第1章  項目背景

　　市場經濟的發展促進了教育產業化、市場化，隨之而來，“教育資源不均衡、教育機會不公平”的問題也日益突出。為此，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確指出信息技術對教育發展具有革命性影響，提出要充分利用優質資源和先進技術，“整合現有資源，構建先進、高校、實用的數字化教育基礎設施”，“建立開放靈活的教育資源公共服務平臺，促進優質教育資源普及共享”。

　　教育部教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)指出，以教育信息化帶動教育現代化，破解制約我國教育發展的難題，促進教育的創新和變革，是加快從教育大國向教育強國邁進的重大戰略抉擇。在國家大力倡導“三通兩平臺”的大背景下，以信息化促進教育均衡發展是“以教育信息化帶到教育現代化”戰略的具體體現，是推進質量層面教育均衡發展和教育公平的內在要求。

　　與之相呼應，教育部辦公廳印發的《2015年教育信息化工作要點》中，也強調優質教育資源開發與應用深入推進，并具體指出“一師一優課、一課一名師”活動2015-2016學年新增參與教師200萬名、“優課”3萬堂。

　　第2章  方案需求分析

　　2.1需求分析

　　隨著“三通兩平臺”的建設進程推進，與國家公共資源服務平臺匹配的地方云資源服務平臺正在逐步提上日程，而優質資源的建設以及融入教學應用、基于互聯網進行教研活動的廣泛開展、基于微課的“翻轉課堂”試點，都成為基層電教部門面臨的緊要任務。因此，迫切需要一套系統能解決以下需求：

　　l 如何方便快速地進行課程實時錄制

　　l 如何有效地對教師的授課質量進行科學評價

　　l 如何更好地通過翻轉課堂模式激發學生學習興趣

　　l 如何有效管理優秀資源并進行高效分享

　　2.2建設目標

　　針對以上問題，北京德威提供移動便攜錄播系統，兼容所有多媒體設備，方便實踐課以及會議等錄制需求。

　　德威移動式專業錄播系統解決方案以德威便攜采錄編播一體機為核心，系統集采集、壓縮、錄制和編輯于一體的以數字化手段實現錄制播放等功能，實現移動式錄播，多個教室公用一套錄播設備，提高設備利用率，省去專用錄播教室排課的麻煩。系統能夠通過網絡實現計算機局域網內的電視節目直播和點播、數字語音廣播的播出和存儲等?？梢酝ㄟ^遞推和遞拉功能將媒體流發送到服務器，方便直播或者點播。提供以流媒體為主的視頻直播服務，對視頻會議、網絡直播新聞、研討會、現場活動等進行網絡直播。

　　第3章  方案概要設計

　　3.1 設計原則

　　u 易用性

　　Ø 教師隊伍計算機水平參差不齊，無需使用說明即可輕松控制;

　　Ø 軟件界面簡潔明了，功能明確，操作簡單，便于非技術人員操作使用，一人操作、全程掌控，結果精確

　　u 先進性

　　Ø 音視頻技術發展迅速，方案必須使用前沿的音視頻技術和云計算，能確保足夠的使用年限不過時，以使投資使用率最大化。

　　u 專業性

　　Ø 傳統錄課模式雖然人工、資金投入大，效率低，但錄制的視頻具有相當的專業程度，新系統在智能程度、課程錄制結果等方面，必須符合并超越原有水平;

　　Ø 同步課堂設計，在互動性能方面能與專業會議系統媲美;

　　u 穩定性

　　Ø 由于課程錄制、公共資源服務經常需要不間斷開機，所以能支持7x24無故障運行，錄制過程不死機、即便掉電，錄制的課程文件也能播放;

