东信同邦高清全自动录播系统

东信同邦

高清全自动录播系统

技术方案

东信同邦

目 录

第一部分

用户需求 ............................................................................................ 2

1.1.

需求分析 ............................................................................................ 2

1.2.

应用参考 ............................................................................................ 3

第二部分

系统特色 ............................................................................................ 6

2.1.

四大特色 ............................................................................................ 6

2.2.

多种建设模式 .................................................................................... 9

2.3.

平台融合 .......................................................................................... 10

2.4.

直播引擎 .......................................................................................... 10

2.4.1.

会议直播 ................................................................................... 11

2.5.

存储引擎 .......................................................................................... 11

2.6.

点播引擎 .......................................................................................... 12

2.7.

实时交互引擎 .................................................................................. 13

2.8.

开放接口 .......................................................................................... 13

第三部分

技术方案 .......................................................................................... 15

3.1.

基本组成 .......................................................................................... 15

3.1.1.

高清录播系统1 ...................................................................... 15

3.1.2.

嵌入式纯硬件编码终端2 .................................................... 23

3.1.3.

全自动图像识别跟踪系统3 .................................................. 28

3.1.4.

智能导播系统 ...................................................................... 29

3.1.5.

高清晰音频套件 ................................................................. 31

3.1.6.

灯光 ........................................................................................... 33

3.2.

拓展应用 .......................................................................................... 34

3.2.1.

交互式教学及会议 ................................................................... 34

3.2.2.

教学监察及评价系统 ............................................................... 37

3.2.3.

数字语音微格系统 ................................................................... 38

3.2.4.

统一中控网络管理系统 ........................................................... 41

第四部分

技术对比表 ...................................................................................... 42

第五部分

公司简介 .......................................................................................... 46

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第一部分 用户需求

1.1. 需求分析

随着信息技术的迅猛发展，教育信息化也逐渐被世界各国政府所重视。在美国的“信息高速公路”计划中，特别把IT在教育中的应用作为实施面向21世纪教育改革的重要途径，美国的这一举动引起了世界各国的积极反应，许多国家的政府相继制定了推进本国IT在教育中应用的计划。通过10多年的信息化基础设施建设，目前我国已经建成并启用的有中国教育与科研网(CERNET)、中国卫星宽带远程教育网络，正在实施的有中小学“校校通”工程、高校“数字校园”建设工程、中小学远程教育建设工程，以及应用于学校教学的普通电教室、多媒体综合电教室、计算机室、微型电教室、CAI教室、网络教室、语言实验室、电子阅览室、闭路电视系统等。这些基础设施的建设既为我国的教育信息化奠定了基础，也为信息化教育的实施创造了条件。通过这些基础设施，可以学习知识、提高能力，学习可以不受时间、不受地点限制，极大提高了学习的主动性，同时也很大程度上降低了学习成本。如何快速制作适合网络学习的课程内容（课件）成为至关重要的问题。

针对这些应用，东信同邦信息技术有限公司推出了录播系统整体解决方案。该方案包含教室视频、VGA监控，课件的远程录制和集中管理，课堂内容实时直播、精品课程后期编辑，课件点播，资源管理等功能。实现方式可以灵活选择，可以采用一体机（EMA8300）为核心，也可以采用专用服务器组建大规模应用，还可以根据需要增减外围设备，如全自动教师/学生跟踪、导播、教学及教研远程交互等等。

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1.2. 应用参考

本方案主要完成以下目标：

1、完成国家级精品课程和省级精品课程录制，建立学校优秀/骨干教师课程库；

2、教学管理人员进行教学评估、评比，通过网络管理监控更方便、准确、客观；

3、搭建相互观摩、借鉴的网络平台，达到教学资源共享平衡；

4、在学校网络信息平台上完善优秀教学资源的积累；

5、建立在线学习平台，实现学生自主学习、充分享受优质资源最佳的主动学习环境。.

a） 精品课程

国家教育部为实现优质教学资源的共享，促进高校教学质量的提高，近年来在全国高校大力推进精品课程建设。精品课程建设中重要的一个环节就是教学过程的录像，录播系统可实现教学现场视音频信号和课件信息的同步一体化录制，各项指标达到或优于《国家精品课程教学录像上网技术标准》的要求，完全可满足精品课程录制的需要。

b） 校园讲座

校园讲座是高校文化的一个特色，同学们通过校园讲座可以接触政府官员、专家学者、社会精英及企业界的成功人士，获得书本以外的知识，所以热门的校园讲座常常爆满。由于场地的限制，很多同学不能进入讲座现场聆听讲座。现在，通过-录播系统，可以将讲座现场的主讲人的图像、声音及讲解的报告内容在校园网上进行实时直播，同学们在其它的教室、宿舍等可以访问校园网的地方都可以聆听讲座，如同身临其境，并可通过系统的交互功能进行提问，与讲座现场的主讲人进行互动。

