音視頻融合應用系統 方案 2022/11/03

目錄

第1章 項目概況... 1

1.1需求背景... 1

1.2 建設的必要性... 1

1.3 項目建設具備的基礎條件... 1

1.4 建設內容... 2

第2章 系統介紹... 3

2.1 NMP01校園媒體播控系統... 4

2.2 NMP01視頻資源平臺... 6

2.3高清解碼終端... 7

2.4大屏融合管理終端軟件... 9

第3章 產品功能及特點... 9

3.1 高效的集中遠程控制... 9

3.2節目管理... 11

3.3 資源管理... 13

3.4 推流拉流... 16

3.4 云發布功能... 16

3.5 直播點播功能... 17

第1章 項目概況

1.1需求背景

國家高度重視教育信息化的重要作用，先后制定發布了《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》、《教育信息化2.0行動計劃》等規劃性、綱領性文件，明確提出了把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略，超前部署教育信息網絡。校園媒體播控系統項目是以建設一套校園級音視頻應用系統為主要內容的教育信息化工作，正是政策所向。項目的建設符合黨的十九大精神和教育改革等戰略部署，將有利地推進信息技術與教育的深度融合，有利于加快教育現代化進程。

1.2 建設的必要性

學校建成至今已有40余年，目前擴展到50個班級，總人數達2500余人。受疫情反復，報告廳場地限制及極端天氣等不可控因素影響。學校難以統一開展安全教育，合班課，開學典禮，家長會，考前動員，期末會議等集體活動。但是安全、教學交流等教育工作在日常教育教學中是必不可少的部分。目前只能通過分批次或校園廣播形式開展，展現方式受限，有關媒體文件只能通過U盤拷貝的方式，單獨到教室播放。傳播效率及低，教育效果不明顯，不利于校園集體教育活動常態化開展。同時，擁有大量的教學課程資源以及學校自有的視頻資源，目前資源均存放于存儲，沒有有效利用。因此需要建設一套音視頻應用系統，能完成學校實時音視頻信號、教育教學媒體文件的接入，將內容統一推送至教室一體機，完成教室一體機自動播放。也可通過手機或電腦瀏覽器觀看。以應對疫情突發，學生或者家長需要在家參與教學活動或者會議。

1.3 項目建設具備的基礎條件

1.3.1 網絡條件

學校目前已完成校園網絡建設，擁有核心機房，教室網絡達到局域網千兆條件，為教育信息化相關系統的數據傳輸創造了有利條件。服務端部署于核心交換，可實現音視頻數據的大并發訪問。

1.3.2 展示屏幕

學校所有教室分批建設已完成教學一體機全覆蓋，為視頻類活動提供了顯示終端。在沒有上課和教學時，處于閑置狀態。可充分利用一體機開展空閑時間的視頻安全教育，通知，集體直播活動等。

1.4 建設內容

1、完成校園實時信號的接入，包括報告廳，錄播教室等。

2、集中式管理并控制教室一體機；

2、通過自動/手動遠程啟動遠程媒體播放端；

3、分不同等級的任務內容，可編輯一定時間段內的播放節目單。根據顯示要求或需求的安排，編輯出全天或一個月的播出時間表，確保在制作時不會出現亂播、漏播等的情況，同時在編制好的內容里可緊急插播任務；

4、節目單編輯完成后進行任務推送；

5、播放終端收到節目單后自動啟動節目的播放，并且確保不會出現播放偏差；

6、在控制端可以控制終端睡眠喚醒等；

7、建設校本資源平臺，通手機電腦等終端可觀看校園直播及校本資源。

8、系統需完全本地化部署，需要對外開放時不依托于本地帶寬也能實現不限人數的互聯網訪問。

第2章系統介紹

校園音視頻融合應用系統是一套通過網絡控制，將多媒體視頻、音頻、圖片、滾動文字和直播等內容強制推送到各多媒體屏幕上的系統，同時系統可不受本地帶寬限制，也能完成基于web端的內外網主動式大并發訪問。

