翰博尔互动录播系统资料.doc

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1、互动录播系统一、系统概述目前，大部分学校、教育机构已经具备了丰富的网络资源（例如：宽带网络），也建设了一定数量的多媒体教室，但在高校中往往会出现这样的现象，一些热门课程、专家讲座经常有数百甚至上千学生希望参与学习，可是有限的讲授课堂容纳不下更多学生现场学习，最终只有少数学生能够如愿。如何充分的利用学校的现有教育设施，扩大教育规模，让更多的学生获得学习的机会，成为众多高校的一个迫切需求。正是在这样的背景下，翰博尔公司自主开发的互动式录播系统PowerCreator Active Class能更好的解决这个问题，从根本上实现专家教授在主讲教室讲课，学校内分布多个听课教室进行网络学习，各个听课教室在

2、学习过程中可被选中作为互动教室，实时与主讲老师交互式多方位沟通，并实时将教师教学讲解视频、声音、手写板书、教师机的VGA屏幕画面、多媒体课件、学生问答视频录制形成单画面电影模式或三分屏、四分屏多画面课件资源模式，自动上传到学校任意指定服务器，分类生成网络教学课件，同步实现在校园网或internet上视频直播并实现远程互动教学功能，成为网上可实时直播、点播的学习资源，全真展现互动课堂教学的全过程。二、系统介绍2.1 系统拓扑图2.2 PowerCreator互动式录播系统 互动式录播系统PowerCreator Active Class可以解决地处不同城市的主讲教室和互动教室进行教学内容的互动，

3、听课教室能够实时观看主讲教室和互动教室实时授课场景，并且可申请成为互动教室，参与与主讲教室的互动。互动教室的学生可以与主讲老师进行直接的语音交流，也可以看到对方的视频图象，还可以直接进行互动白板操作，另外还提供文字聊天、文件传输等实用功能。互动式录播系统实时同步采集授课教师的现图像、声音以及计算机电脑屏幕（例如PPT、操作演示等），授课完毕，实时压缩保存，生成三分屏、四分屏在、电影模式课件。2.2.1功能特点 突破地理位置限制互动式录播系统PowerCreator Active Class可以在主分校区之间进行互动的课堂教学，即使是老师在异地教学，也能让学生在听课的时候如同身临其境。 多种互动

4、方式老师与学生的互动内容包括声音、图象、板书等，参与互动的学生可以与老师进行直接的语音交流，也可以相互看到对方的视频图象，还可以直接进行互动白板操作。另外，还提供文字聊天、文件传输等实用功能。 三种角色为了简化操作，系统为用户提供了三种角色：主讲教室、互动教室、听课教室。主讲教室具有课堂控制权限，是授课的主体；互动教室不能控制课堂进程，经授权后可以与主讲教室进行面对面的交流；听课教室只能单向收看。 操作简单操作简单，登录软件，选择相应的授课教程。 支持高清模式PowerCreator Active Class支持高清视频模式，对于网络条件较好的用户，可选择该方式以提高教学视频质量。 同步采集图

5、像、声音及电脑屏幕PowerCreator Active Class互动式录播系统实时同步采集授课教师的现场授课图像、声音以及计算机电脑屏幕（例如PPT、操作演示过程等），授课完毕，实时压缩保存生成三分屏、四分屏课件 。2.2.2特色功能 单视频互动主讲教室和互动教室的老师视频互动画面： 双视频互动主讲教室和互动教室的师生双视频互动画面： 听课教室在听课教室里我们仅有听课的权限，没有互动权限。在IE浏览器里输入听课教室的网址：http:/PowerCreator Active Server服务器所在机器的IP地址:端口号/broadcast/roomlist.asp.在这里我们输入实际听课教室

6、的网址：http:/192.168.1.61:800/broadcast/roomlist.asp，如下图所示： 学生视频自动切换在主讲教室、互动教室和全自动配合使用时，能够实现主讲教室、互动教室的学生视频的自动切换。当有一名学生回答问题时，系统自动推至学生给个特写镜头，如果同时另外一名或多名学生同时回答问题，系统将自动推至学生全景画面，当只剩下一名学生回答问题时，系统再次定位到学生特写镜头，回答完毕自动返回至教师镜头。实现了学生视频多种景别自动切换，使课件的学生视频不再单独某个角度的学生，而是教师和和学生互动的音视频。2.2.3系统配置互动式录播系统主要包括：服务器端（PowerCreato

7、r Active Server）、教师教室端（包括PowerCreator Active Class主讲教室、PowerCreator Active Class互动教室）、听课教室，听课教室直接通过IE浏览器可以直接观看互动课堂画面，如果要参与互动，必须安装教师端系统PowerCreator Active Class。 教室采集端教室端安装双显示器，在参与主讲、互动的教师端安装PowerCreator Active Class，主显界面如下：辅显显示教室桌面的内容（ppt，鼠标运动痕迹等）。采集端的设备和软件安装在教师计算机上，负责采集视频、音频、VGA等信息，进行编码，然后通过网络传输给服务

