区级录播平台整合系统解决方案

第一章方案概述
1.1项目背景
2012年9月召开的新中国成立以来第一次全口径的教育信息化工作视频会中，刘延东副总理（时任国务委员）提出此次会议的主题是系统部署当前和今后一个世界教育信息化工作。这对推进教育现代化、建设教育强国和人力资源强国产生了重要影响。
教育信息化是促进教育公平、提高教育质量的有效手段。公平与质量是教育改革发展的两大重点，也是社会关切的民生问题之一。我国城乡、区域和学校之间在师资水平、办学条件上存在明显差距。如果按照常规途径解决，需要一个相当长的过程。而教育信息化能够以较低的成本，将优质教育资源数字化，并依托互联网、卫星网、广播电视网、移动通信网等公共信息基础设施，便捷高效地向农村和边远地区扩散，较快实现优质教育资源共享。
信息化也为提高教师专业水平创造了便利条件，广大教师通过网上培训、视频课堂、互动观摩，随时按需主动学习。尤其是边远地区教师能够零距离接触先进教学方法，提高教学能力。我们必须推动教育与信息化的融合，让更多人分享教育现代化的成果”。
为了推进信息技术与教育教学的全面深度融合，使我国教育信息化整体上接近国际先进水平，为实现教育现代化、建设学习型社会和人力资源强国，刘延东副总理提出：“十二五”期间，要以建设好“三通两平台”为抓手，也就是“宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通”，建设教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台。故而，集成社会资源构建资源库，建设全民学习的开放平台成为了势不可挡的发展趋势。
1.2系统描述
经过反复调研当前信息化教育发展现状和问题，深入思考未来的发展趋势，北京文香信息技术科技有限公司整合自身强大的录播系统技术积累，吸收自身教学机构的实际需求，组织研发了“文香区级录播平台整合系统”。系统集成先进的云计算技术和网络多媒体技术，将教育资源采集、录播设备管理、教学监控、视频资源管理、视频资源发布、教务管理、学生课程管理、学生电子书包、教师评课等功能完整的整合在一起，提供了强大的一体化管理平台。
为教学管理者，教师，学生提供了整体化的服务，为区级录播平台整合的建设提供了强大的后台支持。
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系统除了可以对接文香系列的录播系统外，还充分考虑了学校已有录播资源的整合问题，提供了强大的兼容能力，可以轻松对接绝大部分录播设备和网络视频设备，避免学校资源重复建设等资源浪费情况。系统希望为用户提供低成本的全面的录播和教学管理平台，达到优质教学资源共享和提高教学质量的目的。
1.3建设原则
整个系统设计经过与相关教育行业的专业人员进行交流和实践使用，根据产品使用特点及设备维护特点进行综合评估，本方案在设备选型均选择了经过社会广泛使用的成熟设备和技术，在系统整合上，重点突出了整个系统技术的先进性、系统架构的灵活性和可发展性、运行的稳定性和可靠性，同时又力求整个系统操作容易、便于维护、兼容性强，具有很强的开放性，系统设备的选型应遵循以下原则：
先进性
⏹应用先进的云计算和存储技术，服务端集中录制前端课堂的教学视频，前端无需额外安装编码器等设备，系统维护方便，建设成本低；
⏹符合计算机、网络视频传输技术、网络通讯技术和视频交互技术的最新发展潮流；
⏹教育录播系统采用B/S架构方式管理。嵌入安装在全区高清媒体管理服务器内。
⏹教育录播系统支持IE、Fire Fox、Chrome等浏览器播放，无需安装任何插件，便于网上播放。
⏹教育录播系统支持1080P、720P高清分辨率，及SVGA、XGA、4CIF、CIF、QCIF等标清分辨率课程的录制和直播、点播。
实用性
⏹支持目前流行的流媒体格式文件；
⏹系统设计应符合工程的实际需要；
⏹系统配置即强调先进性也要注重实用性，应注意系统配置的经济效益，达到综合平衡；
⏹管理智能化、录播图像高清化、数据网络化、使用自动化，集中控制，方便操作，减少运营成本；
⏹嵌入安装在全区高清媒体管理服务器内，无需增加其他设备，系统可自定义科目、课程，进行分类管理，，管理学校各学科、课程的教学资源，与课件录制系统、课堂直播系统无缝集成，整合了资源管理、课堂录播和学生在线学习。
⏹系统支持设备管理功能，可以任意调度前端视频采集、转码、录制、流媒体设备，根据应用场景合理调配，实现资源合理化利用
可扩展性
⏹系统设计要考虑今后网络及视频的发展，系统应具有较强的扩展性；
