多媒体视频网络教学系统设计方案

2024-09-03

多媒体视频网络教学系统设计方案(精选10篇)

篇1:多媒体视频网络教学系统设计方案

《冰融化了》视频课堂教学设计

一、教学分析

(一)教学内容分析

小学科学(教科版)三年级下册第三单元第4课。

前一课《水结冰了》和这一课《冰融化了》探究的是水的液态和固态之间的变化。本课内容分为观察冰的融化和加快冰的融化两部分。

(二)教学对象分析

学生在前一节课的学习中,知道了水在0摄氏度的时候开始结冰。已经具备了初步的实验观察能力和记录实验数据的能力,能够通过小组合作等办法解决一些探究中的问题。

三年级的学生,实验方案的设计对他们来说有难度;在数字实验设备的使用上,熟练程度不高。但是《温度与水》这单元的内容贴近生活实际,学生有丰富的生活经验,学习兴趣浓厚。

(三)教学环境分析

在数字实验室中、网络环境下开展教学

二、教学目标

(一)知识与技能

1.知道当环境温度高于0℃,冰的温度升至0℃时开始融化;冰在融化过程中,温度会长时间保持在0℃,直至完全融化成水。2.理解冰在融化过程中,要从周围吸收热量,热量是使冰的状态发生变化的重要因素。

(二)过程与方法 1.观测并记录冰块融化过程中的温度和现象,以及冰块周围空气的温度变化情况。2.设计、选择、应用一个快速融化冰块的方法。

(三)情感、态度和价值观

1、养成在实验观察活动中保持认真、细致的态度,意识到细致的观察能获得更多的发现。感受、体验物质状态变化的可逆性。

2、意识到保护环境、低碳生活的重要性。

三、教学重难点

(一)教学重点:观察冰融化成水的过程中温度的变化。

解决策略:利用数字实验设备的准确性,观察记录冰融化过程中的温度变化情况。

(二)教学难点:冰融化成水的实验设计

解决策略:学生利用学习网站、联系生活实际,通过小组合作,探讨设计实验方案。

四、教学方法、过程及整合点

(一)教学方法:

在教学中应引导学生充分运用已知的知识和方法进行分析和探索,使学生在实践中亲自体验实践出真知的重要性,形成愿意运用科学思维方法和研究方法去解决问题的科学价值观。本节课的教学就尝试采用实验探索、问题启发式教学法,加强自主性、探究性、合作性学习,使学生通过亲自参与探究冰融化时的温度变化情况和周围空气的温度变化情况的全过程,学习科学探究的方法,加深对知识的理解,使他们在创新精神和实践能力方面得到发展和提高。从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神。

(二)教学环节说明 1.创设情境引入

多媒体播放一段冰雪消融、春暖花开为主题的视频,提出问题:那厚厚的冰雪在什么条件下就融化成水了呢?

【设计意图:使学生感受冰雪消融、春暖花开的美景,培养热爱生活的思想感情。将冰雪融化需要吸收热量的道理暗含其中,激发学生学习兴趣和求知欲;体现从生活走向科学的教学观念。】 2.观察冰的融化

(1)学生猜想:冰在融化的过程中,温度会发生怎样的变化?对周围空气的温度有没有影响呢?

【设计意图:鼓励学生大胆猜想、提出问题。使其乐于对周围生活中的现象提出问题并设法解决。】

(2)实验器材准备:数字实验设备安装及使用注意事项。并说明冰块融化需要的时间比较长,课上选择了融化过程中的5个阶段(全冰、冰多水少、冰水各半、冰少水多、即将完全融化,5杯)进行观察和测量。

【设计意图:引导学生正确使用数字实验设备,以得到更准确的数据,顺利完成实验。培养学生良好的仪器使用习惯和实验操作习惯。】

(3)设计实验方案:学生登录主题网站,充分利用实验器材,小组合作探讨实验方案。教师给出实验提示。【设计意图:针对学生年龄特点、教学难点,铺设台阶,体现由扶到放的过程。小组合作探讨实验方案,培养学生的合作交流意识、互帮互助的精神。】

(4)小组合作,探究实验,填写电子实验记录单。大屏幕轮流监看各组实验情况。

【设计意图:小组合作探究,经历探究的过程,培养学生合作交流的意识和能力。熟练使用数字实验设备,直接在数字实验系统分析软件里填写实验报告,大大提高教学效率。】(5)转播发言学生屏幕,全班交流,总结。

【设计意图:让学生表达探究结果,参与评议,尊重他人意见,敢于提出不同见解,乐于合作、交流、分享。】 3.过渡

多媒体播放贵州雪灾视频,提出新的问题:你有什么办法让冰融化得快一些吗? 【设计意图:结合生活经验和以上结论,解决实际生活中的问题。】 4.加快冰的融化

每组准备两袋冰,一袋自然融化,一袋采取措施,加以比较。又准备了木板、吹风机等多种工具和材料。学生浏览主题网站上的规则,分组进行对比实验,并总结。

【设计意图:设计、选择、应用一种办法,解决问题。注意对比实验的要求,并在实验中注意分工合作。得出结论:只要提供更多的热量就能加快冰的融化。】 5.环保教育

多媒体播放全球变暖视频,引出低碳生活的概念。学生登录主题网站,浏览或在线交流.【设计意图:情感、态度、价值观的培养是延续性的,不能只局限在一节课的40分钟里。给学生间的交流与分享提供平台。】

篇2:多媒体视频网络教学系统设计方案

知道食物为我们提供六种营养成分:蛋白质、糖类、脂肪、维生素、矿物质和水以及对身体的重要作用。

没有一种食物含有所有的营养成分,了解合理安排饮食的重要性。

过程与方法

通过收集、观看资料、交流等获取信息,丰富对食物中的营养成分、营养的类别等方面的认识。

通过实验的方法辨别食物中的脂肪和淀粉,激发探究营养成分的浓厚兴趣。

情感态度价值观 在对食物营养成分的认识中,感受各种营养与支撑人体生命活动的关系,激发学生关注健康、关爱生命和继续探究的兴趣。

二 教学重点、难点

知道食物中含有哪些营养成分及其作用。

用实验的方法辨别食物中的脂肪和淀粉。三 教学准备

学生:花生米、白纸;碘酒;淀粉;馒头;熟马铃薯;茄子;莴笋;卢柑。(分别装在八个小塑料杯中)“多幅食物图片”。(课前先让学生查找食物营养成分的资料)

教师:多媒体教学课件等。四 教学过程

(一)食物含有六种营养成分:蛋白质、糖类、脂肪、维生素、矿物质和水及其作用。1为什么我们每天要吃不同的食物?各种食物中含有哪些营养呢?这节课我们就来学习《食物中的营养》。(板书课题)食物为我们提供了几种营养素?它们的作用不同,在不同食物中的含量也不同。

(1)看完蛋白质录像后回答两个问题:蛋白质对我们有什么作用?富含蛋白质的食物有哪些?(板书 蛋白质)

课件出示几种富含蛋白质食物的图片。讲解:蛋白质是构成人体的主要材料,分为植物蛋白和动物蛋白。人体的生长发育、组织的更新,都离不开蛋白质。没有蛋白质就没有人的生命,就好像没有砖瓦、水泥、沙子就没有房屋一样,是构成人体的“建筑材料”。蛋白质也能被分解为人体生命活动提供能量。蛋白质不足时,消化吸收会出现障碍,如腹泻、肝功能下降和贫血。

营养学家告诉我们:体积越小、肉质颜色越浅的动物越有营养。

(2)播放录像:糖类对我们有什么作用?富含糖类的食物有哪些?

(板书 糖类)

出示几种富含糖类食物的图片。讲解:葡萄糖、蔗糖、淀粉都属于糖类。淀粉为什么属于糖类呢?(唾液可以把淀粉变成糖。)它是人体的能源材料。马铃薯可做粮食和蔬菜。甘薯可做粮食和制备淀粉。

(3)播放录像:脂肪对我们有什么作用?富含脂肪的食物有哪些?

