数字化公共教育云平台解决方案.docx

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数字化公共教育云平台解决方案

MVP-Cloud

数字化公共教育云平台解决方案

一、系统构架

某数字化公共教育云平台是利用云技术综合录、播、用为一体的教育应用大平台，从学校到教委，涉及到录播教室和演播室，从前端信号采集到视频分发到媒资资源处理到受众收看端，通过云部署实现学校教学、管理、学习、互动、评估、媒资处理等诸多教育信息化功能。

从教育云录播、云存储到云应用，某采用专业的部署和完善的功能实现构架国内领先的教育云平台。

数字化公共教育云平台是通过搭建优质教育资源平台，调动优秀的师资力量和视频资源，实现优质教育信息资源的倍增效应，在学校之间架起资源共享、互动教学的桥梁，形成多层次、多功能交互式的教育资源服务体系。

借助于网络化、数字化的信息环境达到优质资源共享，发挥有限资源在最大范围内的作用，教学水平实现质的飞跃。

该方案坚持可扩展性，为学校用户充分考虑到二次开发及升级的余地。

学校可在校园录播系统或者校园电视台的基础上可升级为校园多媒体系统及区域多媒体系统，不破坏原有结构，充分利用现有设备与系统，只需添加相应设备，系统基础框架与业务应用扩展无缝集成，使学校用户有更多的选择余地。

二、应用场景

4.3数字化校园多媒体系统建设

4.3.1校园教学活动直播

校园内丰富多彩的课余生活及优秀的教学课堂视频可以同步直播，让校内外的老师、学生、领导和家长可以通过某多媒体系统服务平台实时看到活动或课堂实况，促进校内外文化的交流，拉近老师与学生、老师及家长的距离，让优秀视频教学资源更大化的共享，同时也对学校进行了宣传。

4.3.2精品课程点播

该平台可以提供教学视频文件的点播功能和录播系统录制的三分屏课程的点播功能，平台访问者可以根据自己的需要选择相应的视频播出。

平台可以按照学科，年级，教师等将视频分类列举，并且支持按照视频的名称进行模糊检索；同时可以按照点播次数将热门点击的视频进行排行，管理员也可以根据实际的情况将某些有价值的课程进行特别推荐。

4.2.4收看方式

4.2.4.1PC终端

WEB登录平台可直接分享精品点播，收看演播厅活动直播时，可提供时移收看功能。

可自动生成节目列表，并切割保存节目，打破传统的直播方式，让受众不再因为不能回放而错过直播节目。

4.2.4.2移动终端

安装移动客户端，同步分享直点播等流媒体资源，同样支持直播节目的时移回看。

4.2.4.3电视机

机顶盒安装apk应用,通过网络，在校园的教室、食堂、办公区等，同步分享直点播等流媒体资源，同样支持直播节目的时移回看。

4.4数字化区域多媒体系统建设

4.4.1新闻信息发布

各种法规政策、新闻、通知及其附件都可以在平台发布，取代传统的领取纸质公文形式，节省时间、成本、人力，供外部收看者实时了解区域及学校动态。

4.4.2多媒体教学

以往的教学模式十分单一，在课堂上往往都是老师一边板书一边说课，学生边听边做笔记。

随着数字化校园的推广，多媒体的运用逐渐成为教师授课的主要方式。

除了最基本的板书外，更将PPT、视频等授课方式融入课堂，使课堂气氛更加活跃，更能调动学生们的积极性。

4.4.3远程互动指导

打破常态化教学模式，使不同地域的师生通过互联网可以进行实时互动。

远程教室的学生不仅可以看到授课教室中的教学视频，更可以通过该平台向授课教师进行提问，授课教师也可通过该平台进行实时回答。

4.4.4教育资源分享

可对每一教学视频进行逻辑打点，形成若干的知识点片段，指定每一知识点片段的标签；点播播放该教学视频的同时，旁边列出相关的知识点片段，已供选择播放；用户在进行全文检索的时候，根据检索条件，除能检索出相关的视频、课件等以外，相关知识点也一同被检索出来，用户可以直接对感兴趣的知识点进行观看。

