前言

　　隨著科技的發展，我們已經進入了一個高速發展的信息時代。以計算機技術為核心的多媒體以及通信技術被廣泛應用于各種領域。多媒體電化教學、網絡教學、遠程教學等已在全國各地悄然興起。各式各樣的先進設備操作越來越復雜，使用戶在使用時感到相當不便。多媒體中央控制系統利用計算機及微電腦技術對多媒體電教室、會議室中的各種設備進行集中控制、管理，以簡單明了的按鍵方式提供給用戶使用，將復雜的控制轉化為簡單的按鍵操作，真正實現"所見即所控"。

　　隨著校園網絡和多媒體教室的快速普及，整個學校的計算機網絡建設將越來越受到教育人士的重視。多媒體電化教學的無紙化、網絡化和遠程化，正以嶄新的面貌和非凡的教學手段進入各大、中、小學校，對過去傳統校園建設來說無疑是一次重大的飛躍和變化。電腦技術、通信技術、網絡技術的高速發展將傳統的教學手段帶入一個全新的時代，借助先進的信息技術，教師可以將所教授的內容快速地傳達給學生，并對學生的反饋及時地做出反應。通過高速網絡技術實現了計算機互聯，使得教師、學生之間能有效地實現信息數據的交流、共享。多媒體網絡教學系統正日益成為現代化校園的基礎設施，它將綜合集成傳輸包括教室、辦公室、會議室等的語音、圖像信號，對電腦設備、影音設備、演播設備、監控設備、環境設備進行集中及遠程控制。

　　現代化校園所采用的系統一定要有先進性。力求高標準，并且有很強的適應性、擴展性、可靠性及長遠利益，以滿足未來的要求。根據現代教學發展的需求，應該把多媒體中央控制系統納入整體的教學網絡，形成網絡控制教學系統。凱迪興業的電教室系統可利用校園網絡實現對全校所有教室的遠程監控和多媒體信息交互，使多媒體教室融入整個校園網絡體系，讓現代教學進入一個新時期。

 

第二章 系統組成

2、1 系統總體結構

　　具有多媒體中央控制系統的電教室或報告廳不僅僅是一個智能化的電教室，多個電教室更可組成一個網絡控制的教學系統。系統主要由多媒體電教室、網絡控制單元等組成，系統組成結構圖如下：

2、2 多媒體電教室組成

　　現代的多媒體教室集成了電腦網絡及多種影音設備（影碟機、錄像機、展示臺、音響、電視機、投影機等）。操作者需要對每個設備進行控制，并要完成信號在設備間切換；另外對于環境設備（燈光、電動屏幕、窗簾等），也需要操作者經常加以調整。針對以上控制分散的情況，多媒體電教室的中央控制系統提供了較佳的解決方案。它將多種設備的控制操作集中在一個按鍵面板或多媒體電腦的觸摸屏上，可以方便地實現設備的控制及信號的切換。操作者通過直觀的控制臺操作，將復雜的電教設備及環境設備控制變得輕松自如。中央控制系統使多媒體教室變成一個智能教室。操作者只需進行簡單的操作即可完成對復雜的設備及環境的控制，比如可以自動調節室內光線、自動放下/升起屏幕、自動打開/關上窗簾……。

　　我們的多媒體中央控制系統由多媒體電腦、控制面板、中央控制主機、遙控發射接收模塊、電源開關模塊和影音設備等組成。各部分之間用通信電纜相連，構成一個網絡系統。其中多媒體電腦、控制面板和遙控發射接收模塊是指令發送中心，中央控制主機、電源開關模塊、調光模塊則是指令接收和執行機構。系統組成結構圖如下圖：

中央控制系統的組成分別介紹如下：

1） 中央控制主機

　　中央控制主機集成了紅外線遙控模塊（6路）、音頻切換模塊（6×2路）、視頻切換模塊（6×2路）、VGA切換模塊（2×2路）和電源管理模塊（6路）；通過紅外線遙控模塊可以控制投影機、影碟機、錄像機、展示臺等影音設備和遙控窗簾、空調等環境設備，紅外線遙控模塊具有紅外碼自學習功能，能自學習所有的遙控設備；通過音頻/視頻信號切換模塊可完成八選二的視頻/音頻信號切換，其中視頻有投影、監視兩路輸出，音頻有功放、監聽兩路輸出；VGA切換模塊有兩路切換，可外接手提電腦。中央控制主機通過串口和多媒體電腦、控制面板等通信。對于復雜的教室或場所控制，中央控制主機可根據需要擴展。中央控制主機可還集成投影機232碼控制模塊，可232碼控制投影機。KD系列控制主機提供投影機的燈泡開關檢測，實現電動屏幕與投影機開關的聯動；當有投影光線時，屏幕自動放下，投影燈關閉時，屏幕自動收起。投影機燈開關檢測還能確保在投影機斷電前關閉投影燈并有幾分鐘的散熱延時。

2） 控制面板

　　控制面板是整個系統最重要、最方便的控制方式，它實際上是調音臺、卡拉OK機和指令發送中心，控制面板根據所按下的按鍵，發送對應的指令給中央控制主機或其他模塊使其做出相應的動作從而達到控制的目的。面板除了提供影音設備的控制和信號源切換的控制按鍵外，還提供電動幕、兩組燈光和兩組窗簾的控制按鍵。面板集成調音控制功能，可控制聲音音量及話筒音量和混響時間。面板按鍵布局如下：(略)

