1. 背景需求
根据中共发布的《中国教育现代化2035》、《教育信息化2.0行动计划》、《关于加强“三个课堂”应用的指导意见》等一系列政策要求中,均强调了教育信息化是国家教育发展的重点。教育信息化是教育均衡化发展,推进教育现代化进程的中流砥石。
深化人才培养---聚焦新时代对人才培养的新需求,强化以能力为先的人才培养理念,构建网络化、数字化、智能化、个性化、终身化的教育体系,以德、智、体、美、劳全面发展为核心,增强综合素质教育,强化实践动手能力、合作能力、创新能力的培养。
创新教学模式---推行启发式、探究式、参与式、合作式等教学方式,探索人人皆学、处处能学、时时可学的学习型社会智慧“教与学”模式,增强课堂师生教学效率,提高师生信息化素养,提升教育教学质量,优化国家教育信息化可持续发展策略。
教育均衡发展---教育信息化以组建“省-区-校联校网教”,缩小城乡教学差距,提升区域教学质量。加强“校-管-教研修培训”,缩小教研培训差距,提升老师教学素养。“建-管-用区域统筹”,缩小教育条件差距,提升优质教育资源覆盖力度。
星耀天梯AI常态化智能录播解决方案以中共发布的政策为背景,贴合教育信息化可持续发展需求,以星耀天梯“ISET教学能力培养模型”为核心,以云录播和集控管理平台为技术支撑,在教育教学“实现共享性”和“增强交互性”两大设计原则的基础上,提升均衡教育质量,让亿万孩子共享教育蓝天。
二、方案优势
星耀天梯AI常态化智能录播系统分为常态化云录播系统、互动系统和集控管理系统三部分系统组成。
系统构建成一套全数字化、网络化综合管理平台,将硬件与软件有机结合,管理平台软件系统可大规模组网、多级别管理、跨区域联网,充分发挥数字化技术的优势,融入网络化全面应用的效果,平台系统软件采用先进的多媒体技术、自动控制技术、数据库管理技术及网络通信技术,融音视频处理、信息系统管理、系统控制及网络通信于一体,充分体现了智能化和高性价比原则
管理管理系统采用性能可靠、技术成熟、功能完善、体系先进的分布式结构,具有良好的标志性、开放性、集成性、安全性、可扩充性及可维护性,可根据需要方便地进行网络逐级汇接,增减各类前端设备等,使用统一的视频编码标准,符合大规模网络传输需要的、先进通用国际标准,所用软件、硬件、人机界面、通信协议和通信接口等遵循当前国际标准、国家标准、工业或行业标准。
安装简单:教室端只需一台XYTT-BX1050常态化录播主机,两台4K超高清摄像机+1套全向麦,就能实现全自动录播和同步互动课堂。
设置简单:2台摄像机可实现4机位录制效果,连接简单,支持POE技术,只需一条网线即可完成整套系统的应用,无需其他过多连接线。
EPTZ技术:传统的摄像机,常常会出现不聚焦的情况,而EPTZ技术*不会出现这种情况,从而时刻保证画面的高清模式
5方同步教学:内置MCU模块,可同时实现1+3同步互动教学功能,让常态化的录播教室不仅满足录课需求,也可实现同步课堂的应
三、产品特点
3、1寸全触控操作屏
录播主机采用12寸触控屏,开机即全屏显示本地导播画面,画面精度高达1080P。
1.录播主机配备4路LAN口,内置POE网络交换机,一根网线即可完成摄像机信号传输、供电、指令通信等功能
2.录播主机支持2机位4景别,2路4K电子云台摄像机接入,显示“教师特写”、“教师全景”、“学生特写”和“学生全景”4个景别的录制
3.录播主机支持1路HDMI输入接口,2路HDMI视频输出接口,1路USB3.0供用户下载视频,2路音频输入 及2路音频输出
4.自带磁盘录制保护策略,磁盘存储超90%再录制文件时,可选择设置状态报警或覆盖时间记录的内容
5.支持本地触控导播与远程导播两种导播方式
6.录制至少支持全自动录制、、手动录制二种模式
7.录播主机内置VGA智能侦测软件,自动检测教师电脑画面变化而自动切换VGA信号,无需在教师电脑安装任何插件
8.本地导播充分考虑老师、管理者在录课过程中操作便捷性,支持一键录制、暂停、直播、VGA锁定、互动等操作,也支持一键添加字幕、课程标题、日期、LOGO、片头片尾
