中慶全自動課程錄播系統

建

設

方

案

目錄

第一章項目設計概述.............................................................5

1.1項目概況.................................................................5

1.2設計描述.................................................................5

1.2.1設計原則.............................................................5

1.2.2設計標準.............................................................6

第二章需求分析及技術應答......................................................7

2.1物理建設需求分析........................................................7

2.2功能建設需求分析........................................................7

2.3技術應答.................................................................7

第三章錄播系統方案綜述........................................................8

3.1方案整體描述............................................................8

3.2系統背景介紹............................................................8

3.3系統應用范圍............................................................9

3.3.1網絡課件制作.........................................................9

3.3.2優質課程資源庫建設..................................................9

3.3.3遠程教學應用........................................................9

3.3.4教學技能訓練、微格教學評估.........................................9

3.3.5企事業單位培訓、專家報告、重要會議錄制...........................9

3.4關鍵技術介紹...........................................................10

3.4.1DSP.......................................................................................................................10

3.4.2VGA采/編...........................................................10

3.4.3遠距離拾音技術.....................................................11

3.4.4空間網絡定位及跟蹤技術............................................12

3.4.5網絡流量控制技術...................................................13

3.4.1安全管理體系........................................................14

第四章全自動課程錄播教室建設方案............................................17

4.1系統概述................................................................17

4.2系統拓撲圖..............................................................17

4.3錄播教室系統組成.......................................................18

4.3.1多媒體教室模塊建設.................................................18

4.3.2跟蹤系統建設.......................................................37

4.3.3環境建設............................................................39

4.4系統功能特點...........................................................45

4.4.1五種錄制模式，滿足不同場合需求...................................45

4.4.2三種錄制控制方式（全自動/手動/手自一體）.........................47

4.4.3Windows標準流媒體格式輸出.......................................49

4.4.4系統簡單易用，一鍵錄播............................................49

4.4.5場景智能策略控制，全程全場景全自動錄制..........................49

4.4.6全場景全自動拾音，完美還原現場聲音...............................51

4.4.7模板化錄制.........................................................52

第五章課程資源管理系統.......................................................57

5.1網絡中心系統概述.......................................................57

5.1.1網絡中心系統概述...................................................57

5.1.2服務器..............................................................57

5.2系統管理程序...........................................................59

5.2.1用戶和用戶組管理...................................................59

5.2.2用戶權限管理.......................................................62

5.2.3資源配置管理.......................................................63

5.2.4課表管理............................................................63

5.3課程應用系統概述.......................................................64

5.4課程資源管理系統......................................................64

5.4.1資源目錄管理.......................................................64

5.4.2分級目錄管理.......................................................64

5.5課程資源點播系統.......................................................64

5.5.1課程資源瀏覽、點播.................................................64

5.5.2課程相關參考資源上傳..............................................65

5.5.3課程資源下載.......................................................66

5.5.4課程資源檢索.......................................................67

5.6課程直播系統...........................................................67

5.6.1基于課表直播.......................................................67

5.6.2基于教室直播.......................................................69

5.7微格教學評估系統.......................................................70

5.7.1微格教學評估系統概述..............................................70

5.7.2課程資源的微格教學評估............................................71

5.7.3課程資源的打點.....................................................72

5.7.4課程資源評論及網絡書簽收藏.......................................73

5.7.5評估、打點記錄的管理..............................................73

5.8教研交流系統...........................................................75

10.3.4進度管理..........................................................94

10.3.5文檔管理...........................................................94

10.4產品質量保證體系......................................................94

10.4.1高質量的系統設計是質量保證的第一步..............................94

10.4.2完整的進度匯報制度、方案審核制度和問題反饋處理體系...........94

10.4.3嚴格的測試保證質量...............................................95

10.4.4工程質量管理措施..................................................95

第十一章工程實施及驗收方案...................................................97

11.1實施組織規劃..........................................................97

11.2實施前準備............................................................97

11.2.1系統聯調測試......................................................97

11.2.2實施人員組織及安排...............................................98

11.3實施進度表............................................................98

11.4項目實施流程..........................................................99

11.5項目實施進度控制.....................................................99

11.6工程測試與驗收.......................................................100

11.6.1關于工程測試與險收...............................................100

11.6.2文檔的提交........................................................101

11.7培訓方案內容和計劃..................................................101

11.7.1系統管理員........................................................102

11.7.2應用教師..........................................................102

11.8培訓方式.............................................................103

11.9培訓課程.............................................................103

第一章項目設計概述

1.1項目概況

北京中慶現代技術有限公司就XX頊目—的建設需求進行了充分分析，并詳細閱讀招

標技術文件。經過仔細研究后，我公司組織從事教學環境研究、設計開發人員及系統架構

師、方案工程師、項目經理、數據庫管理員等工程技術人員就該項目的方案設“與規劃進

行了深入的交流和討論。我們將按照校方提出的總體需求，在總體實現功能齊全的前提下,

提出針對該項目的解決方案。

X2L項目整體設計規劃如下：

工程建設目標是利用計算機技術、網絡技術、音視頻壓縮技術、自動跟蹤技術、多媒

體技術，基于學校的校園網網絡環境，遵循TCP/IP標準，構成具有課堂教學應用，支持

網絡的點播、廣播、直播、存儲、后期編輯等多種利用，真正實現在網絡環境下對優秀課

堂的真實、全面、立體化的再現的全自動課程錄播系統。

1.2設計描述

1.2.1設計原則

空項目的整體方案設計將遵循以下基本原則：

1、先進性：先進的設計思想、網絡結構、開發工具，市場覆蓋率高、標準化和技術

成熟的軟硬件產品。

2、靈活性：采用積木式模塊組合和結構化設計，系統配置靈活，滿足學校逐步到位

的建網原則，使網絡具有強大的可增長性和強壯性。

3、發展性：網絡規劃設計滿足用戶發展在配置上的預留，滿足因技術發展需要而實

現低成本擴展和升級的需求。

4、可靠性：整體系統軟、硬件設備具有高可靠性，具備長期穩定工作的能力，可實

現系統冗余功能，并具有防止誤操作等行為對系統造成的破壞。

5、實用性：方案設計符合國際相關標準和技術規范，并且容易使用、操作簡便。充

分考慮利用各種資源，人機界面友好，能使用戶最方便地實現各種功能。

6、開放性：在滿足安全可靠和實用的前提下，系統設計采用開放技術、開放結構、

開放系統組件和開放用戶接口，以利于網絡的維護、擴展升級及良好的靈活性、

兼容性和可移植性。

7、兼容性：系統建設具有良好的兼容性，充分考慮系統向下、向上的兼容，將系統

建設和現有的系統資源以及未來的系統規劃充分結合。

122設計標準

1、網絡設計和網絡設備符合以下標準：

1)IEEE802.310Base-T網絡標準;

