常態(tài)化錄播教室

1. 背景需求

根據(jù)中共發(fā)布的《中國教育現(xiàn)代化2035》、《教育信息化2.0行動計劃》、《關(guān)于加強“三個課堂"應用的指導意見》等一系列政策要求中，均強調(diào)了教育信息化是國家教育發(fā)展的重點。教育信息化是教育均衡化發(fā)展，推進教育現(xiàn)代化進程的中流砥石。

深化人才培養(yǎng)---聚焦新時代對人才培養(yǎng)的新需求，強化以能力為先的人才培養(yǎng)理念，構(gòu)建網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化、個性化、終身化的教育體系，以德、智、體、美、勞全面發(fā)展為核心，增強綜合素質(zhì)教育，強化實踐動手能力、合作能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

創(chuàng)新教學模式---推行啟發(fā)式、探究式、參與式、合作式等教學方式，探索人人皆學、處處能學、時時可學的學習型社會智慧“教與學"模式，增強課堂師生教學效率，提高師生信息化素養(yǎng)，提升教育教學質(zhì)量，優(yōu)化國家教育信息化可持續(xù)發(fā)展策略。

教育均衡發(fā)展---教育信息化以組建“省-區(qū)-校聯(lián)校網(wǎng)教"，縮小城鄉(xiāng)教學差距，提升區(qū)域教學質(zhì)量。加強“校-管-教研修培訓"，縮小教研培訓差距，提升老師教學素養(yǎng)?！敖?管-用區(qū)域統(tǒng)籌"，縮小教育條件差距，提升優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋力度。

星耀天梯AI常態(tài)化智能錄播解決方案以中共發(fā)布的政策為背景，貼合教育信息化可持續(xù)發(fā)展需求，以星耀天梯“ISET教學能力培養(yǎng)模型"為核心，以云錄播和集控管理平臺為技術(shù)支撐，在教育教學“實現(xiàn)共享性"和“增強交互性"兩大設計原則的基礎上，提升均衡教育質(zhì)量，讓億萬孩子共享教育藍天。

二、方案優(yōu)勢

星耀天梯AI常態(tài)化智能錄播系統(tǒng)分為常態(tài)化云錄播系統(tǒng)、互動系統(tǒng)和集控管理系統(tǒng)三部分系統(tǒng)組成。

系統(tǒng)構(gòu)建成一套全數(shù)字化、網(wǎng)絡化綜合管理平臺，將硬件與軟件有機結(jié)合，管理平臺軟件系統(tǒng)可大規(guī)模組網(wǎng)、多級別管理、跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)，充分發(fā)揮數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢，融入網(wǎng)絡化全面應用的效果，平臺系統(tǒng)軟件采用先進的多媒體技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)及網(wǎng)絡通信技術(shù)，融音視頻處理、信息系統(tǒng)管理、系統(tǒng)控制及網(wǎng)絡通信于一體，充分體現(xiàn)了智能化和高性價比原則

管理管理系統(tǒng)采用性能可靠、技術(shù)成熟、功能完善、體系先進的分布式結(jié)構(gòu)，具有良好的標志性、開放性、集成性、安全性、可擴充性及可維護性，可根據(jù)需要方便地進行網(wǎng)絡逐級匯接，增減各類前端設備等，使用統(tǒng)一的視頻編碼標準，符合大規(guī)模網(wǎng)絡傳輸需要的、先進通用國際標準，所用軟件、硬件、人機界面、通信協(xié)議和通信接口等遵循當前國際標準、國家標準、工業(yè)或行業(yè)標準。

安裝簡單：教室端只需一臺XYTT-BX1050常態(tài)化錄播主機，兩臺4K超高清攝像機+1套全向麥，就能實現(xiàn)全自動錄播和同步互動課堂。

設置簡單：2臺攝像機可實現(xiàn)4機位錄制效果，連接簡單，支持POE技術(shù)，只需一條網(wǎng)線即可完成整套系統(tǒng)的應用，無需其他過多連接線。

