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高清录播多媒体教室建设方案

发布时间:2024-03-28 14:54:01 人气:

高清交互式常态化录播多媒体教室

建设方案

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

福建三鸿电子有限公司

2024

一、 前言

本方案依据GB/T36342-2018智慧校园总体框架结构的:智慧校园环境、智慧教学资源、智慧校园管理、智慧校园服务、智慧校园信息安全体系等的系统架构与基本要,求并结合学校现阶段建设实际需求进行设计。

二、系统功能特点


高清交互式常态化录播多媒体教室录播系统通过采用人性化双触屏设计、配置防啸叫数字功放无线咪一体机、高拍仪、远程互动录播系统等多媒体技术应用于课堂教学,使教学内容集文字、图像、动画等信息功能于一体,图像清晰,动态感强,信息量大,多趣味和高效率,改变了学生的学习方式。最大限度地激发了学生自主探索、设疑、释疑的兴趣,是扩大学生的知识面和信息量、启发学生思维、培养学生的动手能力和探究能力的有效手段。使学生的综合素质得到全面发展,大大拓宽学生们的视野,提高教育教学效果。同时融入了高清交互式录播系统,对每个班级的课程常态化录制,打破空间限制,多个教室同上一堂课,无需人为干预,课程可通过互联网进行直播,让常态化录播发挥更大的价值。课件资源可进行分类管理,方便学生课后点播复习,为实现人人通做好课件资源的积累。性价比超高,可大面积部署到常规教室的录播系统。

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2.1 高清交互式常态化录播多媒体教室设计说明

高清交互式常态化录播多媒体教室设备部署包括:集控电子讲台(含电脑主机、电容屏、高拍仪、PPT翻页、音响功放等)、液晶触摸一体机、4K超清摄像机2个、全向拾音器2个、控制面板1个、录播主机1台、互动电视1台。在教室前后各安装14K超清摄像机,用于教师、学生图像的采集;全向拾音器安装于天花板上,对教师、学生的声音进行采集;控制面板安装于教师的讲台上,可以控制主机开始录制、暂停、停止等。在讲台内安装录播主机,对课件进行录制以及存储,无需人为干预,自动将课件上传至资源管理平台,同时支持互动教学以及课程直播;互动电视壁挂安装,用于互动教学的远端教室显示。

2.2 校级系统平台部署设计说明

高清交互式常态化录播多媒体教室设备部署包括:1台互动服务器、1台流媒体服务器、1套资源管理平台。媒体教室是教师常态上课使用,互动服务器支持录播主机接入,可实现录播教室之间的多方互动,方便同步课堂、在线教研的开展。流媒体服务器支持手机/PC接入,实时收看直播视频。资源管理平台的部署,让录播教室录制的课件可被有效管理,可对其进行审核、分类、管理、知识点标注等操作;

2.3 高清交互式常态化录播多媒体教室平台功能特点

移动/异地接入设计

针对移动/异地的教师、家长接入,根据不同手机、PAD、笔记本操作系统差异,直接对应下载客户端软件(IOS系统需到苹果APP store下载)即可,音视频采集可以利用设备集成的摄像头与麦克风,但建议笔记本自行购买USB网络摄像头与耳麦,以减少声音不佳影响开会效果的情况出现。

2.4常态化录播功能特点

极简式部署

录播主机采用嵌入式设计,单台录播主机即可支持智能跟踪、音频处理、全自动录制、互动教学、课程直播等功能。系统由4K超清摄像机、拾音器、控制面板、主机、互动电视组成。仅需在教室前后安装4K超清摄像机,天花板上安装拾音器以及在讲桌上安装控制面板,全部接入录播主机即可。

不仅如此,不同于传统标准录播教室需要专门拿出一间80-100平方左右的教学用房进行精心设计和建设,常态化录播的架构和安装更加简单,更无需考虑复杂的装修类工程,使之可以真正意义上可以部署到每间普通教室,实现日常教学活动的常态化录制,同时也可以帮助教师挖掘授课过程中的隐形知识,提高教育教学水平,而且录制的课件更便于学生课后进行学习和回顾。

4+1+1”多画面

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录播主机配合两个4K摄像机即可完成教师课件、教师画面(特写及全景)、学生画面(特写及全景)的采集与录制,还可以作为主讲教室跟听课教室进行互动或作为听课教室接入主讲教室参与教学,交互画面实时录制。图像囊括了正常授课逻辑中所有重要教学元素,常态化录播系统仅用两台4K枪机就完成了精品录播的4+1+1机位录制,以最低成本满足了精品课程录制的需求。