校園音視頻融合應用系統基本構架為：校園媒體播控系統+校園視頻資源平臺+高清解碼終端+大屏融合管理終端軟件。

系統實現的基本功能如下：

1、可將學校已有錄播系統、電視臺演播系統等教育教學信息設備的實時信號進行系統內播出；

2、可將當地有線電視節目信號引入系統進行播出；

3、可將學校已有視頻文件導入系統進行虛擬直播或輪播播出；

4、可將校內廣播信號、重點區域視頻監控信號引入系統，通過系統進行統一呈現或分區域呈現、指定終端觀看等功能；

5、可實現班班通教學一體機全自動收看各類直播電視節目或教育教學活動直播；

6、可實現班班通教學一體機、辦公區電視機、學生宿舍電視機等終端觀看電視節目或各類教育教學活動直播，發送各類滾動通知；

7、可對校內不同點位的各類大屏推送宣傳、展示類內容，加強校園文化建設；

8、可對班班通教學一體機實現遠程關機、遠程鎖屏等常規管理；

9、可對各類終端進行分組管理、分組推送各類節目，可實現全自動定時播出；

10、可通過手機等智能終端觀看各類資源。

圖2.1系統架構圖

2.1 NMB01校園媒體播控系統

NMB01采用嵌入式軟硬件一體化設計，支持多信號直播；支持視頻、音頻、圖片、文字、文檔任意組合應用；終端管理可任意分組控制，不同終端可指定播放不同內容；播出列表自有編輯，全自動運行，終端自動播放；支持遠程關機，遠程鎖屏；

主要特性

1. 后臺管理采用BS架構，可遠程登錄管理、維護、編輯工作任務及業務內容。

2. 系統采用嵌入式軟硬件一體設計，本地化部署系統，無需進行互聯網云端注冊。

ê3. 高帶寬，4*1G電口，總計4Gbps 以太網輸入輸出。

4. 重量<10Kg、標準1U、AC 110V 50/60Hz（220V 50/60Hz）、250W。

5. 系統支持256路實時高清視頻源信號輸入。

6. 系統支持并發終端數量≥2000。

7. 自帶2T存儲空間，可掛載NAS存儲服務器。

ê8. 安裝方便，無需登錄只需通過客戶端電腦瀏覽器訪問系統IP地址即可下載客戶端軟件。

9. 支持終端分組，活動終端列表顯示終端名稱，所屬分組，當前節目，有無通知任務，在線狀態，終端ID及終端版本可

10. 查看在線終端處理器及內存使用情況，包括CPU使用率，總內存，剩余內存，剩余硬盤參數。

11. 支持終端監測截圖功能，實時查看當前終端播放內容。

12. 支持終端音量調節，支持跟隨終端與自定義模式。自定義調節音量后終端立即生效。

13. 系統支持對終端的分組移動，重啟，關機，搜索，升級操作。

ê14. 支持對終端或終端組的頻道撤回操作，可選擇撤回緊急，高級，普通，通知等頻道。

ê15. 支持所有終端畫面監控，同時顯示活動終端當前任務截圖。

16. 系統包含直播、sleep、iptv、shutdown、none預置節目，可直接進行發布。支持節目編輯，預覽，也可復制到普通節目。

17. 節目編輯背景支持圖片上傳或純色背景選擇，自定義背景橫縱坐標和寬度高度。

18. 節目可支持視頻，圖片，文檔，富文本，音頻，文字、網頁、天氣、時鐘等組件添加。

19. 支持鼠標拖動組件位置，拉伸組件大小，自定義組件橫縱坐標和寬度高度。

20. 支持編輯節目的預覽。

21. 支持添加多個節目為節目組進行發布，節目組支持無周期，或每天，每周，每月，每年為周期創建。

22. 節目組編輯可自定義節目開啟時間，結束時間。支持對節目的添加，修改，上升下降刪除等操作。

23. 節目組支持默認節目的添加，無周期任務的時候下發默認節目。

24. 系統支持對直播、視頻、文檔、富文本、圖片、模板的資源管理。

25. 系統可直接創建直播節目，添加直播節目自動生成推流地址。

26. 系統內置流媒體服務，支持≥2000點并發，可接入rtmp、及rtsp視頻流。輸出rtmp、http_ts、http_flv、HLS視頻流，支持H.265的編碼視頻流。

