多媒体智能互动教学软件技术白皮书1009

多媒体智能互动教学软件
技术白皮书
目录
一、产品概述 (3)
二、功能特性 (3)
1、系统架构 (3)
2、音视频功能 (4)
3、数据功能 (4)
4、课堂管理与控制 (4)
三、系统网络原理 (5)
1、网络拓扑图 (5)
2、说明 (5)
3、网络链路模拟 (6)
四、通信协议 (6)
1、音视频传输协议：HTTP (6)
五、关键技术 (6)
1、视频编码 (6)
2、音频编码(GIPS) (7)
3、H.323 (7)
六、功能项目 (7)
附、技术参数 (8)
一、产品概述
多媒体智能互动教学软件，可以使人们利用个人电脑、音视频采集设备（摄像头、麦克风等）进行远程教学，可通过白板进行互动，通过广播音视频进行交流。

可以通过本软件实现远程互动教学。

具有课堂讨论模块，课堂内成员可以进行文字形式的讨论。

通过多媒体智能互动教学软件内的课堂投票模块，可以实现远程答题。

多媒体智能互动课堂教学软件系统由多媒体智能互动教学软件服务端及客户端组成。

多媒体智能互动教学软件系统至少需要配置一台服务器安装服务端软件。

二、功能特性
1、系统架构
●支持多会议室结构。

在同一个系统中可以进行多个不同的会议。

且各个会议之间是相互
独立的，互不干扰。

●支持分域功能。

可以设置不同的域，不同域内的用户互相看不见。

某域内的用户也看不
到其他域内的课堂。

●服务端支持在Windows XP，Windows7，Windows Server2003，Windows Server0008等
系统上使用。

●软件升级功能。

2、音视频功能
●采用GIPS语音引擎。

GIPS包含自适应算法、丢包补偿算法和回声消除算法，可以很好
地解决语音延迟与回声问题，使音质更加完美，提供比电话还清晰的语音通话效果。

●具有语音自动增益功能。

●具有噪音抑制功能，可以有效地抑制噪音。

●系统支持H.264编码。

H.264具有以下优点：一、码率低；二、图像质量高，可以提供
连续、流畅的高质量图像；三、容错能力强，使在不稳定的网络环境下传输时的传输质量得到改善。

●系统支持自主研发的H.264+编码。

H.264+在H.264的基础上做了改进，在保证图像质量
的情况下进一步提高了压缩比，使带宽占用进一步降低。

●系统支持远程视频调节功能，如果课堂参与者端带宽不足，可以远程调节对方的视频分
辨率来降低带宽占用。

3、数据功能
●具有基本的白板功能，用户在白板上可以进行图形绘制、文字书写。

在数据区解锁的情
况下，支持多人同时操作白板。

方便处于不同地点的课堂成员之间进行交流。

●支持插入图片。

如果再支持多点触控的触控一体机上使用，可以支持手动放大图片、手
动翻页。

●文档共享。

利用虚拟打印技术，将doc、ppt、xls、pdf格式的文档共享到白板中，供所
有课堂成员观看。

●支持协同浏览功能。

课堂中的成员可以同步浏览网页。

●课堂投票功能。

创建者和主持人可以发起课堂投票，课堂中所有参与者都可进行投票。

可以利用此功能进行投票、答题。

●课堂讨论。

此功能可使课堂成员进行文字上的讨论。

4、课堂管理与控制
●课堂参与控制。

支持三种类型的课堂：普通课堂，参与者无法申请加入，只能由创建者
邀请加入；公开课堂，参与者申请加入，创建者批准后，参与者输入正确密码加入课堂；
开放课堂，参与者输入正确的课堂密码即可加入，无需创建者批准。