8、器端PowerCreator Media Center。采集端主要分为三种形式： 软件形式：在教师计算机上安装视频采集卡及PowerCreator Composer 软件，完全通过软件的方式采集视频、音频、VGA等信息，该方式投资成本低。 硬件形式：在教室安装视频服务器（也称编码器），通过专门的硬件采集视频、音频、VGA等信息。 混合形式：VGA信息通过PowerCreator Teacher 软件捕获，视频信息通过视频服务器捕获。 音频信号的采集本系统也提供两种解决方案： 教师使用话筒或者无线Mic，用音频线连接采集端计算机的声卡，采集端计算机把音频信号传递到集控式录播系统服务器。 把音频信

9、号接视频服务器，通过网线传递音频信号。对于音视频的采集，可以根据自身特点，硬件配置，选择采集方案。 服务端服务端安装PowerCreator Active Server，安装完成如下所示：2.3 PowerCreator课堂直播系统 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。把互动式录播系统的主动教室和互动教室的视频和VGA分别介入到直播服务器，就可以直接实时观看直播。注：上节提到的听课教室通过IE直接观看直播，其中就是应用的直播服务器。2.3.1系统概述 直播服务器放在学校的网络中心或电信

10、的数据中心，直播服务器上运行PowerCreator Live Server软件，直播服务器从录制服务器取得视频音频以及屏幕信息，并发送给用户，实现直播功能。2.3.2功能特点 动态屏幕直播能够将计算机屏幕内容，包括讲稿、Flash 动画、鼠标运动轨迹、电子白板等内容流畅的直播到客户端 直播图像与语音实时直播教师的图像与声音，并保持与屏幕的同步性，适合于多种网络环境下的直播，即使在极小的网络环境下也能收看直播。 基于Web的课堂直播学生用Internet Explorer浏览器即可收看直播。 自动化程度高服务器端自动化程度高，完成初始化后，无需其它操作，自动启动直播。客户端自动化，无需任何操作

11、，通过服务器端直接控制客户端收看直播。其他特点l 直播延时1秒，便于不同客户端收看直播时进行交流l 一台直播服务器可以同时直播多个课堂教学情景l 可以与学校现有的 Web Server 或学习管理系统进行无缝连接l 用户自定义连接客户量，无最高限制l 支持两种直播方式：单播与多播2.4 PowerCreator非线性课件编辑系统 非线性课件编辑系统可以对课件每一部分进行编辑，包括音频、视频、屏幕和索引，教师只需要短时间的学习就能编辑出高质量的精品课件。 非线性编辑单画面模式或者多资源模式课件，支持目前主流的流媒体文件格式，例如：.asf、.avi、wmv、.dat等； 支持多种讲稿文件格式直接

12、编辑，例如：图片、PowerPoint等； 课件所有信息（音频、视频、屏幕、索引）分轨道编辑； 能够从课件中任意提取一段（指定的时间段）课件导出成一个课件； 能够在VGA 文件中添加、替换、删除任意一帧； 增加时间线功能，能够准确定位到某一帧图像； 可以重新定义课件样式，多种转场特效； 在对音视频轨处理时，支持多个音视频轨道编辑； 能够课件中插入一段声音作为背景声音，增加片头片尾； 编辑课件时实时预览课件编辑的效果；2.4.1功能特点 能够直接对流媒体文件进行编辑处理，支持目前主流的流媒体文件格式，例如：asf、wmv、rm、rmvb文件等；也支持其他常见媒体格式，例如：AVI、MP3、VCD

13、、DVD等。 可以对屏幕流进行编辑处理，能精准定位到屏幕图像的每一帧，能修改PPT、Word的错别字。 提供类似于传统非线性编辑软件的操作界面，所有操作都在时间线上完成，真正做到“所见即所得”，软件操作简单，经过简单培训，即可制作出精品课件。 支持无限音视频轨，多轨实时合成，可以轻松实现添加背景音乐，也可以轻松实现添加片头，片尾，增强课件感染力。 可以对课件进行再压缩，方便课件在网上发布，使学生收看更流畅。 还可以利用已有的音视频素材和电子教案制作课件，无需录制生成，一套系统多种用途。2.5 PowerCreator全自动录播教室PowerCreator全自动录播系统主要完成教师、学生的视频自

14、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： 录播中控系统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具有出众的

15、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，整个跟踪过程连续、稳定、平滑，画面输出非常稳定。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，上课的教师只需按照通常的上课模式进行正常教学活动即可，无需佩戴专用跟踪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。 学生定位系统学生定位系统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。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，学生发言结束后，系统自动返回教师跟踪系统。 智能导播系统

