一、现状及需求分析

　　1. 电教设备得不到充分利用，重设备轻应用

　　目前，许多学校已经配备了一些比较先进的工具和设备，实现了多媒体教学。但是，并未将电教设备的应用有效地融入到日常教学中，许多电化教学设【施设备变成了利用率很低的简单摆设。

　　因此必须从应用方式和教育教学的业务逻⊙辑入手，充分整合现有的电教设备(投影仪、电子白板等)，融合贯通，真正将信息化设备融入到常态化教学中，从教」学方式和方法上产生根本性变革。

　　2. 设备操作复杂，教师≡难以掌握

　　现有的多媒体①教学设备和录制设备普遍专业化程度较高，教师不仅难以掌握，而且在教学过程中需要分∩散一部分精力来控制设备，严重影响了教学的效果。因此，教师会对这种应用方式产生抵触，难以接受，这从宏观上也影响了教育信〇息化的推进。

　　因此，简单化操作和智能控制是系统设计时要考虑的重点。

　　3. 优质教育资源◣得不到保存和共享

　　优秀★教师的授课仅局限于课堂内的学生，而且授课过程得不到有效的保存，或者即便保存了也仅是作为存档资料未能有效管理充分利用，造成了优质教育资源的浪费。

　　首先，需要将授课过程全景录制，无╲论是教师授课、板书、教具演示还是学生回◣答和讨论，都能够全部录制下来，并且根据授课①情境和现场环境进行跟踪拍摄、镜¤头切换和智能导播，真实还原现场授课过程，突出教学重点和教师意图。

　　其次，为了扩大教学的覆盖面，需要提供课程的ㄨ实时直播，以便更多的学生、老师能够聆听优秀教师的课堂教学→，为大规模公≡开课『、课程研讨等提供数字化解决方案。

　　最后，为保证录制下来的优秀教师授课视频能够得到有效利用，而非堆积在录制设备当中，必须提供有效的管理手段和共享方式，方便教育教学卐管理者、老师和学生能够随时∑　随地地查询、调阅、学习和传承。

　　4. 录制的课程视频仅仅堆放在录制※设备中，没能得到有效▓利用

　　目前不少录播教室建设完成后，课程视频录制完成后就堆放在录播设备中，既没有合理的文件管⌒理，也没有有效的观看学习，违背了课程录制的初衷，建设录播教室的实际↙意义大打折扣，也极大的浪费了优质教育资源。

　　因此必须提供一套科学合理的文件管理系统和课程发布系统，能够将所有录制好的课程视频分类存放并支持多种检索方式，方便用户查找观看。课程视频的展现形式需贴合用户㊣　的使用习惯，使得任何〖用户都能不经过专门培训毫不费力地熟练使用该系统。课程资源的组织要人性化，对使用频率较高的课」程资源加以分析，重点推荐。

　　同时，课程的学习和观看也不再局限于使用个人电脑，甚至通过智能手机、平板电脑也能随时♀随地自由观看。

　　二、应用场景描述

　　1. 【多屏模式】

　　教室内，将教师摄像机、学生◤摄像机△(可增配板书摄像机或全景摄像ξ　机)以及教学课件信号全部接入到多媒体录播一体机。

　　授课教师只需要通过客户端一键启动，系统将会自动运行完成精品课程的全自动跟踪拍摄、智能导播、高清编码与录制以及实时↓直播。整个过程授课教师♀无需分散精力做任何操作，真正实现多媒体设备无缝融入到常态化教学中。

　　课堂之外的学№生、老师和教学管理者可以通过个人电脑实时观看课程直播，或者在课后进行点播学习。

　　2. 【文档≡同览模式】

　　上课前，授课教师只需通过教学客户端上传课件文档，并一键开始上①课，系统将会自动完成∩课件文档的上传及格式转换、授课情境的全场景自动跟踪拍摄与智能导播以及课程的直播与录制，整个过程无需分散教师和学生的注意力来对系统进行控制和操作，真正实现常☉态化教学。

　　上课◤过程中，教师通过教学客户端可以直接进行课件演示，无需再借助第◆三方软件，实现一站式服务。同时，系统将会记录教师的所有课件演示操作，为直播和点播的文档同览提供精准的翻页和同步观看。

　　课堂之外的学生、教师、教育教学主管者和其他用户，只需要通过↑个人电脑、平板电脑、智能手◣机甚至是电视机就可以实时观看课程的直播，跨越地域的阻隔，从空间上极大地扩大了优质课程的覆盖范围，使更多的学生能够聆听优秀教师的讲授，使更多的教师能够观摩和学习，使教〖育教学主管者能够在不影响课堂内教学的情况下自由地监督、评审和研讨。

　　录制下来的视频课件，无需后期编辑即可达到精品课件的水准，可作为课程资料存档，同时发布到教学资源管理平台上，供更多的教师学☆生随时随地点播观看学习。突破了时』间的限制，从时间上延长了优质课程的时效性和覆盖面。

　　利用超然科技独有的文档同览功能，通过个人电脑观看▼直播和点播的学生都可以同步浏览课件文档和教师授课实录，并自由控制画面缩放，从而有效避免了通过组合画面的一个分屏观看课件文档而造成的课件文档画面过小观看者无法看清文字内容等问题。

　　三、解决〖方案设计(基础版)

　　1. 结构示『意图

　　精品课程录播教室结构示意图

　　2. 方案介绍

　　精品课程录播基础班解决方▼案以最少的设备投入和最简单的环境布置，实现精品课程的多屏模式全自动录制与存档，并支持实时的直播观看与按需点播学习。

　　教师开始上课时通过教学客户端一键启动，系统全自动运行，无需人工干预即可完成课程的录制与直播。图像采集系统与〖声音采集系统可根据需要进＠行灵活配置，满足教学现场的实时拍摄与声音采集。多媒体录播一体机提供4路视频与1路音频的实时采集，同时采集教师摄像机、学生摄像机】、教学PPT信号以及教室现场○的声音，并♀将采集到视频源进行合理的画面组合，以突出教学重点准确表达教师授课意图。此外，多媒体录播一◣体机还会将组合画面进行编码、录制存储与直播。为了适应不同的网络环境，一体机提供高码流超清晰度、中码流高清晰度、低码流标准清晰度三组▲码流同时录制与直播。

　　【图像采集】：图像采集部分由一组摄像机构成，主要包括教师摄像机和学生摄像机，可ぷ选配板书摄像机或全景摄像机，完成教学现场的拍摄。

　　【声音采集】：声音采集部分由一台调音台和一组麦克风(根据现场环境配置，可选吊麦、鹅颈麦克风、无线麦克风等)组成，负责教室内的声音采集与处理。

　　【教学控制】：教学控制部分是由一台≡教学客户端实现的，通过教学客户端完成课程的控制，包括开始、暂停/继续、结束等。

　　【课程导播与录制】：多媒体录播一体机主要完成音视频√的采集、画面组合、编码、录制存储与直播点播服务。内置多种画面组合方式，可根据授课需要灵活选择。并将组合画面进行高清编码与录制存储，同时支持实时直播与按需点播。

　　【远程观看】：课堂之外的教师、学生和教育教学主管者，可以利用个→人电脑通过校园网、以太网、无线网络、3G网络等实时观看直播，或是点播观看课程视频存档。