智慧教室標準解決方案-v1.2-0925

pad智慧課堂解決方案智慧教室解決方案東華軟件股份公司2020年9月42/45目錄第1章 前言 4第2章 方案概述 52.1 需求分析 52.2 建設目標 52.2.1 精品課程錄制 52.2.2 優(yōu)質資源共建共享 52.2.3 支持互動教學模式 62.2.4 開展網絡教研活動 72.2.5 智能管控運籌帷幄 82.2.6 智慧學情分析(選配) 8第3章 方案設計 103.1 設計原則 103.2 整體設計 113.3 詳細設計 123.3.1 錄播系統設計 123.3.2 資源管理平臺設計 17第4章 方案特色 244.1 高性能 244.1.1 多路并發(fā)的視頻處理技術 244.1.2 多種錄制模式 244.1.3 支持多點互動教學 244.2 穩(wěn)定性 254.3 易用性 264.4 可拓展性 264.4.1 黑板雙特寫 264.4.2 學生雙特寫 264.4.3 操作臺、實驗臺特寫 264.5 行業(yè)領先的圖像跟蹤技術 274.5.1 教師圖像行為分析 274.5.2 學生圖像行為分析 284.5.3 板書行為分析 284.5.4 教師身高自適應 294.5.5 教師身份認證 294.5.6 先進的全面防抖動技術 294.5.7 模式檢測功能 304.5.8 學生區(qū)巡視功能 304.5.9 跟蹤切換策略定制化 314.6 云平臺應用技術 314.7 專業(yè)音頻處理系統 314.7.1 自動語音增益 314.7.2 噪音消除 32第5章 主要產品介紹 335.1 4K錄播一體機 335.2 圖像跟蹤一體機 335.3 高清云臺攝像機 345.4 數字音頻矩陣 355.5 控制系統 36第6章 Pad課堂 376.1 教育管理平臺 376.1.1 學校管理 376.1.2 教務管理 376.1.3 教學管理 386.1.4 用戶管理 396.1.5 權限管理 406.1.6 內容宣傳管理 406.1.7 內容宣傳管理 406.1.8 數據管理 426.2 人人通空間 446.2.1 學校門戶 446.2.2 班級空間 456.2.3 教師空間 466.2.4 學生空間 466.2.5 家長空間 476.2.6 管理者空間 486.3 教學資源平臺 486.3.1 基礎架構 486.3.2 教學資源管理 496.3.3 課堂內容管理 506.3.4 教學資源精準推送 506.3.5 區(qū)域/校本資源管理 516.3.6 教學資源應用 526.4 智慧教學系統 556.4.1 極簡備課 556.4.2 預習管理 566.4.3 課后作業(yè)管理 576.4.4 個性化作業(yè)管理 576.4.5 在線組卷 586.4.6 在線考試 586.4.7 互動答疑 586.4.8 班級錯題管理 596.4.9 班級學情報告 596.4.10 課表查詢 606.4.11 應用中心 616.5 智慧學習系統 616.5.1 學生預習 616.5.2 課堂回顧 626.5.3 課后作業(yè) 636.5.4 個性化作業(yè) 646.5.5 個性化自主學習 656.5.6 學生成長記錄 656.5.7 智能錯題本 656.5.8 學情報告 656.5.9 課表查詢 666.5.10 專遞課堂 666.6 智慧評價系統 686.6.1 個體學情分析 686.7 西南大學 746.8 西北政法大學 756.9 天津海運學院 766.10 池州市職業(yè)教育中心 77第7章 公司介紹與售后服務 787.1 公司介紹 787.2 售后服務 78

