教育视频全自动高清录播系统解决方案145.pdf

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1、 1 网络教学实时全自动高清录播系统项目 解 决 方 案 2 目 录 一、项目背景.3 二、需求分析.4 三、实现目标.4 四、遵循的标准和规范.5 五、系统整体规划.6 六、AVA 全自动录播教学系统功能介绍.7 6.1、系统优势.7 6.2、功能特点.9 6.2.1、导播平台.9 6.2.2、视频切换功能.10 6.2.3、云台控制功能.10 6.2.4、实时直播.11 6.2.5、同步录制.11 6.2.6、在线点播.12 6.2.7、远程管理.12 6.2.8、后期编辑.12 6.2.9、控制面板.13 6.2.10、播放软件.13 6.3、图像识别跟踪系统.14 6.3.1 图像识别

2、智能跟踪简介.14 6.3.2 图像跟踪技术原理.16 6.3.3 图像跟踪系统特点.17 6.3.4 教师智能跟踪摄像.19 6.3.5 学生场景高速定位摄像.20 6.4 数字音频处理系统.22 6.4.1 音频处理概述.22 6.4.2 音频处理连接图.23 6.4.3 数字音频矩阵.23 6.4.4 数字音频处理.23 6.4.5 自动回声消除.24 6.4.6 声反馈啸叫消除.24 6.4.7 自动增益控制.24 七、AVA 教育视频资源管理平台系统.25 7.1、系统概述.25 7.2 系统架构.26 3 7.3 系统功能应用.27 7.3.1 系统管理模块.27 7.3.2 资源

3、管理模块.28 7.3.3 多级平台部署.28 7.3.4 资源分类管理.29 7.3.5 虚拟切片检索.30 7.3.6 立体资源点播.30 7.3.7 教研互动、在线辅导(高校版、普教版非标配).31 7.3.8 在线课堂点评（教学点评）(高校版、普教版非标配).32 7.3.9 教学课堂发布功能（直播、点播）.33 7.3.10 名师大讲堂.33 7.3.11 视频公开课模块.34 7.4 重点应用效果说明.34 7.4.1 在线课堂点评应用效果(高校版、普教版非标配).34 7.4.2 教研互动、在线辅导互动功能(高校版、普教版非标配).36 7.4.3 系统部署的意义.37 7.4.

4、4 系统应用范围.38 7.5 在线辅导室部署模式.39 7.5.1 桌面式终端部署.40 7.5.2 服务器平台部署.40 7.5.3 在线辅导室.41 九、主要设备的功能及性能描述.41 9.1、AVA PROPRE 8HD 录播系统主机介绍.41 10.2、音视频采集配套设备.46 10.2.1、AVA HD-100S 高清摄像机.46 10.2.2、AVA AT-680 专业拾音话筒.47 10.2.3 AVA IAM-1208 数字音频处理器.48 10.3、图像识别定位设备.51 10.3.1 AVA ITS 1000 图像跟踪系统.51 10.3.2 AVA CAMPUS-II-

5、MF 多媒体中央控制系统.53 一、项目背景 为解决学校的优质教学资源整合，推进基于课程的互动教学、课程内容建设，通过建设网络教学实时录播系统，完善课程建设过程性评估与教学质量监督管理、精品课程评估，从而减轻教师课程建设强度，加强互动交流，倡导自主学习，培养创新型人才。4 随着各个社会机构对工作效率和工作质量要求在不断提高，网路教学实时录播系统已成为现代化教育视频建设的重要组成部分。学校录播系统建设中充分利用现有资源，建成后不仅具有视频互动的功能，还具有召开大型会议、远程培训、远程视频呈现、远程调度、重要事迹报告等功能。系统能够实现平滑扩容和升级，将来能够向更高带宽和更高图象质量扩展。学校录播

6、系统利用计算机技术、网络技术、音视频压缩技术、多媒体技术，遵循 TCP/IP 标准，构成具有广泛应用、支持网络的广播、直播、存贮、后期编辑等多种功能专业录播系统。二、需求分析 现场录播：利用 AVA 多媒体教学录播系统（AVA PROPRE 8HD，支持 4 路高清视频、2 路 VGA 信号）实现对课堂教学过程或会议现场进行实时录制、直播，并通过教育专网络向专网内学校进行实时转播。VOD 点播：录制完成的课程直接通过 IE 浏览访问，根据需求可通过打点功能、发言人、日期、学科等方式进行查找视频并进行在线点播。情景互动：通过教室老师与学生的情景互动，鼠标点击导播平台任意一路都支持任一路画面全屏显

7、示。三、实现目标 整套系统采用软硬件结合，采用一套音视频信号采集设备，将学校教学现场的音视频及电脑信号录制到录播设备中，并可根据需要对录播内容进行保存以备日后进行 VOD 点播。5 四、遵循的标准和规范 JGJ46 81 工业企业通信设计规范 GB50198 94 彩色电视图象质量主观评价方法 GYJ25 86 厅堂扩声系统特性指标 GB4959 95 厅堂扩声特性测量方法 GB/T4197 93 声系统设备互连用连接器的应用 GB/T4197 94 声系统设备互连用联机器的优选配置 GB/15644 95 视听系统设备互连用连接器的应用 GB/15859 1995 视听、视频和电视系统中设备

