网络视频型多媒体教室施工计划及培训.docx

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网络视频型多媒体教室施工计划及培训

KONZE（控智）

——网络视频型多媒体教室——

建

设

方

案

2008年1月19日

前言

随着科技的发展，我们已经进入了一个高速发展的信息时代。

以计算机技术为核心的多媒体以及通信技术被广泛应用于各种领域。

多媒体电化教学、网络教学、远程教学等已在全国各地悄然兴起。

各式各样的先进设备操作越来越复杂，使用户在使用时感到相当不便。

多媒体中央控制系统利用计算机及微电脑技术对多媒体电教室、会议室中的各种设备进行集中控制、管理，以简单明了的按键方式提供给用户使用，将复杂的控制转化为简单的按键操作，真正实现"所见即所控"。

随着校园网络和多媒体教室的快速普及，整个学校的计算机网络建设将越来越受到教育人士的重视。

多媒体电化教学的无纸化、网络化和远程化，正以崭新的面貌和非凡的教学手段进入各大、中、小学校，对过去传统校园建设来说无疑是一次重大的飞跃和变化。

电脑技术、通信技术、网络技术的高速发展将传统的教学手段带入一个全新的时代，借助先进的信息技术，教师可以将所教授的内容快速地传达给学生，并对学生的反馈及时地做出反应。

通过高速网络技术实现了计算机互联，使得教师、学生之间能有效地实现信息数据的交流、共享。

多媒体网络教学系统正日益成为现代化校园的基础设施，它将综合集成传输包括教室、办公室、会议室等的语音、图像信号，对电脑设备、影音设备、演播设备、监控设备、环境设备进行集中及远程控制。

现代化校园所采用的系统一定要有先进性。

要求高标准，并且有很强的适应性、扩展性、可靠性及长远利益，以满足未来的要求。

根据现代教学发展的需求，应该把多媒体中央控制系统纳入整体的教学网络，形成网络控制教学系统。

我们的电教室系统可利用校园网络实现对全校所有教室的多媒体信息交互，使多媒体教室融入整个校园网络体系，让现代教学进入一个新时期。

本方案是本方案由控智电子科技有限公司为XXXX学校多媒体教室项目设计。

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，具有很好的兼容性及扩展性。

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。

第一章项目概述

1.1功能划分

根据学校实际需求和我们以往大量的工程经验，依据“可靠、实用、经济、先进、扩展”的原则，并结合本公司的产品性能，我们对学校网络化多媒体教学划分为以下三大类型：

（Ⅰ）、基础集中控制型

（Ⅱ）、音视频互动、监控型

（Ⅲ）、多媒体录播型

其中，Ⅰ型为Ⅱ型的基础，Ⅱ型为Ⅲ型的基础，三个类型既可独立建设，又可混合使用。

学校既可以一步到位将所有多媒体教室建设成“多媒体录播型”，又可以根据实际需求及资金情况建设成Ⅰ型或Ⅱ型，以后再升级，甚至可以将教室划分为三种类型，分别建设，混合使用，无论是升级还是混合使用，三种类型都可以做到无缝衔接。

这样根据需求分类建设，无须重复投入，可减少大量资源。

以上三种类型所实现的基本功能、涉及的软硬件设施将在下面的章节详细介绍。

1.2建设内容

我公司对XXXX学校多媒体教室项目的具体要求进行了认真细致的分析，并做了大量的咨询工作，将XXXX学校多媒体教室项目定位为：

（Ⅲ）多媒体录播型

1.3设计原则及标准、规范

1.3.1设计原则

我们认为，系统总体方案的设计是整个学校教学管理系统今后使用、发展的关键，是校园网络建设的核心，因此我们在设计中突出了以下几点要求：

（1）、合理选择设备，突出可靠性和实用性

从用户的需求和实际应用出发，设计的系统是为了集中控制，方便操作，减少运营成本。

所以，合理的设计和设备选型是至关重要的。

（2）、合理规划、整体设计

方案从学校的信息化校园整体建设目标和日常教学、管理工作实际需求出发，充分考虑信息技术、计算机技术、网络技术、广播电视技术，以及目前和今后发展情况的基础上，对学校整体网络建设方案的系统目标、总体结构、服务功能、建设步骤等主要方面做出明确解释。

针对学校提出的既要保证教室内方便地进行多媒体授课，又要保证校园网内的办公自动化和计算机校园网功能，我们提出了智能宽带教学系统、有线广播系统与计算机校园网相融合的整体校园网解决方案，为学校实现所有功能要求的同时又节约了大量资金。