前言在2019年全國教育信息化工作會議上，教育部辦公廳印發(fā)了《2019年教育信息化和網絡安全工作要點》，明確提出堅持“育人為本、融合創(chuàng)新、系統推進、引領發(fā)展”的基本原則，堅持穩(wěn)中求進工作總基調，深入落實《教育信息化“十三五”規(guī)劃》和《教育信息化2.0行動計劃》，實施好教育信息化“奮進之筆”，加快推動教育信息化轉段升級，積極推進“互聯網+教育”，堅持高質量發(fā)展，以教育信息化支撐和引領教育現代化。要準確把握“三全兩高一大”的目標任務，深刻理解“三個新模式”的內涵本質。同時提出“資源普及”、“空間覆蓋”、“網絡扶智”、“百區(qū)千校萬課”等教育信息化建設任務，強調樹立典型：區(qū)域典型，1000普教+300職校+100高校做標桿，建設標準從一師一優(yōu)課，信息化大賽課程，到精品課程，開放慕課中優(yōu)中選優(yōu)。為更好地響應國家教育部關于教育信息化發(fā)展工作，信息技術有限公司作為國內智能教育裝備領軍企業(yè)，積極推動信息化的深入應用，不斷擴大優(yōu)質教育資源覆蓋面，全面推進“優(yōu)質資源班班通”、繼續(xù)推進“一師一優(yōu)課，一課一名師”活動，鼓勵教師利用信息技術創(chuàng)新教學模式，推動形成“課堂用、經常用、普遍用”的信息化教學新常態(tài)。同時，經過反復調研當前信息化教育發(fā)展現狀和問題，深入思考未來的發(fā)展趨勢，整合自身強大的技術優(yōu)勢，組織研發(fā)了“精品錄播系統”，構建“錄播+視頻資源管理+應用”的整體解決方案，提供《精品錄播系統解決方案》，解決關于校園優(yōu)質視頻資源建設、區(qū)域教學資源全覆蓋、互動課堂網絡扶智等需求。

方案概述需求分析XXX學校擬新建設XX間精品錄播教室+XX間常態(tài)錄播教室需要有一個完整的一體化解決方案，提供完整可靠的培訓，真正使教育信息化帶來成效。需要高清教學資源錄制精品化、教學督導監(jiān)控常規(guī)化、優(yōu)質資源生成便捷化、教學使用普遍化。需要實現教學資源錄制、共享、教學督導、網上教研、網上培訓課堂教學等各項信息化教育教學業(yè)務應用。需要降低教師對信息化教學的學習成本，能快速熟練掌握。需要教師知道學生對知識點的接受程度，了解學生的課堂表現和學習狀態(tài)，更需要增強師生互動，激發(fā)學生的學習興趣，促使學生高效的學習，打造高效課堂。需要建立更完善的學生學習評價管理系統，對學生的評價盡可能客觀。需要建立更完善的教師授課評價管理系統，對教師的評價盡可能客觀，并及時自動生成數據圖表，便于教研管理者做出科學有效的決策。建設目標精品課程錄制建設完成全自動高清錄播系統，建立完善的錄播預約與免預約使用機制。全自動跟蹤不影響老師的正常教學，老師“一鍵式”開啟課堂錄制，高清拍攝、專業(yè)音質采集與處理，對整個教學過程進行場景化記錄。實現錄播應用常態(tài)化，快速建設視頻資源。錄制的教學視頻可通過U盤快速拷貝，或設置自動上傳到應用云平臺，為教學資源建設、評課活動等多種應用提供基礎硬件支撐。支持互動教學模式可以對接其他互動教學平臺，通過其互動功能，能靈活開展各種互動教學活動。充分利用名師資源，開展互動課堂，同步課堂、專遞課堂等活動，解決教育資源不均衡帶來的困擾。各學校之間亦可通過此模式，各自發(fā)揮自身的學科優(yōu)勢，通過教學互動分享各自學校的教學特色，學校間互助互學，促進區(qū)域內的教育教育均衡。智能管控運籌帷幄融合資源管理、結合云錄播平臺支撐，實現對錄播教室的可視化集中管理、統一控制。包括資源管理、內容管理、指揮調度，為信息化化教學業(yè)務提供安全、智能、便捷、高效的管理支撐平臺。智慧學情分析(選配)系統支持人工智能技術，實時洞察教學場景變化，可以自動抓拍并分析室內人員行為活動,包括低頭、舉手、扭頭、轉身等基本動作和組合動作的識別，并自動生成報告。例如：應到人數、實到人數、舉手人數、低頭人數、出勤率統計分析等等，對課堂學生行為進行分析，了解學生的學習狀態(tài)。通過大數據個性化精準分析，從單一到多元，從封閉到開放，在人工智能時代下的教育教學擁有無限可能，是學生個性化成長的動力，是學校個性化教學的助力，是與智慧教室的融合。如圖所示：（學情行為實時分析）（智能分析學情行為數據）

