2013校园音视频广播系统

2013校园音视频广播系统 校园音视频广播系统 校园信息化建设的全新解决方案 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 一、 学校系统环境现状及所面临的新挑战 1. 学校现状 随着现代信息化技术的快速发展及由此产 生的数字化、网络统合、终端设备及这些相关的各种应用影响着社会的各层各面。 在学校教育领域中也越来越多地使用起各种多媒体系统及应用且教案教材等软件建设也走向了多媒体化的方向。 在教育教学活动中所使用的信息，除了铃声从简单的电铃改换为具有提前设定、自动播放功能的音乐形式外，视频及音频应用形式也已然丰富许多。视频有：有线电视、DVD、VOD点播视频及电脑视频文件（avi、mp4、rm等）等形式；音频上有：FM调频广播、卡座、CD、麦克及电脑音频文件（mp3、wmv等）等形式。 此外播放形式上也出现了分组播放、点对点播放等智能化的播放需求。 在校园信息化及应用系统建设上也从最为原始的机械式音频广播系统发展为：有线电视系统、广播及打铃系统及由此扩展的点对点播放系统、校园网络系统、安防监控系统、电话系统、录播系统、VOD点播系统、校长评估系统等。不仅如此，为了满足视频的分组和点对点的播放需求，各种规格的矩阵产品也逐渐开始登场。 此外学校各项教学工作的管理都将通过数字化校园的建设，逐步提升为网络化管理，如学校行政办公管理、学籍管理、成绩管理及分析等等。 2. 学校系统面临的新挑战 学校的这些多媒体环境的建设虽然通过各种系统、应用及信息的引进变得丰富多彩，但不难发现这些多媒体的实现方式在不知不觉中集中在校园的计算机网络上。这种转变引发了计算机网络使用量的暴增，也给学校带来了诸如： 传送音视频时的数据量暴增和由此促发的网络超负荷问题； “计算机网络统和”口号下各系统分散搭建引起的多套系统多个操作平台的运行环境混乱问题和各系统单独布线及线缆网庞大且复杂的问题； 新旧系统之间的统和与并存问题等。 中国教学仪器设备有限公司 - 2 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 1) 网络带宽超负荷问题 ? IP广播系统的引入将把传统广播的音频线传输转变为网络上的传输； ? 视频系统的传输也选择了计算机网络传输方式（点播录播系统、视频矩阵）； ? 为保存数据需要增设大容量的系统服务器 （FTP、录播服务器等）； ? 网络信息点的增加需要增设交换机等网络设备和扩展布线； ? 线缆增加产生的中长期维保费用的增加； ? 网络带宽的超负荷引起的整体网络升级及由此产生的资金投入。 2) “计算机网络统和”口号下各系统分散搭建所引起的问题 ? 学校各种系统虽说是在IP统和方式下建设的，但其实质上都是分散着的。 - - - - - - - - 铃声及点对点系统（音频，IP广播） 视频广播系统 校园网建设 数字化校园建设系统 录播系统 视频会议系统 安防监控系统 校长评估系统 ? 系统的分散性建设加剧了校园线缆网的复杂性。 ? 网络安全受到影响。 3) 新旧系统之间的统和与并存问题 ? 引入IP广播设备需要将全面地更替学校现有设备； ? 各系统高度集中在网络上使用将引起线路及网络设备的全面更替； ? 校园音视频及教室多媒体的分离建设带来的系统间整合性及重复性建设等问题。 对于引起系统的复杂性，设备的重复性投资，投资过大及增加长期管理及维保费用等一系列问题的建设方式，我们是否需要重新考虑及定位校园信息化系统建设的合理性和适用性？ 中国教学仪器设备有限公司 - 3 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 二、 三网融合校园数字化系统介绍 中国教学仪器设备有限公司 - 4 - 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 1. 系统研发方向 2. 系统主要特征及效果 三网融合校园数字化系统统合了校园音视频广播网和计算机网络，用一根线缆传输所有信号。同时为其他各种应用系统提供可运行的平台。 