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c） 校园电视台

随着技术的进步和产品的成熟，校园电视台正日益成为继校园广播站之后的校园生活的一个重要组成部分。校园电视台的解决方案也经历了闭路电视时代，目前正全面走向数字化，网络化。录播系统支持高清的特点使其可用于构建高清数字校园电视台解决方案，录制及直播时清晰度可达1080i(1920X1080)，使校园电视台率先进入高清数字时代。分布式的产品架构使其非常适合在多校区的环境下构建分布式的校园电视台，灵活的导播切换功能可以使校园电视台也能够象央视春节晚会一样轻松实现异地会场的切换。

d） 校园家长会

为促进老师、家长间的沟通，共同掌握孩子的学习和成长情况，中小学一般每学期都会开家长会，通常家长会在每个班级内进行，如果校长需要与家长沟通或讲话，只能到每个班级去，时间和精力上常常难以顾及，有了录播系统，校长在自己的办公室即可实现对家长的讲话和沟通，节约了大量的时间和精力。

e） 特级教师公开课

特级教师是稀缺的优质教学资源，对学生、青年教师尤其是偏远地区的教师都是如此。教育部门及学校通常会安排特级教师讲授公开课，让学生聆听名师的教导，让青年教师从中学习提高，但限于时间、地点等制约因素，能够到现场参与的还是少数。现在通过录播系统就可将特级教师的授课过程录制下来，也可以在网络上进行实时直播或事后点播，让优质师资在全社会得到共享。

f） 教师评优示范课

教师在评优评先时常常要讲授示范课，以往都是通过摄像机或DV进行

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录制，常常不能全面记录授课的各个细节，尤其是精彩的电子课件。现在通过录播系统可将示范课现场的教师图像声音、学生图像声音以及电子课件进行同步的录制，可全面记录示范课各方面的细节信息，更便于专家在评选的做到准确客观。

g） 微格教学

微格教学是师范学校学生和在职教师掌握课堂教学技能的一种培训方法，被国内外教学实践证明是一种较好的师范训练形式。采用录播系统可以对教师和学生的行为及课件内容进行记录，教学评价人员可以通过多媒体录播系统的点评功能对教学活动进行实时点评，回放录像时可调阅点评内容，能及时准确地获取反馈信息，尽快达到教学目的。

h） 便携式移动录播

针对报告厅、阶梯教室、学校操场等一些不具备网络传送条件的环境使用便携一体机，可以同时处理一路VGA视频、2路摄像机标清视频的并发录制。

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第二部分 系统特色

2.1. 四大特色

东信同邦全自动录播系统主要完成教师、学生的视频自动跟踪采集，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，后期把课件上传至非线性编辑系统实现对精品课程的建设。

功能划分包括：

教学管理

远程教学监察及评价

电子监考

交互式教学研究

设备管理：统一中控集中远程管理

数字校园门户：：SCORM规范课件生成并连接到LMS系统

对外教学业务

校园讲座

特级教师公开课

教师评优示范课

内部教学业务

精品课件（全自动跟踪）

课件仓库分类、发布

Web在线课件编辑

内部教师微格观摩提高

数字语音微格

会议、活动

高清会议交互

高清会议录播

校园家长会

文体活动

演播活动直播、录制

校园网络电视台

班级文艺活动留念

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a） 基于国际开放标准的高互联性网络视频平台

具备开放性API接口，能够和多种排课系统互通信息，能够和课程中心交换资源。

符合国际教育资源标准，支持Blackboard、Moodle，生成SCORM1.2标准课件包， 与LMS无缝连接。从而支持巨型资源应用。

直接支持基于FLASH 10的直播、点播、录制，无需安装插件、支持跨平台应用（如Linux）、3G手机等。

高可扩展性，单台通用服务器即可轻松支持128间教室的并发录制，1500客户的并发直播点播，多台服务器间可实现集群， 让用户轻松的进行分层次建设，自由升级，大大保护用户投资。

b） 内置多种贴合教学业务的专业系统

我们的设计理念是：让系统符合实际的教学业务，直接针对教学应用服务。

侧重教学评分的教学听察课评估系统；

侧重教师内部培训的远程数字微格督导系统；

针对大型监控室及电子监考的多分屏数字电视墙监控系统；

针对教学资源平衡的多班级教学交互系统、大规模课程直播系统；

针对于教学资源建设及国家精品课程建设的多模式课程资源生成及发布系统；

集中校园多媒体设备进行统一化管理的统一中控网络管理系统；

便于教师快速剪辑整理多路视频资源的WEB在线课件编辑系统；

c） 高清全硬件设计

由于采用独立硬件设备对音视频进行编码，带来以下好处：

1. 高清晰

音视频品质远高于传统视频采集卡及软件压缩方式。

支持包括各种高清摄像机视频（1080p/i），VGA支持1280×1024全动态抓

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屏，真正达到30帧/秒。

2. 网络低带宽占用，大大降低校园网络负担。

采用先进H.264视频编码算法中强度最高的High Profile方式，保持原有清晰度的情况下降低35%~50%的网络带宽，，同时也节省了35%~50%磁盘存储空间。

支持双流技术，从384K-2M可灵活配置，适合因特网传输。

3. 高稳定性

硬件产品在高等法院、部队等高端行业有多年的广泛应用，很多场合要求7×24小时全年不间断运行。要求设备发热量严格控制，无风扇设计。

程序固化，对计算机病毒免疫，解决了工控机硬件方案的顽疾。

4. 大大降低管理负担

与软件方案相比，管理员不必进行重复的软件安装配置，无须烦心软件兼容及计算机死机的诸多问题，大大降低工作负担。同时，从宏观上减少学校对于设备管理人员的开支。

5. 绿色节能，大大降低长效使用成本。

整体功耗10W，是以工控机为核心的同类产品的1/20。

d） 高性价比

在整体提高系统软硬件性能、功能的同时，我们大幅降低了用户的建设成本。相对于传统硬件方案降低40%~60%。

硬件产品三年免费质保。

东信同邦软件平台升级周期大致在18个月左右，客户可免费进行同步升级。

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2.2. 多种建设模式

a） 经济型标清教室

每间教室使用一台小巧、低功耗的硬件编码器，教学场景可以比较全面的直播、记录。VGA×1 + D1标清视频×2。这种经济型标清录播教室拥有高性价比，轻松支持大规模应用。