(板书 脂肪)

出示几种富含脂肪食物的图片。讲解:脂肪也分为动物脂肪和植物脂肪。它可以保护我们的身体,有保温、提供能量、润滑肠道的作用。

糖类、脂肪、蛋白质都能给人体提供能量。人的一切生命活动像跑步、走路、写字、思考问题等都需要消耗能量,人如果缺少了它们,如同没有电,机器不能转动;就像汽车没有汽油不能行驶一样。(板书 能量)

(4)播放两段录像:维生素、矿物质和水对我们有什么作用?富含维生素、矿物质和水的食物有哪些?(板书 维生素 矿物质 水)

出示矿物质的文字、图片资料。补充讲解:莴苣分叶用和茎用的两种,叶用的叫生菜;茎用的叫莴笋。虾的钙和镁的含量就很丰富,钙是骨的主要成分,镁保护心脏。铁是血液的主要成分,缺铁会导致贫血、疲劳和食欲不振等问题,还会严重影响学习。缺钠会头晕,缺锌长不高还影响脑的发育。出示几种富含维生素、矿物质、水食物的图片。讲解:维生素也称维他命,波兰科学家丰克经过千百次实验从米糠中提取了一种能治疗脚气病的白色物质称为“维持生命的营养素”。目前共有几十种。矿物质占体重约为4%,各种维生素、矿物质需要的量不多,但是作用很大,可以调节身体机能,保持我们的健康。例如低钠含碘的盐是一种矿物质及其丰富的食物。水也是构成人体的主要成分,含有矿物质和微量元素。占体重60%-70%,人体的各项生命活动,离开水都无法进行。人体内的营养物质以及尿素等废物,只有溶解在水中才能运输。

(板书 健康)

(5)出示文字、图片资料并讲解:我们不要忽视被称为第七类的营养成分纤维。防止便秘和一些肠道疾病,如苹果、香蕉含有丰富的食物纤维和钾。番茄不仅含有食物纤维还含有丰富的维C,多吃可以提高人体的抗病能力。马铃薯含有蛋白质、糖类、维生素、矿物质,钾的含量比香蕉还要高,也含有很丰富的膳食纤维。豆类含丰富的膳食纤维。精粮换成全谷可以增加纤维量。

篇3:多媒体视频网络教学系统设计方案

然而,多数精品课程网站只是为了应付有录像而进行的录像,视频部份基本上就是教师本人上课时的几段录像,除了教师本人的图像及Power Point比较清晰外,其余的内容对文科学生来说还可以接受,而对于理工科学生来说,受益却不大,因为很多细节不清楚涉,而学生在学习中碰到的问题很可能就是这些细节,比如说计算机编程或电路图等,往往是一个符号的原因会让学生的程序通不过而增加他的挫败感,从而让他失去学习的动力。为此,必须对精品课程的视频录像部份进行整改,除了少量的教学录像外,大部份教学视频必须高清晰,同时让学生感受到每个细节,从中进行反复观摩体检,加以练习,才能学有所成。

要做到高清晰的视频教学,尤其是对于一些操作性较强的课程来说是非常不容易,不但制作周期长,而且在制作演示及操作视屏时费时费力,专业录制人员无法长时间对教师进行教学示范录制,经费上时间上也不允许,任课教师则忙于教学与科研,也无法自己开发教学视频[2]。因此,如何开发一套通用的视频播放系统,使得每个精品课程都能无缝对接,不但减轻了各专业教师的负担,更重要的是极大减少了各精品网站开发的成本,更利于学生学习。

1 流媒体技术基本原理

由于网络带宽的限制,早期的视频播放系统采用的是把一个视频全部从服务器下载到本地后才开始播放,而下载要花数分钟甚至数小时[3],学生们往往缺乏足够的耐心等待,从而慢慢远离视频教学,久而久之,教学网站都不上了。流媒体技术则通过支持相应流媒体文件格式,经过特殊的压缩方式把视频文件分成一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机连续、实时地传送,即数据流由流媒体服务器向用户计算机连续、实时地传送,客户机不必等到整个文件全部下载完毕,只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行观看,采用一边播放、一边下载、一边丢弃的方式,节省了客户端存储空间,有效地利用了带宽[4]。一般来说,一个45分钟的影片片段在一分钟以内就会显示在客户端上,而且在播放过程一般不会出现断续的情况,全屏播放对播放速度几乎无影响,并且不会在用户端留下拷贝,从而有效地防止视频的随意传播,保护了作者的知识产权。

目前,最常用的流媒体视频文件格式为swf、flv。其中swf是Micromedia公司推出的一种动画格式,它采用矢量图形方法存储动画,使得生成的文件很小,但是质量却丝毫不变,且播放质量不随画面的放大而变差[5]。而flv流媒体格式是随着Flash MX的推出发展而来的视频格式,由sorenson公司的压缩算法基础上开发出来,是目前增长最快、最为广泛的视频传播格式,由于它形成的文件极小、加载速度极快,它的出现有效地解决了视频文件导入Flash后,导出的SWF文件体积庞大,不能在网络上很好的使用等缺点。FLV格式不仅可以轻松的导入Flash中,速度极快,并且能起到保护版权的作用,并且不需要本地的媒体播放器以及REAL播放器,减轻了浏览器端的负担[6]。

2 文件I/O系统

在ASP.NET中,文件读写使用File Stream类[7]。该类在System.I/O空间中,系统可以利用using System.IO来引入,Directory类使用Get Directories(file Path)返回文件所在目录,而删除文件夹则用Directory.Delete(dir,true)方法,用Directory.Get Files(file Path)返回文件夹下所有带扩展名的文件名,使用Path.Get File Name Without Extension(path)来返回不带扩展名的文件名,删除指定文件则可以用方法File.Delete(File Name)。

3 流媒体播放平台

1)平台概述:流媒体播放平台是基于文件系统的,在ASP.NET下开发。随着微软的VS.NET Beta2版本的发布,.NET技术也逐渐趋于稳定和成型,越来越多的公司和技术人员加入到.NET的开发中来[8]。ASP.NET是微软.NET技术中最引人注目的网站开发工具,它的推出和使用将对开发优质网站提供广泛的技术支持[9]。该平台主要用于播放流媒体视频文件,由于平台采用纯文件系统进行文件上传、下载、删除,所以在与课程网站整合时,不需要课程网站的任何函数调用与数据传递,实现了系统的高内聚,低耦合的设计要求[10]。任何课程网站只要挂上该平台的连接就可以实现该课程网站的视频教学文件上传、下载、在线播放、视频删除,极具有灵活性及扩展性,从而为课程网站节约了大量的人力物力。

2)平台架构:系统主要由前台和后台两部分组成,后台可以与整个网站的后台整合,亦可单独作一个后台管理。打开流媒体播放平台主页面后,教师管理员可选择后台登录进入到后台管理页面,只要输入正确的用户名和密码,即可进入后台对平台内课件进行管理,可上传自己录制的FLV或SWF文件以及相应的帮助文件,也可删除该平台内的视频。学生则直接进入视频课件播放页面,选择相关视频即可播放,还可实现暂停、快进、后退、停止、视频缩放等功能。系统功能结构如图1所示。

3)平台实现原理:该平台的主页面主要由视频目录选择与视频播放两个页面的框架组成,视频目录选择主要由一个列表框组成,列表框显示的是视频文件的基本名,也就是视频清单,通过点击列表框的视频清单,系统相应找到对应目录下的文件名,然后把文件名发送到播放页面,同时刷新播放页面,播放页面接到视频文件后,立即通过播放系统播放该文件。

由于使用的是文件系统,文件基本名即视频清单,所以进入播放清单页面时,系统必须列出相应目录下的所有文件,同时要把文件基本名分离出来,在列表框上显示,设计时可先在视频清单页面类建立设两个静态数组a,b,分别保存文件的基本名与扩展名:

同时把视频清单列表框的autopostback属性设为true,点击视频清单的某个视频名时,用Session对象把视频文件名传送到播放页面,对应代码如下:

下面是刷新主页面框架中播放页面play.aspx的代码:

其中aviplay为框架名,play.aspx为网页名。

而播放页面则使用flvplayer.swf播放器进行播放,前台html文件播放的代码如下:

后台则负责接收由播放清单页面传送过来的文件名,代码如下:

4 结束语

该平台为教师提供了视频课件的上传、下载、播放、删除等管理功能,为学生提供了流媒体视频课件在线观看、暂停、快进、后退、音量调节、视频大小调节等功能,当网速较慢时,可适当缩小该视频的大小。该平台因为直接采用文件I/O方式,速度快,清晰度高,因此可以与任何精品课程网站对接,不需要任何参数传递,具有很强的适应性,当然该平台也可作为视频在线播放网的主要部份,具有很强的适应性和扩展性。

参考文献

[1]范德明.精品课程教学网站教学效果评价问题研究[J].科技信息,2007(11):110-111.

[2]王心,沈琴.流媒体技术与远程教育的完美结合[J].中国有线电视,2004(2):101-102.

[3]陈爽文.流媒体技术综述[J].北京广播学院学报,2003(1):23-25.

[4]成倩文.流媒体技术及其格式[J].北京广播学院学报.2005(2):21-23.

[5]支建伟.基于流媒体的视频点播系统设计[J].中国有线电视,2003(24):67-68

[6]谭珂,潘新华.FLV流媒体技术在远程手术教学中的应用[J].军医进修学院学报,2009(3):911-912.

