点播，其主机软件架构的支撑能力不言而喻。第3页共5页3.3开放性录播设备的开放性主要取决于对外的系统接口，接口的通用性直接决定了系统对外拓展的能力，过多的专用接口会限制系统的应用发展，而本方案中的录播系统采用标准化协议进行开发，系统可提供HTTP/RTSP/RTMP/HLS等多种协议接口，无缝对接各类标准平台。同时系统支持标准SIP协议，可与各类主流硬件视频会议终端完美对接。3.4实用性实用性是系统功能考量中的重要一环。本设计中的录播系统可提供1080P全高清的录制和直播，生成课件符合国家精品公开课以及数字化校园建设标准，同时支持多达6种通用格式文件的同步生成，满足各类平台的应用。系统还可同步生成用于直播点播的单流文件以及视频素材保存的多流文件，全方位记录课堂场景。在互动模式下，录播系统可实现本地课堂以及异地画面的同时录制，记录最真实的互动课堂场景。而且还专门给主讲老师配备了一个集中展示所有听课室画面的可视化触控屏，听课室学生举手、站立等实时课堂情况一目了然。3.5易用性易用性是录播系统普及的其中一个关键落地因素，系统界面是否友好，操作步骤是否简洁，直接影响到用户的体验心态和设备的使用效率。本方案设计中，前端采用可视化触摸屏进行设备的日常控制，教师授课时只需点击启动按键，下课时点击停止按键，即可自动生成高清课件，教师无需了解额外的技术知识，也无需对教师进行专业的使用培训，一键式操作体验，所有教师均可轻松掌控录播设备。在互动模式下，教师可预览所有参与互动的课堂学生画面，同时支持一键调入异地教室画面，实现最人性化的远程互动交流。后端管理员采用浏览器进行录播的控制访问，无论是在办公室还是设备机房，管理员均可便捷访问系统进行录播设备的控制，摄像机和画面的导播控制同样通过浏览器在线进行，导播界面通过框选位置操作，即可进行摄像机拍摄控制，控制操作耗费的时间只有传统操作的五分之一，管理员控制操作极其便利。四、方案特点4.1方案概述根据用户需求，本方案采用Ncast互动录播系统进行设计，包括互动跟踪一体化录播主机、第4页共5页录播管理系统、图像识别跟踪系统、多点互动管理系统、可视化智能触摸控制系统、视频采集系统以及音频采集系统等组成部分。4.2四合一主机Ncast互动录播系统创新地采用录播、跟踪、互动、音频四合一的架构，录播主机功能高度集成，无需再额外配置跟踪主机及视频会议系统。该系统还摒弃了传统图像识别分析技术对辅助分析摄像机的以来，突破性地采用全景拍摄摄像机进行图像识别分析，在简化系统架构、提高设备稳定性的同时，还将图像识别分析精度从标清提高到了全高清1080P，系统整体框架更稳定，施工更简单，应用更普及。4.3可视化控制，一键人性化导播本方案为主讲课室和听课室配备了可视化触摸控制系统，上下课前只需一键操作，即可启动专递课堂，上课过程中，教师如常上课即可，无需过多担心设备操作问题，教师还能通过可视化触控屏实时预览各个听课室画面，随时调整授课状态。在本方案中，将采用四台高清云台摄像机进行拍摄，通过1080P图像识别技术进行教学场景人物跟踪，从而实现常态下的全自动课堂跟踪录制以及直播。教师也可以根据在线导播系统，对跟踪目标进行手动框式点击放大，自主选择全自动/手动等导播方式。4.4内置MCU，多方交互Ncast互动录播系统内置6点MCU，无需外置多点控制单元模块即可实现多方1080P交互，交互延时≤0.1秒，Ncast互动录播系统通过可视化触摸系统实现互动课室的一键调入，主会场教师可同时预览所有接入的听课室画面，并通过触摸屏选择要交流的课室画面。4.5网页式录播管理，实时直播专递课堂Ncast互动录播系统采用B/S架构实现用户访问，师生通过浏览器即可实现在线直播观看、后期点播回放以及视频文件下载，管理员无需身处录播课室现场，通过办公室电脑即可完成用户管理、视频管理、导播控制、主机管理工作。Ncast互动录播系统支持100路以上用户同步直播/点播操作，轻松满足校内用户访问需求。Ncast互动录播系统采用开源Linux操作系统进行开发，内置高清管理系统软件，系统稳定，操作简单。第5页共5页4.6优先发声音频交互本录播系统方案中，教师声音采用无线麦克风进行采集以及互动交流，学生声音采用全向麦克风进行拾取。无线麦克风可保证教师授课声音的良好拾取，全向麦克风可以在不破坏课室装修的情况下，全面覆盖标准课室学生的发言区域。系统自动识别听课室发声顺序，优先交互第一个发声的听课室音频，同时屏蔽其他课室的音频，保证主讲课室与听课室之间无干扰交互。本方案同时搭配Ncast录播专用音频处理器，轻松实现降噪功能，为用户还原最真实最纯净的课堂声音。4.7对接云平台，满足多种教育应用需求Ncast互动录播系统中，各模块均采用国际标准协议进行开发，可完美对接各类平台。录播系统还可以搭配Ncast教育资源云平台，实现课件上传、主机管理、视频应用、学科资源管理、个人空间、网络教研等功能，打造从课室到云端的教育应用体系。录播系统中主机配备高清信号实时输出接口，输出延时≤200ms，可实现本地实时监看。Ncast高清互动系统支持标准SIP协议，支持与主流视频会议终端的完美互动对接。五、配置清单名称型号数量单位跟踪互动录播一体机NcastNPEX10981台录播管理系统NcastV1.01套图像识别跟踪系统NcastV1.01套多点互动管理系统NcastV1.01套可视化智能触摸控制系统NcastN9-Touch1套视频采集系统NcastV1.01套音频采集系统NcastV1.01套