XXXX學校同步互動課堂解決方案

1、XXXX單位&學校同步互動課堂系統(tǒng)方案建議書2013年X月目錄第一章教育行業(yè)背景4第二章系統(tǒng)設(shè)計52.1需求分析52.2XXXX學校同步互動課堂拓撲圖62.3XXXX學校同步互動課堂設(shè)計62.2.1同步互動課堂布局72.2.2圖像定位系統(tǒng)82.2.3音頻采集系統(tǒng)102.2.4網(wǎng)絡互動傳輸102.3XXXX學校城域網(wǎng)視頻會議系統(tǒng)設(shè)計112.4XXXX學校城域網(wǎng)點、直播系統(tǒng)設(shè)計11第三章一個平臺多種系統(tǒng)應用133.1網(wǎng)絡錄、直播系統(tǒng)應用133.1.1高清遠程交互式教學133.1.2精品課堂錄制163.1.3精品課件通過網(wǎng)絡直播173.1.4課堂錄制后的其他應用173.2幫扶、支教綜合業(yè)務平

2、臺應用183.2.1學校一對一、一對多的幫扶課堂183.2.2XXXX學校部門跨市、跨區(qū)幫扶183.3XXXX學校視頻會議系統(tǒng)應用183.3.1 培訓會議183.3.2 領(lǐng)導桌面加入課堂或視頻行政會議193.4線上線下再教育系統(tǒng)應用203.4.1個人移動終端設(shè)備加入課堂互動203.4.2名師一對一輔導233.5教育短缺課程全網(wǎng)覆蓋系統(tǒng)應用233.6校園電視臺應用233.7校安工程應用243.8課件資源網(wǎng)絡共享系統(tǒng)243.8.1實時編碼轉(zhuǎn)碼技術(shù)253.8.2在線點播263.8.3海量并發(fā)技術(shù)263.8.4直播時移技術(shù)273.8.5多終端推送功能（可擴展）27第四章系統(tǒng)的優(yōu)勢284.1視頻圖像自動

3、追蹤284.2圖像畫面自動/手動切換284.2.1手動切換284.2.2自動切換284.3寬帶立體聲音頻協(xié)議G.719應用于教學294.4隱藏式全向數(shù)字麥克風294.5 H.264 High Profile技術(shù)保證遠程教學的效果及穩(wěn)定304.6超強網(wǎng)絡糾錯機制（LPR）保證遠程教學304.7核心設(shè)備全編全解處理模式314.8高清液晶觸摸交互一體機314.9設(shè)備的統(tǒng)一管理32第五章裝修合理化建議345.1房間需求345.2燈光要求345.3裝修要求345.3.1聲音處理345.3.2桌椅355.4視頻要求355.5音頻要求35第六章設(shè)備清單3637第一章 教育行業(yè)背景隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，教育

4、信息化也得到了迅速發(fā)展，原有的面對面?zhèn)鹘y(tǒng)教學方式已經(jīng)漸漸滿足不了日益豐富的各種教學形式的需求。中小學以及各種教育機構(gòu)的網(wǎng)絡建設(shè)、多媒體教室等硬件設(shè)備初步完善，信息化已逐步從硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)轉(zhuǎn)向以應用和資源建設(shè)為主的階段。重視信息化建設(shè)成為教育行業(yè)的共識，但是目前，教學信息化資源的建設(shè)狀況都不容樂觀。信息化資源處于靜態(tài)，內(nèi)容陳舊；產(chǎn)品雷同，有效資源缺乏；產(chǎn)品與產(chǎn)品不能共享，優(yōu)秀的教師資源不能共享，優(yōu)秀的課題資源不能共享，資源建設(shè)的信息孤島現(xiàn)象越來越嚴重，城鄉(xiāng)的信息化教育水平的差距越來越大根據(jù)國家教育部加快職業(yè)教育信息化建設(shè)，支撐高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)，以信息化促進人才培養(yǎng)模式改革，改造傳統(tǒng)教育教學

5、，支撐高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)，發(fā)揮信息技術(shù)在職業(yè)教育鞏固規(guī)模、提高質(zhì)量、辦出特色、校企合作和服務社會中的支撐作用。需要一套信息化系統(tǒng)能夠?qū)⒔處熓谡n的影像、聲音以及授課過程中使用的各種多媒體手段及素材、板書內(nèi)容、師生互動的影像及其聲音通過智能高效的策略調(diào)度、先進的流媒體壓縮，實時、清晰、流暢地記錄下來，實現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上的直播和點播。當然這一切操作無人干預，而是在計算機控制下自動完成。第二章 系統(tǒng)設(shè)計2.1需求分析此次建設(shè)的XXXX學校同步互動課堂系統(tǒng)，采用一個平臺多種應用的原則，依托市XXXX學校城域網(wǎng)為載體，能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)教育局、區(qū)中心校遠程互動教學、精品課件直播/錄播/存儲、精品課件資源共享、跨區(qū)域