[7]耿肇英.C#应用程序设计教程第2版[M].北京:人民邮电出版社,2007年9月:163-164

[8]邓劲生.Visual Studio.NET Framework技术内幕[M].北京:中国水利水电出版社,2003:1-2.

[9]陈信祥.电子商务网站建设[M].北京:清华大学出版社,2002:10-20.

篇4:多媒体视频网络教学系统设计方案

【关键词】非线 剪辑 火线接口

一、初识剪辑

简单的说剪辑就是剪接+编辑,分为线性剪辑(Linear Edit)和非线性剪辑(Nonlinear Edit)。

线性剪辑是以磁带的记录顺序,利用电子手段从磁带中重放视频数据来进行编辑,将素材顺序编辑成新的连续画面,以插入编辑的方式对某一段进行同样长度的替换,要进行串编、特技制作、字幕叠加等工作就需要较多的外部设备,而且编辑完成后如果想在某编辑点添加、删除、缩短或加长素材就不可能了,除非将编辑点以后的记录抹去重录,这是以前电视节目的传统编辑方式。

非线性剪辑通过计算机进行影视制作,将素材采到计算机中,接下来几乎所有的工作都在计算机里完成,对素材可以瞬间实时调用,并可任选剪断、拼接,突破单一的时间顺序编辑限制,而且整个系统是建立在计算机基础上的,所以连网容易,可以实现资源共享。

二、自制课件之软件篇

计算机技术的飞速发展和数字视频压缩标准的确立,使得以计算机为核心的非线性编辑变得越来越普及。而且针对专业的影视创作公司来说,家庭影视编辑系统应讲求“边际效用最大化”,花更少的钱,得到最大的主观满足。从实实在在的普通影像到影碟机里播放的绚丽画面,无非是经过了录制、采集、剪辑、输出等几个最重要的环节。因此从这几个方面着手,努力打造实用的、适用的家庭影像设备,在购机、拍摄、采集、编辑、制作、刻录等必不可少的过程中,都坚持“最低配置、最大满足”原则。基于这一原则,我们先将软件锁定为Vegas。Vegas主推为民用级别的视频编辑软件,其特点是容易上手,操作非常人性化,而最重要的是,对硬件要求不高。其采用纯CPU加速,充分利用现代科技发展赋予高性能CPU的强劲计算能力,无需另外投资购买专用硬卡就可胜任多轨道多素材的实时剪辑。

三、自制课件之硬件篇

(一)选用性价比高的摄像机机和其他拍摄辅助设备

因为不是专业的影视创作,我们只是普通视频课件创作为基础,因此尽量选择适用的前期设备,不必过于执著机器的光学变焦,对镜头的好坏也不要太在意,但如果横向比较,拥有较大镜头光圈的机器会比拥有更多软肋功能的机器更值得购买。

选购摄像机,我们的重点可以放在手动功能上:手动白平衡、手动快门、手动曝光、手动聚焦、曝光补偿,以及实际操作时的手感上。还有一点,普通摄像机如果是卡带混录的话一定要有1394接口,而AV输入输出接口也比较重要,一般会用AV接口连接监视器。

如果是用目前广泛普及的稍高档摄像机,那么一般是卡录入,即摄像机将视频信号在机内压缩后集成存储在高速存储卡内,这样只需将高速卡的内容直接拷贝到计算机上就可以直接拖到非编软件内进行剪辑了,所以对于硬件设备来说还需要能够胜任摄像机存储的高倍速存储卡。

有过摄像经验的朋友们都知道,在某些特殊场合,比如需要夜景的拍摄和高倍变焦时为了防抖的需要,一个小小的三角架能发挥出比较大的作用,使你拍摄的画面的抖晃减低到最小。

(二)计算机基本配置

对于运用Vegas进行影视后期制作的PC,CPU和显卡还有内存是影响到渲染速度很重要的配件, CPU是渲染速度的关键,GPU和内存是提高制作环节的速度。因為视音频素材的数据量非常大,而且经常由非编软件调用,因此大容量高转速的硬盘是必需的。

(三)关于1394卡

1394卡的全称是IEEE1394 Interface Card,SONY等视频设备厂商称它为iLink, 而创造了这一接口技术的APPLE公司称之为Firewire,即火线。它是做于视音频采集用的一种的数据传输设备,在影视制作中计算机上所用的1394采集卡所要起的作用就是把数码摄像带中录制的素材内容传输到计算机硬盘里。

四、影片剪辑与成片存储

真实世界的影像经由镜头进入摄像机内,经由 CCD或CMOS 转换成数字信息,由摄像机 内的压缩芯片实时压缩为固定压缩比的数字信号,并存储在相应设备中。我们运用Vegas软件将磁带素材通过1394导入计算机或者直接将存储卡的内容拷贝到计算机,然后就进入了随心所欲的“影视创作”阶段了。剪辑完的作品,我们可以将其渲染为网络传输的格式如MP4、WMV等通用格式,这样就能在网上交流展示自己的作品。

五、总结

成功之路很简单,尤其针对非专业级的教学课件的影视制作,找一本合适的教程,网上搜索相关的论坛,找到关于影视新手如何提高水平的记录,拍摄时主动应用。熟知 “远全中近特”景别,拍摄时主动留意起幅、运动、落幅,努力遵守“平稳准匀”要诀。平时多练习跟焦,对推拉摇移多练习。

使用软件对于这个时代的人们来说,不应该再是一件令人头痛的事情了,它应该是一件富有乐趣的事情。以前只是被动的看别人已经做好的东西,即使自己想做,也限于资金、设备、技术等等太多的条件,而现在只需要运用家中的电脑加相应的软件,就可以做以前可望不可及的、只有昂贵的专业设备才能做的东西,更多的投入只是你的精力和时间,得到的回报却是充实快乐的每一天,如果自己在前期拍摄时对后期编辑就有想法,知道怎样用镜头讲故事,主动提升“蒙太奇”镜头组接造诣,加上良好的构图能力审美力和锐利的现场观测力,新手可以快速走上一条通向专业化的道路。尤其将自已创作剪辑的视频加上解说字幕,将多媒体课件真实、生动化,会更易于观众理解。

参考文献:

[1]钱浩.Vegas音视频处理标准教程,图形图像多媒体,2007(8)

篇5:视频会议系统方案设计方案

将政务视频会议系统作为武汉市电子政务平台的一个重要的组成部分,与整个电子政务平台一起进行统一设计、统一建设、统一管理。采用电子政务平台统一的安全体系结构,确保其安全性和可靠性。实现与武汉市电子政务平台的其他各个子系统包括办公自动化系统实现无缝集成,符合国家的政务标准,实现信息共享,充分发挥视频会议系统的作用和效益。采用先进的、成熟的技术,并能在将来实现系统的平滑升级。视频会议系统设计方案

本设计中的电子政务视频会议包括信息化平台接口和分级的基本视频会议系统两部分。① 视频会议系统与电子政务平台中其它部分的接口

电子政务平台是一个综合信息平台,它集办公自动化、视频会议、视频点播、信息发布等政府应用为一体,同时数据总线的可扩充结构,为政府的其它应用提供了综合接口,使所有的应用能够在统一的平台上应用。模块化结构是整个系统的核心框架,每个模块可以单独使用,系统之间通过中间件相连。视频会议系统作为电子政务平台的有机组成部分,它与政务系统中其它部分有着紧密联系。具体关系如下:

l 网络平台接口:网络平台应为视频会议系统预留足够的带宽;网络互联性要求,市政府中心局与各会议中心间具有可寻址的IP地址。

l 管理平台接口:用于用户通过电子政务系统管理视频会议系统,如会议预约,会务管理,会议记录,帐户管理,权限管理,与信息发布接口等。

l 资源平台接口:提供视频会议系统与政务系统多媒体数据库的交互接口,包括会议系统的视频和音频数据记录与回放工具,信息记录格式定义,会议资源查询和管理接口,信息交换协议等。l 安全平台接口:身份认证接口,安全准入接口,安全控制接口,会议资料加密接口。这些平台接口必须与整个电子政务平台一起予以设计,保证系统的统一性和整体性。② 分级的基本视频会议系统