9.提供不少于6种画面布局模式,响应不同教学场景需要。不低于14种转场,画面切换柔和自然;
3.2、超广角摄像机
4K超清画质,90°教师摄像机,120°学生摄像机,超清广角对老师和学生区域实现全覆盖。
3.3、EPTZ技术,2机位4景别
4K云台技术,无需云台摄像机即可实现2机位4景别(老师全景+老师特写+学生全景+VGA特写)的图像优化技术,让画面高清、细腻、自然。
3.4、电脑VGA切换
无需安装额外的软件,高清线直连,对电脑VGA的切换使用 图像分析技术。当电脑发生图像变化,录播系统自动切换为电脑画面。
3.5、内嵌的图像模块
录播主机内嵌的图像模块无须额外的分析摄像机,采用自适应、免调试式设计,摒弃了传统录播及图像设备复杂、繁琐的安装调试工作,一间全自动录播教室的安装调试从1星期缩减至仅需1小时,省钱省力省时间。
3.6、隐藏式拾音麦
7、安装简洁易用
三机位拍摄,分屏显示录制,高清画质,还原真实课堂;硬件采集VGA屏幕,精彩课件全保留。每台摄像机的供电及视频传输只需1根网线,图像无须额外的分析摄像机。与教务系统无缝对接,按课表自动完成录制,老师常态化授课,无需任何操作。
8、主机功能特色
9、微课剪辑回放功能
支持视频录制和微课剪辑功能,录制文件保存在客户端本机目录中。同时录制的视频可以进行搜索及回放
10、多格式录制
11、移动终端随时随地看直播
支持 iPhone / iPad /Android等移动终端,畅享无边界网络直播
手机浏览器直接输入主机IP即可收看直播
四、系统拓扑图
五、常态化云录播系统组成说明
5.1 触控录播主机
图1 录播主机整机外观
图2 主机后面板接口图
l 电源口: DC 19V 2A。
l RJ45口1/2/3/4:千兆以太网接口,支持POE供电。
l HDMI-OUT:本地直播画面输入。
l VGA-IN:教师电脑信号输入。
l HDMI-IN:教师电脑信号输入。
l USB 3.0:U盘本地拷出。
l A-IN :2路凤凰端子音频输入。
l A-OUT :2路凤凰端子音频输出。
规格参数
系统 |
操作界面 |
本地导播操作界面、B/S远程导播操作界面 |
系统结构 |
一体化嵌入式Linux系统 |
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视频 |
视频输入 |
4路RTSP网络流,4路互动画面,1路VGA/HDMI |
视频输出 |
1路HDMI |
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视频显示 |
单画面、画中画、双画面、三分屏、五分屏 |
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视频直播 |
支持UDP、TS、RTMP协议 |
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音频 |
音频输入 |
2路凤凰端子音频输入,可调节输入声音大小 |
音频输出 |
2路凤凰端子音频输出,可调节输出声音大小 |
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音频编码 |
AAC-LC,H.264 HP |
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图像处理 及存储 |
视频录制格式 |
MP4、FLV(二选一) |
视频录制码率 |
512kbps~30mbps可调 |
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外网直播码率 |
512kbps~8mbps可调 |
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音频码率 |