6、教學合作/學術(shù)交流、創(chuàng)新教學模式和聽課模式、虛擬遠程教室授課、校園電視臺、視頻會議、培訓會議等多種應用。目前，XXXX學校需要在XXXX學校建設(shè)一套同步課堂系統(tǒng)。具體規(guī)模根據(jù)用戶實際需求填寫。具體需求如下：Ø 核心設(shè)備具有很強的穩(wěn)定性，能夠保證7x24小時不間斷運行，并且采用嵌入式架構(gòu)，保證不受病毒的干擾；Ø 系統(tǒng)在音視頻傳輸方面需要采用先進的硬件平臺，而非采用軟件視頻會議的方式進行交互式傳輸；Ø 能夠適應現(xiàn)有的教學方式，能夠自動的實現(xiàn)音視頻圖像切換技術(shù)；Ø 實現(xiàn)圖像的智能分析，對學生、老師的發(fā)言動作做智能的跟蹤；Ø 能夠?qū)Ρ镜乩蠋煛W生、板書

7、、遠端學生的實時畫面做存儲或直播，共享優(yōu)質(zhì)資源，學生可以通過后期點播或直播進行收看；Ø XXXX學校圖像質(zhì)量做到1920x1080p清晰度，以做到互動教學的高清晰視頻目的；Ø 錄制的課堂可以上傳到XXXX學校的資源平臺進行共享，并且具有評分、留言、多平臺點播等功能；Ø 采用統(tǒng)一標準，可以擴展到桌面、移動設(shè)備上，以實現(xiàn)名師一對一、非教室老師、學生通過互聯(lián)網(wǎng)接入到課堂中進行實時互動；2.2XXXX學校同步互動課堂拓撲圖根據(jù)用戶實際情況2.3XXXX學校同步互動課堂設(shè)計“同步互動課堂”系統(tǒng)的功能：Ø “同上一節(jié)課”遠程互動教學Ø 精品課件直播/錄播/

8、存儲Ø 精品課件資源共享Ø 遠程高清視頻培訓/會議Ø 跨區(qū)域教學合作/學術(shù)交流Ø 創(chuàng)新教學模式和聽課模式Ø 虛擬遠程教室授課Ø 校園電視臺整個系統(tǒng)是以普及共享優(yōu)質(zhì)課程資源為目的、體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想和教育教學規(guī)律、展示教師先進教學理念和方法、服務學習者自主學習、通過網(wǎng)絡傳播的開放課程以及實現(xiàn)全省性或區(qū)域性異地多點互動視頻教學和遠程交互式培訓（會議）為建設(shè)內(nèi)容，所有的網(wǎng)絡課程、所有的作業(yè)，所有的教師互動、學生互動都可以在這個平臺上進行。在平臺上，教師、學生、社會成員都是網(wǎng)絡學習資源的建設(shè)者，一個課件每個人都可以做出貢獻，真正實現(xiàn)共建共享，實

9、現(xiàn)教學互動。在可控可管的環(huán)境下，未來可直接通過擴展達到學生可利用手機、電腦、iPad等終端隨時與老師、同學直接互動，共建資源，真正體現(xiàn)了學習與信息技術(shù)的結(jié)合，達到網(wǎng)絡學習空間人人通。2.2.1同步互動課堂布局室內(nèi)設(shè)備布局如上圖所示，本項目中教室內(nèi)設(shè)備以掛高安裝為主，避免學生在日常學習生活中容易接觸到，具體說明如下：1) 在教室內(nèi)吊頂安裝1-2個數(shù)字全向麥克風（可根據(jù)教室實際面積選擇），用于對教室內(nèi)老師及學生聲音的采集，可實現(xiàn)高保真立體聲22kHz的寬頻立體聲效果。2) 安裝兩個追蹤攝像機，一個位于教室中間，以便對講臺上的教師進行畫面自動追蹤拍攝；一個位于講臺上方，以便對講臺下的學生進行視頻自動

10、追蹤拍攝。3) 在講臺兩側(cè)安裝兩臺高清顯示設(shè)備（可選擇70寸的液晶電視互動一體機和4000左右流明的短焦投影機），以便學生觀看遠程教學內(nèi)容。4) 機柜的擺放位置，建議安置于講臺的一側(cè)。2.2.2圖像定位系統(tǒng)圖像識別跟蹤系統(tǒng)是由輔助攝像頭捕捉被拍攝者活動的圖像，通過系統(tǒng)計算，可以快速定位被拍攝者的實時位置，并驅(qū)動拍攝攝像頭對被拍攝者進行跟蹤拍攝。圖像識別跟蹤蹤技術(shù)，定位精度高，抗干擾性能強，教師與學生不需要佩戴和操作任何設(shè)施，探測、跟蹤、切換策略綜合（布局）考慮，總體設(shè)計，畫面嚴謹周密，無垃圾鏡頭。通過智能探測的定位，自動跟蹤被攝目標和自動切換多機位畫面?？赡M人工操作的模式工作，自動拍攝高質(zhì)量