b） 经济型高清教室

们可以使用高清编码器加上高清摄像机轻松组建经济型高清录播教室。

c） 自动跟踪/自动导播教室

添加教师、学生自动跟踪套件、多画面自动导播设备设备，让高标清教室具备智能化功能。

d） 交互式高清录播教室

添加多画面高清解码器以及标准的显示设备（如液晶电视），即可让此教室具备多方教学交互的功能。

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2.3. 平台融合

每个教室可以看做是一个叶节点，多个教室可以融合为一颗大树。完成统一存储、管理，门户级的直播点播发布，大规模课件仓库等功能。详见大平台融合应用方案。

2.4. 直播引擎

教师计算机上演示、多路摄像机视频及音频被编码器实时转化为数字信号，通过网络发往中心服务器。服务器接收到信号后即可完成课件的存储，同时将流媒体信号进行同步转播，并根据不同的网络情况选择合适的码流。这样，远程教室和网络用户就可在线实时接收。

性能参数

名称

直播并发

高清音视频传输

集群数量

转发方式

指标

1024（单台服务器）

支持

16

单播

10

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路由器防火墙穿越

传输延时

支持结构

支持

0.3-0.6秒

B/S C/S

在终端，系统提供多种显示模式，包括全屏显示、画中画显示等，用户可根据自己的习惯进行选择。用户亦可以根据需要定制其他Web显示方式。

2.4.1. 会议直播

在某些需要进行较大规模会议的场合，可以进行会议的直播。我们的系统可以与远程的会场相联系，进行会议的广播。

与会者可在线提出申请，如果会议主持人同意则可直接进行视频会议方式的沟通，并提供应用程序共享、桌面共享、白板共享等多种共享方式。此外教师在进行网络教学广播时，其它参会者通过浏览器可以将问题实时提交，在讲演者端的计算机上，问题被排成队列，讲演者可选择典型问题进行回答。

2.5. 存储引擎

在直播的同时课件在服务器上自动生成，经过剪辑整理之后即可发布。点播系统按照学科、教师等多种条件进行自动分类，并提供分类索引、模糊查询。

课件仓库的分类方式由用户灵活定义，课件数量只受存储空间的限制，系统可自动生成详细的统计报表，支持B/S模式。

性能参数

名称

存储并发

设备支持

指标

512（单台服务器）

磁盘阵列

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NAS

SAN

(远程网络存储)

格式 ISO-14496标准

MP4封装

视频课件分类

索引、查询、统计

高清音视频存储

集群数量

支持结构

支持用户自定义分类

支持

支持

16

B/S C/S

2.6. 点播引擎

直接支持Flash在网页中播放音视频，无需安装播放器，下载的视频文件可以被暴风影音等通用视频播放器直接播放。

并发数量大，支持负载均衡。

性能参数

名称

点播并发

Flash在线点播

高清音视频传输

集群数量

转发方式

路由器防火墙穿越

支持结构

指标

512（单台服务器）

支持

支持

16

单播

支持

B/S C/S

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2.7. 实时交互引擎

在网络教学的过程中，除了要对教室授课现场直播，师生之间往往还需要互相提问和讨论。实时交互系统让位于不同地理位置之间的学生和老师实时交流，如同置身于同一课堂之中。系统同样适用于带演示文稿的视频会议场合。

学生可通过网络实时收看远程授课点的教师、学生和计算机课件的视频信号，并可针对授课内容进行双向可视交流。

系统支持数量大，支持数十间教室的实时互动， 最高支持1080i高清视频实时通讯。采用独立硬件实现，无需在教室机上安装任何软件，部署简单便捷、长时间运行稳定，音视频延时0.2-0.4秒。

a） 视频会议方式在教室之间双向教学

主播教室和交互教室之间通过视频会议方式完成音视频的双向沟通，可以随时将交互教室转换为主播教室。

整个过程可以完整记录，供后期教学研究、学习之用。

b） 在因特网上基于Web实现实时辅导答疑

学生可以通过语音提问，教师给予实时回答，可以应用在学校远程教育教学中的答疑、考前辅导、远程家教等。其特点是占用较少的网络带宽，达到实时沟通交流的目的。

2.8. 开放接口

系统的绝大部分功能封装成标准的WebService形式，支持跨平台应用。无论您的系统是在windows、Linux、Unix下运行，还是您的系统是采用.net、Java、C++的编程方式都可以轻松运行。这样，当您需要和其他校园应用系统进行整合时，就非常的灵活方便，如教务系统、排课系统、LMS系统等。为您进行门户整合提

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供快捷的途径。

支持的平台和语言如下：

操作系统

Windows

Linux

Unix

编程语言

.net

Java

VC VB Dephi

C++

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第三部分 技术方案

3.1. 基本组成

整个系统主要由以下几个部分组成：

3.1.1. 高清录播系统1

普通用户登陆此系统可以接收实时教学直播、按照分类检索课件仓库、在线点播精品课件。

教师可以通过此系统在线剪辑刚刚录制的精品课件，整理课件的目录，然后发布到课件仓库中。还可以对将来要录制的教学进行预约，系统可以根据预约的时间自动在线保存。

控制中心管理员可以远程监视所有设备运行状态，在远程进行集中式控制，可以时实和所有教室进行语音对讲，在教学监控的状态下可以随时录制全部教室的视频。

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。录制模式可以选择单画面电影模式和多画面全资源模式，或者同时录制这两种模式，

