項(xiàng)目背景

　　孩子是祖國的未來，教育是人類生存和發(fā)展之根本，因此發(fā)展教育事業(yè)才是關(guān)系國昌民興的大計(jì)。近年來，網(wǎng)絡(luò)教育正以其靈活、安全、方便的優(yōu)勢在教育領(lǐng)域掀起一股熱潮，一時(shí)間，如何利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)成了當(dāng)前的熱門話題之一，大、中、小學(xué)生紛紛在家通過網(wǎng)絡(luò)開展自主學(xué)習(xí)，各大網(wǎng)絡(luò)教育機(jī)構(gòu)也異常地忙碌了起來。

　　網(wǎng)絡(luò)教育以其靈活、安全、方便等優(yōu)勢，突破了傳統(tǒng)校園教學(xué)所受時(shí)間和空間的限制，讓任何學(xué)生在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，都能夠以任何方式學(xué)習(xí)任何課程，從而真正做到工作、生活、學(xué)習(xí)"三不誤"，這尤其適合工作、生活節(jié)奏較快的在職人員，以及在校大學(xué)生進(jìn)行第二學(xué)歷的學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)教育從誕生至今，得到了國家和全社會(huì)的大力支持，在國務(wù)院相關(guān)會(huì)議上，網(wǎng)絡(luò)教育還被列為了政府大力培育的新的消費(fèi)熱點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)之一。

　　早期的網(wǎng)絡(luò)教育主要以視頻點(diǎn)播、視頻直播、課件下載、文字答疑等方式為主，相對(duì)于真實(shí)的課堂教學(xué)，在教與學(xué)之間音視頻互動(dòng)方面的表現(xiàn)力仍有一些缺憾，因此在教學(xué)效果上交互的效果較差。而在真實(shí)的課堂中，為了達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果，往往需要教師能夠及時(shí)的與學(xué)生進(jìn)行雙方甚至是多方的溝通，及時(shí)的答疑解惑、指點(diǎn)迷津。而多媒體互動(dòng)教學(xué)一直以來更側(cè)重于多媒體交互技術(shù)，在處理多方多層次(如音頻、視頻、數(shù)據(jù)等)交互方面有著更多的技術(shù)處理手段和應(yīng)用積累，因此，在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用，為遠(yuǎn)程教育和遠(yuǎn)程培訓(xùn)真正的打造出了基于網(wǎng)絡(luò)的互動(dòng)課堂，使網(wǎng)絡(luò)教育更加生動(dòng)和具體。

　　深圳譽(yù)融科技有限公司做為國內(nèi)專注于遠(yuǎn)程多媒體互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)及互聯(lián)網(wǎng)多媒體視訊平臺(tái)的生產(chǎn)、研發(fā)、銷售和運(yùn)營的高科技公司，擁有12項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)多媒體壓縮及傳輸技術(shù)專利，在網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用領(lǐng)域擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。遠(yuǎn)程多媒體互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)的目標(biāo)是滿足遠(yuǎn)程教學(xué)，同時(shí)將先進(jìn)的多媒體技術(shù)與教、學(xué)需求完美結(jié)合，建設(shè)出穩(wěn)定可靠的，可常態(tài)化的，全景式現(xiàn)場跟蹤與互動(dòng)的，具有良好現(xiàn)場感的遠(yuǎn)程教與學(xué)互動(dòng)模式。

　　項(xiàng)目需求分析

　　需求分析

　　為了加快教育事業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)學(xué)校優(yōu)質(zhì)師資資源的最大化利用，為全校師生提供便捷先進(jìn)的學(xué)習(xí)條件， “遠(yuǎn)程多媒體互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)”項(xiàng)目(以下簡稱項(xiàng)目)應(yīng)運(yùn)而生。此項(xiàng)目的建成將在校的學(xué)生得以遠(yuǎn)程共享到學(xué)校課堂及課件的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。同時(shí)，家長、學(xué)生在家里可以點(diǎn)播瀏覽課件，在有需要的情況下還可以跟老師實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，最大化地共享優(yōu)質(zhì)教育資源。