EPTZ技術(shù)：傳統(tǒng)的攝像機，常常會出現(xiàn)不聚焦的情況，而EPTZ技術(shù)完全不會出現(xiàn)這種情況，從而時刻保證畫面的高清模式

5方同步教學：內(nèi)置MCU模塊，可同時實現(xiàn)1+3同步互動教學功能，讓常態(tài)化的錄播教室不僅滿足錄課需求，也可實現(xiàn)同步課堂的應

三、產(chǎn)品特點

3、1寸全觸控操作屏

錄播主機采用12寸觸控屏，開機即全屏顯示本地導播畫面，畫面精度高達1080P。

1.錄播主機配備4路LAN口，內(nèi)置POE網(wǎng)絡交換機，一根網(wǎng)線即可完成攝像機信號傳輸、供電、指令通信等功能

2.錄播主機支持2機位4景別，2路4K電子云臺攝像機接入，顯示“教師特寫"、“教師全景"、“學生特寫"和“學生全景"4個景別的錄制

3.錄播主機支持1路HDMI輸入接口，2路HDMI視頻輸出接口，1路USB3.0供用戶下載視頻，2路音頻輸入  及2路音頻輸出

4.自帶磁盤錄制保護策略，磁盤存儲超90%再錄制文件時，可選擇設置狀態(tài)報警或覆蓋時間記錄的內(nèi)容

5.支持本地觸控導播與遠程導播兩種導播方式

6.錄制至少支持全自動錄制、、手動錄制二種模式

7.錄播主機內(nèi)置VGA智能偵測軟件，自動檢測教師電腦畫面變化而自動切換VGA信號，無需在教師電腦安裝任何插件

8.本地導播充分考慮老師、管理者在錄課過程中操作便捷性，支持一鍵錄制、暫停、直播、VGA鎖定、互動等操作，也支持一鍵添加字幕、課程標題、日期、LOGO、片頭片尾

9.提供不少于6種畫面布局模式，響應不同教學場景需要。不低于14種轉(zhuǎn)場，畫面切換柔和自然；

3.2、超廣角攝像機

4K超清畫質(zhì)，90°教師攝像機，120°學生攝像機，超清廣角對老師和學生區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全覆蓋。

3.3、EPTZ技術(shù)，2機位4景別

4K云臺技術(shù)，無需云臺攝像機即可實現(xiàn)2機位4景別（老師全景+老師特寫+學生全景+VGA特寫）的圖像優(yōu)化技術(shù)，讓畫面高清、細膩、自然。

3.4、電腦VGA切換

無需安裝額外的軟件，高清線直連，對電腦VGA的切換使用 圖像分析技術(shù)。當電腦發(fā)生圖像變化，錄播系統(tǒng)自動切換為電腦畫面。

3.5、內(nèi)嵌的圖像模塊

錄播主機內(nèi)嵌的圖像模塊無須額外的分析攝像機，采用自適應、免調(diào)試式設計，摒棄了傳統(tǒng)錄播及圖像設備復雜、繁瑣的安裝調(diào)試工作，一間全自動錄播教室的安裝調(diào)試從1星期縮減至僅需1小時，省錢省力省時間。

3.6、隱藏式拾音麥  

7、安裝簡潔易用

三機位拍攝，分屏顯示錄制，高清畫質(zhì)，還原真實課堂；硬件采集VGA屏幕，精彩課件全保留。每臺攝像機的供電及視頻傳輸只需1根網(wǎng)線，圖像無須額外的分析攝像機。與教務系統(tǒng)無縫對接，按課表自動完成錄制，老師常態(tài)化授課，無需任何操作。

