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系統解決方案
寶華視聯互動錄播解決方案
應用場景
遠程互動教學,簡單的說就是要做到現場教師和遠程學生能夠像面對面的交流,不止聽到聲音,還要觀看到影像。
主講教室部署教師、學生雙目跟蹤攝像機以及調音臺/吊麥采集老師和學生的視音頻,通過視音頻線將信號傳輸到互動錄播主機(BH-R10000H),同時通過網絡采集教師電腦桌面,此外,通過網絡進行互動錄播主機內置MCU與遠程互動教室連線?;咏淌彝ㄟ^網絡經互動錄播主機接受到錄播教室的教學實況信號,并將信號輸出到互動教室的顯示器,遠程教室學生即可接受遠程教學,收看電影模式視頻信號。主講教室安裝1個顯示器,供教師及學生收看所有遠程教室信號。
當遠程端的學生向主講教室端的老師提出問題時,教師通過遙控器或者點擊互動控制屏選擇該教室發言。支持單個聽講教室提問,也可三個聽講教室同時提問。教室通過BH-ZH660終端和BH-UH630聲音采集設備將采集到的學生視音頻傳輸到主講教室互動錄播主機,該信號將會輸出到主講教室學生收看的屏幕上,此時主講課堂學生會看到遠程教室中學生提問的互動場景實現遠程互動。
系統架構
寶華視聯互動教學方案整體設計系統拓撲圖如圖2-2所示:
互動教學系統拓撲圖
整個互動教學系統可包含1個主講教室及最大3個聽講教室組成,各教室的互動終端均支持標準SIP協議,主講教室擁有整個會議的控制權,可遠程控制控制各聽講教室的設備,例如遠程PTZ,遠程靜音等功能。每個聽講教室設置為自動接聽,主講教室需要1個互動終端、多個顯示屏、多個高清攝像機和多個高清麥克風,1個控制/監控中心,服務器(MCU、平臺服務器等)架設在網絡機房或專用機房。聽講教室由1個互動終端、1個顯示設備和1個全向麥克風組成,主講教室與聽講教室之間通過網絡(專網或互聯網)相互連接,音視頻通過標準SIP協議進行訪問,其他控制協議通過私有協議進行訪問。
主講教室系統組成
主講教室內設備包括互動錄播主機BH-R10000H、雙目跟蹤攝像機BH-HD360、板書攝像機、板書檢測器、教學一體機、觀摩室互動大屏液晶顯示器、互動錄播控制屏、音頻采集及處理系統等。
雙目跟蹤攝像機采用人臉識別及位差分析技術,教師身上無需佩戴任何裝置,即可實現五個攝像機的(老師特寫、學生特寫、老師全景、學生全景、板書畫面)自動跟蹤拍攝,實
現教師學生教學互動的全自動錄制。
聲音的采集在教室內安置1-2個全向麥克風對教師和學生進行拾音,老師和學生無需攜帶設備即可完成聲音采集。(1個全向麥克風有效拾音范圍60㎡)。
互動及授課時音視頻資料播放的聲音輸出通過位于教室前端左右兩個音箱完成。
互動錄播主機、功放、時序電源等設備部署于觀摩室24U機柜中,使得整個教室美觀整潔。
主講教室圖像傳輸
(1)兩臺雙目跟蹤攝像機的4路SDI信號連接到BH-R10000H互動錄播主機,通過網絡和導播軟件控制,實現對高清圖像視頻進行錄制、直播和切換。雙目跟蹤攝像機自帶圖像檢測和分析功能,通過網絡向錄播主機輸出控制信號,從而實現圖像切換功能。
(2)近端互動視頻從BH-R10000H互動錄播主機,通過網絡傳輸到聽講教室BH-ZH600會議終端,再從BH-ZH600會議終端輸出互動畫面到教室大屏進行顯示。
(3)遠端互動視頻通過網絡傳到BH-R10000H互動錄播主機,再從BH-R10000H互動錄播主機輸出互動畫面到教室大屏進行顯示。注:本方案中所提到的互動視頻指的是MCU處理后的視頻圖像,可以是單畫面遠端圖像,也可以是近端和遠端對話模式的圖像組合。
(4)BH-R10000H錄播主機輸出2路信號到觀摩室顯示器。1路為錄播主機的互動視頻的環出圖像,顯示遠程互動畫面;1路為BH-R10000H錄播的直播PGM圖像。
主講教室音頻輸入輸出
