多媒体及录播系统建设方案.doc
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多媒体及录播系统
建
设
方
案
北京中庆现代技术有限公司
2012年2月
2
项目名称
前言
计算机多媒体技术、网络技术、信息高速路等为代表的新技术的不断更新，推动了教学手段现代化进程。
在基础校园网建设基本完成的条件下，信息化教学环境的建设成为人们最为关注的焦点之一，多媒体教室建设的网络化、数字化发展成为了必然。
网络化多媒体教室建设成为电教工作者的共识，基于网络的多媒体教室管理、状态监控和日常维护成为学校需要迫切解决的问题。
同时，多媒体教室的应用核心依旧是教学，基于计算机多媒体技术、网络技术的精辟课堂系统的建设，及网络化的多媒体教室教学功能的实施（例如：
数字/模拟音视频直播、VOD、AOD、COD、IP电话、远程接管及数字监控和交互），成为学校管理者所关注的问题。
本解决方案严格按照研发规划及市场需求，将应用扩展到城域网和广域网上，从而彻底解决了基于校园网基础上的信息化教学环境建设的需求和应用。
本方案设计具有前瞻性，满足长远发展。
系统结构灵活，采用模块化设计，支持多种典型应用模式。
系统建设既可一步到位，也可以根据学校资金及需求状况分阶段建设。
无论一步到位还是分步实施，整个系统都能够协调一致，构成一个满足相应需求的功能应用系统，不会造成重复建设或系统冲突。
本方案由北京中庆现代技术有限公司为XX学校多媒体系统项目设计。
我们认真分析了用户的需求，结合我们多年服务于教育的经验，充分考虑用户目前的实际需求与未来扩展相结合，采用当前先进的计算机网络、教育信息化技术，精心而细致的设计了本方案。
XX中学多媒体系统
目录
第一章项目概述 1
1.1项目概况 1
1.2设计描述 2
第二章需求分析 4
2.1物理建设需求分析 4
2.2功能建设需求分析 5
第三章多媒体及录播系统教室建设方案综述 8
3.1方案整体描述 8
3.2方案设计思路 10
3.3系统拓扑结构 12
3.4系统功能结构图 13
3.5方案优势分析 14
3.6关键技术介绍 17
第四章多媒体教室方案系统组成 22
4.1多媒体教室管理系统 22
4.2多媒体教学系统 45
4.3系统结构 58
4.4PC机远程管理维护系统 59
4.5资产管理系统 64
4.6扩声投影等外部系统 65
第五章产品选型及指标描述 68
5.1主控室配置 68
5.2多媒体教室配置 68
5.3多媒体录播教室配置 68
第六章项目组织管理 69
6.1组织机构 69
6.2文档资料 70
第七章工程质量保障 71
7.1项目管理总体介绍 71
7.2项目组织机构设置 72
7.3项目执行机构组织 73
7.4产品质量保证体系 75
第八章工程实施及验收方案 78
8.1实施组织规划 78
8.2实施前准备 78
8.3实施进度表 79
8.4项目实施流程 80
8.5项目实施进度控制 80
8.6工程测试与验收 81
第九章培训方案 83
9.1人员培训方案 83
第十章售后服务体系 86
10.1售后服务承诺及范围 86
10.2售后服务具体内容 88
10.3售后服务保障 89
II
XX中学多媒体系统
第一章项目概述
1.1项目概况
北京中庆现代技术有限公司就XX中学多媒体系统的建设需求进行了充分分析，并详细阅读招标技术文件。
经过仔细研究后，我公司组织从事教学环境研究、设计开发人员及系统架构师、方案工程师、项目经理、数据库管理员等工程技术人员就该项目的方案设计与规划进行了深入的交流和讨论。
我们将按照校方提出的总体需求，在总体实现功能齐全的前提下，提出针对该项目的解决方案。
XX中学多媒体系统项目整体设计规划如下：
1.1.1建设目标
拥有国内一流的现代化教学与信息基础设施，提供各种信息环境和多媒体教学环境，提供具有多种远程教学、管理手段的典型数字化教学基地。
