競業達常態化錄播教室建設方案教學評估系統解決方案北京競業達數碼科技有限公司2015年5月北京競業達數碼科技有限公司Tel: 86-10-52168888 Fax第17頁競業達教學評估建設方案目錄1系統建設背景12系統設計原則13設計建設標準24系統建設目標35系統建設內容36教學評估系統建設46.1系統結構46.1.1應用總體架構46.1.2系統整體結構56.2詳細建設56.2.1校級巡查系統建設56.3核心硬件設備76.3.1網絡攝像機（視音頻信號采集及編碼設備）76.3.2電視墻服務器（視音頻解碼設備）86.3.3網管軟件9北京競業達數碼科技有限公司Tel: 86-10-52168888 Fax第10頁1 系統建設背景隨著時代的進步、科技的發展，在現代化信息技術管理上，教學技術也發生了革命性的變化。以往傳統的基礎教學方式已經無法滿足當今多樣化的教學模式。為了提高學校自身的現代化管理水平，豐富教學方法和手段，及時掌握各種相關信息，提高處理各種業務及突發事件的能力，擁有現代化信息技術手段，利用計算機網絡與通信技術，全面、迅速、準確地掌握信息，已成為基礎教育學校內部管理和教學業務處理的迫切需要。根據當前和未來的教學發展需要，競業達公司憑借多年的教育信息化經驗，結合自身強大的技術研發優勢，推出了一體化教學應用云平臺。該系統是將課程錄制存儲直播評估等技術與網絡技術相融合的具有強大監控管理能力的輔助教學應用系統。通過網絡把多個教學點的教學視頻場景編解碼技術進行實時采集壓縮、集中存儲及監控管理。在先進的產品和技術幫助下，最終實現使終端簡化成一個單純的輸入輸出，減少終端處理負擔，使優秀的教師、課程、資源、知識得到充分的展示、記錄。2 系統設計原則以“整體考慮、統一設計，實事求是、分步實施”作為指導思想，圍繞校園資源、管理、服務三個要素來構建學校數字化的教學環境，最終達到提升學校綜合實力的目的。 實用性操作快捷、內容豐富是保證課程的評估。因此，本方案將準確而詳細地理解各用戶群特征、任務和使用環境，在“有效性”、“效率”以及“滿意度”等方面滿足各類用戶對系統的要求。 成熟性依據用戶的實際需求，精心定制，在總體技術框架和應用邏輯結構上具有良好的成熟性與可驗證性。 先進性采用業界認可的先進技術和設備。在系統建設和開發過程中的每個環節，必須遵循有關國際、國家主流技術標準。 通用性選擇具有通用性的產品，在存在標準的情況下，嚴格遵循國際和國家標準協議以及標準接口，保證產品的相互兼容，以實現不同網絡的互聯和數據交換。 可用性選擇可用性強的產品，在主控中心即可使用，不因系統故障或誤操作而使資源丟失，甚至在某些非正常條件下，也能夠保證系統的正常運行。必須保障與現有設備的集成應用，保證現有設備投資。 可靠性系統的運行具有高可靠性，具有良好的容錯性能。系統在一定的硬件設備支持下，可實現在一定災難發生時，仍能保證系統不間斷運行。設備的機械、電氣及電磁輻射性能必須符合國家標準能滿足724小時無人值守工作模式，設備需具有冗余、容錯功能。 安全性按本方案設計，本系統能夠支持防病毒、黑客入侵監測和預警、漏洞掃描、網絡監測與自動修復、身份認證等功能；還具備完善的使用授權、監控和日志管理機制，能夠訪問進行審計；系統將提供相應數據備份/恢復功能，制定合理的備份策略提供保護機制。3 設計建設標準符合國家教育考試網上巡查系統視頻標準技術規范并遵循以下標準：GB4943-2001信息技術設備的安全GB8898-2001音頻、視頻及類似電子設備安全要求GB16796-1997安全防范報警設備安全要求和試驗方法GB17859-1999計算機信息系統安全保護等級劃分準則GB50057-1994建筑物防雷設計規范GB50198-1994民用閉路監控電視系統工程技術規范GB50348-2004安全防范工程技術規范GA308-2001安全防范系統驗收規則GA/T74-2000安全防范系統通用圖形符號GA/T75-94安全防范工程程序與要求GA/T367-2001視頻安防監控系統技術要求GA/T368-2001入侵報警系統技術要求GA/T379-2002報警傳輸系統串行數據接口的信息格式和協議GA/T388-2002計算機信息系統安全等級保護操作系統技術要求GA/T388-2002B計算機信息系統安全等級保護管理要求GA/T390-2002計算機信息系統安全等級保護通用技術要求YD/T 