多媒体教室建设方案综述

3.1 方案设计思路
多媒体教室建设方案是一个多种应用、多种设备整合的一个应用方案，这其中的核心就是中控，中
控的技术架构就决定了整个多媒体教室建设的模式、
特点和应用。学校多媒
体教室已发展多年，目前，多媒体教室的建设已经从单纯的设备控制变成了基于网络环境的教一学
一管的综合应用，这就对核心设备一一中控的功能扩展和性能提出了更高的要求。
这些要求从功能方面分析有：
1）多媒体教室的网络化集中管理、控制和维护；
2）多媒体教室实现可视化管理，全面扩展安全防盗系统；
3）课堂录播系统的建设；
4）系统整合，实现综合应用；
从性能方面分析有：
1）多媒体教室的管理核心一一中控设备的稳定性；
2）中控全天候工作的能力；
3）中控管理的灵活性和定制性；
4）设备操作的简便性；
为了满足这些需求，目前在中控领域主要有三种主流的技术架构：单片机架构、
机架构、嵌入式架构。

PC单片机架构在中控领域发展时间比较长，稳定性较好，但面临基于网络环境的教- 学一管的综
合应用比较大的问题就是扩展性；
PC 机架构刚刚开始进入中控领域，比较好的解决了基于网络环境的教一学一管的综合应用，但 PC 架构的特性使中控的稳定性、全天候工作能力方面产生了严重问题。
采用嵌入式架构可以充分发挥以上两种技术架构的优点，屏蔽缺点，具体的思路有:
1）嵌入式平台低功耗、发热小、稳定性高；
2）嵌入式 Linux 操作系统高效稳定；
3） ARM9 平台运算能力强，接口丰富，扩展性强；
4）开放式结构，实现用户管理控制自定义，体现定制性；
5）功能定义准确明晰，模块化搭建，体现灵活性；
6）人机界面友好，体现简便性；
7）配合强大完整的 C/S、B/S 后台软件，全面提升多媒体教室应用。

3.4 方案优势分析
3.4.1 强大的多媒体信息交互能力
“信息交互式中控”采用嵌入式设计体系，采用目前国际主流的
ARM9 嵌入式技术
体系，支持 Linux、Windows CE 和其他许多嵌入式操作系统的存储器管理单元（MMU），使中
控具有了一颗强健的“心脏”，具有强大的处理能力，同时，设备内嵌 Linux 嵌入式操作系统，具
有一个稳定高效、兼容性强、可靠性高的“思想”。这样，“信息交互式中控” 一改传统基于工控单
片机的中控的技术体系，
使中控具有了强大的多媒体处理能力，成为
多媒体教室各种信息交互的核心，这样，“信息交互式中控”不仅仅完成教室设备的集中控制，更成
为多媒体教室基于校园网络的教一学一管的综合应用的基础平台。
3.4.2 独立的本地运算体系
“信息交互式中控”具有一个 ARM9 的本地运算体系，成为整个中控的处理核心。目前，在
中控领域的技术体系主要有单片机体系、
PC 机体系和嵌入式体系，单片机体系
没有独立的运算能力；PC 机体系架构的中控结构上都是一个完整意义的 PC 主板外挂一组中控接口
的简单集成的形式，依赖 PC 主板中控具有了运算能力，但这种运算体系并不是为中控量身定制的，
PC 的运算特性并不适合中控的工作需要，比如： PC 主板的 CPU 的运算特性、风扇散热方式、总
线结构、接口类型等等，这些特性都极大的限制和影响了基于这种技术架构的中控的性能，使“运算
能力”成为了中控的附属，成为了中控的负担。
目前，学校的教学应用决定了在多媒体教室中必须要配备高档的计算机，如果再选择基于 PC
体系的中控，那就意味着教室里将会有两台以上的计算机设备，
在日常的应用
中管理和维护工作量会成倍的增加。这种简单集成带来的“伪”运算能力的代价是巨大的。
嵌入式运算体系具有良好的定制特性，从硬件体系和操作系统的设计都很好的体现了 “信息
交互式中控”的应用特性：稳定性、可靠性、定制性、扩展性等等，与系统融为一体的本地运算体系
为中控应用提供了强健的“心脏”和“思想”
应用，使中控真正成为一个具有独立的本地运算体系的核心设备。
，真正支撑中控的完整
3.4.3 稳定性强，具备极佳的全天候工作能力
嵌入式设备具有极高的稳定性是业内公认的嵌入式的重要特性。