1) “115”理念统合学校主要系统 ? “1”：一根同轴电缆 ? “1”：一个系统平台 ? “5”：校园五大系统 - - - - - 有线电视系统 音频广播及打铃系统（FM、音乐、通知等） 校园网络系统 校园公共广播系统（自制AV栏目、现场直播等） VoIP电话系统（IP电话） 中国教学仪器设备有限公司 - 5 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 2) 用单一线缆统合传送计算机网络信号和视频、音频信号 ? 把学校线缆网中占用量最大且最为主要的各系统中心到教室端的部分统合为单一 线缆，由此降低工程规模及费用； ? 线缆网的缩减及系统的简化减少故障发生率降低管理及维保费用； ? 外露线缆的最小化由此改善及美化校内环境； ? 日后发生增设、教室用途变更等环境变化时的布线最小化。 3) 通过中央控制软件操作全校所有音视频和管理学校系统环境 ? 仅通过一个软件统合运行校内所有音视频广播； ? 具备音视频的各种智能化播放功能； ? 通过链路诊断功能方便迅速地确认各线路和终端设备/节点的连接状态。 中国教学仪器设备有限公司 - 6 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 4) 根本上解决视频、音频等广播及多媒体带来的网络超负荷问题 ? 超负荷现象产生的主要原因是将原视频及音频信号转换成数字格式（多媒体化） 并全部基于网络传输所引起的； ? 将所有广播级多媒体数据用广播信号传输由此根源性地解决网络超负荷问题； ? VOD、FTP、IP-TV等现有方式通常在同时传送量超过一定数量以上或同时在线使 用的用户稍多时，便会出现服务器容量或网络带宽等原因引起的障碍现象，但在三网融合系统环境下就不会发生此类问题（1台用户端PC连接于视频传输频率段，解决问题同时可实现全校、分组及点对点等播放功能）； ? 根本性解决网络带宽问题，大幅度提升整体网络系统的效率性及稳定性； ? 数字化校园建设等须用双向数据传输网的系统更加快速、稳定、可靠。 5) 庞大的视频、音频的传输容量 ? 视频基准可同时传送约100个无压缩完整视频（频道模式；PAL-D/K制式）； ? 模拟和数字广播设备都可以使用。 6) 系统自带丰富的教室端集成功能提高投资效益 安装于每间教室的终端管理器（TCA-5000G）具有强大的多媒体集成功能，它所配备的多种输入输出端口可与教室多媒体设备连接实现班级个性化教学同时，有效避免教室端多媒体建设与校园信息化建设之间的重复性投资，有效提高投资效益。 三网融合系统环境下，教室端多媒体和校园广播可共用一组扬声器从而减少教室内的扬声器数量。不仅如此，终端管理器有内置的功放，因此教室的多媒体设备中可直接减少功放和红外无线扩音系统（约5,000元/教室）。 中国教学仪器设备有限公司 - 7 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 中国教学仪器设备有限公司 - 8 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 三、 投资效益性 1. 初期建设投资比较 制作基准 a) 拟定规模：30个教室、约1,000名学生的规模 b) 搭建的系统： 打铃系统/IP广播系统（音频点对点系统）/视频矩阵（3232）/现场直播系统/统合运行系统/校园网建设/综合布线/音视频源设备 c) 上述项目的建设与普通方式相比，用三网融合系统搭建时能够节省约40%的初期建设投资费 用。 中国教学仪器设备有限公司 - 9 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 2. 三网融合校园数字化系统的价值 此项费用为把三网融合系统的功能通过普通系统实现时搭建系统所需要的费用。 系统价格比较 中国教学仪器设备有限公司 - 10 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 3. 预计降低的其它费用 中国教学仪器设备有限公司 - 11 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 四、 公司及推进思路探讨 1. 中国教学仪器设备有限公司 公司作为教育部直属龙头企业，以经营教学科研仪器设备为主体，以联合开发研制教学设备和软件为基础，为我国教育事业的发展提供了有力的支持。公司坚持以优质的产品、优惠的价格和优良的服务，与全国数以万计的各级各类学校建立了良好的合作关系，赢得了广大用户的称赞和信任。