方案設計設計原則建設必須從實際出發(fā)，盡可能利用現有的網絡條件和已有投資，在滿足現有需求的同時，能夠保證隨著網絡和技術的發(fā)展，支持平滑升級和擴容，有效保護投資。并能根據后續(xù)需求的變化和業(yè)務的發(fā)展，靈活支持各種業(yè)務的疊加和融合，滿足未來業(yè)務的需求。因此，建設應遵從以下原則：經濟、合理原則應依據現有網絡的實際情況，盡可能利用現有的網絡條件盡可能的保護已有的投資盡可能利用已有的設備具有很好的網絡適應性先進性原則符合視頻技術以及通信行業(yè)的發(fā)展趨勢，并確保采用當前成熟的產品技術所有的設備采用最先進的技術，確保今后相當長的時間內技術上不會落伍開放、兼容原則完全符合標準框架協議，采用業(yè)界標準的視音頻編解碼協議采用開放式標準設計，兼容標準的同步課堂系統和設備可與其他廠家標準的產品有效互通滿足今后的發(fā)展，為未來業(yè)務擴展留有充分的擴充余地安全、可靠原則系統具有高度的安全性，具有分級權限管理和高級加密機制對工作環(huán)境要求較低，環(huán)境適應能力要強系統設備安裝使用簡單，無需專業(yè)人員維護系統具有很好的備份機制，滿足高可靠性需求對于端到端的業(yè)務故障，有很好的備份、應對機制網絡、業(yè)務靈活（跨網絡/可拓展）原則系統應該能夠和現有的各種網絡如內部IP網絡，Internet網絡有良好的互通能力系統應該可以支持和已有的OA辦公系統等融合，和教學平臺，教研平臺，資源平臺的無縫對接系統不僅能夠提供同步課堂功能，還可以疊加支持豐富的其它業(yè)務，滿足今后不斷的使用業(yè)務發(fā)展需求系統支持開放性接口，可在后期平穩(wěn)升級標準化原則系統設計依照國家或國際有關技術標準進行，保證各個子系統的結構化和標準化，代表當今最新的技術成就，符合國際相關標準和技術規(guī)范。系統采用符合國際標準的協議標準，系統軟硬件之間的兼容性良好，能與符合標準的任何第三方軟件或資源庫產品兼容。系統中所采用的布線設計、通信協議、網絡設備及布線材料都符合國際標準、國家標準、工業(yè)標準及相關行業(yè)標準。充分利用不同網絡的優(yōu)勢，并將它們有機地結合起來，為信息交換、設備的共享及交互操作創(chuàng)造了有利條件。整體設計方案整體設計涵蓋教學視頻資源的“建設”與“應用”兩個方面。資源建設是整個系統設計的基礎，通過建設錄播系統打造視頻錄制需求的硬件支撐。每套錄播系統獨立部署于每間錄播教室，錄播系統之間的運作相互獨立、互不沖突。每間錄播教室錄制的教學視頻資源保存在對應錄播主機的內置存儲空間中，管理員可單獨對每間錄播教室進行電源控制、遠程導播、登錄權限等管理。在資源建設基礎上，可接入其他資源管理應用平臺以及教學平臺，通過“云聚合”技術匯聚分散于各錄播教室的視頻資源，快速形成校本資源，同時對資源進行有效管理和并提供配套的應用服務。各錄播教室的教學視頻資源與教學視頻應用云平臺之間建立無縫對接機制，能夠通過協議磋商在錄播系統空閑時間自動向平臺推送視頻資源。教學視頻應用云平臺能夠在接收到視頻資源后根據視頻的定義信息自動將視頻按年級、科目等進行歸類，同時提供視頻資源點播、視頻直播等多種應用服務。