互联网直播方案+卫星接受.docx

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互联网直播方案+卫星接受

湖南省第一师范

正海网络互动多媒体教学

系统建设方案书

长沙市正海电子设备有限公司

2010年6月

一．建设背景与必要性

随着教育和科技的发展，传统的语音教育已经不能满足教育方式多元化的需要。

当今的校园已由道路、运动场、教学大楼等实体基础设施和数据中心、电脑、路由器和宽带等IT基础架构融合为一体，人们越来越认识到，新的校园需要新的运行模式，现代多媒体教学系统将给我们的“智慧校园”带来全新的变革！

互联网上听音乐、读新闻、甚至看电影、电视已是常事了，但如何把这些先进的网络技术引入教学领域，提高教学效率，则是教育信息化进程的关键。

现在许多学校装有电视直播系统、声频广播系统，同时架设了造价昂贵的计算机校园网络。

在这种情况下恒信网络直播系统通过网络技术，把这三个系统的功能整合在一起，从而降低学校设备经费的投入及提高系统的使用率。

正海网络互动学习平台是一种集多媒体网络教学、校园网络直播、录播、校园视频监控等多种功能为一体的多功能综合平台。

该平台性能稳定，使用可靠。

一套设备即可实现校园多媒体教学、网络直播、录播、电子考场、在线评课等多种功能，一机多用，大大提高了设备的使用效率，使网络多媒体教室投资效益得到最大化。

公司研究开发的网络互动学习平台，充分考虑目前高校网络学习教室的现状，不仅提供了一套可编辑丰富的网络教学资源，并进行广播教学的的良好平台，而且将教室内名师、名课的学习情况实时的向校内其他教室及校外联网教室进行广播，必要时还能将重点课程、精品课程进行高清录制。

另外，正海多媒体学习系统还可接受卫星节目信号并进行非线性编辑，制作成教学资源存档备用。

正海多媒体网络学习教室丰富且实用的功能不仅增加了学校英语教学的技术手段，大大提高了优势资源共享的程度。

网络互动学习平台建设对高校的英语多媒体教学、互动学习交流具有重要的意义，而且对于提高学校重点学科的竞争力和提升学校的知名度有极大的好处。

二．产品技术方案

1.技术亮点

先进性

该实验基础平台采用分布式结构，布线方式为全网络布线，设备与设备间的连接仅需一根普通网线，无需视频线、音频线、控制线等其它额外线材。

各设备通过交换机汇集至管理中心，通过专业后端存储管理设备进行数据的的保存及管理。

您购买的是5年内绝对不会淘汰的产品。

成熟性

采用的设备、操作系统、以及数据库都是国际上已经成熟大批量应用的成熟产品，用户使用和维护都非常简单，并不需要额外培训学习其它过多的东西，降低了使用成本；软件系统为正海公司独立研发设计，完全拥有知识产权，产品的底层核心已经过多种场合的使用，完全可保证稳定运行。

硬件系统采用全网络布线设计，摄像机部分通过网络进行poe供电，所有设备通过一根网线连接即可运行工作。

开放性

系统在设计时均采用国际标准协议，如网络协议采HTTP、RTSP等，视频数据采用MPEG4，音频压缩采用G.711，而且可提供多种外部接口，供高级用户建造更个性化的应用。

可扩展性

当今网络技术的飞速发展，用户的需求也在不断提高。

如果没有技术的前瞻性，采用过时的技术建立起来的网络结构很可能马上就不适应用户的需要。

因此，为保证本系统能够适应未来若干年的网络发展潮流，系统中的硬件、网络协议和数据库系统都应采用与国际标准兼容的开放协议，软件有正海公司完全拥有知识产权，可根据用户的需要进行扩展。

