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1、目 录项目设计概述项目概况鼎华公司就 学校精品课录播系统的建设需求进行了充分分析,并详细阅读招标技术文件.经过仔细研究后,我公司组织从事教学环境研究,设计开发人员及系统架构师,方案工程师,项目经理,数据库管理员等工程技术人员就该项目的方案设计与规划进行了深入的交流和讨论.我们将按照校方提出的总体需求,在总体实现功能齐全的前提下,提出针对该项目的解决方案.学校精品课录播系统项目整体设计规划如下:工程建设目标是利用计算机技术,网络技术,音视频采集压缩技术,自动跟踪技术,多媒体技术,基于学校的校园网网络环境,遵循TCP/IP标准,构成具有课堂教学应用,支持网络的点播,广播,直播,存贮,后期编辑等多种
2、应用,真正实现在网络环境下对优秀课堂的真实,全面,立体化的再现的精品课堂录播系统.设计描述设计原则学校精品课录播系统项目的整体方案设计将遵循以下基本原则:先进性:先进的设计思想,网络结构,开发工具,市场覆盖率高,标准化和技术 成熟的软硬件产品.灵活性:采用积木式模块组合和结构化设计,系统配置灵活,满足学校逐步到位的建网原则,使网络具有强大的可增长性和强壮性.发展性:网络规划设计满足用户发展在配置上的预留,满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求.可靠性:整体系统软,硬件设备具有高可靠性,具备长期稳定工作的能力,可实现系统冗余功能,并具有防止误操作等行为对系统造成的破坏.实用性:方案设计符
3、合国际相关标准和技术规范,并且容易使用,操作简便.充分考虑利用各种资源,人机界面友好,能使用户最方便地实现各种功能.开放性:在满足安全可靠和实用的前提下,系统设计采用开放技术,开放结构,开放系统组件和开放用户接口,以利于网络的维护,扩展升级及良好的灵活性,兼容性和可移植性.兼容性:系统建设具有良好的兼容性,充分考虑系统向下,向上的兼容,将系统建设和现有的系统资源以及未来的系统规划充分结合.设计标准网络设计和网络设备符合以下标准:IEEE802.3 10Base-T网络标准;IEEE802.3 100Base-TX快速以太网标准通讯协议标准网络层和传输层TCP/IP协议并兼容IPX协议,支持PP
4、P和SLIP协议.布线和电气安装标准GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线工程设计规范ANSI EIA/TIA607民用建筑通讯接地标准ANSI EIA/TIA-568A商务建筑布线标准ANSI EIA/TIA-569A商务建筑通道标准ANSI EIA/TIA-606商务建筑布线系统文档建立标准EIA/TIA TSB-67商务建筑布线系统测试标准GB50254-50259-96电气装置安装工程施工及验收设计规范GA/T75-94中华人民*国公共安全行业标准GYJ125-86厅堂扩声系统声学特性指标标准GB6510-8630MHz-1GHz音频和视频信号电缆分配系统GBJ有线电视广播系
5、统技术规范GY106-92民用建筑电缆电视系统工程技术规范民用建筑电气设计标准需求分析精品课程录播系统建设近几年都是以校园信息数字化建设为重点,如何实现教学现场和教学课件全方位,立体化的直播,录制,编辑和点播,是诸多应用考虑的主要问题.鼎华公司研发出精品课程录播系统将教学计算机的VGA信号,教师授课和师生互动场景以及教师板书等进行多种模式的整合录制,生成多媒体教学课件,建设校本资源库,供网上学生自主学习.同时,系统实现基于网络环境的多画面直播,保证高清晰的课堂画面和音,视频精确同步的实况效果,可对资源文件进行后期编辑,提高精品课程资源使用的灵活性.物理建设需求分析根据 学校精品课录播系统项目的