8、主機功能特色

9、微課剪輯回放功能

支持視頻錄制和微課剪輯功能，錄制文件保存在客戶端本機目錄中。同時錄制的視頻可以進行搜索及回放

10、多格式錄制

11、移動終端隨時隨地看直播

支持 iPhone / iPad /Android等移動終端，暢享無邊界網(wǎng)絡直播

手機瀏覽器直接輸入主機IP即可收看直播

             四、系統(tǒng)拓撲圖

五、常態(tài)化云錄播系統(tǒng)組成說明

5.1 觸控錄播主機

圖1  錄播主機整機外觀

圖2  主機后面板接口圖

l 電源口： DC 19V 2A。

l RJ45口1/2/3/4：千兆以太網(wǎng)接口，支持POE供電。

l HDMI-OUT：本地直播畫面輸入。

l VGA-IN：教師電腦信號輸入。

l HDMI-IN：教師電腦信號輸入。

l USB 3.0：U盤本地拷出。

l A-IN ：2路鳳凰端子音頻輸入。

l A-OUT ：2路鳳凰端子音頻輸出。

規(guī)格參數(shù)

詳細參數(shù)

硬件參數(shù)

1. 主機遵循POE供電技術(shù)。所有設備接入只需要通過網(wǎng)線，即可提供直流供電并傳輸數(shù)據(jù)，安全易部署。

2. 11.6英寸觸控顯示屏，開機即全屏顯示本地導播畫面，畫面精度高達1080P。

3. 電容式觸控技術(shù)耐磨損、使用壽命長。只需輕輕觸摸，即可響應，操作體驗佳，觸摸精度1.5mm，響應時間<10ms。錄播所有操作均可通過點觸實現(xiàn)。

4. 4路LAN口，無須增設網(wǎng)絡交換機，精簡施工設備。

5. 通過一條標準網(wǎng)線即可連接同品牌4K相機，實現(xiàn)供電、視頻傳輸、電子云臺控制，支持對接任意品牌標準POE設備。

6. 同品牌2路4K多功能相機接入，顯示“教師特寫"、“教師全景"、“學生特寫"和“學生全景"4個畫面的拍攝錄制，自動生成相應的預覽畫面，采用H.264-HighProfile編碼方式。

7. 視頻輸入接口：1路HDMI，1路VGA同時輸入。

8. 視頻輸出接口：1路HDMI、1路VGA視頻輸出接口。

9. 1路USB3.0供用戶下載視頻。

10. 支持兩路音頻輸入 及2路音頻輸出。音頻編碼格式：AAC。

11. 內(nèi)置1T硬盤。自帶磁盤錄制保護策略，磁盤存儲超90%再錄制文件時，同步刪除時間記錄的內(nèi)容。

功能參數(shù)

1. 支持本地觸控導播與遠程導播兩種導播方式；

2. 錄制支持全自動錄制、半自動錄制、手動錄制三種模式。

3. 本地導播充分考慮老師、管理者在錄課過程中操作便捷性?；竟δ苕I一鍵完成。一鍵啟動錄制、直播等操作；的一鍵一應用功能幫助老師，輕輕一點即可預設字幕、課程標題、日期、LOGO、片頭片尾。

4. 提供6種畫面布局模式，響應不同教學場景需要。14種轉(zhuǎn)場，畫面切換柔和自然

5. 本地導播界面，支持課件資源一鍵播放。

6. 本機提供流暢穩(wěn)定的直播服務，支持RTMP/RTSP/TS三種不同類型的直播。支持RTMP/TS同時進行直播。本機直播支持200路以上并發(fā)，資源平臺或?qū)W校自有平臺均可調(diào)用直播鏈接，進行大規(guī)模直播講堂。

7. 可實現(xiàn)音視頻雙向遠程實時互動教學。導播畫面一鍵切入互動模式，主講教室支持同時接入四間異地教室的音、視頻進行互動；在互動時主講教室支持同步大并發(fā)直播，無需互動的教室可通過直播觀看生動的互動課。

