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二、 解决方案
2.1 产品概述
课易录-多媒体录播系统，是锐取公司针对教育行业的需求推出的最新一代多媒体录播系统，支持高清视频信号（720P/1080i/1080P）及高分辨率、高帧率VGA信号。该系统基于IP网络，采用分布式产品架构，可以将教学中的视频、音频信号和计算机动态屏幕信号进行的同步组合录制、直播。相对于其它录播产品，课易录-多媒体录播系统支持高达4路可视信号（AV及VGA）及声音的任意组合录播，客户端文字交互功能等创新功能，这些功能为全面记录教学实况，培训交流、即时生成多媒体课件等应用提供了极大地方便，适合高教、普教、职教等教育行业及培训机构用户使用。
图 课易录-多媒体录播系统结构图
如上图所示，课易录-多媒体录播系统采用分布式产品架构，前台设备负责信号采集，后台设备负责信号处理，前台的编码器可将采集的视音频信号或VGA信号编码后通过IP网络发送给后台的多媒体录播服务器，多媒体录播服务器可将收到的视音频信号和VGA信号的进行同步一体化录制、直播及点播。
编码器按照其可处理信号的类型可分为两类：
(1)：视音频信号编码器系列：包括视音频编码器、高清编码器；
（2）：VGA信号编码器系列：包括数据编码器、VGA编码器、高清编码器；
其中高清编码器即可以用于视音频信号编码，又可以用于VGA信号编码，主要用于满足高清视频信号（720P/1080i/1080P）及高分辨率高帧率VGA信号的录播需要。
2.2 系统组成
图 锐取教育行业录播解决方案
如上图所示，锐取教育行业录播整体解决方案可划分为4个功能模块：
（1）、多媒体教室——信号采集功能模块：负责多媒体教室内可视信号及声音采集编码，并通过IP网络传送给机房内多媒体录播服务器，主要设备为信号编码器，如视音频编码器、VGA编码器、高清编码器。
编码器的类型及选择：主要根据录播的信号类型及录制性能要求选择相应型号的编码器。
视音频编码器：用于标清视音频信号编码，清晰度支持D1/CIF；
VGA编码器：用于一般情况下VGA信号编码，分辨率最高支持1280X1024，帧率1-10帧；
高清编码器：用于高清视频信号（720P/1080i/1080P）及高分辨率高帧率（1-30帧）VGA信号编码。支持双声道立体声高清音频。
编码器的数量选择：系统支持4路（可扩展至6路）可视信号及声音的任意组合录播，可以满足通常教学场景中可视化信息记录与传播的需要，用户可根据对教学内容的录制要求配置相应数量的编码器。如要求同时录制老师图像（标清）、学生标清图像及课件内容（标清），则需配置2个视音频编码器和1个VGA编码器。
编码器的连接：普通多媒体教室内通常已经有了投影机、PC、中控、音响等设备，录播系统的编码器通常通过视音频信号处理设备及VGA信号处理设备获取摄像头、麦克风、PC机（课件）的信号，在多媒体教室内常见的视音频及VGA信号处理设备有多媒体中控、调音台、AV及VGA矩阵、视音频及VGA信号分配器等。编码器要连接多媒体教室内的校园网接口，将编码的信号通过校园网发送到机房的多媒体录播服务器。
（2）、机房——信号处理功能模块：负责多媒体教室内编码器传送来的信号处理，实现录制、直播、点播等功能，并通过IP网络传送给机房内的多媒体录播服务器。主要设备为多媒体录播服务器，以及多媒体录播系统综合管理平台（可选）。
多媒体录播服务器的型号及数量配置：主要根据用户对并发录播的教室数及直播接收用户数来选择和配置录播服务器。单台多媒体录播服务器最多并发支持8间教室的录播。
什么情况下需要部署多媒体录播系统综合管理平台（REACH TMP）？
