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)，各地教育主管機構(gòu)提出了開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展教學(xué)活動。利用教室內(nèi)的一體機、視頻采集攝像頭、拾音麥克風(fēng)等設(shè)備，采集教學(xué)過程的音視頻及教學(xué)信息，通過網(wǎng)絡(luò)互動客戶端，實現(xiàn)與未返校學(xué)生的同步教學(xué)。

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

2. 線上教育授課系統(tǒng)拓撲

   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)計教室內(nèi)音視頻產(chǎn)品方案，如下圖所示：

3. 

4. 

5. 線上教育授課系統(tǒng)說明

   3.1視頻采集與處理

• 教師跟蹤攝像機安裝在教室后方，采集老師跟蹤特寫畫面和老師全景畫面，并可根據(jù)教室的板書書寫動作，完成板書特寫畫面的采集；

• 學(xué)生跟蹤攝像機安裝在教室前方，采集學(xué)生起立特寫畫面和學(xué)生全景畫面，1人以上學(xué)生起立，可以實現(xiàn)合理變倍的框選畫面；

• 兩臺攝像機通過網(wǎng)線實現(xiàn)內(nèi)部通訊。依據(jù)教學(xué)場景下的策略規(guī)則，完成兩臺攝像機間的全景、特寫4個畫面的導(dǎo)切。其中任意一臺攝像機的USB接口，可輸出導(dǎo)切后的視頻流，可直接被各類互動教學(xué)軟件，如騰訊會議、釘釘會議、Classin等使用。

3.2音頻采集與處理

• 教室頂部可部署2個球型全向麥克風(fēng)，一只部署于靠近講臺的的位置，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，輸出給互動教學(xué)電腦；

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

• 未返校學(xué)生回答問題時的聲音，經(jīng)互動教學(xué)電腦，傳輸給音頻處理器后，通過音箱進行播放。

1. 技術(shù)特色

   4.1高清視頻采集

1. 采用8百萬像素，1/2.8英寸4K CMOS高清傳感器；

2. 單臺攝像機同時實現(xiàn)全景和跟蹤特寫兩個景別拍攝，即用2臺攝像機完成4機位的景別拍攝；

3. 單臺攝像機支持4碼流，即特寫雙碼流和全景雙碼流，且支持特寫和全景同時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. 攝像機內(nèi)置導(dǎo)播切換功能，兩臺攝像機通過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部關(guān)聯(lián)后，無需導(dǎo)播主機即可完成網(wǎng)絡(luò)和USB接口輸出導(dǎo)切后的畫面；

4.2智能跟蹤定位

• 教師是否戴口罩對跟蹤無影響

• 教師在講臺上面對和背對攝像機時跟蹤無影響；

• 教室前排學(xué)生站立和揮手對教師跟蹤無影響；

• 后上講臺的人對教師跟蹤無影響；

• 燈光變化、窗簾開閉、投影大屏內(nèi)容對教師跟蹤無影響；

• 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)生相對攝像機以各種角度(面向、背向、朝左、朝右)站立均能檢測；

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

• 伸懶腰、舉手、揮手、打鬧、趴下抬頭等不會誤檢；

• 能準確檢測多人站立；

• 燈光變化、窗簾關(guān)閉等不會造成誤檢和漏檢；

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，

• 單只全向麥拾音半徑達六米，2只即可完成整個教室內(nèi)的聲音拾??；

• 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)；

• 支持互動對講模式，確保師生交流；

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

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

1. 設(shè)備清單及技術(shù)指標(biāo)

   5.1攝像機

   教師攝像機 型號：NS-L2；學(xué)生攝像機 型號：NS-X2

5.2音頻采集與處理：

音頻五件套 型號：NS-YP630套裝