西昌录播教室建设

　　章需求背景

　　校园文化是学校教育的重要组成部分，是全面育人不可或缺的重要环节，是展现校长教育理念、学校特色的重要平台，是规范办学的重要体现，也是德育体系中亟待加强的重要方面。

　　教育部关于大力加强中小学校园文化建设的通知中提出将在继续深入推进课程改革，努力把德育有机渗透到各门课程的同时，要进一步突出加强中小学校园文化建设，并努力形成常抓不懈的工作机制。要求学校组织开展形式多样的校园文化活动，要精心设计和组织开展内容丰富、形式多样、吸引力强、调动学生主动参与的校园文化活动。有条件的中小学要发挥校园广播站、电视台和网络的作用，不断拓展校园文化建设的渠道和空间。

　　其中，校园电视台是开展校园文化活动的有效地方式，既是结合学校、家庭及社会资源的的多元互动教学平台，也是是与社会同步学习的最有效率的成长途径。

　　学校建设校园电视台系统能够帮助开展校园教学访谈节目、文化宣传节目、校园新闻等，限度地调动发挥学生的积极性、主动性和创造性，参与校园活动的积极性和热情，从内到外提升校园形象。同时可以借助校园电视台帮助学校宣传和普及各种科、教、文、卫先进理念。校园电视台可实现直播与资源同步录制、后期点播、资源发布等，有效及时的把信息发布传递，推动校园文化的建设传递，对努力培育有理想、有道德、有文化、有纪律，德、智、体、美全面发展的中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人具有十分重要的意义。

　　学校需要通过教育信息技术实现校园文化的建设与传播，能够通过网络将直播节目、教育宣传视频、教学辅导视频、通知公告等推送到每个课室的显示设备中，并且资源的推送是有时间计划性的、根据各年级和班级有针对性的。 各课室能够自动接收并播放统一推送的资源，无需人为干预，不影响正常的日常教学。

　　基于校园电视台建设的基础上，需要支撑视频资源管理与应用的云平台。需要建设一个应用云平台，汇聚校园电视台录制的视频、手动上传的教学视频资源，形成视频资源库，实现资源共建共享的辐射示范作用。应用云平台需满足视频点播、直播等基本功能，视频资源按年级、科目进行颗粒度管理。

　　此外，现代教育不是一个孤立、封闭的过程，而是开放的、现实的、全方位的社会活动。前苏联苏霍姆林斯基曾说过：“教育的效果取决于学校家庭的一致性，如果没有这种一致性，学校的教学、教育就会像纸做的房子一样倒塌下来。”培养一个全面发展的优秀的孩子，需要学校、家庭和社会的共同努力，任何一方都不可能孤立地做好孩子的教育管理工作。如何高效快速的结合各方共同培养孩子，需要利用先进的管理沟通工具。

　　第二章建设规划

　　根据用户的应用需求，规划进行以下部署建设：

　　1.虚拟演播室建设

　　建设虚拟演播室，部署校园电视台系统，该系统应改变传统校园电视台系统复杂、难用的弊病，抠像、导播、音频处理、录制均在一台虚拟演播主机内完成。系统包含蓝箱、灯光、虚拟演播主机、高清摄像机、音频采集设备、提词器等设备。节目导播简单易用，老师和学生能够快速创建校园新闻、访谈节目、虚拟微课的模式的视频资源。

　　2.校园数字发布系统建设

　　学校部署发布服务器，安装微媒体发布系统，实现将资源、直播、通知公告对校园各课室的大屏一体机或连接电脑的显示设备进行强制性定时、定向推送。

　　3.资源管理、应用与分享平台建设

　　管理中心部署平台台服务器，安装教学资源管理与应用平台软件。通过“云聚合”技术汇聚分散于各个录播教室的碎片化教学视频资源，并进行全自动的颗粒度规范管理。

　　构建视频管理服务，视频资源按年级、学科进行自动归类整合，提供视频专辑、视频检索、热度推荐等功能。

　　构建视频应用服务，提供视频点播、课堂直播、微课学习、课程评价等各种应用。提供基于PC、平板、手机等终端的访问服务，基于flash和HTML5技术带来良好的视频播放体验。

　　第三章预期效果

　　1.校园文化建设与推广

　　学校通过校园电视台系统以校园文化为主题，进行校园新闻、虚拟微课等多种应用的录制，为校园文化的建设提供硬件支撑。校园电视台系统根据普教的需求进行针对性设计，包括功能、应用服务、UI交互界面等。校园电视台易于使用的特点帮助老师和学生快速创建校园文化视频。

　　2.组织开展专家访谈

　　组织开展专家、教授、优秀老师专题访谈节目，采用一到两个摄像机进行实景拍摄录制，同时可对访谈过程进行全程直播。

　　3.媒体资源强制性推送

　　在校园文化视频资源建设的基础上，学校通过微媒体发布系统制定视频播放的时间列表，并向的年级、班级强制性推送校园新闻直播节目、专家访谈节目、校园文化宣传片、教学视频、校园通知公告等。

　　4.建设视频资源库，构建资源均衡共享模式

　　平台实现对下辖所有教学视频资源的汇聚，通过对Windows、Android、IOS三大平台，PC、手机、平板三大终端的打通，构建基于互联网的教学资源共建共享模式，进一步为资源均衡起到促进作用。学生和老师可以通过平台进行资源点播学习、观看校内新闻直播和重要会议的直播活动、开展网络评课活动等等。

　　第四章方案特色

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　　4.1. 简单操作，轻松录制

　　人性化的UI设计，简易的导播操作，根据普教应用进行针对性设计，一改传统校园电视台复杂难用的问题，真正打造“中小学生都会用”的校园电视台。

　　4.2. 软硬件全嵌入式设计

　　全新嵌入式架构，虚拟演播主机基于Linux系统，专机专用，完全脱离Windows系统，不用担心微软的操作系统是否停止更新及受到其他病毒的侵袭。嵌入式架构可降低设备故障率，虚拟演播主机的供电只需24V，低能耗、低发热。