　　u 可擴展性

　　Ø 與國家公共資源服務平臺無縫對接

　　Ø 與第三方會議系統能無縫對接

　　u 標準化

　　Ø 支持專業標準的H264\WMV7\WMV9、MPEG2的編碼方式，輸出文件為標準的WMV\mp4\flv流媒體格式，支持傳統非編任意編輯。

　　3.2 設計規范

　　l 工程方案的制定、設計，依照國家有關文件、標準和規定，主要有：

　　l 《30MHz-1GHz聲音和電視信號電纜分配系統》GB6510-86。

　　l 《工業企業通信設計規范》GBJ42-1981。

　　l 《民用建筑電氣設計規范》GBJ/T16-1992。

　　l 《演播室數字電視編碼參數規范》GB/T14857。

　　l 《演播室數字音頻參數》GY/T 156-2000。

　　l 《演播室高清晰度電視數字視頻信號接口》GY/T 157-2000。

　　l 國際電聯 ITU - T有關標準。

　　l 建筑、通信有關行業標準。

　　3.3 業務架構

　　北京德威(DOWELL)基于10多年教育行業的積累，深入學校進行調研分析，研發團隊結合20余年產品設計經驗，推出的本系統----德威教育錄播及云資源平臺服務于教育局及下屬多所學校，基于互聯網技術打破物理分割，有效地把優質資源進行集中管理、協同使用，實現學生微課網絡學習、教師教研活動及專業發展、對多個錄播教室的集中管控以及異地同步課堂。

　　3.4 系統部署

　　3.4.1 移動錄播教室部署

　　從拓撲圖看出，高清攝像機連接采錄編播一體機，教師機VGA畫面通過網絡采集，多路視頻信號最后通過導播軟件，實現對高清圖像視頻進行錄制和直播。

　　3.4.2 資源云平臺部署

　　德威云資源服務平臺依托云服務而實現服務。校級提供全功能服務匯聚優秀資源并提供給師生使用。

　　3.5 系統應用

　　3.5.1 應用場景

　　3.5.2 應用范圍

　　Ø 賽課、公開課、精品課

　　Ø 校園電視臺升級最佳替代產品

　　Ø 培訓錄課

　　Ø 庭審錄像/播出、模擬法庭、會議直播等

　　3.6 方案特色

　　3.6.1 廣電級標準的課程錄制質量

　　3.6.2 綜合編輯功能強大，使用簡單

　　3.6.3 管控分布式，一站式管理且可配置

　　3.6.4 一體化結構

　　第4章  課程錄制系統

　　4.1全手動導播，畫面更精

　　導播主界面

　　音視頻預覽

　　最多支持6通道畫面，畫面可來自采集卡、視頻文件、圖片、VGA信號以及網絡視頻流(vga網絡流、IP攝像頭、編碼器等)，若是視頻文件，可控制播放進程。VGA信號通道可進行遠程桌面控制。視頻支持云臺控制。

　　畫面切換

　　使用功能鍵F1-F6或鼠標對畫面進行切換輸出，切換時支持特效(擦除、滑行、溶解、伸縮、畫中畫)轉場。提供根據vga變化的智能導播，也支持跟蹤攝像機的自動跟蹤、畫面特寫等情況的自動切換。

　　實時字幕

　　可以實時的插入和編輯字幕，設置字幕滾動播出。同時具有臺標時鐘發生器的功能。支持系統時間和臺標顯示，臺標支持透明PNG。字幕支持批量導入、實時提交播出。

　　數字混音

　　提供數字調音臺，可對直播主通道控制，也可以對各通道音頻單獨控制，實現混音效果，可以實時監聽?？梢愿鶕枰謩釉O置切換到圖片自動靜音，或是直接手動靜音。以利于直播過程中對突發情況的控制。

　　視頻編碼

　　視頻畫面支持多種編碼方式：WMV7/WMV9//H264，輸出文件格式支持WMV/FLV/MP4/TS

　　直播錄像

　　編碼后的視頻可直接發布到局域網;也可通過Windows Media Services、FMS、CMS(德威自有協議)發布到廣域網，發布時可同步錄像。

　　自動實時記錄教師、學生以及計算機屏幕講稿(非VGA轉視頻)等所有視、音頻信號，支持三分屏、畫中畫、電影模式等十多種課件模版。錄制三分屏、四分屏模式時能夠抽提課件PPT、DOC中的標題作為課件索引。