2)IEEE802.3lOOBase-TX快速以太網標準。

2、通訊協議標準：

絡層和傳輸層TCP/IP協議并兼容IPX辦議，支持PPP和SLIP協議。

3、布線和電氣安裝標準

1)GB/T50311-2000建筑與建筑群綜合布線工程設計規范；

2)ANSIEIA/TIA607民用建筑通訊接地標準；

3)ANSIEIA/TIA-568A商務建筑布線標準；

4)ANSIEIA/TIA-569A商務建筑通道標準；

5)ANSIEIA/TIA~606商務建筑布線系統文檔建立標準；

6)EIA/TIATSB-67商務建筑布線系統測試標準；

7)GB50254-50259-96《電氣裝置安裝工程施工及驗收設計規范》；

8)GA/T75-94《中華人民共和國公共安全行業標準》；

9)GYJ125-86《廳堂擴聲系統聲學特性指標標準》；

10)GB6510-86《30MHz-1GHz音頻和視頻信號電纜分配系統》：

11)GBJ《有線電視廣播系統技術規范》：

12)GY106-92《民用建筑電纜電視系統工程技術規范》；

13)《民用建筑電氣設計標準》。

4、專用產品標準：

1)設計中采用的專用產品，其生產檢驗過程符合我公司制定的企業產品標準。

2）標準號：Q/HDzQX001-2002o

第二章需求分析及技術應答

課程錄播系統建設近幾年都是以校園信息數字化建設為重點，如何實現教學現場和教

學課件全方位、立體化的直播、錄制、編輯和點播，是學校考慮的主要問題。

現代中慶研發出全自動課程錄播系統將授課電腦VGA信號、教師授課和師生互動場景

以及教師板書等進行多種模式的自動整合錄制，自動生成多媒體教學課件，實時自動構建

校本資源庫，供網上學生自主學習。同時，系統實現基于網絡環境的多畫面直播，保證高

清晰的課堂畫面和音、視撅精確同步的實況效果，可對資源文件進行后期編輯，提高課程

資源使用的靈活性。

2.1物理建設需求分析

略

2.2功能建設需求分析

略

2.3技術應答

略

第三章錄播系統方案綜述

3.1方案整體描述

全自動課程錄播系統解決的問題就是把一些非常優質的教育資源通過現代化的教學

手段，得到共享。而傳統的教學以教育者為中心，以傳授知識為主。老師與老師之間、老

師與學生之間互動不夠，貨源孤立，教師資源、校本資源浪費嚴重。而以信息技術為代表

的現代化教育技術的應用則表現出明顯的先進性、靈活性、可靠性、開放性。現代教育技

術是運用現代教育理論和現代信息技術，通過對教學過程和教學資源的設計、開發、應用、

評價和管理，以實現教學過程和教學資源的優化的理論和實踐。它的內涵包括：一是現代

教育技術的目的是實現教育最優化；二是現代教育技術設計的不僅是計算機、網絡等現代

教育媒體，而是教育過程所有可操作的要素，包括人力資源和技術資源，如教學人員、校

本資源、常規教學媒體、教學設施、教學活動等。將校園網從普通計算機局域網建設成為

面向教學、科研、管理等應用的網絡，能夠傳輸和處理多媒體信息，使各種類型的多媒體

資源能在校園網上靈活應用，并且能一網多用，多網合一，將眾多校園獨立的應用系統整

合起來，是校園網解決方案的發展方向。

中慶全自動課程錄播系統：針對現今高教、職教、普教等信息化教學的重點需求，利

用純硬件的VGA采集壓縮編碼技術實現老師的講稿、多媒體課件、現場多路的音視頻信號

實時采集壓縮，以標準的流媒體方式實現在網絡中的傳輸、管理、控制，支持網絡的點播、

廣播、直播、存貯、后期編輯等多種利用。

3.2系統背景介紹

從1999年起，校園信息化建設開始興起，局域網、城域網、計算機教室等熱潮不斷