系统整合不同流量的音视频直播信号，以适合校园网、因特网、手机3G无限网等多种途径发布。，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等多种浏览器即可收看直播课堂内容，直播延时小于0.5秒，支持Flash 10直接在线播放。

课件实时录制系统生成的文件，会自动添加到点播库中，可以对文件进行进一步的分类，可以通过WEB在线剪辑功能实现课件的简单编辑。

系统生成的文件是ISO-14496标准MP4文件，直接支持非线编系统。

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a） 直播

系统整体采用B/S形式，特点：

1. 支持flash 10直接播放

2. 支持6路高清视频在统一窗口下同步播放，视频可任意更换位置或者全屏幕播放。

3. 每路视频的音量可任意调节、静音。

4. 高清视频延时小于0.5秒

5. 支持远程控制摄像机推拉摆动，支持九宫格预置位的设置及调用。

6. 支持手动录制

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b） 点播

功能参数与直播类似，在点播中左侧有课件的目录索引滑动窗口，右侧有教师照片及课程简介。

具备课件评论、讨论功能，可以下载试题及演示文稿等。

c） 课件目录索引自动生成

在自动导播的同时可根据演示文稿的标题自动生成课件的目录索引，同时截取相关图片关联到对应的目录索引。

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。

d） 三种录制模式

1. 电影模式

将课堂现场的多路视频信号和VGA信号按照发生的时间顺序，通过手动或自动切换，输出一个单流单画面进行录制或网络直播。

此种方式可以有效降低网络带宽的占用。

2. 资源模式（多分屏模式）

将课堂现场多路视频信号与VGA信号，同时压缩成多流多画面的流媒体，多路视频分别录制成独立文件，支持网络直播；更可以高码率提供高质量视频素材文件，方便用户后期编辑。

3. 混合模式

以上两种方式同时支持，满足用户多样化需求。

e） Web直接同步剪辑课件

系统采用远程网络非线性编辑技术，通过网页即可在线剪辑课件、整理目录，

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实现了课件录制、编辑、发布和管理的一体化流程。

服务器编辑系统主界面如图所示，采用了多轨道时间线信息组织方式，能够对存储在视频录制或课件素材服务器上的多种讲课素材（包括视频、音频、多媒体、讲稿、目录等），进行同步剪辑、一次性合成。

音视频轨道的编辑操作简便灵活，支持合并、截断、复制、粘贴、删除和修改等编辑操作。视频轨道可以无级放大和缩小，对流媒体视频的编辑可以精确到0.1秒。

f） 课件生成

◆ 教学多画面全息记录

系统的指导思想是对教学进行全息记录，多路音视频流同时进行存储，最高可达32路。在点播时多个视频窗口同时播放，所有音视频同步，使教学回放得到全息展现。学生可根据自己的需求将任意视频最大化显示，使其具有很高的自由度，满足多种个性化需求。

在多画面录制模式下，可选择多分屏或者画中画模式，画面可独立调节大小或放大全屏。

系统支持暂停功能以满足用户课间休息的需要，继续课程时，系统自动从原停止位置继续录编，生成课件。

◆ 文件格式

视频的录制、编辑和回放可基于多种通用媒体格式（包括H.264高清编码），

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并且支持双码流。在网络编辑制作过程中，可以利用低码流视频，合成完成后同步更新高码流视频，这样能够充分节省网络资源，有效解决高清视频质量要求高和网络传输带宽资源不足的矛盾。

在常规应用环境下，所生成的视频课件直接放置在视频服务器上集中管理，用户只能通过IE浏览器在线浏览课件内容。为了便于脱机浏览，运行授权用户通过管理界面的课件列表下载课件。所下载的视频课件采用主流的封装格式，支持MP4封装，可通过主流的视频播放器播放，如暴风影音等。

g） 教室地图

多栋楼宇在地图上排开，楼宇内的教室用不同的颜色标明其教学状态，当鼠标指向某间教室时会弹出小的窗口，窗口标明教室所上的课程、教师、课程简介等信息。

h） 课件查询

可以根据学科、日期、教室、教师等多种条件组合搜索。

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i） 预约录制

教师可以提前设置将来将要录制的课程，系统根据预约的时间就可以自动生成此课程的课件。

j） 权限管理

本模块对用户角色和级别进行统一的管理，使每个系统角色都具备相应的职责。

系统提供了灵活的权限控制，可以规划多个用户组，每个用户组可以设置相应的权限，如果用户属于某一个用户组，其就继承了该组的相应权限，还可以对每个用户进行独立设置，满足各种特殊需求。

每个页面都会进行权限判断，如果用户没有相应的权限则无法进入相应的功能。

用户组权限设置界面

权限控制界面

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在设备控制方面，在多用户同时操作时对大家的操作进行同步、异步等处理，如高权限用户在控制时低权限用户自动放弃控制权等，使所有的用户都得到系统及时而正确的响应。

k） 课程初始化

监控中心管理人员选择发布当天的教学活动信息、学员重大教学活动通知等信息，该信息通过系统在教学实验综合楼一层大厅LED显示墙上显示。

系统提供了设置、查询和发布课时、课程表的功能，管理人员设置各种课程，形成相应的课表，发布在Web服务器上，供用户查询，这样在查看教室状态的时候就能够一目了然的知道各个教室目前的情况，是那个班在上课，上的是什么课程以及是那个老师的课程，同时可以选择在一层大厅显示。

