智慧教室互动教学平台

一、系统简介

    课堂场景互动教学系统，是学校用来为教师课堂教学过程进行全程自动或半自动录制，并且进行校内班级之间的互动，跨校区互动，进行两点或多点的校级互动、年级教室之间的互动教学与互动教研的专用场所。

    课堂场景互动教学系统专用教室主要由四部分组成：教室环境建设、数字化课堂教学录播系统、互动教学教研系统和课堂教学网络传播平台（环境、硬件和软件）及周边教学设备。

    中创天科互动教学系统针对现今教育信息化、精品课程建设任务的需求，通过采用先进的流媒体及自动化控制技术，自动实时将教师教学讲解的视频、声音、手写板书、教师讲课的计算机屏幕画面、多媒体课件、学生问答视频记录成标准MPEG4/H.264流媒体文件，形成单画面电影模式或多画面资源模式，自动上传到学校任意指定服务器，分类生成网络教学课件，同步实现在校园网或internet上视频直播，成为网上可实时直播、点播的学习资源，全真再现课堂教学的全过程。

    课堂场景互动教学系统由课件录播服务软件平台、课件录播专用服务器、编码导播软件、跟踪摄像机组、语音采集系统组成；课件录播服务软件平台包括教室场景摄像机组采集模块、教师电脑VGA采集模块、自动录播模块、自动导播模块、教师、学生摄像定位模块、系统管理模块、多教室互动模块、网络实时直播模块、B/S架构点播模块等。

    中创天科在智慧教室提出并实现了网络互动教学功能。互动教学功能即只有一个教师授课，同时有多个教室的学生在上课，通过学校录播服务器的管理，每个教室的学生都可以通过实时的音视频与教师进行相互问答，将物理上分离的教室虚拟成一间大教室，每一位上课学生都可以听到发言学生和教师的对话。

    系统通过强大的实时发布系统和完善的后台系统管理模块，实现了教学课件在学校或区教育局内网或internet自动上传、同步发布，通过负载均衡和多级流媒体转发技术，最多无限制支持用户并发数，教师的教学课件真正成为网络教学资源。

二、各子功能介绍

  1、高清互动教学系统

    中创天科高清全自动交互教学系统，旨在从软硬件上整体解决学校教学、教研实况的录播需求，满足新课程形势下教师对自身发展、资源积累和交流的需求。通过系统构建,能为学校建立一个现代化的教学教研录播系统，能对教学活动过程进行自动和手动拍摄、录制和存储,同时能够对教学过程进行现场直播。通过网络视频点播信息互动平台为学校开展网上教研活动、提高青年教师的教学技能、积累和共享优质教学资源提供环境；同时能为教师与教师、教师与学生、教师与学校、学校与学校之间建立起良好的交流平台。

  2、资源管理平台

  3、图像识别智能跟踪系统

    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。

  4、远距离高清音频扩录系统

    远距离高清扩录音频系统主要实现教师授课时的语音信号和学生上课时回答问题或讨论的语音信号通过远距离高清扩录音频桥全息的采集下来，并实时传送至课件录制系统完成课件实时录制；

    声音采集部分采用两只天花隐藏式远距离录音话筒对教师和学生声音进行采集。

    声音处理系统采用1台OTQ远距离高清扩录音频桥进行优化降噪DSP处理和采集，回声抑制、噪音消除等。

  产品系统连接图：

  5、视频采集及显示系统

    本方案采用高清全自动三机位设计。其中2台高清摄像机，1台用于教师跟踪、1台用于学生跟踪。另外采用一台高清网络摄像机，支持1080P分辨率，实现板书的信号采集。

    2台高清用于拍摄教师讲课、学生听课的场景，为保证录制有着好的画质，输出采用1080P、1080I、720P效果，布线为方便和简单，采用HD、SD-SDI/DVI-I输出接口。