大学智慧校园建设解决方案.docx

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大学智慧校园建设解决方案

大学智慧校园建设

解

决

方

案

一、项目建设背景

为进一步提高学院信息化水平，更好地为办公和数学工作服务，提出了建设课堂云录播系统和校园视频会议系统的建设方案。

经调研论证，为更好推动学院信息化建设向视频共享和互联互通方向发展，提出建设以课堂云录播系统和校园视频会议系统为新增内容，融合现有的视频监控系统和校园电视广播系统为一体的学院视频服务平台。

二、项目建设目标

（1）搭建资源管理平台，完成学院内部课程资源库建设，实现所有课程的网络资源化；

（2）在学院原有多媒体教室的基础上，建设常态化录播系统，录播系统包括视频采集（教师视频）、视频采集（教学活动的音频）、VGA信号（授课电脑信号）等信号，同时配置一台高清录播一体机，实现所有信号的自动导播切换，同时具备课堂教学活动的网络传输，实现在视频资源管理平台的直播、点播、互动、编辑以及监控等功能；

（3）视频会议功能，可实现会议室与会议室、会议室与教室、教室与教室之间的实时音视频互动；

（4）学院原有教室已经安装有海康监控摄像机，可将原有监控信号接入到视频资源管理平台，实现教学互动的监控控制管理；

（5）直播管理功能，包括原有校园电视台、演播系统、IPTV等，通过资源管理平台，实现实时直播管理；

（6）系统对接以及统一身份认证，学校内部师生信息能够与资源管理系统对接，实现单点登陆；

（7）系统管理功能，在不增加繁琐操作硬件的情况下，可实现课程的自动录制功能；

（8）移动学习功能，具备安卓、苹果、微软、其它终端设备等系统的在线学习功能；

三、系统整体架构及建设内容

3.1统一服务平台、统一认证平台、统一数据平台建设：

3.1.1平台建设的指导思想如下：

（1）统一规划的原则

站在学校整体高度出发，进行统一规划，并且考虑建设模式、队伍建设、投入等多方面因素。

规划内容需要涵盖基础设施建设、信息资源建设、应用系统建设、安全保障制度、人才培养等内容；

（2）分步实施的原则

智慧校园建设的各个环节相互关联，需要在建设的过程中，有计划、有步骤地实施。

数字化校园建设的规划根据学校的需求和业务流程的特点，制定合理的分步实施规划。

此次先把云录播系统、视频会议交互系统、监控系统、IPTV系统等4个视频类的系统先进行统一整合；

（3）协调发展的原则

智慧校园的目的是以信息化带动教育现代化。

在建设规划时需要充分考虑信息化建设与师生信息素养的有机结合与协调发展。

教师是学生获取信息技术能力和素养的重要源泉，教师能否掌握并能应用现代信息技术是推动学校教育信息化的关键。

视频类作为教学中互动性最高的手段，将是发展的重点；

（4）完善基础的原则

智慧校园的建设应重视信息标准建设、应用支撑平台、配套规章制度等智慧校园基础类建设。

统一服务平台、统一认证平台、统一数据平台将是智慧校园的核心建设，为将来数据的统一打好坚实的基础；

（5）突出应用的原则

应用是智慧校园的灵魂，智慧校园的魅力只有在丰富多彩的应用中才能体现出来，因此，应用系统和服务的建设是智慧校园建设的核心内容；此次先把云录播系统、视频会议交互系统、监控系统、IPTV系统等4个应用整合；

（6）实用优先的原则

智慧校园的建设规划从学校的特点和需求出发，促成实际需求和服务模式的有效结合，切不可一味地追求大而全，也不可一味地追求技术的先进性；

（7）灵活扩展的原则

智慧校园的建设要面向成果保护、学校发展、技术创新。

所以，智慧校园的建设规划必须满足建设过程中的可扩展、可兼容，尽可能采用符合国际行业标准的产品。

3.1.2平台方案整体框架（图）：

系统整体方案应用框架面向教师、学生、家长、教育管理者，通过PC端、手机端、自助服务终端、电子班牌等入口提供智慧校园一体化服务。

业务层：

分成四大象限，包括云录播系统、视频会议交互系统、监控系统、IPTV系统；

平台层：

统一服务平台、统一认证平台、统一数据平台，是智慧校园软件平台的整体基础性平台；

基础设施层：

综合布线/校园网络、云主机/存储、OS/数据库、服务器等学校软硬件等。

3.2云录播系统建设：

3.2.1系统整体架构及建设内容

架构图图解

由上图所示，本项目的设计充分考虑学校的需求，结合对本项目的需求分析，推荐采用视频资源云平台、非云台跟踪录播教室、APP移动端学习软件等来满足客户需求。

云录播建设有基础层、核心层和应用层三个部分组成；

基础层:

实现学校教学资源的共享，由学校录播教室、APP录制端、构成，另外学校原有的音视频资料及课件资源也是系统的重要基础；由基础层生成的各种数据及音视频资源传到学校的核心层相应的服务器及存储上；

核心层：

即视频云平台管理平台，由视频云平台管理平台对基础层的所有录播设备及所有的资源进行统一管理，并实现所有数据分类保存。

本项目利用录播系统、移动终端录制，把系统生成的资源进行分类和优化管理，把劣质的资源删除，保留优质的资源，并向平台申请提供本校区的优质课程视频资源；平台通过资源审核，把各校区上传的优质课堂资源优化整合，发布给其他校区，其他校区即可利用视频云平台系统实现课堂直播观摩、远程互动教学（视频会议）、课程点播点评、优质视频下载等活动来充实学校对优质教学资源的需求；

应用层：

既实现用户资源的访问，包括学生的直播点播、学校办公室及教室的直播点播，还包括各种操作系统的移动终端，通过应用测各种设备，学生可以随时随地的学习，可以随时随地的与老师进行互动交流，能够大大提高教学效率，并且不受时间地点的限制，符合国家发展数字化校园的需要；

综上所述，本次项目将建设一套校级视频资源管理平台，改建后的多媒体教室具备常态化录制功能，能够实时将数据传送至视频资源管理平台上；其次改建后的会议室也应具备会议录制及与教室和其他会议室的视频互动功能，且与常态化录播教室一起都可由视频资源管理平台统一管理；另外视频资源管理除具备常态化录播教室和会议室的录制、直播、点播和管理外，还可接入调看学校现有监控系统；视频资源管理平台资源、视频会议等信号与学院现有广播站建立互通共享，实现各类资源通过闭路电视在校内直播，从而实现实现互联互通；

以下我们就本次项目所涉及的子系统做一定分析介绍：

3.2.2常态化云录播系统

结合学院的现有网络情况进行改造，预建75间常态录播教室，其中35个标准教室，30个大型教室，10个阶梯教室。

除具备自动录播功能外，常态化录播还需要具备和教室之间的互动功能；综合以上情况，除利用学院目前网络中控的网络布线，还需在教室内增加常态化云录播主机、千兆交换机、4K超清摄像机、互动拾音器等设备。

录播教室内只要极少设备即可实现整个教室的跟踪、定位、录播、导播、直播等功能。

常态化云录播系统主要功能介绍如下：

（1）嵌入式一体机是整个录播教室的核心，能够智能分析整个教学场景，实现画面的自动切换、导播、录制、直播等功能，同时还具备画面视频输出显示功能，即通过HDMI/VGA实现高清视频输出，显示在大屏或者电视机上；

（2）整个教学视频的录制画面均能够录制生成1080P的高清视频画面，完全满足高清观看的质量要求；

（3）录制生成的视频画面采用H.264编码方式，录制生成的视频格式为MP4格式，视频录制完成后，教师可以通过U盘拷贝，或者通过网络自动上传到教育局的视频资源管理平台；

（4）嵌入式一体机具有低码流网络传输的功能，即在画面录制完成后，系统会上传低码流的视频文件到微课云管理平台，方便网络观看。

3.2.3云录播系统平台主要功能

智能跟踪.更平稳：

一台摄像机实现3景位微格教学录制需求；无需云台转动，实现教师跟踪；跟踪、导播、录制、直播一机完成；

高可靠.易安装：

一体化嵌入式设计稳定可靠；三个设备5个步骤，20分钟完成安装，无需调试；7x24小时运行无需维护；

云储存.超清晰：

实时录制，云端储存；不装修大大降低投入；全4K超清画面，影视级体验。

视频资源管理：

对资源按照班级、科目、知识点、老师、时间进行分门别类管理，录制上传、审核等等，云平台具备大数据分析功能，将名师优课资源展示给更多的学生，让师生更轻松！

巡查监控：

学校领导远程巡课，对比与监控各班级教学动态和质量，让学校领导更轻松！

网络教研：

自定义教研模板，优质课件评比，帮助学校提升教学水平，让教务处更轻松！

互动教学：

互动教室让教师与学生进行互动性的课堂辅导，真正实现教育均衡化，符合中国教育改革主线，让区域教学更容易操作！

大数据分析与运营：

统计在线人数、视频总数、用户总数、资源总数；分析出精彩课时、名师推荐和优秀学生；把握每个学生进行知识点跟踪，实现庞大的教育大数据是平台最大价值，真正可以做到因材施教，对学生、老师帮助最大！

