自动录播系统是一种集音视频课件制作、录制、编辑、直播和点播于一体的设备,主要针对学校及有培训需求的职能机关、单位。
基本介绍
智能录播系统在整个课程录制过程无需专人操作控制,下课后即时完成,彻底解决了“会教书的人不会编辑, 会编辑的人不教书”的老大难问题。此外, 自动录播系统还可以应用于
精品课程制作过程中, 用于制作大量的优质教学资源,实现优质教学资源的网上共享。
系统架构
全自动智能录播系统一般由视音频信号采集系统、摄像跟踪定位系统、录播控制系统三大部分组成, 如图1所示。其全自动智能性主要体现在摄像跟踪定位系统和智能自动编辑系统上。
视音频采集
视频信号采集系统由教师摄像机、学生摄像机和板书摄像机三种类型的摄像机组成,通常教师摄像机和学生摄像机都采用带有旋转云台的快速球形摄像机,分别对准跟踪拍摄目标。板书摄像机应能清晰拍摄黑板上书写的全部文字和图形,既能拍摄黑板的局部, 又能拍摄黑板的全部, 8 米长黑板的全景图像至少应能清晰地拍摄8厘米×8厘米的黑板字体。
板书摄像机的数量根据黑板宽度和摄像跟踪定位方案的不同而各异。采用定焦距固定安装的多摄像机定位摄制方案,通常每台摄像机的覆盖区域为2 米, 即6 米宽的黑板,需设3 台固定摄像机。板书摄像机如果采用快速球形摄像机( 有旋转云台),那么6 米宽的黑板只需1 台摄像机,但该摄像应设有自动跟踪定位装置。通常应选用450 TV 线以上的摄像机, 并具有自动变焦功能。高性能的视频设备是实现视频图像清晰记录与还原的保证。
音频信号采集与视频采集一样,高质量采集和录制课堂现场教师讲课的语言和互动教学的师生声音非常重要,则网上收看的教学效果将大打折扣,必须纠正重视频轻音频的倾向。如何衡量录播系统的声音质量呢? 应参考执行国标GB50371- 2006《厅堂扩声系统设计规范》中会议类扩声系统声学特征指标的最低等级( 二级) 的要求, 保证所采集信号的质量。拾音设备由教师拾音话筒和学生拾音话筒组成。
摄像跟踪
智能跟踪定位系统是多功能录播系统的“大脑”,可实现对教师、学生位置的智能跟踪,并根据讲课过程自动切换视频。
跟踪控制系统的实现方式主要有3种:
①红外线控制方式:其特点是跟踪过程不受其他运动物体干扰,但这种方式对人体健康有辐射。
②图像识别控制方式:主讲人不需佩戴任何定位装置,不受光线、声音、电磁等外在环境影响,这种方式技术最先进,对人体健康不会产生影响。
③超声波控制方式:红外线装置安装在控制台内,控制主讲教师的活动画面。超声波装置安装在黑板下方,对教师在板书时的画面进行控制。使用超声波方式能够自动定位区域内物体的移动,准确判别教师在区域的位置,移动的方向、速度,根据定位系统的信息,判别并调度摄像机组中的摄像机,协同工作。对于学生的互动环节,我们采取学生主动触发的方式进行控制,这种方式对人体健康有辐射影响。
④声音识别控制:通过声音识别进行摄像机的智能跟踪定位是一项领先技术,当前市场上能做到的厂家较少,据笔者了解,Gendu自动录播系统能实现此技术;
录播控制系统
录播控制系统包括录播软件、录播控制台和智能切换控制系统。录播系统如果要成为日常教学的重要辅助手段,必须减小操作的复杂程度,实现自动录制、自动切换、自动停止。录播软件能完成单画面、画中画、多画面模式的课件录制,自动生成片头片尾。录播控制台设备可自动或手动控制设备协同工作,控制设备的切换、使用、参数调节,并通过显示、指示功能,直观地得到结果。智能切换控制系统能实现智能剪辑,自动编辑,提供多组输入输出接口,自动镜头切换,实时录播。
应用范围
精品课程资源库建设;精品课程课件、网络课件制作;精品课程示范教学;精品课程远程教学;数字微格教研评估;教学技能训练;专家报告、会议录播;网上点播,自主学习。
环境条件
场地
录播教室的地点一般选在相对安静的环境里。为了体现教学特点,教室不宜太大,但也不能太小,一般以80 ~ 120 个学生座位为宜。录播教室一般应安装空调,保持室内通风、温度和湿度适宜。
照明
根据教室情况配置相应的灯光,保证摄像效果。光照布置首先要保证主讲教师的面部图像表现效果,其次要满足学生笔记用光需要,但要避免影响投影幕上呈现的画面效果。
教学设备
录播教室的
多媒体设备没有特别要求,除了教学主机要求较好之外,关键是投影机的亮度与分辨率要高。为确保摄像效果,录播教室环境不宜太暗,故要求投影机必须在较亮环境下有不俗表现。另外,录播教室管线较多,应坚持实用、安全、美观的原则布线,并对所有线缆做好标记,便于日后检修。
三种解决方案
方案一:自动跟踪型
采用固定式精品课程工作站,扩展探测、跟踪、定位、智能策略等模块实现。这种方案将教室空间立体化的分割为若干区域,配置安装多种红外或微波探测设备。教学过程中,自动跟踪主机根据获取的各种探测信号、语音激励信号、中控切换信号、键盘鼠标动作等,进行综合智能分析,灵活准确的调度现场的摄像机、调音台等采集设备,保证拍摄主体,自动调节景别景深,实现课堂无干扰、无意识控制、无人值守的全
自动智能录播。
方案二:便携型
采用Genedu自主研发的便携式精品课程
工作站实现。便携式精品课程工作站使用军工品质的一体化机箱,移动方便,便于携带,内置多路音视频采集系统、VGA采编系统、精品课程录播、直播、编辑平台,可以配合普通DV摄像机录制。支持单机脱网工作和各种网络应用。
方案三:网络型
采用固定式精品课程工作站实现。内置多路音视频采集系统、VGA采编系统、精品课程录播、直播、编辑平台,可以配合专业的灯光系统和声像采集系统,组建成基于网络环境的专业录播教室。