8. 為提高互動聽講教室上課體驗，聽講教室可實現(xiàn)雙屏雙流上課，電視上觀看主講教室主播多畫面、一體機上觀看主講老師PTT。聽講教室在互動的同時支持將主講導播視頻，及老師授課PPT兩路視頻錄制為課后的復習資料,支持互動導播全網(wǎng)直播。

9. 遠程導播平臺內(nèi)嵌錄播主機，無需其它服務器支撐，方便老師使用瀏覽器訪問平臺，進行導播、課件管理、課件編輯等功能。

10. 遠程導播在同一界面提供導播功能按鍵的操作。最多支持10路信號導切（含4路遠程互動信息），視頻延遲低于1秒。

11. 可在遠程導播上設備LOGO臺標等詳細信息。可任意拖動LOGO、字幕的顯示位置。字幕內(nèi)容支持預先編輯，最多支持編輯5條字幕信息，課程信息的標題，按照錄制需要可針對字幕大小、顏色進行個性化設置。

12. 遠程導播平臺支持錄播課件點播，下載。點播列表可以清楚看到視頻錄制的通道數(shù)量、錄制時間、錄制時生成的預覽圖片等課件資源，方便老師快速找到所需要的課件。主機與資源管理平臺對接成功后，支持資源通過三種方式上傳，（手動、視頻產(chǎn)生即刻自動上傳、主機閑時自動上傳）。課件上傳后，始終顯示課件的上傳狀態(tài)，以保證不錯傳、不誤傳，不少傳。

13. 遠程導播平臺支持錄制視頻在線切片生成微課。生成的微課資源按照年級、學科進行分類，同時支持條件檢索。生成的微課老師可下載到本地，也可通過對接平臺自動上傳至服務器。

14. 錄制主機錄制的視頻具備精彩回放功能。錄制的視頻自動打點、自動播放課件中課堂互動精彩片段。

15. 主機與同品牌平臺對接，可查閱當日考勤記錄。

16. 主機與同品牌平臺對接，通過人臉比對錄制課件與上課老師實名匹配。

17. 錄播主機通過國家CCC強制性產(chǎn)品認證。

18. 提供嵌入式錄播系統(tǒng)軟件著作權(quán)；

19. 提供錄播后臺遠程導播管理系統(tǒng)軟件著作權(quán)；

產(chǎn)品特點

l 高度集成 系統(tǒng)穩(wěn)定

一體化嵌入式LINUX系統(tǒng)，帶來更穩(wěn)定的用戶體驗；單板卡設計，所有信號均在一體化板卡中進行采集、編碼、錄制、直播和存儲，減少信號鏈路造成的信號衰減和維護成本，確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行；

l 操作簡單 零培訓

系統(tǒng)提供良好的用戶體驗，使用簡單方便，界面簡潔清晰，無需培訓即可使用。系統(tǒng)提供圖形化界面，采用全屏觸控的方式，指哪點哪，減少用戶的誤操作和記憶難度。

l 應用靈活

系統(tǒng)即可支持直接在錄播主機上進行錄播操作，也可通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程錄播控制，適應多種不同應用場景。

l 實時高清 無損輸出

支持HDMI高清直播輸出，零延時，無壓縮，無損失，真高清，快速構(gòu)建超高質(zhì)量的教學觀摩環(huán)境，給用戶更好的視覺體驗；也可為其他教學應用提供高質(zhì)量音視頻信號。

l 高清直播 強悍專業(yè)

系統(tǒng)內(nèi)置高性能直播組件，的流媒體優(yōu)化技術(shù)，單臺錄播主機即可實現(xiàn)200路高清1080P直播，配合專業(yè)直播方案可實現(xiàn)萬人級的大規(guī)模直播。

l 實時互動

系統(tǒng)內(nèi)置實時互動模塊，無需另外架設互動MCU即可實現(xiàn)多方互動，真正意義上實現(xiàn)一機多用，無需專業(yè)人士操作，輕輕一點即可連接互動。

l 現(xiàn)場考勤

系統(tǒng)內(nèi)置學生評價系統(tǒng)，無需挨個點名，課程結(jié)束即可生成現(xiàn)場考勤記錄，實現(xiàn)一目了然的出勤記錄。

l 功能豐富 物超所值

系統(tǒng)提供錄播、直播、互動、學生評價、視頻管理等功能。

l 低功耗

整機功耗小于24W，無風扇結(jié)構(gòu)設計，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行的同時，完全杜絕噪聲干擾。