评论管理：

在线远程评论。

微课管理：

微课可移动录制、在线编辑、添加字幕片头等等，让微课更加亲和轻松，让更多的老师爱上微课！

3.3视频会议交互系统建设：

8间会议室改造为网络视频会议室后，不仅具备会议室之间的视频会议互动功能，还可以实现与改造后的常态化云录播教室之间进行视频会议互动；系统架构如下图所示：

图1

图2

多个教室的互动，只需教室之间相互联网，同时具备视频显示设备，就能够完成实施互动功能，操作非常简单。

视频会议交互系统项目建设优势及特点:

3.3.1极致简洁

架构简单：

教室端只需极少的设备，就能实现自动录播或会议视频之间的交互，并能通过网络自动上传，能够在成本及集成方面，具有更大的优势；

设置简单：

无需繁琐的系统设置，即装即用；

操作简单：

系统设计完全省掉其他繁琐的操作功能。

所有功能只需通过3个快捷设置键，即可完成在视频会议交互中所有的录制、上传等功能；

功能简单：

云视频资源管理平台完全是模块化设计，用户能够按照模块流程完成所有的功能操作，能够实用于各种年龄阶层的老师；

3.3.2超强架构

视频会议交互系统中所有的功能模块，不只是软件和硬件的简单集成，更多的是体现在系统高度集成及融合方面；所有的核心产品，为了方便操控，我们将主要的功能模块嵌入一台主机，实现高度集成。

视频会议交互系统同样具备超强架构，能够兼容以前学校所建设的录播设备，同时能够兼容其他音视频厂商。

3.3.3智能跟踪、切换

采用先进的跟踪技术，摄像机无需辅助设备，就可以实现教师特写跟踪和全景拍摄。

跟踪平稳无抖动：

跟踪更加平稳，能够迅速锁定跟踪目标，跟踪画面不会抖动；

多景别切换：

在教室安装4台高清摄像机的情况下，可拍摄到4个场景画面，分别为教师特写、教师全景画面、学生全景、学生特写，并结合自身导播功能，实现4个场景画面+授课电脑的自动切换；

多种跟踪模式：

除了云录播教室内可实现跟踪外，单机版微课录播软件也可以实现自动跟踪功能，丰富授课场景。

真正实现录播教室及会议室之前的友好互动；

摄像机聚焦精准：

传统的跟踪摄像机，常常会出现跟踪不聚焦的情况，而我们的跟踪技术完全不会出现这种情况，从而时刻保证画面的高清模式。

3.3.4超强平台架构

视频会议交互系统除了具有录制、直播、点播、互动、评论等常规管理功能外，还具备编辑转码、视频切片、知识点定位、添加封面、添加字幕、微课编辑等功能模块，真正实现一个平台建设，实现所有教学活动。

3.3.6真正的云录播、视频会议与教学融为一体

支持移动终端APP软件，具有各种学习功能，包括在线点播学习、直播互动、视频上传、搜索等功能模块。

移动点播功能：

可以按照教育动态、精品课堂等视频分类进行在线点播学习；

移动直播互动：

可以设定用户级别，对重要的课堂直播活动进行在线直播观看；

移动视频上传：

能够通过手机录制视频，并且能够自动上传，实现移动教学授课。

微信评论功能：

绑定学校微信账号，关注学校的微信用户可以通过微信在线点播学习，并进行评论。

3.4监控系统整合建设：

新建平台整合现有海康视频监控系统

基础功能

（1）统一视频服务平台可提供统一化视频监控功能，学校中心机房可根据需求随时任意一路实时或延时视频监控图像，在观看监控图像的同时，可随时保存任意区域、任意时间段的监控录像；

（2）统一视频服务平台的智能化视频监控系统特有功能：

1）、图像显示功能：

可单画面显示任意一路或几路视频图像，并可多路轮循显示；

2）、语音功能：

音频与视频同步输入功能，音质清晰流畅，无杂音；

3）、录像存储：

支持手动录像，自动指定录像盘符；录像速度每路均可达到全实时25帧/秒；支持多硬盘循环录像；

4）、可与其他第三方报警系统识别，并进行联动录像，可集成其它安防系统；

（3）基本事件检测功能

统一视频服务平台可内置智能化分析模块，该模块具备基本事件自动检测功能，可对任意监控区域内的事件自动检测、报警、自动识别，包括闯入，离开，绊线，有向绊线，徘徊，骤变等等异常行为。