智能识别跟踪定位

常态化录播主机内置跟踪系统,采用人脸识别+智能模式识别跟踪分析技术,系统对视频帧进行分析,仅跟踪人脸的运动轨迹,若向上运动,则判别为站起,若向下运动,则判别为坐下。可以有效剔除举手等动作的干扰,小学一年级到初中学生都可共用录播教室而无需调整跟踪系统。所有跟踪和定位过程系统全自动完成清晰准确还原整个教学互动过程

全自动导播切换

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常态化录播系统吸取了标准化录播教室的优良血统,设计上更加注重常态化教室实际教学情景教室现有条件,系统化打造录播主机内置多种智能导播策略,老师在讲台区域走动时自动给老师特写画面;有学生起立回答问题时,自动导播切换为学生特写加上教师特写画面,还原教师学生对话场景,当有多个学生起立自动导播切换多个学生区域画面中景或全景所有教学互动过程都不放过,抓住每一个细节真实还原课堂全程,无需老师做任何操作


远程互动教学

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常态化录播可提供多种交互方式,首先主机内置H.323SIP协议,录播主机和录播主机之间、录播主机和标准H.323终端设备之间可以互相点对点呼叫实现一帮一”的课堂同步教学;其次作为主讲教室时,可以支持3远程听讲教室接入,实现3班级上一堂课,听讲教室和主讲教室完成提问、发言、回答问题等动作

录播主机还可以接入多点互动服务器MCU,所有录播主机注册接入MCU后,由MCU提供多学校、多学科、多年级任意几点之间的远程同步教学应用

录播主机还支持和视频资源管理平台的无缝对接视频资源平台上预约课直播互动教研远程同步课堂,更直观、快速、生动的把优秀教学资源传递,让更多学生受益,有利于实现“一帮一、一帮多”,促进教育均衡。

教研/巡课

常态化简易录播的建设,能够帮助我们将更多班级上课过程记录、传播、分享等,同时还可以帮助各年级各学科教研员随时召开教学研讨活动,教研老师系统后台可以任意进入授权的教室听课、评课,进行教学研讨活动,整个教研过程、结论等全过程录制,方便后期查阅。

学校/教育局领导可以通过系统后台登录交互平台,实现任意时段、任意班级的常态化教学监督和巡课。

极简式操作

为提高常态化录播系统的使用体验系统设计部署了一套录播控制面板,安装于教师讲台桌面教师可在无技术人员辅助情况下,轻松一键录制。录制过程中可以选择全自动以及手动控制,老师可以不用专业技术人员陪同或辅助即可独自完成课件录制和视频导出等,极简化降低设备使用维护复杂度真正符合“常态化”设计理念。 

课程直播

常态化录播系统设计充分考虑时下流行的“互联网+”思维,在录制的过程中支持视频媒体在线直播、支持微信直播。学校可以根据需要对专家、名师、学者的实时授课过程进行在线直播,既扩宽了资源传播通道,也方便更多的师生进行学习。

常态化录播录制的同时还支持html5RTSP封装,可以在录制的同时推送电影模式画面到流媒体服务器,学生、家长、老师等可以通过手机、WEB、微信、电脑等各种方式实现上课、文娱活动、晚会的视频直播。

三、 用户案例

眉山市东坡区教育局

眉山市是千古文人—苏东坡故乡东坡区教育眉山市教育的标杆2016年在市政府倡导下,东坡区着眼打造优质资源产品优质资源共享、传播的综合视讯平台,经过多厂商的沟通调研后最终采用多合一视频互动平台建成区视频互动平台(100MCU双机热备、视频资源平台视频录播平台视频直播平台)、全区17精品录播、覆盖全区92所学校的视频会议和互动终端、完成主要学校明厨亮灶监控接入45城乡学校简易录播城区15学校直播系统。

项目建成后东坡区实现了从区到学校的高清视频会议、软硬件结合的教学培训、全自动交互式精品录播、远程同步课堂、互联网+在线教研、常态化录播、平安校园应急指挥、流媒体直播共享等,帮助教育局、教研员、教师、学生、家长等各类人员提供教育管理水平和学习手段。

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黑龙江逊克县教育局

逊克县隶属于黑龙江省黑河市,位于黑龙江省北部边疆。随着教育均衡检查时间的推进,逊克县教育局计划建设一套智慧教学平台覆盖辖内各校,以促进教学均衡发展等问题。经过多方考察评估后。教育局领导提出:适合逊克县的教育均衡应该往更广层面覆盖,满足大部分学生老师随堂录课需求;同时更要把教育均衡提到线上来,除了教室的授课外,其他人员可以通过线上平台加入到授课中,通过互相比较帮助老师学习;除此,通过线上平台可以帮助教育局督促管理,促进教育均衡发展。