⏹系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，并能顺利地过渡到下一代技术。
⏹教师通过教学资源管理平台系统可以发布、管理、检索各种类型的教学资源，如网页模式（三分屏、四分屏）课件、Word、PPT、Excel等普通文档、视频及音频文件、网址外链等各种形式的学习资源。授课教师通过客户端将课件文档上传至管理平台，课件文档在演示过程中会自动全屏显示到教室里的独立显示设备上（如大尺寸显示器或投影仪），可实现教学文档与授课视频分开展示，无需将课件作为一个分屏录制下来，节省了画面空间又能够使课件文档独立展示。同时，授课教师在课件演示过程中的所有操作将会被记录下来，用于课程直播和点播时为观看者提供文档同览功能。利用文档同览功能，观看直播和点播的学生都可以同步浏览课件文档和教师授课实录，并自由控制画面缩放，有效避免了通过组合画面的一个分屏观看课件文档而造成的课件文档画面过小观看者无法看清文字内容等问题。
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灵活性
⏹系统支持不同网络；
⏹系统简单安装布置，自动化程度高，使用方便，操作简单；
可靠性
⏹具备在规定条件和时间内完成用户所要求的功能的能力，能长期稳定的工作， 满足7×24小时工作要求；
⏹系统故障率低，维护维修方便；
⏹主机采用Linux嵌入式系统，B/S架构方式管理，抗病毒黑客攻击，支持分布式统一管理，单台设备支持≥600路直播、点播，直播延时<500ms，单台设备支持≥5000用户在线，支持平滑扩容与负载均衡。
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兼容性
⏹直播点播功能，支持各种PC浏览器终端、ios、Android移动设备收看，无需安装专用播放插件。
⏹最大限度地支持音视频编码种类，使其对前端音视频设备的兼容性达到最强。
1.4建设标准
1、网络设计和网络设备符合以下标准：
1）IEEE802.3 10Base-T网络标准；
2）IEEE802.3 100Base-TX快速以太网标准。
2、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PPP和SLIP协议。
3、布线和电气安装标准
1）GB/T50311-2000建筑与建筑综合布线工程设计规范；
2）ANSI EIA/TIA607民用建筑通讯接地标准；
3）ANSI EIA/TIA-568A商务建筑布线标准；
4）ANSI EIA/TIA-569A商务建筑通道标准；
5）ANSI EIA/TIA-606商务建筑布线系统文档建立标准；
6）EIA/TIA TSB-67商务建筑布线系统测试标准；
7）GB50254-50259-96《电气装置安装工程施工及验收设计规范》；
8）GA/T75-94《中华人民共和国公共安全行业标准》；
9）GYJ125-86《厅堂扩声系统声学特性指标标准》；
10）GB6510-86《30MHz-1GHz音频和视频信号电缆分配系统》；
11）GBJ《有线电视广播系统技术规范》；
12）GY106-92《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》；
13）《民用建筑电气设计标准》。
第二章北京文香云录播系统的优势
2.1产品优势
稳定高效的云端录播性能
视频编解码算法，特别是高清视频的编码算法非常消耗硬件的运算性能，全部采用嵌入式的硬件架构，运算效率一直是视频服务的短板。而“录播平台系统”采用分布式的视频编解码设计，使得服务端的录制，直播点播功能的运算消耗极小，配合“录播平台服务器”高速读写硬盘和双千兆网卡的支持，使得在千兆网络环境中单台录播平台管理系统的录制能力能达200路以上。
极强的稳定性
本系统对音视频编码、录制、点播、直播、平台管理采用模块化设计，且各模块相互之间实现数据化耦合。使得本系统拥有极强的鲁棒性。任何单一模块的故障都不会使得整个系统瘫痪，并且优先保障课程资源的完整保存。
强大的兼容能力
数据化的耦合结构以及强大的多媒体服务算法也使得本系统拥有极强的兼容性，可以无缝对接任意品牌的网络摄像机、编码器或录播主机，无需修改调试程序，对接过程全参数化完成。
更能充分利用学校已有的硬件资源，并为未来提供了更自由的扩容可能。

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