（3）、把技术的先进性、功能的实用性、系统的开放性与可扩充性以及标准的国际性完好地结合起来

系统采用符合国际工业标准、比较稳定成熟的、扩充性强的、开放性的（如可兼容其它品牌的网络中控）、具有多用途的产品（，在一定时间内或较长时间内保持领先、不落后并留有充分可持续发展的空间。

这点对于系统标准化的设计显得非常重要。

系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。

不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，并能顺利地过渡到下一代技术。

（4）、坚持结构合理

在通信网络、信号传输、资源配置、设备控制和信息管理上要有良好的分层设计，使网络结构清晰，便于今后的使用、管理与维护。

（5）、坚持高效实用的原则

根据学校的实际情况，着眼于教学、教研、管理的实际需要，用有限的资金优先解决工作中急需的问题，其他功能配置可视资金和实际需求再逐步完善。

设备应选用易于使用和维护、技术支持、售后服务、网络系统升级均能得到满意保证的品牌。

（6）、系统预留扩展和冗余性

支持远程教学、宽带多媒体双向电视教学、多媒体网络教室、会议电视等。

各种信号传递要可靠同时具有冗余性，能为重大项目提供强有力的保障。

1.3.2设计标准、规范

1．《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

2．《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95

3．《智能建筑设计规范》GB50045-95

4．《工业企业通讯设计规范》GBJ42-81

5．《工业企业通信接地设计规范》GBJ115-87

6．《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86

7．《厅堂扩声特性测量法》GB/T4959-1995

8．《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》GB/T14476-93

9．《歌舞厅扩声系统的声学特性指标与测量方法》WH0301-93

10．IEEE802.310Base-T网络标准

第二章需求分析

我公司结合多年来为众多学校用户提供产品开发设计及工程服务的经验，从用户效益最大化的角度出发，突破单纯应用计算机网络技术建设校园网的局限性设计思路，综合应用计算机网络技术、信息通讯技术、视频传输与控制技术、工业控制技术、智能卡技术、硬盘录像技术、电子安防技术等相关技术领域的先进、成熟的技术成果，设计构建全方位满足信息化教育环境建设需求的综合教学业务系统。

系统采用模块化柔性结构设计，多种网络共享一个网络软硬件平台的设计思路，充分发挥计算机网络技术对数字化信息的处理、存储、传输方面的技术优势，构建校园网络办公环境的同时，更以计算机局域网为通讯控制平台，实现集双向教学系统、数字视频组播、点播系统、教学监控系统、数控有线广播系统、设备安防报警系统等各功能子系统为一体的综合校园网络系统。