(1)常規10*8的教室只需要配備1個專業全向球麥BH-UH630,拾音半徑為6米。教師和學生的語音信號通過BH-UH630采集,輸入1路到互動錄播主機進行課件錄制,以及遠程互動音頻。另一路輸入到音頻功放,經功率放大后有音箱擴聲,實現現場擴聲。
(2)遠端聲音通過MCU處理后傳入到BH-R10000H錄播主機,BH-R10000H錄播主機會將音頻解碼后輸入到數字音頻處理器。經過混音處理后,遠端的聲音同上第1點描述,進入錄播錄制和進入功放進行擴放。
導播系統、資源管理系統、MCU互動處理系統
(1)BH-R10000H互動錄播主機支持本地導播、遠程IE導播、遠程客戶端導播。遠程或局域網用戶可以使用錄播自帶的WEB功能,在IE等主流瀏覽器中輸入錄播IP登錄進行遠程導播,支持在IE上設置錄播主機參數、觀看直播和點播主機內的錄像文件。用戶也可以使用遠程客戶端軟件進行單臺和多臺錄播設備的巡課和集控管理,客戶端導播界面和本地界面一樣,減少導播人員學習操作時間。
(2)BH-R10000H互動錄播主機支持標準的RTMP協議,將直播PGM畫面實時推送到資源管理平臺中,由服務器流媒體軟件分發后提供給用戶進行直播和點播。學校需要在局域網或廣域網中配置一臺資源管理服務器,服務器配置可參考主流服務器參數 ,主要用于安裝資源管理平臺軟件、流媒體軟件,提供RTMP直播服務和教學視頻點播服務。
(3)MCU互動處理系統是互動錄播一體機內置MCU服務器,用于處理多臺會議終端設備互動的音視頻通訊。
聽講教室系統組成
聽講教室設備根據實際應用來選擇:(1)如果只是進行遠程參與課堂互動的話,只需要安裝一臺集互動和攝像機一體的BH-ZH600會議終端;(2)如果平時也需要進行常態化教學視頻錄制的話,則可配置和主機教室一樣的設備,可以配置一臺互動錄播BH-R10000H或一臺互動一體化會議終端BH-ZH600加一
臺常態化3機位的錄播主機。本項目方案中只介紹第1種,聽講教室由互動會議終端BH-ZH600、大屏液晶顯示器、專業全向麥克風BH-UH630、有源音箱等設備組成。
聽講教室作為互動教學的一個最小接入點,計劃采用一臺一體化高清視頻會議終端BH-ZH600和一個高保真懸掛式雙模麥克風(BH-UH630)組成,額外增加一個大容量U盤(最大256G)作為存儲設備,顯示設備和功放設備使用聽講教室現有的設備進行復用以達到降低成本和充分利用的原則。一體化終端需要自帶廣角PTZ攝像機,并具有本地錄制的功能和麥克風自動降噪、自動增益、自動回聲消除等特性,或直接使用帶有自動降噪、自動增益、自動回聲消除的麥克風。麥克風需要高靈敏度,拾音范圍需要≥5米。聽講教室的設備組成如圖2-4所示。
聽講教室圖像傳輸:
(1)聽講教室設備根據實際應用來選擇,如果只是進行遠程參與課堂互動的話,只需要安裝一臺集互動和攝像機一體的BH-ZH660會議終端;如果平時也需要進行常態化教學視頻錄制的話,則可配置和主機教室一樣的設備,可以配置互動錄播BH-H1000H或常態化3機位的錄播。
(2)BH-ZH660會議終端輸出接在聽講教室大屏,互動時,主講教室過來的視頻圖像經過互動錄播主機內置MCU服務器處理后,輸出互動視頻到BH-ZH660的輸入,BH-ZH660自動將互動視頻切換到大屏中顯示,實現聽講教室學生同步課堂和互動。
聽講教室音頻輸入輸出:
(1)聽講教室配備1個專業全向球麥BH-UH630,教師和學生的語音信號通過BH-UH630采集,輸入到BH-ZH660會議終端,再經過MCU服務器處理并送給主講教室BH-H1000H錄播主機。
(2)同理MCU同步將互動音視頻傳給BH-ZH660會議終端后,BH-ZH660再通過HDMI線將音視頻傳輸至聽講教室大屏,大屏自帶功放將互動音頻輸出到外設音箱進行擴放。
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