　　綜上所述，本項(xiàng)目應(yīng)具備將教室與教室、課堂與學(xué)生家里，甚至老師與學(xué)校通過互聯(lián)網(wǎng)“連接”在一起，滿足優(yōu)質(zhì)師資最大化共享的需求。

　　具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　課堂上老師、學(xué)生、板書的畫面實(shí)況進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多媒體互動(dòng)授課;

　　學(xué)生可以隨時(shí)遠(yuǎn)程進(jìn)行課件點(diǎn)播;

　　家長可以遠(yuǎn)程觀看課堂直播;

　　其他班級(jí)甚至家長在授權(quán)的情況下可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程參與課堂互動(dòng)。

　　可行性方案設(shè)計(jì)

　　設(shè)計(jì)原則

　　根據(jù)本項(xiàng)目文件的要求并結(jié)合譽(yù)融科技在遠(yuǎn)程教育行業(yè)的多年經(jīng)驗(yàn)，本方案依據(jù)以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：先進(jìn)性、實(shí)用性、集成性、可擴(kuò)展性、便利性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

　　·先進(jìn)性

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到國際一流水平，且切實(shí)可行并容易實(shí)現(xiàn);

　　遵循國際標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外有關(guān)的規(guī)范要求;

　　符合計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和視頻會(huì)議技術(shù)的最新發(fā)展潮流，且是應(yīng)用成熟的系統(tǒng)。

　　·實(shí)用性

　　針對(duì)實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)，簡單的管理界面，操作簡單;

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合工程的實(shí)際需要;

　　系統(tǒng)配置即強(qiáng)調(diào)先進(jìn)性也注重實(shí)用性，應(yīng)注意系統(tǒng)配置的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，達(dá)到綜合平衡。

　　·集成性

　　高度集成化，體積小、重量輕、移動(dòng)方便、低功耗;

　　在高度集成化小型化前提下，應(yīng)具有多種功能。

　　·擴(kuò)展性

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮今后的發(fā)展，留有充分的擴(kuò)充余地，對(duì)未來技 術(shù)具有平滑過渡功能;

　　應(yīng)既能支持廣域網(wǎng)也能支持局域網(wǎng)，支持多種互聯(lián)網(wǎng)接入方式;

　　既能應(yīng)用于互動(dòng)教學(xué)，以可與點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)合，供學(xué)生課后點(diǎn)播復(fù)習(xí)。

　　·靈活性

　　能夠適應(yīng)多功能、外向型的要求，講究便利性和舒適性，達(dá)到提高工作效率、節(jié)省人力物力和能源的目的;

　　提供符合國際標(biāo)準(zhǔn)的軟件、硬件、通訊、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等方面的接口和工具，使系統(tǒng)具有良好的靈活性、兼容性;

　　系統(tǒng)參數(shù)配置少，調(diào)整快，自動(dòng)化程度高，使用方便，操作簡單。

　　·安全性

　　具有高度的安全性，不易受攻擊;

　　對(duì)會(huì)議內(nèi)容加密，保證用戶信息安全性;

　　數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，保證數(shù)據(jù)的完整性。

　　·可靠性

　　具備在規(guī)定條件和時(shí)間內(nèi)完成用戶所要求的功能的能力，能長期穩(wěn)定的工作;

　　結(jié)構(gòu)簡單，連接點(diǎn)少，可靠性高;

　　對(duì)工作條件和工作環(huán)境要求較低;

　　系統(tǒng)啟動(dòng)快，系統(tǒng)掉電或網(wǎng)絡(luò)傳輸中斷，系統(tǒng)恢復(fù)工作迅速;

　　故障率低，維護(hù)維修方便。

　　·經(jīng)濟(jì)性

　　系統(tǒng)本身的價(jià)格低(包括系統(tǒng)、技術(shù)服務(wù)和培訓(xùn));

