网络多媒体教室解决方案.docx
《网络多媒体教室解决方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络多媒体教室解决方案.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
网络多媒体教室解决方案
第一部分系统设计原则及目标
一、设计依据
1．设计原则
1.1实用性原则
所有应用系统的设计前提都是针对用户的使用、管理的实际情况，以应用为第一原则，达到项目结束，使用开始。
真正做到“应用为本”。
1.2开放性原则
对于本文所涉及到的所有设备中，在保证产品质优价廉的前提下，我们重点放在了成熟的产品，保证维护以及再次开发的便捷性。
为此，我们制定了详尽的质量测试体系结构，并遵循全部经过实际项目使用表现优良的标准。
使用户的所有使用产品以及应用系统成为一个开放（开放标准、开放技术、开放结构、开放系统组件及开放用户接口）的、优良的综合网络系统。
1.3先进性原则
在整体系统设计，设备的先进性方面，着眼在国内的最先进的开发技术，确保在未来的5-10年内技术的先进优势。
1.４全面统一规划，分期逐步实施，充分考虑未来需求，整体框架清晰
1.５解决方案内容设计完整、详细、目标明确
1.６兼顾软、硬均衡，合理利用资金
1.７保护以往投资，兼顾已有系统
1.８实用、易用、便于维护、管理
1.９技术先进成熟，总体性能价格比高
1.１０支持灵活的扩展性和可重组性
1.１１采用开放产品，遵循国际标准
1.１２系统应用以WEB技术为优先
2.总体设计的技术目标
１）先进性目标：
具有超前的意识、先进的设计思想、网络结构和开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品
２）实用性目标
充分利用和保护现有资源，充分发挥设备效益，保证功能完善，界面友好，兼容性好
３）开放性目标
本系统采用开放技术、开放结构、开放系统和开放用户接口，能兼容各种不同的拓扑结构，具有良好的网络互联性、良好的升级能力以适应今后的扩充需求，以利于网络的维护、扩展升级和与外界信息的沟通
４）灵活性目标：
采用积木式模块组合和结构化设计，系统配置灵活，满足学校中逐步到位的建网原则，网络具有强大的可增长性和强壮性，方便管理和维护；
５）可扩展性目标
网络的设计既满足数字校园不断发展的要求，同时满足了因技术需要而实现的低成本扩展和升级的需求
６）安全性目标
提供了多层次安全控制手段，建立了完善的安全管理体系，防止数据遭受攻击和破坏，有可靠的防病毒措施
７）可靠性目标
具有容错功能，管理、维护方便。
对网络的设计、选型、安装、调试等环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠
８）经济性目标
投资合理，具有良好的性能价格比
第二部设计方案
1．方案设计
注：
部分系统功能需视频系统支持
1.1构建最新技术的网络数码多媒体教室
1.1.1系统特色
网络互动管理环境下的多媒体数码教室不再是孤立的多媒体教室，它们在统一的网络远程管理系统控制下，所有设备都在远程进行网络管理。
大大地降低了教室设备管理的难度和大量消耗的维护时间。
设备的使用变得异常轻松，一键上课、下课。
任何教室都可以进行网络授课，不再拘泥于固定的环境。
所有教室都可以进行互动教学，让授课变得更加生动。
技术不再是“壁垒”，设备都是自动进行控制和保护，任何人都可以操作，免去设备使用的诸多顾虑。
再没有了VOD/AOD/COD等等的让人听起来就觉得很“深奥”的技术使用，所有的系统操作都变得“透明”。
不用学习新的技术，“教”和“学”都容易起来，真正做到了“轻松教育、快乐学”
基于windowsXPembedded系统级嵌入操作系统管理，即可以网络启动又可以本地启动。
不管网络环境是否通畅，不再影响正常的上课进行。