城市有若干个区,市政府有多个直属部门,并和中央、省政府及多家市直属单位有信息往来,共计终端数在几百个。系统在设计上应充分考虑使用范围的扩展和各级部门在会议使用上的相对独立性,必须从未来发展及整体规划的角度来考虑,所以在方案设计上应采用可直接升级为多级级联MCU会议模式,构建分级的政务视频会议系统,将系统扩展到市政府各部门和各区县政府部门及各个政府部门下属的职能部门等,利用MCU作为中心单元构建级联型会议系统,构成系统的主要设备为:

l MCU: 是多点视频会议系统的关键设备,它从来自各会议场点的信息流,抽取出音频、视频、数据等信息和信令,再将各会议场点的信息和信令,送入同一种处理模块,完成相应的音频混合或切换、视频混合或切换、数据广播和路由选择、定时和会议控制等过程,最后将各会议场点所需的各种信息重新组合起来,送往各相应的终端系统设备。MCU配备在市政府网络中心。

l 网闸(Gatekeeper):又称网守,网闸在分组交换网络中主要提供准入控制和地址翻译功能。主要具有以下功能:提供会议带宽管理和会议准入控制;目录服务;控制其它网络区域的网闸协同工作,召开网络区域之间的会议。网闸也配备在市政府网络中心。

l 会议终端:

从产品形态上看,终端系统分为桌面式会议终端和会议室型会议终端两大类。桌面式会议终端成本低、使用方便等特点,适合个人办公使用和召开小规模的会议。会议室型终端配备有高品

质变焦镜头、高保真音响、大屏幕彩电或投影等外部辅助设备,加上视频的前处理/后处理器,使得画面画质更清晰、达到更好的会议效果,适合召开较大规模的会议。会议室终端适用于会议室,几个到几十个与会人员的环境。广播终端是单向接收终端,它可以接收会议的图象与声音,但是不能发送图像与声音。广播终端可以用于只需要单向传递信息的场合,例如上级向下级传达政策等场合。移动终端是在桌面型终端的基础上,配上无线接入卡和无线发射装置,可以在一定地区范围内移动加入会议。会议终端配置在视频会议中的本地会议场点和各分会场点。

在市委、市政府机关的会议室设置中心会场,在各行政区及市直属部门设置二级会场,在直属单位及基层单位设置三级会场。按照统一设计、分步实施的原则,本着“先主后次、先近后远、先固定后移动、先基本功能后综合应用”的指导思想进行实施。系统示意图如下所示。

在市政府的中心会场设置中心MCU和一级网闸,并在市政府的主要会议室设置会议室型终端,中心会场主要在市政府及各区及市局机关之间召开大型跨区域视频会议。二级会场配置二级MCU和二级网闸,配备适当数量的会议室型终端和桌面终端,二级会场主要在区和局机关内举行中小型会议。三级会场适合在直属和基层单位召开单位内部小型研讨会。各级会场既可以举行独立的系统内部会议,也可以联合起来举行大型的全体会议。

通过分级方式实现整体结构的分布式管理。在一个跨地域范围的大规模会议系统中,可以采取通过一级主MCU来控制二级MCU、二级MCU控制三级MCU的树型结构,各级MCU相对独立管理其所在范围的会议终端,从而可以实现召集大型会议的方便高效,在上级MCU的统一管理下各级相对独立管理,避免了单个MCU管理多个区域、部门的繁琐和不便以及因各部门的网络差异,如不同网段、不同带宽等情况所带来的对性能的影响,同时也不会因某个局域范围的故障而影响整个会议系统。而且在这种方式下,会议终端的增减应该更为方便,可以用“即插即用”的方式来根据需要灵活安排。视频会议系统设计要求

① 对视频会议系统的总体要求

l 技术先进性。总体方案设计先进,系统关键设备选用基于IP的网络视频会议产品,符合当前视频会议系统发展方向。在技术上严格遵循作为网络视频会议系统的国际标准ITU-T H.323系列协议,并与其它厂家的网络视讯产品之间具有良好的互操作性。

l 系统功能设计合理。核心技术和主要设备拥有自主知识产权,特色明显,可以满足市政府视频会议功能需求。系统具备多媒体通信应用平台的特性,扩展性强,升级方便。

l 系统定制能力和二次开发能力。在政务信息化建设中,视频会议系统必须是整个电子政务平台的一个有机的组成部分,要具备和平台中其他部分的良好的交互性和兼容性,系统只有具有良好的定制能力和二次开发能力才能满足需要。

l 良好的性价比。在价格一定的前提下,要求在图像分辨率、传输帧率、传输延时、唇形同步以及会议功能等综合性能指标上均达到国际同类产品的先进水平。

l 产品适用性。主要体现在:丰富的会议管理功能,符合国情的会议模式,根据中国情况,增强主席控制功能,如广播功能,画面切换等,便于主席组织控制会议的进行;设置大会发言功能和会议讨论功能,更适合国内用户使用。

l 产品安全性。由于网络视讯会议系统属于网络产品,特别容易成为安全上的隐患。因此,政府机关等部门基于安全上的考虑,要求视频会议系统的实施及使用不会给国家的信息安全带来任何隐患。

② 对视频会议系统的主要功能技术要求

l IP可视电话功能。可实现点对点的IP可视电话功能,通过拨打对方IP地址或在电话簿预存对方的名称和IP地址来拨号。该种通讯方式,能实现加强员工相互沟通的效果,节省长途电话费用的目的。

l 快照录像功能。视频会议系统提供的会议录像功能,可以根据需要录制会议过程。能方便再现会议全过程,实现自动的无纸会议记录。同时会议系统还提供照相功能,能随时截取在会议中的图像。

l 任选多画面。中心会场和多个分会场可以在各自地点共同召开视频会议, 具有单、多画面切换功能。在单画面模式下,支持画中画功能,能同屏显示异地和本地视频。多画面模式下,在各会场能通过显示多个画面的全屏幕同屏显示功能。主会场能任意切换选择各分会场画面,各分会场也能自由选看其他各会场的情况。

l 智能数字混音。多路混音技术实现在会议过程中所有分会场同时就某项议题展开讨论,所有会场的声音都能在会议系统中传播。

l 语音激励切换。语音激励模式实现各会场画面随发言人的变化自动切换技术。在一些特殊会议中,要求会议中的图象能自动切换到发言者会场,实现无人值守操作。

l 超高清晰度图像发送。要支持双路视频模式,大画面高分辨率高清晰度视频传输。除了与会者的人物图像外,增加另一路视频可专门用来传输演讲内容。为实现演讲内容远距传输,内容信息必须达到1024X768的分辨率,并采用先进的无损压缩技术。

l 画中画同步讲解。在传送高清晰度高分辨率图像的同时,在右下角显示一个小窗口,用于同步讲解(即画中画功能)。这一技术的使用,使视频会议系统能方便地用在工作报告、政策宣讲、现场办公等需要图文显示的演讲活动中。

l 远程控制。支持远程摄像头控制技术。主会场能通过会议遥控器随时遥控配备有会议室型终端的各分会场的摄像头的方向、远近、焦距。并能实现摄像头自动跟踪技术,支持多个预置位的设定功能。

l 中心会场全无线操作。系统可通过遥控器或无线键盘操作,全图像化控制界面,并配备文字说明,方便用户使用。

l 会议权限设置功能。会议系统能设定会议名称和密码,确保会议的保密性和安全性。并支持会议终端权限设定功能,能分配终端权限,实时指定和切换终端角色。

③ 设备选型原则

l 系统关键设备选用基于IP的网络视频会议产品,符合当前视频会议系统发展方向;符合国际电信联盟ITU-TH.323协议规范,具有良好的互通性。基于H.323的网络视频会议系统是指按照H.323协议开发配置的会议系统,它对通信资源的利用率远远高于传统的通信网络,可以很方便地集成语音、数据、图像和视频信息等综合业务。IP技术是未来网络综合的根本力量,它可以很容易地集成语音业务、数据业务、图像和视频业务。因此,基于IP的网络视频会议系统

符合目前视频会议系统的发展方向。

l 采用开放式体系结构,便于与整个电子政务平台集成及扩展。

篇6:视频会议系统方案设计

1.视频功能:系统采用MPEG-4 标准的视频压缩技术,具有高清晰的图像。在具有独享 384K或以上带宽时,能为用户提供稳定的清晰视频图像;具备多种显示模式,双流合一功能;在自由模式下可以相互自由察看视频,每个用户一次最多可以查看16路视频;不仅可以遥控本机的摄像头,并且主持人还可以远程遥控任意一会场的摄像头,可远程对摄像机镜头进行光圈、焦距、景深等控制;可以对云台进行全方位的控制。

2.音频功能:系统利用在业界领先的音频压缩技术,在国内首次研发出多人混音的音频效果。用户在开会过程中对用户的混音路数无限制,所有与会者可以同时听见多个发言人的声音,让沟通更加流畅。并且在并发的各会议室内都可以进行多路混音,并且各会议室之间相互不会产生干扰。

3.数据功能:白板功能支持使用手写笔直接在白纸上进行书写输入,其他所有会议成员可以在白板上同步接收并进行编辑修改。在文字讨论区,会议成员可以与全体人员或某个人进行文字交谈,当选择对一个人发送信息时,其他会议成员则不能看到。系统拥有丰富的数据共享功能,支持电子白板、文档共享、Web共享、协同浏览、桌面共享、文字讨论、资料分发等功能。