11、的教學電視節(jié)目。本系統(tǒng)原則上分教師探測區(qū)和學生探測區(qū)兩種方式，各自形成獨立的探測的區(qū)域，又相互支持。教師探測區(qū)可以彌補學生探測區(qū)的盲區(qū)，學生探測區(qū)也可以彌補教師探測區(qū)的盲區(qū)。在畫面切換的邏輯判斷上又相互參考。學生探測區(qū)域，探測學生的目的是學生回答教師的提問時，學生攝像機要捕捉到學生的圖像。學生回答問題時，首先要起立。根據(jù)這一特點，我們只要探測到站立的人就可以了。在教室的后面墻面，安裝智能探測攝像頭。，當教師走下講臺，教師探測區(qū)域就不能探測到教師的位置。這時學生探測區(qū)域就可以承當探測任務。就是說在教師區(qū)域沒有教師時，應到學生區(qū)域里找。當教師與學生對話時，有可能教師位置會與學生的位置沖突，有兩種可

12、能，一是教師與學生在不同的位置，探測器得到兩個信息。教師的活動范圍是教室前方兩米的范圍和通道，根據(jù)這兩個范圍就能得出哪一個是教師數(shù)據(jù)。二是教師和學生是一個位置數(shù)據(jù)，這時，兩臺攝像機對準位置即可?？刂贫嗯_攝像機，采用圖像跟蹤定位方式，可定位驅(qū)動攝像機的上下、左右、變倍數(shù)據(jù)。即景別和位置。三個動作都有速度選擇，可根據(jù)不同的要求使用不同的速度。這種空間網(wǎng)絡定位及跟蹤技術(shù)，充分考慮了學校教學的特點，從而對目標的跟蹤更準確、更靈活，畫面更流暢。圖像識別跟蹤系統(tǒng)能夠智能識別活動的人像，準確捕捉演講者的位置變化，驅(qū)動攝像頭對演講者進行跟蹤拍攝，適合在一些全自動視頻錄制場合使用。被攝者無需佩戴任何標識性物品，

13、簡單、易用。2.2.3音頻采集系統(tǒng)高質(zhì)量的錄播課件，是高質(zhì)量的圖像和高質(zhì)量的聲音相結(jié)合的產(chǎn)物。但在實際制作中，人們的注意力往往集中在圖像的質(zhì)量方面，而對聲音的質(zhì)量重視不夠，會在制作完后的聲音部分出現(xiàn)這樣或那樣的缺憾。因此，我們有必要在聲音采集方面進行探討，以提高錄播課件中的聲音質(zhì)量。360度拾音的 HDX 懸掛式麥克風陣列,支持22KHz高清寬帶立體聲拾音技術(shù)，無需物理干預即可把焦點對準當前講話人，清楚捕捉會場每一點發(fā)出的聲音,從而為 HDX 視頻會議系統(tǒng)帶來更好的音頻質(zhì)量。隱藏式設(shè)計，讓會場顯得更加干凈整潔,靈活，數(shù)字化麥克風，可以屏蔽信號干擾，并除去回音和噪聲。特點和優(yōu)點Ø 采用

14、 Siren 22 技術(shù)，支持立體聲音頻 Ø 三個麥克風元件，360 度拾音 Ø 可自如應對 2800 平方英尺的房間，比同類單向產(chǎn)品大三倍 Ø 電子設(shè)備隱藏在天花板內(nèi)，遠離地板和桌面，讓房間更加靈活2.2.4網(wǎng)絡互動傳輸利用網(wǎng)絡傳輸音視頻內(nèi)容，并且能夠?qū)崟r的做交互，需要一個成熟且穩(wěn)定的系統(tǒng)，因此我們選用通訊行業(yè)內(nèi)具有領(lǐng)先解決方案的寶利通產(chǎn)品。正是Polycom的高性價比音視頻產(chǎn)品，才使視頻會議應用得到了普及，正是Polycom在關(guān)注整個市場的拓展，也正是Polycom代表了業(yè)界的產(chǎn)品和技術(shù)趨勢。2.3XXXX學校城域網(wǎng)視頻會議系統(tǒng)設(shè)計此次規(guī)劃建設(shè)的XXXX學校同

15、步互動課堂系統(tǒng)項目中采用一個平臺多種應用的設(shè)計原則，核心平臺支持召開視頻會議的功能，可以把互動教室、視頻會議室、領(lǐng)導桌面、外出電腦客戶端等多種平臺進行音視頻的融合通訊，達到召開1080p與720p的高清視頻會議或培訓會議。根據(jù)用戶實際情況2.4XXXX學校城域網(wǎng)點、直播系統(tǒng)設(shè)計點直播系統(tǒng)主要針對未部署互動教學系統(tǒng)的學校進行實時收聽中心校的教學音視頻內(nèi)容，互聯(lián)分享各種實況直播、點播視頻資源等。 以上方案中博融流媒體點直播平臺提供了自己的編碼器（或采集工作站），實現(xiàn)直播的功能，同時也提供接口實現(xiàn)對第三方錄播產(chǎn)品的支持，提供與錄播的無縫融合，其單畫面、多畫面的直播數(shù)據(jù)流能夠自動上傳到直播服務器上并實