“病毒”这个困扰所有网络管理人员的“头疼病”将不再复发，没有病毒的使用环境，将是一片“最灿烂的天空”。
基于PC架构的设备，维护和升级的成本将大大降低。
不再受限“终端”升级必须购买固定生产商的制约，“想升级哪个部分就升级”。
确保了长期的投资。
远程协助将变成教学的有力支撑，不怕出现“问题”，网络管理人员在远程就可接管教室设备和系统，在正常的教学过程中就可以协助调试，维护。
设备的启动和关闭同课程表集成在一起，根据课程表的信息就可自动进行设备开启、使用、休眠和关闭。
多媒体教室的网络化主要实现：
A）设备的网络化：
在网络多媒体教室中，所有的设备（包括计算机，投影机，投影幕等）的管理都可以通过计算机网络进行。
管理人员只要通过一个控制键，就可以轻松的管理所有的设备。
如投影机的开关，投影幕的升降等。
不但如此，设备开关的顺序也可以进行定制，如可以控制负载大的投影机设备，让其先预热启动；负载小的计算机设备，让其后启动，从而更为精确的保护设备。
通过这种方式，设备的启动和关闭同课程表集成在一起，根据课程表的信息就可自动进行设备开启、使用、休眠和关闭。
从而实现一键上课、下课
B）资源的网络化：
学校的教学资源，课件及优秀教师的授课录像可以放在服务器上，学生可以随时进行点播。
这种同步、异步在线学习的方式，使学生可以及时与老师进行学习方面的互动，极大可能的调动学生学习的自主性。
而授课老师也可以通过网络进行备授课，还可以在授课的同时进行课程录制。
这样可以在课后进行自我评定，提高工作能力。
不用学习新的技术，“教”和“学”都变得容易起来。
真正做到了“轻松教育、快乐学”。
C）反馈的网络化
通过网络反馈，管理员可以查看各个终端教室的设备是否已经开启或者关闭，运行是否正常。
从而可以及时的进行管理，维护。
D）维护的网络化
对于网络管理人员来说，最头疼的问题不外两个：
第一是整个网络系统的维护升级；第二是网络病毒问题。
基于windowsxpembedded系统级嵌入操作系统管理，即可以网络启动又可以本地启动。
不管网络环境是否通畅，不再影响正常的上课进行。
机器在发生系统故障的时候，管理人员可以在主控中心对整个网络系统进行维护。
对于终端的升级，不再受限“终端”升级必须购买固定生产商的制约，“想升级哪个部分就升级”。
确保了长期的投资。
对于“病毒”这个一直困扰所有管理人员的问题，其杀毒只需要在主控服务器上完成即可，终端的机器无需再杀毒，没有病毒的使用环境，将是一片“最灿烂的天空”。
E）协助的网络化
当某个终端教室的设备或者软件运行过程中出现问题的时候，他可以通过远程求助向网络中心进行求助。
网络管理人员则进行远程接管，进行抓屏处理，完成对终端的远程协助。
1.1.2系统构成
1.1.3利用WinXPEmebedded将教室计算机改造为自动维护的多媒体基于WinXPEmebedded的计算机
1.1.3.1系统介绍
由于学校内的多媒体设备的使用频率比较高，所以，设备维护的工作量相对就比较大，而且，也是困扰每个学校网络管理人员的一个最大的难题。
我们这次设计的基于WinXPEmebedded的计算机（级联网络中控计算机控制模块），保证了设备的优良性，具有免维护，定时系统自我维护等多重保护措施。
系统管理人员既可以在远程系统维护，也可以由系统自身到了一定时间自动维护。
基于WinXPEmebedded的计算机（级联网络中控计算机控制模块）不仅是一台网络计算机，能够完成计算机的多媒体教学功能，更可以完成其他更多的扩展功能，如：
1．闭路电视直播教学
2．交互式信息浏览
3．VOD/AOD/COD点播
4．虚拟INTERNET教学
5．智能定向广播
6．内嵌备授课平台教师授课系统
7．内嵌智能网管控制系统客户端
若选择视频控制模块，可实现
1．远程视频直播教学
2．远程无扰观摩
3．远程评估
4．校园电视台视频源
5．远程视频互动教学