　　系統(tǒng)運(yùn)行后經(jīng)濟(jì)效應(yīng)預(yù)算的可能收益，回報(bào)快。

　　方案設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)拓樸圖

　　遠(yuǎn)程教室之間互動(dòng)：

　　學(xué)校與校外之間直播互動(dòng)：

　　設(shè)備布署

　　在學(xué)校多媒體教室布署互動(dòng)教學(xué)終端、攝像自動(dòng)跟蹤系統(tǒng);

　　本地多媒體教室部署錄播服務(wù)器，通過互聯(lián)網(wǎng)連接中心機(jī)房，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在家可以進(jìn)行課件點(diǎn)播。

　　各功能系統(tǒng)說明

　　·服務(wù)器

　　EMCU(多媒體教學(xué)互動(dòng)服務(wù)器)：互動(dòng)教學(xué)服務(wù)器是連接互動(dòng)教學(xué)終端，提供互動(dòng)教學(xué)環(huán)境的服務(wù)器?；?dòng)教學(xué)服務(wù)器負(fù)責(zé)互動(dòng)教學(xué)用戶驗(yàn)證、信令處理、文件傳輸、屏幕廣播、音視頻轉(zhuǎn)發(fā)、遠(yuǎn)程設(shè)置等功能。互動(dòng)教學(xué)服務(wù)器可通過級(jí)聯(lián)的方式擴(kuò)大用戶支撐量，課堂管理對(duì)用戶是透明的。在開始課堂的同時(shí)，互動(dòng)教學(xué)服務(wù)器就已經(jīng)安排好互動(dòng)課堂所需要的資源。教師只需要登錄到與之關(guān)聯(lián)的課堂便能開展遠(yuǎn)程互動(dòng)教學(xué)。

　　·多媒體教室設(shè)備

　　互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)：互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)是教學(xué)平臺(tái)的核心所在，教師通過互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)登錄到互動(dòng)課堂中，與遠(yuǎn)程課堂展開互動(dòng)教學(xué)?；?dòng)教學(xué)系統(tǒng)由遠(yuǎn)程互動(dòng)教學(xué)終端及智能錄播系統(tǒng)兩部分組成。

　　互動(dòng)教學(xué)終端提供現(xiàn)場圖像采集、音頻采集、數(shù)據(jù)采集、信息編碼、信息解碼等功能。教師通過遠(yuǎn)程教學(xué)終端提供的功，能完成遠(yuǎn)程互動(dòng)教學(xué)任務(wù)?；?dòng)教學(xué)終端還提供遠(yuǎn)程設(shè)置功能，提供遠(yuǎn)程技術(shù)保證的功能。

　　互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)提供雙屏雙流的展現(xiàn)方式，可在其中一個(gè)屏幕中展示教師教學(xué)過程中的數(shù)據(jù)部分，即教學(xué)課件。另一個(gè)屏幕中展示教學(xué)過程中的視頻，如教師講課視頻或互動(dòng)教學(xué)視頻。使現(xiàn)場學(xué)生能跟好地領(lǐng)會(huì)教師的授課意圖，也為遠(yuǎn)程的學(xué)生提供身臨其境的上課氣氛，讓遠(yuǎn)程學(xué)生感受猶如現(xiàn)場一般的上課感受。

　　自動(dòng)跟蹤錄播系統(tǒng)：自動(dòng)跟蹤錄播系統(tǒng)由攝像頭、信號(hào)發(fā)射模塊、信號(hào)接收模塊、運(yùn)動(dòng)模塊、云臺(tái)等視頻拍攝部分以及自動(dòng)跟蹤服務(wù)器構(gòu)成。

　　自動(dòng)跟蹤主機(jī)負(fù)責(zé)跟蹤策略實(shí)施及跟蹤圖像切換的服務(wù)器，通過策略設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)不同的跟蹤方式。從跟蹤區(qū)域上劃分，可分為板書特寫區(qū)域、講授跟蹤區(qū)域、學(xué)生區(qū)域等。從教學(xué)場景上，可分為教師跟蹤場景、板書跟蹤場景、課件教授場景、互動(dòng)問答場景。自動(dòng)跟蹤服務(wù)器會(huì)根據(jù)區(qū)域設(shè)置及場景設(shè)置智能切換跟蹤采集信號(hào)。