公司源于教育、服务教育，“为教育提供最好的服务”是我们奉行的一贯宗旨。 在国家中长期教育改革发展规划纲要的指导下，为认真贯彻实施教育信息化发展十二五规划，公司将为普教、职教提供全新理念下的校园信息化、数字化系统解决方案，愿在此基础上与各级行业主管部门及专家学者们一道共同努力，加快推进教育信息化进程。 2. 推进思路探讨 以专家、行业协会的认定为基础，在主管部门的指导下做好普及推广，对此，做出以下实施方案： ? 与各级行业主管部门、学校、合作伙伴（联盟），分析现有系统现状及未来需求； ? 积极向行业主管部门申请探讨校园信息化、数字化系统的标准化的可行性，积极 参与教育装备、行业标准化系统研究，积极承担相关相应责任及义务； ? 公司积极参与校园标准化项目的推广，并为其提供融资租赁服务； 中国教学仪器设备有限公司 - 12 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 五、 与其它系统的比较及常见问题解答 1. 与现行系统方式的比较 中国教学仪器设备有限公司 - 13 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 2. 与点对点/IP广播（音频）系统的比较 中国教学仪器设备有限公司 - 14 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 中国教学仪器设备有限公司 - 15 - www.china- 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 3. 常见问题解答（技术标准相关） 三网融合校园数字化系统为了给国内用户提供更为平稳的使用环境，技术上采用了中国国内及国际通用的技术标准，在环境搭建上也使用了国产的周边设备。 1) 音视频传输技术标准 ? ? 三网融合校园数字化系统在音视频传输制式上采用了中国国内使用的PAL-D/K制式。 PAL（Phase Alternation Line）制采用逐行倒相正交平衡调幅的技术方法，优点是对 相位偏差不敏感，并在传输中受多径接收而出现重影彩色的影响较小。世界各国所采用的PAL制再细分目有：A、B、C、D、E、F、G、H、I、K、K1、L、M、N等，共计13种，我国内地采用的是PAL-D/K制。 2) 周边设备 ? 三网融合校园数字化系统除中央控制器（DT-5000G）、终端管理器（TCA-5000G）及音 频控制矩阵（SC-1000）三个系统核心产品外，其他所有广播及网络的周边设备均可采用通用的国产设备。 3) 线材 ? 所有电缆为国产通用的75-5/7/9同轴电缆和常用音频线和话筒线。 4) 网络标准 ? RFC Standards RFC791, 950, 919, 922: IP RFC792: ICMP RFC1112: IGMP RFC768: UDP RFC793: TCP RFC854, 855: Telnet RFC959: FTP RFC1157, 1441: SNMPv1/v2 RFC1213: MIB-II RFC1305: NTPv3 RFC1350: TFTP RFC1643: Ether-MIB RFC826: ARP RFC903: RARP RFC1042: IP-IEEE 802 中国教学仪器设备有限公司 - 16 - www.china- RFC2131: DHCP RFC2074: RMON-MIB RFC1349: TOS 中国教学仪器设备有限公司 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series ? IEEE Standard IEEE802.1D: Bridge standard(STP) 1998 edition IEEE802.1p: Priority and Class of Service standard IEEE802.1w: Rapid STP reconfiguration IEEE802.1Q: VLAN standard IEEE802.3u: Fast Ethernet standard IEEE802.3z: Gigabit Ethernet standard IEEE802.3ab: Gigabit UTP standard IEEE802.3x: Flow control standard IEEE802.3ad: Port trunking (TBD) - 17 - 中国教学仪器设备有限公司 中国教学仪器设备有限公司 www.china- 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 4. 