远程教育统一视频服务平台设计方案

项目背景

近年来，随着信息技术的迅猛发展，现代远程教育在世界许多国家和地区得到了长足发展，其中也包括中国。综观我国的国情，特别是教育发展的现状，可以清楚地看到，我国不仅有大力发展现代远程教育的必要性和迫切性，而且也有大力发展现代远程教育的可能性。

新一代的远程教学，可以共享联网学校的教学资源，还可提供给交通不便的区域一种教育途径，不论师生间在遥远的两地或是相邻的大楼里，只要师生间的教学过程无法同时/同地进行，远程教学系统就可在此扮演起辅助教学的角色。在将来的学习环境里，学生可以通过电脑（增加相应软硬件）观看远方学校教授的实时或延时教学视频。

VisionVera公司的远程教育多媒体视频服务平台（简称VisionVera平台）集数据、高品质语音、高品质视频、多媒体、和通讯和管理等功能于一个平台，不仅能实现远程教学、教学录播、教学视频资源点播、视频会议、视频通信功能，还可实现信息发布、自办频道、智能化视频监控分析、考场智能化监控、应急指挥调度、数字电视、延时电视等功能。

2.需求分析

通过用户需求分析及VisionVera平台的建立，可将10个学校的10个智能化教学点位纳入VisionVera视联网平台下，实现统一的智能化平台管理，同时系统管理权限可采取分级管理方式，保证系统运行安全稳定。

1)10所联网学校可共享教学资源，其中任意一个学校举行专家讲座时，其余学校均可通过远程教学功能，现场直播/延播专家的教学视频。

2)VisionVera平台下所有点位均可实现智能化教学视频录播，日后可在平台下任意点位处点播互动教学视频资源。

3)VisionVera平台下所有点位均可实现多点之间、点对点之间的视频会议。

4)VisionVera平台下任意需要的区域均可实现教务信息、学校新闻、紧急通知以及防火、防灾等应急通知的统一迅速发布。

5)通过VisionVera平台，10所联网学校均可建立自己的学校自办频道，播放本校的新闻、学校介绍、教学视频资源等，学校间也可共享自办频道。

6)VisionVera平台可实现统一化的视频监控，可在监控中心统一调度联网学校的监控视频，并可根据需求将监控视频下发至任意指定终端处。

7)通过VisionVera平台，可对联网学校的考场实现统一化视频监控，在出现违反考场纪律情况时，可通过视频调度平台及时通知相关监考人员，制止作弊行为。

8)出现紧急情况时，VisionVera平台还可作为应急指挥调度平台。

9)可根据用户需求，将有线电视或卫星电视节目接入VisionVera平台，平台下所有点位均可实现数字电视、延时电视功能。

3. 系统设计原则

在整个网络设计过程中遵循以下原则：

A: 先进性原则

系统必须严格遵循国际标准、国家标准和国内通信行业的规范要求；

需符合视频技术以及通信行业的发展趋势，并确保采用当前成熟的产品技术；

所有的系统采用最先进的技术，确保今后相当长的时间内技术上不会落伍。

B: 扩展性原则

满足今后的发展，并留有充分的扩充余地；

确保产品得到持续的技术支持和可靠的服务。尽可能避免采用非标准协议的设备。该网必须满足学校视讯业务增长的需求，因此在设计该网时，要求充分考虑网络扩展的简易性。

系统采用开放式的设计结构，采用与国际标准兼容的协议，并支持通信网和数据网的相关协议，实现与其它各类信息系统的互联互通；系统设备配置合理，技术符合国际潮流，以便使整个系统可以不断发展。

C: 可靠性原则：

确保系统具有高度的安全性，不易感染软件病毒；

对工作环境要求较低，环境适应能力要强；

系统设备安装使用简单，无需专业人员维护；

系统需要满足7×24小时无人职守方式稳定的工作。

D: 安全性

确保数据的安全、确保播出的安全、确保系统的稳定性、确保平台化联网的稳定和安全，不能仅仅依赖杀毒软件或防火墙达到的软件或增加硬件级别的安全保障。 VisionVera平台、VisionVera平台的联网平台，服务的众多终端、核心服务器、核心存储器具备100%的结构性安全（从协议层杜绝），结构性不可被病毒、黑客攻击。