　　錄制出的視頻文件為標準格式：WMV、FLV、MP4。視頻文件支持傳統標準的視頻播放器進行播放，并支持傳統的視頻編輯軟件進行編輯。

　　屏幕課件部分采用軟件采集(IVGA)，IVGA指通過網絡采集遠程計算機屏幕，IVGA編碼采用獨有的虛擬屏幕采集編碼技術，可以輕松獲取老師屏幕講稿的標題作為課件索引，同時，每課時錄制下來VGA視頻大小不超過50M，比之VGA編碼器方式采集的視頻動輒數百兆小很多，且文字更清晰。

　　視頻采集部分：支持標清、高清1080p錄制，支持多碼流錄制?？赏ㄟ^網絡采集遠程視頻，并支持來自導播系統的視頻流。支持常規音視頻采集卡、IPCamera、編碼器的遠程采集。

　　音視頻采集模版根據實際使用情況預設有：寬帶直播，標清錄像配置，720p高清錄像配置，1080p超高清錄像配置等四種模版，并可以根據實際應用情況對錄制視頻、音頻的詳細參數進行自定義設置。

　　錄制過程中，能實時監看視頻畫面、音頻，并可對教師端遠程協助。

　　通過靜音檢測，對聲音故障給出提示。在錄制開始和過程中，出現聲音采集不到時，會做出提示。

　　系統錄制課件時可自動生成片頭、片尾、LOGO、圖標、水印。支持透明圖片做校標。

　　系統支持導出為SCORM標準課件、單個EXE課件文件。

　　4.2智能混音，提供多種方案

　　系統基于不同的實際應用場景提供了兩種混音模式：簡單的本地、遠程混音;復雜的多路混音;

　　本地、遠程混音：支持同時采集本地音頻和來自網絡的遠程音頻，并且內部智能混音，比如輸入到教師網絡攝像機里的拾音器聲音與輸入到學生網絡攝像機里的拾音器聲音、電腦音頻的混音輸出。

　　多路混音：支持六路音頻同時混音，各通道可獨立設置音量，同時系統提供了主次、均衡、主混音三種混音策略，滿足不同場合的需求

　　4.3直播發布，支持高并發策略

　　通過直播發布功能可實現教師授課校園局域網在線觀看，也可以實現遠程教學觀摩，既滿足跨地區遠程教師培訓，遠程討論評估，網絡視頻會議，遠程教學輔導，也可以滿足精品課程網絡直播，遠程述職答辯等應用場景。

　　勾選錄制時同時啟動直播設置，可以存儲當前直播內容。適用于教師過程直播。

　　取消該選項則適用于會議直播。不會對會議過程進行保存。

　　錄制時能同時進行多分屏模式和微軟流媒體服務器、Flash服務器的電影模式直播。

　　通過建立直播頻道，可以對單個教室授課實況進行直播，也可以同時進行多個教室授課實況直播。

　　直播內容包括老師視頻、學生視頻和計算機講稿/展臺內容等信號源，可以是多分屏模式直播也可以是單視頻模式直播。在查看直播時，多分屏模式時可以任意切換視頻和屏幕窗口，每一部分都能夠全屏播放。

　　直播路徑及限制：可以在局域網、廣域網中直播。客戶端通過web方式通過IE瀏覽器(IE內核的瀏覽器)收看直播。B/S結構，客戶端無需安裝任何軟硬件。

　　支持局域網單播、組播。不限制客戶端數量?；诰W絡負載實景情況，可以對客戶端收看數量做人工控制。

　　系統直播低延遲：錄制課程的音視頻、課件信號在網絡傳輸要，延遲小于1秒且各直播收看端畫面保持完全同步。

　　直播監控:對所有直播中的頻道進行實時監看，可以對實況直播進行停止、暫停、繼續直播等控制?？梢詥为毧刂坡曇舻牟コ觥?/p>

　　本方案直播系統支持P2P傳輸。

　　4.4資源課件同步剪輯

　　Ø 同步剪輯：對錄制好的視頻進行編輯時，可對課件的多流畫面及索引進行同步片段切除、片段導出，剪切可精準到幀，切口處視頻清晰流暢，剪切后的視頻畫面流暢、花屏。

　　Ø 索引編輯：針對多流畫面可修改和編輯索引目錄，可以增加、刪除、修改索引，并支持生成縮略圖

　　Ø 視頻部分可以使用圖片替代：對錄制完成的課件視頻部分，可替換成圖片，無視頻錄制后，可在視頻區設置圖片顯示

　　Ø 合并自如：支持同時合并多個不同尺寸的課件

　　Ø 音頻處理：支持對錄制的視頻進行噪音去除

　　Ø 重新編碼：文件太大時，支持編碼參數調整后重新編碼

　　Ø 模板替換：課件可在多種模板之間隨意替換

　　Ø 視頻修整：可以對錄制好的文件中，PPT課件部分在錄制前就有的錯誤文字進行修正 ，即修改PPT文字錯誤。

　　Ø 課件輸出：支持導出為SCORM標準課件、單個EXE課件文件

　　4.5全高清采集，畫質細膩

　　德威錄播系統采用專業硬件采集卡采集，提供了專有的編碼芯片，同時集成了Inter處理器的GPU圖像加速處理、Intel IPP并行算法，最多可同時支持8路1080P信號的輸入

　　德威視頻采集特別的算法處理和編碼壓縮技術可確保多路高清視頻同時錄制時系統穩定，畫面清晰流暢

　　視頻采集源不僅可以接入高清攝像機，還支持網絡視頻源、VGA網絡信號甚至來自專業導播系統的輸出。

　　第5章 資源云平臺建設

　　德威云資源服務平臺依托云服務而實現服務。提供全功能服務主要匯聚校級優秀資源并提供給師生使用。

　　3.7 網絡教學共建共享

　　Ø 對資源按學段、年級、學科、類型以資源樹的結構進行分類管理，并且資源樹能根據國家教育資源公共平臺的教材種類定時更新內容;

　　Ø 資源支持講稿、視頻、圖片等多種常用格式;

　　Ø 提供資源的最新、最熱、下載排行

　　3.8 在線虛擬切片，輕松制作微課

　　可對視頻進行在線虛擬切片。對所需視頻的內容進行刪選，對其端點進行開始、停止的點擊截取，即可生成微課視頻。

　　5.1 課程點直播，支持多終端應用

　　3.8.1 今日直播

　　Ø 教師可以基于課表進行約課，并錄入基本課程信息;

　　Ø 教師可以通過個人空間約課自動觸發公開課、示范課的播出;

　　Ø 直播基于組播、P2P模式，可大大提升并發訪問;

　　Ø 播出支持微軟http、Adobe的rtmp等標準流媒體協議;

　　Ø 收看約課的專家、老師可以實時進行文字點評;

　　Ø 公開課結束后，可以一鍵切換到評課界面進行及時評價;

　　3.8.2 精品課點播

　　精品課來自公開課、示范課、優質課。

　　Ø 支持在線上傳，實現基于教材大綱的知識點數的分類管理，知識點樹能根據國家教育資源公共平臺的教材種類定時更新內容;

　　Ø 支持多碼流課件的播放，能根據網絡帶寬自適應智能選擇響應碼流的視頻進行在線播放;

　　Ø 能點播精品課程，并提供下載;

　　Ø 提供用戶打分評價、文字評價留言。

　　Ø 提供精品課最新、最熱、下載排行

　　3.8.3 微課點播

　　Ø 微課程實現基于教材大綱的知識點數的分類管理，知識點樹能根據國家教育資源公共平臺的教材種類定時更新內容;

　　Ø 支持單視頻文件、符合SCORM標準的三分屏課件上傳;

　　Ø 三分屏課件播放時，支持文字索引的實時同步快速跳轉; 支持微課程的下載、打分、文字評價;

　　Ø 提供微課最新、最熱、下載排行

　　3.9 名師專輯，匯聚優師優課

　　可在后臺直接添加名師，名師添加成功后可自動將其已上傳的課件與名師信息相關聯，免于課件的后期整理與歸類。

　　3.10 監控巡考錄制三位一體

　　3.10.1 錄播教室管理

　　錄播教室維護

　　教室管理：對已具備直播或者遠程聽課的教室集中管理，合理分配，清晰可靠，教室使用情況實時查看。

　　遠程導播

　　可通過web對任意一間錄播教室進行遠程導播服務。

　　3.10.2 常態化錄播管理

　　領導可通過教室輪巡功能整體查看各個教室在線授課的情況，對各教室情況一目了然，極大減輕了巡課的工作負擔。

　　3.11 教學分析與教研，隨時隨地

　　Ø 提供專業的微格教學評價量表及實時匯總，并后臺排行，量表可自定義;