128kbps |
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数据存储 |
内置一块1T硬盘(支持4TB硬盘) |
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通信接口 |
RJ45接口 |
4路千兆以太网接口 |
USB接口 |
1个USB3.0接口用于本地视频拷出 |
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环境 |
工作电压 |
DC24V/2A |
设备类型 |
壁挂式录播主机 |
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屏幕尺寸 |
11.6全触控电容屏 |
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详细参数
硬件参数
1. 主机遵循POE供电技术。所有设备接入只需要通过网线,即可提供直流供电并传输数据,安全易部署。
2. 11.6英寸触控显示屏,开机即全屏显示本地导播画面,画面精度高达1080P。
3. 电容式触控技术耐磨损、使用寿命长。只需轻轻触摸,即可响应,操作体验佳,触摸精度1.5mm,响应时间<10ms。录播所有操作均可通过点触实现。
4. 4路LAN口,无须增设网络交换机,精简施工设备。
5. 通过一条标准网线即可连接同品牌4K相机,实现供电、视频传输、电子云台控制,支持对接任意品牌标准POE设备。
6. 同品牌2路4K多功能相机接入,显示“教师特写”、“教师全景”、“学生特写”和“学生全景”4个画面的拍摄录制,自动生成相应的预览画面,采用H.264-HighProfile编码方式。
7. 视频输入接口:1路HDMI,1路VGA同时输入。
8. 视频输出接口:1路HDMI、1路VGA视频输出接口。
9. 1路USB3.0供用户下载视频。
10. 支持两路音频输入 及2路音频输出。音频编码格式:AAC。
11. 内置1T硬盘。自带磁盘录制保护策略,磁盘存储超90%再录制文件时,同步删除时间记录的内容。
功能参数
1. 支持本地触控导播与远程导播两种导播方式;
2. 录制支持全自动录制、半自动录制、手动录制三种模式。
3. 本地导播充分考虑老师、管理者在录课过程中操作便捷性。基本功能键一键完成。一键启动录制、直播等操作;的一键一应用功能帮助老师,轻轻一点即可预设字幕、课程标题、日期、LOGO、片头片尾。
4. 提供6种画面布局模式,响应不同教学场景需要。14种转场,画面切换柔和自然
5. 本地导播界面,支持课件资源一键播放。
6. 本机提供流畅稳定的直播服务,支持RTMP/RTSP/TS三种不同类型的直播。支持RTMP/TS同时进行直播。本机直播支持200路以上并发,资源平台或学校自有平台均可调用直播链接,进行大规模直播讲堂。
7. 可实现音视频双向远程实时互动教学。导播画面一键切入互动模式,主讲教室支持同时接入四间异地教室的音、视频进行互动;在互动时主讲教室支持同步大并发直播,无需互动的教室可通过直播观看生动的互动课。
8. 为提高互动听讲教室上课体验,听讲教室可实现双屏双流上课,电视上观看主讲教室主播多画面、一体机上观看主讲老师PTT。听讲教室在互动的同时支持将主讲导播视频,及老师授课PPT两路视频录制为课后的复习资料,支持互动导播全网直播。
9. 远程导播平台内嵌录播主机,无需其它服务器支撑,方便老师使用浏览器访问平台,进行导播、课件管理、课件编辑等功能。
10. 远程导播在同一界面提供导播功能按键的操作。最多支持10路信号导切(含4路远程互动信息),视频延迟低于1秒。
11. 可在远程导播上设备LOGO台标等详细信息。可任意拖动LOGO、字幕的显示位置。字幕内容支持预先编辑,最多支持编辑5条字幕信息,课程信息的标题,按照录制需要可针对字幕大小、颜色进行个性化设置。