充分利用起网络的有利资源，达到真正的多媒体教学资源共享，教学管理一体化的标准。
多媒体教学环境在总体设计上采用国际先进的技术，功能完善、系统先进、安全稳定、拓展性强。
1.1.2建设规模
1）建设多媒体教室间；
2）建设主控中心间。
1.1.3建设内容
我公司认真分析XX中学多媒体系统项目的具体要求，依据整体规划、模块化设计的指导思想，将本项目合理规划为以下几个子系统的建设：
1）多媒体管理系统
2）课堂录播系统
3）多媒体教学系统
4）资产管理系统
5）PC机远程管理维护系统
6）扩声投影等外部系统
在后面的章节中我们根据具体需求对以上各个子系统建设进行详尽的描述。
1.2设计描述
1.2.1设计原则
XX中学多媒体系统项目的整体方案设计将遵循以下基本原则：
1）先进性：
先进的设计思想、网络结构、开发工具，市场覆盖率高、标准化和
技术成熟的软硬件产品。
2）灵活性：
采用积木式模块组合和结构化设计，系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性和强壮性。
3）发展性：
网络规划设计满足用户发展在配置上的预留，满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。
4）可靠性：
整体系统软、硬件设备具有高可靠性，具备长期稳定工作的能力，可实现系统冗余功能，并具有防止误操作等行为对系统造成的破坏。
5）实用性：
方案设计符合国际相关标准和技术规范，并且容易使用、操作简便。
充分考虑利用各种资源，人机界面友好，能使用户最方便地实现各种功能。
6）开放性：
在满足安全可靠和实用的前提下，系统设计采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及良好的灵活性、兼容性和可移植性。
7）兼容性：
系统建设具有良好的兼容性，充分考虑系统向下、向上的兼容，将系统建设和现有的系统资源以及未来的系统规划充分结合。
1.2.2设计标准
1）网络设计和网络设备符合以下标准：
ØIEEE802.310Base-T网络标准；
ØIEEE802.3100Base-TX快速以太网标准
2）通讯协议标准
网络层和传输层TCP/IP协议并兼容IPX协议，支持PPP和SLIP协议。
3）布线和电气安装标准
ØGB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线工程设计规范
ØANSIEIA/TIA607民用建筑通讯接地标准
ØANSIEIA/TIA-568A商务建筑布线标准
ØANSIEIA/TIA-569A商务建筑通道标准
ØANSIEIA/TIA-606商务建筑布线系统文档建立标准
ØEIA/TIATSB-67商务建筑布线系统测试标准
ØGB50254-50259-96《电气装置安装工程施工及验收设计规范》
ØGA/T75-94《中华人民共和国公共安全行业标准》
ØGYJ125-86《厅堂扩声系统声学特性指标标准》
ØGB6510-86《30MHz-1GHz音频和视频信号电缆分配系统》
ØGBJ《有线电视广播系统技术规范》
ØGY106-92《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》
Ø《民用建筑电气设计标准》
4）专用产品标准
Ø设计中采用的专用产品，其生产检验过程符合我公司制定的企业产品标准。
Ø标准号：
Q/HDZQX001-2002。
第二章需求分析
多媒体及录播系统教室建设一直以来都是数字化校园信息化建设的重点，在外围设备如：
