SeeGot教學(xué)錄播解決方案

　　一、教學(xué)錄播解決方案概述

　　錄播教室是利用視音頻記錄技術(shù)完整記錄課堂的教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現實(shí)時(shí)直播和課后點(diǎn)播。課堂教學(xué)活動(dòng)包括老師、學(xué)生的圖像與聲音，教師的計算機課件、板書(shū)等信息。

　　錄播教學(xué)系統在普通錄播教室基礎上增加和強化了系統的數字化、控制的自動(dòng)化、傳輸的網(wǎng)絡(luò )化、視頻信號的高清化。使用者也從專(zhuān)業(yè)的電教教師轉向普通教師;系統集成了網(wǎng)絡(luò )化集中錄制技術(shù)、圖像跟蹤技術(shù)、智能導播技術(shù)、、非線(xiàn)性編輯技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )直播技術(shù).能夠將錄制生成的高清視頻畫(huà)面、三分屏模式畫(huà)面和四分屏模式畫(huà)面通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行直播，并且能夠將生成的課件，通過(guò)后期的一次性編輯，發(fā)布到網(wǎng)絡(luò )平臺，進(jìn)行在線(xiàn)學(xué)習。系統支持普通、標清、高清標準的攝像機。

　　錄播教學(xué)系統利用先進(jìn)的圖像跟蹤定位技術(shù)，在教師和學(xué)生無(wú)須使用任何感應設備的情況下，對教師攝像和學(xué)生攝像進(jìn)行自動(dòng)跟蹤和定位，并且結合自動(dòng)導播系統對畫(huà)面進(jìn)行自動(dòng)導播，系統具備70種以上的特技切換技術(shù)，教師可以根據自己喜好選擇視頻特技切換，系統支持3D場(chǎng)景，系統具備非線(xiàn)性編輯系統，能夠對課件信息進(jìn)行一次性編輯，同時(shí)能夠根據學(xué)校素材(視頻、音頻、PPT)進(jìn)行合成，生成優(yōu)質(zhì)的視頻課件。

　　錄播教學(xué)系統以及移動(dòng)錄制系統在錄制過(guò)程中能夠添加片頭、片尾、?；?、校標、其他音視頻素材、添加授課人的信息等，系統具備自動(dòng)音頻導播功能，提供有主混音、次混音和均衡混音界面，在切換畫(huà)面的同時(shí)，保證音頻信號的導播控制。

　　1.1全自動(dòng)高清錄播演播系統網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

　　全自動(dòng)錄播教室跟蹤圖

　　方案說(shuō)明

　　如圖所示：高清錄播方式。視頻信號包括兩個(gè)部分：用于拍攝的高清視頻信號和用于定位的視頻圖像分析信號，拍攝的高清視頻信號通過(guò)HD-SDI線(xiàn)纜，傳輸到導播控制主機，完成導播信號的自動(dòng)或者手動(dòng)切換控制，然后傳輸給錄播電腦，完成高清視頻信號的傳輸。教師的跟蹤定位可以采用跟蹤和分析攝像機組合完成，也可以直接采用的圖像跟蹤系統,由教師攝像機自動(dòng)完成，無(wú)需額外的分析攝像機輔助,減少在實(shí)際錄課中頻繁的切換帶來(lái)的課件不連貫及在實(shí)際點(diǎn)播觀(guān)看時(shí)不舒服感覺(jué)。學(xué)生的跟蹤定位由一臺攝像機分析完成，所有的圖像分析視頻傳輸給圖像定位主機，由圖像分析定位主機進(jìn)行圖像分析后，將控制信號傳輸給導播控制主機，完成教師的跟蹤和學(xué)生的定位，并且對教師視頻和學(xué)生視頻的導播切換進(jìn)行控制。

　　音頻信號由學(xué)生聲音采集和教師聲音采集兩個(gè)部分。學(xué)生的聲音采集通過(guò)無(wú)線(xiàn)麥克采集或安裝8個(gè)吊頂麥克進(jìn)行混音采集。教師的聲音通可通過(guò)無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)進(jìn)行采集，然后音頻信號傳輸到調音臺，由調音臺輸出到導播控制主機，完成音頻信號的采集，其中有一路音頻信號輸出到功放，完成擴音。