　　Ø  所有上傳課程均支持在線評分及評論功能

　　3.11.1 教研管理

　　Ø 教師可選擇一個現有資源邀請多名教師發起在線教研;

　　Ø 支持查看每位教師的打分記錄;

　　Ø 支持對所發起教研活動的查看、編輯、刪除功能;

　　3.11.2 微格量化表評價

　　Ø 內置多套微格量化表模板

　　Ø 可根據實際教研結果自定義量化表

　　3.11.3 S-T / 弗蘭德斯分析

　　根據跟蹤主機切換不同角色的數據自動獲取課堂視頻的教學行為數據。T為老師視覺的、聽覺的信息傳遞行為，S為除老師以外的所有行為。最終形成餅圖及曲線數據圖表

　　3.12 個人空間，助力師生共發展

　　Ø 支持教師、教研員、學生、管理者等多種角色的SNS虛擬社區活動，用戶基于權限可以上傳、審核資源、視頻等;

　　Ø 支持專輯的生成和管理維護，方便收藏和訪問;

　　Ø 對個人發表的評課及留言進行集中管理維護;

　　Ø 站內互相溝通的管理;

　　Ø 個人賬號信息的管理維護

　　3.13 信息管理，實時通知公開課安排

　　信息管理界面

　　信息管理模塊，支持在線通知公告?？煞奖汶娊汤蠋熂磿r通知全體師生公開課的安排及多媒體教室的使用情況。

　　3.14 消息管理，隨時單人通知信息

　　消息管理模塊

　　消息管理模塊，可隨時單獨給某一老師發送消息，從而告知其多媒體教室的臨時變更使用等相關事宜。

　　3.15 系統管理

　　提供基本的用戶管理、權限角色管理、分類管理、學校信息管理、部署管理、備份等。

　　可按照學校的實際上課時間對課節時間進行修改;能根據實際使用情況，對每個多媒體教室分化而設，選擇直播服務及是否需要預約課堂。管理員后臺設置免預約模式，用戶可無需登錄，進入任何一間(未加密的)錄播教室，進行直播觀摩。

　　第6章 主要設備一覽

　　6.1德威移動錄播主機EZ-EQ3

　　德威移動錄播主機EZ-EQ3

　　系統集采集、壓縮、錄制和編輯于一體的以數字化手段實現錄制播放等功能，實現移動式錄播，多個教室公用一套錄播設備，提高設備利用率，省去專用錄播教室排課的麻煩。

　　EZ-EQ3主機特色：

　　Ø 嵌入式控制臺，為教育量身定制

　　Ø 高集成度，輕便一體化設計

　　Ø 高性能，視頻源、資源模式、電影模式同錄

　　Ø 具動態非編功能，擺手第三方非編系統

　　Ø 播出兼容性好，支持各種標準流媒體服務器(WMS、FMS、RED5、WOWZA)

　　EZ-EQ3主機參數：

　　型號

　　EZ-EQ3

　　電源

　　19V直流供電

　　結構

　　全鈑金工藝，鎂鋁合金

　　外形尺寸

　　309mmÍ439mmÍ90mm(深Í寬Í高)

　　重量

　　≤5KG

　　環境參數：

　　工作溫度

　　0 ~ 55 度

　　存儲溫度

　　-20 ~ 65 度

　　相對溫度

　　20~90%

　　其它

　　沖擊3G，震動1.5G@10-100HZ

　　系統參數：

　　處理器

　　CPU Intel i7

　　屏幕

　　15.1’’ LED ,分辨率1366*768

　　接口：

　　SDIÍ4 ,HDMIÍ1，USBÍ4，RJ45x1a，RS232 x1，DVIÍ2,eSATA x1

　　音頻信號輸入輸出

　　Line in x4,Line out x1,Mic x1

　　6.2其它輔助設備

　　6.2.1云臺攝像機

　　拋棄色差分量接口采用廣播級設備(攝像機、云臺)、HD-SDI接口以方便施工，畫面真正全高清，支持1080p。既往的錄播系統中，往往大量采用色差分量接口，這樣每臺攝像機視頻信號傳輸就得三條線纜，對于機位很多的情況，布線工作量將非常巨大，為此，北京德威已經全面拋棄色差分量接口，采用HD-SDI接口的攝像單元。此外，信號輸出也全面從1080i升級到了1080p/60幀。