课时设置界面

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l） 课件分类管理

系统管理员根据本校课程进行组织规划，通过系统将学科进行多级分类。

m） 下载辅助工具

在“相关下载”的栏目中有一些辅助工具：

播放器安装包

1. 降低CPU占用率。提供硬件加速功能的播放器，支持CPU的多媒体指令集及GPU加速。

2. 为用户提供低延迟的交互体验

3. 提供远程控制摄像机功能

视频下载软件()

1. 提供远程网络下载课件的功能

2. 生成本地多屏幕播放效果

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3.1.2. 嵌入式纯硬件编码终端2

系统采用H.264High

Profile压缩标准，在保正图像质量的基础上有效降低带宽，支持VBR（可变码率技术。

教室使用全硬件方案，无需软件安装配置，力求运行稳定，管理方便。

教室设备的连接情况：由下图可见，计算机的VGA信号、多路摄像机信号、音频信号直接连接到教室讲台内的编码器上，同时编码器引出的控制信号直接连接至摄像机的云台，控制其转动，另一路控制线由编码器连接至教室内的普通中控，将其升级为网络中控，这样来自于网络上的信号就可以远程操作教室内的所有设备。

a） EHE-6100 VGA/标清并行编码器

指标：VGA +视频x2 + 音频x2

采用嵌入式硬件设计，提供高品质音视频数字化解决方案，功耗10W，适用于7×24小时不间断工作场合。整机19英。寸标准机架宽度，高度1U。

开放的设计理念，提供完整开发工具、接口（SDK），对多种个性化高清音视频定制开发提供全套解决方案级别支持。主要应用领域：教育、医疗、会议。

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b） EHE-6500/6600 高清编码器系列

指标：1080p-30支持 HD-SDI/HDMI

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c） EMA-8300A/B高清数字录像机系列

指标：内置小型WEB发布服务器，提供1T/2T存储空间；同时拥有独立的编码器完成音视频压缩。

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3.1.3. 全自动图像识别跟踪系统3

该系统分为教师跟踪系统和学生定位系统两个子系统。

教师跟踪系统采用一体化设计，安装、调试方便。系统采用智能图像处理和伺服控制技术，具有十分平滑的跟踪效果。具备板书特写功能。教师无需佩戴跟踪设备，

学生定位系统采用的图像行为识别算法来检测学生的起立和坐下，具有自动变倍功能，能根据目标的远近自动调整摄像机的放大倍数；能同时识别多个目标，当只有一个学生起立发言时，摄像机对其特写，当有多个学生起立发言时，则回到全景；不受教室大小和形式的限制，一体安装，即装即用，无需任何复杂的调试及设置。。

传统基于图像识别的跟踪系统，往往存在两大难题，第一、投影屏幕画面的变化往往不能被正确区分，容易导致误动作；第二、跟踪画面存在跳跃感，影响观看舒适度。

功能特性

 一体化集成设计，结构紧凑。

 高速DSP数字图像处理和伺服控制算法，不同于采用计算机和软件实现图像跟踪的方法，具备高可靠性。采用先进的DSP图像分析算法来检测跟踪运动目标，稳定性好；

 自动锁定跟踪目标，跟踪过程不受环境光源影响；

 跟踪和屏蔽区域可自行设定，可设1个跟踪区域，4个屏蔽区域；

 功能配置简单直观，调试快速。

 具备板书特写功能。有自动变倍功能，能根据目标远近自动调整摄像机的放大倍数；

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跟踪动作非常平稳，具备曲线加速减速功能。，

摄像机具有背光补偿功能，在强光背景环境中可以看清整个画面；

采用先进的图像行为识别算法来检测学生的起立和坐下；

具有自动变倍功能，能根据目标的远近自动调整摄像机的放大倍数；

 能同时识别多个目标，当只有一个学生起立发言时，摄像机对其特写，当多个学生起立发言时，回到全景；

 不受教室大小和形式的限制，大教室和阶梯教室亦可正常跟踪；

 各个跟踪相关参数灵活可调；

a） 高端摄像机支持

为了支持SONY、松下等高端高清摄像机，我们还提供额外的图像识别跟踪方案。设备名称：ETK-1800。

3.1.4. 智能导播系统

东信同邦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，有效实现带特效功能的智能导播。

其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。

接口方面：复合视频D1×3，VGA×1、高清接口（色差分量、HDMI）×3

具备自动截取PPT标题及幻灯片画面功能，自动生成课件文字及图片目录索引。

功能及特点

1. 丰富的接口。支持高清×4，包括HDMI、DVI、VGA、色差分量，同时

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可以混合标清D1×3。

通道数：支持7个输入通道，特殊情况下可以通过定制达到更多；

接口支持：AV,分量，VGA,DVI,HDMI；

输入分辨率:D1(720*576) ×3,高清（720p，1080p）×3，VGA×1；

输出分辨率：1080p/720p×1；

2. 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。

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；

3. 高度稳定，FPGA纯硬件技术完成多路视频的切换，组合。

4. 启动迅速，功耗低

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3.1.5. 高清晰音频套件

教学过程中需要做到全场景全自动拾音，教师学生无需佩戴或者手持话筒，不仅符合用户通常的习惯，而且减少了其他意外导致的使用故障和相关的管理成本。

智能音频系统主要采集教师授课及学生答疑的音频，有二种方案选择。

a） 高端解决方案：数字麦克风阵列

采用高指向性远距离麦克风划分出多个区域，利用小夹角的心形特性将噪声区域切割出去。麦克风阵列塑造一个良好的人声表达环境。有效降低环境噪声，提高信噪比。

利用自然混响，音色自然圆润，清晰自然。

教师话筒中的三支位于教室前方一排。距黑板2米，高度为2.2米至2.5米之间，向下倾斜25度，保证了教师板书时的清晰拾音，最后一支对讲台区域，加强教师使用课件状态下的语音效果。

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学生的话筒在教室的两侧，距黑板2.5米~5.5米

每边各2支。话筒斜朝向教室的后方，向下倾斜40度。对学生的声音效果比教师的低一些，每支话筒的拾[音范围比教师的范围大，距离话筒较远的学生，站立时头部距离话筒虽然超过2米，也能较好地得到学生的声音。如实的表现教师与学生的互动效果。

对于较小的教室可以减少麦克风的数量。

另外配合场景自动调音器完成语音自动均衡、话筒自动激励开启等功能，同时自动衰减高频噪声。

自动增益

 控制范围：≥40dB

 起控点： <-30dB

 自动增益时间常数：<3秒

 起控点：-34dB ~ -24dB

 延时关闭时间：5秒

 无痕接通、渐变关闭

 频率范围：40—18000 Hz

声控开关

强指向性话筒

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 灵敏度：-37dB(15mV/Pa)

 指向性：超心型

 拾音角度：120°

 最大声压级：130dB

 阻抗：200Ω

b） 中端方案：高灵敏数字拾音器

采用以色列专业环境声音(有线)监听头。 监听头语音清晰干净、自然原声。 两只互补型高档全向电容咪头，噪声更小，语音更清亮。 多级动态降噪处理，内置ClearSpeech技术高速DSP数字信号处理器。 独特设计的“电子噪声动态闭环抑制电路”，彻底消除“嘶嘶”电子噪音。

c） 交互音频解决方案

在教学交互应用中，，采用了来自瑞典的全向会议麦克风（KONFTEL 60W）,该设备自带拾音器和喇叭，设备内部还带有回声抑制功能，能够有效去除混响，回声，如下图：可用于交互应用。

Konftel AB 是瑞典专业音频会议厂商, 提供高清晰度的 OmniSound(R) 专利音频技术。

3.1.6. 灯光

录播教室对灯光的要求实质上是体现电视设备，特别是摄像机对灯光的要求。第一，色温要稳定，即灯的稳定性要好。无论是单个灯或同种灯，在使用中，

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色温不应有明显变化。包括时间、电压稳定性两方面因素。第二，色温要单一，原则上只能用一种光源。在选灯时只要注意灯泡的品种和每个灯性能上的差异不能太大。

用人工光源时，考虑到老师需要长时间的授课，补光系统的光线就不能太强，要以柔光为主，而且要选用发热量较低的灯光系统。所以我们建议选择冷光源，诸如色温为3200KR“三基色灯”效果最佳。教学室的照度，对于摄影区，诸如人的脸部应为500LUX，为防止脸部光线不均匀（眼部鼻子和全面下阴影）三基色灯应旋转适当的位置，这在安装时调试确定。对于监视器及投影电视机，他们周围的照度不能高于80LUX，在50—80LUX之间，否则将影响观看效果。为了确保文件、图标的字迹清晰，对文件图表区域的照度应不大于700LUX。

基于以上的原则我们建议主要针对讲师教学活动进行区域补光，老师在教学过程中主要会在授课讲台区讲课或操作计算机进行授课，同时还会在板书进行书写及对板书内容的讲解。补光范围业主要针对授课讲台及板书附近进行补光。

我们每教室配置4套4*36W三基色灯，一套主要对授课讲台老师场景进行补光，另外三套主要对板书区域进行补光，将板书根据摄像机拍摄区域划分为左中右三个补光区域，每个区域一套三基色灯，在安装调试时通过调整安装位置及角度使板书灯光三个区域的光线一致。

3.2. 拓展应用

3.2.1. 交互式教学及会议

本系统的功能是将视频会议的双向方式应用到教学之中，可以让远程教室的学生和主讲教师进行提问或者答疑，此外也可以应用到教学研究活动中，分会场可以随时切换成主讲教室。

主播教室和交互教室的所有音视频可以被完整的记录，包括主讲教师的高清视频、教师机的VGA、学生的标清视频等。后期还可以进行微格打点，支持语音、文字、表情符号等多种方式，形成教研材料。

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a） 原理

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上图描述了系统的整体框架，下面分别阐述：

1主播教室：主播教室的多路音视频信号由教学编码器形成数字流媒体，通过网络推送到管理中心的服务器上（位于4的位置）。其余教室如交互教室（2）、参会教室（3）也是一样。

授课教师机的视频接到教室的投影机上，供组播教室的学生观看。

多画面教学解码终端单独接驳一个较大屏幕的平板电视，多画面输出其他参会教室的视频，使组播教室的教师能够随时看到其他会场的举手提问情况。解码终端每次自动按照管理员的配置在教学之前自动运行，教师无需操作。可以进行1、4、6、9分屏显示，其中任一视频可以全屏展示。