PC机、投影机、数字展台、音频部分等日趋同质的几天，良好的中央控制系统成为多媒体教室建设的核心，良好的控制系统决定多媒体教室的建设和应用水平，中央控制系统层次的高低能否为教学使用人员带来便利，中控系统的稳定性能否给电教管理人员的维护量降到最低，中控系统的扩展性能否为以后平台升级预留接口，平台升级是否充分利用现有资源，为贵方节约一定的建设成本，这些问题成为校方急待解决的问题。
同时这些问题我公司从软硬件设计及方案设计角度可以充分解决。
中央控制系统通过合理的技术方式将文字、图形、图像、声音集合在一起，采用生动活泼的声像显示，不仅丰富了教学手段，扩充了教学资源，而且更提高了课堂教学效果。
充实、形象、生动的授课内容，声像并茂的教学形式，激发学生的学习兴趣，强调了“以学生为主”的教学新思路，极大的提高了教学质量。
当前，贵校多媒体及录播系统教室和基础校园网建设已相继完成。
随着多媒体、计算机、网络等高新技术的飞速发展，多媒体教室建设需求不断发展，出现许多新的特性，对新兴的网络化多媒体教室建设提出了新的要求。
本方案基于以上分析将网络化多媒体教室建设细分为多媒体教室管理系统、课堂录播系统、多媒体教学系统、PC机远程管理维护系统、资产管理系统、扩声投影等外部系统等子系统建设。
在后面的章节将针对各子系统进行详细的介绍。
2.1物理建设需求分析
2.1.1多媒体教室建设分析
根据XX中学多媒体系统项目的功能要求，多媒体教室建设以信息交互式中控为管理核心，以计算机为教学核心，辅助以多媒体外围设备如：
投影机、幕布、多功能讲台、球型摄像机、拾音系统、扩声系统、安防系统等设备的一流现代化多媒体教室。
2.1.2多媒体主播教室建设分析
根据XX中学多媒体系统项目的功能要求，多媒体主播教室的建设将在多媒体教室建设的基础上通过多画面课堂录播系统的建设实现精品课程主播应用，实现多路视频、音频、VGA信号的实时录制、存储、直播、编辑等功能。
2.1.3主控中心建设分析
在主控中心，建设多媒体教室管理平台，用于多媒体教室的统一管理。
实现对多媒体教室远程设置、状态监看、远程维护、远程开关、多画面远程监看、远程云镜控制、统计分析、日志管理、定时管理等集中管理。
设计流媒体生成系统一套，配合服务器和磁盘阵列组成流媒体资源库，提供校园网客户端点播应用。
设计数字电视墙一套，实现所有多媒体教室和主播教室画面的集中监看。
2.2功能建设需求分析
2.2.1多媒体教室管理系统
1）本地/远程信号切换、设备开关、幕布升降、音量调节等基本控制；
2）钢制讲台、投影机、计算机的本地/远程开启/关闭；
3）多层次树形结构，灵活分级、分类查看；
4）所有教室状态、设备状态的远程监看和管理；
5）课表自动导入，课表开关机；
6）多种形式的定时管理；
7）日志记录及统计分析管理，以报表形式输出，提交打印；
8）用户及权限管理；
9）本地调试设置，B/S结构远程设置、维护、升级，远程WEB管理界面；
10）IC卡管理（接触式、感应式），门禁系统联动、校园一卡通系统整合；
11）IC卡刷卡，PC机软件客户端自动登陆；
12）控制自定义，实现基本控制、组合控制等的随意定制；
2.2.2课堂录播系统
1）多路音视频、VGA信号同步采集、编码、压缩、传输；
2）所见即所录，VGA信号采编自适应（分辨率、刷新率），不同的VGA信号源（PC机、笔记本、展台）任意切换也可轻松采编；
3）课堂直播，多路视频流同步直播，任意切换控制；
4）资料编辑，添加标题、索引、背景资料，裁减，提供通用播放平台界面等；
5）离线课堂，资源可以生成网页或DVD格式，便于传播；
6）课堂录制资源自动导入资源管理平台。
2.2.3多媒体教学系统
1）B/S或C/S架构的VOD、AOD、COD资源点播；
2）U盘资源点播，远程接管电脑的点播方式；
3）模拟音视频资源、闭路电视点播；
4）B/S架构的资源管理平台，提供上传、检索、自动导入、批量导入等应用，学校和家庭的建设模式；
5）互动课堂，视频会议；
6）音视频资源广播、本地音、视频广播、课件广播、字幕广播、精品课程广播等。
2.2.4PC机远程管理维护系统