5.2 老師自動攝像機

整機外觀

規(guī)格參數(shù)

1.支持2路RTSP網(wǎng)絡流輸出，一臺攝像機即可完成教師特寫跟隨、教師全景兩路景別拍攝；

2.接口：1路網(wǎng)口；

3.分辨率：8 MegaPixel，焦距：7.35mm 有效像素：3264*2448，支持1080P視頻輸出；

4.相機采用E-PTZ電子云臺高集成技術(shù)，無須機械轉(zhuǎn)動無需主機，無需輔助攝像頭、即可完成教師區(qū)自動。并輸出視頻用于老師區(qū)視頻錄制，輸出圖像格式支持1080P；

5.算法內(nèi)嵌智能前置化，基于LIUNX架構(gòu)，模塊化設計，可獨立使用；

6.老師在課堂講課時，進行實時蹤。跟過程由于在攝像機內(nèi)部控制鏡頭的視角和變焦。視覺感受平滑自然；

7.在上課場景中需要進行全景與特寫切換時，支持瞬間圖像、放大縮小無拉近拉伸鏡頭；

8.靈活的策略，即可支持全程，也可支持教師快速走動切換全景，小范圍走動特寫策略；

9.目標不受教室大小、形狀限制，適用于不規(guī)則教室、階梯教室；

10.攝像機安裝高度不低于2米，杜絕學生破壞；

11.教師區(qū)可設置屏蔽區(qū)域，屏蔽區(qū)域形狀可自定義調(diào)整，保證不受投影、電子白板、一體機等因素干擾，可基于以上環(huán)境或物體進行現(xiàn)場抗干擾演示；

12.支持教師身高自適應，在講臺范圍內(nèi)教師不同身高、不同姿式均能自動調(diào)整拍攝角度，實現(xiàn)輸出畫面；

13.可視化調(diào)試操作，調(diào)試客戶端可觀看實時視頻進行調(diào)試；支持在界面調(diào)整相機色彩飽和度、亮度、抗閃爍等相機參數(shù)。

攝像機管理控制軟件

u B/S架構(gòu)，支持通用瀏覽器直接訪問進行管理。

u 支持網(wǎng)絡參數(shù)設置與修改，支持一鍵恢復默認參數(shù)。

u 支持曝光模式設置功能，包括自動、手動。

u 支持抗閃爍頻率、動態(tài)范圍、光圈、快門參數(shù)設置。

u 支持自動白平衡設置功能，紅、藍增益可調(diào)范圍 0~200。

u 支持噪聲抑制設置功能，支持2D、3D降噪。

5.3 學生攝像機

整機外觀

規(guī)格參數(shù)

1.支持2路RTSP網(wǎng)絡流輸出，一臺攝像機即可完成教師特寫跟隨、教師全景兩路景別拍攝；

2.接口：1路網(wǎng)口；

3.分辨率：8 MegaPixel，焦距：7.35mm 有效像素：3264*2448，支持1080P視頻輸出；

4.相機采用E-PTZ電子云臺高集成技術(shù)，無須機械轉(zhuǎn)動無需主機，無需輔助攝像頭、即可完成教師區(qū)自動。并輸出視頻用于老師區(qū)視頻錄制，輸出圖像格式支持1080P；