1171-2001IP網絡技術要求-網絡性能參數與指標ISO/IEC-13818-1 (2000 edition)MPEG音視頻封裝標準ISO/IEC-14496-2MPEG4視頻編碼標準ISO/IEC-11172-3MPEG音頻編碼標準ISO/IEC-11172-3MPEG音頻編碼標準4 系統建設目標利用數據通訊技術、網絡技術、數據庫技術、視頻技術、系統工程、管理技術等高科技手段，建設課堂評估系統，整個系統包含1個校級指揮管理中心、45間教室，建設充分考慮系統的完整性、合理性及先進性。5 系統建設內容針對教學評估系統由教室視音頻信號、控制信號采集，數字編碼部分，傳輸部分，控制部分，以及顯示和記錄部分，遠程監控等部分組成。攝像頭采集的視頻信號經數字編碼通過IP網絡送入控制室處理并進行主控顯示。配合控制平臺實現遠程網上教學觀摩評估等功能。(1) 校級管理中心配置監控管理服務器安裝網管平臺軟件，主要完成對教室IP攝像機、網絡數字矩陣畫面分割器、存儲服務器管理及配置。(2) 校級顯示系統學校現有配置2*3的顯示屏幕，實現多畫面分割顯示教室監控畫面，可以根據需要調整分割模式。(3) 校級錄像存儲配置競業達錄像服務系統，通過網絡接收視音頻碼流進行存儲，支持多種錄像方式，可分別設置每路錄像視音頻碼流、錄像質量，在規定時間段定時啟動、關閉錄像，實現無人值守自動監控錄像的功能；手動多路并發錄像。6 教學評估系統建設6.1 系統結構6.1.1 應用總體架構教學評估系統是包括了監控技術、通訊技術、音視頻技術等的一套綜合性業務應用系統。從系統應用構成的主體類型上可分成監控資源、傳輸網絡、監控中心和用戶終端四個組成部分，監控資源是系統監控信息的來源，傳輸網絡是連接監控資源、監控中心和用戶終端的媒介，監控中心是系統的信息管理和共享平臺，用戶終端是系統的信息服務對象。分別等同傳統的區域視頻監控概念上系統可以分成前端、傳輸/變換、控制/管理、處理/顯示四個部分。 監控資源具體體現為信息采集前端，既可以是前端設備，也可以是區域性監控采集系統。 傳輸網絡傳輸網絡可以是專網、公共通信網絡，也可以是專為教學評估系統建設的獨立網絡；是建立在通訊設備之上的IP網絡。 監控中心教學評估系統中心是指由教育部門管理和使用的、具有顯示、存儲、管理的評估中心。6.1.2 系統整體結構教學評估系統由教室視音頻信號、控制信號采集，數字編碼部分，傳輸部分，控制部分，以及顯示和記錄部分，遠程監控等部分組成。攝像頭采集的視頻信號經數字編碼通過IP網絡送入控制室處理并進行主控顯示。配合監控平臺實現遠程網上教學觀摩評估等功能。教育教學評估系統由教室視音頻信號、控制信號采集，數字編碼部分，傳輸部分，控制部分，以及顯示和記錄部分，遠程監控等部分組成。6.2 詳細建設6.2.1 校級巡查系統建設教學評估系統從功能上包含信號采集、編碼、傳輸、顯示、存儲幾部分。從物理位置主要包含教室和評估中心兩部分組成。在教室配置相應的具有編碼功能的網絡攝像機、拾音器、傳輸等，進行教室監控信號的采集、編碼和傳輸。主控制室配置電視墻、解碼設備（網絡數字矩陣、數字視頻矩陣）、錄像服務器等，實現對所有教室進行解碼、監控、錄像等功能。6.2.1.1 視音頻采集為每個教室配置1套廣角網絡攝像機和拾音器，安裝在教室前端，使之覆蓋整個教室區域；通過IP網絡將編碼后接入到交換機上，實現編碼傳輸及集中錄像存儲的功能。6.2.1.2 視音頻編碼采用競業達JYD-E9131網絡攝像機，采用MPEG4/MPEG LAYER2標準對視音頻信號進行壓縮編碼，編碼后通過網絡傳輸，由管理平臺進行接收及控制。6.2.1.3 信號傳輸本系統建立在TCP/IP計算機網絡平臺之上，數字視音頻信息、控制指令、數據信息都是通過校園網傳輸的。配置網管平臺軟件及監控軟件，主要完成對攝像機、主控室網絡數字矩陣配置。