16、現(xiàn)客戶端的多畫面播放支持，同時其錄制的節(jié)目可實現(xiàn)自動入庫。這樣學校之前或者準備做的的錄播系統(tǒng)就可以和博融流媒體平臺實現(xiàn)無縫融合，其學校的教學本色資源實現(xiàn)跨越時空的傳播，最終實現(xiàn)本學校師生、家長、教育局、其它學校教學資源互聯(lián)分享的綜合應用。第三章 一個平臺多種系統(tǒng)應用3.1網(wǎng)絡錄、直播系統(tǒng)應用整個網(wǎng)絡錄、直播系統(tǒng)應用包含：Ø 遠程交互式教學Ø 精品課堂Ø 公開課評審Ø 教師課后自審3.1.1高清遠程交互式教學此應用通過XXXX學校本次承建的同步互動課堂項目中的課堂接入平臺，呼叫各個教室中的高清視頻終端進行遠程實時交互式教學，首先，由統(tǒng)一管理軟件對每個教室中

17、的編碼器進行畫面合成策略的下發(fā)，一般情況下主講教室設(shè)置為演講者，可觀看到本地老師、本地學生、PC課件、遠端提問的老師或?qū)W生等畫面的任意組合。具體如下圖：如上課所示，在進行遠程交互式教學的時候，會以四個畫面進行傳輸，包含本地老師、本地學生、本地課件、遠程學生四畫面，四個畫面之間進行自動/手動的切換，遠端的學生如果需要發(fā)言只需要站起來或者通過點擊電腦/平板上面的申請發(fā)言即可完成申請，具體如下圖：僅有高清晰度的圖像仍然不夠，課堂中更多的信息是通過雙方的聲音進行交流的。此高清遠程教學系統(tǒng)還可逼真表現(xiàn)對方的高保真立體聲音質(zhì)。麥克風拾取的聲音為超越CD音質(zhì)的聲音，通過遠程教學系統(tǒng)可還原出“劇場級”的音質(zhì)，

18、遠端學校匯報人員的聲音就像在本地發(fā)出一樣。另外，立體聲技術(shù)可呈現(xiàn)出聲音的空間感。如教室內(nèi)有多人呈并排就座并依次匯報工作，當左邊人員匯報時，主講教室的人員可以聽到聲音從左方傳來，注意力自然集中在屏幕左方的匯報人員之上；之后分會場右邊人員匯報工作，主會場又能感覺到聲音從右方傳來。同時系統(tǒng)具有獨有的討論模式，可以通過XXXX學校本次承建的同步互動課堂項目中的課堂接入平臺的高清多分屏功能，實現(xiàn)同時顯示出多個遠端會場的畫面，并且具有語音激勵的模式，進行自動切換，具體如下圖：3.1.2精品課堂錄制系統(tǒng)可將老師視頻、學生視頻、PC課件、音頻同步錄制到單個文件中。支持3路1080P高清視頻信號或VGA信號的任

19、意組合錄制。支持多流多畫面錄制模式，錄制生成的文件為單一的文件，直播及回放時為多個視頻窗口，可任意拉動主畫面或全屏播放。編解碼器的構(gòu)成編解碼器主要由：高清圖像編碼（解碼）模塊、計算機（XGA）圖像編碼（解碼）模塊、音頻信號編碼（解碼）模塊、存儲接口模塊、同步監(jiān)測模塊、控制模塊和管理模塊構(gòu)成；編解碼模塊核心采用了具有領(lǐng)先技術(shù)和強大處理能力的DSP芯片，并且提供WEB界面服務。編碼器主要功能編碼器位于系統(tǒng)前臺，主要完成各種信號的采集及編碼。并內(nèi)置畫面合成器，將接收到的信號進行圖像整合，并通過IP網(wǎng)絡發(fā)送給后臺的多媒體錄播服務器。Ø 高清圖像的編碼 支持對1080P 60幀/秒、720P6

20、0幀/秒的高清視頻進行編碼。Ø 混合聲音信號的編碼 支持對混合聲音進行編碼，音視頻信號編碼后，保證唇音同步。Ø 四畫面合成 支持四路視頻信號的編碼，并可以將四路視頻畫面合成一幅合成畫面，點擊任意一個小畫面可單屏顯示。多種顯示模式，如：單分屏、二分屏、三分屏、四分屏、等分屏、大小畫面等。Ø 遠程統(tǒng)一管理 支持全網(wǎng)內(nèi)所有高清編碼器的統(tǒng)一監(jiān)管，可查看全網(wǎng)內(nèi)共有多少臺設(shè)備開啟，可訪問各個設(shè)備查看配置并進行修改，多級用戶權(quán)限。靈活部署，方便操作與管理。具體能夠?qū)崿F(xiàn)的功能如下：Ø 智能定位 第四代圖像智能自動定位技術(shù)，對教室環(huán)境沒有任何要求，采用先進的圖像分析技術(shù)，