同时，系统提供极强的可扩展性，随时可以按使用方更新升级
1.1.3.2基于WinXPEmebedded的计算机（级联网络中控计算机控制模块）的主要优点：
1）性价比高
基于WindowsXPEmbedded操作系统。
其构建在已经通过验证的Windows2000代码库基础之上，提供了业内领先的可靠性、安全性与性能，并且具备最新的多媒体、Web浏览、电源管理及设备支持能力。
2）维护、管理成本低
由于基于WinXPEmebedded的计算机主要工作在终端模式下，本地无须安装任何应用程序。
因此，可大大降低整个网络的维护和管理成本。
不会出现PC机的经常需要重新安装操作系统和应用程序的问题。
也不会出现无盘工作站安装应用程序复杂的问题。
3）安全性高
WindowsXPEmbedded构建在已经通过验证的Windows2000代码库基础之上，使用32位计算体系结构以及受到全面保护的内存模型。
它提供给您企业级的安全性。
4）可靠性高
基于WinXPEmebedded的计算机采用WindowsXPEmbedded的增强写滤波技术。
可保护您的系统文件和重要的私有文件被人为破坏或病毒侵害。
可以通过设置，使其具有PC机还原卡的功能，即关机重新启动后，任何用户的个性化设置都不存在，系统恢复到默认设置。
这有效杜绝了用户的乱删乱改。
同时，由于不用还原卡，降低了用户的成本。
5）使用寿命长
基于WinXPEmebedded的计算机是神州博翔科技专门为学校、培训机构定制的专用设备。
我们只需升级服务器，如升级其应用程序和内存，就可以达到升级基于WinXPEmebedded的计算机的目的。
因此其使用寿命要比PC机长很多。
6）支持最新的界面显示技术
基于WinXPEmebedded的计算机界面显示非常美观。
支持DualView技术，即支持从一个显示适配器中输出两个显示界面；同时其支持ClearType显示技术，它可以通过软件方式将用于显示文本的水平分辨率提高三倍。
7）具有最新的多媒体与Web浏览功能
提供了最新的Web浏览技术，包括虚拟刷新、Flash和Schockwave文件的回放支持以及保密性增强能力。
WindowsMedia
Player9通过WindowsMedia音频与视频方式实现更高质量的音频和视频功能。
支持屏幕视频控制和数字视频光盘（DVD）回放等最新媒体播放功能。
8）维护简单
所有的基于WinXPEmebedded的计算机全在服务器上进行维护，不必分别维护或者基于WinXPEmebedded的计算机。
易于扩展至多个电子化教室、校园网和国际互联网。
9）基于WinXPEmebedded的计算机真正做到智能型
基于WinXPEmebedded的计算机即插即用，没有复杂的案装过程，可随时开关机，即时掉电，只是重新开机，就可以将系统恢复到原始设置状态。
10）超强的防病毒性能
使网络内部感染病毒的概率降低为零。
即使网络中感染了病毒，也只需在服务器上杀毒即可。
杀毒不必再逐台处理，更不会有万一有一台机器的病毒清理不干净，整个网络的病毒就永远不可能清除干净的麻烦出现。
11）双启动模式设计
基于WinXPEmebedded的计算机既可以按照网络方式启动，又可以按照本地方式启动。
而所有操作都由系统自动选择进行。
12）集中式管理
由于系统软件存储在服务器上，网络管理员只需要对服务器上的软件进行管理，而不需要像往常一样维护每一台基于WinXPEmebedded的计算机，这样可大量节省人力资源。
13）更强的安全性
通过服务器对网络上的基于WinXPEmebedded的计算机可进行任意的权限等级设置，保证了不同的工作站账户不能越权误操作。
14）重要文件的写保护
利用网络的安全功能你可以很方便地实现防止一般用户修改文件。
1.1.4闭路系统的“终结者”—网络数字直播、点播系统
1.1.4.1网络数字直播
1）系统简介