4.同步录制:同步录制视频、音频,计算机动态屏幕,即可将主讲人的图像、声音和所讲解的课件、讲稿、鼠标操作轨迹以及电子白板上书写的内容等计算机屏幕上所显示的内容同步录制到一个文件中。

5.实时直播:可通过单播或多播方式将现场的视频、音频、计算机动态屏幕在网络上进行实时直播,用户可通过系统客户端软件同步接收到现场的视频、音频和计算机动态屏幕信息。

6.文件下载:录制后的文件存放在录播服务器上,服务器内置FTP Serve,用户可以将文件下载到本地播放或上传到其它VOD平台发布。

7.后期编辑:录制好的文件可以通过软件进行编辑剪辑,编辑后的文件不影响视频、音频和计算机动态屏幕的同步。

篇7:多媒体视频网络教学系统设计方案

摘要:众所周知,视频监控系统的发展经历了第一代的全模拟系统,第二代的数字化系统,第三代的网络化系统三个阶段的发展演变,目前正在逐步向蓬勃发展的智能视频监控系统过渡。以小区对小区进出人员、内部活动等进行实时观察、录像以便在以后发生情况时方便调出图象取证;对通道严密监视;防止事故发生这一案例针对视频监控模式的合理性提出分析和设计。关键词:小区; 视频监控; 系统设计;

引 言

随着现代化城市住宅小区制度在我国的普及和深化发展,小区的信息化建设不断深入,各小区特别是大中型城市小区都加快了信息网络平台的建设,小区系统正逐步转向利用网络和计算机集中管理信息的新阶段。为了更好的保护财产及小区的安全, 根据小区用户实际的监控需要,一般都会在小区周边、大门、住宅、仓库、机房、停车场等重点部位安装摄像机。小区监控系统往往将视频监控,实时监视,多画面分割显示,云台控制等功能有机结合,同时监控主机自动将报警画面及录像纪录,做到报警联动,有助于及时处理警情,保护小区财产和工作人员的安全,最大程度的防范各种入侵,提高了保卫人员的工作效率以及处理各种突发事件的反应速度,给管理人员提供一个良好的工作环境,确保整个小区的安全。

1、概述

安全,标志着生活的质量,而犯罪严重影响人们的生命财产安全。降低犯罪最有效途径则是预防。运用先进的技术手段,在一定区域范围内警戒可能发生的侵入行为,对发生的报警及时捕获和记录相关影像,对重要区域提供有效的保护等,是安全防范系统追求的目标,防范胜于救灾,责任重于泰山,对安防系统的要求更是严格。

在使用上将面向公众和社会,使其对安全防范的要求较高。我根据安防设计规范以及企业园区保卫部门对安防监控系统的初步规划,本着高水准、高质量的要求,在设计上充分体现建设者的意图,并考虑到今后使用者的维护、使用、保养的方便性,特别制定了本方案设计书。本方案将根据小区的不同防范区域按照相应的防护要求,本着因地制宜、积极稳妥、注重实效、严格要求及保密的原则,着眼于实际,为切实提高工作效率、创造安全环境,实现“以人为本、科技管理”的目标而设计小区视频监控系统。

视频监控系统通过布置在前端的摄像机对园区及其周边区域实施防范,实现视频数据实时采集、传输处理和远程监控,从而形成一套立体化、智能化的防护体系,为快速响应处理危机事件,提供可视化的直观依据和真实可靠的证据,同时也将使小区的通讯保障、危机预防和指挥调度能力在高水平层次上得到更大的发展。

2、项目建设目标

在小区内部及其周边区域建设视频监控系统,通过有线传输系统传输到小区管理中心,在小区管理中心接入监控网;

系统采用纯数字化设计,采用网络摄像机,后端采用磁盘阵列集中存储,集中控制管理; 视频监控系统与门禁控制系统、防盗报警系统、周界报警系统实现联动,集中显示在视频管理平台上,达到全局指挥、应急联动、操作简单、安全可靠的原则。

3、系统设计 3.1、设计思路

设计本小区视频监控系统时,我采取了“数字视频监控”理念,打造一套先进的企业视频监控系统。“先进性”不仅带来技术、产品、系统上的革新,也带来系统平均成本下降和“以人为本”的理念。

从技术、产品和系统的革新来看,主要包含以下几大核心点:

(1)网络摄像机的图像质量更清晰、施工布线更简便、管理维护更智能和平均成本更低廉。

(2)采用新的存储技术来搭建更合理的网络视频存储架构,在满足海量数据存储同时,强调数据集中管理、海量数据智能检索和多种存储手段确保存储可靠性等。

(3)开放式集成平台完成智能化集中管理、多个子系统间联动、指挥调度。按照“数字化、网络化、智能化”的思路,在可靠运行的前提下借助先进的视频监控技术提升系统的先进性,满足未来5-7年的发展要求;完善监控系统的管理和运用,使监控系统对安保、业务的作用最大化;完善系统之间的联动和应用软件的功能,使用户在运用本套系统时能充分感受到稳定、实用和便利。充分利用监控资源,发挥整体效益,做到系统具有可持续发展特性。

3.2、系统组成

任何规模、任何形态、任何阶段的视频监控系统都可归纳为:由前端子系统、传输子系统、监控中心子系统组成。

4、安防管理平台设计

安防管理平台软件是一套定位在监控专网环境中使用的网络集中监控软件。其以分布式系统设计理念为基础,从监控业务中抽象出各功能模块,各施其职、相对独立,之间的信令交互又使它们构成一个有机的整体。网络视频监控系统需要实现前端接入、网络存储、网络接处警、监控中心图像呈现与控制和集中管理的功能。

4.1、架构设计

随着视频监控应用范围不断扩大,依靠传统软件设计实现各种安防应用的融合、海量的视频数据存储、智能分析技术的集成开始显现一些不可逾越的障碍。我们要从新的思路出发来整合网络、存储、音视频、智能分析,从架构角度上对监控系统进行了重新的审视和规划设计,借鉴IT软件领域成熟的软件开发模式,支持分布计算,提供跨网络、跨硬件、跨OS平台的透明性的应用或服务的交互,支持标准的协议和接口,满足安防应用的需求,符合下一代安防监控的发展方向。

4.2、系统框图

平台系统从技术结构上主要分为以下几个层次: 基础开发平台:

对操作系统、数据库、安全加密、多媒体协议的封装,屏蔽差异,实现上层应用的平台无关性,提高开发效率和系统兼容性。在服务器端我们选择了J2EE作为开发平台,在客户端我们选择.NET作为平台。

平台服务:

在平台服务层我们提供了认证、管理服务、流媒体、存储服务、报警管理等通用服务外,还提供了电信级系统必须具备的负载均衡、双机热备等服务。我们还提供了设备抽象模型和接入服务,可以兼容多厂商、多种类、多协议的各种异构硬件;我们还提供了第三方系统接入服务。

业务逻辑子系统:

通过常用业务的归纳、封装,这层提供了视频、报警、智能、对讲、巡更等监控安防业务,方便应用层调用。

应用子系统:

通过WebService接口使用平台提供的各种服务,将具体的业务展现给最终的用户。有传统的C/S客户端,有基于最新WEB技术的B/S客户端,还有可“随身携带”的手机客户端,最大化用户的体验。

通过良好的分层结构,统一的接口服务,可以有效的降低系统构建的复杂度。

应用C/S客户端B/S客户端手机客户端第三方系统Web Service 接口业务逻辑子系统视频平台服务中心管理负载均衡存储服务报警存储智能对讲巡更GIS/GPS接入服务认证授权调度管理流媒体服务WEB动态域名互联管理DVRIP Camera门禁报警第三方系统DVS网管服务报警管理J2EE操作系统、数据库、安全加密

.NET结 论

本方案所涉及小区安防系统的内容为:小区安防前端系统、信号传输网络设计、监控中心建设以及安防管理平台; 本系统采用高清网络摄像机+IPSAN集中存储的构架模式,此系统结构有局部地区重点防护、成熟可靠、稳定性好的特点。

本系统广泛采用高清网络红外摄像机及高清网络红外快球,满足24小时全天候监控的要求,并根据不同的部位安防要求,布置不同的摄像机达到全方位监控的目的;并且本系统还可以接入防盗报警系统、门禁系统以及原先建设的监控系统等,可实现统一管理、报警联动等,从而达到统一协调指挥、应急反应迅速的目的。

致 谢

值此论文完成之际,我要特别感谢对我尽心指导的周老师,周老师以其严肃的科学态度、渊博的专业知识、严谨细致的工作作风、诲人不倦的高尚师德对我影响深远。从开始的选题到最终的完成,都是在周老师的细心指导帮助下完成的。在此,谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢!