成功应用案例 校园信息化系统的统合应用及统一管理 花家地实验小学方舟校区 花家地实验小学方舟苑校区是一所新建的校区，从2011年9月份开始投入使用。新校区在信息化建设 及多媒体系统建设中使用了先进的技术产品及系统，当然，作为学校信息化管理者最为关注的仍是这些 系统及设备的稳定运行及方便管理以及它在教育教学中实际使用情况。 “三网融合校园数字化系统”在校园信息化建设当中是个新名词，而作为这个新型系统的使用及管 理人员，这一个学期的使用中真正体会到了系统在各项功能及其操作方式上真正为学校和其使用者考虑 的人性化的一面。 “三网融合校园数字化系统”具有强大功能和方便可操作性，也切实的为学校营造了一个温馨和谐 的学习生活环境。下面与大家分享一下“三网融合校园数字化系统”的具体实践应用。 首先，“三网融合校园数字化系统”拥有高度的集成性，这反映在系统本身自带的各种功能上，也 反映在教室终端管理器的中控集成上。 在数字化校园及校园信息化建设中数字化音视频广播也是一个大项。数字化音视频要求学校铃声的 智能化、校园的分区控制及多元化广播等功能。通常为了实现这些功能都会有各自专门的设备和控制模 式。这样的建设模式无形中加大了管理员的工作量，同时当学校有特殊需求的时候，如有录课时铃声的 调整等，不仅工作繁琐且灵活性的很低。 但是，“三网融合校园数字化系统”本身自带了非常人性化的数字化校园广播功能，且各种功能的 设置、操作及使用都仅在一个软件界面中完成，大大减轻了管理工作的同时加强了灵活性，可根据学校 运营及教学需求任意且简便地使用，完全克服了之前存在的这些问题。 在校园音视频广播的使用上，在软件的一个操作界面中操作完成任何音频甚至视频的全校播放、分 组播放及点对点播放，且同时可以播放多个节目源。在这里需要强调的是，在分组或点对点上操作时仅 需在列表中选择播放对象，无需任何的重新编组等作业，这对校园音视频的播放带来了很大的灵活性， 因此我校在利用多种音视频资源打造校园氛围过程中也可以应对自如。也可以很轻松的应付每学期各种 分年级的听力考试。 在铃声上此系统自带了铃声的定时定点播放功能，无需另配打铃器设备。三网融合校园数字化系统 自带的铃声及预约广播功能的设置及操作仍是在同一个软件的此项功能界面上操作完成。在设置上，系 统充分考虑到了学校各种使用环境的变化，在播放地点及时间的设置、修改、删除上细致到每个终端节 点给管理员给予了充分的能动性与可操作性，同时在音频文件的选择上，与常见打铃器设备相比，所设 置的定时预约播放的音频文件是存储在本地电脑中或在局域网中其他能访问到的电脑上，增强音频文件 选择性更丰富，不需要强制的格式转换。在这里值得一提的是，学校利用每天课间十分钟来播放一些儿 童读物，欲在无形中营造良好的学习氛围，和安抚少儿的烦躁情绪。这项工作具体实施乍看下是很大的 - 18 - 中国教学仪器设备有限公司 中国教学仪器设备有限公司 www.china- 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 工作量，但是在三网融合校园数字化系统环境下却是仅在中控电脑上即可简便完成。 三网融合校园数字化系统另一大优点是系统自带了高画质无延迟的现场直播功能。它的实现原理是， 将直播地点做为一路视频源，以频道播放的方式播放到班级。学校可以将一些集体活动，演讲比赛、文 艺表演等活动，通过现场直播功能将音频和视频直播到班级。根据直播地点的位置，可分为指定点现场 直播和任意教室现场直播。顾名思义，指定点现场直播指非教室区域的指定点即我校环境来说是风雨操 场和舞蹈教室；任意教室现场直播指任意安装终端管理器的教室。在这些地方，都可以将现场的音频和 视频直播到班级。学校不仅在风雨操场具有直播点，舞蹈教室和所有班级都可以将现场的画面直播到任 意教室。 