【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的基本特性，充分體現(xiàn)友好的人機(jī)交互和系統(tǒng)的人性化。XX 中學(xué)多媒體系統(tǒng)10本方案基于以上分析，以北京中慶現(xiàn)代技術(shù)有限公司研制開發(fā)的基于 ARM9 嵌入式技術(shù)體系的“信息交互式中控”系統(tǒng)平臺(tái)為核心，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性以及全天候工作能力的基礎(chǔ)上，采用開放式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)基于“信息交互式中控”基礎(chǔ)上的模塊化建設(shè)、定制化管理，靈活簡(jiǎn)便，穩(wěn)定高效的多媒體教室建設(shè)和管理模式。我們將多媒體教室建設(shè)定義了集控型、可視型、錄播型三種類型，每種類型在滿足基本應(yīng)用的基礎(chǔ)上分別有不同的功能應(yīng)用重點(diǎn)，同時(shí)，這幾種類型可以實(shí)現(xiàn)共平臺(tái)，可以在實(shí)際建設(shè)種靈活搭配，統(tǒng)一管理。同時(shí)，為了對(duì)應(yīng)用進(jìn)行更加完整的覆蓋，我們從功能層面將網(wǎng)絡(luò)化多媒體教室建設(shè)細(xì)分為多媒體教室管理系統(tǒng)、課堂錄播系統(tǒng)、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、PC 機(jī)遠(yuǎn)程管理維護(hù)系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、擴(kuò)聲投影等外部系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。 方案設(shè)計(jì)思路多媒體教室建設(shè)方案是一個(gè)多種應(yīng)用、多種設(shè)備整合的一個(gè)應(yīng)用方案，這其中的核心就是中控，中控的技術(shù)架構(gòu)就決定了整個(gè)多媒體教室建設(shè)的模式、特點(diǎn)和應(yīng)用。因此，北京中慶現(xiàn)代技術(shù)有限公司的“多媒體教室建設(shè)方案”的設(shè)計(jì)思路分析將從本公司研制開發(fā)的基于 ARM9 嵌入式技術(shù)體系的“信息交互式中控”開始。高校多媒體教室已發(fā)展多年，目前，多媒體教室的建設(shè)已經(jīng)從單純的設(shè)備控制變成了基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的教－學(xué)－管的綜合應(yīng)用，這就對(duì)核心設(shè)備——中控的功能擴(kuò)展和性能提出了更高的要求。這些要求從功能方面分析有：1) 多媒體教室的網(wǎng)絡(luò)化集中管理、控制和維護(hù)；2) 多媒體教室實(shí)現(xiàn)可視化管理，全面擴(kuò)展安全防盜系統(tǒng)；3) 多媒體教室及課堂錄播系統(tǒng)的建設(shè)；4) 系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用；從性能方面分析有：1) 多媒體教室的管理核心——中控設(shè)備的穩(wěn)定性；2) 中控全天候工作的能力；3) 中控管理的靈活性和定制性；4) 設(shè)備操作的簡(jiǎn)便性；XX 中學(xué)多媒體系統(tǒng)11為了滿足這些需求，目前在中控領(lǐng)域主要有三種主流的技術(shù)架構(gòu)：?jiǎn)纹瑱C(jī)架構(gòu)、PC機(jī)架構(gòu)、嵌入式架構(gòu)。單片機(jī)架構(gòu)在中控領(lǐng)域發(fā)展時(shí)間比較長(zhǎng)，穩(wěn)定性較好，但面臨基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的教－學(xué)－管的綜合應(yīng)用比較大的問題就是擴(kuò)展性；PC機(jī)架構(gòu)剛剛開始進(jìn)入中控領(lǐng)域，比較好的解決了基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的教－學(xué)－管的綜合應(yīng)用，但 PC架構(gòu)的特性使中控的穩(wěn)定性、全天候工作能力方面產(chǎn)生了嚴(yán)重問題。