神州博翔（BeyondTechChina）WebLIVE视频直播系统是基于Web应用的全新视频直播系统，它综合了计算机网络技术和视频技术的优点，采用最先进的MPEG-4编解码技术，服务器端进行实时编码压缩，客户端进行实时解码、实时播放。
在保证图像的质量的前提下，大大缩减了视频所占的带宽。
同时它也支持在直播的同时把采集到的信号录制成MPEG-4格式的AVI文件。
广泛应用于学校的远程教学、多媒体教学、校园电视台，军队的军事教育、观摩训练，医院的临床教学、专家会诊，政府、企事业单位的闭路管理、内部培训、新闻发布、内部电视台，电信的会议直播以及电视直播、节目录制等。
2）主要功能
◎B/S构架，客户端自动升级；
◎采用最先进的MPEG4技术，服务器端进行实时压缩、直播，客户端进行实时接收、解码。
在保证图像的质量的前提下，大大缩减了视频所占的带宽；
◎可以在直播的同时把采集到的信号录制成MPEG4格式的AVI文件；
◎支持客户端多频道选择；
◎支持多种格式文件直播；
◎支持收看权限的管理，可以允许或限制指定客户端进行节目收看；
◎支持局域网、城域网、广域网直播；
◎支持远程管理；
◎支持字幕显示；
◎支持全程日志；
3）系统组成
◆神州博翔（BeyondTechChina）WebLIVE软件
◆视频控制服务器
◆媒体控制NC
◆Web发布服务器
◆摄像头（或者电视光缆、视频摄像机、录/放像机等视频源）
4）网络架构
方式1：
直播服务器通过调制解调器或者专线等方式直接接入Internet。
这种方式最简单，只需要在直播服务器程序中设置发送数据的IP地址为Internet的IP地址（如果直播服务器有多个IP地址）。
方式2：
直播服务器在局域网内，通过路由器或者代理服务器接入Internet。
这种方式需要在路由器或者代理服务器中把15000～15032端口映射到直播服务器的IP地址。
注意：
采用本方式，在同一时刻只能映射一台直播服务器，如果要同时使用多台直播服务器，则需要使用方式3。
方式3：
多台直播服务器在局域网内，使用转播服务器进行转播，并通过转播服务器接入Internet。
这种方式首先在转播服务器程序中设置发送数据的IP地址为Internet的IP地址，然后登录到直播服务器，对节目进行转播。
方式4：
直播服务器在局域网内，使用转播服务器进行转播，通过专线连接到由电信托管的转播服务器，由电信的宽带接入Internet。
这种方式首先在企业的转播服务器程序中设置发送数据的IP地址为Internet的IP地址，然后登录到直播服务器，对节目进行转播。
接着用电信的转播服务器登录到企业的转播服务器，对节目进行转播即可。
5）系统优势
1、采用标准的B/S构架，完全基于Web方式，可运行于Intranet、Internet。
2、采用最先进的MPEG-4编解码技术，既保证了图像的质量，又大大缩减了视频所占的带宽，不影响网络的其它使用。
3、采用多级线程池、动态IP绑定、同步侦听等先进技术，服务器端进行实时编码压缩，客户端进行实时解码、实时播放，充分保证系统拥有最短的延时性。
4、采用独创的组播衍发技术，支持无限的级联。
全面实现跨广域网直播的支持。
5、支持在直播的同时将采集到的信号实时录制成MPEG-4格式的文件。
6、支持多种格式的文件直播。
7、支持最大范围内的采集设备（该设备的驱动支持DirectX便可）。
8、支持服务器一机多卡，支持客户端多频道选择。
9、支持收看权限的管理，可以允许或限制指定客户端进行节目收看。
10、支持管理员远程管理。
11、支持文字及图像字幕。
12、支持全程日志记录。
13、支持音视频采集、直播分离。
14、支持远程连接转播服务器，实现转播服务器的无人职守。
15、支持以频道为单位的网络发送方式选择。
16、支持多向视频会议的升级。
1.1.4.2网络数字点播
1）系统简介