興起。技術上的創新與進步，客觀上能推動教學輔助手段的進步。進入21世紀，隨著PC

記、筆記本類設備不斷普及，師生對計算機類設備的操作應用水平不斷提高。同時，網絡

技術的發展對教育最大的影響就是網絡教育的興起，網絡技術的普及應用使物理、空間上

的距離不斷縮小，從而，優質的教學資源能夠讓更多的師生共享。共享優質教學資源，實

現公平教育，力推網上自主學習，使得課程錄播教室的建設就成為一種新的潮流。

從課程錄播教室建設發展的過程來看，最早是從高校開始興起。教育部關于精品課建

設的要求及政策，極大地推動了相關設備與技術的發展。近兩年，國內職業學習的實訓教

室以及普教中應用水平較高的中小學，也開始課程錄播教室建設。從發展的趨勢來看，課

程錄播教室的建設正在不斷深入發展之中，其發展前景廣闊。

3.3系統應用范圍

3.3.1網絡課件制作

系統能自動生成可供網絡點播的網絡課件，后期可對錄像文件進行刪減、合成、索引

等編輯，也可導入非線編平臺進行專業編輯。方便用戶教與學的綜合應用，優質精品課件

的評比等等。

3.3.2優質課程資源庫建設

可以為學校進行優質課資源庫建設，同時也可為課件上傳提供開放式管理平臺。

教師上課完成時，錄制的課件會自動生成，可直接上傳到服務器；配合個人資源庫管

理權限，進行資源分類/多級目錄創建/課件預覽/課件刪除等操作。

系統還提供B/S和C/S兩種結構的資源管理平臺,為教師資源上傳點播提供開放式管

理平臺。同時管理平臺全面支持基于內部園區網或廣域網終端對課件庫資源的授權訪問/

瀏覽查詢/下載導出應用。

3.3.3遠程教學應用

隨著網絡技術的運用普及，學校也從單純的教室課堂發展到了與網絡課堂相結合的多

模式教學活動。通過中慶全自動課程錄播系統，用戶可以進行課件的網絡直播和課后點播，

示范性教學、學生遠程學習，遠程互動教學等等。用戶可以隨時隨地進行觀摩、學習，不

再受空間和時間的限制。

3.3.4教學技能訓練、微格教學評估

教師的教學技能訓練一直是學校關注的重點，以往通過上教室現場聽課的方式無法正

確客觀地對教師進行評估，已經無法滿足學校的需求。中慶針對學校的需求，根據微格教

學的特點，在錄播系統中嵌入微格教學評估系統，學校通過系統內的各項技術指標進行評

測評估（技術指標內容可根據學校實際情況進行修改），通過遠程對教師的教學技能進行

客觀的綜合評估，以訓練教師的各項教學技能，從而使教學水平得以提高。

3.3.5企事業單位培訓、專家報告、重要會議錄制

在企事業單位里，各種培訓，專家的報告.，重要的會議越來越多，各種如手工記錄、

人工錄音和人工錄像的原始模式已經無法滿足需求。隨著信息技術數字化、網絡化進程的

不斷深入，通過錄播系統遂行全方位的錄制，能夠真實地記錄各種會議的全過程，并作為

歷史資料永久保存下來，可以方便用戶在會后進行資料查詢和播放。

3.4關鍵技術介紹

3.4.1DSP

數字信號處理是一種將現實世界中真實的模擬信號(Analogsignals)轉換為計算機能

夠處理的數字信息(Digitalsignals)的過程。這些信號通過一個模擬向數字的轉換過

程(稱之為AD),變成數字信號送給處理器，進行數字計算，處理結束后，再把結果通過

數字向模擬的轉換過程重新變成連續信號(稱之為DA)o用一般的通用微處理器可以完成

這些工作，但是面臨的問題是滿足如此高的計算速度，就很難保證耗電量很低，更難保證

價格足夠便宜。因此，另一種微處理器應運而生：數字信號處理器，簡稱DSP(Digital

SignalProcessor)?