21、識別率超過90%。Ø 多畫面存儲 單文件模式、畫中畫模式、多文件模式。Ø 后期編輯 內(nèi)置非編軟件。3.1.3精品課件通過網(wǎng)絡直播系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡將現(xiàn)場的視頻、音頻及計算機屏幕進行實時直播，用戶以IE瀏覽器及 Media Player 即可同步收看現(xiàn)場影音及圖文內(nèi)容。如下圖：3.1.4課堂錄制后的其他應用公開課評審應用通過精品課堂錄制過程中的直播功能，能夠讓參加公開課的評審人員在觀摩室同步觀看并進行評審，評審后的記錄可以作為對公開課講課教師的評審數(shù)據(jù)。教師課后自審應用公開課講課的教師可以通過在課后收看錄制的內(nèi)容對自己的公開課課堂進行總結(jié)，提升教師的自我總結(jié)能力，并為后期的公開課

22、提供更好的講課方式。另外，其他老師也可以通過在課后收看公開課講課教師的錄制課堂內(nèi)容來進行學習，學習其他老師更先進、更生動的講課方式來提升自己。3.2幫扶、支教綜合業(yè)務平臺應用3.2.1學校一對一、一對多的幫扶課堂根據(jù)XXXX學校承建的同步課堂互動系統(tǒng)來滿足XXXX學校對于其他薄弱學校學生的幫扶課堂。利用智能化設(shè)備，優(yōu)秀教學老師可在本地遠程課堂同時和某個學校或多個學校的學生上課，解決了教育較差地區(qū)教學質(zhì)量過低導致的學生素質(zhì)不達標，真正實現(xiàn)資源均衡發(fā)展。3.2.2XXXX學校部門跨市、跨區(qū)幫扶根據(jù)XXXX學校承建的同步課堂互動系統(tǒng)來滿足XXXX學校對口支教的其他地市或者其他地區(qū)的薄弱學校。針對師資

23、力量相對較差的地市或地區(qū)，可以通過平臺召開公共課，直接為較差地區(qū)遠程輸送及時優(yōu)質(zhì)教學資源幫扶，免去教師必須出差異地支援的煩惱。3.3XXXX學校視頻會議系統(tǒng)應用整個視頻會議系統(tǒng)應用包含：Ø 培訓會議Ø 領(lǐng)導桌面加入課堂Ø 視頻行政會議3.3.1 培訓會議本次建設(shè)的同步互動課堂系統(tǒng)還支持強大的遠程培訓功能，首先是常見的雙流應用，他可以實現(xiàn)人物圖像傳輸?shù)耐瑫r，再向遠端傳送一路PC圖像，可以實現(xiàn)將培訓人與培訓課件同時傳送給各會場的效果，降低培訓工作的時間和成本，提高培訓工作效率和質(zhì)量。除此以外，傳輸設(shè)備具有畫面疊加技術(shù)（PoC），可以實現(xiàn)讓演講者置身于虛擬環(huán)境中。虛擬環(huán)

24、境可以為：Ø PPT幻燈片Ø 高清晰圖片Ø DVD節(jié)目將演講者和內(nèi)容通過一個流同時傳送。作為新一代的內(nèi)容發(fā)送方式，PoC的現(xiàn)場感更強，會議形式更新穎，更能表達培訓內(nèi)容的準確性。3.3.2 領(lǐng)導桌面加入課堂或視頻行政會議領(lǐng)導桌面部署的桌面商務終端支持標準H.323或SIP標準，可以不用走出辦公室加入到高清視頻會議或課堂中，商務可視電話可以通過邀請確認加入到高清視頻會議中。3.4線上線下再教育系統(tǒng)應用整個線上線下再教育系統(tǒng)應用包含：Ø 有線網(wǎng)絡線上教學Ø 無線WIFI、3G網(wǎng)絡加入課堂Ø 家長互聯(lián)網(wǎng)接入觀察Ø 校外學生再學習3.