针对逊克县教育局的建设要求,常态化简易录播正满足其需求。我们建议其建设一套智慧教学平台—简易录播覆盖至各校,满足随堂录课、同步课堂、在线教研等教学需求;建设一套视讯平台,满足区教育局到各学校间的日常行政会议、教师培训等管理需求。

常态化简易录播教室:无需专门装修教室,利用普通教室改造,利用简易录播主机+2* 4K摄像机+音视频组件,即可实现4+1优质课件录制、实现同步课堂互动教学、在线教研等教学应用。

系统建成后,逊克县教育局利用该平台多次召开与各学校间的教学分析、教学研讨等教育管理、培训会议,系统平台的稳定运行为会议顺利开展提供了有利支撑、得到了各级领导、老师的一致认可和好评。

逊克县在线教学研讨会——教育局领导及专家在教育局会议中对下属13个学校,41个教室进行视频教育研讨。

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悬崖村小学互动教室

为响应国家教育均衡扶持战略,在“凉山州中国好老师公益行动计划第一期校长论坛活动”里面,省重点小学东方红小学老师用云视讯录播设备,与悬崖村小学上了一堂远程同步课堂,把两所不同的学校连在一起,让师资匮乏的悬崖村小学也可以享受优质的教育资源,从而促进了教育均衡。

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四、设备清单

1. 楠竹集控电子讲台

集控讲台:≥长1160×宽690×高866(mm),显示器面板角度可调节,关闭时可做传统讲台使用。讲台的沿边设计为圆弧,棱角采用圆弧过渡,增强了外观立体感和流线感。台面转角圆弧设计R≥66MM台面周边圆弧过渡R≥10MM防止教师学生刮伤碰伤。★讲台采用楠竹用高压蒸汽高温杀菌去糖经炭化处理后,经过平钣硫化机压制成所需规格楠竹板材,由数控雕刻机雕刻出所需要的几何形状,再经各种数控机械加工及抛光成各个部件,采用无甲醛环保漆喷涂烘干而成,耐撞击、不腐蚀,耐久性,环保形状时尚;讲台内部设计可安装中低音喇叭、功放、音响、无线咪、电脑等设备。

电脑主机:

电脑:Intel i7;内存:8GB;固态硬盘SSD:256GB  M.2 NVME接口;声卡:集成;网卡:1000M;无线:802.11 b/g/n;I/O接口:DC/HDMI/LAN/RJ45/USB2.0*4、3.0*2/ Audio out/Mic;散热器:双轨滚珠静音风扇;键鼠:防水键鼠标准键盘白色;OS:麒麟/Win10等。

电容触摸显示器:

尺寸规格:≥21.5英寸;10点触摸;显示比例:16:9;分辨率:1920*1080;

数字功放无线咪一体机:①带PPT翻页功能,②激光教鞭、③无线话筒功能。

音响:60W,8寸中低音喇叭一对、2寸高音喇叭一对。


1) 电脑主机

CPU Intel i7-8850H主频2.6GHz,睿频4.3GHz,六核心十二线程,三级缓存9MB;内存:8GB;固态硬盘(SSD):128GB  M.2 NVME接口;机械硬盘(HDD):1TB;声卡:集成;网卡:1000M;无线:802.11 b/g/n;I/O接口:DC/HDMI/LAN/RJ45/USB2.0*4、3.0*2/ Audio out/Mic;散热器:双轨滚珠静音风扇;键鼠:防水键鼠标准键盘白色;OS:麒麟/Win10等。

2) 电容触控屏

屏尺寸21.5 inch  Touch LCD monitor

分辨率1920*1080 @60HZ

显示色彩1.07 billon color

亮度250cd/m2

响应时间(Typ.)5ms

电容式触摸10 touch

响应时间(Typ.)≦10ms

触摸次数 >100000000 times

3) 功放无线咪一体机

功率:60W;

标准2U豪华铝合金面板;

4路音频输入(2路RCA输入,2路3.5立体声输入,3路后置,1路前置);4路6.35话筒输入;2路3.5立体声输出,可接录播系统和录音设备;校园广播、应急广播自动切换强行插入;

可设置具有话筒优先切换功能,当切换到话筒优先时,使用话筒,其它音频输入的声音自动变小,当切换到非话筒优先时,使用话筒,其它音频输入的声音大小不会变化;有线话筒接口带幻想电源,可接会议咪,界面话筒;面板旋钮:总音量调节、高音调节、低音调节、话筒音量调节、话筒高音调节、话筒低音调节、混响调节、音频输入选择;

配置无线咪:音频传输采用UHF抗干扰射频技术,不受WiFi、蓝牙、手机等辐射信号干扰,无断音、接收稳定、有效降低杂讯、提高信噪比和减少失真;对频方式采用2.4G自动对频方式,同一个无线咪,能在不同的教室接收机上使用,无线接收信道大于1000个,自动进行锁定、不串频,特别适合多台机同时使用;