16、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；三、主要系统介绍3.1 数字化控制台PowerCreator 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

17、，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，新版控制台还提供了数字化触摸式操作，可以进行云台镜头控制和实现鼠标点击跟踪，大大提高了系统的可操作性和便利性。3.2图像定位系统3.2.1PowerCreator教师跟踪系统PowerCreator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

18、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) 启动录播系统和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；3) 当教师无走动讲课或板写时，跟踪系统自动调焦并进行特写拍摄；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

19、行实时转播、录像，确保录像画面连续、稳定、平滑；当教师衣着与黑板色彩接近时，本系统仍然清晰识别，具备超强的层次感。 多种景别自动切换教师跟踪特写、近景、全景三种景别自动切换，图像定位系统自定义切换策略，完美展现教师在授课过程。 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，此功能尤其显得尤其重要。 完全自动化跟踪摄像工作可由系统全自

20、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； 安装简单跟踪系统采用先进的图像处理技术，对环境无特殊要求，无需在环境中安装任何感应设备，也不需要进行任何施工，大大减少了安装施工工作量。3.2.2 PowerCreator学生定位系统PowerC

21、reator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；当有多位学生同时回答问题时系统切换至学生全景画面，当剩下一名学生回答问题时自动给学生特写。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； 特写拍摄在自动定

22、位发言学生的同时系统自动变焦为发言学生提供特写镜头拍摄。解决了传统拍摄方式不能为学生提供特写拍摄的问题； 自动返回 当学生发言完毕，系统自动转换到教师摄像机； 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； 无需其它跟踪设备跟踪系统运用先进的图像识别技术无需操作任何跟踪设备或使用红外跟踪的麦克风； 安装简单跟踪系统采用先进的图像处理技术，对环境无特殊要求，无需在环境中安装任何感应设备，也不需要进行任何施工，大大减少了安装施工工作量。 多种景别切换有一名学生回答问题时，系统自动推至学生特写镜头，如同时另外一名或多名学生回答问题时系统自动推至学生全景画面，当只剩

23、下一名学生回答问题时，系统再次定位到学生特写镜头，回答完毕自动返回至教师镜头，多种景别自动切换。3.3 PowerCreator智能导播系统PowerCreator智能导播系统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，配合精品课堂录播系统使用，有效实现带特效功能的智能导播，系统配用触摸式显示屏可以直接监视和控制多路视频信号。PowerCreator智能导播系统集传统自动录播系统的导播功能和传统特技切换台功能于一体，借助于智能导播控制系统完美实现了精品课程录播过程中，教师授课、教师板书、学生答问、交流互动、课件、实物展示、计算机画面、其它教学课件等多

24、个教学场景与教学课件之间自动调度和切换。调度与切换完全以实际教学为基准，总是能在恰当的时刻将画面切换到需要的场景，准确表达教者的意图，习者的需要，智能化与人性化的完美结合，更加贴近人工导播，达到“专业级影像制作”效果。3.3.1主要功能特点 智能切换智能导播系统与图像定位结合自动导播切换教师视频和学生视频，可添加多种自定义导播规则，提供丰富的策略选择，灵活使用，丰富课件效果。 多种策略 智能导播系统的跟踪与切换策略完全以实际教学为基准，采用多种不同跟踪与切换策略，总是能在恰当的时刻将画面切换到需要的场景，准确表达教者的意图，习者的需要，智能化与人性化的完美结合，更加贴近人工导播，达到“专业级影

25、像制作”效果； 多种输入方式 支持6个输入通道，每个通道可以添加多种视频源； 设备输入:支持通过1394 AV采集卡，接驳各种 WDM 驱动的硬件设备:摄像头、摄像机、采集卡、音视频服务器等； 文件输入:支持各种格式的文件输入, WMV / Real Media / Mpeg4 / Mpeg2 / AVI 等。 特效导播 字幕：支持自动字幕和手动字幕两种字幕发布方式； 切换：支持滑行、溶解等特技效果的画面切入切出； LOGO：用户自定义添加图片/文字logo； 预览：在切换所有信号输出前可进行预览收看； 音频导播系统提供多种音频导播策略，可以实现实时背景声音，以及师生互动是音频的切换，如切换至

26、教师视频时只有教师的音频被播出，当切换至学生时，只有学生的音频被播出。 摄像机控制系统可控制基于Pelco-D、Pelco-P协议的云台摄像机； 触控点击跟踪 触控式导播系统配用触摸式显示屏，通过触摸屏可直接添加字幕、切换通道、触控点击跟踪等操作。通过中控面板上的通道按钮可快速切换视频通道，以及设定为自动和手动导播切换。3.4智能音频系统智能音频系统主要实现教师授课时的语音和学生上课时回答问题或讨论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堂录制。3.4.1主要设备参数拾音器（PZM120）全场景自动调音台（Sattuo DSP12-4）产品功能：信号处理器 24-bit D