参考文献

篇8:多媒体视频网络教学系统设计方案

如今, 安防人员或者警察收集到的主要丰富的证据来自监控摄像机捕捉到的犯罪活动录像, 这些视频数据为公安调查员提供了有力的视觉证据[1]。全世界的管理者都知道今天城市发生的犯罪几乎都涉及视频, 因此正积极制定有效的政策和程序来处理这种新的视频图像资料。各级安监、公安都很重视建立视频科学分析部门, 以利用这一最直观的物证资源。视频监控技术自20世纪80年代进入我国以来, 随着安防需求的急剧增加而在飞速发展。从技术层面上来看, 经历了以下不同发展阶段[2~5]:全模拟监控、准数字监控系统、全数字监控系统。

2 网络视频监控系统设计

社会治安视频监控系统整体基于IP数字监控系统结构, 具有扩展容易, 结构更改方便的特点。系统使用分层结构, 可分为二层:接入层:前端模拟设备+视频服务器通过2M的视频专用网和当地派出所之间实现所有摄像头视频信号的数字接入, 将摄像头视频采集信号传送到各派出所的监控室。传输方式可根据具体情况采用数字或模拟结合数字的方式, 实现全部数字信号汇聚到总监控中心, 总监控中心实现重点调用以及指挥调度。本视频系统示意架构图如下:

本方案以公安分局为总监控中心, 各地的派出所分别为前端汇聚中心, 监控中心为网络总控中心的结构进行设计, 前端图像处理设备采用“视频服务器+软件平台”, 对于前端图像采集设备和编码设备之间, 对于现场的视频需要传输的距离近远可以分别采用视频线或视频光端机传输模拟信号。本设计方案的传输特点:a.对于网络传输方面:采用视频编码的方式, 在该系统内, 图像采集和视频编码设备都由视频服务器完成。b.对于多用户对视频流访问的传输:多个用户集中访问某一路图像时, 在总监控中心的存储流媒体服务器建立转发机制, 前端的编码设备的每路图像首先汇集到存储流媒体服务器, 然后存储流媒体服务器对多用户要申请的视频流进行复制转发给不同的申请用户, 这样就有力地保障了视频编码服务器的处理能力, 降低网络带宽的占用率, 有效增加系统的稳定性。

视频管理服务器软件的引入, 使得:a.信息的集中管理成为可能-设备描述/系统运行状况;b.数据的后台处理成为可能-媒体流的汇聚、转发和集中存储;c.上层业务的扩展成为可能-集中镜头管理、用户管理和权限分配、业务一体化;但是对于视频监控系统来说, 视频图像的实时性和大容量存储是至关重要的。

对于实时性:视频监控点到存储转发服务器点的延时:a.编码→客户端解码显示延时;b.编码→解码监视器显示延时;c.网络文件点播延时;d.报警业务响应延时。

对于大容量存储:媒体流控制模块是瓶颈;流的汇聚、转发、存储。对于视频媒体流的汇聚、转发、存储数据分析如下:服务器端:1000Mbps (千兆网卡) 网络接入。编码设备端的码流:500K-1000kbps上传。最大汇聚+转发路数 (并发) :

1000Mbps*1024/ (500-1000) kbps/路= (2048-1024) 路

(2048-1024) 路*0.8 (误差系数) = (1638-819) 路

1000 Mbps*1024*0.8/ ( (500-1000) kbps/路* (2~3个客户端) ) = (819-409) 路

最大存储路数 (集中存储) :

1000 Mbps*1024*0.8/ (500-1000) kbps/路= (1638-819) 路全速运行:30MBps->240Mbps,

240Mbps*1024/ (500-1000) = (491-982) 路

240Mbps*1024*0.6/ (500-1000) /2= (147-294)

在目前已实施项目中最大115路800kbps存储, 60T磁盘整列到目前为止无故障运行一年半。由于CMS解决方案的软件架构是分布式架构, 采用视频转发和负载均衡机制, 有效减轻多个网络用户对同一视频流访问对网络造成的压力, 同时通过负载均衡提高分发服务器的效率。

CMS服务器的视频数据流处理方式:CMS服务器监听设备的相应端口, 看是否有数据上传到服务器;如果有数据上传, 则判断该数据是否需要转发, 然后进入转发处理程序, 随着判断该数据是否需要存储, 如果是则进入录像处理函数。如果没有数据到达CMS服务器, 累计没有收到数据的时间到达上限后, 判断该线程对应所连接的源是否是硬件设备, 如果是硬件设备, 调用设备访问接口, 重新打开设备, 进行重新监听线程。如果设备丢失时间到达上限, 该连接已经不可用, 则结束线程退出, 同时清理该线程的上下文。客户端用户发送请求前端设备视频流时, 媒体的处理线程方式是:首先检测该路视频流是否已经转发, 如果已经有客户端请求了该路视频, CMS服务器直接将视频流转发至用户监控客户端;如果无人请求该路视频, CMS服务器会首先与前端设备建立该路视频流, 然将视频流转发至请求用户客户端, 其他用户再次请求该路视频流时, 直接从CMS服务器获取即可;CMS服务器会实时检测系统的视频流传输, 当用户不再浏览视频流, 服务器会自动断开视频流, 降低无用视频流对网络造成的压力。

3 结论

本文提出一种社会治安视频图像监控系统设计方案, 对于本系统需要新增加的视频监控点, 采用前端模拟设备+视频服务器, 通过视频服务器实现图像采集编码一体化, 通过2M的治安监控网传输回派出所, 从派出所再通过10M的专网上传到总监控中心。对于要在监控本地实现切换管理控制图像的派出所内, 需要建立一台存储流媒体服务器, 然后把该台存储流媒体服务器归属总监控中心的目录服务器管辖。

参考文献

[1]王亮, 胡卫明, 谭铁牛.人运动的视觉分析综述[J].计算机学报, 2002, 25 (3) :225-237.

[2]JAIMES A, SEBE N.Multimodal human computer interaction:a sur-vey[C]//Proc of IEEE International Workshop on Human Computer In-teraction in Conjunction with ICCV2005.Beijing:[s.n]., 2005.

篇9:多媒体视频网络教学系统设计方案

关键词:校园多媒体;网络视频;直录播系统

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2009)04-0078-03

一、引言

随着网络和多媒体技术的迅速发展和广泛应用,以网络为核心的实时直播和录播教学系统在中学的应用也渐成发展趋势,特别是学校原有的模拟电视系统,完全可以通过网络得以实现数字化的应用。另外,学校也可以利用这套系统实现网上的教学观摩、评估,并建设成为学校富有特色的精品课程录制系统,满足教学资源的建设与上传评审等工作,校长还可以通过本系统实现网上的直录播存储系统,更好地满足教学与会议及电视转播的需要。

今年我校新建了一套H-STREAM网络视频录播系统,它极大地方便了网络教学资源的建设以及精品课程的制作,为提高学校的教学质量和教学手段的改革发挥了重要的作用。

二、方案的实现和系统功能

H-STREAM多媒体教学录播系统主要包括H-STREAM直录播编码器、集中管理平台和教学直播点播系统,其与教室内摄像机、音频扩声系统、计算机和IP网络等设备相结合构成教学录播系统,用于记录与发布课堂教学整体过程的产品。其在教学过程进行时,直接对现场的教师以及用于教学的电脑进行多画面同步实时采编录像和网络直播,满足教学音像资料存档、教学观摩、示范听课和领导在线监督的需求。

录播设备与教室内摄像机、音频扩声系统、计算机和IP网络等设备相结合构成教学录播系统,教师开始上课时,系统以后台的方式实现对现场教师图像与声音的录制、存储并在网上实现实时的教学直播。在网内的计算机可接收现场的声音、图像,在添加了专用的媒体数据转发服务器后,整个系统可满足大量在线师生实时接收直播。上课结束后,录播系统即时生成整个上课过程的记录文件,存储于教学直播点播服务器上,可直接作为电子课件供师生点播,也可刻成VCD或DVD光盘。用户借助于编辑软件,可对录好的课件再编辑,能够非常方便地对生成的课件进行剪辑、合并。系统的主要功能如下:

1.网络直播

直播服务类似于传统的电视直播,通过NETTV400编码主机对现场的视频、音频进行实时编码压缩,并透过数据中心的媒体分发服务器进行数据分发。师生借助于网络和普通计算机即可实时收看教学场景,与在教室上课完全一致。NETTV400采用高效的流媒体传输系统,使得其在普通网络上即可非常流畅地传送直播数据,其开放的体系结构和可扩展的设计理论可以支持无限量的终端用户。借助于专业的采集设备和领先的编码压缩算法,NETTV400可以同时对四路音视频进行D1解晰度的实时直播和存储。NETTV400编码主机通常位于机房或控制室内,系统加电后启动自动进入直播等待状态。

