1. 需求概述：

    為滿足常態(tài)化疫情防控期間的教育教學(xué)工作，妥善處理突發(fā)事件與常規(guī)教育教學(xué)之間的關(guān)系，保障因故未返校學(xué)生能夠同步學(xué)習(xí)，各地教育主管機(jī)構(gòu)提出了開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)工作的要求。

   為滿足混合式教學(xué)的需要，各校教學(xué)班級(jí)需要配備滿足要求的硬件環(huán)境，返校師生在本班教室正常開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。利用教室內(nèi)的一體機(jī)、視頻采集攝像頭、拾音麥克風(fēng)等設(shè)備，采集教學(xué)過(guò)程的音視頻及教學(xué)信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)客戶(hù)端，實(shí)現(xiàn)與未返校學(xué)生的同步教學(xué)。

   教室應(yīng)配置擴(kuò)聲、拾音設(shè)備，確保聲音清晰，保障線上學(xué)生端能夠同步聽(tīng)課。教室應(yīng)配置視頻設(shè)備，教室前后應(yīng)至少各有一個(gè)攝像頭，可視角度能覆蓋教師授課所在區(qū)域，清晰度能保障學(xué)生可看清教師板書(shū)內(nèi)容。

2. 自動(dòng)跟蹤遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)方案拓?fù)?/span>

   根據(jù)前述需求，本著確保效果、快速部署、便捷應(yīng)用的原則，設(shè)計(jì)教室內(nèi)音視頻產(chǎn)品方案，如下圖所示：

3. 自動(dòng)跟蹤遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)方案說(shuō)明

   3.1視頻采集與處理

• 教師跟蹤攝像機(jī)安裝在教室后方，采集老師跟蹤特寫(xiě)畫(huà)面和老師全景畫(huà)面，并可根據(jù)教室的板書(shū)書(shū)寫(xiě)動(dòng)作，完成板書(shū)特寫(xiě)畫(huà)面的采集；

• 學(xué)生跟蹤攝像機(jī)安裝在教室前方，采集學(xué)生起立特寫(xiě)畫(huà)面和學(xué)生全景畫(huà)面，1人以上學(xué)生起立，可以實(shí)現(xiàn)合理變倍的框選畫(huà)面；

• 兩臺(tái)攝像機(jī)通過(guò)網(wǎng)線實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通訊。依據(jù)教學(xué)場(chǎng)景下的策略規(guī)則，完成兩臺(tái)攝像機(jī)間的全景、特寫(xiě)4個(gè)畫(huà)面的導(dǎo)切。其中任意一臺(tái)攝像機(jī)的USB接口，可輸出導(dǎo)切后的視頻流，可直接被各類(lèi)互動(dòng)教學(xué)軟件，如騰訊會(huì)議、釘釘會(huì)議、Classin等使用。

3.2音頻采集與處理

• 教室頂部可部署2個(gè)球型全向麥克風(fēng)，一只部署于靠近講臺(tái)的的位置，拾取老師及前排學(xué)生的聲音；一只部署于教室中后部，拾取中后排學(xué)生的聲音；

• 全向麥克風(fēng)拾取的聲音輸入音頻處理器，經(jīng)混響、降噪、增益、回聲抑制等算法處理后，輸出給互動(dòng)教學(xué)電腦；

• 輸入互動(dòng)教學(xué)電腦的音頻，通過(guò)各類(lèi)互動(dòng)教學(xué)軟件，與視頻同步，傳輸給未返校學(xué)生；

• 未返校學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)的聲音，經(jīng)互動(dòng)教學(xué)電腦，傳輸給音頻處理器后，通過(guò)音箱進(jìn)行播放。

1. 技術(shù)特色

   4.1高清視頻采集

1. 采用8百萬(wàn)像素，1/2.8英寸4K CMOS高清傳感器；

2. 單臺(tái)攝像機(jī)同時(shí)實(shí)現(xiàn)全景和跟蹤特寫(xiě)兩個(gè)景別拍攝，即用2臺(tái)攝像機(jī)完成4機(jī)位的景別拍攝；

3. 單臺(tái)攝像機(jī)支持4碼流，即特寫(xiě)雙碼流和全景雙碼流，且支持特寫(xiě)和全景同時(shí)RTMP推流；

4. 最高支持4K分辨率30幀的USB或網(wǎng)絡(luò)H265/H264/MJPG視頻輸出；

5. 攝像機(jī)內(nèi)置導(dǎo)播切換功能，兩臺(tái)攝像機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部關(guān)聯(lián)后，無(wú)需導(dǎo)播主機(jī)即可完成網(wǎng)絡(luò)和USB接口輸出導(dǎo)切后的畫(huà)面；