8、互连优选配接值 GB12060 89 声系统设备一般术语解释和计算方法 JGJ/T16 92 民用建筑电气设计规范 GB50222 95 建筑内部装修设计防火规范 相关的国际标准：ITU-T H.320 基于链路交换网连接 ITU-T H.323 基于 TCP/IP 的分组交换网（以太网、局域网）ITU-T H.120 音频和视频的兼容性 ITU-T G.722、G.711、G.728 音频信号传输标准 ITU-T H.263、H.264 视频编码推荐的标准 6 五、系统整体规划 7 六、AVA 全自动录播教学系统功能介绍 PROPRE 8HD录播设备提供了4组模块化接口（HD-SDI/HDM

9、I/VGA/YPbPr/S-Video/CVBS）4路高清视频+2路高清VGA输入（单流导播中共有6个画面同时存在），实时无缝DVI环出以及2路模拟立体声音频信号输入接口。每高清视频能兼容标清视频。PROPRE 8HD录播系统在后台通过管理电脑的导播平台界面对这些视频和计算机信号之间进行实时切换。管理人员可通过导播平台界面，鼠标点击监控画面控制摄像头运动，鼠标中键直接调整变焦范围，使跟踪功能简单易用。PROPRE 8HD 录播设备具有录制、点播和超强直播等功能，通过设备内置的硬盘可将过程记录下来，供后期编辑和点播。PROPRE 8HD 录播设备集成度极高，可以省去多余外部接线和信号的调试工作，

10、使设备的使用变得极其简单，只需一位操作者就能完成全部工作。特别适用于本次项目的录播系统建设的需求。6.1、系统优势 1、录播系统主机 AVA-PROPRE 8HD 是高集成度一体式设备，录制、直播和存储等功能集成在同一台录播主机上（而不是采用多台设备完成录制、直播和存储等功能的繁杂系统）。VGA 信号采用硬采集方式，任何电脑无需另安装软件或采集卡，便于使用、管理和维护。2、录播系统录制的文件有单流和多流、单流多画面，三种模式供用户根据需求自由选择。3、手动导播录制模式具有远程导播、远程监视和远程控制摄像头跟踪等功 8 能，以上功能整合在同一界面内。导播平台能够同屏显示所有的输入视频和 VGA画

11、面，并且提供监视实时直播画面。4、导播功能和控制摄像头功能通过远程来操作完成控制，任何情况下管理人员不需在现场操作，不需增加任何硬件辅助来实现。导播功能是由管理人员通过鼠标点击就能在多个画面之间实现图像切换，图像切换平滑，没有“跳动”现象，并能实现多种画中画功能。控制摄像头功能是由管理人员通过鼠标点击相应物体即可实现跟踪，同时滚动鼠标滚轮即可对物体进行放大和缩小。管理人员还可在预先设置的多种取景模式之间进行场景变换。5、录播主机能实现 4 路高清视频和 2 路高清电脑视频的输入，在实现单流画面录制时，能在多路画面之间切换；2 路高清电脑的分辨率可达到 16001200的，帧率最高 30 帧/秒

12、，可流畅的播放高清动态画面（如高清的飞行表演等动态画面）。支持 DVI 环出，以便与校园电视台及观摩室大屏无缝对接；支持单流、多流、单流多画面，以便用户根据实际情况选择录制模式。6、实时性高：非网络直播延时1 秒，录制/直播保持同步。7、主机自带 LCD 真彩液晶屏和按钮，可通过液晶屏和按钮，设置系统参数同时可控制直播、录制的启动和停止。录制完毕，可通过面板上的 USB 口，直接拷贝录制好的文件。8、支持跨网段、广域网的直播和点播，支持组播。9、直播时支持自动断线重联功能。10、在线点播 VOD，支持直播、录制、点播同时使用。9 6.2、功能特点 6.2.1、导播平台 导播平台内嵌于录播系统中

13、，无需管理者电脑安装任何插件，只需使用 IE浏览器登录录播系统导播平台，以 WEB 方式通过网络进行远程导播。导播平台可将多达 4 路高清视频和 2 路 VGA 的输入信号及输出画面集中在一个界面内展示出来。输入画面的内容采用人工导播的方式，通过点击输入信号画面中的目标位置、滚动鼠标滚轮等方式来直接对相应摄像头进行操控。管理者根据需要，在多路输入信号中，直观地挑选合适的画面，切换到直播主画面，并对其进行录制、直播。图像切换平滑，没有“跳动”现象，并能实现多种画中画功能。整个导播平台管理界面直观、简洁、明了。如上图所示，上方的图像为最终 10 输出内容；下面是输入的高清视频及 VGA 信号：VI