·同一用户管理多台多媒体录播服务器：部署REACH TMP可以为用户管理维护及访问分散设备及资源提供了统一的入口。
·用户需要大容量的并发直播或点播：单台REACH TMP最高支持500路的并发直播及点播，，通过服务器级联可以实现更大容量并发用户的直播及点播。
·跨服务器的节目导播：REACH TMP在直播时支持智能导播功能，导播人员可以从所有录播服务器上直播的节目资源中进行选择，根据需要随时进行导播切换，采用导播模式接收直播的用户即可收到导播人员所切换的节目。
（2）、教室/办公室/家庭——客户端功能模块：用户在教室、办公室、家庭都可以通过网络使用IE浏览器登录多媒体录播服务器或REACH TMP，采用组播、单播或点播等多种方式实时或事后接收直播或点播内容。系统支持多级用户访问权限，确保用户信息安全。
图 客户端观看效果截屏
灵活多样的窗口显示模式：用户在观看时可任意拖动交换两个窗口位置、双击全屏观看感兴趣的窗口内容，充分满足用户的学习自主性。
客户端文字交互：系统在实时直播时支持客户端间的文字交互功能，用户在观看直播的同时可以与主讲人及其它观看直播的用户进行文字交流，文字交互功能的引入可以更好地满足远程教学、培训、讲座中交流互动的需要。
（4）、控制室——管理功能模块：锐取为系统管理人员提供了丰富的管理控制方式和管理工具，方便系统管理人员对录播系统进行管理维护，在控制室或可访问校园网的任意地点都可以进行系统管理。
管理控制方式：
·WEB操作界面：多媒体录播服务器内置Web服务器，用户可通过IE浏览器登录服务器进行系统管理与使用，这也是最为常用的一种管理控制方式。
系统管理人员可以根据需要进行录播的课程表在WEB管理界面上预先设定录播任务表，到达设定时间后，系统会自动执行预定的录播任务，实现无人值守的全自动录播。
·液晶屏控制面板：用户可直接通过多媒体录播服务器的液晶屏控制面板查询及修改系统状态、设置和功能开启，实现“一键录播”。
·第三方中控系统：多媒体录播服务器支持串口及网络中控指令，可与第三方中控系统（AMX、CRESTRON、VTTY等）无缝融合，通过中控系统实现录播控制，在具备中控系统环境下的管理使用更为方便。
·多媒体录播系统综合管理平台：系统管理人员通过综合管理平台可以非常方便地进行管理维护分散各处的多媒体录播服务器，查看运行状态、统一版本升级等，极大地提高了工作效率。
教室可视信号管理平台：
教室可视信号管理平台（DSS-CMP100）极大地方便系统管理人员集中管理多媒体教室内的可视信号的集中管理。相对于其它产品只能集中管理视频信号的局限，教室可视信号管理平台支持标清视频、高清视频和VGA信号等常见可视信号的集中管理，更好地满足了用户对教室内的可视信号集中管理监控的需求，非常适合高教、普教、职教等各级教育机构使用。
图 REACH教室可视信号管理平台（DSS-CMP100）界面
后期媒体编辑软件（DSS-MES100）
后期媒体编辑软件（DSS-MES100）是锐取针对锐取录播系统录制文件的后期编辑需求开发的软件产品，该软件支持对多剪辑、合并、格式转换、片头片尾等功能，可满足锐取录播系统用户的后期编辑需求。
图REACH后期媒体编辑软件（DSS-MES100）界面
2.3 应用模式
课易录-多媒体录播系统采用分布式架构，组合及扩展非常灵活，用户可根据需要动态地进行系统部署，可很好地满足教育行业用户在各种不同的教学环境及应用规模下的录播需要。以下为几种常见的应用模式：
（1）、基本应用模式（单服务器：单编码器）
在基础应用模式中，系统中配置一台多媒体录播服务器和一套编码器，编码器可根据需要移动到校园网内任何一间需要教学录播的教室内，实现一间教室内教学实况的录制和直播，即时生成多媒体教学课件。基础应用模式适合规模较小的中小学等普教学校使用，用于多媒体教学课件制作、多媒体教学直播，培训会议录制等。