　　4.3. 抠像技术

　　的蓝/绿背景抠像技术，能够地对蓝/绿幕布前面的前景图像进行抠像，前景抠像无瑕疵、失真，与虚拟背景进行完美合成。

　　4.4. 远程网络连线

　　系统支持接入远程网络视频信号，与远端现场进行新闻连线，实现更多元化的校园新闻录制场景。

　　4.5. 动静态背景随意切换

　　虚拟演播系统内置静态背景库，同时支持SDI实景拍摄信号、VGA/HDMI电脑信号作为动态背景，背景素材如图片、flash、视频、课件PPT内置于电脑中随意搭配、切换。

　　4.6. 灵活多机位拍摄

　　虚拟演播系统支持虚拟抠像和实景拍摄，支持一到四机位灵活配置，可进行校园新闻、专家访谈、微课等多种场景的应用，真正实现一机多用。

　　第五章方案设计

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　　5.1. 整体设计

　　整体建设虚拟演播室和管理中心。虚拟演播室部署虚拟演播系统，进行节目拍摄录制；管理中心部署服务器设备，安装资源管理平台和微媒体发布系统。虚拟演播系统与资源管理平台、微媒体发布系统无缝对接，实现资源自动上传和智能推送。

　　通过对学校现有教室或房间的简单改造搭建校园虚拟演播室。虚拟演播室划分为两个区域，分别是拍摄区和导播区。

　　拍摄区：根据需求布置录制场景环境，部署主持台、高清摄像机、拾音话筒、蓝/绿幕布、三基色灯、提词器等设备。

　　导播区：部署各系统设备，包括虚拟演播主机、数字音频处理器、非编电脑、题词电脑等。

　　虚拟演播主机将录制场景画面、音频信号结合计算机信号等所有信号同步录制、直播；真实再现录制情景，实时生成采用标准压缩的流媒体文件，能自动以文件形式保存，并能进行后期编辑；能通过网络实现远程直播，能达到播放流畅、控制方便，轻松构建精品级的校园教学、文化资源。

　　图表1 虚拟演播室平面设计图

　　条件允许可选择空间较大的教室，并增加访谈录制区域和微课拍摄区域，实现一室多用。三个区域的仅需要一台虚拟演播主机即可完成虚拟抠像和实景拍摄录制，实现一机多用。

　　图表2 一室多用虚拟演播室效果图

　　5.2. 场景应用

　　5.2.1. 虚拟微课

　　通过蓝绿抠像和虚拟背景的技术，创新进行虚拟微课录制。将课件PPT作为虚拟背景，老师置身与PPT前通过翻页笔自由进行PPT翻页讲解，一个人即可轻轻松松完成虚拟微课录制，形成出别具一格、更加形象、实用的微课视频。

　　5.2.2. 校园新闻

　　学校组织学生开展校园新闻播报、录制，并通过资源发布平台实现校园新闻实时直播，同时录制完成的新闻视频自动上传资源发布平台，供全校师生点击回放。

　　5.2.3. 专家访谈

　　学校可邀请校内外专家、教授及优秀的教师开展专题访谈节目，对节目过程进行实时录制、直播。同时录制完成的访谈视频自动上传资源发布平台，供全校师生点击回放。

　　5.3. 虚拟演播系统

　　5.3.1. 系统组成

　　系统主要有虚拟演播室、导播系统、传输系统和资源管理发布平台组成。主要设备包括虚拟演播主机、数字音频处理器、拾音设备、高清摄像机、非编电脑、灯光设备、中控面板、电源控制器等。虚拟演播主机支持接入多路高清视频信号，包括SDI、VGA/HDMI信号、远程网络信号。

　　图表3 校园电视台系统拓扑图

　　5.3.2. 图像采集

　　虚拟演播主机支持接入多路高清视频信号，包括2路抠像前景画面、1路非抠像实景画面、VGA/HDMI信号、远程网络视频信号。

　　根据校园电视台实际场景应用需求，设计两台高清摄像机进行蓝/绿幕布为背景的场景拍摄，高清图像信号传输到虚拟演播主机，经虚拟演播主机进行实时抠像、与虚拟背景实时渲染输出，实现校园电视台录制。

　　虚拟演播主机同时支持虚拟电视台和数字电视台，支持拍摄录制不抠像的真实演播厅画面。

　　此外，系统支持远程外景连线，远程画面信号可通过网络方式接入虚拟演播主机，实现本地演播室与场外进行双分屏连线录制。

　　5.3.3. 虚拟背景

　　支持静态、动态背景实时叠加，支持1路动/静态背景、3路静态背景信号实时预览，虚拟演播主机内置静态图片背景库，静态背景图片可任意切换。

　　虚拟抠像及背景叠加场景为：主持人置身于蓝色或绿色的背景幕布前表演，然后利用虚拟演播主机功能将前景图象中的色度与其作背景的彩色幕布的色调差别作为依据，并将幕布前的图像"抠"出，这样就将前景从蓝色背景中分离出来，用三维背景素材的画面作为背景填充蓝色部分，形成一幅天衣无缝的合成画面。

　　5.3.4. 音频采集

　　通过无线领夹话筒、会议话筒进行主持人的声音采集。拾音设备可直接接入虚拟演播主机进行去噪、回声抑制、混音等音效处理，亦可选购音频处理器、调音台进行更的音频处理后传输到虚拟演播主机。

　　虚拟演播主机支持两路MIC和两路Line输入，支持两路Line输出。