4.4.5区域资源库建设管理

校级的子平台会将本校的精品教学视频、优秀课件、教师备课资料、教学互动等资料上传至区域级多媒体平台从而形成一个庞大的区域资源库。

该资源库由区域级教委统一管理，根据资源类型将其归入不同的模块，最终达到资源共享，努力做到不断优化更新教育资源，让优化的教育资源发挥最大的效益，并以此促进学校管理、师资队伍建设、课堂教学改革等诸方面的全方位提升，营造开放性、动态性、交互性和主体性的学习化环境。

4.4.6规模化校际平台展示

区域内的学校都是区域教育平台的会员，每个学校在区域公共平台上拥有自己的二级站点页面，可以实时上传现场活动、公开课、优秀老师讲课等，同时可以在此页面轮流播放一些精彩的视频，发布即将直播的主题预告等，可以上传学校LOGO，提供几种页面模板等等。

4.4.7教研评估

人们对传统教学的评价往往侧重于对教师教学的等级评定，而忽略教师个体自身教学水平和教学能力的提高。

该平台在直播、点播的基础上，还添加评论、打分功能。

无论是老师还是学生都可以对所有观看过的教学视频进行实时评论和打分，老师之间可以就视频中的教学方式、教学过程进行探讨，学生也可留下学习中遇到的疑惑或感悟。

此外，还可对某一节课进行教学研讨的发起，由发起人对相关教师、领导进行邀请，只有收到邀请的人员才可对该教学课件发表评论及打分。

这样使学校的教学考评形式更加多样化，同时还改变了老师考评老师的传统方式，让学生也参与进来，被考评老师也可就评论及打分结果了解到自身教学中的不足，促进自身发展。

4.4.8常态化录制

实现常态化课程教学，让录制不仅仅局限于精品课程，而是走进每间教室、每个课堂。

形成一系列连贯性、日常性教学视频。

传统录播形式部署过于复杂，使得日常操作性太低，许多优秀的课程不能连贯性的被录制下来，课程资源利用率低。

为此，我们在平台部署上尽可能简化设备与操作步骤，让课程录制变得简单方便，不管是单季度的课程还是全年课程，只需要简单的设置，全程化视频课堂就可以轻松地完成。

实现真正意义上的优秀教育资源保存、复用以及共享。

4.4.9网络教研及决策分析

教研活动的形式随着数字化教育的普及，它不再是刻板的、一成不变的。

运用打破了时间和空间的限制，通过区域性跨学科、跨年级、跨学校互动活动形式，全方位、多层次、立体化地开展校际教研活动，共享优质教学资源，使教师多受益，这种形式受到教师的普遍欢迎。

同时通过该平台全面收集教师教学工作的数据，提供师生网上评教的评分结果，快速集中收集各方面的评教信息，及时了解教学动态和师资情况，为区域教务工作提供决策支持，为职称评定提供工作质量的科学依据。

4.4.10在线巡课

为学校领导提供了在线的教室实时监看系统，领导可随时随地通过网络登录进入平台，在教室列表里选择相应的教室观摩。

可以同时选择多个教室同时观看，以便于方便对教室上课情况获得第一时间的了解。

4.4.12信息电视

共享平台直播频道，同步播放某直播频道的节目，公告通知等信息的发布，发布内容可以是文字、图片，支持动态数据的获取及发布，支持滚动字幕的发布，多套美观大方且方便更改的界面模版；

两级+角色权限管理，完善的审核机制，确保了设备、内容的安全可控；强大的统计功能，确保了系统运行的稳定；操作日志的记录，确保了系统任何操作有据可查，容易定位问题；

五、优势分析

5.2低成本优势

◆降低设备成本

与传统录播方式不同，某云平台只需在学校云中心机房服务器安装，通过网络连接各录播教室的IP摄像机，采集实时教学信号，即可实现学校所有教室的统一课程录制，不再需要每个录播教室里都布置一台录播机，大大降低了学校购买设备的成本。