无线咪具有自动对频和锁频功能。自动对频:开机自动进入对频配对连接,具备自动搜索近距离优先连接,自动错开有干扰的频点,自动进行锁定,适合一师一咪多班教学使用;锁频:开机自动进入对频配对,连接成功后,手动进行锁定对频,适合一班一咪多师教学使用;对频成功有提示;

无线咪具有1.4英寸LCD液晶屏,可显示发射信号、信道、对频方式、音频传输方式、音量大小、电池电量、充电、欠压、使用功能等工作状态;

无线咪具有PPT功能,能一键全屏播放、播放退出、上页、下页、白屏、黑屏功能;

无线咪具有远距离激光教鞭功能;

无线咪具有电脑或手机或MP3或MP4等音源能在无线咪传输音频功能;

无线咪具有切换电脑软件界面和关闭当前软件界面功能;

无线咪按键和接口标识图标或字符均采用一体注塑工艺,永不掉图标和字符;

无线咪具有话筒音量调节功能;

无线咪充电采用USB Type-C双面接口,正反面均可充电,不再怕插反,输入电压DC 5V,与手机充电器通用;

无线咪采用环保节能的聚合物锂电池供电,1000mAh大电量,电池可自行更换;

无线咪采用内置双咪设计,人声还原更好、声音更宏亮;

无线咪传输范围:视环境变化约15米到20米

4) 高拍仪

硬件技术参数:

使用类型:桌面使用

清晰度(分辨率)摄像头:800万像素(2592×1944);

镜头拍照幅面:A4

自动对焦无需人为调焦

变焦:支持数码变焦

流畅度:500万高清像素下,动态速率实测15帧/秒,而非虚标或者理论速度

工作电压:5V

免驱支持系统: Windows 10,Windows8/8.1 Windows 7、Windows XP sp2。

内置LED数码补光灯,支持拔动开关。

自动光圈, 自动白平衡,自动曝光,支持USB纯数字输出

软件参数:

专业的展台软件: 能进行视频与实物展示,具有动态白板批注、课件录制、对比教学、扫描管理、快速抓图、画中画等软件功能。

画面可以无级旋转或按90度旋转, 通过软件与视频展示台可以实现讲稿动态即时旋转和按照1%梯度缩放,视频显示内容能够以鼠标所在点为中心,实时按照1%梯度进行无级自由缩放达1500%。

支持批注,可以自由划线标注,颜色、透明度、笔画粗细可调,支持多种图形绘制,支持文字输入后可随时编辑,批注过程可保存、录制,即简易电子白板。

带有标注的保存功能,可以存储标注,形成一张图片,方便保存。

教育展示所有的操作按键都在第一视窗界面,不存在2级菜单,方便老师学习使用。


带录像功能

具有2,3,4同屏多画面对比教学功能

具备快速抓图功能,可将镜头拍摄的图像直接拖入PPT、WORD等可编辑文档中

软件可控制对比度、亮度色彩饱和度锐度、曝光度、自动对焦等调节

扫描方式:支持单张扫描、定时自动连续扫描、感应自动连续扫描及局部区域扫描;

支持彩色扫描、黑白(灰度)扫描、单色扫描、反色(底片)扫描、证件双面扫描;支持扫描后自动纠偏摆正、自动切黑边、自动去除黑底或暗影。

具智能定位功能:能对需要扫描的文件出现智能的定位框;支持自定义扫描区域或幅面,支持扫描分辨率和图片压缩率调整(达到调整文件大小的目的)

支持单页或多页PDF文件制作,支持识别条码作为文件名,支持识别文字作为文件名。支持自定义文件名前缀,支持奇偶数顺序命名或按拍照时间命名,可更改文件存储位置。

图像编辑处理:拍摄后产生的图片都可以进行去黑边、纠斜、旋转、剪裁等图像处理;调整图像亮度、对比度、饱和度等,以便根据需要调整图像效果;可对图片进行灰度、黑白、反相、浮雕、锐化、单色图/二值化等处理。

图片标注:所拍摄的图片能标注、缩放、旋转及保存;

图片保存的格式支持:JPG、TIF、PNG、BMP、PDF;方便用户备课使用。

扫描文件的同时,可带自动/手动的切边纠正功能,可以快速的帮助老师进行纸张扫描纠偏; 

带扫描智能优化:在保留文字以及有效颜色的情况下,将图片的灰底智能去除

设备带智能连拍功能,同时带自动检测换纸功能,只有检测到了重新换纸才会进行新的自动连拍


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