　　VGA信號通過(guò)錄播主機傳輸到導播主機，完成對VGA信號的采集錄制，然后通過(guò)VGA分配器分配輸出到交互式觸摸屏和液晶電視。

　　1.2圖像自動(dòng)跟蹤系統

　　圖像自動(dòng)跟蹤系統示意圖

　　1.2.1系統簡(jiǎn)介

　　教師、學(xué)生跟蹤系統采用獨有的智能視覺(jué)跟蹤技術(shù)，完全基于高速DSP處理器及先進(jìn)的智能視覺(jué)處理算法，一鏡實(shí)現360度全域精準目標跟蹤、定位，無(wú)需目標佩戴任何輔助裝置;也無(wú)需安裝任何紅外、超聲波、射頻發(fā)射器等輔助定位裝置;更無(wú)需安裝額外圖像定位攝像機，完全實(shí)現常態(tài)化教學(xué)。跟蹤過(guò)程中不受光線(xiàn)變化、目標姿態(tài)變化、干擾光源、其他干擾目標等的影響，能夠過(guò)濾所跟蹤目標的微小動(dòng)作干擾，具有非常穩定平滑自然的平移/俯仰/縮放動(dòng)作，十分適合在教室、會(huì )議室等場(chǎng)合使用。

　　采用目前先進(jìn)的智能視覺(jué)跟蹤技術(shù)，完全基于高速DSP處理及先進(jìn)的智能視覺(jué)處理技術(shù)，一鏡實(shí)現360度全域精確目標跟蹤、定位，無(wú)需目標佩戴任何裝置;也無(wú)需安裝任何紅外、超聲波、射頻發(fā)射器等輔助定位裝置;更無(wú)需安裝圖像定位攝像機，完全實(shí)現常態(tài)化教學(xué)。視覺(jué)跟蹤系統包含教師跟蹤和學(xué)生跟蹤兩大子系統：

　　1.2.2教師跟蹤系統

　　1)自動(dòng)鎖定目標

　　通過(guò)智能視頻分析算法，自動(dòng)識別并鎖定授課教師。當有其他多人活動(dòng)時(shí)，系統探測到多個(gè)人活動(dòng)，能夠自動(dòng)鎖定教師，跟蹤效果不會(huì )受其他活動(dòng)目標的影響。

　　2)自動(dòng)跟蹤目標

　　通過(guò)實(shí)時(shí)視頻圖像分析，自動(dòng)測算教師的當前位置，傳輸控制信號，驅動(dòng)攝像機實(shí)現教師跟蹤。使用特有的攝像機控制技術(shù)，使得攝像機在跟蹤過(guò)程中始終保持鏡頭的平滑，保證了拍攝畫(huà)面的清晰流暢。

　　跟蹤策略：

　　l 當教師在課堂中走動(dòng)時(shí)，360度自動(dòng)跟蹤，并自動(dòng)調整焦距，確保老師始終處于畫(huà)面中心位置;

　　l 多人同時(shí)出現在講臺時(shí)，根據預設跟蹤規則，按照服裝顏色、身高、體型等進(jìn)行自動(dòng)跟蹤;

　　l 當教師無(wú)走動(dòng)講課或板書(shū)時(shí)，自動(dòng)調焦對老師進(jìn)行特寫(xiě)拍攝;

　　l 可設置多種跟蹤策略，如嘉賓跟蹤策略，當嘉賓進(jìn)入拍攝區域，自動(dòng)脫離教師，并主動(dòng)跟蹤嘉賓;

　　l 僅通過(guò)一臺攝像機即可完成多個(gè)對象的自動(dòng)跟蹤;

　　l 當對象靜止，可通過(guò)預設策略自動(dòng)對焦并進(jìn)行全景拍攝。

　　1.2.3學(xué)生跟蹤系統

　　l 自動(dòng)識辨站立學(xué)生

　　通過(guò)實(shí)時(shí)視頻圖像分析，當教室里有學(xué)生起立發(fā)言時(shí)，系統能快速識別，自動(dòng)測算站立學(xué)生的空間位置，傳輸控制信號，驅動(dòng)學(xué)生攝像機拍攝站立學(xué)生特寫(xiě)鏡頭，實(shí)現學(xué)生定位。

　　l 全景模式與特寫(xiě)模式切換

　　系統自動(dòng)辨識學(xué)生場(chǎng)景，當無(wú)站立學(xué)生時(shí)，攝像機拍攝學(xué)生全景;當有學(xué)生站立時(shí)，攝像機自動(dòng)切換到特寫(xiě)模式，拍攝站立學(xué)生特寫(xiě)鏡頭。

　　跟蹤策略：

　　l 無(wú)學(xué)生活動(dòng)時(shí)進(jìn)行全景拍攝;

　　l 當有學(xué)生站立，系統自動(dòng)判斷，自動(dòng)調整焦距，跟蹤站立學(xué)生;

　　l 多個(gè)學(xué)生同時(shí)站立，根據預設跟蹤規則，按照服裝顏色、身高、體型等進(jìn)行自動(dòng)跟蹤，或者還可以對站立學(xué)生進(jìn)行全景拍攝;

　　l 僅通過(guò)一臺攝像機即可完成多個(gè)發(fā)言學(xué)生的自動(dòng)跟蹤;