采用嵌入式架構(gòu)可以充分發(fā)揮以上兩種技術(shù)架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，屏蔽缺點(diǎn)，具體的思路有：1) 嵌入式平臺(tái)低功耗、發(fā)熱小、穩(wěn)定性高；2) 嵌入式 Linux操作系統(tǒng)高效穩(wěn)定；3) ARM9平臺(tái)運(yùn)算能力強(qiáng)，接口豐富，擴(kuò)展性強(qiáng)；4) 開放式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)用戶管理控制自定義，體現(xiàn)定制性；5) 功能定義準(zhǔn)確明晰，模塊化搭建，體現(xiàn)靈活性；6) 人機(jī)界面友好，體現(xiàn)簡(jiǎn)便性；7) 配合強(qiáng)大完整的 C/S、B/S 后臺(tái)軟件，全面提升多媒體教室應(yīng)用。XX 中學(xué)多媒體系統(tǒng)12 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)XX 中學(xué)多媒體系統(tǒng)13 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖多媒體教學(xué)環(huán)境建設(shè)解決方案P C 機(jī)遠(yuǎn)程管理維護(hù)系統(tǒng)P C 機(jī)遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)遠(yuǎn)程信息讀取設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)報(bào)告遠(yuǎn)程接管 、 協(xié)助視頻監(jiān)控系統(tǒng)集中控制云臺(tái)控制電視墻集中監(jiān)看錄像文件管理遠(yuǎn)程監(jiān)控管理分級(jí)管理模式移動(dòng)偵測(cè)自動(dòng)錄像教學(xué)評(píng)估示范教學(xué)課堂錄播系統(tǒng)多路信號(hào)同步采集實(shí)時(shí)編碼 、 壓縮信號(hào)采編動(dòng)態(tài)自適應(yīng)實(shí)時(shí)錄制離線課堂資料編輯自動(dòng)生成錄制文件多媒體管理系統(tǒng) 資源管理設(shè)備共平臺(tái)管理權(quán)限管理自定義管理模式基本控制管理分級(jí)管理定時(shí)管理日志管理遠(yuǎn)程管理I C 卡管理安防報(bào)警系統(tǒng)紅外燈 、 探測(cè)器 、雙監(jiān)等觸發(fā)報(bào)警電子鎖遠(yuǎn)程開啟 / 關(guān)閉門磁報(bào)警投影機(jī)斷線報(bào)警移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警本地和遠(yuǎn)程聲光報(bào)警I C 卡非法刷卡報(bào)警多媒體教學(xué)系統(tǒng)B / S 結(jié)構(gòu)資源管理資源直播遠(yuǎn)程資源調(diào)用模擬 、 數(shù)字資源點(diǎn)播視頻會(huì)議視頻文件廣播模擬資源廣播精品課廣播音頻資源廣播課表導(dǎo)入導(dǎo)出智能分組廣播I P 電話通訊系統(tǒng)語(yǔ)音 、 可視通訊U S B 接口I P 地址分配靈活手動(dòng)撥號(hào)快速撥號(hào)縮位撥號(hào)呼叫轉(zhuǎn)移呼叫排隊(duì)軟件靈活配置資產(chǎn)管理系統(tǒng)P C 機(jī)硬件信息統(tǒng)計(jì)投影機(jī)燈泡計(jì)時(shí)統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)信息 E x c e l 報(bào)表輸出其他設(shè)備信息統(tǒng)計(jì)擴(kuò)聲投影等外部系統(tǒng)投影機(jī)安全防盜移頻擴(kuò)聲普通擴(kuò)聲燈光設(shè)計(jì)窗簾控制XX 中學(xué)多媒體系統(tǒng)14 方案優(yōu)勢(shì)分析 強(qiáng)大的多媒體信息交互能力現(xiàn)代中慶公司研制開發(fā)的“信息交互式中控”采用嵌入式設(shè)計(jì)體系，采用目前國(guó)際主流的 ARM9 嵌入式技術(shù)體系，支持 Linux、Windows CE 和其他許多嵌入式操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)器管理單元（MMU） ，使中控具有了一顆強(qiáng)健的 “心臟” ，具有強(qiáng)大的處理能力，同時(shí)，設(shè)備內(nèi)嵌 Linux 嵌入式操作系統(tǒng)，具有一個(gè)穩(wěn)定高效、兼容性強(qiáng)、可靠性高的“思想” 。