◆降低人力成本

工作人员通过远程在线即可集中管控所有教室，各个教室不需要人员现场操作，人员方面得到了控制，老师上课也不会受到干扰。

5.3全程化视频课堂

课程录制的初衷无疑是为了保存优秀教育资源，实现资源复用共享。

然而传统录播部署的复杂性让很多优秀教师的课程不能连贯性的被录制下来，课程资源利用率低。

某数字化公共教育云平台的建设让课程录制变得简单方便，不管是单季度的课程还是全年课程，只需要简单的设置，全程化视频课堂就可以轻松地完成。

全程化视频课堂实现了真正意义上的优秀教育资源保存、复用以及共享。

5.5创新的全信息化常态教学

信息化教育应用一直处于行业瓶颈状态，某数字化公共教育云平台让教育应用有了突破性的进展。

某利用云技术展开教育录、播、用的整体化建设，实现在线校长巡课、直播课堂、教师备课、教学考评等实用创新性应用，并将极大改善常态化教学的模式。

5.6简单友好的人性化操作

平台以个人中心为应用入口，深入展开教育信息化各种特色应用，方便各角色用户使用，给学校用户简单友好的人性化操作。

5.7跨平台可移植

某数字化公共教育云平台支持跨平台可移植性，系统架设可以兼容各类硬件平台，并且兼容学校现有系统。

此外，资源采集和云应用中心可以兼容绝大多数手机、平板等移动终端设备。

5.8高性能教育流媒体服务

5.8.1广播级高清视频效果

系统支持多种流协议和编码，包括HTTPTS流、UDPTS流、RTMP协议、MMS流、MMSOverHTTP流等，支持WMV9编码、H264编码、VC-1编码等，可使用高清、标清码流，达到广播级效果，对编码软件支持WME9、WMS、VLC、FMLE、FMS、VJDirector、VJEncoder推拉流。

5.8.2视频收看高流畅度

某P2P直点播系统拥有全球领先的原创高性能数据传输引擎和节点分配策略，集成了HTTP、TCP、UDP（SUDP、RUDP）和网关穿透模组（UDP穿透和RPNP穿透）及全球IP表，达到前所未有高达95%以上的节点连通率，拥有极高数据收发速度和单机连接数，极大程度保证各种清晰度下的视频播放质量。

同时系统设计在突增性网络流爆发、断线情况下，增加了短连接保持功能，并优化了节点分配策略，无论整套系统受到何种冲击，均在收看者面前保证了稳定流畅的收看效果，且考虑到服务器负载情况，采用了极小字节流，不会对服务器产生过量负荷。

5.8.3视频高速启动

鉴于大部分支持P2P方式的播出系统，启动缓慢的情况，系统通过HTTP协议、优化的编码模块、集群链接策略，达到即点即播的视频启动速度，无需收看者进行长时间等待便可开始收看视频。

5.8.4复杂网络环境自适应

系统采用了覆盖全球IP表、运营商地域IP段表等的动态节点调整策略，支持各级网关穿透和内外网网关映射。

同时采用了UDP、TCP传输自适应机制，当UDP传输不可用时自动切换到TCP传输，保证连通性。

针对VPN等复杂内网环境，也会自动映射调整端口，方便在拥有复杂防火墙、网关的Intranet中部署；针对跨网关收看环境，系统会自动采用多种协议进行节点穿透互联；使用全球IP表段方便不同运营商和跨国选点部署链接。

5.8.5超大规模部署结构

CDN网络又称边缘网络，其作用是可以使用多台服务器，互相协助，同时播出供超大规模人群收看节目的网络构架。

系统在提供P2P的同时，也提供了CDN网络的支持程序，其可以使用多台直播服务器（可分别架设于不同地域、运营商的机房中，称为镜像服务器）相互镜像，完成超大规模的直点播业务，性能完全超过P4P网络。

六、产品介绍

6.5某多媒体系统服务平台-校园版

用户及权限管理

设置管理员，对注册用户进行审核，并设置不同等级的权限。

不同权限的用户可进行不同的操作。

系统管理

支持站点配置、日志查询、对敏感字词的过滤显示、各种数据的统计，所有统计均可按照周、月显示;采用私有协议传输，保证内容播出安全性，支持防盗链和防下载功能；支持IP、域名规则过滤；支持访问控制。

