数字化校园教育视频资源平台与校园多媒体教室系统整合应用建设方案

奥酷®数字化校园教育视频资源平台与校园多媒体教室系统整合应用建设方案（Verion1.0）——稳定、流畅、低延时的FLV网络视频直播平台北京北极星通信息技术有限公司地址：北京市海淀区体育西路甲2号B座1层总机：010－62963637-8004个人专电：135-2173-8192邮箱：[e-mail]：1551069585网址：联系人：宁先生北京北极星通信息技术有限公司BeijingBjsinInformationTechCo.,Ltd.2/23目录一、数字高清网络视频直播录播广播系统概述二、网络直播与录播教室系统方案优势对比三、需求分析四、系统设计五、应用优势六、系统应用七、项目管理八、项目管理—预算九、产品价值十、项目产品服务承诺十一、总述北京北极星通信息技术有限公司BeijingBjsinInformationTechCo.,Ltd.3/23一、数字高清网络视频直播录播广播系统概述随着教育和科技的发展，传统的语音教育已经不能满足教育方式多元化的需要。当今的校园已由道路、运动场、教学大楼等实体基础设施和数据中心、电脑、路由器和宽带等IT基础架构融合为一体，现代多媒体网络教学系统将给我们的教学方式带来全新的变革！现在许多学校装有电视直播系统、声频广播系统，同时架设了造价昂贵的计算机校园网络。在这种情况下奥酷网络视频直播系统通过网络技术，把这三个系统的功能整合在一起，从而降低学校设备经费的投入及提高系统的使用率。奥酷校园网络视频直播系统是一种集多媒体网络教学、校园网络直播、录播、校园视频监控等多种功能为一体的多功能综合应用平台。该平台性能稳定，使用可靠。一套设备即可实现校园多媒体教学、网络直播、录播、电子考场、课堂评估等多种功能，一机多用，大大提高了设备的使用效率，使网络多媒体教室投资效益得到最大化。公司研究开发的“奥酷网络视频直播系统”，充分考虑目前学校网络学习教室的现状，提供了丰富的网络教学资源，并将教室内名师、名课的学习情况实时的向校内其他教室及校外联网教室进行直播播放，必要时还能将重点课程、精品课程进行高清录制。丰富且实用的功能不仅增加了学校教学的技术手段，大大提高了优势资源共享的程度。网络互动学习平台建设对学校的多媒体教学、互动学习交流具有重要的意义。在校园宽带网内建设基于宽带网络视频直播点播的应用平台，面向广大师生提供以流媒体为主的视频直播点播录播服务，对多媒体教室、电视节目、名师讲课、校园活动等进行网络直播点播录播服务是当前各院校的普遍要求。视频直播服务提供的应用除网络影院、网上电视台、网上直播室等，还可以扩展为课件录播点播、网络远程视频教育、网络视频监控等综合型应用平台。1）通过校园网实现音、视频实况转播，视频预定、制作并存储节目。2）在校园网上实现网上互动式教学及教学课件的VOD点播。3）广播领导讲话，校园新闻的宣传报道，各种文体活动、知识竞赛的现场直播。4）实现教学直播，网络课堂及教学影片展播等等。视频直播功能：将实时的高清视频信号（摄像机信号、电视信号、VGA信号等）实时压缩成数字信号，通过直播形式传送到每一个请求的客户端。针对名师上课、多媒体教室、电视节目、学校集体活动等重要新闻利用网络做出迅速响应，特点是即时传递，时效性强（如同电视台的节目直播）。视频录播功能：在学校的教室安装摄像机，通过摄像机多方位对精品课程和重要会议等采集信号进行视频的录制，用户可以通过IE等浏览器直接观看录像文件。如此可以在课后让更多的学生随时随地的观看，达到远程教学和教师评审之用。