藍(lán)鴿多媒體云課堂技術(shù)方案.doc

藍(lán)鴿集團(tuán) Lancoo GroupLBD2015E-1藍(lán)鴿多媒體云課堂 一體化解決方案 多媒體云課堂技術(shù)方案1.方案優(yōu)勢 藍(lán)鴿多媒體云課堂采用云技術(shù)，融合了多媒體教學(xué)系統(tǒng)、中控系統(tǒng)和錄播監(jiān)控系統(tǒng)，擁有遠(yuǎn)程設(shè)備控制管理、常態(tài)化監(jiān)控錄播、師生課堂互動等功能，主要實(shí)現(xiàn)了以下四方面的突破： 首家實(shí)現(xiàn)了采用云技術(shù)替代PC技術(shù)的突破。使用云終端替代個人電腦及錄播電腦，系統(tǒng)可靠性更高，節(jié)能效果更好。使多媒體教室與校園云網(wǎng)絡(luò)一體化。 首家實(shí)現(xiàn)了多媒體教室一體化的突破。無論是多媒體教學(xué)終端、錄播主機(jī)，還是多媒體教學(xué)軟件、錄播點(diǎn)播軟件和校園網(wǎng)平臺，從硬件設(shè)備到軟件系統(tǒng)全部由藍(lán)鴿自主研發(fā)，并實(shí)現(xiàn)了使用一根網(wǎng)線接進(jìn)教室。實(shí)現(xiàn)了硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)的高度集成、操作統(tǒng)一，便于老師使用和維護(hù)升級。 首家實(shí)現(xiàn)了多媒體教室與校園網(wǎng)平臺一體化的突破。各個應(yīng)用系統(tǒng)全部由藍(lán)鴿自主研發(fā)，真正將多媒體教學(xué)系統(tǒng)、常態(tài)化監(jiān)控錄播系統(tǒng)與校園網(wǎng)平臺融為一體。實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)之間的資源共享，數(shù)據(jù)互通，利于系統(tǒng)穩(wěn)定和維護(hù)。 首家實(shí)現(xiàn)了多媒體教室與物聯(lián)網(wǎng)一體化的突破。藍(lán)鴿多媒體云課堂將教室內(nèi)各種電教設(shè)備通過云終端與校園網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)相連，能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備進(jìn)行全天候遠(yuǎn)程控制和管理，減輕老師維護(hù)管理負(fù)擔(dān)。 隨著信息化與教育的深度融合，智慧校園的長遠(yuǎn)發(fā)展要求多媒體教室必須符合云技術(shù)、一體化、大數(shù)據(jù)、智能化的要求，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠、節(jié)能、教學(xué)系統(tǒng)智能化、設(shè)備遠(yuǎn)程控制和故障診斷。因此多媒體云課堂是智慧校園發(fā)展的必由之路。2.方案概述2.1硬件系統(tǒng)藍(lán)鴿多媒體云課堂硬件系統(tǒng)由兩部分組成： 服務(wù)器群組：位于網(wǎng)管中心，由多媒體云課堂服務(wù)工作站和錄播服務(wù)器組成。服務(wù)工作站實(shí)現(xiàn)對所有數(shù)據(jù)的集中計算處理（一個工作站提供8-16個教室主機(jī)的虛擬桌面服務(wù)）；錄播服務(wù)器用于存儲錄播資源和老師的個人資源。 多媒體云課堂一體化教室主機(jī)：位于每間多媒體教室，由教學(xué)主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)錄播主機(jī)和擴(kuò)展電源控制模塊組成。教學(xué)主機(jī)將云終端與設(shè)備控制主板融合，既是教學(xué)電腦又是中控設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)錄播主機(jī)負(fù)責(zé)錄播視頻信號的編碼和上傳；擴(kuò)展電源控制模塊使用485電路控制模塊，連接教室內(nèi)電路，實(shí)現(xiàn)燈光和電動窗簾等設(shè)備的控制。