提到现场直播，目前与我校一样教室不配备电视机仅配投影机的学校来说在不另配中心播放设备的 环境下进行现场直播，需要在每个欲播放的班级进行搜台调整。难能可贵的是，三网融合校园数字化系 统不仅自带此项功能外，在实现现场直播中其播放模式与校园音视频一般仅在软件界面中进行操作，且 同样实现了现场直播的全校、分组、点对点及多元化的播放功能。 三网融合校园数字化系统的另一大优势是系统自带的链路诊断功能。作为一所新建校所有细节都需 要时间来步入正轨，进行稳定。在这个过程中各班级及教务职能部门上报的各种异常现象的解决也是管 理员较为头痛的情况。但是利用系统的链路诊断功能后可以立即锁定问题范围，也可以提前做到防范。 对于教室端的中控集成能力来说，放置于每个教室的终端管理器本身具有很丰富的输入输出端口： 有1个千兆口和4个百兆口网络接口，2对音频输出端子， 2组视频输出接口（复合端口、分量色差端口）， 1组音频RCA输出接口，1组RCA音视频输入接口，1个话筒输入接口。它可以独立地与多媒体设备连接也可 以与教室中控面板连接使用。 其次，“三网融合校园数字化系统”具有强大的人性化的环境适应能力。虽然校园信息化建设是大 同小异，但学校的信息化环境是根据不同教育教学运营模式不断变化的，不仅是老校有着新旧应用系统 的更替及兼容问题，新建校也在实际运营过程中存在使用方式及应用上的应变能力上的需求。 通常校园广播除了用于打铃或麦克通知的室内控制室外，都会为操场另搭建一个分控广播室方便不 同教务组人员使用。这不仅使校园广播室内外隔离，操作人员和管理人员也需要两边跑，在实际使用中 会导致一些不大不小的麻烦。但是，“三网融合校园数字化系统”可有效合并两端，不仅在初期设计时 直接统合，在两端分离的固定环境下也可以进行有效合并。我校就是两端合并的案例之一。自从把分控 广播室与“三网融合校园数字化系统”相融合后，每天出操时，不需要到分控室，直接就在中央控制室 播放出操的音乐。在中控室就可以监听到操场的所有动态，根据操场体育老师的指令播放相应的音乐。 同时，一楼的分控广播室也可以单独使用，满足学校的不时之需。这种转变明显增加了学校的管理和使 用的效率。 三网融合校园数字化系统可连接远程麦克，即在非广播室区域安放的麦克，供教职人员进行麦克通 知。系统配备的远程麦克对学校可进行16个分区，按钮式的设计使非专业人员也能够非常简便地操作实 现分区麦克通知功能。这种系统设计很大程度上提高了信息的及时性及准确性，广播通知不再是仅仅依 赖于专门播报人员的二次性转达，而转为有需求者皆能直接传达。 - 19 - 中国教学仪器设备有限公司 中国教学仪器设备有限公司 www.china- 三网融合校园数字化系统 Biosys 5000 Series 最后，“三网融合校园数字化系统”在强调教室个性化教学的前提下同时加强了学校的中央控制管 理性能。 三网融合校园数字化系统对音视频的播放具有优先级切断功能，及优先级高的音视频可以切断优先 级较低的音视频，且优先级的顺序可以根据学校运营需求进行设定。我校优先级的设置由高到低是铃声 和远程麦克通知、校园音视频广播、教室端自主音频。铃声是学校的时钟，学校的一切根据铃声来运行， 远程麦克通知通常是学校管理团队为了运营及管理学校而使用的。因此，这种较为重要的信息需要及时 的准确的传达到信息接收人员，不应发生由于教室或某个区域正处于某种状态导致未能接收信息的情况 发生，故需要最高的优先级。同样，中控室播出的音视频是由于学校整体管理或整体教育教学需求而播 放的，故其优先级应高于教室端，不应受教室内自主媒体播放的影响。这种设计，也无形中提高了学校 的管理效率。 三网融合校园数字化系统在音视频监听监控上可以实现中控发送端和教室接收端的监听与监控。通 过此项功能管理员在中控室便可掌握教室端的播放情况，不需到教室再进行确认，同时班级上报声音或 画质等问题时更便捷的判断问题点出于视频源或出于某教室的播放点。特别进行现场直播时，可以先将 直播的画面播到监控电视上，掌握直播现场的准备情况，等一切就绪后开始播放。 “三网融合校园数字化”系统不仅是在线路上进行了大的整合，在实际运营管理中也给予了高度的 统合性。同时，它所具有的人性化设计与灵活方便的使用模式给学校信息化建设及信息化应用上带来了 新一层次的提升。 北京市花家地实验小学方舟校区 校园信息化管理员 - 20 - 中国教学仪器设备有限公司 中国教学仪器设备有限公司 www.china-