4.2智能跟蹤定位

• 教師是否戴口罩對(duì)跟蹤無(wú)影響

• 教師在講臺(tái)上面對(duì)和背對(duì)攝像機(jī)時(shí)跟蹤無(wú)影響；

• 教室前排學(xué)生站立和揮手對(duì)教師跟蹤無(wú)影響；

• 后上講臺(tái)的人對(duì)教師跟蹤無(wú)影響；

• 燈光變化、窗簾開(kāi)閉、投影大屏內(nèi)容對(duì)教師跟蹤無(wú)影響；

• 具備教師身高自適應(yīng)功能；

• 教師走到學(xué)生前排后能持續(xù)跟蹤；

• 學(xué)生相對(duì)攝像機(jī)以各種角度(面向、背向、朝左、朝右)站立均能檢測(cè)；

• 學(xué)生低頭站立、左右移一步離開(kāi)座位站立、推后椅子慢慢站立等均能被檢測(cè)；

• 伸懶腰、舉手、揮手、打鬧、趴下抬頭等不會(huì)誤檢；

• 能準(zhǔn)確檢測(cè)多人站立；

• 燈光變化、窗簾關(guān)閉等不會(huì)造成誤檢和漏檢；

4.3清晰拾音

• 單只全向麥含3顆指向性拾音咪頭，組成分布式陣列，360度全向拾音，

• 單只全向麥?zhǔn)耙舭霃竭_(dá)六米，2只即可完成整個(gè)教室內(nèi)的聲音拾?。?/span>

• 高精度音頻采樣，可調(diào)節(jié)EQ和混響抑制算法，多維度提供清晰音質(zhì)；

• 支持互動(dòng)對(duì)講模式，確保師生交流；

• 內(nèi)置的AEC（自動(dòng)回聲消除）,AGC（自動(dòng)增益控制）,ANC（自動(dòng)噪聲印制）,AFC（自動(dòng)聲反饋控制）等算法；

• 支持RJ45網(wǎng)絡(luò)音頻輸出和調(diào)試，以及RS485接口實(shí)現(xiàn)外部控制

高清4K跟蹤攝像機(jī)

1.采用8百萬(wàn)像素，1/2.8英寸4K CMOS高清傳感器；

2.單臺(tái)攝像機(jī)同時(shí)實(shí)現(xiàn)全景和跟蹤特寫(xiě)兩個(gè)景別拍攝，即用2臺(tái)攝像機(jī)完成4機(jī)位的景別拍攝；

3.單臺(tái)攝像機(jī)支持4碼流，即特寫(xiě)雙碼流和全景雙碼流，且支持特寫(xiě)和全景同時(shí)RTMP推流；

4.最高支持4K分辨率30幀的USB或網(wǎng)絡(luò)H265/H264/MJPG視頻輸出；

5.攝像機(jī)內(nèi)置導(dǎo)播切換功能，兩臺(tái)攝像機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻處理器內(nèi)部關(guān)聯(lián)后，無(wú)需導(dǎo)播主機(jī)即可完成網(wǎng)絡(luò)和USB接口輸出導(dǎo)切后的畫(huà)面；

 智能跟蹤定位

1.教師是否戴口罩對(duì)跟蹤無(wú)影響

2.教師在講臺(tái)上面對(duì)和背對(duì)攝像機(jī)時(shí)跟蹤無(wú)影響；

3.教室前排學(xué)生站立和揮手對(duì)教師跟蹤無(wú)影響；

4.后上講臺(tái)的人對(duì)教師跟蹤無(wú)影響；

5.燈光變化、窗簾開(kāi)閉、投影大屏內(nèi)容對(duì)教師跟蹤無(wú)影響；

6.具備教師身高自適應(yīng)功能；

7.教師走到學(xué)生前排后能持續(xù)跟蹤；

8.學(xué)生相對(duì)攝像機(jī)以各種角度(面向、背向、朝左、朝右)站立均能檢測(cè)；

9.學(xué)生低頭站立、左右移一步離開(kāi)座位站立、推后椅子慢慢站立等均能被檢測(cè)；

10.伸懶腰、舉手、揮手、打鬧、趴下抬頭等不會(huì)誤檢；

11.能準(zhǔn)確檢測(cè)多人站立；

12.燈光變化、窗簾關(guān)閉等不會(huì)造成誤檢和漏檢；

音頻采集系統(tǒng)

1.單只全向麥含3顆指向性拾音咪頭，組成分布式陣列，360度全向拾音，

2.單只全向麥?zhǔn)耙舭霃竭_(dá)六米，2只即可完成整個(gè)教室內(nèi)的聲音拾取；

3.高精度音頻采樣，可調(diào)節(jié)EQ和混響抑制算法，多維度提供清晰音質(zhì)；

4.支持互動(dòng)對(duì)講模式，確保師生交流；

5.內(nèi)置的AEC（自動(dòng)回聲消除）,AGC（自動(dòng)增益控制）,ANC（自動(dòng)噪聲印制）,AFC（自動(dòng)聲反饋控制）等算法；

6.支持RJ45網(wǎng)絡(luò)音頻輸出和調(diào)試，以及RS485接口實(shí)現(xiàn)外部控制

技術(shù)規(guī)格表

教師攝像機(jī) 型號(hào)：NS-L2；學(xué)生攝像機(jī) 型號(hào)：NS-X2

音頻五件套 型號(hào)：NS-YP630套裝