管理人员透过集中管理平台可以控制对任意教室进行的直播和存储。同时集中管理平台还能够实时反映所有前端编码设备的通信状态和工作状态。

当透过集中管理平台进行直播后,终端用户用IE浏览器透过系统管理平台,经过授权后即可在线观看课堂直播场景。点击播放后,便可以通过网络进行实时直播收看。

2.实时录制

NETTV400除了能进行实时直播以外,还具有实时录制功能。系统可以将教学场景包括教师音视频、学生音视频、教室全景进行实时录制并生成课件,供作为资料保存和课后点播。录制服务功能可以与直播功能同时进行,也可以只进行录制而不进行直播。当选择文件存档选项并指定好保存的路径后,系统将可以在编码过程中实时生成录制文件。该功能在我校的应用非常广泛,例如,2008年9月初的学校开学典礼就使用了网络直播功能,学生在多媒体教室里就可观看开学典礼现场的全过程,实时录制的电视专题片存储在视频服务器上,供学生点播观看。

3.点播服务

系统可以将录制生成的文件通过手工或自动的方式上传到点播服务器,并在后台管理系统中生成点播列表。经过授权的终端用户通过IE浏览器登录到系统平台,便可根据需要点播相应的课程,随时随地观看自己想看的课件,从而从根本上扩展了课堂教学的概念。使用该功能,我校录制了相当数量的电视专题节目,供全校师生进行点播观看。学科教师可以将本学科的教学视频上传至视频服务器,教师在教室里登录视频服务器点播相关的教学视频,实现了教学资源的共享。

4.下载视频

整个系统在直录播结束后,除了实时在后台服务器生成点播资源供用户在线点播外,系统还提供课件下载功能。我们可以利用课件下载功能将课件导出,然后进行课件刻录、备份及编辑处理。

5.视频上传

NETTV400后台直播/点播系统除了能够支持系统本身实时生成的课件供用户在线点播外,我们可以将第三方视音频文件实时上传至后台服务器生成点播列表。利用此功能,我们可以把学科视频资源、专家学者来校的讲座上传到视频服务器,建立丰富的视频点播资源库。

6.自动生成点播资源

除了能直播和录制外,系统还具有自动生成点播资源功能。当NETTV400完成教学活动录制后,可以通过网络在网络中心的媒体服务器上自动生成点播文件,并同时在后台管理系统形成点播列表。终端用户只需在课程直播或录制结束后,便可立即登录后台管理系统播放相应的点播资源。

7.课表式的直播和录制

系统除手动进行直播和录制外,还可以对所有课程建立直播和录制计划,当在自动编码任务中指定直播和录制起始时间后,系统将按照设定的时间自动完成所有直播录播任务,并按照设定要求自动生成点播资源。

8.后期编辑

后期编辑工具是H-STREAM系列直录播系统的后期处理工具。其主要功能是对直录播系统录制时所生成的文件进行剪切、合并,对索引及索引信息进行添加、删除和修改。后期编辑工具具有动态标识、精确定位功能,在剪切、合并等编辑过程中能够实时地对录制系统生成的文件进行多窗口同步完整回放。

9.播放器播放

整个直录播系统具有与Windows平台无缝的兼容集成性,无论是直播或点播,终端用户在运行Windows平台的计算机上无需安装任何插件即可用Media Player 播放器同步回放所有窗口内容,这在利用网络课堂进行大范围直播以及将录制成的课件进行分发时具有非常好的易用性,避免了必须要安装第三方插件或者专用播放器才能播放的严重问题。

10.后台管理系统

后台管理系统是整个直录播系统的支撑运行平台,承担着系统直播管理、点播管理、用户管理、课程管理、统计分析、用户认证、权限鉴别等功能。

直播管理主要完成对直播任务的创建、添加、修改以及直播统计等管理功能。当一个直播经过授权的管理人员创建完成后,终端用户通过IE浏览器即可实时收看直播内容。直播管理中的统计分析功能可以实时统计直播的访问人数、访问来源以及访问时长等数据,并可生成统计报表供管理人员分析。

点播管理是点播资源的主要处理模块,主要完成对点播列表的自动生成、点播资源手动添加、修改、删除,点播行为的统计分析等。透过点播管理模块后台管理系统可以动态实时地生成点播列表供终端用户点播,同时管理人员也可以手工创建、删除和修改点播资源。点播管理中的统计分析功能可以帮助管理人员实时统计每个点播资源的访问人数、来源以及停留时长,并可形成统计报表。

用户认证及管理模块完成系统所有用户的添加、删除和修改操作。只有经过管理员创建的用户才有权限进入后台管理系统,访问相应的资源,在用户管理模块中,可以根据需要指定用户的权限和类别。系统的总体拓扑图如图1所示。

三、总结

校园多媒体网络视频直录播系统建成后,经过两个多月的使用和实践,取得了预期的效果,较好地满足了学校教育教学的需要。

篇10:多媒体视频网络教学系统设计方案

河姆渡分享,项目介绍该中学校园现有46个教学班,2200名学生,200名教职工,40名留学生,学校校园面积90000m2。有数字实验室、生态博物馆、多媒体教室、计算机教室、演播室、图书馆、大型电子阅览室等。需要建设整套的数字安防系统,达到以下效果。

1、利用监控系统帮助管理人员对数字实验室、生态博物馆、多媒体教室、计算机教室、演播室、图书馆、大型电子阅览室等各建筑主要出入口,以及校门、设备用房、道路及路口、停车场单车棚及公共活动区域的人员活动和设备情况进行监控,及实现对考场的电子监控。

2、功能上需实现安全防范、防盗报警、考场监控、课件制作、综合管理以及意外事件预警机制;此外餐厅、图书馆、实验室等实现门禁一卡通实现考勤、门禁、消费于一体。

3、校园监控中心可任意调看整个校园各个监控点的情况;或能升级联网到上级教育部门,上级教育部门可以远程监控校园的情况,校园管理领导者可以通过网络在远程实看的 设计原则

本系统中的视频监控系统采用全数字化产品。视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号,并以网络为传输媒介,基于国际通用的TCP/IP协议,采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输,并通过设在网上的网络虚拟(数字)矩阵控制主机(IPM)来实现对整个监控系统的指挥、调度、存贮、授权控制等功能。此外报警、门禁、巡更等前端设备输出的数字信号也可由多网合一的方式通过网络复用进行传输并在同一平台上进行管理与制。

1、前端一体化。监控系统前端一体化意味着多种技术的整合,嵌入式构架,适应性更强,以及不同平台间的整合输出,为系统集成化奠定了基础。

2、传输网络化。视频监控系统的网络化意味着系统的结构将由集总式向集散式系统发展,集散式系统采用多层分级的结构形式,将使整个网络系统硬件和软件资源以及任务和负载得以共享,这也是系统集成与整合的重要基础。

3、处理数字化。信息处理数字化意味着信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议,具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统,以实现抢先任务调度算法的快速响应,硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计,系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化,系统运行互为热备份,容错可靠等功能。

4、系统集成化。系统集成化正是由于构建系统的各子系统均实现了网络化和数字化,特别是使视频监控系统与弱电系统中其它各子系统间实现无缝连接,从而实现了在统一的操作平台上进行管理和控制。

需求分析

按照监控目标的重要性,对监控区域划分为三类,便于对所有图像采集区域进行理。

A类重点区域:大门出入口、校园周界、宿舍楼周边、数据监控中心。要求使用高清晰度视频采集设备,其中校园大门出入口和安防监控中心尤为重要,需确保24小时工作。

B类次重点区域:数字实验室、生态博物馆、多媒体教室、机房、演播室、图书馆、大型电子阅览室等建筑出入口和内部。室内监控为主,可以选用网络高清半球摄像机。

C类普通监控区域:校园内道路、操场等公共场合。室外区域为主,需配置ip66等级的一体化摄像机,快球摄像机做辅助监控。

设计思路

整个校园综合安防系统,主要包括以下部分:视频监控系统、防盗报警系统、一卡通门禁系统、通信传输系统。此外,还可以加入智能分析系统,能够将校园安防子系统无缝整合在一起,化被动监控为主动监控,能够极大的提高视频的利用效率,提升监控系统的整体性能。

