轻量型双师课堂--简易化

 一、设计思路

整套交互式速课录制系统以快速简洁部署为主、灵活易用为核心，在不增加教师负担的 情况下，配合交互软件（如钉钉、腾讯会议等第三方互动软件）实现课堂教师自动跟踪、教师画面与课件画面自动切换，并实时合成同步录制、互动，并同步直播推流，满足互动课堂的同时也支持大规模直播，适应多种教学应用场景。

整套系统，只需要在教室中，安装一台4K摄像头，配合话筒，利用腾讯会议等互动软件，不改变教师授课过程，即可完成老师的教学过程录制，互动、线上直播，无需导播人员，克服传统常态化录播系统中部署繁琐、操作复杂的弊端，实现主讲教师端教室、学生听课教室实景互动教学，让不同区域培训者即使相隔万里同样可以与讲师实时实景同步“面对面”教学。

二、整体技术方案

2.1、整体设计及功能介绍

教室设备连接示意图

l                      课件信号：自动抓取教师授课电脑桌面图像与音频，作为授课视频中课件信号源。

l                      教师信号：配合4k云景摄像头完成教师图像抓取，实时跟踪教师运动轨迹，只需一根网线完成信号传输，部署与维护过程简便。

l                      抠像设置：蓝绿背常规抠像，主讲教师在蓝绿抠像背景前授课，可以进行一键抠像，选择画中画布局，可将教师直接叠加到课件中，方便的展示出全屏课件和教师的动作演示。

l                      AI抠像：通过AI智能无背景抠像算法，可以在任何情况下将教师从复杂的背景中抠出叠加到课件当中，切换到教师全屏特写时也会进行背景虚化处理，突出主讲教师，并排除线上教学背景物体的干扰、授课完毕即可生成专业慕课课件。

l                      自动切换：自动完成教师特写与板书切换过程，无需人为操作。当教师演示课件时，录制与直播信号会切换为课件信号，当教师进行讲解或板书时自动切换为教师特写信号，切换时长可以自定义设置。

①自动切换模式为教师全景、教师特写、PPT课件画面根据预设策略自动切换输出；

②固定布局为教师特写画面与授课课件画面作为画中画固定方式呈现，并输出。

l                      推流设置：支持主流推流协议，可以推送到直播平台，实现线上远程同步直播教学。

l                      录制设置：勾选录制设置选项并设置录制路径，录制自动导播合成画面，将授课过程保留存档。

l                      虚拟视频输出：可以模拟输出合成的音视频画面作为USB虚拟摄像头使用，加入到腾讯会议等第三方软件当中，作为腾讯摄像头信号和麦克风音频，在会议软件中进行课堂讨论。

Ø                      系统支持在输出虚拟摄像头的同时，可同步录制并推流到网络直播平台同步进行网络直播，满足大规模在线教学应用。

2.2整体设计特色

Ø                      部署简洁、快速

本方案在学校或培训机构建设主讲教室，在听课班级通过大屏、电视或者投影收看直播网址，通过互动平台或者目前常用腾讯会议、钉钉等软件，实现主讲教室、听课教室之间的实时互动教学，支持点对点、单点对多点、多点对多点的同时教学互动，使优质资源得到共享，教育信息化水平得到均衡发展。

常规教室环境，教室讲台电脑中安装自助录课软件系统。后方配置1台4K摄像头，主要用于主讲教师的高清视频信号的采集。配置1套无线领夹麦克，对教师的声音采集。通过自助录课软件系统，实现板书教室特写自动切换，远程互动直播功能，可与互动教室听课教室进行线上直播教学。同时还能把教学互动的过程录下来，课后对录下的课程进行编辑，放置在资源平台上，供未能参与过程的学生和老师来参考学习，充分提升课堂教学的应用效果。

Ø                      操作简单、无需授课教师介入

教师摄像机具备自动跟踪方式，可根据预设进行跟随时特写拍摄或者教师全景、教师特写自动切换拍摄，软件端可对视频信号、授课课件根据切换策略自行进行自动切换，并将合成信号模拟为虚拟摄像头信号接入腾讯会议、钉钉等第三方会议系统。

Ø                      多功能、多并发直播

系统在满足互动教学应用的同时，可把课堂信号实时推送至平台进行网络在线直播，满足大并发量在线教学需要。