DSP是微處理器的一種,這種微處理器具有極高的處理速度.因為應用這類處理器的場

合要求具有很高的實時性(RealTime),比如通過移動電話進行通話。在當今的數字化時代

背景下，DSP已成為通信、計算機、消費類電子產品等領域的基礎器件，被譽為信息社

會革命的旗手。

以下是DSP優于其他微處理器的兒點優勢：

1、單周期內進行多條乘/加運算

2、實時的運算能力、仿真能力、模擬能力

3、靈活性高

4、可靠性高

5、提高系統性能

6、降低系統成本

3.4.2VGA采/編

隨著數字信息的不斷發展，很多行業對VGA信號的采集需求不斷提升,面對市場的迫

切需求，VGA信號實時采集壓縮卡它可以把輸入的VGA模擬信號實時采集壓縮，不用

再增加額外的設備，既能保證信號的連續實時，又能保證清晰不失真，從而完美解決了

VGA信號的實時采集壓縮這一難題。主要特點如下：

1、強大的獨立運算能力：基于高性能的DSP處理器，獨立運算，不占用主機的運

算資源。

2、視頻高度清晰：對VGA信號采用高達32位的高速模數轉換，保證采集畫面達到

高清標準，沒有損失，接近原始信號。

3、采集編碼同步完成：對VGA信號進行實時采集、模數轉換、壓縮編碼、傳輸。

4、采樣范圍寬：采樣帶寬可達到600MHz,顯示視頻、文字、圖片、網頁都可保證

清晰、連續、穩定。

5、分辨率自適應：640*480?1280*1024

6、刷新率自適應：60~85Hz

3.4.3遠距離拾音技術

高質量的錄播課件，是高質量的圖像和高質量的聲音相結合的產物。但在實際制作中，

人們的注意力往往集中在圖像的質量方面，而對聲音的質量重視不夠，會在制作完后的聲

音部分出現這樣或那樣的缺憾。因此，我們有必要在聲音采集方面進行探討，以提高錄播

課件中的聲音質量。

我公司在研制策略編輯系統時，對聲音采集技術進行了深入地研究。尤其在教學現場

的拾音技術上有較大的突破。解決了在不使用無線話筒的前提下，同樣能獲得很好的聲音

效果。

所謂遠距離拾音是一個相對的概念，是行業內一個專用詞，將2米左右的距離莉;為“遠

距離”。兩個同樣距離的、響度也一樣大的聲源，一個在0度，一個在90度。這種拾音方

式利用了房間或廳堂的聲學特性和樂器、人聲的自然輻射以及傳聲靜的設置。遠距離拾音

可以使拾取的聲源在頻譜上將逐漸趨于平衡，拾取的早期反射將起到加強直達聲的作用，

而且拾取的混響聲場的能量也逐漸增加，來進行整體拾音。采用遠距離拾音技術，對于拾

音器的選擇相當重要，強指向話筒是最佳的拾音工具，當話筒指向0度的聲源時，能正常

拾取0度聲源的聲音。這時，拾取到90度聲源的聲音是很小的。這樣話筒就具有了選擇

性，而全指向話筒則不能選擇，得到的兩個聲源的聲音會一樣大。有這個選擇性是很重要

的，30厘米與2米聲音的變化了40dB,要拾取到2米處的聲音，話筒放大電路要提高40dB

的增益才行。如果這時使用普通的話筒（普通話筒大部分是全向的），得到的聲音是很亂

的，基本上不能用了。所以指向性越強的話筒，就越適合遠距離拾音。在教學現場采取遠

距離拾音技術，就能實現不使用無線話筒的愿望，達到真正意義上的常態化錄制課程，不

干擾教師和學生的正常上課秩序。遠距離拾音的主要優點是利用自然混響，拾取的聲音更

自然、更真實。不像近距離拾音那樣，聲音緊貼屏幕，聲音聽起來很不舒服。

3.4.4空間網絡定位及艱蹤技術

空間網絡定位及跟蹤技術，定位精度高，抗干擾性能強，教師與學生不需要佩戴和操

作任何設施，探測、跟蹤、切換策略綜合（布局）考慮，總體設計，畫面嚴謹周密，無垃

圾鏡頭。

自動跟蹤的先決條件是確定被攝目標的位置，本系統采用主動型智能探測掃描的方式

來探測被攝目標，可稱為投影法。每一個發射與接收只需千分之一秒，這種方式抗干擾強,

定位準確，不需要被攝目標佩戴任何裝置。

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。可模擬人工操作的

模式工作，自動拍攝高質量的教學電視節目。

本系統原則上分教師探測區和學生探測區兩種方式，各自形成獨立的探測的區域，又

相互支持。教師探測區可以彌補學生探測區的盲區，學生探測區也可以彌補教師探測區的

盲區。在畫面切換的邏輯判斷上又相互參考。在教室后面上方左右各有一個智能探測發射

器，它的發射角度大約45度左右。在教室前方墻面，距地面1米處（一般黑板下沿），從

左到右設置一排智能探測接收裝置，由紅外接收管組成。當智能探測發射器發出信號，接

收裝置就能收到探測信號。教師在黑板前面的左右位置都能探測出來（也就是教師在板書

的狀態能夠非常準確地進行探測）。

學生探測區域，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。根據這一特點，我們只要探測到站立的人就可以