14、DEO14、VGA12。所有的操作只需通过鼠标即可完成，简单、灵活，无需太多专业技术知识。（导播的信号源只显示录播主机的输入源的数量）6.2.2、视频切换功能 直接使用鼠标点击相应的输入视频源窗口就能够把该路视频输出。输出图像流畅平滑，无抖动、花屏等现象，切换过程无缝，衔接自然，支持画中画特效。管理者在切换前，可以通过对输入画面的移动、推拉等操作，来直接控制相对应摄像头的拍摄画面。在调整完毕后，再选择画面切出去，以获得更加合适的拍摄画面。整个画面调整过程都在后台完成，不影响直播及录制的效果。6.2.3、云台控制功能 1）、鼠标点击跟踪：鼠标点击视频窗口中的目标位置，摄像头自动将点击目标位置置于

15、拍摄画面的正中。2）、云台控制（上下左右移动）：移动平滑稳定、支持移动速度的定义；ZOOM IN/OUT：画面的推拉效果；预置场景快速按键（远景、中景、近景、全景），直接快速到达预置位置。11 3）、支持灵活的 ZOOM IN/OUT 操作：利用鼠标的滚轮来实现 ZOOM IN/OUT 的控制，滚轮向前滚，摄像头画面的向前推；滚轮向后滚，摄像头画面的向后拉。4）、自定义的 ZOOM 速度控制功能，能够调整 ZOOM 的运动速度，实现快速、缓慢的效果，增强视频的表现效果。6.2.4、实时直播 AVA 录播系统内置直播服务器功能，远程用户通过IE 方式登录录播系统主机，即可观看到直播节目。AVA

16、录播系统支持单播功能和组播功能：1）、单播功能，每一个用户直接与系统连接，适用于普通应用；2）、组播功能，可以把直播发给更多的用户。组播功能可以大大扩展直播的数量；组播只占用一路带宽，特别适用有大量收看端的场合。6.2.5、同步录制 AVA 录播系统能实现单流的录制和多流的录制，两种模式自由设置，满足不同用户的需求。1）、单流录制模式 单流录制模式指一个节目只显示一个现场画面，画面内容不但支持多路视频、VGA 信号的切换显示，而且支持视频叠加等各种显示模式，并可在各种显示模式间无缝切换。2）、多流录播模式 多流技术的使用主要表现在多路视频的独立处理，包括教师视频、学生视频和计算机视频。各路视频

17、之间没有画面覆盖的情况，能保留最完整的教学过程，12 可用于录制素材资料。每一路视频都是独立的，可通过编辑软件在后期单独的把其中任意一路视频导出。6.2.6、在线点播 AVA 录播系统内置点播服务器，可以将录制生成的文件通过手工或自动的方式上传到点播报务器，并在后台管理系统中生成点播列表。经过授权的终端用户通过 IE 浏览登录到系统平台，便可根据需要调出相应的视频片段。6.2.7、远程管理 后台管理系统是 PROPRE 录播设备的支撑运行平台，具有系统直播管理、点播管理、用户管理、资源分类、用户认证、权限设置等功能。6.2.8、后期编辑 后期编辑是 AVA 录播系统的后期处理工具，其主要完成对

18、 AVA 录播系统录制所生成的文件进行再压缩、剪切、拆分、合成和索引信息添加、修改等功能。后期编辑工具具有动态标识、精确定位功能，在剪切、拆分、合并等编辑过程中能够实时对文件进行多窗口同步完整回放。用户在使用过程中能够方便、直观的进行编辑操作。13 6.2.9、控制面板 配置 2.8 寸 TFT 液晶屏与控制按钮，实现开/关机、直播、录制的启动和停止、系统运行状态、系统配置、文件拷贝等功能。提供标准 USB 接口，可接入移动存储设备，通过控制面板操作复制存储在设备中的视频片段。6.2.10、播放软件 1）、使用通用播放器，如 Windows Media Player：单流方式 2）、使用 AV

19、A PLAYER 专用播放器 单流方式 使用 AVAPLAYER 播放器有两部分的优点：AVA PLAYER 播放器对播放文件的画质做了大量优化工作，使画面有很好的 14 还原。AVA PLAYER 在直播中的延时小于 1 秒，比 Microsoft MediaPlayer 缓冲时间大大缩短。6.3、图像识别跟踪系统 6.3.1 图像识别智能跟踪简介 AVA 图像识别跟踪系统能够智能识别活动中的人像，准确捕捉演讲者（教师、学生）的位置变化，智能驱动一体化云台摄像头对演讲者进行跟踪拍摄，通过不同的策略定义，实现多区域、多策略化自动跟踪的技术，根据具体的事件智能分析，并触发拍摄角度最佳的摄像头，对

20、场景、人物完成推拉、特写等拍摄动作，结合具体的拍摄场景能够实现多个活动过程的识别跟踪。这些活动过程可以是教师授课、学生发言、教师与学生交互、书写板书等场景。AVA 图像识别跟踪系统创造性的引入 模糊防抖技术，使得演讲者在可预见的范围内小幅移动时，自动跟踪系统仍能保持摄像头的稳定不动，尽可能在拍摄到演讲者画面的同时，减少摄像头的频繁转动，大大提升了拍摄效果的合理性、流畅性、稳定性。防抖动平滑跟踪场景 该系统以其性能稳定，简单易用的特性广泛应用于精品课程、多媒体教学等的视频录制等场合，非常适用于对教室内教师授课的动态行为进行智能化自 15 动跟踪的场合，跟踪效果可 以媲美专业摄像师手工操作摄像的效

21、果。新异概念图像识别智能跟踪摄像系统可自动追踪地探测、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行实时转播、录像，彻底改变录像画面不连贯等问题。图像识别自动跟踪跟踪范围不仅仅局限于摄像机固有的视野范围内，而是在整个教师活动的范围内，无论教师在活动范围内做任何动作都能自动跟踪，并且始终保持教师在图像中的位置，不会出现半边身的情况。自动识别多个目标当系统探测到多个人活动时，跟踪效果不会因为其他活动目标的影响，系统自动会给予一个多人交互的全景画面，使录制下来的视频更加贴切实际的教学过程，重现教学实况。自动识别多目标全景跟踪 自动完成跟踪摄像工作可由系统全自动完成，而不需要操作人员的

22、帮助。由于任何一个操作人员在未知状态下，无法长时间注意画面。为此，该系统全面解除人工疲劳因素影响，保障系统可靠运行，实现自动跟踪录制。16 6.3.2 图像跟踪技术原理 上述已说明本系统是由教师智能跟踪摄像机、学生场景智能跟踪摄像机、板书摄像机以及后台进行图像处理智能跟踪的 AVA ITS-1000 图像智能跟踪设备共同构成该系统；经由 AVA ITS-1000 进行图像识别跟踪处理后智能跟踪摄像机把采集到的场景实况传送给 AVA PROPRE 录播系统进行实时采集编码发布等工作。见下图示：图像跟踪示意图 该技术具有防干扰性强，无频率干扰的优点，不受其他障碍物和亮光影响。老师和学生均无需佩戴任

23、何辅助设备(如无线咪和遥控器等)，无需持话筒，也无需在座椅安装任何辅助设施(如按键合感应器等)，更不需使用有要求的课座椅，实现完全常态化的教学和现有资源的高效利用，并能完美保持课室内部装修的美观。AVA 智能图像识别跟踪系统支持教师与学生活动区域灵活设置，与AVA PROPER 录播系统完美结合使用，系统根据图像识别处理后将驱动摄像头实现不 17 同场景的跟踪与切换，以确保课堂教学活动的录制和直播。同时，还能智能识别老师板书并进行特写跟踪拍摄，能清晰拍摄 5cmX5cm 的字体，字体像素点阵在 20X20 以上，教室的板书内容及板书的讲解过程均能实现完美的录制和直播。板书跟踪与教学电脑展示 6

24、.3.3 图像跟踪系统特点 图像识别系统经常采用的重要方法之一是利用图像匹配模型进行目标的定位、跟踪、识别。图像匹配模型的实现过程是把不同视频源或同一视频源在不同时间、不同成像条件下，对同一事物获取的两幅图像在空问上配准，或根据已知模式在另一幅图像中寻找相应的模式。AVA 公司图像识别跟踪就是基于模版匹配法基础上融入行为特征分析的高智能，高准确的新一代图像识别跟踪系统。系统采用：嵌入式管理系统，与跟踪主机紧密结合；基于 B/S 架构，通过 IE 等浏览器即可进行管理。采用图像识别技术跟踪，具有 3 个独立的跟踪模块；具有自动、准确的定位教师/学生/板书的位置，并能控制摄像机实时跟踪拍摄教师/学

25、生/板书；具有 2 机位/3 机位/4 机位拍摄方式。18 自动识别距离的远景自动调节摄像变焦功能始终保持教师/学生/板书的特写画面；特写画面的大小可以调节。具有多人员识别与拍摄策略；单人员是特写拍摄、多人员是全景拍摄。支持区域屏蔽功能，避免这个区域的人员干扰活动，提高系统识别效果。采用连续性识别与定位拍摄技术，实时跟拍每一个位置，保障拍摄的流畅与自然；也特别适合板书中公式等书写过程拍摄；支持移动速度的设置。具有“模糊防抖”功能，避免人员小幅度活动时引起的摄像机画面抖动现象。摄教师/学生/板书不需佩戴任何定位装置、或开关按钮等。抗干扰能力强大：不受光线、声音、电磁等等外在的环境影响。设计合理，

26、实现全自动的跟踪功能，连接结构简单，安装实施方便。兼容性强，标准化云台接口，支持多种云台设备。采用图像识别技术的自动跟踪系统，老师学生无需佩戴任何辅助设备，无需持话筒，也无需在座椅安装辅助设施，更不需使用有要求的课座椅，最大限度的保证常态化教学、现有资源的高效利用及保持课室内部装修的美观。跟踪系统能够自动、准确的定位教师/学生的位置，并能实时的跟踪拍摄教师/学生，保持教师/学生特写画面或图像取景的预置范围内；清晰跟踪拍摄书写板书内容及板书的讲解过程。支持教师活动区域灵活设置，并且能够识别教师在讲台区域还是走向学生区域，配合录播主机实现不同场景的切换，确保教学活动的拍摄。19 通过图像识别跟踪技

27、术能准确定位发言学生并进行跟踪拍摄。跟踪系统不能够受到光线、声音、电磁等等外在的环境影响导致跟踪失灵。6.3.4 教师智能跟踪摄像 教师跟踪定位摄像主要采用一体化云台摄像球机、跟踪辅助摄像机、后台的图像跟踪系统 AVA ITS-1000 主机等组件共同完成，而 PROPRE 8HD（集成教师图像跟踪模块）它的跟踪原理与此相同。其主要工作原理如下图所示：教师摄像跟踪示意图 AVA 创新的图像识别自动跟踪技术，可以搜寻并跟踪移动目标，完全脱离人工操作，跟踪过程不受外界干扰，摄像机云台运动非常平稳，不会出现剧烈地晃动，能够将目标牢牢锁定在图像的中央。根据实际的情况，授课教师在讲台区域走动是，系统始终

28、以教师为图像的中心位置，进行防抖平滑跟踪，当授课教师背对摄像机书写板书时，图像识别跟踪系统会立即自动地将主输出信号切换至专用的板书摄像机，给出黑板特写位，清楚地将老师的板书拍摄下来，由从而达到 20 高清晰板书录制效果。在配合不同型号的 PROPRE 录播系统时，教师智能跟踪摄像所担任的跟踪效果有所不同。同时板书跟踪摄像机亦可根据实际应用将其改为全景摄像机，如：为使录像画面内容与现场场景的配合更加出色完美，全景拍摄与导播系统相配合，当老师走到讲台一侧或板书时，导播系统会智能地将画面自动切换到教室全景或者黑板特写，不会出现整堂课只拍摄教师、学生特写画面。从而使录像结果更加附合国家精品课建设标准要

29、求。教师板书跟踪 6.3.5 学生场景高速定位摄像 学生摄像与教师摄像采用的设备相同，它部署位置则安装在黑板上方，通过学生辅助摄像机对学生的活动进行图像识别跟踪，在图像识别跟踪系统ITS-1000 的指挥下进行预置位之间的快速切换，可以进行学生全景、分区特写、个别学生特写位之间的平稳切换。21 学生自动跟踪示意图 学生发言跟踪 教师与学生互动场景 录制生成的教学录像因为有了学生的课堂参与而丰富生动，也进而满足了 22 国家教育部对师生交互场景在精品课程教学录像中的要求，更重要的是，切换过程的灵活控制完全由图像识别跟踪系统 ITS-1000与PROPRE录播系统完美配合指挥完成，解放了专业录像人

30、员，使录像过程变得自动化、智能化，而且授课老师的课堂表演更加流畅和衔接自如。对教师授课而言，授课教师站在讲台上本身就是课堂现场的导演，课堂是否生动完全由教师根据现场情况适时进行学生的调动来达到目的。现在，加入了新的导演元素，因为授课老师对课堂进程、学生反应和授课内容的适时把握，也使得录像画面内容与现场场景的配合更加出色完美，避免了一些精品课程录像中常出现的“为了切换而切换”的生硬感。6.4 数字音频处理系统 6.4.1 音频处理概述 采用革命性的数字音频处理技术进行音频控制及处理，多功能集成化，计算机调试；内置多路的输入输出矩阵结构及多项的音频处理功能；大大的减少了外围设备，节约资金，调用方便

31、，操作简单。AVA 数字音频处理器可针对不同使用功能的声学特性要求进行场景（如会议模式、文艺演出模式、演唱会模式等）编辑存储，根据现场使用情况选择与之符合的声场程序，保证了兼容性，从而达到良好的听音效果。提供综合的管理软件，操作人员只需轻轻点击下鼠标，不用再向以往一样，在现场调整复杂的大型调音台来完成功能转换，大大简化了操作难度。AVA 数字音频处理器实现良好的声音拾取与回放：1)提高清晰度和可懂度，以使讲话的每个词都十分清楚；23 2)整个音场均匀分布，对所有座位要有均匀的响度；3)对要有稳定的系统频率响应和均匀的“音色”；4)保证声音的真实感，使语言和音乐有舒适空间,得到真实的表现。6.4

32、.2 音频处理连接图 6.4.3 数字音频矩阵 采用全数字音频处理技术，具有多路输入通道和多路的输出通道、支持任意的输入通道组合之后输出到任意的一路或多路输出。输入源提供三种输入方式：麦克输入，线路输入和无输入。输入信号静音、灵敏度、幻象电源：48VDC、增益宽、麦克输入有幻象电源、自动增益，灵敏度等控制功能。6.4.4 数字音频处理 采用全数字音频处理技术，具有多路输入通道和多路的输出通道、支持任意的输入通道组合之后输出到任意的一路或多路输出。输入源提供三种输入方式：麦克输入，线路输入和无输入。输入信号静音、灵敏度、幻象电源：48VDC、增益宽、麦克输入有幻象电源、自动增益，灵敏度等控制功能

33、。24 6.4.5 自动回声消除 回声是一直存在的，专门的研究机构做过专门的测试，声音的传递小于 20毫秒左右的时候，人耳一般听不出来，超过 50 毫秒，只要有微弱的回声人耳就能听得到。AVC 回音消除的原理就是信号出去，然后从麦克风收到的信号肯定是这些信号各种各样的直接间接的传递，反射回来的信号叠加到一起，我们通过特定的算法，叠加结果计算出来，这样就能得到一个回音信号和麦克风信号，在这样条件下如果计算出来的和麦克风信号一样，就可以把回声部分直接消除掉，留下一个清晰的声音。6.4.6 声反馈啸叫消除 当用话筒扩声时，厅堂内的反射声会重新进入话筒，如果反射声的声级足够大就会产生声反馈啸叫。AFC

34、 首先把模拟信号变成数字信号，然后使用数字采样滤波处理技术；发言人说话的声音，经过麦克风以后照原样送出去，放大后播放出来；然后把从喇叭出来的信号回到麦克风的这一部分滤掉、降低；这样就完全切断了声反馈的产生途径，避免了声反馈的产生。6.4.7 自动增益控制 AGC 自动增益控制，自动增益控制提供语音电平调节能力，它把减弱了的和加强了的信号映射到一个用户定义的最理想电平。AGC 具有区分加强了的信号和轻柔信号的能力，避免了固定式的修剪，保持住对话声调的连贯和让话音易 25 于听清楚。七、AVA 教育视频资源管理平台系统 7.1、系统概述 随着录播设备在学校普及应用，如何合理并最大化使用设备，也是用

35、户日渐关注的问题。当前各种学习平台主要存在以下问题：教学视频录制设备无统一管理，录播课室利用率未能得到最大发挥，造成学校资源的浪费，大量的教学视频录制管理工作也面临极大挑战。教学资源的管理简单，知识单元内容单一化，未能支持多种格式的文件混合打包，也无法实现知识单元内容的导入、导出、共享。教学资源的再利用较困难，检索、浏览以及共享的方式有限，极大限制教学资源价值的发挥。基于当前存在的问题，因此在学校信息化进程中，必须采用新模式的学习平台，释放大量的管理人员繁重的工作，合理设计教学单元，实现教学案例的多人评价，并且在此基础上，实现教学资源的整合及再利用，由此我们提出全新的解决方案，即“AVA教学视

36、频资源管理平台”，简称“ACM”。26 同济大学各学校可登录“AVA 教学视频资源管理平台”点击转发模块，收看直播。通过检索发言人、年级、学科等方式进行快速查找录像进行在线点播。支持对教学单元视频进行打点、虚拟切片并记录评价（仅管理员指定用户有此权限），支持按打点信息控制视频进度。支持课件加密功能，有效保护教学资源。7.2 系统架构 27 采用多地址安全策略，可分别通过三个不同地址进行访问（须预先设置）；系统采用三层 B/S（浏览器/服务器模式）架构；系统基于 Web 技术开发，所有用户无需另外安装客户端软件，只要使用浏览器就可以进行使用和管理的有关操作；系统支持多种主流服务器，支持 Wind

37、ows Server 系列；系统支持 SQL Server 等大型数据库。系统采用模块化的架构设计；管理系统与录播保持同一厂家，实现与录播系统的无缝结合，满足流媒体综合管理；用户权限层次化管理，可按单一视频单一用户设定；7.3 系统功能应用 系统采用功能模块化得架构设计，可根据不同需求进行添加删减功能模块；实现文件自动远程传输，编目，支持多路直播、联播和点播。实现全网录播系统视频资源的生产管理、存储管理、使用管理等资源生命周期的功能，可进行网络互动教学、网络教研、网络培训、基础网络互动会议等活动。7.3.1 系统管理模块 用户管理功能：支持用户增删功能、用户组分类管理设置、权限设置的精细化管理

38、、用户开设批量导入。设备管理功能：可以学校录播室为单位，管理录播设备，录播设备运行状态监控。课程管理功能：采用精品课程资源共享设计规范，实现课程四级分类，课程 28 按学校具体分类设置，预设最新精品课程分类列表；通过该功能，可查看各个学校录播课程的安排情况、自动检测正在录播的教室并可快速进入转播通道、观看直播。可自定义课程分类级别和列表，自动搜索读取网内各校级平台授课教师、教师任教课程等信息，能实现多级管理。预约管理功能：实现对录播室预约申请的审批和录播室预约时间点的设置。7.3.2 资源管理模块 预约申请功能：可对各个录播室的使用进行预约申请，监控预约申请的进度 录制管理功能：可实现对预约录

39、播室设备的录制控制、录播视频的统一管理，包括审核、删除、发布等，用户对视频资源的打点标示，添加评价评语 教学单元管理功能：多种课程文档与课堂视频的关联管理及打包，支持对历史教学单元的发布管理，包括视频及相关文档资料，可对存储资源进行细粒度用户访问授权，可对存储资源进行批量用户访问授权；7.3.3 多级平台部署 系统采用分布式域设计，可实现多级平台的部署，设计上支持无限级平台接入和分离。即一个学校可直接进行单一部署，后期只需要简单配置即可实现多个学校与区级平台、市级平台的整合，并可实行单点登录（即只要在一个平台登录都可以进入其他平台）；当合并的学校想脱离合并的资源平台的话也可以配置网站进行脱离。

40、支持各平台在独立使用与合并共享之间进行切换。整合的各级平台，可无缝实现在线点播、直播、视频互动等平台提供的所有服务。29 7.3.4 资源分类管理 资源的类型可按区、学校、教师等多级别，设置私密性、公开性，而需要使用直播、点播资源的用户，需要申请方可使用，从而保障用户的知识产权。资源内容可按区、学校、教师、课程、科目、章节等多级分类，并支持自定义更改。另外对于优质资源，学校可设置积分管理，通过共享资源或者参与评论等方式，提高积分，共享优质资源，进而形成共建共享的良性循环。30 7.3.5 虚拟切片检索 首创虚拟切片技术，支持文字或语音评价切片，实现切片点与视频进度关联的效果，并可创建微课或者精

41、彩视点等多种应用，实现视频精细化管理，也解决视频的精准搜索。7.3.6 立体资源点播 平台支持“立体式”资源整合，围绕课堂视频，用户可上传相应文档，类型如：教案、课件、课程设计、案例文档、辅助图片等，格式支持 PDF、office、jpg 等，实现课堂资源包的共享方式，相关文档亦可如课堂视频一样，实现在线 31 查看，通过立体式的资源包共享方式，解决用户全方位理解以及学习课程的需要。7.3.7 教研互动、在线辅导(高校版、普教版非标配)平台支持教研活动召开、课堂观摩以及同课异构等多种视频互动的活动开展，通过简单的活动发起、活动通知，活动参与，可实现实时的“桌面式”教研。教研窗口最大支持 200

42、 间课室的录播音视频实时互动，并可支持来自电脑网络摄像头的视频，从而将各个课堂的实况直播画面、以及参与教研讨论的教师和专家的视音频信号，整合在一个界面，各个交互点可实现实时的教研讨论，或者课堂交流。对于部分未接入视音频信号的用户，还提供了文字交流的功能。当活动结束以后，平台自动将教研讨论的全程，生成一个文件，供未参与教研的专家观摩，或者供后期作为案例查阅。32 跨校区多点远程互动教学：可实现任意不超过 200 个接入学校之间的互动授课与互动交流，支持跨网段、跨区域互动。多个学校互动教室可以同时开展多个互动课程，直、点播分别同时进行，互不影响。7.3.8 在线课堂点评（教学点评）(高校版、普教版

43、非标配)本着多元评价的理念，平台支持用户对课堂视频的点播资源、直播课堂（微格教学教研功能）的评价评分，评分可以以专业具体的分值体现，亦可用简约的积分评定，评价支持打点，支持聊天室的模式。即：教师/专家可通过个人的账号实时对课程进行评估与并自动记录到资源管理平台中，自动生成评估报表，完成教学技能评测。33 7.3.9 教学课堂发布功能（直播、点播）在线课堂实况直播观摩：各联网学校有收看权限的用户通过该功能应用，既能够自主收看本地教学画面，也可以收看其它任一联网学校的授课情况，以达到远程听课学习，互相观摩教学的需要，收看过程中，不影响各本地教室的正常授课。各点直播内容可通过发布功能，实时转播到校园

44、网、城域网和互联网上，提供教学观摩和展示比赛。7.3.10 名师大讲堂 平台支持个人用户创建个人平台，可通过个性化自定义配置，实现名师工作室、名师大讲堂等多种模式的空间，个人可订阅或者收藏优质资源，亦可将自己的优质资源进行共享，提供名师在线互动等服务，并可设置积分管理，让自己的个人平台在区级、市级有更好的排名，形成共建共享的良性循环。34 7.3.11 视频公开课模块 支持学校创建视频公开课模块，将校园的优质公开课、国内、省级公开课等资源，通过网络电台的方式直播到校园。网络电台支持自定义创建，可实现类似优酷、CNTV 等网络电视台的展现模式。7.4 重点应用效果说明 7.4.1 在线课堂点评应