5.算法內(nèi)嵌智能前置化，基于LIUNX架構(gòu)，模塊化設計，可獨立使用；

6.老師在課堂講課時，進行實時。過程由于在攝像機內(nèi)部控制鏡頭的視角和變焦。視覺感受平滑自然；

7.在上課場景中需要進行全景與特寫切換時，支持瞬間圖像、放大縮小無拉近拉伸鏡頭；

8.靈活的策略，即可支持全程，也可支持教師快速走動切換全景，小范圍走動特寫策略；

9.目標教室大小、形狀限制，適用于不規(guī)則教室、階梯教室；

10.攝像機安裝高度不低于2米，杜絕學生破壞；

11.教師區(qū)可設置屏蔽區(qū)域，屏蔽區(qū)域形狀可自定義調(diào)整，保證不受投影、電子白板、一體機等因素干擾，可基于以上環(huán)境或物體進行現(xiàn)場抗干擾演示；

12.支持教師身高自適應，在講臺范圍內(nèi)教師不同身高、不同姿式均能自動調(diào)整拍攝角度，實現(xiàn)輸出畫面；

13.可視化調(diào)試操作，調(diào)試客戶端可觀看實時視頻進行調(diào)試；支持在界面調(diào)整相機色彩飽和度、亮度、抗閃爍等相機參數(shù)。

攝像機管理控制軟件

u B/S架構(gòu)，支持通用瀏覽器直接訪問進行管理。

u 支持網(wǎng)絡參數(shù)設置與修改，支持一鍵恢復默認參數(shù)。

u 支持曝光模式設置功能，包括自動、手動。

u 支持抗閃爍頻率、動態(tài)范圍、光圈、快門參數(shù)設置。

u 支持自動白平衡設置功能，紅、藍增益可調(diào)范圍 0~200。

u 支持噪聲抑制設置功能，支持2D、3D降噪。

5.4 全向拾音麥克風 （2麥1主機）

u 輸入電壓 PoE 12V ~ 48V

u 輸入電流 0.3A ~ 0.1A

u 工作溫度 -5°C ~ 40°C

u 儲藏溫度 -20°C ~ 60°C

u 功耗 4.8W

u 尺寸（W/H/D) 110mm x 33mm x 127mm

u 重量 0.3Kg

         六、集控管理平臺

集控管理平臺實時巡課系統(tǒng)具有以下特點：

1.錄播教室管理，可以任意添加教室，分級目錄展示，如：學校-->班級等無限極分類；

2.教室列表支持樹型結(jié)構(gòu)排列，顯示總共接入的教室間數(shù)，單個教室顯示直播畫面、教室名稱，并可顯示錄播主機IP、主機序列號等信息；

3.布在網(wǎng)絡各處的錄播設備通過多層結(jié)構(gòu)的樹狀列表展示；把不同區(qū)域的錄播設備添加至不同的區(qū)域組織中，通過對不同的區(qū)域組織進行分組，實現(xiàn)區(qū)域性錄播系統(tǒng)的分組管理。

4.實時監(jiān)控模式下，樹狀列表可顯示前端錄播設備的運行狀態(tài)。

5.面可利用畫面分割的方式同時顯示多間錄播課室畫面。

6.每個顯示窗格畫面可從樹狀目錄的前端錄播課室中任意挑選，不受設備所處地域的影響。

7.持對前端錄播課室設備進行單獨開機、批量開機和課表控制操作。

8.遠程控制，支持單間教室的遠程控制，如遠程導播，錄制，云臺控制等；

9.每個錄播課室畫面可疊加錄播課室工作狀態(tài)信息。

10.支持對錄播課室非直播圖像的預覽顯示，必要時可進行切換控制。

11.支持對顯示信號的切換操作，同時可對大屏顯示的播放音頻進行設置。

12.支持快速抓拍剪輯和視頻錄制功能，錄制文件保存在客戶端本機自定義目錄中。

13.支持訪問人數(shù)限制，可設置用戶觀看及登入數(shù)。

14.智能控制，支持錄播主機定時開關(guān)機的時間選擇。

15.定時錄制，支持課件定時錄制及課表的導入和按時間添加。