12. 远程导播平台支持录播课件点播,下载。点播列表可以清楚看到视频录制的通道数量、录制时间、录制时生成的预览图片等课件资源,方便老师快速找到所需要的课件。主机与资源管理平台对接成功后,支持资源通过三种方式上传,(手动、视频产生即刻自动上传、主机闲时自动上传)。课件上传后,始终显示课件的上传状态,以保证不错传、不误传,不少传。
13. 远程导播平台支持录制视频在线切片生成微课。生成的微课资源按照年级、学科进行分类,同时支持条件检索。生成的微课老师可下载到本地,也可通过对接平台自动上传至服务器。
14. 录制主机录制的视频具备精彩回放功能。录制的视频自动打点、自动播放课件中课堂互动精彩片段。
15. 主机与同品牌平台对接,可查阅当日考勤记录。
16. 主机与同品牌平台对接,通过人脸比对录制课件与上课老师实名匹配。
17. 录播主机通过国家CCC强制性产品认证。
18. 提供嵌入式录播系统软件著作权;
19. 提供录播后台远程导播管理系统软件著作权;
产品特点
l 高度集成 系统稳定
一体化嵌入式LINUX系统,带来更稳定的用户体验;单板卡设计,所有信号均在一体化板卡中进行采集、编码、录制、直播和存储,减少信号链路造成的信号衰减和维护成本,确保系统长期稳定运行;
l 操作简单 零培训
系统提供良好的用户体验,使用简单方便,界面简洁清晰,无需培训即可使用。系统提供图形化界面,采用全屏触控的方式,指哪点哪,减少用户的误操作和记忆难度。
l 应用灵活
系统即可支持直接在录播主机上进行录播操作,也可通过网络实现远程录播控制,适应多种不同应用场景。
l 实时高清 无损输出
支持HDMI高清直播输出,零延时,无压缩,无损失,真高清,快速构建超高质量的教学观摩环境,给用户更好的视觉体验;也可为其他教学应用提供高质量音视频信号。
l 高清直播 强悍专业
系统内置高性能直播组件,的流媒体优化技术,单台录播主机即可实现200路高清1080P直播,配合专业直播方案可实现万人级的大规模直播。
l 实时互动
系统内置实时互动模块,无需另外架设互动MCU即可实现多方互动,真正意义上实现一机多用,无需专业人士操作,轻轻一点即可连接互动。
l 现场考勤
系统内置学生评价系统,无需挨个点名,课程结束即可生成现场考勤记录,实现一目了然的出勤记录。
l 功能丰富 物超所值
系统提供录播、直播、互动、学生评价、视频管理等功能。
l 低功耗
整机功耗小于24W,无风扇结构设计,保障系统稳定运行的同时,*杜绝噪声干扰。
5.2 老师自动摄像机
整机外观
规格参数
1.支持2路RTSP网络流输出,一台摄像机即可完成教师特写跟随、教师全景两路景别拍摄;
2.接口:1路网口;
3.分辨率:8 MegaPixel,焦距:7.35mm 有效像素:3264*2448,支持1080P视频输出;
4.相机采用E-PTZ电子云台高集成技术,无须机械转动无需主机,无需辅助摄像头、即可完成教师区自动。并输出视频用于老师区视频录制,输出图像格式支持1080P;
5.算法内嵌智能前置化,基于LIUNX架构,模块化设计,可独立使用;
6.老师在课堂讲课时,进行实时。过程由于在摄像机内部控制镜头的视角和变焦。视觉感受平滑自然;
7.在上课场景中需要进行全景与特写切换时,支持瞬间图像、放大缩小无拉近拉伸镜头;
8.灵活的策略,即可支持全程,也可支持教师快速走动切换全景,小范围走动特写策略;
9.目标不受教室大小、形状限制,适用于不规则教室、阶梯教室;
10.摄像机安装高度不低于2米,杜绝学生破坏;
11.教师区可设置屏蔽区域,屏蔽区域形状可自定义调整,保证不受投影、电子白板、一体机等因素干扰,可基于以上环境或物体进行现场抗干扰演示;
12.支持教师身高自适应,在讲台范围内教师不同身高、不同姿式均能自动调整拍摄角度,实现输出画面;
13.可视化调试操作,调试客户端可观看实时视频进行调试;支持在界面调整相机色彩饱和度、亮度、抗闪烁等相机参数。