這樣， “信息交互式中控”一改傳統(tǒng)基于工控單片機(jī)的中控的技術(shù)體系，使中控具有了強(qiáng)大的多媒體處理能力，成為多媒體教室各種信息交互的核心，這樣， “信息交互式中控”不僅僅完成教室設(shè)備的集中控制，更成為多媒體教室基于校園網(wǎng)絡(luò)的教－學(xué)－管的綜合應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺(tái)。 獨(dú)立的本地運(yùn)算體系“信息交互式中控”具有一個(gè) ARM9 的本地運(yùn)算體系，成為整個(gè)中控的處理核心。目前，在中控領(lǐng)域的技術(shù)體系主要有單片機(jī)體系、PC 機(jī)體系和嵌入式體系，單片機(jī)體系沒有獨(dú)立的運(yùn)算能力；PC 機(jī)體系架構(gòu)的中控結(jié)構(gòu)上都是一個(gè)完整意義的 PC 主板外掛一組中控接口的簡(jiǎn)單集成的形式，依賴 PC 主板中控具有了運(yùn)算能力，但這種運(yùn)算體系并不是為中控量身定制的，PC 的運(yùn)算特性并不適合中控的工作需要，比如： PC 主板的CPU 的運(yùn)算特性、風(fēng)扇散熱方式、總線結(jié)構(gòu)、接口類型等等，這些特性都極大的限制和影響了基于這種技術(shù)架構(gòu)的中控的性能，使“運(yùn)算能力”成為了中控的附屬，成為了中控的負(fù)擔(dān)。目前，高校的教學(xué)應(yīng)用決定了在多媒體教室中必須要配備高檔的計(jì)算機(jī)，如果再選擇基于 PC 體系的中控，那就意味著教室里將會(huì)有兩臺(tái)以上的計(jì)算機(jī)設(shè)備，在日常的應(yīng)用中管理和維護(hù)工作量會(huì)成倍的增加。這種簡(jiǎn)單集成帶來的“偽”運(yùn)算能力的代價(jià)是巨大的。嵌入式運(yùn)算體系具有良好的定制特性，從硬件體系和操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都很好的體現(xiàn)了“信息交互式中控”的應(yīng)用特性：穩(wěn)定性、可靠性、定制性、擴(kuò)展性等等，與系統(tǒng)融為一體的本地運(yùn)算體系為中控應(yīng)用提供了強(qiáng)健的“心臟”和“思想” ，真正支撐中控的完整應(yīng)用，使中控真正成為一個(gè)具有獨(dú)立的本地運(yùn)算體系的核心設(shè)備。XX 中學(xué)多媒體系統(tǒng)15 穩(wěn)定性強(qiáng)，具備極佳的全天候工作能力嵌入式設(shè)備具有極高的穩(wěn)定性是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的嵌入式的重要特性?，F(xiàn)代中慶研制開發(fā)的“信息交互式中控”是公司多年來嵌入式開發(fā)的技術(shù)精華，低耗高效，穩(wěn)定性極高；系統(tǒng)內(nèi)置的嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)經(jīng)過多年的精簡(jiǎn)開發(fā)和大量的實(shí)際應(yīng)用，已經(jīng)成為穩(wěn)定高效、兼容性和擴(kuò)展性很高的操作平臺(tái)。軟硬件的完美組合、低功耗、低發(fā)熱、科學(xué)合理的工藝結(jié)構(gòu)等等這些特性都使“信息交互式中控”成為業(yè)內(nèi)中控的佼佼者。 開放式結(jié)構(gòu)，因需定制，體現(xiàn)強(qiáng)大的定制特性不同類型的學(xué)校在多媒體教室建設(shè)上的要求和標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的，應(yīng)用和管理的模式也是不一樣的；就是同一學(xué)校不同類型的多媒體教室的應(yīng)用和管理模式也是不一樣的。用戶希望多媒體教室的管理能夠更加符合自己學(xué)校的管理特點(diǎn)，能夠更多的體現(xiàn)針對(duì)不同用戶的量身定制。現(xiàn)代中慶在廣泛的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)，并提出了解決這個(gè)需求的主要方法：開放式。現(xiàn)代中慶的“信息交互式中控”基于嵌入式平臺(tái)采用了開放式的結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)管理底層、用戶接口等進(jìn)行了開放。