2、增强应用模式（单服务器：多编码器）
在增强应用模式中，系统中配置一台多媒体录播服务器和多套编码器。编码器可分别固定安装多个多媒体教室内。系统也配置教室可视信号管理平台，可安装在控制室和领导办公室内。通过教室可视信号管理平台，系统管理人员和领导可以在自己的PC上集中的观看到所有教室内教学的情况，实现电子监考、教学评估，教学指导等功能。录制直播教学时，系统管理人员可根据需要控制服务器连接到相应教室的编码器进行录制直播。增强应用模式适合规模较大的中小学以及高校使用，用于多媒体教学课件制作、多媒体教学直播，培训会议录制、电子监控、教学评估等。
（3）、扩展应用模式（多服务器：多编码器）
扩展应用模式在增强应用模式的基础上，增加了多媒体录播服务器和编码器的数量（或使用高型号多媒体录播服务器），可同时实现多个教室内教学实况的同步录制直播。为便于用户管理维护及访问分散的录播设备及教学资源，系统中部署了多媒体录播系统综合管理平台。扩展应用模式适合高等院校或条件较好的中小学使用，用于精品课程课件制作、多媒体教学直播，培训会议讲座录制直播、电子监控、教学评估、微格教学等。
（4）、移动录播应用模式（多媒体录播一体机）
针对在报告厅、阶梯教室、甚至学校操场等一些不具备网络传送条件的场景下的教学、报告录播需要，可采用锐取多媒体录播一体机实现。多媒体录播一体机体积非常小巧，便于携带，适合移动录播使用。
（5）、全自动录播工作模式
以往传统的一些全自动录播产品通常存在以下弊端：
·简单机械的信号切换策略：系统在录制课件时通常按照鼠标动作静止时间对视频和计算机屏幕信号进行切换，在老师长时间对重点课件内容进行讲解时，录制内容反而会切换成视频而不是播放的PPT等课件内容，这类录像文件没有把握教学的真正重点，学生观看这类录像的学习效果也不好。
·大规模的授课教师培训：很多所谓的“全自动录播系统”其实是把录播的操作交给了授课老师而不是系统管理人员，所以这类的全自动录播系统投入使用前通常要对所有可能用到系统的的授课教师进行大规模的培训，浪费时间和精力，而且由授课教师在授课时进行操作常常会影响到教学本身。
为满足用户的全自动录播需求，同时避免上述问题，并在前面所属的各种应用模式均可采用全自动录播工作模式，锐取全自动录播工作模式具有以下特点：
·教师自动跟踪摄像系统
在教学录播时，实现教师自动跟踪摄像是全自动录播要解决的首要问题，REACH自动跟踪摄像系统采用优化的红外跟踪技术，避免了传统红外跟踪易受干扰的确定，同时避免了采用超声波定位跟踪中的超声波的机械效应、空化作用、热效应、化学效应等对人体的危害。
图 REACH自动跟踪摄像系统
REACH自动跟踪摄像系统是集光学、机械、电子、控制、通信和多媒体技术于一体的精密智能化声像采集控制设备。它由红外目标自动锁定装置、一体化球形摄像机、图象和语音传播系统等部分组成。红外目标自动锁定系统由红外发射器、红外摄像机、目标传感器、高速DSP数字图像处理器等部分构成。高速DSP数字图像处理器采集红外摄像机图象，利用算法，计算出跟踪目标的运动方向、速度和位置信息，传给一体化球形摄像机，控制一体化球形摄像机锁定跟踪目标；同时将图像采集传输到信号编码器等设备。一体化球形摄像机由两自由度精密机械传动装置、一体化摄像机和控制器等部分组成；语音传播系统由无线麦克风和无线语音接收器组成。无线语音接收器将无线麦克风的音频信号放大传输给音箱、电脑等语音接收处理设备，进行传播和录制。
整个系统无需后台人员服务与控制，只需授课教师佩带领夹式无线麦克风，就能实现自动锁定跟踪目标、无线语音传输等功能，非常适合教学录播等场合使用。
·根据课程表预定录播任务，无须授课教师任何操作
由系统管理人员在录播系统的WEB界面上根据需要录制的课程表预定录播任务即可，到达指定时刻后由系统自动开始和结束录播，无须系统管理人员和授课教师再进行任何操作，实现真正的全自动录播工作模式。也无须对授课教室再进行任何培训，完全适用于常态化的教学中。
·全面录制教学内容，录制的课件真正以学生观看学习为中心
锐取全自动录播模式在录制课件支持老师图像、学生图像及课件内容的同步组合记录，学生事后观看学习课件时，可自由拖放全屏观看感兴趣的窗口，保持学生主动学习的兴趣。
·支持多流、单流单屏、单流多屏等多种模式录制课件，满足录制各种类型课件需要。
锐取全自动录播模式录制课件时支持以多流、单流单屏、单流多屏等方式录制课件，生成课件可满足精品课程申报、教学评估、学生学习等各种应用和各类人群的观看需要。
2.4 应用范例
某市中小学教育资源共享平台解决方案
某市教育局为共享优质教学资源，加快教学资源的建设，增进校间交流，采用锐取教育行业录播整体解决方案构建中小学教育资源共享平台。
图 某市中小学教学资源共享平台
如上图所示，各学校根据各自规模及实际需要按照[2.3 应用模式]构建校级资源建设共享平台，市教学局部署多媒体录播系统综合管理平台，实现对校级资源建设共享平台的统一管理，并与中小学资源共享门户网站对接，实现教育资源访问的统一入口。
通过中小学教学资源共享平台，可以实现在全市范围中小学间优质教学资源的实时和事后的共享，让师资薄弱的学校学生也能分享优质师资，同时可以促进青年教师成长。
以学校1进行的一堂教学示范课在全市中小学间的共享来说明共享平台的运作方式：
①示范课信号采集及录制：编码器采集示范课现场的主讲老师，学生图像、声音及课件内容发送到多媒体录播服务器进行同步录制。
②本校网络直播：多媒体录播服务器在学校1的校园网内进行直播（组播方式），全校学生及老师在其它教室或办公室观看教学直播。
③实时上传至市教育局：通过单播方式将示范课实时上传给市教育局的多媒体录播系统综合管理平台，带宽可在256k-2M间任意设定，普通ADSL线路即可满足。
④转发给其它学校：市教育局综合管理平台通过单播方式将示范课内容转发给其它需要观看示范课的学校多媒体录播服务器
⑤校内直播：其它学校的多媒体录播服务器收到市教育局转发的示范课后即可在校内进行直播（组播方式），满足全校师生观看的需要。
⑥家庭用户：在授权允许的情况下，家庭用户也可以在家里观看示范课教学，满足学生在家中同步学习的需要。
上述过程只要在系统管理人员在WEB控制界面上做简单设定即可实现。
2.5 方案特点：
1、功能强大，可满足各种教学场景下的录播需要。
课易录-多媒体录播系统支持4路AV和VGA等可视信号及声音的任意组合录播，并可扩展支持到6路，可满足多媒体教学、实验课、手术示教等各种形式的教学录播需要。
2、部署简单，轻松融入现有多媒体教室环境。
系统安装部署非常简单，只要配置IP地址，并连接多媒体教室的各种信号线，系统即可投入使用，现有多媒体教室内的各种设备均可保留。
3、稳定可靠，易于维护管理使用。
多媒体录播系统的编码器及服务器均采用专用硬件，嵌入式操作系统，抗病毒客户攻击，稳定可靠，易于维护管理。操作界面简单友好，非专业人员也完全可以管理维护使用。
4、扩展灵活，满足需求的动态发展。
多样的的产品架构，丰富的录播外围支撑管理平台，可满足教育行业用户从单机使用，到全校、全市等各级机构的不同规模的录播需要，为日常教学资源的积累提供了高效率、低成本的手段。
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