25、4.1個人移動終端設(shè)備加入課堂互動互聯(lián)網(wǎng)及3G安全接入解決互聯(lián)網(wǎng)或3G安全接入教育城域網(wǎng)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下：移動終端可以工作在3G或者Wi-Fi的網(wǎng)絡環(huán)境下，故可以適用于以下應用場合：Ø 領(lǐng)導外出途中Ø 機場Ø 酒店Ø 在家辦公系統(tǒng)為每個領(lǐng)導注冊一個號碼，平板電腦視頻可以通過撥打不同的會議號碼加入不同的會議，也可以從音視頻融合平臺發(fā)起呼叫邀請領(lǐng)導的平板電腦加入會議。平板電腦高清移動視頻終端適用于Android或iOS系統(tǒng)的智能平板電腦或智能手機上，它將免費讓用戶隨時下載，實現(xiàn)遠程呈現(xiàn)應用擴展至廣泛的移動用戶，更有效地加強溝通協(xié)作

26、，提高教學質(zhì)量，加快決策進程。移動用戶可以在任何地點通過3G或Wi-Fi網(wǎng)絡享有高效的個人溝通以及自由自在的面對面統(tǒng)一通訊體驗。PC桌面移動終端的接入利用安裝在筆記本電腦上的免費客戶端，通過部署在市教育局的接入平臺進行驗證接入，極大的方便了老師、學生、教育局工作人員在家或在外出時進行音視頻互通。3.4.2名師一對一輔導此次建設(shè)的同步互動課堂系統(tǒng)采用國際標準的音視頻編碼協(xié)議，可以兼容多個廠家的系統(tǒng)，例如學生可以通過互聯(lián)網(wǎng)通過桌面終端、智能手機、平板電腦、微軟Lync等方法與老師進行一對一的互動溝通，也可以實現(xiàn)考試前的一對一咨詢等功能。3.5教育短缺課程全網(wǎng)覆蓋系統(tǒng)應用整個教育短缺課

27、程全網(wǎng)覆蓋系統(tǒng)應用包含：Ø 國家要求的短缺課程入課堂Ø 中心校配備課程教師一對多的遠程互動教學國家教育部對于現(xiàn)階段學校的教育短缺課程非常重視，要求教育短缺課堂進入普教學校的課堂。教育短缺課程包括了：法律、急救、災難應急、生理等通識課程。由于短缺課程與學校常規(guī)課程的差異性，不可能每個學校專門配備短缺課程的教師資源。為了貫徹國家教育部對教育短缺課程入課堂的政策，XXXX學?？梢栽谥行男Ｅ鋫鋷熧Y力量利用承建的同步互動課堂系統(tǒng)完成教育短缺課程的全網(wǎng)覆蓋。3.6校園電視臺應用此應用利用傳輸終端具有的虛擬演播式技術(shù)，可以實現(xiàn)類似于天氣預報、大型直播現(xiàn)場等效果的圖像合成技術(shù)，可以把人物圖

28、像與PC屏幕圖像進行合成，并且實現(xiàn)起來非常的簡單，可以制作校園電臺的節(jié)目。校園電視臺的節(jié)目可以利用承建的同步互動課堂系統(tǒng)完成對全區(qū)學校的直播、點播。具體如下圖：3.7校安工程應用現(xiàn)階段國家對于校園安全問題提升到了非常重視的高度，對于校園安全問題，XXXX學校是完全有必要將同步互動課堂系統(tǒng)與校園監(jiān)控系統(tǒng)做融合。利用監(jiān)控融合網(wǎng)關(guān)把監(jiān)控信號接入到網(wǎng)絡課堂中，家長可以通過安裝在智能手機等移動設(shè)備上的軟件實時觀看或瀏覽監(jiān)控圖像。3.8課件資源網(wǎng)絡共享系統(tǒng)精品網(wǎng)絡資源共享系統(tǒng)包含以下幾個模塊：Ø PC網(wǎng)絡視頻點播系統(tǒng)Ø PC網(wǎng)絡課堂直播系統(tǒng)Ø PC網(wǎng)絡課堂直播時移系統(tǒng)

29、6; 可擴展的移動終端點播系統(tǒng)3.8.1實時編碼轉(zhuǎn)碼技術(shù)u 實時編碼主要是物理信號進入，一分三，不同分辨率，不同碼流。實時編碼模塊首先通過采集設(shè)備獲取音視頻數(shù)據(jù)流，根據(jù)終端性能的不同，對視頻圖像進行縮放、裁剪，對音頻進行采樣率調(diào)整，以適合不同屏幕分辨率的顯示效果；然后采用不同的編碼方案（編碼類型、碼率、幀率、音頻采樣率等）對音視頻進行重新編碼，以適合不同終端的播放性能，然后通過網(wǎng)絡推送至直播（時移）流服務器。圖：實時編碼技術(shù)u 實時轉(zhuǎn)碼主要是網(wǎng)絡信號進入，一分三，不同分辨率，不同碼流; 實時轉(zhuǎn)碼模塊首先通過網(wǎng)絡獲取音視頻數(shù)據(jù)流，然后分別進行解碼，再根據(jù)終端性能的不同，對視頻圖像進行縮放、裁剪，