VisionVera平台可以全面确保结构性安全，不发生病毒、木马、黑客攻击、间谍软件、插播盗播、数据内容被恶意修改、匿名访问、恶意攻击、IP故障等等安全或运行隐患。以确保数据的安全、服务的稳定和节目播出的稳定。

E: 稳定性

应用软件必须保证实际负载下无故障运行，保证本工程全天候、24小时的正常运行。系统整体应保证99.99%的可用性，即年平均故障时间不能大于1小时。视频传输网络丢包率小于1/1000000。

F: 易于管理和维护

可以实现对整个网络系统中各种网络设备的统一网络管理。

支持故障管理、记费管理、配置管理、性能管理和安全管理五大功能。

支持系统级的管理，包括系统分析、系统规划等；支持基于策略的管理，对策略的修改能够立即反应到所有相关设备中。

VisionVera系统提供平台化、智能化、统一化的权限管理，通过VisionVera平台可将10所学校进行平台化联网，统一实现、统一管理。

可在10所院校中选择一个学校作为最高级别管理控制点，将系统核心视频服务器放入该校中心机房内，任意VisionVera信息点也可以授权成为分级控制点。VisionVera平台支持多级、多区域、分权限管理和控制。

系统功能拓扑示意图如下：

5. visionvera平台功能设计

5.1 远程教学/现场直播

a.通过视联网或专线，联网学校间可实现远程智能化教学功能。可利用多画面传输技术，将培训教师画面与讲义实时传递到远端，共享教学资源。也可与偏远地区学校平台化互联，为其提供教育支持，提高偏远地区学校的教学质量与教师素质。

b.平台下任意一个智能化教学终端均可发起教学直播，将本教室正在进行的专家讲座、重要会议及活动的视音频同步发送到任意一个或几个终端，达到资源共享的目的。

c.不同区域、所有具备权限的教学终端屏幕都可以收看教学直播，实现高品质的视频收看。

d.紧急情况下可随时终止当前播放的视频，插播重大新闻、会议等。

e.VisionVera支持远程现场直播，可以通过数字电视网络、3G网络、卫星或者电话专线将任意远程地点的视频实时的传输到教室内，进行远程的现场直播。

f.现场直播的视频源可以分为多种形式，接入硬盘，摄像机，或者远程摄像机等。

g.所有教学楼内不同区域，或远程的教学现场直播内容均可以通过VisionVera平台进行录像，存入VisionVera平台系统资料库内，成为宝贵的视频资料库。日后可以在VisionVera平台的任意教学终端屏幕（点）上随时播放。

5.2 智能化教学录播

a.VisionVera平台下所有终端均可实现智能化教学录播功能。

b.智能化多媒体教学录播功能针对现今教育信息化、精品课程建设任务的需求，可真实再现课堂教学的全过程。

c.可同步录制视频、音频，可将老师的图像、学生的图像、教室声音和所讲解的课件、讲稿等内容同步录制到一个文件中。

d.日后在平台下任意终端处均可随时点播之前录制的教学视频，教学内容可以在多个教室屏幕上同步播放，也可以实时暂停、倒转或快进，也可加载字幕。

5.3 互动教学视频资源点播

a.根据权限，每一个VisionVera平台的终端，都可以实现互动教学视频资源点播功能，教学录像、活动资料、视频会议录像等平台共享内容也可以成为点播源，为用户提供了更强大的资源共享空间，提供高清的视频享受。更加快捷方便的给用户提供了交流。