其多层面、立体化的综合校园网络应用功能体系，实现了校园业务流程在网上的全闭环无缝操作，是针对用户需求的信息化、专业化、综合化的教学平台。

突破常规校园网只能实现数据信息的传输，无法实现实时传输多套音视频信息的技术瓶颈，为教室内实时多媒体教学提供极大的方便。

经过几年多时间不断的开发和完善，我们开发出一套全面的电教室网络管理系统。

该系统综合集成传输包括教室、办公室、会议室等的语音、图像信号，对电脑设备、影音设备、演播设备、监控设备、环境设备进行集中及远程控制。

融合安防报警、数字监控和智能卡技术，采用先进的视频处理技术和网络控制技术，利用通用的校园网络把多媒体课室组成一个整体，集中维护、监控和管理。

2.1多媒体录播型教室功能需求分析

1）本地/远程Vedio和VGA信号切换、投影机电源和音响电源等设备的开关、幕布升降、话筒和设备的音量调节等基本控制；

2）钢制讲台（可选配电控锁实现刷卡和计算机远程开关）、投影机的上电延时开启和断电延时散热保护、计算机的本地/远程开启/关闭；

3）所有教室状态监控、设备状态的远程控制；

4）根据实际需要定制课表，实现课表自动导入，按课表设置的设备使用情况定时开关机；

5）多种形式的定时管理，用户可以根据自己的需要设置每个设备的定时使用管理；

6）日志记录及统计分析管理；

7）用户及权限管理，超级用户可以设置本身的登陆密码和其他各用户的使用权限；

8）IC卡管理（接触式、感应式），实现IC卡一卡开启设备，记录每个用户使用IC卡的情况；

9）控制自定义，实现基本控制、组合控制等的随意定制。

10）单画面或多画面集中监看，自动或手动巡视，远程云台镜头控制；

12）实时查看单个或者多个教室端电脑画面；

13）IP电话对讲,总控室可以和每一受控终端进行实时双向通信；

14）教学示范、广播、课堂直播，多路视频流同步直播，任意切换控制

15）远程协助，总控端接管教室端电脑鼠标。

16）多路音视频、VGA信号同步采集、编码、压缩、传输；

17）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；

18）课堂录制，多流合一，可生成多种标准视频格式文件，便于后期编辑；

19）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；

20）离线课堂，资源可以生成多种格式，便于传播；

2.2方案配置

2.2.1多媒体录播型教室配置

根据XXXX学校多媒体教室项目的具体功能要求，多媒体录播型教室既需要远程集中控制，还需具有音视频互动、采取功能，同时还需远程录制、课件后期编辑。

配置如下：

1）KZ－4800中控主机

2）本地端中控控制面板

3）电源控制模块KZ－SP10

4）音视频采集卡

5）双视频流带语音传输

6）IP电话

7）高清晰摄像头

8）网络版视频课件点播客户端软件

2.2.2主控中心配置

在主控中心，可以全局远程控制所有教室端的设备，除了需要一台性能相对稍高的总控电脑外，还要根据学校多媒体教室的型，选用以下配置：

a）选用录播型网络版双视频流总控软件KZ－NETCAM，集成了音视频录制、课件生成的功能；

b）需要在总控端大屏多画面监控教室情况，还需配备投影机一台，幕布一块。

2.2.3教室附属设备配置

部分教室需配备扩声、投影等附属设备

1）投影机：

2）电动幕：

3）音箱：

4）功放：

5）影碟机：

6）无线话筒：

7）IC卡读卡器：

8）电控锁：

9）展示台：

2.3技术参数响应表

第三章方案详述及产品介绍

3.1总体设计

多媒体电化教学、网络教学、远程教学等已在全国各地悄然兴起。

多媒体课室主要有投影机、多媒体电脑、DVD、展示台和中控等设备，而中控则是设备联系的桥梁。

各式各样的先进设备操作越来越复杂，使用户在使用时感到相当不便。

中央控制系统利用计算机及微电脑技术对多媒体电教室、会议室中的各种设备进行集中控制、管理，以简单明了的按键方式提供给用户使用，将复杂的控制转化为简单的按键操作，真正实现“所见即所控”。

设备选型：

按照用户要求，控制系统要能通过网络进行集中控制，各教室中所有设备均可在控制室中远程控制（具有本地控制的全部功能），并可在必要时刻远程帮助教师操作多媒体设备。

我们作为国内优秀的中控产品开发和生产商，由于长期和用户磨合，所以产品集成度较高，针对性较强，此次采用的新一代中控系统的KZ-4800网络中央控制系统突出表现在：

1、中控集成了小型视频矩阵和VGA矩阵。

非常适合多媒体教室使用；

2、配附件性价比好；

3、由于拥有厂家优势，所以售后服务容易做；

我们作为国内的一家网络中控的生产商，网络中控产品和电教室管理系统技术成熟，经过许多大学用户的使用证明功能强大、质量稳定。

我们的中控系统经过多年的完善，现推出的控制系统，增加数码调音、自动开关机、232码控投影机、投影机灯检测和RGB长线驱动、屏幕联动、以太网络立即上网等许多功能，使中控产品在国内处于领先地位。

多媒体课室系统组成：

现代的多媒体教室集成了电脑网络及多种影音设备（影碟机、录像机、展示台、音响、电视机、投影机等）。

操作者需要对每个设备进行控制，并要完成信号在设备间切换；另外对于环境设备（灯光、电动屏幕、窗帘等），也需要操作者经常加以调整。

针对以上控制分散的情况，多媒体电教室的中央控制系统提供了较佳的解决方案。

它将多种设备的控制操作集中在一个按键面板或多媒体电脑的软件上，可以方便地实现设备的控制及信号的切换。

操作者通过直观的控制台操作，将复杂的电教设备及环境设备控制变得轻松自如。

中央控制系统使多媒体教室变成一个智能教室。

操作者只需进行简单的操作即可完成对复杂的设备及环境的控制，比如可以自动调节室内光线、自动放下/升起屏幕、自动打开/关上窗帘……

我们的多媒体中央控制系统由多媒体电脑、控制面板、中央控制主机、遥控发射接收模块、电源开关模块和影音设备等组成。

各部分之间用通信电缆相连，构成一个网络系统。

其中多媒体电脑、控制面板和遥控发射接收模块是指令发送中心，中央控制主机、电源开关模块、调光模块则是指令接收和执行机构。

3.2系统功能结构图

3.3系统拓扑图

3.4方案详述

3.4.1配置清单

教室需本地／远程控制教室电脑、投影机、电动幕、影碟机等设备，并在控制端看到教室端设备的使用情况；此外还需远程观看教室端视频，远程协助、远程电脑鼠标接管、收听远程音频、IP电话对讲、实时查看教室端电脑画面，课件录制、点播等。