30、對音頻進行采樣率調(diào)整，以適合不同屏幕分辨率的顯示效果；然后采用不同的編碼方案（編碼類型、碼率、幀率、音頻采樣率等）對音視頻進行重新編碼，以適合不同終端的播放性能，然后通過網(wǎng)絡推送至直播（時移）流服務器。圖：實時轉(zhuǎn)碼技術(shù)3.8.2在線點播錄播回看模塊提供流媒體點播回看服務，流服務模塊根據(jù)請求不同類型終端的請求，將相應數(shù)據(jù)文件經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換后，通過網(wǎng)絡提供給終端播放，例如電腦終端采用HTTP協(xié)議播放720P的文件，高清電視終端采用HTTP協(xié)議播放720P的文件，標清電視終端采用HTTP協(xié)議播放480P的文件，移動終端iPad和iPhone采用HLS協(xié)議分別播放720P和480P的文件等。這樣可以在最

31、大限度上兼容不同終端，并且保證在各種終端上都有良好的播放效果。圖：錄播回看業(yè)務模型圖3.8.3海量并發(fā)技術(shù)VConnect技術(shù)是博融流媒體綜合應用系統(tǒng)系統(tǒng)中一個關(guān)鍵技術(shù)，它采用自主知識產(chǎn)權(quán)的基于網(wǎng)絡底層媒體流傳輸交換技術(shù)，極大地提升系統(tǒng)的并發(fā)性能。使用VConnect技術(shù)的單臺服務器可以提供20005000個并發(fā)流。3.8.4直播時移技術(shù)博融流媒體綜合應用系統(tǒng)系統(tǒng)，采用了獨創(chuàng)的USS統(tǒng)一流服務引擎，流服務模塊接收到采集編碼器傳輸過來的的直播流數(shù)據(jù)后，一方面進行協(xié)議轉(zhuǎn)換后通過網(wǎng)絡提供給不同終端進行播放，另一方面寫入到本地磁盤以供直播時移播放使用。為了適應不同終端的播放要求，可以由多個直播子頻道組

32、成一個直播頻道，同時接收多組音視頻流，流服務模塊根據(jù)不同類型終端的請求，將虛擬直播頻道中的相應數(shù)據(jù)經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換后，通過網(wǎng)絡提供給終端播放，例如電腦終端采用HTTP協(xié)議播放720P的節(jié)目，高清電視終端采用TS over HTTP協(xié)議播放720P的節(jié)目，標清電視終端采用TS over HTTP協(xié)議播放480P的數(shù)據(jù)，移動終端iPad和iPhone采用HLS協(xié)議分別播放720P和480P的節(jié)目等。這樣可以在最大限度上兼容不同終端，并且保證在各種終端上都有良好的播放效果。圖：直播時移業(yè)務模型圖3.8.5多終端推送功能（可擴展）通過博融的多終端推送模塊，不僅可以實現(xiàn)PC的視頻點播直播應用功能，同時也可快

33、速部署支持ipad、iphone、Android Pad、Android手機等移動終端的視頻點播、視頻直播、直播時移（回看）功能等視頻應用功能。第四章 系統(tǒng)的優(yōu)勢4.1視頻圖像自動追蹤圖像識別跟蹤系統(tǒng)是由輔助攝像頭捕捉被拍攝者活動的圖像，通過系統(tǒng)計算，可以快速定位被拍攝者的實時位置，并驅(qū)動拍攝攝像頭對被拍攝者進行跟蹤拍攝。圖像識別跟蹤蹤技術(shù)，定位精度高，抗干擾性能強，教師與學生不需要佩戴和操作任何設(shè)施，探測、跟蹤、切換策略綜合（布局）考慮，總體設(shè)計，畫面嚴謹周密，無垃圾鏡頭。4.2圖像畫面自動/手動切換每個教室配置的高清編碼器，可以通過遠程進行四個畫面的任意組合、任意切換，例如在進行遠程交互式

34、教學時，可提前設(shè)定好主講教室、收聽教室的畫面切換及組合。4.2.1手動切換此時如果遠端的學生需要提問問題，首先主講老師經(jīng)過同意后，可進行排隊形式的申請發(fā)言，學生可點擊電腦上面的按鈕，主講老師端即會顯示出所有準備發(fā)言的學校名稱，可點擊進行切換，此時音視頻圖像都會顯示出來，并且放到大的畫面中。4.2.2自動切換根據(jù)遠端學生的動作進行切換，遠端學生只要站立起來即可自動的把音視頻進行切換。4.3寬帶立體聲音頻協(xié)議G.719應用于教學Siren 22立體聲是在2007年推出的新一代音頻編碼協(xié)議， Siren22 專利算法與早先的超寬頻帶音頻技術(shù)相比具有突破性的優(yōu)勢。在音頻和可視化通訊應用中，它的 CD

35、級音質(zhì)可以讓聲音更清晰、聽者更輕松。而在遠程呈現(xiàn)應用中，它先進的立體聲能力則可隨著講話人在室內(nèi)的來回走動，對其聲音進行理想的跟蹤，讓人們更加感到身臨其境。Siren22 對計算能力的要求顯著低于替代型寬頻帶音頻技術(shù)，而時延卻大幅縮短。由于Siren22具有更高的采樣率和壓縮比，2008年5月，ITU對其稍加改動，提升為最新的寬頻高保真音頻協(xié)議G.719。4.4隱藏式全向數(shù)字麥克風吊頂麥克風通過吊裝在天花板上的設(shè)計來更有效地消除噪音對拾音的干擾，同時提高了靈敏度增益，演講者甚至可以站在麥克風的正下方。通過與遠真視頻通訊系統(tǒng)無縫集成，并采用會議室數(shù)字音頻處理器，吊頂麥克風能夠完美地實現(xiàn)回聲消除，降