b.智能化教学终端可以为硬终端，也可以做成软终端，将终端软件装入每个教室的教师机内，即可实现硬终端的全部功能。教师可以通过教师机方便地进行教学视频资源点播。

c.VisionVera平台支持教学音视频直播点播，支持多种方式查询，如课时时间、课时内容等。

d.融合教学音视频信息、教师及课时内容基本信息、学员课时信息、讲义记录等信息，单个平台中，即可获得所有信息。

e.所有的点播内容可以设置实现互动问答，实现考试、抽样调查、互动、表决等功能，并且后台数据库可以实现自动统计、计分等功能。

5.4 视频会议、视频通讯

a.通过VisionVera系统的高清视频会议功能，联网学校之间可随时进行视频沟通。

b.平台下每一个终端均可以发起、参加或收看视频会议，由于每个分会场都可以作为主席方发起会议，从而省去传统视频会议由MCU管理会议等操作，使系统维护管理更为方便。完善的会议模式可以进行会议、研讨和培训等活动，支持现场提问、现场表决、发起新议题或内部会议等功能。

c.在会议过程中可以与参会方或未列入会议的终端进行互动，如申请发言。在会议过程中提供录制操作，录制内容可以回放。

5.5 智能化信息发布

a.VisionVera平台支持视频、音频、图片、文字信息的智能化播控功能。所有的VisionVera终端屏幕均可实现公共信息发布功能，在任意需要的区域用于教务信息、紧急通知、最新新闻、即时信息、临时通知的统一迅速发布。

b.当出现紧急事件时，系统可以即刻终止当前播放的视频，插入紧急通知，指导人员疏散等。

c.信息发布可以对终端屏幕进行选择。即可以按照区域选择、按照楼层选择、按照教室选择等等众多方式进行选择，也可以选择具体的某一个或几个终端屏幕。

d.发布信息的内容和播放的时间也可以按照预先的设定，自动进行程序播放或循环播放。信息发布支持多语种编程播放。

e.信息发布可以采用视频或字幕的方式。采用视频信息发布时可以插播智能化、个性化的字幕。

5.6 自办频道

a.通过VisionVera平台，联网学校可以建立众多自己内部的电视频道，频道可以播放内部信息通知、教务通知、行政通知、学校活动通知、专业知识教育、学校相关视频介绍或资料。

b.VisionVera平台的每一个终端屏幕（点）在权限设定的情况下，均可以收看不同学校的自办频道，频道可以设定为定时自动播放、编程播放。并且可以加载或插播字幕。

c.自办频道同时可以成为商业频道，提供广告、教育、宣传等众多商业服务。

5.7 智能化视频监控分析

a.VisionVera平台可全面兼容现有视频监控系统，统一存储，统一调度。

b.VisionVera平台在授权范围内可以对需要区域实施集中的、实时的监控，监控图像进行存储录像，还可随时查看所保存的任意时间的录像资料。

c.VisionVera智能化监控系统可内置智能化分析模块，该模块具备基本事件自动检测技术，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，VisionVera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。

d.VisionVera智能化监控系统特有功能：

Ÿ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； 每路均可达到全实时25帧/秒； 可对显示图像的亮度、对比度、饱和度、色调进行连续调整。

Ÿ语音功能：音频与视频同步输入功能，音质清晰流畅，无杂音；监看图像时可进行现场监听；每路视频和音频可进行同步存储，声音与图像数据同包，回放时音质无失真。

Ÿ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。 检索回放可精确选定时、分、秒，以迅速检索需要的录像资料，回放与录像同时进行，互不影响，可对录像资料进行时间检索、事件检索，录像资料储存情况通过图形表示一目了然，可单画面全屏回放，回放速度全实时，系统支持本地端与网络远程端同时回放影音文件。

5.8考场智能化监控

a.对考试现场可以实时进行视频监控，总部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。

b.监控中心下发各种命令，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，工作人员可以通过视频调度平台及时向总部监控中心汇报，以便学校领导随时掌握考试现场第一手情况，在出现违反考场纪律时及时发现。

c.通过VisionVera系统的定时录制功能，可针对某区域或某一个监控点位设置具体的录制时间。VisionVera系统同时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。