二、网络直播与录播教室系统方案优势对比目前，好多的大中专院校及中小学校都架设了闭路电视系统，广播系统，同时，对于录播系统来说，也在慢慢的普及，然而，在当今网络时代的环境下，校园数字化建设很重要，而且都是基于新建的校园网络的平台之上，各类院校都搭建了良好的网络环境，前期，为了利用校园的网络资源，各类学校纷纷搭建起了校园录播系统，有的学校甚至花费更北京北极星通信息技术有限公司BeijingBjsinInformationTechCo.,Ltd.4/23高额的费用建立专门的录播教室，各类大大小小的设备，以及各类线缆的调研布线，操作起来也很麻烦，而且对于整个视频资源的共享来说，也不具有完整的实时性；2.1录播教室系统组成录播教室由多个子模块组成，包括多媒体教室模块（如讲台、中控、展台、笔记本、投影机等等）、教室场景摄像机图像采集模块、VGA采集模块、自动跟踪探测模块、拾音系统、扩音系统、网络实时直播模块、B/S架构点播模块、录播系统资源管理模块以及外部条件（灯光系统、吸音处理）等。2.2多媒体教室模块建设课程录制首先应在多媒体教室里进行，因而多媒体教室建设是这个方案中的基础部分，多媒体教室综合应用了现代多媒体控制技术，协同控制计算机、影碟机、录像机、视频展台等现代教学设备，并通过中控集中控制电动窗帘、灯光、幕布等外围设备，通过大屏幕投影或背投，让学生老师在一个高精度大屏幕演示、高保真音质、受控声光背景的多媒体教学环境进行学习教学。这样声像并茂的教学形式，使学生更易于领会接受授课内容，激发教师的激情，提高教与学质量。每个教室配备多媒体电脑、中央控制主机、按键控制面板、多媒体投影机、幕布、扩音设备、视频输入、输出设备等各一套，通过网络中央控制系统，将投影机、电动幕布、音箱等信号源有机控制管理起来，在中央控制室通过管理软件对网络中的各教室多媒体设备及环境设备的进行网络化集中管理控制。传统的录播在解决多个教室统一录制管理上，均采用分布式录播解决方案，该系统的好处是能对多个教室进行统一管理，但在实际使用过程中会经常遇到困扰用户无法解决的问题:1、由于集控式录播系统均采用高性能的专用服务器，其高昂的价格不但大大增加了用户的预算，且在实际应用过程存在较大风险。主要原因在于集中式录播系统肩负着对多个教室的录播和管理，服务器的压力非常大，如该服务一旦瘫痪或感染病毒，所有的教室都无法进行正常录课。2、市场上的大部分集控式录播都在采用把各个教室端的各路视频源、VGA源采集传输到控制服务器中，形成多个单个的视频文件，再由后期进行合成和编辑，增加用户工作负担。3、一台录播主机无法实现多个教室同时全自动跟踪摄像。4、成本投入问题：录播系统的视频效果、声音效果不但与摄像机、音视频采集等软硬件设备有非常重要的关系，而且与灯光和声响系统的设计有着很大的影响。在这方面进行适量投资，就能很大程度的提高节目质量。因此说，录播系统功能的应用是需要搭建一定的录播环境的，例如：录播多媒体教室的建设与装修。5、传统的录播教室录播系统的应用，需要在每间录播教室内放置一台录播主机，增加了很大的复杂性操作步骤，也增加了不少的投入成本。三、需求分析目前，以某地区一所小学的数字化网络校园建设项目需求为例：学校共有50间教室，包括普通教室、多媒体教室2间、会议室1间、演播室1间。主干网络为千兆交换网络，终端百兆网络；(1)每间教室都要具备网络直播接入与投影或电视接入功能；(2)选择两间大教室、多媒体教室、会议室、演播室要求具有录播功能，录播教室要求两个机位，分别对准教师与学生。演播室只需要一个机位；(3)录播教室能实现任意两间教室的直播、录播；四、系统设计系统音视频录播及网络直播组件方面选用了北京北极星通信息技术有限公司的新一代网络高清视频网络直播及录播系统。北极星通公司位于北京市上地信息产业基地，是以研发、生成、销售流媒体产品、便携式嵌入式编码产品为核心业务的高科技企业，是专业从事各领域音视频产品及技术研发的科技型企业，在国内拥有强大的市场竞争力。自2009年陆续推出了“奥酷AOKU”系统产品，包括Flash直播编码设备、网络电视直播机、移动流媒体盒、流媒体服务器软件、直播软件和电视调制解调器。“奥酷AOKU”商标的成功注册，标志着公司走上了品牌发展之路，在国家允许的服务项目北京北极星通信息技术有限公司BeijingBjsinInformationTechCo.,Ltd.5/23范围内拥有商标的专用权。