6、功能要求,精品课程录播系统建设以授课电脑VGA信号,教师授课和师生互动场景以及教师板书等为对象进行多种模式的整合录制.从物理角度可以分为以下几项:1)一个完整的直播教室首先是一个多媒体教室,以中控为核心,将投影机,幕布,DVD,PC机,笔记本,数字展台,音频扩声等系统集成在一起,实现一个网络化的多媒体教室.2)通过在多媒体教室配置精品课堂录播工作站,VGA采编系统,摄像系统,现场采音系统实现对教学现场以及笔记本,数码展台的信号采集录制.VGA采集:录播系统采用自主研发的高速DSP硬件VGA采编卡,分辨率(640*4801280*1024)自适应,刷新率(6085Hz)自适应;视频采集:视频采集
7、采用高清晰彩色摄像机,配置防护罩,安装支架或吊架.教师摄像机一组或一台,用于拍摄老师授课场景;学生摄像机一台,用于拍摄学生听课和回答问题的场景或教室全景.(可加板书摄像机一组)采音系统:采用远距离采音技术的采音系统(教室自动采音主机),强指向性话筒吊装,能保证声音大小一致,并能智能将教师音源设定为优先音源,其它音源具有自动开启关闭功能,增益降噪.教师及学生无需佩戴任何设备,即可完成现场完美采音.3)应用先进的主动红外探测,无线应答,I/O信号反馈等智能控制技术,实现探测,跟踪,定位,智能策略等模块,实现多个摄像机对场景的自动跟踪及自动切换.(如果是便携式或固定录播去掉此部分)功能建设需求分析实
8、现教学现场和教学课件全方位,立体化的直播,录制,编辑和点播.1) 信号采集支持三路视频信号和一路VGA信号的实时采集,通过系统软件中专业的录制平台可以对数字视频流(摄像机,笔记本,展台等)进行实时录制,便于开展网上视频教学和制作视频课件.2) 课堂直播录制的课件能够实时数字化合成,通过局域网以自动直播,广播,多播的模式传输到其它的教室,完成重要课堂的实况播放.也可实现多路视频流同步直播,任意切换控制,可以实现网络环境下的IE开放式直播和定点强制直播3) 录制参数编辑并生成光盘可对录制精品课添加片头,片尾.将精程名称,学校名称及LOGO,教师*等信息添加选定好的图片上,制作成片头;将制作单位及日
9、期添加选定好的图片上,制作成片尾,形成一个完整的课件,可保存为模板,并供下次精品课堂录制时进行选择使用.录制完成后的精品课堂文件可根据事先的设置刻成光盘,以利于资源保留与传播.4)文件格式的采集及输出系统支持任意格式的电子资料,包括PPT文件,PDF文件,WORD文件,ASF,EXCEL文件,各种图片文件及各类视频和音频文件.录制后的文件格式为Windows标准流媒体格式输出,格式为WMV或ASF,支持VOD平台发布,支持免插件,免安装IE直播和点播.6)录制模式及录制过程录播系统可以选择单流单画面的电影模式,多画面的资源模式.生成一个或多个标准ASF文件,便于后期编辑,满足不同课程的录播需求
10、.教学过程中,自动跟踪主机根据获取的各种位置探测信号,键盘鼠标动作等,进行综合智能分析,灵活准确的调度现场的摄像机,自动调节景别景深,实现课堂无干扰,无控制,无人值守的全自动智能录播.(如果无自动跟踪要求请去掉)7)资源管理及资源应用将录制编辑好的精品课程上传到学校专用的网上学习平台,形成一个完整的资源管理体系,学生得到授权后可以在校园网内或互联网上观看视频课件,便于学生进行自主学习,摆脱过去老师讲,学生被动听的局面,把学习的主动权交给学生.教师可以在现场授课的同时自动生成教学实况录像,并以流媒体的方式在网络中直播,保存,供师生实时收看.精品课程录播系统适用于高等院校精品课程的建设,适合那些需
11、要广泛使用多媒体技术手段的学科建设.扩大教学获益的学生范围,鼓励教师间相互学习,促进教学业务,帮助管理者了解课堂教学情况,对提高教学质量,提升学校的核心竞争力有建设意义.技术功能应答(本部分根据招标文件自主编写)精品课程的起源与发展历程精品课程录播的萌芽精品课程的发展是随着信息化技术在教学中应用的不断深入发展中产生萌芽的.随着技术与学校财力的增强,普通教室也配备了三机一幕等设备.计算机辅助教学,已经成为课堂中经常性的辅助教学手段.各种计算机课件不仅能将主要知识点展现出来,更通过各种多媒体手段,结合图形,动画,过程展现,视频等丰富的信息,以学生更容易理解及接受的角度展现出来.同时,教师的计算机课