如進行各種相關的設置，例如IP地址、網關、監控碼率、地址端口等等；同時，通過網管平臺，網絡管理員能夠監測任一個網絡攝像機的狀態，啟動或停止對某個指定教室的監控。監控軟件主要完成監控點的切換、控制、硬盤錄象、還可完成對于監控權限的管理、以及定時錄像、自動錄像等針對電子監考的個性化等功能管理。6.2.1.4 多畫面監看在監控中心，配置2臺電視墻服務器配合2*3拼接，通過網絡接收教室前端視音頻信號，解碼后輸出到液晶電視機上實現1/4/9/12/16/32/64等畫面分割顯示，支持自動循環切換顯示，可以通過循環切換的方式顯示所有教室的監控畫面；也可以通過監控軟件配合計算機實現多畫面分割顯示的功能。6.3 核心硬件設備6.3.1 網絡攝像機（視音頻信號采集及編碼設備）JYD-E9131系列網絡攝像機，采用MPEG-4視頻壓縮技術，壓縮比高，且處理非常靈活；支持TCP/IP協議簇，支持視頻、音頻、報警、語音數據、串行數據通過TCP/IP網絡傳輸；支持PPPOE、DHCP協議；完全符合國家教育考試網上巡查系統視頻標準技術規范。系統主要參數l 最高分辨率可達1280960,在該分辨率下可輸出實時圖像l 采用先進的視頻壓縮技術,壓縮比高,且處理非常靈活l 逐行掃描CMOS,捕捉運動圖像無鋸齒l 支持PoE供電功能l 支持雙碼流l 支持自動光圈,自動電子快門功能,適應不同監控環境應用場景適用國家教育考試網上巡查系統技術參數型號參數JYD-E9131130萬1/3 CMOS日夜型防暴半球網絡攝像機攝像機傳感器類型1/3 Progressive Scan CMOS最小照度0.01 Lux (F1.2,AGC ON)快門1/25秒至1/100,000秒鏡頭 2.7-9mm F1.2水平視場角:101-30.4鏡頭接口類型14自動光圈DC驅動調整角度水平:0360,垂直:075,旋轉0360日夜轉換模式電子彩轉黑壓縮標準視頻壓縮標準H.264 / MPEG4 視頻壓縮碼率32Kbps16Mbps音頻壓縮標準G.711/MPEG Layer II音頻壓縮碼率16Kbps64Kbps圖像最大圖像尺寸1280 960幀率50Hz: 25fps (1280 960), 25fps (1280 720)60Hz: 30fps (1280 960), 30fps (1280 720)圖像設置飽和度,亮度,對比度通過巡查管理軟件或者IE瀏覽器可調網絡功能存儲功能支持SD/SDHC卡(32G)接口音頻輸入1路,MIC IN/Line IN,3.5mm音頻接口音頻輸出1路,3.5mm音頻接口 (線性電平,阻抗:600)通訊接口1個RJ45 10M/100M自適應以太網, 1個RS-485接口報警輸入2路報警輸出2路視頻輸出1Vp-p Composite Output(75/RCA)一般規范工作溫度和濕度-2560,濕度小于95%(無凝結)電源供應DC12V10% / PoE（802.3af）功耗5.5W10.5W尺寸(mm)140 114重量1400g 6.3.2 電視墻服務器（視音頻解碼設備）電視墻服務器用于將通過網絡傳輸的數字視音頻碼流進行解碼，輸出至等離子、電視機、顯示器、投影機等顯示設備，來觀看任意教室的數字化監控信號。設備性能： 雙路VGA輸出；支持64路CIF或16路D1解碼，支持CIF 1、4、9、12、16，2*1、2*4、2*6多畫面分割顯示功能；支持4CIF（D1） 1、4、9，2*1、2*4多畫面分割顯示功能；符合國家教育考試網上巡查系統視頻標準技術規范。 符合國家教育考試網上巡查系統視頻標準技術規范規定的MPEG4視頻編碼格式（Advanced Simple Profile不帶B幀，不帶GMC），MPEG Layer II音頻編碼標準及用Program Stream系統流封裝的視、音頻復合流的解碼。 無限路數網絡輸入； 安裝方便、無需大規模的布線； 可接收前端報警信號并自動切換到相關通道； 支持定時切換、分組切換、報警切換、自動切換等方式； 可以訪問前端錄像并回放； 解碼通道可單路或多路輸出符合標準。 多種