1）PC机远程开关机；
2）PC信息远程读取，硬件配置和软件信息；
3）PC机远程状态报告，CPU、硬盘、温度等；
4）PC机远程接管，远程协助；
5）VHD计算机管理系统，远程备份，远程恢复，双模式启动；
2.2.5资产管理系统
1）PC机的配置硬件（包括显卡、CPU、内存、硬盘等）信息统计；
2）投影机灯泡计时信息统计；
3）其他设备配置及使用信息统计；
4）统计信息形成并输出资产报表（Excel格式）。
2.2.6扩声投影等外部系统
1）根据教室布局合理选择投影机亮度及幕布大小；
2）投影机专用吊箱，提供安全防盗和高效散热；
3）扩声系统的选择（数字功放模块、普通扩声、移频扩声等）；
4）灯光系统的设计
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第三章多媒体及录播系统教室建设方案综述
3.1方案整体描述
人类正阔步进入网络化和信息化社会，这是人才竞争的时代，是追求高效率优化创新的时代。
国家一直在重点强调：
实施素质教育，充分发挥现代教育技术的作用，大力提高教育技术手段的现代化水平和教育信息化程度。
近年来，数字化校园网建设日趋完善，并逐步装备了现代多媒体教学设备和相应的教学系统，为实施素质教育提供了新的视野和前景，提供了有力的技术支持。
传统的教学以教育者为中心，以传授知识为主。
老师与老师之间、老师与学校之间互动不够，资源孤立，教师资源、校本资源浪费严重。
设备冗余、分散，管理不便。
而以信息技术为代表的现代化教育技术的应用则表现出明显的先进性、灵活性、可靠性、开放性。
现代教育技术是运用现代教育理论和现代信息技术，通过对教学过程和教学资源的设计、开发、应用、评价和管理，以实现教学过程和教学资源的优化的理论和实践。
它的内涵包括：
一是现代教育技术的目的是实现教育最优化；二是现代教育技术设计的不仅是计算机、网络等现代教育媒体，而是教育过程所有可操作的要素，包括人力资源和技术资源，如教学人员、校本资源、常规教学媒体、教学设施、教学活动等。
将校园网从普通计算机局域网建设成为面向教学、科研、管理等应用的网络，能够传输和处理多媒体信息，使各种类型的多媒体资源能在校园网上灵活应用，并且能一网多用，多网合一，将众多校园独立的应用系统整合起来，是校园网解决方案的发展方向。
网络化多媒体教室就是以现代教育为目的，涵盖了以上所有要素的专业解决方案。
在多媒体教室建设过程中，综合应用了计算机技术和多媒体技术及控制技术，集中协同控制计算机、影碟机、录像机、视频展台、投影机等现代视听设备，同时对电动窗帘、灯光、幕布等环境设备进行集中控制，通过大屏幕投影，营造出一个高精度大屏幕显示、高保真音质、受控声光背景的现代化多媒体视听教学环境。
当前，很多高校的传统多媒体教室和基础校园网建设已相继完成。
随着多媒体、计算机、网络等高新技术的飞速发展，多媒体教室建设需求不断发展，出现许多新的特性，逐渐的从单纯的设备控制变成基于网络的教－学－管的综合应用，对新兴的网络化多媒体教室建设提出了新的要求。
从功能应用方面分析：
1）多媒体教室的网络化集中管理、控制和维护；
对于多媒体教室，高校要求可管理性不断提高，可管理的范围不断扩大，使多媒体教室纳入有序化管理；同时，对于多媒体教室的控制力度加强，维护更加简易化，从设备配置、基础信息、状态报告、统计分析、远程调试、远程协助、远程升级等多方面实现控制。
2）多媒体主播教室及课堂录播系统的建设；
在多媒体教室环境下，通过合理的扩展，采用先进高效的采编技术，将录播教室多媒体课件内容和多路教学现况实时采编，传输，广播，点播，编辑等功能，实现优质课堂全方位、立体化再现，有效开展精品课程建设。
3）系统整合，实现综合应用；
实现校园网、多媒体教室和数字化资源合理整合，实现基于多媒体教室环境下的教－学－管的综合应用。