12、件也可以作为一个较好的讲义,作为课堂资料保存下来.传统的课程录像都是由专人进入到演播室或教室内进行多机位拍摄,通过后期编辑,得到一节精品课程录像,再经过非线编处理后得到一节课程录像.但这种录像并不能将教室的课件记录下来.实际的应用需求是:通过摄像机将教师,学生的图像记录下来,再用VGA采编卡或软件抓屏的方式将教室课件记录来下,加上现场采音技术的应用,完整全方位地将一节课程记录下来,这就形成了一节精品课程.实际上,精品课程的出现,是以前教学录像课的一种延续与发展.以前的课程录像由于处理较为复杂,比较费时间;同时在传播上也有着较大的限制,比如没有今天互联网的爆炸性发展,信息及资源离每个人都很近.而
13、精品课程录像文件是以数据的方式记录到计算机硬盘上的,大多是以网页或标准流媒体方式记录的,而标准流媒体文件是很容易在校园网,城域网或互联网上流传的.这样,理论上讲只要有精品课程录播教室的学校,都可制作本校优秀教师的优质课程,结合网络资源点播系统,就可以将课程发布到网络上,从而有更多的学生,教师,教研人员,从中受益,提高教学水平,实现资源共享.正是由于这种现实需求,在2004年,教育部启动了高校精品课程资源建设.在全国高校中进行精品课资源建设申请,并按学科及专业进行分小项建设.各高校的申请被认定后,将得到相应的国家专项资金支持的配套资金.但对申请也设有一定的条件:即申请的学校应该是国家的重点学校,
14、所申报的专业应该是在国内有名气的著名专业,授课教师应是学界较有名气的专家学者,甚至是权威.对于精品课的标准,则在形成视频格式及教师课件上有一点的要求:一定要是教师讲课视频与教师课件图形相结合的方式所形成一个文件或相应的文件组,受众可通过专用软件或播放器进行观看,并能在观看过程中自主调整视频窗口的大小,以享用最大的信息.这样建设目标,既能保留下优质的精品课程,也能将累积下的资源库,通过网络在全国高校中进行最大限度的资源共享,实现适龄学生都有机会接触本专业内最权威的课程,对实现公平教育,优秀师资全国共享有着非常重要的意义.目前该工程已基本完成,取得了较好示范效果,社会反响良好.很多学子的梦想都是想
15、进入清华北大,但能进入这两所著名学府的人是万里挑一.但如果进不了清华北大,也能通过精品课资源库,以一种接近原始场景的方式观看该校的课堂实景,本身就有着重要意义.精品课程从高校向普校的推广众所周知,我国普教的师资分布并均衡,有着所谓普通校及重点校之分.就是在同一所学校,也有着最早的快慢班及实验班的出现.社会对公平教育的呼吁也很多.但受高考升学压力及应试教育的影响,目前还不能实现完全意义上的公平教育.但国家也想了很多办法,也采取了很多措施.前几年教育部与各地政府投入十几亿巨资,推行的农远工程,就是一种在资源上对农村薄弱学校进行大额投资的一次重大举措.而在普教中进行精品课程建设,相比高校,有着另一层
16、重要意义.高校之间硬件相差不大,主要是师资差距,而在普教中学校则存在着一定程度的两极分化现象.故而精品课程从高校推广到普教中就有着更为现实的意义:薄弱校的硬件建设国家可以加大投入来弥补,而师资则没办法在短期内进行平衡.但精品课程录播系统的建设正好能在一定时期内弥补这一问题.通过这一系统,可以实现重点校与薄弱校之间在教学上的充分交流,便得所有学校的学生,大体上可以接受高水平的教育.从2006年下半年,精品课录播建设从高校中向普教,职教中大力推广.在20007年,全国各地都有学校进行类似教室建设,甚至在城域网环境较好的地区,已经进行区域内的学校大面积建设,实现城域网范围内的精品课互动及资源共享,开始了有益的探索.最终的目的就是实现区域内师资共享及精品课资源共享