27、SP处理器 采样频率 48kHz 总谐波失真 0.03%+4dB,1kHz) 频响 20Hz-20kHz0.5dB 动态范围 增益范围: -10dB+60dB线路输入范围: -40dB+20dB 信噪比 91dB 其他调音规格 均衡: 高频: 12kHz, 中频: 2.5kHz, 低频: 80Hz15dB最大输入: +22dB最大输出: +22dB平衡; +16dB不平衡3.5 PowerCreator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。3.5.1系统功能目前市场上出现了

28、很多同类产品，PowerCreator产品以其卓越的性能以及完善的功能，市场占有率遥遥领先。PowerCreator课件实时录制系统具有以下明显的技术优势： 动态屏幕捕获能够将计算机屏幕内容，包括鼠标运动轨迹、电子白板内容等完全录制下来。PowerCreator软件在录制屏幕内容时，具有两个特点：l 只占用非常少的CPU资源，不影响其他程序的运行；l 压缩率很高，占用磁盘空间小。 自动生成文字索引系统能够根据教师的PPT文档、Word文档内容自动生成文字索引。文字索引给学生播放课件带来了很大的方便性。而一般同类软件，录制时不能自动生成文字索引，只能后期添加索引，这给教师带来了巨大的工作量。 全

29、实时采集与编码实时采集教师的图像与声音，并进行实时压缩。音视频部分采用MPEG4压缩算法（ASF/WMV格式），在同等质量情况下，文件占用磁盘空间小；屏幕部分采用自主开发的压缩算法，具有图像质量清晰，压缩比高的特点，屏幕内容也可以保存为Flash格式,，一般，一个小时的课件仅仅需要60M磁盘空间。市场上很多同类产品，在课件发布之前，必须进行后期再压缩处理。 课件编辑用PowerCreator录制好课件后，可以对课件进行任意的剪切，删除无用的部分，而且视频与讲稿是同步剪切。也可以对多个课件进行拼接处理，实现添加片头、片尾等功能。 基于Web的课件点播将录制好的课件发布到学校的网站后，学生用Int

30、ernet Explorer浏览器即可点播课件，无需安装其他客户端软件。 图像与声音的监视功能 在录制课件之前以及录制课件的过程之中，都提供了图像以及声音的预览与监视功能，这样能够保证课件的录制效果，不会出现“静音课件”现象。市场上同类产品，大部分没有提供音频监视功能。 高清采集视频导播系统纯数字信号将视频输至录制系统，保证采集的高清晰度，能达到高清的视频效果。 课件模式多样化 生成的课件既可以为三分屏模式，也可以为单画面电影模式，两种模式文件也可同时生成。其中单画面电影模式中的画面包括教师讲解、教师板书、教师同步使用的计算机教学课件、教师与学生互动、学生回答、学生操作练习等画面，并且实现画中

31、画模式。 课件文件格式 生成课件视频部分为ASF 格式文件，屏幕部分为ASF 或 VGA 格式，采用ASF 格式的优点是点播时无需安装任何客户端软件和插件，采用VGA （PowerCreator 自主研发）格式的优点是课件非常小，图像质量没有任何损失。 自动添加片头片尾 能够实现自动生成录像片的片头、片尾，单画面模式可以实现画中画模式，并且在视频的左上角可以添加文字或图形台标。 丰富的课件样式模板 录制完课件后，可以根据自己的喜好，选择课件的外观样式模板。 支持SCORM1.2国际标准 PowerCreator 课件实时录制系统录制出来的课件，符合SCORM1.2国际标准，这个标准给客户带来的

32、好处是：（1）可以与学习管理系统（LMS）进行无缝对接；（2）结合LMS系统，可以实现对学生学习进度进行跟踪与统计。 操作极为简单对授课老师没有任何要求，授课老师不用改变以前的授课习惯；对电教老师来说，只需要点击鼠标三次即可生成课件；整个系统操作简单，非常适合应用于教育行业。3.5.2课件样式3.5.3课件特点 u 视频音频播放区在观看视频时，可以任意的调整视频的大小，视频采用MPEG4格式，能够最大化的降低网络带宽需求。u 屏幕流播放区播放教师计算机的屏幕内容，包括鼠标运动轨迹。u 文字描述与索引区；文字描述信息包括作者、主题、版权等；通过索引信息，可以将课件分成多个章节、或者分成多个知识点，便于学习。u 讲稿缩略图区在这个区域里，可以浏览任何一个幻灯片，也可以查看与每个幻灯片相关的视频音频信息，从而实现讲稿与视频的互动。