当教师需要与远程教室进行交互时，只需点击平板电视上的视频画面即可，远程

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教室的音频立即开启，同时交互教室的提问者音视频立即推送到其他所有参会教室。

主要设备：多路编码器、多画面解码终端、平板电视

2主播交互教室：此教室可以随时参与教学交互，并且可以随时切换成主播教室。切换之后，平板电视显示其他所有教室的视频。在不是主播教室的情况下，平板电视自动显示远程主播教室的多路音视频，通常是三分屏（教师机、教师板书、学生）

主要设备：多路编码器、多画面解码终端、平板电视

3普通交互教室：此教室可以随时参与教学交互，不能切换成主播教室。

主要设备：多路编码器

管理中心：中心可以实时调度所有教室的视频显示，控制教学过程中的秩序。同时远程控制教室其他硬件设备。

中心的服务器负责直播所有教室的教学情况，同时完成存储任务，教学结束后自动生成课件在Web上发布。负责预约、前期配置会议的细节。

主要设备：服务器

其他普通教室：可以收看交互式教学的整个过程，由于没有部署任何设备，不能参与交互。

因特网用户：在因特网上观看直播、点播。

b） EHD-5500 多画面高清交互解码器

提供高清1080p/1080i/720p/VGA/标清D1网络解码功能，用户可以更换不同的频道，组合画面。解码器与EHE系列的

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编码器和流媒体服务器配合，接收直播服务器转发的高清网络视频流，经硬件实时解码后在显示设备上输出。同时，它还支持

解码器内嵌GUI和WEB服务器，支持键盘、鼠标、触摸屏、红外遥控器等多种操作控制模式。

产品基于嵌入式硬件设计，稳定的运行于 7×24 小时不间断工作场合，可广泛用于高清网络会议、高清手术示教、高清监控、人机界面监控等各种需要对高清信号进行传送的场合。

3.2.2. 教学监察及评价系统

此部分主要服务于教务应用，可以完成听课评价、随机查课、大范围教学监控、电子监考等，同时具有远程教室设备调度功能。

教务管理者如听查课小组成员、院校领导可以通过校园网的门户网站随时随地进行远程观看，可以录制相关教学片段，附上评语及得分。每个阶段系统自动汇总报表，并发送到教务部门或者在网站上发布。

系统可以导入评分细则，所有听查课成员可以根据表格进行详细评分。

此类系统主要应用在办公室的计算机上，通过Web实现功能。

在同一页面可以根据用户需求，配置6个不同的视频源进行查看

用户可以自定义评价模板及各项分数，评价结束后可以用于查询及统计。

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3.2.3. 数字语音微格系统

东信同邦数字微格教学系统采用前沿视音频编码传输技术，具有以下特色与特点：

 语音标记、打点

支持语音实时标记，教师使用电脑上的麦克风即可。

 在线Web远程打点

教师在网站上即可参与微格教学过程，无需安装软件。

 多专家协同点评

支持多位导师远程同时语音标记，每个导师的语音独立保存，形成多个音频轨道。

 场景全息回放

多角度记录微格实况，实现计算机屏幕、板书、面部特写、学生同步直播录制回放。

 网站自动发布

微格全息影像可在网站上直接发布，多位导师的语音标记以多音轨的形式展现。

 符合国际标准的课件格式SCORM1.2

可直接导入到LMS学习管理系统中，支持Black Board、Moodle。

 交互应用支持

可提供视频会议的方式供教室之间音视频交互、交流、观摩。

 在线编辑

支持Web微格课件在线同步剪切。

 服务性能

直播点播并发512路，存储并发256路，支持32间微格教室接入。

 嵌入式录播

采用低功耗的嵌入式设备直接对VGA、视频信号进行压缩，教师机无需配置软件，即使教师机播放视频也能流畅捕捉，稳定可靠。

功能如下：

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a） 实时语音打点

指导专家可通过Web浏览器远程参与到微格教学中，在实时观看老师、学生以及电脑课件视频的同时，随时添加语音（通过麦克风）或文字信息，系统在后台自动保存这些信息及其发生时刻，以便课后观看。

三分屏实现了对教室的全面环境的全方位还原，用户可根据自己的需要进行屏幕的自由切换和镜头伸缩。

东信同邦首创实时语音批注，支持多音轨录制，为专家和授课老师之间提供了一个双向交流的平台。授课时，专家只需通过话筒就可在后台对授课进行分析、点评、总结。操作简单，效率高，避免了传统文字批注的滞后性。

课后，观看者只需点击各音轨上的话筒图标，就可以在观赏授课的同时，听到各专家的实时指导，真实再现授课当时的情景，及时扫除授课盲点，培养高素质师范人才。

如上图所示，多位专家的点评形成多个音轨，每个音轨都直接显示了专家的指导意见。点击铅笔图案，即可显示文字批注，点击麦克风图案，即可听到专家的实时语音批注，同时，表情批注更直接的反应了专家的态度。