　　具有背光補償功能，在強光背景環境中可以看清整個畫面。教室里由于投影設備的存在，其拍攝條件相對特殊，老師絕大部分時間都處在強光源的包裹之中，其余的時間則經常穿梭在強弱光之間，一個具有快速背光補償能力的攝像機會大大提升畫面品質。

　　6.2.2吊麥

　　音頻采集有兩個基本要求：

　　Ø 音質清晰洪亮，不失真

　　Ø 使用方便，盡量不佩戴任何東西

　　這二者是相互矛盾相互制約的，因為不佩戴設備必將是遠距離采集，遠距離采集要求設備靈敏度高，一旦提高采集靈敏度，噪音等也將被采集，音質會受到較大影響，如果采取降噪措施，勢必也同時會影響到主音的品質。為此，德威錄播系統經過仔細的工程嘗試，可提供兩種方案：吊麥、拾音器;但為了達到最佳音頻采集效果系統推薦使用吊麥方案 。

　　構成：  2支吊麥+1個調音臺

　　優勢：

　　Ø 采用自動壓限技術，保證在不同距離內講話，拾音的音量大小一致，同時也解決了現場聲音過大時錄制音頻失真，和錄制信號過大的問題。

　　Ø 使用強指向性話筒，采用語音濾波電路，可以降低人聲外的頻率成分，提高信噪比，保證聲音清晰干凈。采用先進的降噪技術，可有效的降低環境噪聲的錄入，可降低環境噪音10-15DB

　　目前各個廠商普遍采用了吊桿式吊麥，這種結構給施工帶來了很多工作量。北京德威采用的是下垂式輕質吊麥，通過卡扣機構，直接固定在天花上，施工簡單。

　　6.2.3調音臺

　　Ø 均衡器立體聲道，XLR,平衡式, 分立式的輸入電路

　　Ø 增益范圍: + 10至 + 50dB， 最大輸入電平: + 10 dBu

　　Ø 阻抗: 約 2.2k 平衡式， 信噪比: 110dB-加權

　　Ø 失真 (總諧波失真 + 噪聲): 0.01%，具有8路輸入，2路總線輸出

　　Ø 帶幻像電源的高質量麥克風前置放大器，平衡式輸入。

　　Ø 每聲道設有獨立的三段均衡，通過調節可獲得一個悅耳動聽、無副效應音色。針對個人的喜好進行音頻高低音效果調節

　　Ø 動態范圍大，130dB 的音量動態范圍提供非常好的動態余量

　　Ø 帶4段led電平指示，很直觀的顯示信號大小

　　6.2.4無線麥

　　頻率范圍： 740-790mHz

　　發射功率： 30mw

　　調制方式： 寬帶FM

　　可調范圍： 50mHz

　　信道數目： 200

　　信道間隔： 250KHz

　　頻率穩定度： ±0.005%以內

　　動態范圍： >100dB

　　最大頻偏： ±45KHz

　　音頻響應： 80Hz-18KHz(±3dB)

　　綜合信噪比： >105dB

　　音頻輸出： 獨立式0-400mv 混合式0-400mv

　　指示器 ： 電源開關指示及低壓指示

　　綜合失真： ≤0.5%

　　接收機電源： ac220v±10% ac110v±10%

　　電源適配器輸出電壓： DC16v

　　工作溫度： -10℃--+40℃

　　6.2.5三角架

　　l 顏色分類: 黑色

　　l 節數：3節

　　l 高度：1515mm-712mm

　　l 收納高度: 750mm

　　6.2.6吊麥架

　　黑色，金屬 工程塑料，785mm*90mm*90mm，1.56kg;