5.9应急指挥调度

a.VisionVera系统可以为联网学校提供一个高效的视频应急指挥调度平台，以随时应对各种突发性自然灾害、传染性疫情，甚至恐怖主义活动的侵袭。

b.在紧急情况下，学校主要领导第一时间召集相关领导和部门召开应急指挥视频会议，并且将监控图像导入视频会议中，供领导快速决策，协助现场人员处理情况，并且启动应急预案。

c.系统提供的语音和图像清晰完整且不中断，所有采集点视频图像全程录像存储。同时，对事故现场进行录像并随时回放，以便追究责任，总结经验教训。

5.10数字电视、延时电视

a.数字电视：系统可提供多个频道的数字电视，包括有线电视和卫星电视。

b.延时电视：系统可提供指定频道、指定天数的延时电视功能（视存储量而定）。延时电视可以通过日期时间选择，还可以实时快进、暂停或倒退1分钟、15分钟和30分钟时间间隔。在同一个时间片段，也可以进行换台操作。延时电视功能还可以按时间搜索，并且具备时间导航功能。数字电视或延时电视的内容可转录到个人空间。

6. 远程教育VisionVera多媒体视频服务平台可实现的全球领先的技术指标

6.1 高品质的流媒体视频，系统稳定：

1.异地传输延时仅为200ms（0.2秒），流媒体图像品质达到DVD、高清、超高清（2-50MB码流）任意调节。

2.无病毒、黑客、恶意软件攻击，结构性安全的网络。

3.广电网络的可靠性，可管理性，可经营性。

4.系统重载丢包率：小于百万分之一（此项指标全球第一！）。

5.系统带宽利用率：大于90%（重载流媒体网络）。

6.超低网络延时：微秒级全线速交换机。

7.服务操作响应时间：小于1秒钟（无下载等待，有线电视的感觉）。

8.终端入网响应时间： 小于10秒钟（即插即用，无需配置）。

9.退网或故障检测响应时间：小于5秒钟。

6.2 功能强大，设计指标高，支持多种服务：

1.可以达到超高清视频品质（50MB码流），支持数千公里的异地3D高清视频传输呈现。

2.数十种高品质视频、语音、多媒体、数据、通讯功能在一个平台上进行统一化、智能化管理和应用，扩容性强。

3.一个平台可同时管理数千个以上的本地或异地终端（点或屏幕），统一智能化管理，每一个终端可以独立运行、独立设定、独立工作。通过经过预先设置的电话线即可实现全球范围的远程服务、远程通讯和远程传输。

7. 关于VisionVera

VisionVera公司是世界领先的网络通讯技术和互联网基础技术的研发和系统解决方案提供商。早在互联网的早期时代，VisionVera的科学家已经认识并预言到未来的网络基本上是一个高清的视频网络，视频信息的传输将占到网络传输总量的99%以上，这个最初预言目前已经逐步成为互联网的现实。

视联网技术在中国市场的众多行业具有广泛的应用空间，通过多项专利技术解决了一系列现有网络/通讯的问题和瓶颈，为不同的行业提供了全新的技术应用空间和解决方案。截止2010年，在中国已经有众多项目采用VisionVera技术，这些行业领域包括：

1.广电、电信、移动及数字电视运营商

2.平安城市、应急指挥及机场、轨道和城市交通行业

3.大型公共建筑及场馆行业（博物馆、科技馆、大剧院、体育馆、音乐厅机场等）

4.医院及远程医疗行业，学校及远程教育行业

5.政府、电力、油田、厂矿、大型厂区和大型企业等

项目结束语

上述方案针对10所联网学校的远程教育多媒体视频服务平台所设计。通过VisionVera技术打造的多媒体视频服务平台可针对用户不同的应用和需求实现数种不同的功能。VisionVera的专属团队将会提供最为完善的设计服务，具体的实施方案将与甲方充分沟通后逐步成形确定。