藍(lán)鴿多媒體云課堂可根據(jù)教學(xué)場景的不同，配合使用不同的顯示設(shè)備構(gòu)建三種類型教室：A型使用電子白板，教師端選配普通顯示器及平板電腦；B型使用觸摸大屏，教師端選配普通顯示器及平板電腦；C型使用投影機(jī)和幕布，教師端采用大尺寸觸摸顯示器，選配平板電腦。系統(tǒng)示意圖如下：系統(tǒng)拓?fù)涫疽鈭D 錄播模塊示意圖：錄播模塊結(jié)構(gòu)示意圖 如圖，錄播模塊主要由錄播攝像頭、網(wǎng)絡(luò)錄播主機(jī)和錄播服務(wù)器組成。錄播主機(jī)將采集的視頻信號編碼，上傳至錄播服務(wù)器。錄播主機(jī)共采集三路視頻信號：教學(xué)主機(jī)桌面信號的屏幕刻錄 教師攝像機(jī)錄制的講臺老師授課畫面 學(xué)生攝像機(jī)錄制的學(xué)生聽課畫面。其中，教師攝像機(jī)在非上課時間作為監(jiān)控攝像頭，錄播終端通過FTP進(jìn)行錄播文件上傳操作。在錄制結(jié)束后，教學(xué)系統(tǒng)通知錄播終端進(jìn)行上傳錄制的文件到存儲服務(wù)系統(tǒng)，上傳成功后刪除掉錄播終端本地緩存文件。錄播主機(jī)采用H.264編碼，錄制碼流可選擇1Mbps至4Mbps，使用1Mbps錄制一路信號，一堂課（45分鐘）約占用400M存儲空間。以一個學(xué)校100名教師，每個教師每周10節(jié)課，每學(xué)期20周為例，該學(xué)校一學(xué)期錄制的課堂文件大約為8T，根據(jù)學(xué)校的利用率可調(diào)節(jié)硬盤大小。目前一臺錄播服務(wù)器支持同時100路信號輸入輸出，或信號直播。2.2軟件系統(tǒng) 多媒體云課堂軟件系統(tǒng)包括三部分：云管理、云教學(xué)、云錄播。 云管理：管理員可使用PC端或移動端，通過校園網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)對全校所有教室及其外設(shè)進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)多媒體教室設(shè)備遠(yuǎn)程全天候管理。授課老師能夠通過軟件界面，便捷地進(jìn)行視頻源的切換、音響系統(tǒng)的控制、投影儀的開關(guān)、幕布升降等操作。還能夠協(xié)同控制電燈和窗簾，逐級調(diào)節(jié)教室內(nèi)亮度，適應(yīng)不同教學(xué)需求。 云錄播：教師能夠在上課時對教師授課場景、學(xué)生聽課場景和電腦屏幕操作三路信號進(jìn)行選擇性錄制，錄制資源自動保存至錄播服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)教學(xué)場景實(shí)時直播，完整錄像課后點(diǎn)播，歷史監(jiān)控隨時查看等功能。 云教學(xué)：云端存儲教學(xué)資源，老師可以在任意一間教室或辦公室按需存取資源。針對不同學(xué)科特點(diǎn)，設(shè)有多媒體演示、課堂講解、推理演示、課堂測試等教學(xué)模式；支持無線終端接入，實(shí)現(xiàn)互動、移動教學(xué)，增強(qiáng)課堂反饋。3.功能列表管理員-設(shè)備管理功能（注：下表中遠(yuǎn)程操作能通過校園網(wǎng)絡(luò)或外網(wǎng)進(jìn)行，在教室本地也可完成）1.遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)遠(yuǎn)程開啟/關(guān)閉教室教學(xué)主機(jī)2.遠(yuǎn)程通斷電遠(yuǎn)程對教室設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一上電/斷電操作3.全天候監(jiān)控監(jiān)控畫面24小時錄制，管理員可回放指定教室、指定時間段的監(jiān)控畫面；4.實(shí)時查看多路監(jiān)控遠(yuǎn)程同時查看多間教室的實(shí)時監(jiān)控畫面5.遠(yuǎn)程切換、重置系統(tǒng)遠(yuǎn)程切換、或重置任意一間教室終端使用的操作系統(tǒng)6.遠(yuǎn)程控制投影機(jī)遠(yuǎn)程打開、關(guān)閉投影機(jī)，或進(jìn)行設(shè)備自檢，反饋狀態(tài)7.遠(yuǎn)程控制投影幕布遠(yuǎn)程控制電動投影幕升降8.