詳細設計錄播系統設計系統主要由智慧黑板子系統、錄播圖像采集子系統、圖像跟蹤子系統、數字音頻處理子系統、導播子系統及電源控制子系統組成。系統拓撲圖如下圖所示。高清錄播系統以精裝修教室為依托，通過最先進的導錄播技術、音視頻處理技術以及圖像識別技術的完美整合，將多媒體課件、現場多路場景音視頻信號實時采集壓縮，以標準的流媒體方式保存，并通過教學視頻資源應用中心，使整個校園內視頻資源得以共建共享，擴大授教范圍，讓更多的學生接受到優(yōu)秀教師的“面授”教育。具體配置如下：錄播教室視頻采集：配置6臺高清云臺攝像機，主要用于教師特寫、板書特寫、教師全景、學生特寫、學生全景、學生巡航的高清視頻信號的采集，通過高清3G-SDI視頻線傳輸至4K錄播一體機中，進行高清視頻采集、圖像合成、編碼。錄播教室音頻采集配置：配置1套無線話筒主要用于教師的聲音采集及本地擴聲，天花板吊裝6個強指向性話筒進行教師及學生的聲音采集。音頻經過數字音頻矩陣的均衡、降噪和混音等處理后，輸出到4K錄播一體機進行音頻的錄制、直播及存儲。教師及學生圖像跟蹤配置：配置1臺圖像跟蹤一體機及4臺定位攝像機分別對教師、學生、板書、學生巡視進行智能圖像分析，并自動完成跟蹤切換，大大的減少了利用傳統錄制系統需要人為的對教師進行專業(yè)攝像的要求，從而減輕了工作量，減小了人力投入。上課時只需按照常規(guī)上課模式進行正常教學活動即可，教師及學生無需佩戴任何定位跟蹤設備，抗干擾性強。預監(jiān)電視：在錄播教室側墻上安裝一臺預監(jiān)電視用來實時顯示教室內的錄播畫面。授課教師可以實時了解自己的講課狀態(tài)，便于及時調整肢體動作，以保證精品課錄制的效果。LED時鐘：在錄播教室的后墻正上方安裝一塊LED時鐘，未開始錄課時顯示標準時間，當教師按下開始錄制以后，課程錄播開始，同時LED時鐘從0開始計時，便于教師掌握上課節(jié)奏。控制室主要配置：控制室主要存放4K錄播一體機、圖像跟蹤一體機、數字音頻矩陣、平臺服務器、網絡設備等，為教室前端的音視頻設備提供互聯手段，把信號源有機結合起來，實現教學實況實時錄制、同步直播。在特殊視頻錄制時如文藝節(jié)目、家長會直播、分組課堂等情況下，管理員在控制室內可通過鍵盤控制器手動控制攝像機的推、拉、搖、移，確保錄制、直播視頻按照人為意愿進行。通過上述設備的完美銜接，最終將整個教學過程中的高清錄播教室內所有場景（教師特寫、板書特寫、教師全景、學生特寫、學生全景、學生巡航）全部錄制下來生成標準MP4視頻文件，教師或學生可通過資源平臺進行直播點播，也可進行后期編輯制作精品課程資源。上課前教師可通過講桌上中控觸摸屏控制系統開、系統關、開始錄制、停止錄制、視頻切換等，實現一鍵式觸摸控制，自動化錄制，常態(tài)化教學。錄播系統成為解決大批量教學資源專業(yè)制作的最有效工具。傳統肩扛手推的視頻拍攝方式需耗費大量人力和時間，更妨礙了師生的正常教學?，F在運用錄播系統的力量，在課堂常態(tài)化教學的同時就可以完成課堂的全過程實況拍攝，采用全自動跟蹤拍攝錄制技術，按照授課邏輯自動完成對老師行為、學生行為、電腦畫面的分析與跟蹤，真實記錄、拍攝整個教學過程，做出媲美專業(yè)攝像師的精品教學視頻，給視頻觀看者置身真實授課現場的完美體驗。高清智能錄播一體機采用嵌入式架構設計，支持本地1080P高清攝像機信號和電腦課件信號的同步采集。（錄播教室俯視圖）（錄播教室正面圖）（錄播教室后視圖）（控制室圖）

應用系統設計現有教學、教務系統接入智慧教室需要接入學?，F有的教學教務系統以及資源管理平臺，實現以下建設內容。1.對資源進行熱門、最新、點擊量等快速分類。2.資源可按照學校、學科、年級、主講教師、精品視頻、微課導航。3.資源的展示，并可設置多種分類導航。4.全局搜索，分別按照學校、學科、標題、主講人等關鍵字進行模糊查詢、分組查詢等。5.同時用戶可以通過各種移動終端登錄平臺進行學習，隨時隨地，打破時間和空間的限制。