经过详细的分析，在确保满足上述功能要求的前提下，同时考虑到以后的升级及兼容性，我们选定带内置式视频服务器的KZ－4800网络中控主机加KZ－SP10电源控制模块作为此方案的主控设备，配合KZ－NETCAM网络控制软件，组成远程控制的主体。

教室端配备高清晰摄像头，电脑还配备视频采集卡，用于采集摄像头视频信号；同时教室端还配备耳麦，用于IP对讲。

展的附属设备为钢制多媒体讲桌、IC卡管理读器、讲台电控锁、展示台、扩声投影设备等。

设备清单：

设备名称

型号

单位

数量

钢制讲桌

MT－1300

张

1

网络中控主机（带内置式视频服务器）

KZ－4800

台

1

中控控制面板

KZ－LCD15

个

1

电源控制模块

KZ－SP10

台

1

主控中心总控软件

KZ－NETCAM

套

1

视频采集卡

块

1

高性能快球

KZ-QCR30

个

1

耳麦

个

1

USB摄像头

个

1

IP电话

CPH-622

个

1

3.4.2KZ－4800中控介绍

KZ－4800网络中控主机

KZ－LCD15

内置式视频服务器

网络中控主机特点：

－内嵌式红外学习功能，无须配置专业学习器

－可设置一键式联动控制管理功能

－4路独立可编程红外发射控制接口

－内置2路话筒输入，带混响功能

－4×2视频切换矩阵

－6×2音频切换矩阵

－3×2VGA切换矩阵

－1路电动屏幕电源，1咱投影机延时电源，1路设备电源控制

－3路独立可编程RS－232接口，1路RS－485接口

－带音量控制功能

－4路I／O接口

－1电脑开关控制接口

－2路DC12V电源输出接口，可接12V电控锁等设备

－1路报警信号输出接口

－1路网络接口，可扩展成网络中控或者扩展带视频服务功能，实现网络双视频流传输

主要指标：

—电源范围：

AC：

110—250V；

—标准RS232／485控制协议；

—本机待机消耗功率≤20W；

—整机尺寸：

480x280x95mm；

—安装尺寸：

标准19英寸机箱。

KZ-4800网络控制系统主要参数表：

指标名称

端口类型

数量

指标

复合视频输入

RCA

4

0.5V-1Vp-p/75Ω/100MHz（-3db）

复合视频输出

RCA

4

0.7V-1Vp-p/75Ω/100MHz（-3db）

音频输入

RCA/3.5mm立体声

7

-10db/1kΩ/20Hz-20kHz

音频输出

RCA/3.5mm立体声

7

-10db/1kΩ/20Hz-20kHz

模拟RGB输入

15pinHDfemale

4

0.5V-1Vp-p/75Ω/300MHz（-3db）/分离同步

模拟RGB输出

15pinHDfemale

4

0.7V-1Vp-p/75Ω/300MHz（-3db）/分离同步

MIC输入

6.5mm

2

-60db/600Ω非平衡

数码音量调节

1

0~-78db、关断，40级数码调音

IR/单向RS232／485控制输出

工业标准接线端

4IR/

4RS232

IR：

中心频率自适应

RS232：

波特率（600-115200）、检验方式（无校验、奇校验、偶校验）、数据位（5、6、7、8位）

数字I/O

工业标准接线端

4

TTL电平标准

直流电源输出

工业标准接线端

4

12V（max300mA）

以太网通讯口

RJ45

1

10BASE-T标准，支持TCP/IP协议

工作电源

AC110V－220V

功耗

20W

机箱安装尺寸

2U，19英寸标准工业金属机箱

存放温湿度

-25~50℃/5%~85%（无结露）

工作温湿度

0~40℃/10%~80%（无结露）

3.4.3KZ－SP10电源控制模块介绍

—1路RS232接中控主机；

—6路万能电源插孔、1路圆孔电动投影幕控制；

—通过可编程模式产生不同的时序，以保护设备的开关顺序；

—每路电源电流为20A；

—可选带双40W功放输出；

—可选液晶显示器升降控制，带过载保护，防夹手装置

3.4.4附属配件

视频采集卡

显示画面流畅不间断，每秒可达30（NTSC）帧、25（PAL）帧支持NTSC和PAL.SECAM制式显示分辨率可达720x576（PAL）视频预览映像：

提供预览视频的任意缩放和全屏方式。

允许用户设置视频输出的尺寸允许用户设置视频源属性：

亮度、对比度、饱和度、色度。

设置帧率大小：