视频监控系统

据现场情况,将校园内所有需要安装监控摄像机的点统计后分析,再给出定义。比如常见校门口出入口、教学楼出入口、走廊、楼梯、图书馆出入口、阅览区、宿舍楼出入口、走廊、教室、实验室、校园操场、公共区域、校园周界等视频监控点,具体划分为ABC类。A类区域,不仅设计大范围监控的全局摄像机,而且配合高清快球摄像机做关键点特写联动,普赛顿采用vivotek最新的鱼眼联动高清快球的方案,达到完美监控的效果。A类区域作为最重要监控区域,需在学校的保安值勤点设置分区监控点。B类区域则无需接入到分区监控点,保安工作由监控中心统一指挥调度。C类区域相对面积广阔,则只需做大范围监控。

防盗报警系统

根据现场情况可以分为校园周界红外对射报警区、重要建筑周界及出入口三鉴探测报警、声光报警和紧急按钮区域等报警探测区域。

通讯传输系统

通信传输系统分为视频网络传输和报警信号传输两部分。对于学校来说,传输网络部分将全部使用学校现有校园计算机网络,将各考场摄像机及相关联的报警传感设备通过一根网络双绞线直接与校园网接入层交换机直联,充分利用学校现有网络资源,实现视频、音频、报警、数据等信息在IP网络上的有效传递和交换,节约用户系统投资。一般情况下校园局域网完全可以满足视频监控系统需要的带宽,同时可以避免重复建设。此外,校园实时视频监控图像通过3G网络可以实现**控。

智能分析系统(可选)

智能分析系统是对上述各个系统功能的补充和加强,它基于对视频的一系列分析,从视频中提取运动目标信息,发现感兴趣事件,根据用户设置的报警规则,自动分析判断报警事件,产生报警信号,从而可以在许多场合替代或者协助人为监控。

此外整个校园安防系统可对外提供平台接口,实现与上级教育主管部门和公安部门的系统对接,让各部门共同参与应急事件并进行协同指挥。同时,视频监控系统可与考场视频监控系统完美融合教室监控也是安防监控系统的重点防范区域,对于高考考点的学校,需要建设考场、保密室等处的国家教育考试网上巡查系统,本系统的建设须考虑能与国家教育考试网上巡查系统的无缝融合,避免重复建设,造成资金的浪费。在考点级安保监控中心和考试巡查监控中心(可合可分)要能同时对考场、保密室、学校大门、主要通道、重要场所、围墙、各建筑物出入口等处进行统一的监控,同时在上级平台也可灵活调用考场、大门口等处的监控视频。

系统设计

本校园安防系统是一个大型综合监控系统,首先考虑到其中的网络视频监控系统,其传输过程的特点是大数据量、近似恒定的网络带宽、从前端的视频监控点向各级监控中心的汇聚型传输。同时,还需接入防盗报警系统和一卡通系统,如果设计好系统的拓扑结构就能够在一定程度上减小异构网络中传输不可靠、数据传输延迟等难点问题。

总体框架

总体框架如下图,视频监控系统中,根据不同的监控需求,进出口、楼道走廊安装高清网络摄像机,在校园周界及操场上安装可以360度旋转的摄像机,实现无死角监控,在教室及实验室内安装半球摄像机,实现大角度监控。通过传输系统(校园网或自建光纤网),统一接入学校的监控中心,在后端监控中心系统中,通过网络硬盘录像机(NVR)实现对前端视频数据进行24小时监控及录像存储,通过数字矩阵实现对前端网络信号上墙显示,通过监控平台可以实现视频管理、控制权限管理、存储管理、报警管理等功能,通过公网、3G网络可以实现外网访问、**控等功能。本视频监控系统将采用集中存储的方式对数据进行管理,依靠A、B、C三级监控重心做区域化管理。为了加强保证校园内外安全性,我们在学校园区周界增加了红外对射,在教学楼、科技楼、宿舍楼内安装声光报警器和紧急按钮等报警装置,当有非法人员闯入周界范围内时,红外对射报警,当有楼内发生突发紧急事件时,可以通过紧急按钮、声光报警器报警,通过报警主机传到校园监控中心,监控中心负责人员发现警情信号,及时处理。同时,视频监控系统的平台可接受报警信号联动相应的球机进行预置点的调用,通过对平台软件进行布防,实现报警联动弹出画面、电子地图报警显示等功能,直观的了解第一手信息。

视频监控系统

视频监控管理系统,包含监控综合应用平台、智能分析系统、电视墙显示系统及监控客户端几个重要部分。其中,综合应用平台是整个系统的核心。分区监控中心,则通过监控客户端来实现。监控综合应用平台是整个系统的核心,起着关键的作用,本系统选择的综合应用平台,基于TCP/IP网络应用技术,全面集成安防监控的录像、转发、电子地图、报警联动等功能。

综合应用平台介绍

本项目选择VIVOTEK提供的ICS综合应用平台,ICS可以支持系统的堆叠,在实际应用中,对于用户来说,可以当做一台设备看待,也即是堆叠之后多台ICS可以看做是一个整体,其在安防功能可以实现三大功能。

前端设备的集中管理和机构、用户权限的管理:设备的管理包括网络摄像机、智能分析主机等,机构、用户权限的管理除了多级行政机构的管理和用户权限的分配外,还可以根据不同监控应用的需求进行统一分配资源,如教学应用和安防应用的统一管理和分权分配等。

录像存储和流媒体服务:包括前端所有网络摄像机的视频转发,另外,流媒体的应用可以提供给电视墙或更多客户端的应用(如领导远程教学、教学评估和保安的安保监控和视频录像的调阅等)。

电子地图和报警联动的管理:电子地图主要给用户提供一种直观的管理手段,报警联动结合电子地图外完成不同安保系统的统一集成。

大屏幕显示设计

本系统中选择大屏幕液晶监视器,由数字矩阵连接。统一的操作界面,用户只需要鼠标点选任意一个屏幕编号,就可以进行设置其显示内容、分割画面,可以任意选择前端任意一路摄像机显示在任意一个通道上。

防盗报警系统

防盗报警系统主要由主动红外对射探测器、报警控制主机、控制键盘、地址编码器、警号、报警电子地图管理软件组成。系统采用总线制方式,可使系统设备有机结合,报警信号、防拆信号、设备故障信号、线路故障信号、电源不良信号等情况均通过总线即时向控制主机进行通报,并且可由中心控制室通过检测操作对系统各设备进行检测、调整,并可对各探测器的灵敏度进行调节。

从安装范围看,防盗报警装置主要分布在围墙、宿舍楼、数字实验室、生态博物馆、多媒体教室、计算机教室、图书馆、电子阅览室等重点建筑的周界。可安装紧急按钮类的报警开关,在紧急状况下实现人为手动报警,如果防区联动视频可实现录像和抓拍。对于重点场所防盗预警,可采用各种探测器,比如红外对射,三鉴探测器,玻璃破碎探测器,震动传感器等等,利用这些主动或者被动的探测器来侦测意外的警情。一旦发生警情,现场会联动警铃,管理平台会显示警情信息,同时联动弹出电子地图的具体防区报警点,接警人员可以方便、及时、有效地处理警情。

本系统可以单独由本身报警系统所组成一个完整的回路实现其所有的报警功能,也可以把系统接入视频监控系统,当有报警信号输入时可以直接联动摄像机,把发生警情的区域画面第一时间传送到监控中心。

一卡通系统

本系统将实现餐厅、图书馆、实验室的门禁、考勤、消费一体。所有终端都采用网络化设备,统一联网统一管理。

智能分析系统综述(可选)

智能视频是视频监控的一种高端应用,以其强大的功能对传统监控进行极大的补充和增强。智能视频分析系统能满足各行业多样化需求,并采用功能模块化设计,为不同行业提供完善的解决方案,主要包括下面几个功能模块。

周界检测:自动检测侵入监控防区的入侵者(人、物体或者交通工具),能够自动区分入侵者的种类、大小、移动方向等特征,并报警。

遗留物体检测:车辆或来历不明的物品停靠或放置在设定区域超过一定的时间则产生报警。比如有人遗留包裹或爆炸物等。主要用来检测被遗弃在公共场所的可疑物品,是反恐的典型应用。

骤变:当视频图像发生巨大变化时系统报警。如摄像头被遮挡和大幅度移动时,有效预防不法分子通过遮挡和转动摄像头销毁犯罪证据。

出入口人数统计:在出入口统计进出的人数,结合各出入口的实时人数信息,即可得到封闭空间内的实时保有量,可提供分时段的人数统计结果。并可在总人数超过预设值时,系统发出报警。

视频质量监测:对视频图像出现的视频丢失、雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡和云台失控等常见故障做出判断并发出报警信息。对重要摄像头的及时保护可有效防止不法分子破坏摄像头或传输设备的行为。

火焰检测:通过智能分析技术,自动检测警戒区内的火焰。在摄像机监视的视场范围内,可根据需要设置任意形状的警戒区域。一旦警戒区域发现火焰,则自动产生告警,并用告警框标识出火焰范围。

设计总结

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