了。一般學生的坐高在1.2米左右，可以將站立的分界線定在1.3米。在教室的后面墻面

1.3米處，安裝一排智能探測感光探頭。在教室的前方，黑板兩側和墻角安裝智能探測發

射器。這樣在教室1.3米處形成一個平面。教室的兩側，一般有窗戶和門，不便安裝探測

裝置教室前面有黑板也不能安裝智能探測發射器，由于安裝條件的限制，各自的區域都

有盲區。在無法探測到的區域，這時教師探測區域正好可以彌補這一缺陷。如果要考慮學

生身高不同的情況，可將探測平面改為前低后高的傾斜面。就是說將智能探測發射器降低

高度，一般情況下前排的學生個子都比較矮。由于探測只能縱向進行，但探測面呈現扇面

形，我們可以利用這一特點，就能相對準確的確定學生前后的位置。例如，前排右面的學

生他阻擋探測信號的陰影很寬，而最后面的學生的陰影就很窄。

當教師走下講臺，教師探測區域就不能探測到教師的位置。這時學生探測區域就可以

承當探測任務。就是說在教師區域沒有教師時，應到學生區域里找。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，根據這兩個范圍就能得

出哪一個是教師數據。二是教師和學生是一個位置數據，這時，兩臺攝像機對準位置即可。

運用獨特的空間網格億方式，跟蹤機的各部分，根據景別對網格進行設置，通過坐標

網格聯系。探測部分將探測到的目標位置，確定在相應的網格里。跟蹤部分則按該網格的

坐標移動攝像機。切換部分也會依據位置參數，作為切換鏡頭的條件。

控制多臺攝像機，采用坐標絕對定位方式。每一個空間包含3個攝像機的上下、左右、

變倍數據。即景別和位置。三個動作都有速度選擇，可根據不同的要求使用不同的速度。

這種空間網絡定位及跟蹤技術，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。

3.4.5網絡流量控制技術

1、單組播轉換技術

在很多局域網絡環境下，組播的實現方式與廣播相同，許多二級交換機支持IGMP

Snooping,由于視頻數據通信量較大，在實際的網絡傳輸中采用廣播的方式。在這種情況

下，一個組播對網絡的壓力要遠遠高于多個單播的壓力。Cisco的CGMP和華為的HGMP

雖然可以通過第三層和第二層結合的方式解決這一問題，但是系統造價高昂，而且對于已

實現后域網的學校升級成本不可能接受。

中慶采用的單組播轉換技術解決這一問題。中慶ZDIG服務器、視頻服務器都可以配

置設定單組播轉換的臨界點，即單播數量超過這個臨界點后自動轉換為組播，低于這個臨

界點后自動轉換為單播，通過這種方式，即可以降低組播數量，降低網絡帶寬占用；又可

以在服務器轉發單播數量超過一定限制后轉換為組播，降低服務器發送開銷，平衡網絡傳

輸壓力。

2、自適應碼流技術

采用UDP、TCP、HTTP方式傳送視頻數據，中慶的服務器都可以在網絡視頻數據傳

輸的同時獲得網絡通信情況的信息，在UDP方式下，這是通過網絡丟包率的統計獲得的,

在TCP、HTTP的方式下，這是通過發送緩沖的大小獲得的。通過網絡阻塞情況的信息，

為避免網絡過渡阻塞，中慶管理平臺可以在網絡阻塞的情況下通過降低圖像質量、降

低編碼幀率等方式降低視頻壓縮碼率，降低網絡阻塞情況。在網絡阻塞較輕的情況下，在

錄像碼率允許的情況下，適當地調高圖像質量和幀率，提高圖像清晰度。

3.4.1安全管理體系

認證和證書

本方案的許多服務/資源的訪問需要受到訪問控制的限制。為了實現這一功能，使用

應用程序的客戶必須要向系統證明自己（是誰），這一過程被稱為認證。用戶認證后，系

統必須為用戶提供用于安全訪問的一個或多個屬性，用于進行訪問控制和優先搶斷等。這

些安全屬性被封裝在一個證書中，并且可以在系統中傳遞。中慶系統擴展證書包含：

1、授予證書的認證服務器；

2、一般性信息，包括用戶ID、優先級、所屬于的組等；

3、操作能力，標識本證竹所代表的用戶能夠訪恒的目標實體（服務/資源實例）以及

在這些目標實例上可以進行的操作；

4、其它的限制信息：如證書可以存活的有效時間等。

訪問控制、控制屬性和權限

Client}Target

ClientSideAccessDecisionTargetSideAccessDecision