ê27. 系統支持將接入的直播流信號轉推至其他平臺。

28. 系統支持rtmp、rtsp直播流拉取。用于本地直播資源。

29. 系統支持云發布功能，通過組件自定義編輯發布頁面。

30. 云發布功能支持云地址，云端口，密碼，設備ID配置。

31. 支持云發功能的開啟關閉，連接接狀態監測，上行速率，下行速率，上下行流量的統計。

32. 開啟云發布功能以后，自動生成云鏈接二維碼，通過手機端掃描二維碼即可觀看發布的直播節目。

33. 系統設置支持對硬件的ip，掩碼，網關，DNS服務器，NTP服務器配置

34. 系統狀態監測，支持網絡實時輸入輸出顯示，處理器使用率顯示，內存及磁盤使用情況顯示

2.2 NMP01視頻資源平臺

NMP01視頻資源平臺是一款自主研發的專門針對流媒體服務開發的硬件設備。固態流媒體服務器相比傳統“軟件+PC服務器”的模式有著無可比擬的優勢。固態流媒體服務器的所有硬件設計都是專門針對流媒體服務的幾個關鍵指標設計的，高帶寬，大內存，超大數據交換，高可靠，易維護。

NMP01視頻資源平臺包含了2TB具備全數據冗余的視頻素材存儲, 兩個萬兆光電接口(選配)，4個千兆以太網口, 總出口帶寬高達24Gbps。AuraStone可以廣泛的應用于遠程教育，IPTV系統，視頻網站，單位電視系統，互動直播等眾多領域。

主要特性

1. 高可靠，專用設備。

2. 高帶寬，4x1Gbps 以太網，2x10Gbps光網（選配）

3. 多信號源輸入，單臺服務器支持256/512路高清信號源輸入

4. 高并發，單臺服務器用戶數高達2000+/10000+（選配光網）

5. 擴展靈活，支持負載均衡、多機集群

6. 毫秒級超低轉發延時，轉發延時低于20ms

7. 安裝簡便，硬件設備，可以前面板液晶+按鍵配置設備IP地址

8. 應用靈活，支持機頂盒、PC、平板電腦、手機多屏同步收看

9. 功能強大，直播、點播、錄制、媒體資源管理一并俱全

10. 易用性強，B/S架構，設備集成前臺PC頁面，手機頁面，以及后臺管理頁面

11. 管理方便，內容管理、觀眾管理、業務人員管理邏輯清晰

12. 針對授權，針對不同用戶級別授權指定觀看內容

13. 易擴展，AURASTONE可以輕易掛載各種外置NAS存儲設備

技術指標

直播	輸入協議	RTMP/RTSP
輸出協議	RTMP, HTTP-TS, HLS，HTTP-FLV
直播轉發	支持rtmp流轉推至其它平臺
多分辨率直播	支持自定義超清，高清，標清等各種分辨率
錄制	錄制格式	Ts
錄制模式	計劃錄制，手動錄制，任務切片錄制
資源管理	上傳格式	MP4, FLV, AVI, RMVB, MKV, TS
保存格式	ts非ts格式自動轉碼為ts
點播	播放器	HTML5
文件格式	Ts
播放終端	機頂盒	HTTP-TS
PC	RTMP
移動終端	HLS
內容管理	直播分類	用戶自定義
點播分類	用戶自定義
權限管理	前臺觀眾管理	用戶自定義，可以根據前臺觀眾等級授權觀看節目
后臺用戶管理	用戶自定義，可以根據后臺用戶等級授權管理內容
收看統計	點播次數統計
直播收看統計
在線人數統計
后臺頁面	應用程序圖標風格
前臺頁面	根據終端自適應PC頁面，移動端頁面。
機電特性	重量	8Kg
尺寸	標準1U
供電	AC 110V 50/60Hz 220V 50/60Hz
功耗	110W

2.3NMD03融合解碼終端

圖2.2.1 解碼終端

融合解碼終端是一臺支持4K解碼器及全高清解碼的硬件終端，其通過HDMI輸出給需要復雜分辨率顯示的各類顯示屏，全自動接收來自融合管控平臺所發出的任意指令，包括全自動直播啟動、暫定、結束；各類通知、公告、綜合信息發布；設備的關機、重啟及狀態報送等功能。