基础管理

支持年级、班级、学科的基础数据管理维护

服务器管理

添加、修改、删除媒资服务器信息，服务器信息包括名称、IP、直播服务端口、点播服务端口、媒资服务端口及上传服务端口；所有配置的信息与安装在媒资服务器上的服务相关联。

采用UDP传输，网关穿透能力强，可以穿透90%以上网关，支持UPNP；UDP无法工作网络自动切换到TCP；支持网络磁盘映射；支持远程多服务器管理直点播视频，无需通过远程桌面登录到服务器再管理。

直播管理

修改频道名称、替换频道LOGO、添加频道标签、设置排序号、是否启用、是否允许评论、是否推荐、设置允许观看的角色，以及频道的描述信息；添加录制任务并设置；添加直播预告，支持为直播频道添加预告，包括预告的内容介绍、开始时间；支持RTMP/MMS/UDPTS推流，支持RTMP/MMS/HTTPTS拉流；RTMP/MMS推流支持用户密码验证；支持虚拟文件直播，提供定时播，垫播，顺播，轮播等多种播出模式，支持实况直播推流优先功能。

资源库管理

支持二级分类目录；支持对视频的上传、测试播放、删除、转码、切割、截图，以及使用控制；支持对素材库、课件库资源的添加、修改、删除，以及对资源审核控制、前台查看控制，前台是否允许下载，是否允许评论等；支持FLASH和P2P两种播放方式，兼容所有主流浏览器；支持P2P，单台服务器负载可达3000人以上，带宽节省率达到80%以上。

精品课程管理

可对课程进行二级分类管理；修改课程信息；支持绝大多数主流视音频文件格式；可添加列表及目录；支持HTTP/P2P播放。

6.7某教育资源管理平台

6.7.1精品教学视频库管理

6.7.1.1某云媒体存储迁移模块

视频资源存储管理主要是在视频文件的管理上，由于存储空间的大小始终有上限，需要定时清理或者迁移视频资源。

同时由于服务器的维护或者升级都可能带来存储上的变化，所以视频资源存储管理也是平台的重要模块组成。

◆管理员可以将视频资源文件从存储上物理删除，并在前台取消发布。

◆管理员可以通过ftp或者直接拷贝的方式在不同服务器存储之间移动视频资源。

◆删除物理文件后，相关的虚拟知识点也都跟着被删除。

◆迁移之后的视频会重新发布并修改相关视频编目信息。

6.7.1.2某云媒体编目模块

⏹视频编目是指为生成的视频文件添加视频名称、标签、发布时间等标识性基本属性。

⏹刚生成的视频文件没有任何标识性，用户无法识别，从某种程度上也可以说是不可用视频。

⏹管理员为刚生成的视频文件进行视频编目，让其成为可用视频。

⏹视频编目是视频编辑的基本环节，方便用户识别以及视频检索。

6.7.1.3某云媒体检索拾取模块

智能视频资源检索模块首先是根据视频编目信息生成检索索引，平台用户和其他模块通过条件进行检索时候，会通过索引快速定位，不只是简单的名称，时间，分类等查询，视频资源的备注，标签，所有的编目信息均可以进行查找，同时还能根据用户不同，智能记录用户的查找信息，在以后操作中用户可以从查找记录中直接找到检索的视频资源。

并且提供热门检索信息，将搜索频率最高的资源排列出来。

⏹编目过后的视频会自动生成索引信息，索引信息包括了视频的所有属性，这些属性保存在独立的索引信息文件中。

⏹当用户进行检索的时候，首先会到索引信息文件中列举出符合检索信息的文件列表，用户再进一步定位至该视频文件，将视频文件预览以确认是否此文件。

⏹同时该条被检索视频会被记录在该检索用户的检索记录中，检索记录会记录下此文件信息，用户下次再进行检索时会提示该检索记录。

⏹智能索引检索模式可以降低检索时服务器的数据库压力，提高检索速度，并且可以方便用户快速定位到所想检索的视频。

6.7.1.4某媒资智能发布模块

智能云视频资源发布主要是解决了在大规模视频发布的时间，转码和上传需要花费大量的人力时间和服务器占用，将转码和上传通过预定义时间和参数的方式，把视频的发布变成自动化的工作，可以节省相当一部分人力开销，是工作效率得到很大的提升。