在本页面，还可添加批注信息，一方面为专家提供方便的课后修改和完善手段，另一方面，授课者在课后还可通过批注进行自我总结，不断完善和提高教学水平和教育人才培养质量。

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◆ 多用户支持

参与教学评价的多个用户可同时登录到微格教学系统，每个用户的评价内容都被分别记录。在对录制完成的教学内容点播时，不同专家的评论及批注在教学视频下方表现为不同的横向时间轴，每个点评或批注对应时间轴上一个标记，用户点击标记即可收听或观看，同时教学视频定位到相应时间点播放。

b） WEB直播打点

在文字批注的对话框输入文字的同时，点击“开始录音”，即可通过麦克风直接对授课内容进行批注，减轻专家的负担，让参与者畅所欲言。

在最新版本中，还添加了表情批注，使画面更活泼，操作更简单有趣。点击提交，就可以轻松完成所有的点评功能。整个操作过程十分简单，符合老师的上课习惯。

c） 点播打点

专家还可在点播时进行类似于直播的打点，包括语音、图标、文字等。

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3.2.4. 统一中控网络管理系统

在学校对多媒体教室的建设过程中，不同的教学楼往往采用不同型号的中控来管理教室设备，随着教室数量的增多，管理人员需要对教室进行集中式的远程管理，但是大部分中控并不是网络中控，并且品牌各有不同，有没有一种通用的解决方案能够将各厂家的中控统一起来，利用网络进行集中式管理。

系统通过网络将控制中心与各多媒体教室联系在一起，控制指令通过教师本地的编码器转换为RS485控制信号，控制云台的转动以及摄像机的焦距变化。编码器通过RS232串口与各种传统中控连接，将其改造成网络中控，这样控制中心就可以通过这个改造的网络中控，远程控制多媒体教室内的所有设备。

系统提供二维图形观测的方式，查看各楼层设备的使用情况，地图上的每间教室直观的标明所有设备的运行状态，地图自动缩放。

a） 集中管理方式

在控制中心使用触摸屏，直观的调度所有远程中控，从而控制每一间教室内的硬件设备，并随时获得其相关参数。

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第四部分 技术对比表

插卡式工控机

硬件

内置多块视频采集卡，使用计算机内置软整体性能

件完成音视频编码压缩。

不适合

长期的高热环境使用加速采集卡和主板长时间使用

接插件之间的氧化速度。加之采集卡有多块，概率更高。

质保期限 1~2年

使用强悍的CPU及显卡，内置2~4块风发热量

扇，风冷散热

工作温度 零下5 ~ 40 摄氏度 零下30 ~ 65 摄氏度

8~12瓦

节能 200瓦以上 在不间断应用模式下大幅降低电能方面的使用成本。

一般

可靠

防病毒 一般内置Windows类型系统，通过杀毒硬件固化，外部无法写入。

软件、防火墙等软件产品预防

尽量避免

意外掉电

可能会导致意外崩溃。

不受影响

无风扇，利用金属外壳被动散热即可。

3~5年

内部一体化设计，无插卡。

适合

采用独立的专业硬件对多路音视频编码。

纯硬件嵌入式编码

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体积

特种技术

2.5~4U

其它工控机厂商

1~1.5U

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广电级 HD-SDI

HDMI

高清硬件接口

色差分量

大分辨率VGA

MPEG-4（ASF/WMV）

编码方式 H.264 BASELINE

On2vp6（flv）

H.264 HighProfile最高级别编码

同等分辨率、帧率情况下，保持同等清晰度：

带宽 比MPEG-4（ASF/WMV）降低39%

比H.264 BASELINE 降低30%

比On2vp6（flv）降低45%

文件体积 同上

硬件前端直接支持大容量SD存储卡，网硬件级双备份技术防络推送的同时本地存储。支持24~96小止各种网络问题导致的视频丢失

网线倍拔掉，硬件备份也不受影响。

SCORM标准课件格

部分厂家具备此项技术

时为周期的循环覆盖。即使编码器的连接式

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东信同邦

支持LMS学习平台，如MOODLE等

其它厂商

平台性能

采用微软的WMS或者自行研发

商业级

平台级别

满足商业领域的应用

直播、点播并发（单服务器）

并发存储（单服务器）

单服务器多网卡负载均衡

满足大规模应用及六个9的稳定性。

采用Adobe的FMS 3作为流媒体核心

电信级

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300路视频流

100客户左右

1500路视频流

500客户左右

90路小高清视频流

33教室左右

300路小高清视频流

100教室左右

服务器集群

多码流并行发布技术

其它厂商

支持边缘集群，根据节点流量自动分配叶节点流量。

自动文件同步

32×集群容量

同时整合高、中、低多种码率的视频流分别提供给局域网、因特网、无线移动设备使用。

东信同邦

尽量支持主流网络播放器

直播/点播

多种类型，自定义的播放器

播放器

直播延迟

Windows Media Player

Flash 9

Windows Media Player：5秒

其他：0.3~1秒

Flash 10

支持硬件加速的低延迟播放器

0.3~0.6秒

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东信同邦

IE系列

多浏览器支持

移动设备支持

通常只支持IE系列 火狐系列

CHROME系列

Android系列

iPhone、Ipad系列

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东信同邦

第五部分 公司简介

 公司概况

东信同邦信息技术有限公司是专注于高品质数字音视频技术研发的科技公司。

在深圳、上海、北京、西安、南京均设有分公司。

致力为行业客户提供高清视频解决方案。产品在教育、医疗、轨道交通、军队、银行等领域均有广泛应用。

 研发团队

创始人王伟博士曾就职于SONY设立在美国的音视频研究机构，R&D团队来自华为、港湾、中兴等国内知名通讯企业，具有深厚的产品研发实力。

 资质证明

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