統(tǒng)一部署教學(xué)環(huán)境批量切換全校或指定范圍內(nèi)的教室終端的操作系統(tǒng)9.遠(yuǎn)程控制教室燈光遠(yuǎn)程打開/關(guān)閉任意一間教室的任意一組燈光10.遠(yuǎn)程控制教室窗簾遠(yuǎn)程打開/關(guān)閉任意一間教室的任意一組窗簾11.遠(yuǎn)程控制功放及DVD遠(yuǎn)程控制功放和DVD開關(guān)、音量等功能，或進(jìn)行設(shè)備自檢，反饋狀態(tài)12.紅外學(xué)習(xí)能夠?qū)W習(xí)紅外設(shè)備的控制功能，適應(yīng)不同品牌設(shè)備13.一卡通用戶管理 管理員老師能夠新建/刪除一卡通用戶14.用戶名密碼登錄老師能夠通過用戶名密碼登錄系統(tǒng)，退出后自動延遲關(guān)機(jī)、斷電15.移動端設(shè)備管理使用移動終端通斷教室電路，開關(guān)電燈、投影機(jī)、DVD，控制投影幕布升降16.移動端監(jiān)控查看使用移動終端查看教室實(shí)景17.教室使用紀(jì)錄自動統(tǒng)計教室使用情況：教師姓名、課室登陸、退出時間、設(shè)備使用情況等；18.云端資源管理 可管理教師資源庫，包括錄播課程、教案等資源的上傳/下載/移動/刪除等操作；授課老師-課堂教學(xué)功能1.自動匹配教師信息老師能夠通過用戶名密碼登錄系統(tǒng)，自動匹配教師信息，根據(jù)科目推送相應(yīng)的課程中心、個人空間等資料2.四種教學(xué)模式提供“多媒體演示、課文講解、推理演示和課堂測試”四種教學(xué)模式，配備電子白板功能、思維軸和四分屏，保存視頻展臺圖像等功能3.移動授課教師能夠使用平板電腦控制教學(xué)主機(jī)，投影內(nèi)容與平板內(nèi)容同步；教師可拿著平板走近學(xué)生，或是交給學(xué)生書寫，實(shí)現(xiàn)上黑板答題的效果；4.教師提問老師能夠向使用平板聽課的學(xué)生下發(fā)問題（選擇或問答題），學(xué)生回答后，能自動統(tǒng)計選擇題選項的分布，或是問答題的回答詳情5.文件分享老師能夠向?qū)W生臨時共享多媒體教案，便于師生資源共享5.老師錄制課程老師能夠選擇每節(jié)課要錄制的內(nèi)容（是否保存電腦屏幕和攝像頭的錄播文件）6.課程中心老師在課程中心點(diǎn)播錄制的課程，或者下載個人資源庫、公共資源庫當(dāng)中的教案7.離線教學(xué)與服務(wù)器失去連接后使用本地安卓系統(tǒng)完成基本教學(xué)功能（如office文檔、音視頻等文件的播放，教學(xué)設(shè)備的管理等），實(shí)現(xiàn)斷網(wǎng)不斷教8.在線巡課校長在辦公室能夠查看任意一間教室的教學(xué)畫面，收聽課堂聲音9.一卡通登錄教師刷卡登錄，自動上電開啟設(shè)備，移除卡片后自動延遲關(guān)機(jī)學(xué)生-移動聽課功能1.移動聽課學(xué)生能夠通過安卓平板上的應(yīng)用軟件進(jìn)入課堂，記錄筆記，查看老師在教學(xué)主機(jī)打開的教案（包括視頻、音頻文檔、圖片等多媒體教案）2.錄制課程學(xué)生能夠通過安卓平板上的應(yīng)用軟件進(jìn)入課堂，錄制平板上聽課的內(nèi)容和筆記3.電子提問學(xué)生能夠通過平板向老師發(fā)起提問4.下載共享文件學(xué)生能夠通過移動終端下載教師共享的教案到本地5.拍照上傳學(xué)生能夠在課堂測試模式下拍照上傳，老師能將學(xué)生拍照內(nèi)容通過投影展示6.點(diǎn)播課程學(xué)生能夠通過移動終端在線點(diǎn)播或下載錄制的課程文件4.主要設(shè)備及系統(tǒng) （以一所學(xué)校建設(shè)40間教室為例）硬件設(shè)備名稱型號功能數(shù)量1.多媒體云課堂教學(xué)主機(jī)LBD2015E-1教學(xué)電腦和設(shè)備控制中樞40臺2.多媒體云課堂云錄播主機(jī)LBD510A采集視頻信號，上傳至錄播服務(wù)器40臺3.多媒體云課堂配套控制主機(jī)LBD510P管理教室用電設(shè)備，如電燈、窗簾等40臺4.多媒體云課堂服務(wù)工作站LBD415W-44032為教學(xué)主機(jī)提供云桌面服務(wù)5臺5.多媒體云課堂錄播服務(wù)器LBD510F存儲錄播、監(jiān)控錄像1臺軟件系統(tǒng)1. 多媒體云課堂桌面虛擬化軟件待定完成多媒體云課