目前，在多媒体教室的建设中，可视化已经成为重要的需求，可视化的价值在于：
教
学时段实现可视，辅助教学，强化管理；而在非教学时段，可以自动启动布防成为有效的安全防护系
统。单片机中控本身不具备音视频米编能力，依靠外部设备扩展可视化，在应用整合上存在问题；
PC 机中控具备了可视化能力，但 PC 架构的先天特性（稳定、发热、操作系统等）使其难以具备满
足可视化应用的全天候工作能力。嵌入式技术很好的解决了以上两种技术架构的先天不足，使“信
息交互式中控”成为多媒体教室稳定可靠的核心。
3.4.4 开放式结构，因需定制，体现强大的定制特性
不同类型的学校在多媒体教室建设上的要求和标准是不一样的，应用和管理的模式也是不一样
的；就是同一学校不同类型的多媒体教室的应用和管理模式也是不一样的。
用户
希望多媒体教室的管理能够更加符合自己学校的管理特点，能够更多的体现针对不同用户的量身定
制，解决这个需求的主要方法就是开放式。
“信息交互式中控”基于嵌入式平台
采用了开放式的结构，将系统管理底层、用户接口等进行了开放。实现了基本控制自定义、组合控制
自定义、端口自定义、状态报告自定义、报警自定义、模板化管理等定制功能。
基本控制自定义：“信息交互式中控”内置了多达上百条的基本控制指令，比如：简单的设备
闭合、输入输出等。这些基本指令是中控管理的基本元素，
“基本控制自定义”
就是系统将这些基本控制完全向用户开放，用户可以根据自己的管理需要对这些基础元素进行定义管
理，体现自己的管理需要。
组合控制自定义：在多媒体教室的应用中，使用最多的，效率最高的是组合控制命令，通过组
合控制自定义用户在基本控制自定义的基础上根据自己的应用需要合理定义各种组合控制命令，提高
使用效率。比如一键上课，通过组合控制自定义用户可以确定 PC 机开否？投影机开否？默认输
出？默认输入？默认音量等等，极大的提高了可管理性。
端口自定义：“信息交互式中控”具有丰富的端口，开放式结构将大部分的端口都进
行了开放，用户可以在管理系统下对这些端口进行一定程度的自主定义，
外接设备等等。
状态报告自定义：各种设备的状态报告属性自主定义，报什么，怎么报，时候报等等都可以灵
活定义。
报警自定义：多媒体教室的安防报警系统的前端设备很多，用户可以对报警进行自主定义，报模板化管理：用户在以上各种自定义的基础上可以生成多个管理模板，
比如：普通教
室模板、录播教室模板、教学模板、双休模板、检修模板等，所有模板可以随时通过网络向各个教室
的“信息交互式中控”发送，实现模板化管理。
开放式结构带来了应用的定制性、管理的定制性，最大程度上满足不同学校用户的管理需求。
3.4.5模块化设计，灵活搭建，扩展性强
以“信息交互式中控”为核心的多媒体教室方案从整体进行统一设计，根据应用需要合理的规
划为若干功能模块：多媒体教室管理系统、视频监控系统、安防报警系统、课堂录播系统、可视 IP
电话通讯系统、PC 机远程管理维护系统、资产管理系统。这些功能模块可以在多媒体教室建设过程
中灵活选择，自由搭配，扩展性很强。
3.4.6 共平台，多种类型统一建设，统一管理
多媒体教室方案根据应用区分为集控型、可视型和录播型三种类型，在实际建设中，每一种类
型的多媒体教室都是一种多媒体教室建设应用的典型模式。
对于学校来说，在大
我公司的多媒
规模的多媒体教室建设中，往往根据规划的不同需要建设不同类型的教室，
体教室方案就很好的适应了这种需求，用户根据自己的建设需要合理规划各种多媒体教室的具体数
量，各种类型的教室可以统一建设，统一配置，统一管理。
我公司同时为多媒体教室方案提供了一个庞大的软件应用平台，实现了所有主流产品和主流应
用方案的共平台：新老产品共平台、
Windows 和 Linux 共平台、C/S 和 B/S 结
构平台、课堂教学和管理共平台、局域网和城域网应用共平台等等。共平台的特性使用户在建设的
时候可以同时建设多种应用而不必担心系统冲突或应用不全面；
息化建设可以一步到位也可分布实施而不必担心设备淘汰或无法兼容；
可以使用户的信
可以使用户采用统
一的策略实施管理，进行统一的调度和部署，从而更加方便了学校用户的系统建设。
3.4.7 基于 DSP 的多处理器架构全面提升多媒体处理能力
采用核心处理器统一调度，多路 DSP 协处理的并行运算结构一直是我产品的重要特色。DSP
具有特殊的运算结构和指令体系，非常善于处理批量作业，这样， DSP 对于多
媒体的处理能力会比通用 CPU 的效率高很多。由于 DSP 的这种特性，在多媒体、音视频、通信以及嵌入式等行业应用非常广。DSP 的产品体系也已经逐渐发展成熟，并不断提升运算性能。采用国
际知名的美国德州仪器（俗称
TI）的各系列 DSP 处理器，是 TI 在国内
重要的合作伙伴。DSP 的运算模式，特点是功耗小，发热少，全面提升了多媒体能力，在处理能力
和稳定可靠两种特性之间找到了一个完美整合的临界点。
在“信息交互式中控”的结构体系里，
ARM9 作为一个中央处理体系，实现集中运
算和统一调度，多路 DSP 则主要用来集中处理大批量的音视频采集编码、VGA 信号采集编码等工
作，这样高性能的并行结构使“信息交互式中控”在具备了强大的交互能力的同时，也具备了超强的
多媒体处理能力，成为多媒体教室名副其实的“交互中心”
心”和“管理中心”。
、“处理中
3.4.8 轻松扩展完整的录播系统应用
围绕精品课堂的录播系统应用是目前学校多媒体应用中的一个重要部分，我针对此应用开发了
专业的 VGA 采编卡，“信息交互式中控”扩展专业 VGA 采编卡就可以轻松实现录播系统应用。
VGA 采编卡是我技术实力的重要彰现，采用高性能的 DSP 处理器，配合高效率的采集和压缩
芯片，实现对标准的 VGA（或 RGB）画面的实时采集，同时完成多路摄像机信号同步压缩，实现
一个立体化、全方位的精品课堂的实录和直播。这块卡具有如下特点：
强大的独立运算能力：基于高性能的 DSP 处理器，独立运算，不占用主机的运算资源（软
件抓屏）。
视频高度清晰：对 VGA 信号采用高达 32 位的高速模数转换，保证采集画面达到咼清标
准，没有损失，接近原始信号。（VGA 转 AV）
采集编码同步完成：对 VGA 信号进行实时采集、模数转换、压缩编码、传输。
（RGB 采集卡）
米样范围宽：米样带宽可达到 600MHz，显示视频、文字、图片、网页都可保证清晰、连
续、稳定。
分辨率自适应： 640*480 ~ 1280*1024
刷新率自适应：60 ~ 85Hz

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