　　傳統(tǒng)的跟蹤錄播系統(tǒng)之所以將教師限制在講臺(tái)，是因?yàn)榻淌业沫h(huán)境比較復(fù)雜，不便于在四周安裝感應(yīng)設(shè)備，眾多學(xué)生也會(huì)給感應(yīng)設(shè)備造成大量干擾?，F(xiàn)在采用帶跟蹤策略的自動(dòng)跟蹤錄播系統(tǒng)，徹底擺人員及區(qū)域的干擾，無論授課教師走到哪里，只要在跟蹤設(shè)置范圍內(nèi)，均能完成自動(dòng)跟蹤任務(wù)。

　　系統(tǒng)功能應(yīng)用及優(yōu)勢介紹

　　系統(tǒng)各種應(yīng)用模式介紹

　　該平臺(tái)能夠提供如下的幾種主要的應(yīng)用模式

　　遠(yuǎn)程互動(dòng)課堂教學(xué)

　　利用系統(tǒng)的雙向傳輸功能，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)的遠(yuǎn)程課堂。授課者可以利用系統(tǒng)提供齊全的數(shù)據(jù)功能配合使用各種多媒體課件進(jìn)行教學(xué)，使授課更加生動(dòng)活潑、直觀易懂;授課者可以向現(xiàn)場或者遠(yuǎn)程聽課者進(jìn)行即時(shí)提問，聽課者也可以與授課者隨時(shí)交流意見，探討問題，從而實(shí)現(xiàn)真正的遠(yuǎn)程互動(dòng)課堂教學(xué)。學(xué)生在家里、甚至家長，在授權(quán)的情況下都可以參與課堂互動(dòng)。

　　教學(xué)課堂現(xiàn)場實(shí)況錄制

　　利用該系統(tǒng)，提供了功能齊全的課堂教學(xué)現(xiàn)場實(shí)況錄制功能，可以對(duì)授課教學(xué)的音、視頻及課件進(jìn)行全程的錄制，存儲(chǔ)查看使用簡單。通過網(wǎng)絡(luò)可以方便老師對(duì)課堂教學(xué)的歷史資料進(jìn)行查閱。

　　可移動(dòng)課堂學(xué)

　　利用桌面終端的靈活性，講師可在任何地方進(jìn)行教學(xué)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)教學(xué)授課功能。

　　優(yōu)質(zhì)課堂教學(xué)案例現(xiàn)場直播

　　利用該系統(tǒng)，搭配直播服務(wù)器，可以實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)現(xiàn)場的直播，學(xué)生、老師能夠觀看遠(yuǎn)在千里之外精彩的課堂教學(xué)實(shí)況，學(xué)習(xí)新知識(shí)。學(xué)生在家里不但可以觀看直接課堂，還可以進(jìn)行課件點(diǎn)播，家長也可以在家里觀看學(xué)生的實(shí)時(shí)課堂教學(xué)。

　　廣播電視教學(xué)

　　通過錄放像機(jī)或流媒體課件(*.RM，*.MPEG，*.AVI)，將事先錄制編輯好的教育教學(xué)錄像帶、或有關(guān)教育教學(xué)的DVD/VCD碟片，在網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)上播放，實(shí)現(xiàn)廣播電視教學(xué)功課堂改革和教學(xué)改革的推廣。

　　通過該系統(tǒng)，可以將新課改理論經(jīng)驗(yàn)的講座傳播到大部分學(xué)校，從面達(dá)到推廣和實(shí)施課程改革、教學(xué)改革的目。

　　遠(yuǎn)程會(huì)議功能

　　系統(tǒng)也可以用來做為遠(yuǎn)程會(huì)議使用，可以與全區(qū)各地市教育局、各高校、中學(xué)、職校之間隨時(shí)召開各類全區(qū)性的行政會(huì)議。