技術參數：

1. 支持WINDOWS10操作系統。

2. 圖像質量高，畫面穩定，支持遠程關機操作。

3. 支持定時自動播放功能，可按播放列表輪詢播放。

4. 業務適應性強，支持各種網絡協議和文件格式，UDP, HTTP, RTSP/RTP, RTMP, HLS。

5. 支持多窗口播放視頻、音頻、圖片、PDF文檔，及任意組合窗口展示。

6. 支持多播放場景預制預覽、任意切換。

7. 支持滾動字幕注入。

8. 支持強制播出功能。

9. 支持緊急內容集中管控，分組管控。

10. 支持4K高清解碼(3840×2160)。

11. 流媒體協議：UDP RTP RTMP RTSP/RTP HLS。

12. 視頻文件：MKV/WMV/MPG/MPEG/DAT/AVI/MOV/ISO/MP4/RM/3GP。

13. 視頻編碼格式：H.265/H.264/MPEG-4(ASP)/WMV/VC-1/AVS/WEBM/REALVIDEO8/9/10。

14. 音頻支持：MP3/AAC/WMA/RM/FLAC/OGG。

15. 圖片支持：BMP/GIF/JPG/PNG/TIF。

2.4大屏融合管理終端軟件

1. 支持WINDOWS10操作系統。

2. 圖像質量高，畫面穩定，支持遠程關機操作。

3. 支持定時自動播放功能，可按播放列表輪詢播放。

4. 業務適應性強，支持各種網絡協議和文件格式，UDP, HTTP, RTSP/RTP, RTMP, HLS。

5. 支持多窗口播放視頻、音頻、圖片、PDF文檔，及任意組合窗口展示。

6. 支持多播放場景預制預覽、任意切換。

7. 支持滾動字幕注入，發送字幕通知不影響屏幕觸控操作。

8. 支持強制播出功能。

9. 支持緊急內容集中管控，分組管控。

10. 支持4K高清解碼(3840×2160)。

11. 流媒體協議：RTMP RTSP/RTP HLS。

12. 視頻文件：MKV/WMV/MPG/MPEG/DAT/AVI/MOV/ISO/MP4/RM/3GP。

13. 視頻編碼格式：H.265/H.264/MPEG-4(ASP)/WMV/VC-1/AVS/WEBM/REALVIDEO8/9/10。

14. 音頻支持：MP3/AAC。

15. 圖片支持：GIF/JPG/PNG。

16.軟件安裝完成每次開機自動運行，最小化于任務欄右下角。

第3章系統功能及特點

智慧融合推送系統擁有眾多的技術功能優勢，可以遠程集中管理終端設備、設置用戶及其權限、上傳推送多樣化的資源、通過可視化頁面編輯推送模板等等。

3.1 高效的集中遠程控制

系統可以對分布在各處的終端設備進行遠程操作，實現真正的高效集中管理。系統具有多種遠程操控功能，包括定時關機、重啟、終端管理、監控，頻道推送等功能，讓用戶在使用智慧融合推送系統的過程中感受到強大、智能化的操作體驗。

