全自动录播系统
解决方案
一． 客户需求分析
授课过程录制成优质课程是教育系统工程中最为重要的一个环节，是教育资源建设中最为重要的组成部分,可供广大师生、教研员课后点播观摩评价，建立共享资源库，完成知识传承或进行校际课程交流。那么如何实现高效率的制作高质量的课件呢？按照传统思路，授课老师亲自制作课件，但是一般要求授课老师掌握一些计算机、摄像和课件编辑等专业技术，例如：HTML、JavaScript、非线性编辑系统等等，还需要掌握与课件相关的专业知识。但是目前大多数学校师资力量比较紧张，教师的教学任务繁重，如果按照传统的思路去制作课件势必会给教师授课带来很多的负担。那么如何用最简单的步骤，最快的时间制作出高质量的课件是一个非常重要的、急需解决的问题。
二．全自动录播系统的应用领域
全自动录播系统集最先进的图像分析技术、多媒体技术、网络流媒体技术、人工智能和自动
控制技术于一体，将老师授课，师生互动场景，授课电脑VGA信号以及课堂板书等进行智能化的跟踪切换录制，自动生成课程资源。它将教学设备、教学理念和教学手段相结合，实现课堂教学活动全面完整的再现，形成常态化、自动化、智能化的课程资源建设和应用平台，
本套系统主要应用在以下各方面：
1、 授课过程的全自动录制与实时直播；
2、 完成国家级精品课程和省级精品课程录制，建立学校优秀/骨干教师课程库；
3、 教学管理人员进行教学评估、评比，通过网络管理监控更方便、准确、客观；
4、 搭建相互观摩、借鉴的网络平台，达到教学资源共享平衡；
5、 增加学校网络信息平台可用资源的数量；
6、 建立在线学习平台，实现学生自主学习、充分享受优质资源最佳的主动学习环境。
其它应用的领域：
※网络课件制作；
※微格教室建设；
※网络远程教育、培训；
特效资源网※报告、会议实时直播、录播；
※多方教学研讨；
※优秀教师的教学成果建设；
※教学管理、评估；
※网络自主学习管理；
※优质动态教育资源的建设和共享；
※网络电视台建设
三．方案详细介绍
全自动录播系统主要完成教师、学生的视频自动跟踪采集，音频智能采集，教师电脑屏幕截取，教师/学生视频/计算机画面智能导播，以上信号源自动传送至课件实时录制系统生成优质的精品课程，同时通过课堂直播系统在局域网、互联网上直播为远端用户提供在线实时学习的平台。
整个系统主体分为六大子系统：
录播中控
经过重新设计的录播控制台，集成化程度进一步提高，一键开/关系统，一键开始/停止录播，教师无需任何技术培训，即可授课；新版控制台提供了传统的按键式操作，还提供了数字化触摸式操作，可以进行云台镜头控制、可以进行手动导播、可以进行鼠标点击跟踪等等。
图像定位系统
图像定位系统分为教师跟踪系统和学生定位系统两个子系统；
教师跟踪系统
教师跟踪系统是一套利用图像识别及跟踪技术自动跟踪拍摄教师整个教学活动的智能化系统备；
学生定位系统
学生定位系统是一套能够自动实时对正在发言的学生进行定位并采用特写拍摄的智能化系统；
智能导播系统
智能导播系统集传统自动录播系统的导播功能和特技切换台功能于一体，主要用于课程录制过程中多个场景及多路视频信号源、视/音频文件和计算机画面之间的自动切换，系统随教学活动的变化智能选择切换策略，并实现带特效功能的智能导播；
智能音频系统
智能音频系统主要实现教师授课时的语音信号和学生上课时回答问题或讨论的语音信号通过智能混音器全息的采集下来，并实时传送至课件录制系统完成课件实时录制；
课件实时录制系统