主营业务的流媒体软件及硬件产品全部为自行研制，并具有鲜明的技术特色，在嵌入式Flash视频直播、3G单兵视频编码器，便携式直播设备、集中式多频道电视直播编码设备、宽带多媒体应用平台等领域均处于国内领先水平。近十年来，公司研制的数字音视频语音教学设备，数字化网络音视频系统等产品，在国内同行中具有先进水平。奥酷网络高清视频直播及录播、点播系统与其他设备相比具有以下特点：4.1技术亮点先进性奥酷网络视频直播录播点播系统采用嵌入式开发结构，前端摄像机等信号源直接接入奥酷高清音视频编码器即可，通过网络直接进行统一配置，并进行实时的现场视频直播录播点播等功能。奥酷网络视频高清编码器是一款专业的高清音视频编码产品。该产品支持HDMI，SDI，VGA、CVBS等视频源输入，支持HDMI及SDI嵌入音频输入，支持左右声道线性音频输入，支持H.264-HP，BP等多种模式编码，支持高标清编码，支持同步编码多种码率，编码延时小于200ms，支持1080P60帧输入源，支持1080I、720P、720I、576P、576I、480P、480I等信号源输入，输出码率、分辨率可自定义，GOP长度可自定义。该设备可对标清及高清的音视频进行编码，支持MPEG4/AVC/H.264编码格式，具有极高的编码压缩效率及极佳的视频质量，可广泛应用于各种数字电视播出系统中。采用布线方式为全网络布线，设备与设备间的连接仅需一根普通网线，无需视频线、音频线、控制线等其它额外线材。各设备通过交换机汇集至管理中心的流媒体服务器上，可以统一对资源进行管理。您购买的是5-10年内不会淘汰的产品。成熟性采用的设备、操作系统、以及数据库都是国际上已经成熟大批量应用的成熟产品，用户使用和维护都非常简单，并不需要额外培训学习其它过多的东西，降低了使用成本；软件系统为北极星通公司独立研发设计，完全拥有知识产权，产品的底层核心已经过多种场合的使用，完全可保证稳定运行。硬件设备采用嵌入式开发技术做底层保障，具有很好的稳定性、实时性。开放性系统在设计时均采用国际标准协议，如网络协议采HTTP、RTSP、RTMP和UDP等，视频数据压缩采用MPEG4、AVC、H.264协议，音频压缩采用AAC/MP3格式，而且可提供多种外部接口，供高级用户建造更个性化的应用。可扩展性当今网络技术的飞速发展，用户的需求也在不断提高。如果没有技术的前瞻性，采用过时的技术建立起来的网络结构很可能马上就不适应用户的需要。因此，为保证本系统能够适应未来若干年的网络发展潮流，系统中的硬件、网络协议和数据库系统都应采用与国际标准兼容的开放协议，软件由北极星通公司完全拥有知识产权，可根据用户的需要进行扩展。如可无缝增加校园高清录播、远程视频教学等功能。4.2系统功能可以提供完整的网络媒体应用解决方案，实现视频直播、录制、广播、录像点播以及下载等功能，帮助用户迅速建立一套完整的网络音视频应用系统。北京北极星通信息技术有限公司BeijingBjsinInformationTechCo.,Ltd.6/234.3系统架构系统采用分布式架构，流媒体服务器与Web服务器分离，流媒体服务器采用WindowsServer2003平台，保证了系统的安全、稳定性，Web服务器采用PHP+MYSQL+Apache的架构，使得扩展性更好，应用性更强，系统的管理是基于Web进行的，便于用户随时、随地进行管理。奥酷流媒体服务平台采用标准的系统架构、提供强大的核心视频泵、单台服务器支持多达500个单播用户接入，采用标准化流媒体协议，支持http、rtmp、rtsp协议，支持pc、机顶盒、PDA、手机、平板电脑等多种终端接入，提供了直播流发布，点播节目发布等功能，是实现网络视频的最佳选择。以下是系统结构图：4.4嵌入式FLV编码器奥酷FLV音视频编码器是针对网络流媒体行业视频直播的要求而开发的嵌入式网络音视频直播编码器，它采用1U上架机箱，纯硬件架构，国际通用的板卡式设计，内置网络交换模块