1、終端組——可對終端進行分組，不同部分地區可自定義分組；

2、重啟、關機——對于終端重啟或關機；

3、升級——對終端進行遠程升級；

4、撤回----撤回終端正在執行的解目；

5、監控----監控終端屏幕內容；

3.1.1 終端管理

1.活動終端：

為了提高對終端的管理效率，可以對項目所有的終端進行分類管理，例如不同樓層的終端可以劃分為一組管理，不同區域地點劃分為一組管理等。

2.所有終端：

所有終端可查看系統所有終端名稱，控制終端啟用停用狀態，添加刪除終端等操作。

3.軟件升級：

為提高用戶體驗，終端軟件會做出軟件優化，這時就需要升級終端軟件版本，可以通過網絡后臺對終端軟件進行校驗，軟件版本自動升級。

圖 終端升級頁面

3.2節目管理

通過節目管理可管理系統預置節目，普通節目，及節目組的發布。

1、預置節目

系統預置常用節目，包括通知，睡眠，關機，空閑等，可快速一鍵發布。

2、普通節目

對普通節目的添加，刪除，編輯，預覽，以及快速發布。

3、節目組

制定周期任務，按天、周、月等時間為周期，執行周期性任務

支持默認節目的添加，未執行周期任務可自動執行默認背景任務。

4.節目編輯

自定義節目背景，屏幕尺寸，視頻，圖片，文檔等控件位置。完成對節目資源添加和布局操作。鼠標拖拽拉伸控件，可以方便快速的將節目制作好。支持保存后快速預覽。

3.3 資源管理

通過系統，用戶可以上傳多種資源進行推送，包括視頻、直播、音頻、文本、圖片、時鐘/天氣、文檔、網頁等，系統兼容各種常用的資源格式。按資源類型進行上傳，支持在線預覽資源、批量對資源進行操作。

3.3.1直播資源

系統內置自主流媒體系統，可直接接收推流信號，進行大規模本地化分發。支持直播流狀態顯示，預覽等。

3.3.2 視頻資源

上傳的視頻資源，系統自動轉碼，兼容主流視頻格式，減少視頻前期處理工作，保證高清晰度同時，流暢穩定播放。視頻轉碼狀態顯示。

3.3.3 文檔

系統支持PDF，word、PPT等多種文檔上傳顯示。

3.3.4 富文本

用戶可編輯富文本資源，富文本編輯器方便自定義文字，及圖片格式，使顯示方式更加多樣化。

3.3.5 圖片資源

支持主流圖片格式上傳，png,jpg,jpeg等，用戶可預覽上傳圖片，下載，批量刪除等操作。

3.3.6 音頻

可以在推送信息時配上背景音樂，系統兼容mp3、aac形式的音頻格式。

3.3.7 模板

支持對預置好的模板背景圖上傳，預覽，刪除。

3.4 推流拉流

系統底層基于流媒體系統開發，除完成信號流的推流接入推送的功能性應用外，還可以從其它平臺拉流，以及轉推至其他直播平臺。適用于更多音視頻實時傳輸場景。支持直播流狀態顯示，添加刪除等操作

3.4 云發布功能

系統云發布功能，結合云端加速服務，實現本地化媒體節目推送同時，通過云端加速服務，可快速覆蓋移動終端直播應用。用戶無需本地固定IP及上傳帶寬。即可實現移動端的大規模訪問。支持終端頁面的自定義編輯，背景添加，圖片文字等控件的添加。可完全開放式定義直播頁面。

3.5 直播點播功能

可規范化管理校園媒體資源，支持校園演播室，錄播，報告廳等實時信號的接入直播，進行錄制，回看操作等。適配于手機、電腦、PAD的智能終端。

項目建設清單

編號	產品名稱	型號	數量/單位	說明	應用場景
1	校園媒體播控系統	NMB01	1/套	嵌入式軟硬件一體，包含資源融合、推送計劃、終端管理等功能	適用于需要定向推送內容用戶
2	校本視頻資源平臺	NMP01	1/套	嵌入式軟硬件一體，包含直播、點播、錄制、資源管理、用戶管理等功能	單機并發2000，適用于并發2000點以內用戶
3	云端加速系統	AuraCloud	1/套	無需具備公網固定IP，無需大上行帶寬即可實現本地資源的云端加速應用。	適用于無固定IP、無較大上行帶寬，但需要開展外網直播點播應用的用戶。
4	智慧接收終端軟件	NMD01	50/套	安裝于觸控一體機內，開機自動運行。數量由觸控一體機數量決定。	適用于具備觸控一體大屏或具備windows操作系統的顯示終端。
5	融合解碼終端	NMD03	4/套	支持HDMI 4K輸出，兼容各種分辨率	適用于公共區域屏幕的接入管理
6	高清網絡媒體編碼器	AU-NME9000	2/套	將攝像機輸出信號SDI/HDMI轉換為IP網絡信號	適用于固定點推流傳輸應用。

根據實際項目情況搭配方案

審核編輯 黃昊宇