VOD（VideoOnDemand）即交互式视频点播，是随着计算机技术和网络通讯技术的发展，综合了计算机、通讯技术、电视技术而迅速新兴的一门综合性技术。
它利用了网络和视频技术的趋势，彻底改变了过去收看节目的被动方式，实现了节目的按需收看和任意播放，集动态影视图像、静态图变、声音、文字等信息为一体，为用户提供实时、交互、按需点播服务的系统。
与传统的电视相比，VOD业务除了可以实现“想看什么就看什么，想什么时候看就什么时候看”之外，还可以根据用户需要任意选择信息，并对信息进行相应的控制，如在播出过程中留言、发表评论等，从而加强交互性和增加用户节目之间的交流。
随着多媒体通信技术的发展和因特网及宽带数据通信网络等信息基础的建设，视频点播将与人们的生活紧密相关，并且在社会各行业中的应用逐渐深入延伸。
2）系统优势
1、采用标准的B/S构架，可运行于Intranet、Internet。
2、采用高效的服务内核：
MaxLink2.3*。
并采用多级线程池、动态IP绑定、同步侦听等先进技术，充分保证系统拥有强大的并发性能。
3、支持MPEG-1（mpg、dat、mp3）、MPEG-4（avi、asf、wmv）、Real（rm、rmvb）等多种媒体格式。
4、理论上支持所有非流媒体格式。
如Word文档、PowerPoint幻灯片、课件、Flash文件、可执行文件等。
5、全面实现对服务器多网卡、跨网段、跨路由的支持。
6、引入分布式管理方案，实现对新闻、工具下载等的远程管理。
7、高效的数据搜索引擎，轻松实现用户的模糊查找。
8、率先支持流媒体的播放时间预览，支持图片预览。
9、完善的用户与收费管理功能。
10、支持日志管理功能，随时了解用户状况。
11、完善的防盗链机制。
12、支持数据库备份和恢复功能。
1.2网络综合教学平台
1.2.1系统概述
网络的出现，改变了人们的生活方式，也大大地改变了传统的教和学的模式，在网络环境下，我们可以实现原有的教学模式所实现不了的功能，既可提高我们的教学质量，又可以达到轻松教育的目的。
1.2.2系统组成
1）远程备授课
2）无扰远程互动观摩
3）观摩点播及自我评价
4）远程视频互动教学
5）远程视频互动教学
6）在线专家教程
1.2.3功能简介
1）远程备授课
神州博翔科技最新的备授课管理平台是基于的B/S及C/S混合架构开发的最新一代备授课平台系统，是实现轻松教育的最方便、快捷的途径。
突破了教师以往教师备课智能在电子备课室、教师办公室的场地时间限制，教师可以在任何可以联网的地点、24小时随时进行电子备课、制作电子教案。
可以利用系统强大的集成应用系统访问系统中的视频库、音频库、课件库、图片库等等多媒体备课资源。
形成自己的专属资源库、在线交流、协作备课、心得探讨、在线答疑等等，真正实现24小时备课。
利用授课系统，就可以在任何教室上课，不用再局限在固定的地点、固定的时间。
电子助手、多媒体控制的实用、有效的工具可以让教学过程既轻松又精彩。
2）无扰远程互动观摩
利用远程互动观摩改变传统现场听课影响教师、学生上课效果的现状，在远程就可以实现“身临其境”的听课效果，又可以改变现场听课交互效果比较差的常规听课，同时，可以做到：
同时观摩多个课堂
课后观摩
反复听课
在线互动听课
远程听课交流
3）观摩点播及自我评价
教师在远程录课之后可以随时点播所录课程，同时进行自我评价，随时改变自己教学过程中的不足，又可以学习别的老师的优秀教学经验，可以迅速提高自己的教学能力。
4）远程自习课管理
主管教师在远程就可以进行自习课管理，如：
远程视频巡视
远程布置作业
远程控制教室设备
也可以按计划设置自习内容，系统可以在指定时间执行既定的自习任务。
5）远程视频互动教学
远程教学系统具有开放性、灵活性、交互性、分散性等特点，适合所有学生上网学习使用。
交互式实时远程教学
交互式实时远程教学是指利用高速宽带网络和基于CSCW视频会议技术的一种多点对多点的远程教学。