摄像机管理控制软件
u B/S架构,支持通用浏览器直接访问进行管理。
u 支持网络参数设置与修改,支持一键恢复默认参数。
u 支持曝光模式设置功能,包括自动、手动。
u 支持抗闪烁频率、动态范围、光圈、快门参数设置。
u 支持自动白平衡设置功能,红、蓝增益可调范围 0~200。
u 支持噪声抑制设置功能,支持2D、3D降噪。
5.3 学生摄像机
整机外观
规格参数
1.支持2路RTSP网络流输出,一台摄像机即可完成教师特写跟随、教师全景两路景别拍摄;
2.接口:1路网口;
3.分辨率:8 MegaPixel,焦距:7.35mm 有效像素:3264*2448,支持1080P视频输出;
4.相机采用E-PTZ电子云台高集成技术,无须机械转动无需主机,无需辅助摄像头、即可完成教师区自动。并输出视频用于老师区视频录制,输出图像格式支持1080P;
5.算法内嵌智能前置化,基于LIUNX架构,模块化设计,可独立使用;
6.老师在课堂讲课时,进行实时。过程由于在摄像机内部控制镜头的视角和变焦。视觉感受平滑自然;
7.在上课场景中需要进行全景与特写切换时,支持瞬间图像、放大缩小无拉近拉伸镜头;
8.灵活的策略,即可支持全程,也可支持教师快速走动切换全景,小范围走动特写策略;
9.目标不受教室大小、形状限制,适用于不规则教室、阶梯教室;
10.摄像机安装高度不低于2米,杜绝学生破坏;
11.教师区可设置屏蔽区域,屏蔽区域形状可自定义调整,保证不受投影、电子白板、一体机等因素干扰,可基于以上环境或物体进行现场抗干扰演示;
12.支持教师身高自适应,在讲台范围内教师不同身高、不同姿式均能自动调整拍摄角度,实现输出画面;
13.可视化调试操作,调试客户端可观看实时视频进行调试;支持在界面调整相机色彩饱和度、亮度、抗闪烁等相机参数。
摄像机管理控制软件
u B/S架构,支持通用浏览器直接访问进行管理。
u 支持网络参数设置与修改,支持一键恢复默认参数。
u 支持曝光模式设置功能,包括自动、手动。
u 支持抗闪烁频率、动态范围、光圈、快门参数设置。
u 支持自动白平衡设置功能,红、蓝增益可调范围 0~200。
u 支持噪声抑制设置功能,支持2D、3D降噪。
5.4 全向拾音麦克风 (2麦1主机)
u 输入电压 PoE 12V ~ 48V
u 输入电流 0.3A ~ 0.1A
u 工作温度 -5°C ~ 40°C
u 储藏温度 -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、集控管理平台
集控管理平台实时巡课系统具有以下特点:
1.录播教室管理,可以任意添加教室,分级目录展示,如:学校-->班级等无限极分类;
2.教室列表支持树型结构排列,显示总共接入的教室间数,单个教室显示直播画面、教室名称,并可显示录播主机IP、主机序列号等信息;
3.布在网络各处的录播设备通过多层结构的树状列表展示;把不同区域的录播设备添加至不同的区域组织中,通过对不同的区域组织进行分组,实现区域性录播系统的分组管理。
4.实时监控模式下,树状列表可显示前端录播设备的运行状态。
5.面可利用画面分割的方式同时显示多间录播课室画面。
6.每个显示窗格画面可从树状目录的前端录播课室中任意挑选,不受设备所处地域的影响。
7.持对前端录播课室设备进行单独开机、批量开机和课表控制操作。
8.远程控制,支持单间教室的远程控制,如远程导播,录制,云台控制等;
9.每个录播课室画面可叠加录播课室工作状态信息。
10.支持对录播课室非直播图像的预览显示,必要时可进行切换控制。
11.支持对显示信号的切换操作,同时可对大屏显示的播放音频进行设置。
12.支持快速抓拍剪辑和视频录制功能,录制文件保存在客户端本机自定义目录中。
13.支持访问人数限制,可设置用户观看及登入数。
14.智能控制,支持录播主机定时开关机的时间选择。
15.定时录制,支持课件定时录制及课表的导入和按时间添加。