实现数字视音频直播功能、数字监控功能、IP电话功能、VOD、AOD、COD等多媒体教学功能；
从系统性能方面分析：
1）多媒体教室的管理核心——中控设备的稳定性；
中控功能越来越强大，已经成为多媒体教室的管理核心，大部分的管理工作都依靠中控来实现，因此对中控工作的性能要求就很高，尤其是稳定性，需要从基础技术、工艺结构、设计开发、人机界面等多方面进行解决。
2）中控全天候工作的能力；
可视化管理成为多媒体教室建设的必然趋势，可视化的一个重要应用就是安全防盗，整个中控系统不仅要满足教学时段的应用，还要满足非教学时段的应用，这就要求整个管理的核心——中控要具备极佳的全天候不间断的工作能力。
3）中控管理的灵活性和定制性；
由于教学方式和管理方式的差异，不同学校在多媒体教室的建设标准、应用标准和管理标准都是不一样，这就要求基于中控为核心的多媒体教室建设要灵活，整体规划，模块化搭建，管理模式可定制，以最适合学校用户需求的标准自主创建多媒体教室的建设和管理应用。
4）设备操作的简便性；
操作的简便性是系统应用的基本特性，充分体现友好的人机交互和系统的人性化。
本方案基于以上分析，以北京中庆现代技术有限公司研制开发的基于ARM9嵌入式技术体系的“信息交互式中控”系统平台为核心，在保证系统稳定性、可靠性以及全天候工作能力的基础上，采用开放式结构，实现基于“信息交互式中控”基础上的模块化建设、定制化管理，灵活简便，稳定高效的多媒体教室建设和管理模式。
我们将多媒体教室建设定义了集控型、可视型、录播型三种类型，每种类型在满足基本应用的基础上分别有不同的功能应用重点，同时，这几种类型可以实现共平台，可以在实际建设种灵活搭配，统一管理。
同时，为了对应用进行更加完整的覆盖，我们从功能层面将网络化多媒体教室建设细分为多媒体教室管理系统、课堂录播系统、多媒体教学系统、PC机远程管理维护系统、资产管理系统、扩声投影等外部系统等应用系统建设。
3.2方案设计思路
多媒体教室建设方案是一个多种应用、多种设备整合的一个应用方案，这其中的核心就是中控，中控的技术架构就决定了整个多媒体教室建设的模式、特点和应用。
因此，北京中庆现代技术有限公司的“多媒体教室建设方案”的设计思路分析将从本公司研制开发的基于ARM9嵌入式技术体系的“信息交互式中控”开始。
高校多媒体教室已发展多年，目前，多媒体教室的建设已经从单纯的设备控制变成了基于网络环境的教－学－管的综合应用，这就对核心设备——中控的功能扩展和性能提出了更高的要求。
这些要求从功能方面分析有：
1）多媒体教室的网络化集中管理、控制和维护；
2）多媒体教室实现可视化管理，全面扩展安全防盗系统；
3）多媒体教室及课堂录播系统的建设；
4）系统整合，实现综合应用；
从性能方面分析有：
1）多媒体教室的管理核心——中控设备的稳定性；
2）中控全天候工作的能力；
3）中控管理的灵活性和定制性；
4）设备操作的简便性；
为了满足这些需求，目前在中控领域主要有三种主流的技术架构：
单片机架构、PC机架构、嵌入式架构。
单片机架构在中控领域发展时间比较长，稳定性较好，但面临基于网络环境的教－学－管的综合应用比较大的问题就是扩展性；
PC机架构刚刚开始进入中控领域，比较好的解决了基于网络环境的教－学－管的综合应用，但PC架构的特性使中控的稳定性、全天候工作能力方面产生了严重问题。
采用嵌入式架构可以充分发挥以上两种技术架构的优点，屏蔽缺点，具体的思路有：
1）嵌入式平台低功耗、发热小、稳定性高；
2）嵌入式Linux操作系统高效稳定；
3）ARM9平台运算能力强，接口丰富，扩展性强；
4）开放式结构，实现用户管理控制自定义，体现定制性；
5）功能定义准确明晰，模块化搭建，体现灵活性；
6）人机界面友好，体现简便性；
7）配合强大完整的C/S、B/S后台软件，全面提升多媒体教室应用。
3.3系统拓扑结构
3.4系统功能结构图
3.5方案优势分析
3.5.1强大的多媒体信息交互能力