圖像行為分析課程錄制過程中除獲取課程視頻資源外，同時生成S-T教學行為曲線圖、餅圖數據，教師與學生在上課過程中所占課程時間比例，教師板書與PPT占用比例，方便教師參照上述客觀數據進行橫向自我對比、縱向跟名優(yōu)教師學習，為后期教研提供有力素材。虛擬切片、微課制作提供網絡在線視頻課件編輯功能及虛擬切片功能，將優(yōu)秀課程資源按照知識點、或者題目劃分為3-5分鐘的微視頻。知識點視頻按照學科、年級、進度等組織，為學生利用網絡視頻資源學習提供了更為方便和針對性的方案。也可利用專業(yè)的微課錄制工具錄制短小精悍的微課小視頻并直接上傳到平臺供學生學習。

三分屏播放在播放普通的單視頻課程的基礎上，系統提供了三分屏課件供用戶在線學習，三分屏課件可以包括教師視頻，學生視頻，教學文檔視頻等。由于三分屏課件是教師視頻講授同步配合PowerPoint文稿，因此教學效果非常接近現場授課。流媒體直播系統可通過網絡將現場的視頻、音頻及計算機屏幕進行實時直播，用戶無需額外安裝任何插件，用戶通過瀏覽器或微信平臺即可觀看視頻直播。在直播過程中可進行類似QQ模式的在線互動，同時可以針對不同的內容進行提問、評論與在線打分。

直播結束后，直播內容可自動保存到教師的個人空間中，方便教師進行管理、發(fā)布。網絡教研應用隨著網絡技術的普及，學校也從單純的教室課堂發(fā)展到了與網絡課堂相結合的多模式教學活動。教師和學生可通過資源管理平臺進行課堂網絡直播和課后點播、示范性教學、遠程學習、遠程互動教學等，隨時隨地進行觀摩、學習，不再受空間和時間的限制，搭建相互觀摩、借鑒的網絡平臺，達到教學資源共享平衡。教研互動的創(chuàng)建由用戶提出申請，包括教研課件的上傳，教學課件，教研組成員的設置以及針對性的評價方案的編寫?？梢灶A設多種不同的評估方案。在線巡課、校長評估當前端錄播教室建設完畢后，可以通過搭建在管理控制中心的云錄播平臺以及資源管理平臺進行管控。管理控制中心通過服務器與資源管理平臺對前端錄播教室進行監(jiān)視、錄制、直播等控制。管理人員通過網頁登錄的方式，登錄云錄播平臺。左側顯示的是云錄播系統內所有的前端錄播教室，中間顯示的是所有教室的預覽畫面，右側顯示對指定教室的控制選項，下側顯示的是指定錄播教室內所有攝像機圖像。資源管理平臺以方便、簡潔的研發(fā)理念，結合最前沿媒體流與控制流轉發(fā)技術，塔建區(qū)域型控制終端，達到簡單操作、功能強大的目標。通過資源管理平臺，學校領導可以直觀方便的觀看各教室上課情況，管理控制人員可以方便快捷的對所需要控制的錄播教室進行攝像機調焦、錄制、直播等操作。

方案特色高性能多路并發(fā)的視頻處理技術高清錄播系統采用全過程全高清拍攝的錄播技術，能處理9路并發(fā)的1080P50f/60f信號，保證采集輸入信號的高質量。另外為保證現場視頻錄制效果，根據錄制現場的環(huán)境情況，可同時支持SDI視頻信號、遠端視頻信號、HDMI高清視頻信號等的混合輸入，保證錄制視頻效果達到最佳。多種錄制模式支持單流和多流錄制模式，單流模式支持單流單畫面、單流多畫面等各種顯示模式，并可在各種顯示模式間無縫切換。多留錄制模式下可支持1路電影模式和6路通道視頻1080P/30fps獨立編碼，并獨立保存為7路視頻，各路視頻之間沒有畫面覆蓋的情況，能保留最完整的素材資料，方便后期編輯。