◆支持预定义发布节目单，设定好转码码流等参数，根据设定的时间开始执行上传和转码功能。

◆一般设定在午夜，第二天正常工作时候，视频已经转码上传完毕，管理人员可以直接进入平台进行视频编目工作。

◆执行过上传操作的文件会被记录下来可以选择删除或者保留，下次节目单不会上传已发布的视频资源。

6.7.1.5某媒资分发接口组

某云媒资库管理平台提供与其他系统的二次开发接口组，可以非常方便的与第三方网站进行软件集成。

6.7.1.6某媒资多样性自动匹配模块

视频资源通常都是由原始的高码率文件和压缩后的低码率文件组成，高码率文件主要用于资源存档，低码率文件主要用于播出和预览，保证不同码率的文件能够在平台中同步匹配是非常重要的，在视频资源编辑和视频资源存储方面都是必须的

6.7.1.7某编单上传模块

用于点播系统中视音频文件的上传。

◆多任务断点续传、文件夹上传。

用户可在同一时间进行多个任务、多文件传输，断点传输可避免用户出现传输中断重新开始的麻烦，提高了传输。

◆模块集成于某直点播系统的管理终端上，更具有目录浏览管理操作、权限组合、上传完毕web汇报功能。

◆有效地完善了点播系统用户上传文件管理的功能。

6.7.1.8某实况媒体流录制模块

作为视频内容资源管理系统的一部分，智能视频资源采集收录主要负责搜集外界视频直播信号录制下来并将之作为视频资源存储到平台上，可以快速的产生很多视频资源供其他模块使用，如视频编辑，教师在线课件制作等。

采集收录包括手动录制和自动录制两种方式。

6.7.2精品微视频知识点管理

微视频知识点只是有标签的单个知识点，时间长度一般不超过3分钟，播放时长很短的视频。

教师可将自己的教学课程按知识点、课程结构、教学技能等分割成多个方便观看的短视频并配备相应习题或教案，便于学生定位到具体的知识点学习，也便于教师按照教学技能自我反思、自我学习。

6.7.3精品视频送审流程管理

视频资源审核主要是为了保证播出的安全性，所有的视频资源都由专人进行审核，并且在审核后留下记录，确保视频资源的安全性，不会出现反动，色情等不允许出现的情况。

6.7.4教育资源版权保护

◆版权管理功能通过在视频文件中加入logo标识以突出视频所有权。

◆管理员将视频文件与logo文件进行叠加，生成的新的视频文件中即含有版权logo。

◆版权管理将有效断绝侵权行为，实现视频版权保护。

6.7.5资源编辑处理

6.7.5.1视频切割

◆视频切割是指根据特定的规则将一个视频文件切割成若干个小文件。

◆在某些场合，例如视频转码，数据量很大的文件很难进行有关处理，就需要利用视频切割技术将大的文件切割成小文件之后再做处理。

◆管理员根据特定场合特定需求，首先对视频文件分析，再通过一定的规则（例如按时间段分割）对其执行切割处理。

◆通常可以将一个时间较长的活动或者课程现场切割成为若干个知识点，更方便平台用户观看或者使用其做为备课素材使用。

6.7.5.2视频拼接

◆视频拼接是指将多个文件拼接组成一个新的视频文件，是视频切割的逆过程。

◆在有些收录的视频中，可能存在其他内容，如不当的镜头，广告，宣传片等，利用切割技术，先切割再拼接，完成去除无用片段的功能。

◆在操作低码流flv的同时也可以同时修改其高码流mpg文件。

6.7.5.3图文索引生成模块

◆图片索引就是视频文件在页面上显示的视频文件的一部分画面。

◆用户通过批量截图将视频文件中的部分画面截成图片，以生成图片索引。

◆可以从批量截取的图片中选择一个作为封面图片，用于前台展示。

6.7.5.4视频打点模块

◆视频打点是指将视频文件分割成逻辑上的多个文件，而实际上视频文件的存储结构并没有发生变化。

◆与视频切割类似，管理员通过特定的规则对视频文件进行分割处理，得到多个逻辑视频文件片段。

◆主要应用于教学课程视频的知识点分割，方便标注出各个知识点的位置，在一个视频文件存在过多知识点的时候，用物理切割会产生很多的碎片文件，逻辑切割可以节省掉相当多的存储控件。