可以非常简单、方便地把整个课堂情景实时录制下来，生成有音视频和电子文档的流媒体课件。并且压缩率很高，能够实现动态的捕捉，自动生成文字索引等功能。
课堂直播系统组成
通过IP网络，例如局域网、互联网、卫星网，将课堂内容直播出去，课堂内容包括音频、视频以及计算机屏幕内容，接收端通过IE浏览器即可收看直播课堂内容。
3.1录播中控系统
录播控制系统集多媒体中央控制系统、录播系统控制、定位系统控制、导播系统控制于一体，为整个录播系统的大脑，通过控制面板可以控制整个全自动录播系统所有设备的开关，一键式开启图像定位系统和录播系统，通过面板可以选择自动导播和手动导播，通过面板直接切换相应通道。大大提高了系统的可操作性和便利性。
3.2图像定位系统
3.2.1教师跟踪系统
教师跟踪系统采用目前最先进的跟踪技术--图像识别技术来自动跟踪拍摄对象的智能化系统设备。教师跟踪系统完全采用无人值守的操作模式，整个跟踪工作过程无需人为干预，大大的减少了利用传统录制系统需要人为的对老师进行专门摄像的要求，从而减轻了工作量，减小了人力投入。上课时教师只需按照通常的上课模式进行正常教学活动即可，无需佩戴使用任何设备来完成跟踪拍摄，从而消除了教师的不适应感，使其更加专注于教学活动。教师跟踪系统具有出众的跟踪性能，无论是教师在上课时快速走动还是板书等，系统均能准确无误的采用不同策略自动变焦跟踪拍摄，在跟踪拍摄效果上，整个跟踪过程连续、稳定、平滑，整个画面输出非常稳定。
跟踪策略
1）当教师在课堂中走动时，跟踪系统自动调焦并进行近景拍摄；
2)当多人同时出现在讲台时，跟踪系统自动调焦并进行全景拍摄；
主要功能特点
◇图像跟踪超强的层次感
教师跟踪系统可自动探测、跟踪运动目标，实现对运动目标的自动跟踪，便于对教师教学活动进行实时转播、录像，确保录像画面连续、稳定、平滑；当教师衣着与黑板彩接近时，本系统仍然清晰识别，具备超强的层次感。
◇自动追踪
跟踪范围不仅仅局限于摄像机固有的视野范围内，而是在整个教学活动的范围内，无论教师在做任何动作都能自动跟踪，无盲区情况出现；
◇实时跟踪
跟踪时，系统自动对被跟踪目标进行近距离拍摄，让跟踪对象始终成为画面重点，符合人物拍摄要求从而也避免了采用感应区域定位方式跟踪时跟踪对象不能特写的问题，对于板书较多的课堂，此功能显得尤其重要。
◇完全自动化
跟踪摄像工作可由系统全自动完成，而不需要操作人员的帮助，整个跟踪过程非常贴近人工拍摄；
◇抗干扰力强
跟踪系统不受声音、电磁波、红外线、光线等外在的环境影响，抗干扰能力强；
◇教师其它跟踪设备
跟踪系统运用先进的图像识别技术无需在老师身上佩戴、操作任何跟踪设备；
◇快速移动不易丢失
系统由于采用了先进的图像处理技术，跟踪过程不受被跟踪者移动速度快慢（尤其适应外教的教学习惯）影响，避免了采用红外等感应方式容易被遮挡从而造成丢失的问题；
3.2.2学生定位系统
学生定位系统是一套能够自动实时对正在发言的学生进行定位并采用特写拍摄的智能化系
统。当学生通过站起来进行发言或回答问题时，学生定位系统将自动的调用学生摄像机对正在发言的学生进行定位并采用特写镜头进行拍摄。
定位策略
当学生起立回答问题时，教师跟踪系统自动交由学生定位系统进行控制，学生定位系统自动定位起立学生同时进行特写拍摄，学生回答完毕，系统自动返回到教师跟踪系统；
主要功能特点
◇智能定位
整个系统自动完成对学生的定位，无需手工干预，能够完美的对所有细节进行拍摄，不错过任何发言学生；

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