支持多點互動教學錄播一體機本身具備遠程互動教學功能，內置多點MCU多點互動功能，無需外接任何互動服務器，即可實現同時召開多點互動教學功能；具備視頻會議終端功能，支持H.323協議，可直接與多點互動平臺MCU、會議電視終端互聯互通，組建市、區(qū)大規(guī)模同步課堂教學應用。穩(wěn)定性錄播一體機和圖像跟蹤一體機均采用嵌入式結構，設備電路采用單板卡設計，非拼接板組成，確保設備運行穩(wěn)定。機身更加輕薄、便攜，有效減少空間上的浪費；采用Linux系統，杜絕了使用Windows系統易受電腦病毒侵襲系統的固有問題，系統更安全穩(wěn)定；低能耗、散熱快的優(yōu)勢，能避免高溫導致產品機件造成不必要的損耗，保證設備運行的穩(wěn)定性；嵌入式架構能適應各種環(huán)境，如多塵、潮濕、戶外等惡劣環(huán)境，降低設備故障率，增長設備使用壽命，有效降低人工維護成本。易用性讓老師更加專注于授課本身，無需對設備復雜操作，教師上課可通過控制面板上的按鈕，教師可實現一鍵式操作，輕松“開始”“停止”課堂教學視頻錄制。亦可通過網絡導播頁面設定為自動錄播或手動錄播。如果是自動錄播，只需按下“錄播開始”鍵即可。下課時按下停止鍵，即可完成整個課堂的錄制。其它操作由系統自主進行，簡單易用，極為方便?？赏卣剐院诎咫p特寫當錄播教室具雙黑板時，第六機位可做側墻板書特寫跟蹤拍攝，教師在雙黑板寫板書的情況下均可實現自動切換，滿足未來教室、分組教學等教學模式需求。學生雙特寫當錄播教室是空間過大或不規(guī)則的階梯教室，一個學生特寫攝像機無法滿足所有位置學生標準特寫拍攝時，第六機位可以與其相互協作，完成全自動學生雙特寫的拍攝，滿足教室內任意位置的學生都能夠擁有標準的特寫畫面。操作臺、實驗臺特寫當錄播課程有操作臺或實驗臺的畫面需求，第六機位可以利用吊頂安裝、垂直拍攝的方式，滿足專業(yè)的全自動實驗或操作過程的拍攝需求。行業(yè)領先的圖像跟蹤技術教師圖像行為分析當系統檢測到教師在課堂中走動較多時，優(yōu)先采用動態(tài)拍攝模式，即多以中景與全景拍攝；當教師在課堂中多以坐姿或靜止方式教學時，優(yōu)先采用靜態(tài)拍攝模式，即多用中景與近景特寫拍攝。在教室多媒體環(huán)境當中，教學互動一體機是必不可少的，因此在采用圖像識別技術進行教師行為跟蹤識別之時，必須考慮到這些圖像源的干擾，為避免誤識別的產生，充分進行了真實教學場景的模擬，經過多次跟蹤場景的模擬測試，在軟件設置當中允許屏蔽區(qū)域的設置，這樣有效避免了一體機動畫、影子、飄動的窗簾等對于跟蹤效果的影響。學生圖像行為分析傳統跟蹤當中，是不允許教室過道有人行走通過的，但是在真實教學環(huán)境當中，比如聽課教師的進出等等勢必會對正常的學生跟蹤產生誤判，造成垃圾鏡頭的產生?？紤]到教學場景的現實狀況，允許在軟件調試過程當中人為設置圖像識別屏蔽區(qū)域，這樣可以根據現場環(huán)境設置識別有效跟蹤區(qū)域，從而避免垃圾鏡頭的產生。板書行為分析在不同的教室環(huán)境當中，在普教和高教當中，黑板的布局是不同的，同時由于單頭定位的特性，采用單一的矩形框模式來標定黑板的位置已經不能滿足實際教學的需求，設計了先進的不規(guī)則畫框方式來適應不同教室的不同教學場景，從而有效提高板書識別跟蹤的準確性，高效性。教師身高自適應可以根據教師身高的不同進行自動調整，使教師鏡頭始終處于拍攝的合適位置，保證合理構圖。跟蹤過程連續(xù)、穩(wěn)定、平滑，畫面輸出穩(wěn)定。教師身份認證為了完善課程信息的建設，系統在錄課過程中自動對授課教師進行人臉識別，通過身份認證識別教師姓名及身份，并將識別信息實時反饋到授課的基本信息上。先進的全面防抖動技術在擁有“寬場景畫面防抖技術”的同時，支持創(chuàng)新的“窄場景畫面防抖技術”。