實(shí)現(xiàn)了基本控制自定義、組合控制自定義、端口自定義、狀態(tài)報(bào)告自定義、報(bào)警自定義、模板化管理等定制功能?；究刂谱远x：“信息交互式中控”內(nèi)置了多達(dá)上百條的基本控制指令，比如：簡(jiǎn)單的設(shè)備閉合、輸入輸出等。這些基本指令是中控管理的基本元素， “基本控制自定義”就是系統(tǒng)將這些基本控制完全向用戶開放，用戶可以根據(jù)自己的管理需要對(duì)這些基礎(chǔ)元素進(jìn)行定義管理，體現(xiàn)自己的管理需要。組合控制自定義：在多媒體教室的應(yīng)用中，使用最多的，效率最高的是組合控制命令，通過組合控制自定義用戶在基本控制自定義的基礎(chǔ)上根據(jù)自己的應(yīng)用需要合理定義各種組合控制命令，提高使用效率。比如一鍵上課，通過組合控制自定義用戶可以確定PC 機(jī)開否？投影機(jī)開否？默認(rèn)輸出？默認(rèn)輸入？默認(rèn)音量等等，極大的提高了可管理性。端口自定義：“信息交互式中控”具有豐富的端口，開放式結(jié)構(gòu)將大部分的端口都進(jìn)行了開放，用戶可以在管理系統(tǒng)下對(duì)這些端口進(jìn)行一定程度的自主定義，包括類型、參數(shù)、外接設(shè)備等等。狀態(tài)報(bào)告自定義：各種設(shè)備的狀態(tài)報(bào)告屬性自主定義，報(bào)什么，怎么報(bào)，時(shí)候報(bào)等等都可以靈活定義。XX 中學(xué)多媒體系統(tǒng)16報(bào)警自定義：多媒體教室的安防報(bào)警系統(tǒng)的前端設(shè)備很多，用戶可以根據(jù)不同的I/O 對(duì)報(bào)警進(jìn)行自主定義，每組 I/O 控制不通的報(bào)警設(shè)備，靈活控制報(bào)警類型、報(bào)警方式、報(bào)警時(shí)間等等。模板化管理：用戶在以上各種自定義的基礎(chǔ)上可以生成多個(gè)管理模板，比如：普通教室模板、錄播教室模板、教學(xué)模板、雙休模板、檢修模板等，所有模板可以隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)向各個(gè)教室的“信息交互式中控”發(fā)送，實(shí)現(xiàn)模板化管理。開放式結(jié)構(gòu)帶來了應(yīng)用的定制性、管理的定制性，最大程度上滿足不同高校用戶的管理需求。 模塊化設(shè)計(jì)，靈活搭建，擴(kuò)展性強(qiáng)現(xiàn)代中慶的以“信息交互式中控”為核心的多媒體教室方案從整體進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)不同的功能靈活擴(kuò)展相應(yīng)的模塊，根據(jù)應(yīng)用需要合理的規(guī)劃為若干功能模塊：多媒體教室管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、安防報(bào)警系統(tǒng)、課堂錄播系統(tǒng)、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、IP 電話通訊系統(tǒng)、PC 機(jī)遠(yuǎn)程管理維護(hù)系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、擴(kuò)聲投影等外部系統(tǒng)等。這些功能模塊可以在多媒體教室建設(shè)過程中靈活選擇，自由搭配，擴(kuò)展性很強(qiáng)。 錄播系統(tǒng)采用獨(dú)立硬件設(shè)備對(duì)音視頻進(jìn)行編碼程序固化，對(duì)計(jì)算機(jī)病毒免疫。 使用期間無維護(hù)成本，大大降低管理員的工作負(fù)擔(dān)。采用業(yè)內(nèi)最先進(jìn) 視頻編碼算法，占用帶寬低，節(jié)省磁盤存儲(chǔ)空間。產(chǎn)品綠色節(jié)能，整體功耗 10W，是以工控機(jī)為核心的同類產(chǎn)品的 1/20。 支持高清音視頻 支持包括各種高清攝像機(jī)視頻（最高支持 1080P）和分辨率從 16001200 到800600 的 VGA、HDMI 輸出的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)視頻。支持 HiFi 音質(zhì)， 16bit 采樣精度、 采樣頻率，達(dá)到 CD 品質(zhì)，給您身臨其境的現(xiàn)場(chǎng)感。 。 基于 DSP的多處理器架構(gòu)全面提升多媒體處理能力采用核心處理器統(tǒng)一調(diào)度，多路 DSP 協(xié)處理的并行運(yùn)算結(jié)構(gòu)一直是現(xiàn)代中慶產(chǎn)品的重要特色。