　　系統(tǒng)優(yōu)勢介紹

　　為更好的配合實(shí)施一套具有領(lǐng)先水平的遠(yuǎn)程多媒體互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，系統(tǒng)的實(shí)施者依托深厚的大型遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，加上良好的需求調(diào)研準(zhǔn)備，輔以具有國際領(lǐng)先地位、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多媒體視訊技術(shù)，充分為系統(tǒng)的使用者進(jìn)行周密的考慮，綜合起來本系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢：

　　良好互動(dòng)模式

　　通過先進(jìn)的智能跟蹤技術(shù)、視音頻編解碼和傳輸技術(shù)的應(yīng)用融合應(yīng)用，使老師在教室的活動(dòng)空間不受限制，產(chǎn)生了良好的全景式自動(dòng)跟蹤場景和互動(dòng)效果，解決了傳統(tǒng)遠(yuǎn)程教學(xué)中存在的現(xiàn)場感不強(qiáng)、缺乏師生互動(dòng)交流等問題，虛擬教室的學(xué)生有親臨現(xiàn)場的感覺。

　　系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

　　QoS服務(wù)質(zhì)量保證相當(dāng)于在網(wǎng)絡(luò)上為兩地之間建立了一條虛擬專用通道，保障傳輸?shù)缆返耐〞?

　　數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)制師丟失的數(shù)據(jù)得以快速恢復(fù)，從而在網(wǎng)絡(luò)丟包嚴(yán)重的情況下仍能保持良好視音頻的效果，保證了在互動(dòng)教學(xué)過程中視音頻傳輸?shù)牧鲿承?

　　動(dòng)態(tài)編碼技術(shù)使系統(tǒng)能自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的波動(dòng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)碼流以最佳碼流自適應(yīng)當(dāng)前帶寬，使系統(tǒng)具有了應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)突發(fā)性阻塞的能力，保持常態(tài)性的穩(wěn)定;

　　RDCP數(shù)據(jù)流傳輸控制協(xié)議的應(yīng)用，使系統(tǒng)在低帶寬情況下，能夠提供高清晰的流暢的數(shù)據(jù)共享功能;

　　混網(wǎng)混速技術(shù)，提供網(wǎng)絡(luò)冗余，支持用戶在不同類型的網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器，突破運(yùn)營商之間的封鎖壁壘，方便系統(tǒng)擴(kuò)展到其他部門、院校或?qū)W術(shù)機(jī)構(gòu)在不同帶寬情況下接入;

　　業(yè)界領(lǐng)先的核心編解碼技術(shù)在不損失畫面質(zhì)量的情況下高壓縮率、低碼率，僅需100Kbit/S的碼率即可達(dá)到VCD畫質(zhì)，降低網(wǎng)絡(luò)承載壓力。

　　整體性、多功能、一體化的優(yōu)勢

　　系統(tǒng)所涉及的核心技術(shù)是我司自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，業(yè)界領(lǐng)先的，從而使整個(gè)平臺(tái)具有很強(qiáng)的整體性，同時(shí)也可以更貼近用戶需求，依托我司強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢提供可持續(xù)的個(gè)性化的服務(wù)。從而保證了平臺(tái)的適用性、科學(xué)性和先進(jìn)性。

　　可擴(kuò)展性強(qiáng)

　　通過更換模塊，便捷實(shí)現(xiàn)功能和規(guī)模的升級(jí)擴(kuò)展;系統(tǒng)可以支持?jǐn)U展到移動(dòng)學(xué)習(xí)、分散學(xué)習(xí)或多種學(xué)習(xí)方式相結(jié)合等;滿足用戶不斷發(fā)展的應(yīng)用需求。

　　人性化、易用性設(shè)計(jì)

　　界面友好，操作簡單。通過對(duì)操作界面和使用流程的優(yōu)化，用戶無需進(jìn)行專門培訓(xùn)，很容易就能夠上手使用。