45、用效果(高校版、普教版非标配)课堂教学评价专指对在课堂教学实施过程中出现的客体对象所进行的评价活动，其评价范围包括教与学两个方面，其价值在于课堂教学评价是促进学生成长、教师专业发展和提高课堂教学质量的重要手段。由此，如何科学有效地进行 35 课堂教学评价也成为现代教学的基本组成部分，它不仅是成功教学的基础，而且是进行各种教育决策的基础。因此，我司教学视频资源管理平台具备了该项功能模块，协助学校领导或市教育局专家对该在线课堂的教研点评。下面为它的使用效果的体现：课堂教学评价的目的不仅仅是对教师的课堂教学进行评价，相反，它更是激励教师有目的性、有针对性地不断学习、改进、提高的过程。简要地说，开展课

46、堂教学评价具有如下重要作用。1.课堂教学评价具有导向功能，能够促进课堂教学改革：课堂教学评价体系的建立和实施，可以充分发挥评价的导向作用，促进教师尽快转变教育思想，在课堂教学中更好地发挥教师的教育创新意识，达到改进课堂教学的目的。评价体系的建立，意味着对课堂教学中与教和学相关的各种因素的选择和侧重点不一样，这些不一样的地方将促使教师在今后的课堂教学中，更加注重评价所侧重的各种相关因素，并将其作为课堂教学中展示和发挥的重点，发挥评价的导向功能。2.课堂教学评价具有激励功能，可以加强教师之间的相互交流：课堂教学评价能够有效地评析教师课堂教学的状况和优缺点，只有让教师了解了自己在课堂教学实践中的优点

47、、亮点、特点和弱点，才能找到今后努力发展的基点和方向。课堂教学评价正是教师了解自己教学情况的一条关键途径。同时，课堂教学评价还可以使教师在相互之间的听课、评课活动中增进了解，互相学习，在听课、评课的交流中激发内在的需要和动力。3.课堂教学评价是促进教师专业发展的重要途径：对于教师而言，课堂教学水平和能力是教师立足的基点，如何有效提高教师的教学水平与能力是教师教育最重要的课题之一。我们的课堂教学评价正好可以为广大的教师提供一个科学了 36 解自身教学状况的窗口，使其明了自己教学中存在的不足和今后努力的方向，为教师的专业发展提供一个很好的平台。针对目前新课程改革实施过程中存在的教师的适应性问题而言

48、，课堂教学评价特别是发展性的课堂教学评价，正是保证新课程顺利实施，促进教师专业发展的重要方法。4.课堂教学评价具有决策和鉴定功能，是学校管理工作的重要组成部分：课堂教学评价是教师工作评价的重要组成部分，也是学校评价体系的核心内容。通过开展科学有效的课堂教学评价，能够有效地鉴定教师的教学态度、教学质量、工作能力、业务水平等，使学校的管理工作更系统化，决策更科学化。7.4.2 教研互动、在线辅导互动功能(高校版、普教版非标配)通过建设教学视频资源管理系统平台后能够迅速的建立属于教育局与学校、或学校与学校之间的教学互动教研网络，同时客户可利用原有（或新建）的 AVA微格录播教学系统能够无缝嵌入运行到

49、本直播教研观摩互动功能模块中，实现录播教学与视频互动相结合，让优质教育资源充分发挥作用，让更多的人在这个平台上学习交流互动；通过该功能模块把课堂搬到网上，学生停课不停学，让会议搬到桌面，随时随地召开教学交流会议，并可实现校校通、远程互动答疑、学科教研等功能，更体现现代化教学的趋势；如下图所示：以录播视频互动应用软件系统平台为本次组网架构的核心视频互动平台，各个支点为教育局或各学校区内采用 AVA 录播跟踪系统部署的录播教室、AVA 录播会议系统部署的会议室，以及在同一个教育专网内的各个桌面式终端进行录播视频互动的交流、培训、远程教学、教研等教育活动；37 7.4.3 系统部署的意义 实现市教育

50、局与学校的互动 市教育局与其管辖内的学校互动，实现了各区县教育局、学校之间搭建起即时交流平台，实现日常会议即时召开，不需要固定的线路和固定的会议地点、不依赖于固定的设备和昂贵的硬件投资，与会者只需安坐在会议室、教室、办公室里，随时随地，使用电脑上网就可以参加会议，从而节省大量时间及各种相关费用。电教馆教研部门可以随时在网络上组织教研活动，组织教师统一备课、统一教学进度等，各个学校的教师可以在本校办公室或家里参与网络教研活动，实现跨地区交流不受时间地点的限制。有利于整体提升当地教师教育教学水平。实现学生与学习内容的互动 学生和学习内容之间的互动是所有教育活动的基础，因为教学首先要考虑的就是为学习