允许用户设置帧率大小来进行预览或捕获提供动态AVI图像捕获，视频捕获：

为用户提供YUY2格式枚举压缩和设置压缩方式。

提供YUY2视频格式的抓图，图像存为JPEG格式文件或BMP格式的文件。

为用户提供YUY2,RGB32,RGB24,RGB555视频源回调方式可实现自定义区域抓拍可采集单场，单帧，连续帧，间隔几帧，连续相邻帧的图象，精确到帧。

提供动态检测的功能支持中英文osd叠加功能视频通道可实现高速切换支持2路Video和1路KZideo视频源

高速预置球型摄像机KZ-QCR30

高速宽角度云台

水平方向可以360度无限制旋转，运转速度可以达254度/秒

垂直方向可以95度转动，移动速度可达80度/秒

低照度高灵敏度，最低照度可以达到0.15Lux

摄像机元件：

1/4InchInterlineTransferCCD

18光学自动对焦镜头，对焦距离4.1-73.8mm

动作像素：

380，000768（H）×494（V）

解析度：

470条TVLines

全功能自动或手动控制，光圈白平衡，逆光补偿及自动增益，都可以自动或手动控制

报警功能

移动侦测报警,区域可设置

RS485控制

可通过PC控制设置摄像机的各种功能

64预定位，可以程式设定及储存并可随时呼叫预置点进行查看

自动移动滤光片

光线不足时，摄像机可自动移开滤光片

增加CCD的灵敏度

可吊装或桌面安装

可多机串联控制

多达63台串联控制

技术规格:

  产品型号

KZ-QCR30

视频信号

PAL

有效像素

752x528

水平分辨率

460TVlines（wideend）

镜头

18x变焦,f=4.1mm（宽）to73.8mm（电视）,F1.4到F3.0

水平视角

360度无限制旋转

最短对象距离

10mm（宽端）to800mm（电视端）

最低照度

1lx（F1.4）

自动曝光

自动/手动/优先级AE,曝光补偿/背景光补偿

快门速度

1/10到1/10,000s

增益

自动/手动（-3to+28dB,2dB步）

白平衡

自动/ATW/室内/室外/一次按压/手动

信噪比`

超过50dB

平移/倾斜

平移:

+/-170°（最大速度:

100°/s）倾斜:

-30°to90°（最大速度:

100°/s）

位置预设值

6预置位

图像效果

取负效果，黑白

视频输出

VBS,Y/C

控制端子

RS-232C（8-帧微型DIN）控制（VISCA）/RS-422（9Pin）控制（VISCA）,波特率:

9.6Kb/s,38.4Kb/s

电源需求

DC10.8到13.2V

操作温度

0°到40°C（32°到40°F）

储存温度

-20°到60°C（32°到140°F）

功率

12W

尺寸

132x144x144mm（51/4x53/4x53/4inches）

重量

950g（2lb2oz）

提供的附件

AC电源适配器,IR遥控器单元,天花板支架，操作指导

USB高清晰摄像头

USB高清晰摄像头连接在课室的电脑端，通过KZ-NETCAM网络控制软件可以实时监看、记录、转播课室端授课时的实况，大大方便了课室端间教学内容的交流。

技术参数

　　感应器

　CMOS传感器

　　像素

　130万像素

　　动态分辨率

　640×480

　　帧速

　30帧/秒

　　接口

　USB2.0接口

　　附件

　耳机

　　其它性能

　内置支持RightSound技术的麦克风/1.8米长的USB线/通用显示器夹/通过USB2.5认证

IP电话

CPH-622

协议标准

●IEEE802.3/802.3u10BaseT/100BaseTX

●PPPoE：

以太网点对点拨号协议

●DHCPClientandServer：

动态主机配置协议

●支持G.711a/u,G729,G72315.3/6.3语音编解码算法

●SIPRFC3261,RFC2543

●支持IAX2

●TCP/IP:

Internet传输与控制协议

●RTP:

实时传输协议

●RTCP：

实时控制协议

●VAD/CNG可节省带宽

●Telnet：

远程主机登录协议

●DNS：

域名服务协议

●TFTP：

小文件传输协议

●HTTP：

超文本传输协议

●FTP:

文件传输协议

3.4.5KZ－NETCAM网络控制软件

—用户使用权限分类管理：

可定义超级用户、监控用户、多媒体室使用用户：

—网络IP地址管