36、噪和自動增益控制。桌面上的電腦，手機等容易產(chǎn)生震動和噪音的設(shè)備對于教學中雙方對話的干擾大大減少。特點和優(yōu)點Ø 采用 Siren 22 技術(shù)，支持立體聲音頻 Ø 三個麥克風元件，360 度拾音 Ø 可自如應對 2800 平方英尺的房間，比同類單向產(chǎn)品大三倍 Ø 電子設(shè)備隱藏在天花板內(nèi)，遠離地板和桌面，讓房間更加靈活 4.5 H.264 High Profile技術(shù)保證遠程教學的效果及穩(wěn)定ITU制訂的最新H.264 High Profile技術(shù)現(xiàn)已全面應用于視頻會議系統(tǒng)。H.264 High Profile是H.264體系中最高效的視頻編碼技術(shù)，目前視頻通信

37、系統(tǒng)中普遍采用的只是它的基本畫質(zhì)標準，稱為H.264 Baseline Profile。H.264 High Profile的推出是視頻技術(shù)的一個巨大進步，其意義不亞于從H.263向H.264過渡的價值。相對于普通的H.264編解碼技術(shù)而言，H.264 High Profile具有以下優(yōu)點：節(jié)省網(wǎng)絡成本：用戶不用升級網(wǎng)絡帶寬就可實現(xiàn)1080p，節(jié)省50-60%的帶寬，具體分辨率和呼叫帶寬對應如下：分辨率及幀數(shù)率4CIF25幀720p25幀720p50幀1080p25幀呼叫帶寬128kbps512kbps832kbps1Mbps效果較好：具備720p、1080p等多種分辨率和幀數(shù)率，完全達到高清

38、品質(zhì)；成熟穩(wěn)定：基于ITU國際標準協(xié)議，兼容性、通用性、擴展性優(yōu)良。4.6超強網(wǎng)絡糾錯機制（LPR）保證遠程教學在IP視頻通話中，即使是少量的網(wǎng)絡錯誤或丟包也會對使用效果造成明顯的影響。正是出于這個原因，自從上世紀九十年代中后期IP視頻會議技術(shù)出現(xiàn)以來，在“有損”的IP網(wǎng)絡上成功召開視頻會議的能力一直是一個挑戰(zhàn)。近年來，隨著低成本，共享式、過度認購的網(wǎng)絡線路不斷增加(如DSL，有線，衛(wèi)星，高度擁塞的LAN和WAN，通用互聯(lián)網(wǎng)等)以及使用更高通話速率(通常需要支持更高的視頻分辨率)則使這一問題顯得更為突出。丟包恢復是最新發(fā)布的網(wǎng)絡容錯技術(shù)，其目的是保護IP視頻通話免受網(wǎng)絡丟包的影響，LPR采用前

39、向糾錯(FEC)方法，這是一種差錯恢復方法，由發(fā)送方系統(tǒng)為發(fā)出的數(shù)據(jù)流添加冗余數(shù)據(jù)，使接收方系統(tǒng)可以偵測并糾正錯誤，而無需請求發(fā)送方系統(tǒng)重新傳送丟失的信息。這種無需等待網(wǎng)絡傳送就可進行糾錯的能力，使得FEC非常適合于實時通信，如廣播流媒體，IP電話以及IP視頻會議。4.7核心設(shè)備全編全解處理模式音視頻融合平臺采用全編全解處理方式，可召開任意組遠程交互式教學課堂，并且每個課堂之間不受任何影響；同時全編全解處理方式可以把任意速率、任意分辨率的音視頻加到一個課堂中。4.8高清液晶觸摸交互一體機我們?yōu)閄XXX學校本次項目的節(jié)點均配置一臺70寸的液晶觸摸一體機，全面支持互動教學（自帶英漢字典：真人發(fā)音，支持手寫識別、圖形識別、公式識別，附帶強大的教學資源庫）。非常適合教師進行公開課時使用。產(chǎn)品功能特點包括：Ø 多尺寸適于教學、培訓、演示，本次配置70寸大屏幕Ø 液晶屏高清顯示、畫質(zhì)清晰、亮麗Ø 觸摸控制無需專用筆，人機直接互動Ø 特制書寫面防刻劃、防碰撞Ø 一體化集成多媒體教學中常用的設(shè)備Ø 自帶白板軟件全面支持互動教學（自帶英漢字典：真人發(fā)音，支持手寫識別、圖形識別、公式識別，附帶強大的教學資源庫）Ø 多種接口、廣泛支持方