DSP 具有特殊的運(yùn)算結(jié)構(gòu)和指令體系，非常善于處理批量作業(yè)，這樣，DSP 對(duì)于多媒體的處理能力會(huì)比通用 CPU 的效率高很多。由于 DSP 的這種特性，在多媒體、音XX 中學(xué)多媒體系統(tǒng)17視頻、通信以及嵌入式等行業(yè)應(yīng)用非常廣。DSP 的產(chǎn)品體系也已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，并不斷提升運(yùn)算性能。現(xiàn)代中慶采用國(guó)際知名的美國(guó)德州儀器（俗稱 TI）的各系列 DSP 處理器，是 TI 在國(guó)內(nèi)重要的合作伙伴。DSP 的運(yùn)算模式，特點(diǎn)是功耗小，發(fā)熱少，全面提升了多媒體能力，在處理能力和穩(wěn)定可靠?jī)煞N特性之間找到了一個(gè)完美整合的臨界點(diǎn)。在“信息交互式中控”的結(jié)構(gòu)體系里，ARM9 作為一個(gè)中央處理體系，實(shí)現(xiàn)集中運(yùn)算和統(tǒng)一調(diào)度，多路 DSP 則主要用來集中處理大批量的音視頻采集編碼、VGA 信號(hào)采集編碼等工作，這樣高性能的并行結(jié)構(gòu)使“信息交互式中控”在具備了強(qiáng)大的交互能力的同時(shí)，也具備了超強(qiáng)的多媒體處理能力，成為多媒體教室名副其實(shí)的“交互中心” 、 “處理中心”和“管理中心” 。 輕松擴(kuò)展完整的錄播系統(tǒng)應(yīng)用圍繞精品課堂的錄播系統(tǒng)應(yīng)用是貴校多媒體應(yīng)用中的一個(gè)重要部分，現(xiàn)代中慶針對(duì)此應(yīng)用開發(fā)了專業(yè)的 VGA 采編卡， “信息交互式中控 ”擴(kuò)展專業(yè) VGA 采編卡就可以輕松實(shí)現(xiàn)錄播系統(tǒng)應(yīng)用。 關(guān)鍵技術(shù)介紹 ARMARM（Advanced RISC Machines） ，既可以認(rèn)為是一個(gè)公司的名字，也可以認(rèn)為是對(duì)一類微處理器的通稱，還可以認(rèn)為是一種技術(shù)的名字。1991 年 ARM 公司成立于英國(guó)劍橋，主要出售芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的授權(quán)。ARM 公司是專門從事基于 RISC 技術(shù)芯片設(shè)計(jì)開發(fā)的公司，作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商，本身不直接從事芯片生產(chǎn)，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片，世界各大半導(dǎo)體從 ARM 公司購(gòu)買其設(shè)計(jì)的 ARM 微處理器核，根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐?，從而形成自己?ARM 微處理器芯片進(jìn)入市場(chǎng)。因此既使得 ARM 技術(shù)獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持，更具有競(jìng)爭(zhēng)力。ARM 微處理器特點(diǎn)：ARM9 系列微處理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能,采用 RISC 架構(gòu)的 ARM微處理器一般具有如下特點(diǎn)：體積小、低功耗、低成本、高性能；XX 中學(xué)多媒體系統(tǒng)18支持 Thumb（16 位）/ARM（32 位）雙指令集，能很好的兼容 8 位/16 位器件；大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快；大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高；指令長(zhǎng)度固定； DSP數(shù)字信號(hào)處理是一種將現(xiàn)實(shí)世界中真實(shí)的模擬信號(hào)(Analog signals)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)字信息（Digital signals）的過程。這些信號(hào)通過一個(gè)模擬向數(shù)字的轉(zhuǎn)換