这种方式，学生和教师虽然处在不同的地点，但授课的效果却与在同一教室上课相同。
不管天各哪方，体验真实课堂效果。
异步式远程教学（点播教学）
异步式是远程教学是指学生利用网络可以随时调用存储在系统信息服务器中的文字，图像，语音等课件或视频实况进行学习。
适合有自主学习能力的学生使用，所需条件简单，只需联网即可。
6）在线专家教程
在线专家教程就是将专家授课内容（视频、音频和课件等）或优秀课程整合到一个互动平台上，即可以点播或实时浏览、观摩，又可以在线沟通，相互分享教学经验和优秀资源。
1.3网管远程管理平台
1.3.1系统概述
多媒体电教室日益增多，教师的电脑使用水平参差不齐、这给网络管理老师的管理带来新的难题。
传统中控器解决电教室使用的部分问题，但无法解决远程多媒体教室的远程维护、管理和协助等问题。
各教室电教设备的管理监控、投影机的监测、各设备的自检、故障预警等这些成为管理人员新的管理需求。
博翔“网管远程管理平台”充分解决了您的问题。
通过一个网络式的低成本数字管理系统，来提高现有的校园网络和电教设备等资源的使用效率，为您完善现代化数字校园教学手段。
1.3.2系统组成
1）设备远程管理
2）远程协助
3）远程系统维护
4）虚拟电视墙
5）远程录课
1.3.3功能简介
1）设备远程管理
a）设备远程管理及控制
多功能数码教室设备及系统的远程启动/关闭
远程开/关机
多功能数码教室设备及系统控制器的远程复位
日程管理
批处理功能
WEB方式跨网段控制
b）设备使用情况远程实时反馈
通过传感器可以监测每个教室中控系统以及所有受控设备（如电脑的开关、投影的开关等）的状态，并通过网络传送到网管中心系统，使每个设备的使用状态一目了然
2）远程协助
a）远程超媒体广播
增强的消息管理
定时发送
指定发送
编组发送
超文本信息控制（如视频、音频、文档、演示文稿、应用程序等）都可以远程广播
b）远程无扰协助
系统管理教师只要在联网的情况下，就可以像在操作本地系统一样，完成所有的系统控制功能，并可远程操作教室内的设备，系统管理教师可以在远程实时了解正在上课教师的所有操作情况，并通过多种方式远程实时进行无干扰的协助，一步步指导教师操作所有系统。
如果讲课教师在上课过程之中出现问题，系统管理教师也可以在远程协助教师修正错误，而一切的操作都是在不干扰正常上课情况之下进行，确保上课情况的顺利进行
3）远程系统维护
a）远程安装
基于数字校园整体开发模式下设计的所有系统的安装，都可以在联网的任何计算机上进行，不用像以往一样，逐台计算机去安装软件。
大大节省了系统维护时间和强度。
b）远程调试
同远程安装一样，系统管理人员只要在联网的任何计算机上就可以对“数码教室”以及集群服务器进行远程调试。
c）远程控制
系统管理人员可以远程接管受控NC，远程操作这台设备，就像本地操作一样。
4）远程录课
配合数字校园视频部分，网管人员可以在远程将任何一个教室的上课情况录制下来，不用再到专业的录课教室进行录课。
1.4网络中央控制系统
1.4.1系统概述
“网络智能中央控制系统”是基于校园网的多媒体教室远程/远端集中控制管理方案，针对目前学校在多媒体教室的使用管理问题，拿出了切实有效的办法。
该方案在开放式多媒体教室建设方案的基础上采用本公司自行研发的“智控”系列网络中控系统，采用网络控制模式，利用校园网络资源，实现对网络多功能数码教室设备的远程控制，并且能够实现各种信号在不同教室之间的互传，从而使多媒体教室的管理更加简单、快捷，教室资源能得到更充分的利用。
1.5.2技术特点
1）采用Atmal最新Avr系列微处理器，内置高速缓存及动态存储器
2）内部编码可通过网络升级、更新以及维护
3）芯片程序采用“内核”、“操作系统”、“应用程序”三层结构，易于升级
4）预留232接口、I/O控制端口和I2C控制总线，便于扩展其他设备
5）自动自我监测、断线自动重新连接
6）远程控制复位或系统故障自动修复
7）可自定
升级会员 