◆视频打点技术适用性强而且不影响视频播放效果。

◆除了管理员可以对视频进行打点，平台的其他使用者也可以根据自身的应用，对视频进行标注点，类似书签功能，可以记录当前观看的位置，以方便下次收看时准确定位。

6.7.5.5视频包装模块

◆视频包装是指通过对视频文件的有效处理，以实现多种形式场合的视频应用。

◆视频包装主要依托视频切割与拼接技术，利用视频文件的巧妙组合，实现丰富的视频应用。

◆典型应用有视频添加片头片尾，视频抽条。

◆管理员可将片头文件、视频文件以及片尾文件进行视频拼接处理，得到一个新的具备片头片尾的视频文件。

◆或者将一个视频文件标记出需要抽出的几个片段，将其一键式拼接成新的视频文件。

6.7.5.6某课程实况编辑器

拥有文件编辑功能，可以修改课程信息，视频打点时，自动增加索引、删除索引，同时删除索引图片编辑索引标题。

并且可以进行视频处理，支持基本的播放控制（播放、暂停、拖拉）进行课件预览，自动添加关键帧信息，可按指定的帧区间切割视频，定位到某一帧或时间进行打点，并生成缩略图，支持拼接视频。

6.7.6微视频资源在线制作

可以将视频根据个人要求分割成各个知识点，让学生简洁明了的抓住教学视频中的重点知识。

6.7.7教学资源云转码

高效集群视频转码通过集群式服务器构架实现媒资视频云转码任务。

集群转码不仅支持单文件单服务器排序转码，还支持单文件通过多个服务器分割转码后再拼接的方式。

集群视频转码为媒资转码处理带来了更多的便利，可根据需要选择不同的转码方式，有效解决任务高峰期瓶颈，具有高并发高可靠性，并且，支持对数据量很大的视频文件进行分割转码，提高转码速度。

6.7.7.1单文件单服务器排序转码

◆管理员为多个视频文件选择转码任务。

◆通过单台服务器完成视频文件转码，每次只能对单个文件进行转码。

◆服务器工作时，其他视频文件进入转码排序等待序列，待上一个视频文件转码完成，服务器空闲时，才允许下一个视频文件进入转码区，接受转码。

◆这种转码方式一般适用于小文件，小文件数据量不大不至于占用转码服务器太多时间，而让后续的视频文件等待太久。

◆转码工序简单，不需要做其他处理。

6.7.7.2单文件多服务器分割转码后拼接

◆转码前，管理员要对视频文件进行特定的分析处理，根据一定的规则（例如按时间段分段）将视频文件被分割成若干子文件。

◆各个子文件被传送到多个不同转码服务器进行同步转码。

◆转码后的各个子文件再通过视频拼接得到最终转码后视频文件，转码完成。

◆虽然转码过程相对复杂一些，但却非常适用于数据量较大的文件，有利于提高转码速度。

◆集群服务器转码具有高可靠性和安全性。

6.7.8教学资源智能检索

并且提供热门检索信息，将搜索频率最高的资源排列出来。

◆编目过后的视频会自动生成索引信息，索引信息包括了视频的所有属性，这些属性保存在独立的索引信息文件中。

◆当用户进行检索的时候，首先会到索引信息文件中列举出符合检索信息的文件列表，用户再进一步定位至该视频文件，将视频文件预览以确认是否此文件。

◆同时该条被检索视频会被记录在该检索用户的检索记录中，检索记录会记录下此文件信息，用户下次再进行检索时会提示该检索记录。

◆智能索引检索模式可以降低检索时服务器的数据库压力，提高检索速度，并且可以方便用户快速定位到所想检索的视频。

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