同时，统一视频服务平台的特殊事件检测功能还可以自动检测异常奔跑，对物品遗留进行报警，并可以自动跟踪目标等；

（4）周界防范功能

通过统一视频服务平台的周界防范功能，可在学校周边、大门口及重点区域的边界处设置周界防范摄像机，当有人非法闯入或离开时，系统即刻锁定可疑人物，并将闯入者或擅离者的信息（如视频截屏）及时上报至统一视频管理平台。

（5）考场智能化监控功能

1）、可通过安装在各考场的监控摄像头对考场进行实时、高清的视频监控，学校监控中心将各区域监控点以视频的方式连接起来，实现这些地点之间的远程图像实时交换；

2）、监控中心下发各种命令，并加入相应的视频说明，使得各教室监控点可及时有效地接受到正确指令，如果任何一个监控点有任何的问题，可以通过视频调度平台及时向学校监控中心汇报。

3）、系统还具有预约录制功能，可提前设置录制时间，系统将自动在规定的时间范围内录制某区域或某一个监控点位的录像。

（5）烟火检测

 统一视频服务平台智能化监控系统可监测某预定区域内的烟雾或火焰，当烟雾或火焰出现并达到预设报警触发门限时进行报警，并用警示框标注出报警区域。

本功能适用于火险登记要求高的重要场所，大空间密闭场所或室外场景的火灾预防与控制；

（6）桌面视频监控

1）、可在学校有关领导和管理人员办公室设置桌面用户端，通过桌面电脑实时监看任意区域的现场实况；

2）、在遇到紧急情况时，有关领导可通过桌面会议终端与监控中心随时进行远程的指挥与调度；

3.5IPTV系统整合建设：

iTV基于原有IPTV利用宽带网的基础设施，以“机顶盒+电视机”作为主要终端设备，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，通过互联网络协议（IP）向用户提供直播、视频点播等互动多媒体服务。

可以实现接入现有高校的统一服务平台、统一认证平台、统一数据平台。

3.5.1iTV电视会议特点：

（1）采用“云”服务方式，单位用户无需采购大量的服务器设备，采用向中国电信租赁服务功能便可快速享受单位iTV电视功能。

省却了设备采购、建设、运营维护的资金和人力成本，且提供服务快速。

（2）结合iTV的用户分组功能特点，区域内本分组用户可快速组成“虚拟网”群组用户，享受群组功能。

（3）中心管理+多分支点电视直播接入功能。

多个分支点均具备电视直播能力，由中心管理员管理当前直播点。

选中的分支点直播视频在分组内统一播出。

iTV电视的硬件（图）

（1）iTV机顶盒：

放置于每个用户侧的终端，和电信iTV线路对接，和用户电视机对接；

负责为单个iTV用户播放公众电视节目，以及专属内容、电视直播。

（2）iTV云平台：

电信iTV控制平台，位于电信网络内，由电信统一控制和管理；

负责进行iTV用户分组，完成组内用户统一播放电视。

（3）编码器：

放置于单位电视中心管理机房，iTV云平台对接，和iTV播控工作站对接；

负责将iTV播控工作站的输出信号编码后发送给iTV云平台。

（4）iTV播控工作站：

放置于单位电视会议中心管理机房，和摄像机、翼视通对接，和编码器对接；

负责管理和对接各分支点的直播电视会议信号，对接可通过两种接口：

1）AV接口；2）有线IP接口；

负责完成小型电视台播控功能；

负责将直播电视会议信号传送至iTV云平台。

（5）翼视通：

放置于电视会议直播分支点，和摄像机对接，通过互联网和iTV播控工作站对接；

负责将电视会议直播分支点的直播信号，传送给iTV播控工作站。

3.5.2iTV电视直播的实现

采用翼视通视频传输解决设备，它可以通过普通的宽带互联网络，实现较高品质的广播级视频传送。

翼视通视频传输解决设备将信号从摄像机传送至iTV播控工作站，由工作站的管理员管理。

iTV播控中心对接收到的远端IP视频（翼视通信号）进行汇总，管理员可以根据需要直接操作，将需要播出的视频进行“切入”操作，也可以针对多路视点进行动态选择性输入，以满足多个终端同步进行会场直播的需要。

播放结束，管理员在后台设置，将播放频道通过云平台切入事先准备的公共视频（或其它视频）便可。

四、项目建设清单预算：

略。