①寬場景畫面防抖技術：可對教師在某個自定義的數值范圍內的移動進行忽略，保持攝像機固定拍攝，以保證畫面的流暢及穩(wěn)定，避免出現畫面跳動、遙移等現象②窄場景畫面防抖技術：在1.8～2.4米的窄場景中，在0～3m/s的移動速度下，人物精確跟蹤，不抖動，不丟失。并在精確跟蹤教師的同時，完全避免大幅度肢體動作造成的鏡頭抖動問題，解決了多年的業(yè)界難題，實現該領域的一個重要突破。模式檢測功能提供4種檢測模式，分別為學生巡視、板書檢測、學生檢測、操作臺檢測，實現學生巡航拍攝、黑板雙特寫、學生雙特寫、操作臺/試驗臺特寫的自動跟蹤，并與錄播系統配合，實現畫面拍攝，滿足教育信息化對不同課程情況的拍攝要求。學生區(qū)巡視功能目前市場上存在的跟蹤系統均是對教師，學生，板書跟蹤策略的定義，而針對教研有時我們還需要了解上課過程中學生們具體的表現。所研發(fā)的學生區(qū)巡視功能正是為了滿足這種需求。學生區(qū)巡視功能是通過架設一臺學生云臺攝像機，此攝像機通過圖像跟蹤一體機的設置，不斷的對學生區(qū)各個學生進行特寫掃描并同時錄制成1080P高清視頻文件。通過圖像跟蹤一體機的模式檢測功能，可以設置學生巡檢區(qū)以及巡檢策略，如下圖：跟蹤切換策略定制化圖像定位系統可根據特殊的現場環(huán)境條件及用戶的拍攝需求，在上課過程中智能調整拍攝策略，完整拍攝整個教學過程，盡可能的接近人工拍攝的效果。云平臺應用技術教學視頻應用云平臺基于云架構設計的視頻服務聚合技術，能將分散在各個教室的錄播系統、所有底層視頻傳輸服務進行聚合，提供符合教學設計的視頻應用服務，包括視頻資源管理、點播、直播、評價等。同時支持基于flash和HTML5的播放設計，提供多終端良好的用戶播放體驗，滿足翻轉課堂應用需求。專業(yè)音頻處理系統根據教室的大小此次方案布置多支吊裝話筒，采用超心形指向進行拾音，拾音范圍如圖所示，可將教室內聲音進行有效拾取。吊裝話筒指向性強，可有效避免環(huán)境噪聲干擾。配置數字音頻處理設備對多路音頻信號的智能混音和音質的調節(jié)，使錄制聲音效果更佳清晰；自動語音增益數字音頻處理器具有AGC自動增益控制，自動增益控制提供語音電平調節(jié)能力，它把減弱了的和加強了的信號映射到一個用戶定義的最理想電平。AGC具有區(qū)分加強了的信號和輕柔信號的能力，完全避免因多個麥克風拾取同一音源，使聲音重疊傳輸，導致聲音有隧道音，空洞且失真的現象發(fā)生，使聲音錄制更加清晰。噪音消除數字音頻處理器具有自動噪聲消除功能，噪聲有兩個來源，一是環(huán)境噪聲，一是設備噪聲。這種噪聲首先取決于設備的品質，另外線路的排布、設備之間的連接方法、屏蔽方法等都有重要影響。在聲音處理方面具有噪音抑制功能，系統自動根據聲音的頻率不同，將環(huán)境噪音及人聲自動分離，并將環(huán)境噪聲消除。如圖所示。

主要產品介紹4K錄播一體機4K錄播一體機采用單板卡嵌入式架構，支持網絡導播與本地導播兩種導播方式，集4K合成HDMI輸出、RTSP/H.323/SIP多協議互動、POC攝像機接入、可擴展數字音頻處理等功能為一體，內置視頻監(jiān)視、視頻切換、云臺控制、音頻調整、直播/錄制/暫停等控制、LOGO校徽、直播監(jiān)視、導播、點播、系統設置等功能。視頻輸入：3G/HD-SDI*6、HDMI*2、VGA*1、YPBPR/CVBS*1視頻輸出：HDMI*2，其中1路HDMI支持4K輸出；VGA*1音頻輸入接口：MIC*2，自帶幻象電源；LINE*3，立體聲線路接入音頻輸出接口：LINE*4，其中1路為3.5mm本地耳機監(jiān)聽接口控制接口：RJ45*8，兼容RS232、RS422等控制協議其他接口：USB*4，其中2路USB3.0接口、