现代中庆公司研制开发的“信息交互式中控”采用嵌入式设计体系，采用目前国际主流的ARM9嵌入式技术体系，支持Linux、WindowsCE和其他许多嵌入式操作系统的存储器管理单元（MMU），使中控具有了一颗强健的“心脏”，具有强大的处理能力，同时，设备内嵌Linux嵌入式操作系统，具有一个稳定高效、兼容性强、可靠性高的“思想”。
这样，“信息交互式中控”一改传统基于工控单片机的中控的技术体系，使中控具有了强大的多媒体处理能力，成为多媒体教室各种信息交互的核心，这样，“信息交互式中控”不仅仅完成教室设备的集中控制，更成为多媒体教室基于校园网络的教－学－管的综合应用的基础平台。
3.5.2独立的本地运算体系
“信息交互式中控”具有一个ARM9的本地运算体系，成为整个中控的处理核心。
目前，在中控领域的技术体系主要有单片机体系、PC机体系和嵌入式体系，单片机体系没有独立的运算能力；PC机体系架构的中控结构上都是一个完整意义的PC主板外挂一组中控接口的简单集成的形式，依赖PC主板中控具有了运算能力，但这种运算体系并不是为中控量身定制的，PC的运算特性并不适合中控的工作需要，比如：
PC主板的CPU的运算特性、风扇散热方式、总线结构、接口类型等等，这些特性都极大的限制和影响了基于这种技术架构的中控的性能，使“运算能力”成为了中控的附属，成为了中控的负担。
目前，高校的教学应用决定了在多媒体教室中必须要配备高档的计算机，如果再选择基于PC体系的中控，那就意味着教室里将会有两台以上的计算机设备，在日常的应用中管理和维护工作量会成倍的增加。
这种简单集成带来的“伪”运算能力的代价是巨大的。
嵌入式运算体系具有良好的定制特性，从硬件体系和操作系统的设计都很好的体现了“信息交互式中控”的应用特性：
稳定性、可靠性、定制性、扩展性等等，与系统融为一体的本地运算体系为中控应用提供了强健的“心脏”和“思想”，真正支撑中控的完整应用，使中控真正成为一个具有独立的本地运算体系的核心设备。
3.5.3稳定性强，具备极佳的全天候工作能力
嵌入式设备具有极高的稳定性是业内公认的嵌入式的重要特性。
现代中庆研制开发的“信息交互式中控”是公司多年来嵌入式开发的技术精华，低耗高效，稳定性极高；系统内置的嵌入式Linux操作系统经过多年的精简开发和大量的实际应用，已经成为稳定高效、兼容性和扩展性很高的操作平台。
软硬件的完美组合、低功耗、低发热、科学合理的工艺结构等等这些特性都使“信息交互式中控”成为业内中控的佼佼者。
3.5.4开放式结构，因需定制，体现强大的定制特性
不同类型的学校在多媒体教室建设上的要求和标准是不一样的，应用和管理的模式也是不一样的；就是同一学校不同类型的多媒体教室的应用和管理模式也是不一样的。
用户希望多媒体教室的管理能够更加符合自己学校的管理特点，能够更多的体现针对不同用户的量身定制。
现代中庆在广泛的调研中发现了这一点，并提出了解决这个需求的主要方法：
开放式。
现代中庆的“信息交互式中控”基于嵌入式平台采用了开放式的结构，将系统管理底层、用户接口等进行了开放。
实现了基本控制自定义、组合控制自定义、端口自定义、状态报告自定义、报警自定义、模板化管理等定制功能。
基本控制自定义：
“信息交互式中控”内置了多达上百条的基本控制指令，比如：
简单的设备闭合、输入输出等。
这些基本指令是中控管理的基本元素，“基本控制自定义”就是系统将这些基本控制完全向用户开放，用户可以根据自己的管理需要对这些基础元素进行定义管理，体现自己的管理需要。
组合控制自定义：
在多媒体教室的应用中，使用最多的，效率最高的是组合控制命令，通过组合控制自定义用户在基本控制自定义的基础上根据自己的应用需要合理定义各种组合控制命令，提高使用效率。
比如一键上课，通过
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