在课堂人数达到限制人数之后，参与者无法申请加入，但创建者仍可邀请参与者加入。

●广播音视频控制。

创建者和主持人可以控制是否广播某个参与者的音视频。

●数据区锁定控制。

创建者具有数据区锁定权限。

数据区锁定后，参与者不可以操作电子
白板和协同浏览（主持人可以在数据区锁定的情况下操作协同浏览）。

●课堂讨论控制。

创建者可以设置是否进行自有讨论。

自由讨论模式下，课堂参与者可以
选择是否将信息只发给某一个参与者。

●发言控制。

课堂参与者可以申请发言，只有创建者具有批准发言的权限。

但创建者和主
持人都有设置某人为发言人的权限。

其它控制。

创建者具有结束课堂的特权。

创建者和主持人都可以使用屏幕共享、协同浏览、顶部的文档共享按钮、课堂投票、设置课堂公告、邀请参与者加入课堂的功能。

三、系统网络原理
1、网络拓扑图
2、说明
媒体处理服务器（MCU）：音视频流媒体数据处理终端，同时存储处理完成的流媒体文件。

集中控制服务器（C2S）：处理用户注册、数据集中等服务终端，如需处理流媒体则将指令发送到媒体处理服务器（MCU）。

Router：数据交换路由，解决集中控制器（C2S）和媒体处理服务器（MCU）之间的数据交互。

C2N：域集群的管理，用户访问一个智能会议域时，C2N根据用户指令将数据传送给对应的集中控制服务器（C2S）中，类似于域名解析。

3、网络链路模拟
四、通信协议
1、音视频传输协议：HTTP
多媒体智能互动教学软件采用HTTP协议来进行音视频传输。

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）中文“超文本传输协议”，是一种为分布式，合作式，多媒体信息系统服务，面向应用层的协议，是Internet上目前使用最广泛的应用层协议，它基于传输层的TCP协议进行通信，HTTP协议是通用的、无状态的协议。

用于在服务器和客户机之间传输超文本文件。

五、关键技术
1、视频编码
●MPEG-4标准介绍。

MPEG-4是针对数字电视、交互式绘图应用（影音合成内容）、交互
式多媒体等整合及压缩技术的需求而制定的国际标准。

它主要具有以下优点：
1)压缩比更高。

相对于MPEG-1和MPEG-2，MPEG-4具有更高的编码效率，压缩比更
高，使得在低带宽的信道上传送视频、音频成为可能。

2)MPEG-4的编码具有鲁棒性和纠错功能。

在通讯环境易出错的情况下，可以实现安
全的低码率编码和传输。

●H.264。

H.264是由ITU-T视频编码专家组（VCEG）和ISO/IEC动态图像专家组（MPEG）
联合组成的联合视频组（JVT，Joint Video Team）提出的高度压缩数字视频编解码器标准。

H.264也被成为H.264/AVC,或MPEG-4 Part10。

H.264主要具有以下优点：
1)低码率。

和MPEG-2及MPEG-4（Part2）相比，在同等图像质量下，采用H.264技
术压缩后的数据量只有MPEG-2的1/8，MPEG-4(Part2)的1/3。

2)容错能力强。

H.264提供了网络抽象层(Network Abstration Layer)使得H.264的文件
能容易地在不同网络上传输。

●H.264+。

ZIGSUN自有的编码技术。

为了进一步提高降低视频传输时的带宽占用，ZIGSUN
在H.264的基础上进行了优化，在保证视频质量的前提下，进一步提高了视频压缩效率，降低了带宽占用。

2、音频编码(GIPS)
GIPS是Global IP Sound公司的技术，多款注明聊天软件，如QQ，Skype等均使用了GIPS 技术。

GIPS技术可根据带宽状况自动调节编码码率，提供低码率高质量的音频。

GIPS使用了网络自适应算法、丢包补偿算法和回声消除算法，可以很好地解决语音延迟与回声问题。

带来完美音质，提供比电话还清晰的语音通话效果。

3、H.323
H.323协议时ITU-T提出的关于视频电话机多媒体会议传输协议H.32X系列中的一部分。

H.323是一个系统的规范，它使用多个ITU-T和IETF协议。

主要包括：
●H.225 。

实现功能：注册(Registration)，同意(Admission)，状态(Status)。

用于提供H.323
终端和网关之间的地址解析和准入控制。

●H.245。

H.245是H.323多媒体通信体系中的控制信令协议，其主要用于处理通信中的
H.323终点或终端间的端到端H.245信息交换。

●H.235。

H.235主要提供身份认证、数据加密和完整性功能。

●H.239。

H.239是附加的媒体通道，又叫双媒体流，在两个H.239终端之间传送两路媒体
流。

●H.450。

H.450定义各种辅助服务。

●H.460。

H.460协议是ITU批准的防火墙/NAT穿越标准，主要由H.460.18和H.460.19两
部分组成。

前者负责H.323呼叫控制信令的穿越，后者负责媒体数据的穿越。

该协议通过对H.323协议栈的扩充，帮助H.323呼叫穿越防火墙/NAT。

六、功能项目
附、技术参数。