如可无缝增加校园高清录播、远程视频会议等功能。

2.产品特点

HD高清画质

正海全系列智能高清多媒体网络摄像机为720p高清显示，分辨率最高可达1080p。

图像显示更加真实，色彩还原效果更好，16：

9显示比例使画面可视距离更为宽广。

正海是国内教育行业多媒体视频领域少数采用真正数字高清视频输出的设备生产商。

全数字编码方式

从前端摄像机到后端存储管理设备全部采用数字编码方式，没有A/D模拟数信号转换过程，网络直播传输速度更快，且画面品质不会因模数转换而产生衰减。

内嵌高清视频通讯模块

内嵌4～8方在线实时网络音、视频通讯模块，无需添加其他设备即可实现高清视频会议、远程教学功能，简单的系统结构，大幅度提高了系统的可靠性。

高清VGA信号的传输

自带数据传输通道，可在高清视频传输的过程中同步实现PPT、电子白板、视频流的传输，使桌面办公、远程教学等技术手段更为丰富化。

网络录播、组播、直播

通过各种软件的配置与升级，多媒体网络高清摄像机可扩展实现网络直播、录播、组播功能，并且后期升级、扩容非常方便。

卫星节目信号接收、编辑、转发

配合卫星接收装置，和专业级非线性视频资料编辑设备，正海网络互动学习教室可以收看到主流英语国家的电视节目制作的视频学习资料。

3.产品介绍

正海多网络媒体互动教学系统主要包括远程视频的直播点播录播系统和教室教学的监控系统。

在校园宽带网内建设基于宽带网络视频直播点播的应用平台，面向广大师生提供以流媒体为主的视频直播点播录播服务，对多媒体教室、电视节目、名师讲课、校园活动等进行网络直播点播录播服务是当前各院校的普遍要求。

视频直播服务提供的应用除网络影院、网上电视台、网上直播室等，还可以扩展为课件录播点播、网络远程视频教育、网络视频监控等综合型应用平台。

视频直播功能：

将实时的视频信号（摄像机信号、电视信号、VGA信号等）实时压缩成数字信号，通过直播形式传送到每一个请求的客户端。

在一台服务器上可以实时直播多路实时数字电视信号。

采用点对多点的多播功能，服务器每路视频只发送一次信号，该信号会被复制到所需的用户设备，不需要为每个用户单独发送一路信号。

针对名师上课、多媒体教室、电视节目、学校集体活动等重要新闻利用网络做出迅速响应，特点是即时传递，时效性强（如同电视台的节目直播）。

视频点播功能：

视频点播即交互式视频点播，是随着计算机技术和网络通讯技术的发展，综合了计算机、通讯技术、电视技术而迅速新兴的一门综合性技术。

通过将上课内容录像利用网络和视频技术，实现视频课件的按需收看和任意播放，集动态影视图像、静态图像、声音、文字等信息为一体，为用户提供实时、交互、按需点播服务的系统。

如此可以在课后让更多的学生随时随地的观看，达到远程教学和教师评审之用。

视频录播功能：

在学校的教室安装摄像机，通过摄像机多方位对精品课程和重要会议等采集信号录制到计算机硬盘中，用户可以随时从不同的角度观看录像文件。

同时，也可以对网上的信息源进行整理上传，达到充分利用网络学习资源的目的。

教室教学监控：

通过摄像机对学生进行远程考勤，对老师授课进行远程考察评分；在不上课的时候，还能起到对实验室的监控作用，随时随地可以检查教室情况。

图片

名称

描述

系统软件及应用软件

包括网络直播软件、录播软件、视频监控软件可在线升级

桌面通信一体机

桌面办公通信一体机主要用于老师办公室实时观察教室内教学情况并可联入系统上课或安排工作

控制室主控电脑

推荐使用DellPrecisionT3500系列工作站作为视频编辑制作管理之用

资源服务器

各类学习资源、高清视频存储、管理设备。

各教室可通过服务器点播课堂上课内容

流媒体服务器

在网络直播过程中有多用户同时使用时进行视频信号的组播、广播服务

多媒体自动跟踪摄像机

KV-8001PSB带云台、预置位、自动跟踪功能百万像素高清摄像机，作为教室内视频采集主摄像机

拾音设备

正海多功能全向拾音设备，必要时还可选配移动拾音设备

交换机组

华为3com以太网交换机组，提供10M/100M以太网络数据交换。

线材套件

包括电源线、VGA视频线、网线、电源适配器、支架等各种连接线材及配件

4.方案设计

正海网络数字高清网络直播系统的主要是以流媒体方式提供网络化实时高清视频传输，客户端只需通过IE浏览器或客户端软件进行收看。

所有教室网络摄像机均接入流体服务器和录播服务器，其它教室或终端可通过流媒体服务器实时观看网络直播，或者通过录播服务器点播课堂学习文件。

其网络拓扑结构如下图：

系统网络拓扑结构图

系统采用全网络布线设计，各教室、办公室设备通过各楼层接入交换机汇聚，再通过中控室核心交换机连入校园网络信息中心，通过信息中心再与教育网或外网相连接。

整个系统结构简单，布线容易，升级维护方便，后期扩展能力强。

在线摄像机启动流媒体服务器，它获取前端摄像机音视频流，并将获取的音视频流实时传送到网络各个终端，服务器端和客户端之间采用B/S和C/S两种结构，客户端只需输入服务器IP地，址通过网页形式收看在线的任一间教室视频。

或打开正海网络播放器收看教室多个摄像机视频。

转播操作界面

流媒体服务器配置要求

PowerEdgeTM T100（推荐）

四核塔式服务器

四核或双核英特尔® 至强® ，8GB1ECCDDR2667/800MHzSDRAM，1000M兆网卡。

支持点播用户

以服务器网络流量进行计算，一台服务器需要采集15个教室的音视频流，同时又要提供多个用户进行点播，每路高清流量为4M，每台服务器支持用户点播数约为100个。

根据用户同时点播多个教室的情况下，需要安装多台服务器，以服务器集群方式提供更多的用户点播。

方案分析

此方案要求服务器配置较高，网络需要千兆传输，每个收看终端访问服务器的码流为4M，当要求大量终端同时收看时要求服务器的负载能力很强。

要据用户访问数量需要扩充服务器数量。

客户端实时收看功能

IE浏览器方式收看

终端用户只需在IE浏览器中输入服务器IP或域名即可打开如下界面，鼠标双击任意一个教室就可以打开视频，并可全屏收看，通过播放器控制器可将播放的视频录制下来。

客户端软件多画面同步收看

以选择教室方式进行收看，自动同时同步打开相应教室的所有摄像机，包括老师演示的PPT。

5.产品功能详解

HD全高清网络自动变焦摄像机

KV-8001/8002PSY是公司自主研发的具有实时百万像素的数字一体化摄像机。

机身自带一体化10倍光学变焦镜头，可快速进行自动聚焦。

该机器结构紧凑、外观精巧，是教室内视频资料采集应用的理想选择。

●1/2”5MPCMOSSensor

●10倍光学变焦

●支持16：

9宽频显示格式

●支持MPEG-4、H.264、JPEG等多种编码格式，多流和多播功能

●逐行扫描功能

●自动聚焦、自动白平衡、自动光圈、背光补偿

●RS-485远程控制功能

●支持SD卡本地存储、网络存储、邮件附件存储

●支持POE供电

●支持远程调试、复位

产品系列

KV-8001

KV-8002

型号

KV8001PSY

KV-8002PSY

传感器类型

1/2“Micron5MPCMOSSensor

最高分辨率

300万像素、2048*1536（inMegaPixelJPEG,Thiswillbeat8fps）

视频分辨率

支持（1～3）多码流

MPEG4:

720p（inSingleMPEG4）

MPEG4:

720p,MPEG4:

CIF（inMPEG4+MPEG4）MPEG4:

720p,JPEG:

VGA,MPEG4:

CIF（inDualMPEG4+JPEG）

MPEG4:

1080p（insingleMPEG4）,MPEG4:

720p（inSingleMPEG4）MPEG4:

720p,MPEG4:

CIF（inMPEG4+MPEG4）MPEG4:

720p,JPEG:

VGA,MPEG4:

CIF（inDualMPEG4+JPEG）

H264:

1080p（insingleH.264）,H264:

720p（inSingleH.264）

H264:

720p,JPEG:

VGA（inH.264+JPEG）

H264:

720p,JPEG:

VGA,H264:

CIF（inDualH264+JPEG）

镜头

1/2”自动聚焦变焦镜头

变焦比

10×Optical

焦距

f＝6~60mm

聚焦

自动/手动

预置位

128

视频制式

PAL/NTSC

视频帧率

25～30帧/秒1080p；720p；VGA；CIF，1~15帧/秒可调JPEG

动态范围

50dB

最低照度

彩色0.5lux@F1.2，黑白0.2lux@F1.2

背光补偿

0~255

视频参数

亮度、色度、对比度、饱和度、锐度0~255可调

自动白平衡

2500---7000K

快门速度

1/30---1/1000

视频压缩输出码率

128Kbit/S～4Mbit/S

音频输出

1路线性输出,RCA接口

语音对讲输入

1路内置MIC输入

通讯接口

1个10M/100M自适应以太网口，1个USB2.0口，1个RS485口

网络协议

TCP/IP，HTTP，DHCP，UDP，FTP，SMTP，NTP，UPnP，RTSP，RTP，POE

移动侦测

灵敏度1-99可调，联动报警可配置

视频丢失

灵敏度1-99可调，联动报警可配置

报警输入

1路开关输入，常开常闭可设

报警输出

1路开关量输出

输入电源

DC12V/POE

功耗

﹤3W

工作温度

-10°C-55°C

工作湿度

10%-85%

尺寸

111×70×99（mm）

重量

516g

HD全高清网络10X光学变焦嵌入式PTZ智能高速球

KV-8001/8002PSB是一款高清智能多媒体网络摄像机，该设备配备10X自动变焦镜头，支持多种通讯协议，内嵌MCU，可做视频会议、应急指挥系统。

通过软件支持可实现录播、组播功能。

自带智能分析功能可进行视频移动检测、自动跟踪。

该产品适用于学校教室、会议室、多功能报告厅等多种场合。

●1/2”5MPCMOSSensor

●支持MPEG-4、H.264、JPEG等多种编码格式，多流和多播功能

●支持多种通讯协议

●内嵌4-8方实时在线视频通信模块

●高清VGA信号传输

●网络录播、组播、直播

●功能多样、灵活扩展

产品系列

KV-8001

KV-8002

型号

KV8001PSB

KV-8002PSB

传感器类型

1/2“Micron5MPCMOSSensor

最高分辨率

300万像素、2048*1536（inMegaPixelJPEG,Thiswillbeat8fps）

视频分辨率

支持（1～3）多码流

MPEG4:

720p（inSingleMPEG4）

MPEG4:

720p,MPEG4:

CIF（inMPEG4+MPEG4）MPEG4:

720p,JPEG:

VGA,MPEG4:

CIF（inDualMPEG4+JPEG）

MPEG4:

1080p（insingleMPEG4）,MPEG4:

720p（inSingleMPEG4）MPEG4:

720p,MPEG4:

CIF（inMPEG4+MPEG4）MPEG4:

720p,JPEG:

VGA,MPEG4:

CIF（inDualMPEG4+JPEG）

H264:

1080p（insingleH.264）,H264:

720p（inSingleH.264）

H264:

720p,JPEG:

VGA（inH.264+JPEG）

H264:

720p,JPEG:

VGA,H264:

CIF（inDualH264+JPEG）

视频制式

PAL/NTSC

视频帧率

25～30帧/秒1080p；720p；VGA；CIF，1~15帧/秒可调JPEG

动态范围

50dB

最低照度

彩色0.5lux@F1.2，黑白0.2lux@F1.2

背光补偿

0~255

视频参数

亮度、色度、对比度、饱和度、锐度0~255可调

自动白平衡

2500---7000K

快门速度

1/30---1/1000

视频压缩输出码率

128Kbit/S～4Mbit/S

音频输出

1路线性输出,RCA接口

语音对讲输入

1路内置MIC输入

通讯接口

1个10M/100M自适应以太网口，1个USB2.0口，1个RS485口

网络协议

TCP/IP，HTTP，DHCP，UDP，FTP，SMTP，NTP，UPnP，RTSP，RTP，POE

移动侦测

灵敏度1-99可调，联动报警可配置

视频丢失

灵敏度1-99可调，联动报警可配置

镜头

1/2”自动聚焦变焦镜头

变焦比

10×Optical

焦距

f＝6~60mm

水平

0°~355°

垂直

0°~75°

水平键控速度

水平方向0.3~200度/秒

垂直键控速度

垂直方向0.5~75度/秒

预置点

200个

报警

7路开关量输入，优先级可调；2路开关量输出，支持报警联动

安装方式

吊装、壁挂、柱装

输入电源

DC24V/POE

功耗

16W

工作温度

-10°C-55°C

工作湿度

10%-85%

尺寸

199×189×232（mm）

重量

4860g

KINHAM一体化音箱和环形阵列麦克风

（用户互动教室声音采集）

内置KINHAM独有的回声消除模块，保证远程会议高清晰音频。

Kinham超宽频全向超强拾音麦克风阵列，拾音半径可达6米，确保所有方向均有清晰的音质。

KINHAM桌面视频通信一体机

（用于教师办公室接入互动学习平台）

KINHAM桌面视频通信一体机是一款自带数字摄像机、19英寸液晶显视器（可兼做PC显视器）、音箱、内置话筒拾音距离可达3米且声音清晰，并内置KINHAM独有的回声消除模块，能最大程度地降低背景噪音的情况下提高当前讲话人的语音质量。

视频会议、语音通话接入

可随时切入点对点会议或加入多点会议，将位于不同地方的人员联系起来，以最真切、最自然的方式进行沟通合作，将工效率和协作能力提高到一个全新水平。

多媒体、多任务传输

借助正海桌面视频通讯一体机在传输视频流的同时，用户还可以传输包括办公文档、ppt演示文稿、视频文件和交互式图形应用在内的各种应用文件。

实现灵活、高性能的内容共享和丰富的多媒体视频交流。

资源服务器

资源服务器可用于存储高清课堂录播资源、卫星信号接收编辑资源。

并通过点播模式供各教室收看，考虑到有25间教室需要共同使用资源的问题，推荐使用dell高端商业服务器。

DellPowerEdgeT710具备卓越的系统及影像通用性，以及符合客户需求的使用性。

PowerEdgeT710提供整齐合理的组件及电源配置，方便快速安装与简化部署作业。

服务器于正面配置交互式液晶面板，可用于监控及警告系统状态，并控制基本的配置参数。

液晶面板可监控内建的交流电源计与环境温度计，不需使用软件工具。

最高可配备16部硬盘，内存容量最高可达144GB，是大容量运算的最佳选择。

T710符合客户需求的设计方式，提供卓越的系统通用性，并采用整齐合理的组件与电源配置，方便快速安装与简化部署作业。

卫星接收方案

根据学院提出系统卫星接收系统能够编辑各种视频格式文件，可以进行电视节目的录制，要能把卫星节目录播的数据转换成电脑可播放的数字视频，可以剪切、加工、组合视频，可添加字幕等需求现将卫星接收及编辑制作方案提供如下：

通过正海网络直播软件可以直播卫星电视，网络电视画面收看体验同收看数字电视相比没有太大区别，并且延时非常小（可以控制到3秒以内），基本和传统电视同步，设备投资也不高，可以良好地支持单播/组播，IPv4/IPv6，系统具有可扩展性，能够满足数百到上万用户访问需求。

下面介绍这套方案，方案结构如图1。

图1利用正海网络直播解决高标清电视转播方案结构

卫星电视接收器接收卫星电视信号之后传递到DreamBox系列数字卫星接收机上，卫星接收机将卫星信号转换成MPEG-2的TS流，通过其内置的RJ45接口把这路IP流传输到服务器端，服务器端使用正海网络直播软件接收再转发。

通过IPv4/IPv6单播或组播的方式把电视流信号传送进校园网，如果使用多台卫星接收机就可以同时转播多路电视频道。

在视频编辑部分，我们采用了大洋大洋ME200系列，该系统功能齐全，能满足现阶段的媒体制作任务。

未来有升级到高清制作的能力。

价格比方案一有优势。

此方案主要应用于简单的视频编辑处理，对磁盘子系统并不会造成很大的压力。

因此，不设置独立的磁盘阵列。

对于节目内容的存档，可以采用硬盘，离线保存的方式。

大洋ME200

视频直播直播软件

正海网络数字高清网络直播系统的主要是以VLC流媒体方式提供网络化实时高清视频传输，客户端只需通过IE浏览器进行收看。

网络直播通过两种方式进行传输。

服务器端只要添加在线摄像机启动流媒体服务即可。

它获取前端摄像机音视频流，并将获取的音视频流实时传送到网络各个终端，服务器端和客户端之间采用B/S结构，客户端只需输入服务器IP地址或域名就可以通过网页形式收看在线的任一间教室视频。

正海网络直播软件既是一个支持大量媒体文件格式、跨平台的开源多媒体播放器，也可以同时作为高性能的支持单播/组播，IPv4/IPv6的视频流媒体服务器来使用。

接收到的TS流码率标清电视（SDTV）在5Mbps左右，高清电视（HDTV）在20Mbps~25Mbps之间。

正海网络直播软件把组播流发送到校园网之后，需要路由器和三层，二层交换机的互相配合才能把电视组播流传递到校园网的各个角落，具体配置和路由器交换机厂商有关。

对于部分组播不能到达的区域，我们还可以使用单播来向用户提供服务。

正海网络直播软件单播性能非常高，我们在实际运行环境中记录过，单Intel（R）Xeon（R）CPU5130主频2.0G，内存为4G的WindowsServer2003服务器，使用正海网络直播软件提供单播服务可以给用户提供2.5Gbps以上的视频流量。

只要简单增加服务器的台数，使用高性能的CPU，扩展服务器接入带宽，通过单播向用户提供几十G流量并非难事。

系统框图。

视频直播录播软件

正海视频录播软件，可在局域网内摄像机中进行进行任意配置，同时进行多路高清音视频信号的录制，并且在回放过程中自由进行信号切换。

可显示教师授课、学生答问、电脑屏幕、板书等多个实时播放的视频窗口，并且能选择控制每个窗口视频对应的摄像机云台和镜头。

实现四画面、三画面、二画面、一画面任意画面切换、调度，小画面与大画面视频可相互切换，完美、真实、准确表达教、学互动的生动情景。

四．产品价值

正海公司的网络互动学习教室完全是按照国际通用标准制式设计的开方式音视频学习平台，该平台简单易用、性能稳定、维护简单、升级扩容方便，为学校外语实验教学提供了创新的平台和环境。

1、提供了一个优质学习资源编辑共享和播放学习的平台，使课堂教学手段更为丰富化；

2、提供一个名师上课的校内外网络直播，提高学校学习资源的共享，学校内其他教室或者兄弟学校也可同步收看，便于交流学习；

3、可将教室内课程信息录制，供学生课后巩固复习，同时可以作为学院精品课程保存备份；

4、教室内可实现高清视频监控，老师可以随时查看教室内的实时情况，可用做电子考场和在线评课系统使用。

五．售后服务承诺

我公司的技术服务人员是经过专业强化培训，有多年实际工作经验的资深工程师，他们能够深入了解用户的运行环境，能够对用户的应用需求进行分析，以便提供最