圖訪問控制示意圖

上圖提供訪問控制的簡單框架。如圖所示，客戶端只有在權限訪問控制運行的情況能

夠訪問目標的特定操作，這是通過訪問控制決定函數（AccessDecision）實現的。客戶端

訪問控制功能定義了允許調用目標實體特定操作的條件，目標端訪問控制定義了目標實體

進行特定操作的條件。在中慶的軟件平臺上，同時支持上述兩種方式。訪問控制函數根據

以下項確定操作是否被允許：

1、進行當前操作用戶的安全屬性

2、需要執行的服務（如點播視頻服務器）

3、需要執行的操作（如數據傳輸、云臺控制）

4、被操作的目標本身（具體的視頻服務器、或者某個域，如哪個考場，哪個區）

在中慶中，第1項是通過證書表示，第2項和第4項是通過服務類型ID（字符串）

和目標ID（字符串來表示的）。第3項，是通過一個32位的整數表示，其中的每一位代

表一個操作或者一組不可分割的操作集合，這個32位整數被稱為操作權限或權限。對于

不同的服務，這個32位權限每一位的具體含義是由應用定義的。

通過上述方式，中慶安全管理的訪問控制功能具有強大的可擴展性，可應用于不同場

景的需求。

安全代理

圖安全管理代理調用漣示意圖

在系統中，客戶向服務實例請求執行一個操作，但是這個被請求的服務自身經常不能

完成操作，而需要繼續依賴于其它服務實例的支持，造成一個服務的調用鏈，如圖所示。

操作鏈的模式復雜化訪問控制模式，需要引入安全代理的概念，所謂安全代理，就是初始

者（請求鏈中的第一個客戶）的訪問控制信息被代理給請求鏈中的中間者，以訪問最終目

標的一種方法。

第四章全自動課程錄播教室建設方案

4.1系統概述

全自動課程錄播系統采用固定式課程錄播工作站，擴展探測、跟蹤、定位、智能策略

等模塊實現。這種方案采外科學合理的方法將教室空間立體化的分割為若干區域，有效搭

配安裝多種紅外探測設備。教學過程中，自動跟蹤主機根據獲取的各種探測信號、語音激

勵信號、中控切換信號、鍵盤鼠標動作等，采用科學策略進行綜合智能分析，靈活準確的

調度現場的攝像機、調音臺等采集設備，保證拍攝主體，自動調節景別景深，實現課堂無

干擾、無意識控制、無人值守的全自動智能錄播。

4.2系統拓撲圖

IPOWER全自動課程錄播系統拓撲圖

4.3錄播教室系統組成

錄播教室由多個子模塊組成，包括多媒體教室模塊（如講臺、中控、展臺、筆記本、

投影機等等）、教室場景攝像機圖像采集模塊、VGA采集模塊、自動跟蹤探測模塊、拾音

系統、擴音系統、網絡實時直播模塊、B/S架構點播模塊、錄播系統資源管理模塊以及外

部條件（燈光系統、吸音處理）等。

4.3.1多媒體教室模塊建設

課程錄制首先應在多媒體教室里進行，因而多媒體教室建設是這個方案中的基礎部

分，多媒體教室綜合應用了現代多媒體控制技術，協同控制計算機、影碟機、錄像機、視

頻展臺等現代教學設備，并通過中控集中控制電動窗簾、燈光、幕布等外圍設備，通過大

屏幕投影或背投，讓學生老師在一個高精度大屏幕演示、高保真音質、受控聲光背景的多

媒體教學環境進行學習教學。這樣聲像并茂的教學形式，使學生更易于領會接受授課內容，

激發教師的激情，提高教與學質量。

每個教室配備多媒體電腦、錄播專家、中央控制主機、按鍵控制面板、多媒體投影機、

幕布、擴音設備、視頻輸入、輸出設備等各一套，通過網絡中央控制系統，將投影機、電

動幕布、音箱等信號源有機控制管理起來，在中央控制室通過管理軟件對網絡中的各教室

多媒體設備及環境設備的進行網絡化集中管理控制。

431.1信息交互式中控——(3I10D或3110DGL)

3110D

在多媒體教室管理系統中的核心設備是“信息交互式中控”，無論是本地管理還是遠

程網絡管理都是基于“信息交互式中控”開展的。

“信息交互式中控”以ARM9為主處理體系，以DSP為協處理體系，共同組成強大

的多媒體交互能力，內置嵌入式Linux操作系統，成為整個多媒體教室系統的基礎核心。

“信息交互式中控”設備采用32位嵌入式處理器，主頻高達200MHZ,64M的

SDRAM特大內存運算空間，8MFLASHROM,采用國際流行的全貼片式(SMT)生產工藝,

結構合理，工藝先進。

實物視圖:

中控主機圖ARM主板圖

控制面板1

接口介紹:

1、具備4x2路VGA、Audio矩陣切換模塊；

2、具備2路攝像機視頻輸入、1路RS485可編程串口，可在不低于1200米范圍內

控云臺解碼器；

3、具備2路獨立可編程紅外發射接口，一路可控投影機，另一路擴展；

4、具備8路I/O端口，可連接安防等模塊，3路RS232接口，可控教室PC、投影

機、UPS、電源時序控制器；

5、具備語音對講的音頻輸入、輸出接口；

6、具備數字廣播的音頻輸出接口，可外接音箱，無需打開計算機即可以做到接收廣

播通知；

7、具備4口百兆交換機,，內含TCP/IP網絡控制模塊，直接連到校園網，具備網絡

遠程控制功能；

8、具備2路+12V/5V電源輸出控制、1路幕布控制；

9、內置一路①6.35話筒輸入，帶卡拉0K混響功能；

1()、4路模塊擴展插槽

1)2路CVBS、Audi。輸入，DC12V輸出(接拾音器)，可直接接駁攝像機、拾音器

2)1路VGA采集編碼模塊，可直接對外接設備輸入的VGA高清信號進行實時采集、

壓縮

3)1路數字功率放大器模塊6WX4歐姆(左右聲道)；，內含專業數碼音量、音色控

制模塊。

11、具備3個高速USB端口，支持本地移動硬盤錄像，可擴展IP電話，另一路

可擴展；

12、4路獨立可編程RS-232控制接口，可控UPS、IC卡、測試口、控制鍵盤接口；

13、內置投影機燈泡檢測延時電路，實現電動屏幕連動和完全保護投影機；

3110DG-L

E帆3110DG-L信息交互式中控，采用32位嵌入式處理器，特大內存運算空間64M

的SDRAM,8M的存儲FLASH,是ZONEKEY基于E帆3110B系列網絡中央控制系統

及嵌入式ARM處理器的基礎上研發的一款可升級、可擴展的一體化中央控制系統。

E帆3110D信息交互式控制系統，既有E帆3110B系列的VGA矩陣切換接口，又

具有嵌入式ARM處理器的可編程性，系統完全采用嵌入式ARM處理器及Linux系統的

底層結構。最大限度滿足多媒體教室項目建設需求。

3110DGL實物圖:控制面板:

［卜，1

EEJCD

GI卜，1

接口說明:

1、為電動幕供電；

2、總電源，交流AC220V輸入，內置5A保險管;

3、提供投影機使用的交流220V電源；

4、備用電源；

5、電腦1的V的輸入;

6、電腦2的V的輸入;

7、展臺的VGA輸入；

8、筆記本的VGA輸入；

9、投影機的輸出；

10、顯示器的輸出;

11、電腦1的音頻輸入；

12、電腦2的音頻輸入；

13、MIC的音頻輸入；

14、筆記本的音頻輸入；

15、展臺的音頻；

16、AV的輸出（可接電視等有AV輸入的設備）；

17-18.AV輸入（可接影碟機等有AV輸出的設備）；

19-20.AV的音頻輸入；

21、線性輸出（可接有源音箱，紅色為左聲道，白色為右聲道）；

22、USB借口的IP電話；

23、USB口預留；

24、控制面板接口（必須使用中慶公司提供的串口線與2720控制面板相連）；

25、CONSOLE接口為生產調試專用；

26、連接投影機的串口，通過串口控制投影機；

27、連接ID讀卡器；

28、I/O接口：分別為輸出與輸入信號接口（可接如：門磁、紅外探頭、行程開關等）;

29、提供四路10/100M的網絡接口。

錄播專家

“錄播專家”打破了目前國內生產廠家錄播產品只強調其功能性的理念，針對這類錄

播系統設備多，線路雜亂，占用教室空間，某種程度影響老師教學等隱性問題，在實用性

與人機功能上進行了大膽的嘗試和探索,是現代中慶體現為用戶創造價值而實現的又一次

創新。此外，與很多廠家整套設備中僅有部分自主產權產品不同，“錄播專家”中的錄播

設備，師生跟蹤設備等，均為現代中慶公司自主研發，各設備之間兼容性良好。

實物視圖:

二------導播臺

規格說明：

1、高度：1000MM；

2、寬度:545MM；

3、深度：580MM；

4、標準:符合ANSI/E1ARS-310-D、IEC297-2、D1N41491;PARTKDIN41494;PART7、

GB/T3047.2-92標準；兼容ETSI標準；

5、承載:靜載500KG；

6、防護等級：IP20；

7、主要材料:SPCC優質冷扎鋼板制作；厚度：方孔條2.0mm,其他1.2mm；

8、表面處理:脫脂、酸洗、磷化、靜電噴塑；

9、其它：配可調節支撐行走腳輪4只；外形美觀，全框架結構，方便實用；采用旋轉

式散熱風M,散熱良好。

“錄播專家”機柜為專業定制；具有外形美觀、布線簡單、品質卓越及選材精湛的優

點；其采用厚度為1.5mm的冷軋板，表面噴塑處理；機柜里面可配備的設備有共100精

品課程錄播工作站、教師跟蹤機、學生跟蹤機、全場景智能調音臺。除了上述設備之外還

有電源控制器和設備之間的連線，完全是針對錄播系統設計的專業化、定制化的一體機柜,

一體化機柜是一套完整的自動錄播系統。“錄播專家”設有總電源開關，負責錄播專家的

電源控制，包括220V電源和低壓12V電源；為了方便JP100的開關機，設置了遠程開機

鈕；此外還設有攝像機電源開關，方便重啟攝像機。其中的主要設備如下：

1、精品課程錄播工作站

優質工控機箱。主流配置，含VGA采編和視頻采集模塊，預裝課堂錄播平臺軟件、網

絡直播平臺。

實物視圖：

整機技術參數:

處理器Intel17920

內存4GB

硬盤控制器兩個SATA通道，標配500GSATA

存儲SATA配置：可支持到4塊硬盤

1個VGA接口，2個RJ-45接口，2個USB2.0接口，1個串口，1個PS/鍵

集成I/O端口

盤接口，1個PS/2鼠標接口

網絡主板集成1個千兆網絡芯片，支持WOL(WaleOnLan)等高級網絡特性

顯示ATI適配器，512MB顯存

電源300W單電源

光驅16XDVDRW光驅

強大的獨立運算能力：基于高性能的DSP處理器，獨立運算，不占用主機

的運算資源（軟件抓屏）。

視頻高度清晰：對VGA信號采用高達32位的高速模數轉換，保證采集畫面

達到高清標準，沒有損失，接近原始信號°（VGA轉AV）

VGA采集編碼采集編碼同步完成：對VGA信號進行實時采集、模數轉換、壓縮編碼、傳

卡輸。（RGB采集卡）

采樣范圍寬：采樣帶寬可達到600MHz,顯示視頻、文字、圖片、網頁都可

保證清晰、連續、穩定。

分辨率自適應：640*480~1280*1024

刷新率自適應：60~85Hz

視頻壓縮標準：H.264

采集分辨率：QCIF,CIF,2CIF,HD1,D1；

回放分辨率：QCIF,CIF,2CIF,HDI,D1；

采集碼率：64K-2M,動態調整；

視頻采集卡視頻輸入：1路（NTSC,PAL制式自動識別），RCA（電平：l.OVp-p,阻抗：

75Q）o

視頻幀率：1/16—25幀/秒可調；

音頻輸入：1,RCA（線性輸入，2Vp-p,阻抗：IkQ）。

拾音器電源：1,+I2V,RCAo

支持操作系統WIN2KServer+SP4,Win2003EE。

平臺管理軟件、課程錄播平臺軟件、課程錄播編輯器、課程錄播播放器、

課程錄制軟件

預裝軟件

其他：基礎運行時庫.keyFramework,MDAC,NETFramework2.0;

其他應用程序：根據具體需求預裝；

2、VGA采編卡

錄播系統中一個重要的技術就是VGA采集壓縮編碼，正是通過這個技術實現將講稿、

多媒體課件、數碼展臺信號或筆記本信號等VGA信號以視頻的方式進行采集壓縮，實現

網絡應用。

現代中慶基于十多年來對教育的理解，整合了多年來在嵌入式領域和DSP開發的技

術優勢，強勢推出了基于DSP技術的集VGA采集、編碼于一身的“VGA采編卡”。

1）獨立運算：此卡基于DSP技術開發，完全獨立運算，不占用教學終端或計算機

的本地運算能力，無論本地播放多么復雜的課件和多媒體資源，都不會影響采集

的效果，不會對課堂造成教學造成任何影響

2）視頻高度清晰：對VGA信號采用高達32位的高速模數轉換，保證采集畫面達到

高清標準，沒有損失，接近原始信號。

3）信號連續實時：充RGB信號進行實時采樣、采集、模數轉換、壓縮。

4）采樣范圍寬：采樣帶寬可達到600MHz,最大可支持1280*1024*85Hz,顯示視頻、

文字、圖片、網頁都可保證清晰、連續、穩定。

5）VGA信號的實時采集壓縮和傳輸：支持臺式機、筆記本、實物展臺等VGA輸出

信號的采集。

6）分辨率自適應：640*480~1280*1024

7）刷新率自適應：60~85Hz

3、視頻采集卡

指標參數

視頻壓縮格式H.264/MPEG4

壓縮碼率64K~2M動態可調

采集分辨率PAL：176*144(QCIF),352*288(CIF),704*288(2CIF),528*384(DCIF),

7O4*576(D1)；

NTSC：176*120(QCIF),352*240(CIF),7(M*240(2CIF),528*340(DCIF),

704*480(Dllo

回放分辨率PAL：176*144(QCIF),352*288(CIF),704*288(2CIF),528*384(DCIF),

704*576(Dli；

NTSC：176*120(QCIF),352*240(CIF),704*240(2CIF),528*340(DCIF),

704*480(Dl)o

視頻輸入1路（NTSC,PAL制式自動識別），RCA（電平：1.0Vp-p,阻抗：75。）

視頻幀率PAL：1/16—25幀/秒可調

NTSC：1/16—30幀/秒可調

音頻輸入1路，RCA（線性輸入，2Vp-p,阻抗：1k。）

4、教師跟蹤機及學生跟蹤機

自動跟蹤主機：1路紅外發射控制接口；1路紅外接收控制；232串口-PC控制；232

串口-CAM控制

教師自動跟蹤主機

學生自動跟蹤主機

5、全場景智能調音臺

E-4810型全場景全自動調音臺有8路話筒輸

入（其中4路設有無線話筒輔助輸入）、2路立體

聲輸入、2路立體聲輸出。每一路話筒：

1）有語音濾波器（線路除外），去除人聲以外的頻率成分，使聲音清晰干凈；

2）能自動控制音量（線路除外），不管聲源遠近，確保聲音大小一致；

3）都能自動開啟和關閉，有聲音則立即開啟，沒有聲音5秒鐘以后自動關閉；開關

電路采用無痕進入和退出技術，不會因話筒的接入與關閉產生噪音；

2路立體聲線路輸入，可接入筆記本電腦、中控臺等聲音信號；

6、導播臺

導播控制臺更能達到精確控制和錄制的目的，更加便于用戶錄制出自己所需要的影像

效果。

導播臺

專業的錄課教師，在導播控制臺或監視器的預監畫面中，可看到完整的教學場景，通

過對控制鍵盤上定義的熱鍵快速在多臺攝像機之間切換、控制，電影模式下，根據定義好

的預制位，即可完成對指定場景的錄制。

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導播控制臺

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導播臺前面板

導播臺后面板

技術規格: