智慧教室-多媒体录播系统设计方案

智慧未来教室
建
设
方
案
北京XX科技公司
2019年X月X日
目录
第1章前言 (4)
1.1 单录播教室系统结构示意图： (5)
1.2 多点互动录播系统结构示意图： (5)
1.3 本文使用者： (5)
1.4 产品型号说明： (6)
第2章方案特点（要求） (7)
2.1 录播服务器： (7)
2.1.1 高清集成： (7)
2.1.2 5+1机位、画面无晃动、实现高清视频拼叠： (7)
2.1.3 维护与扩展： (7)
2.2 课件录制： (8)
2.2.1 视频源： (8)
2.2.2 导播与资源录制： (8)
2.2.3 互动双画面： (8)
2.2.4 单流多画面： (9)
2.2.5 三流三画面： (9)
2.2.6 课件自动上传： (9)
2.3 教师跟踪方式： (9)
2.3.1 可编程区域跟踪切换 (9)
2.3.2 板书特写 (9)
2.3.3 下讲台 (9)
2.3.4 防晃 (10)
2.4 学生跟踪方式： (10)
2.5 VGA信号采集： (10)
2.6 音频采集： (11)
2.6.1 全方位采集： (11)
2.6.2 自动拾音麦序控制 (11)
2.6.3 调音台 (11)
2.7 录播系统扩展性能： (11)
2.7.1 适应性： (11)
2.7.2 扩展性 (12)
2.8 资源平台： (12)
2.8.1 跨平台直播： (12)
2.8.2 课件、精品、微课堂、专题等点播： (13)
2.8.3 点评、提问、回复 (13)
2.9 互动授课： (13)
2.10 系统集成 (14)
2.10.1 集成建设总体原则 (14)
2.10.2 本期集成项目集成规划思路 (29)
2.10.3 项目成果交付 (43)
2.10.4 项目质量服务体系 (46)
2.10.5 项目服务承诺 (55)
第3章方案参数指标 (60)
第4章方案设备汇总与价格 (67)
4.1 成套设备清单 (67)
4.2 套件（仅供集成商参考） (67)
第5章施工组织设计 (69)
5.1 工程概况 (69)
5.2 劳动力计划、主要设备材料、构件的用量计划 (76)
5.3 施工进度计划及各阶段进度的保证措施 (79)
5.4 施工现场平面布置和临时设施、临时道路布置 (87)
5.5 安全、文明施工及环保措施 (101)
5.6 项目管理班子配备 (117)
5.7 质量保证体系及措施 (126)
5.8 施工配合及施工界面的划分 (151)
第6章售后服务计划 (162)
第1章前言
录播教室5+1方案，五路高清视频、一路VGA/DVI/HDMI，教师自动跟踪采用三台高清摄像机，学生自动跟踪两台高清摄像机，一路VGA/DVI/HDMI课件采集，共五台高清摄像机一路课件采集完成录播工作，其中三台教师跟踪机中分别用于白板拼叠、和区别跟踪。

两台学生跟踪机中，一台全景一台特写跟踪：
1.1单录播教室系统结构示意图：
1.2多点互动录播系统结构示意图：
1.3本文使用者：
用户选型及编写需求参考
市场业务协助用户进行录播教室选型。

工程设计人员和实施人员安装设计应用。

本方案为设计方案，描述主要设备和系统的构成，不能代替施工方案，具体施工请参照《高清智能互动录播系统施工方案》。

1.4产品型号说明：
RBS-G620：RBS产品命名，共八通道可能，其中6表示5+1实体视频源，2表示2个通道可用于媒体文件、拼接、图片、IP视频源、抠像等。

第2章方案特点（要求）
本方案是常用于高等教育录播、实验室、异型教室、表演、文体活动等自动跟踪录播。

教师采用三台高清摄像机，实现白板拼叠、区域跟踪。

学生各用两台高清机完成，满足精品课堂课件录像需求，其主要特点（要求）：2.1录播服务器：
2.1.1高清集成：
集导播录像、资源录像、手动导播、自动导播、自动定位跟踪、直播、点播一体化。

2.1.25+1机位、画面无晃动、实现高清视频拼叠：
五路高清SDI采集，讲台三路高清，其中两路做可编程区域跟踪，一路用于白板拼叠，实现教育与白板在同一画面，
且白板中课件达到硬件拼叠台的效果。

学生区采用两路，其中一路全景，一路自动特写跟踪。

一路DVI/HDMI/VGA多接口采集。

2.1.3维护与扩展：
通用的OS环境，具有一键灾难恢复功能；随应用需求变化，增加版卡可扩展；录播系统永久免费升级；更新硬件配置
可升级扩展性能。

2.2课件录制：
2.2.1视频源：
支持高清视频、VGA源、媒体文件、图片、网络IP视频流等视频源采集。

支持视频源进行拼接、叠加，形成固定通道视频源，用于导播应用。

2.2.2导播与资源录制：
1)导播录像（电影录像），支持资源录像，为后期编辑提供
素材。

2)视频编码：标准H.264/MPEG2；音频编码：AAC
3)录像格式：MP4、ASF、FLV、TS、WMV可选
4)录像质量：分辨率：支持1080P、720P、960*540、720*480、
640*360、480*272可选，帧率30fps，725fps可选。

录像码流可设置。

5)录像控制：支持一键启动、暂停、停止节目录制；暂停后
重新恢复录制时，不产生新文件
6)片头/片尾：支持添加片头、片尾,支持图片格式和视频格式。

2.2.3互动双画面：
支持教师与学生、教师与VGA、学生与VGA等互动双画画。

2.2.4单流多画面：
支持画中画，教师、VGA、学生画面任意拼接与叠加等单流多画面录像。

2.2.5三流三画面：
支持教师、学生、VGA三流三画面模式。

2.2.6课件自动上传：
录制课件，自动上传到资源平台，集中存储，自动生成点播课件。

2.3教师跟踪方式：
2.3.1可编程区域跟踪切换
三台高清摄像机跟踪讲台位置，一台固定讲台与白板区，且与教师课件电脑VGA进行拼叠，形成教等教育授课的“白板教师”取景虚拟摄像机通道，
另两台用于可编程的区域定位，支持预调度策略，实现各种场景无抖动画面的切换。

导播输出画面无晃动现像。

2.3.2板书特写
具有板书特写功能。

2.3.3下讲台
教师下讲台自动切到全景摄像机，进入学生区时，自动切入到学生跟踪策略。

2.3.4防晃
教师在任何区域活动，通过预调度策略，实现画面无晃状态。

2.4学生跟踪方式：
两台高清摄像机跟踪学生区，一台全景，一台特写。

单学生起立、多学生起立自动识别，自动切到全景摄像机，同时特写摄像机自动快速定位跟踪，当特写摄像机跟到指定位
置后，自动切到特写。

2.5VGA信号采集：
VGA采集，采用高品质硬采集方式，避免了软采集中需要禁用硬件加速造成的教师机性能受限，或不禁用硬件加速造成的景片播放无法采集的现像。

讲解内容变化或PPT等切换时，自动识别切到导播输出。

自动识别不同情况下的鼠标操作行为，当切到导播输出时，教师鼠标或光笔在讲解时，VGA自动保留在播出画面中，自动识别非讲解时鼠标动作。

自动排除系统网卡、杀毒软件提示信息等可能造成误报的信息。

2.6音频采集：
2.6.1全方位采集：
通过超芯型指向吊麦、智能混音器，全方位采集教师、学生、媒体播放或课件声音。

具有自动降噪、自动增益功能。

2.6.2自动拾音麦序控制
具有麦序功能，例如可设教师麦拾音先优，当教师和学生同时发言时，教师声音优先，当只有教师发言时，自动静噪学生区杂音。

2.6.3调音台
1)支持八个音轨调音、一个主输出调音。

2)支持随动声音切换，即通道切换，声音随通道自动切换。

3)支持任意通道声音混音，支持混音源调整混音比例。

4)支持视频叠加、拼接通道智能混音。

5)支持混音延时修正。

6)支持可用音源自动识别。

7)支持通道音源静音。

2.7录播系统扩展性能：
2.7.1适应性：
录播系统支持教师单机位、双机位、多机位跟踪模式，学生单机位、双机位跟踪模式，且可根据现场应用需求任意组合。

例如适应异
型教室、实验室、舞台表演、文体活动应用自动跟踪。

同时，录播系统集成了虚拟演播室、导播大屏输出等功能，可用于校园电视台、会议厅、学述厅录播。

2.7.2扩展性
通过增加板卡等硬件，可扩展更多的应用。

2.8资源平台：
内建课件点播、课件管理，支持单机版和校园版，支持与排课连动，对录播教室进行授课排课分配后，自动生成直播列表,列表分当时直播时段及未来直播，自动排列；同时支持windows、android、iOS 系统，实现PC、平板电脑、手机等观看直播，直播系统自动识别观看终端的操作系统平台，无须用户选择。

系统具有：
用户管理系统：教师用户与学生用户以及系统管理员，不同的用户权限不同。

后台管理系统：分课件管理、排课、直播管理、年级管理、班级管理、科目管理、专题管理
2.8.1跨平台直播：
1)流媒体协议：采用标准RTMP协议、HLS视频流、RTSP流，
同时支持WINDOWS、android、IOS，跨OS平台WEB无插件直
插。

2)内建服务：录播软件内建WEB服务器与流媒体服务器
3)支持单机直播、多录播教室直播。

4)支持向FMS、MMS、HLS等直播服务器推送直播流。

5)支持观看直播文字交流。

6)网页收看：支持网页收看直播，客户机无需安装任何插件。

2.8.2课件、精品、微课堂、专题等点播：
点播系统：供学生、教师点播课件，点播形式有三流、单流，可附带知识点，同时支持windows、android、iOS系统，
实现PC、平板电脑、手机等点播，自动识别点播终端的操作
系统平台，无须用户选择。

课件分年级、科目两大类，各类细
分章节，用户方便地进行查询所需课件，且可进行准确的关键
字查询。

2.8.3点评、提问、回复
点播课件点评、提问、打分、回复等互动功能，便于学生与教师异步交流。

2.9互动授课：
系统具有功能强大的远程授课系统，实现录制的同时，与远程听课教师互动。

1.支持与远识听课教室进行音视频互动和数据协同。

2.支持同时与多个远程听课教室和学生互动。

3.支持多点互动。

4.多方画面，有八种模式，任音拼屏，主次分明。

5.支持远程语音激励发言、举手发言等
6.支持网真模式多分屏显示，屏显内容可订制。

2.10系统集成
2.10.1集成建设总体原则
2.10.1.1系统集成原则
2.10.1.1.1系统规划设计原则
本期集成项目在工程规划、设计和系统实现过程中，遵循以下指导原则：
⏹集团规范指导
在规划本期工程建设、系统设计、应用软件开发过程中，应严格以客户对相关涉及业务的规范要求指导建设，并满足相关业务需求。

⏹标准化原则
在实现相关业务数据模型、业务功能模块、对外接口的标准化的基础上，进一步提升系统产品化。

⏹可扩展性原则
在架构设计中，可支持将来业务功能的扩展与重构；在硬件配置上，采用适度超前的原则，预留一定能力资源和容量空间，以降低业务发展
和系统的升级给系统可能带来的负载压力，保证系统的可扩展性。

2.10.1.1.2系统运行指标
⏹实时性要求
要求系统在70％的负荷下，系统消息处理延迟（从收到请求消息到发出响应消息的时间间隔≤200 毫秒（99.999%概率）。

⏹可靠性要求
系统应保证7×24 小时不间断运行，系统构成应具有冗余和容错等安全措施。

设备平均无故障时间应大于5 万小时。

系统应该采用高度的安全策略进行数据的校验，保证数据传输的可靠性。

系统应该采用相应的流量控制措施保证不管系统的呼叫量有多大，业务处理有多复杂繁忙，系统均可保持稳定的运行。

应具有备份机制，按时定期自动进行备份。

⏹可扩展性要求
系统应具有灵活性与可扩展性，方便扩展设备容量和提升设备性能。

系统架构应确保系统能平滑升级。

系统升级应尽量在不影响正常业务的条件下进行。

要求处理能力能满足随业务发展对系统处理能力的需求，系统可以实现平滑。

设备应能以模块化方式，根据运营者的需求，不断扩展，具有平滑扩容能力。

⏹平滑升级要求
系统架构要支持良好的平滑升级，系统升级不影响正在使用的服务。

因为系统离市场比较近、需求变化比较快，所以系统要适应市场的需求的变化，系统模块容易升级、系统升级不影响业务的正常使用
⏹高可用要求
系统应该支持支持双机备份功能：
支持双机热备功能。

主备机的业务处理同步，保证单机故障时系统切换到备机可以正常运行，这种方式可以保证双机切换时最快的切
换时间。

热备份方式下双机切换时间小于等于10 秒。

支持双机冷备功能。

主备机采用共享磁盘阵列的方式，在提供较高安全性的同时为客户节省投资。

双机冷备份在单机故障时可迅速切
换到备机运行，由于主备机应用程序不同步，正在处理的业务会丢
失，双机切换时间小于等于180 秒。

2.10.1.2系统集成质量保证
2.10.1.2.1项目实施计划制定
在项目的开展前期，我公司制定好项目实施计划，包括前期的调研规划、集成方案编制、工程实施建设、技术支持、培训等所需调配的资源及进度控制等。

（1）前期的调研规划
本期集成由我公司集成人员按照计划到相关机房完成相关机房配套、
设备位置、主机配置、存储配置、网络配置、传输配置等信息的调研
与规划并形成相关集成硬件实施方案。

（2）集成方案编制
根据集成建设要求编写整体建设集成方案，主要包含总体工程设计、
主机系统集成、网络系统集成、存储系统集成、数据库系统集成、系
统压力测试、系统备份集成。

并组织客户、集成商、服务商、相关软
硬件厂商、设计院对各集成方案进行评审，并根据评审结果进行相应
的修改，可能涉及二次评审或多次修改更新。

（3）工程实施准备
以现场实施组为主体，按总体方案，详细分析按设计需求达到最佳所
需的现场条件，指导实施现场的准备工作。

具体有以下几个方面的工
作要做：
机房环境勘查：了解机房电源需求，环境指标，设备放置位置，并依据设计方案提出相关申请。

机房实施准备工作检查：依据设计方案和前期申请检查机房实施准备工作完成情况，包括机房动力提供、局域网布线测试、传输
布线测试、机柜位置预留等等。

确定合同外购买的设备、工具、软件的详细清单，并作必要性说明，协同项目小组指定的专人做好外购设备的正确到位。

（4）设备到货验收
设备的到货验收必须在甲乙双方人员的共同监督下进行。

确保相关到货设备的信息并核对无误。

形成到货验收文档并存档。

（5）工程实施
依据前期集成方案，完成系统设备的集成实施。

主要包括以下：
主机系统的安装与调试
●主机系统安装实施，由集成商负责完成主机系统的安装实施方
案，必要时可协调原厂配合。

●集成商按规划完成主机系统的安装与配置调试，完成到货、分货
和验货检查等。

存储系统的安装与调试
●存储系统与备份系统的安装实施：由集成商负责完成存储系统的安
装实施方案，必要时可协调原厂配合。

●根据存储系统按规划要求配置与调试，完成到货、分货和验货检查
等工作。

●涉及到SAN组网、备份软件设置、备份策略制定以及备份测试恢复
等工作。

网络系统的调试
●网络系统的实施，由集成商负责完成网络系统的安装实施方案，必要时
可协调原厂配合。

●集成商按规划完成网络系统的安装与配置调试，负责调试相关网络设备
的互连互通。

系统软件的安装部署
●系统软件基础的实施，由集成商按规划方案完成各类数据库及其他软件的安
装。

●集成商负责进行按集成规划进行基础环境的验证及出具验证报告，确保环境
可用。

（6）系统测试及切换
系统性能及功能测试
●对主机，存储，数据库的设计方案，完成测试。

并得出最后
选择方案做为生产选择，形成详细报告。

●规范厂家的测试方法，指导第三方厂家测试工作。

系统稳定性测试
●对数据库，主机，网络系统的稳定性做出性能测试，检查运行结
果是否正确，规避系统生产上线后的意外情况发生。

系统切换演练
●配合应用进行系统切换
●配合系统、中间件在切换期间的故障处理和性能优化
●配合检查切换过程中数据的一致性和完整性
（7）技术支持
我公司负责提供包括主机、数据库、中间件、网络等专业化的技术团
队进行项目实施支持，并保持7*24小时的技术支持及问题咨询服务。

（8）系统培训
我公司负责提供本项目集成架构以及系统涉及的各类软件
规划，部署等方面系列培训，并指导客户技术人员掌握项目
的集成架构。

我公司负责提供本项目业务流程以及应用部署等系列培训，
使得客户对整个业务系统的业务办理以及业务处理流程加
深了解和掌握。

2.10.1.2.2系统环境完整性
在项目进行环境部署过程中，严格遵循客户的需求及项目的技术规划实施，并在实施完成后核查整个系统环境的全部软件及所依赖的应用包全部完成部署并测试各个软件可正常使用。

我公司负责系统环境的完整性检查及测试：
根据客户对系统环境的软件需求及系统集成方案，列出主机软件部署详细清单，进行各主机的软件部署情况进行确认，并出具确认报
告。

根据客户对系统环境的软件需求及系统集成方案，列出主机软件部署详细清单，对每台主机、每个部署软件进行验证测试，保证各软
件可用性，并出具确认报告。

2.10.1.2.3系统环境高可用性
本次投标项目涉及的系统主机环境均采用群集部署，通过实现高可用性的软件将冗余的高可用性的硬件组件和软件组件组合起来，消除单点故障隐患，使系统环境具备良好的高可用性和冗余性。

为保证系统环境的高可用性，我公司项目组根据客户系统环境的集成经验进行针对性的规划设计：
主机高可用设计：AIX主机采用HA设计，Linux主机采用heartbeat进行高可用集群设计。

数据库高可用设计：采用双机方式部署，提升数据库业务的高可用性。

中间件软件高可用设计：
●采用集群的设计，确保业务至少部署在两台主机以上，保证
系统的可靠性并降低风险性。

后台应用程序部署高可用设计：采用双机热备模式，两个节点全部能够承载业务，互为主备。

应用-1(主)
应用-2(备)
应用-2(主)应用-1(备)文件系统文件系统
外围应用-1
外围应用-2
磁盘阵列
2.10.1.2.4系统环境扩展性
系统环境的规划设计必须具备系统结构、产品系列、系统容量与处理能力等
方面的扩充与产品的升级换代的可能，以适应未来系统的业务扩容需要。

我公司结合公司多年业务系统维护经验，为系统的设计采用可纵向扩展及横
向扩展两种方式进行：
（1）纵向扩展：进行应用的纵向扩展部署，应用部署采用集群模式，
在单节点下进行纵向扩展，以达到更大的业务处理并发量。

例如
WAS集群下的同个节点的AppServer的扩展。

（2）横向扩展：采用增加主机设备资源的模式进行扩展，应用可进行
错开部署或者集群可进行横向扩展，以达到更大的业务处理并发
量。

例如在新增主机进行CICS RESION数量或者应用后台程序的
错开部署，都可大大的增加业务的并发量。

2.10.1.2.5系统集成文档提供
我公司具备多年的系统集成经验和系统维护经验。

集成项目保存的文档涵盖
项目管理、项目调研、系统维护、系统测试验收等多个方面。

我公司保证编制的。