　　按鍵面板上的兩個醒目按鍵是"系統開"鍵和"系統關"鍵。剛開始使用這個智能多媒體控制系統時，按一下"系統開"鍵，系統主機會自動打開并同時給面板供電，然后系統自動打開設備電源、投影機電源、延時兩秒后打開功放電源，整個系統就可以使用。若想讓系統按設定好的流程自動打開，則只需再按一次"系統開"鍵，系統會自動遙控開投影機、放下電動屏幕、關閉電動窗簾、調好音量的大小等。而當使用結束后，按兩下"系統關"鍵（連續三次的警告聲內再按第二次，以防誤操作），就可以輕松下課或散會了。系統會自動關投影機、將功放電源關閉、稍微延時后關閉設備電源、使電動屏幕升起來、延時幾分鐘后關投影機電源、最后關閉系統主機電源。

系統組成

    通過按鍵控制面板可以進行設備的選擇和常用的視/音頻和VGA輸出的切換。面板下面一排7個設備選擇按鍵分別可以選擇影碟機、錄像機、展示臺、卡座、外接AV、電腦、 筆記本電腦的設備進行控制，同時系統將影碟機、錄像機、展示臺、卡座、外接AV、電腦、筆記本電腦的視頻或VGA信號自動識別通過投影機投影出來，音頻通過功放播放出來。

　　中間部分按鍵為設備遙控控制按鍵，當前設備選擇哪個設備就能對哪個設備進行遙控。比如當前是設備選擇影碟機（設備選擇影碟機上的小燈亮），按一下播放鍵" ",影碟機就會進行播放，按一下停止鍵"■"，影碟機就會進行停止播放。如果這時想要停掉正在播放的錄像機，就按一下設備選擇的"錄像機"按鍵，使信號切換到錄像機，然后按一下停止鍵"■"，錄像機就會停止播放。

3） 智能控制終端

　　系統的輔助組成單元是智能控制終端，智能控制終端共分兩種（可以擴展）：控制開關、控制調光、控制云臺鏡頭等。

智能開關控制器（KR100）

　　這一類的智能控制終端具有控制電源或信號通斷及通斷時間的功能，一個模塊可以控制六路開關，每路開關允許流過電流為220V/10A。

智能調光控制器（KD100）

　　這一類的智能控制終端可實現對燈的光亮度進行調節，一個模塊可控制四組照明線路，每組線路允許通過電流為220V/10A。

智能云臺和鏡頭控制器（KS100）

　　這一類的智能控制終端可實現對攝像機的可變鏡頭（遠近、聚焦、光圈）和萬向云臺（上、下、左、右）的智能控制。配合遠程網絡控制軟件，可實現遠程監視和控制。

4） 中央控制軟件

　　中央控制系統軟件采用Delphi開發，是基于Windows95或NT的應用軟件。軟件界面完全向用戶開放，軟件提供豐富的按鈕圖庫供用戶選擇，按鈕的個數及功能均可由用戶設定，方便用戶更換設備或進行組合功能設計。例如按打開投影教學鍵，中央控制系統會自動將電動幕、窗簾、燈光等調節成最佳的環境，極大地方便演講者并體現著現代化多媒體演講的魅力。中央控制系統軟件還具有各種參數的靈活設定，可設定系統打開、系統關閉時的投影機、電動幕、燈光、窗簾、影音設備等狀態。

5） 綜合控制講臺

　　綜合控制講臺采用鋼木或其他材料飾面，美觀、豪華、高檔。綜合控制講臺根據設備情況和安全舒適等方面進行專門設計，另外可根據教室的實際情況按各種尺寸訂制，滿足特殊教室的需求。按照人體工程學設計的多媒體綜合電教講臺主要特點有：

造型新穎大方；

功能多樣齊全

    柜體中央以多媒體電腦為中心，面板窗口可配置14"～15"電腦顯示器，控制面板和電腦鍵盤。

    柜體左側為電腦外設柜、內空尺寸寬大，沿其高度方向可設2～3層隔板，每層隔板高度尺寸均可調，其間可放置：功率放大器、VCD、錄像機、中央控制器主機等。

    柜體右側為實物展示臺柜、展示臺所置臺板，有固定式（高度不可調）、電動垂直升降式，垂直升降式工作時可升至電教平臺臺面之上，便于操作、演示,工作完畢可方便地沉降到柜體之中，其升、降范圍在0～350mm。

    柜體所有門扇開啟后均可縮進柜體內，方便教學老師演講、報告，且實現一把鑰匙可以開啟所有暗鎖。

    教學平臺顏色可選（如灰白、櫸木、胡桃木等）。

2、3 KD系列中控系統的特性

　　各個廠家的中央控制系統基本功能相似，但多媒體教室的易用性和方便性的主要決定是中央控制系統的軟硬件，評價一個中央控制系統需要從細微上來分析比較。我們采用的中央控制系統通過多年用戶的需求分析的基礎上不斷完善，操作極其簡單化，為用戶解決許多操作和設備管理上的難題。系統主要的功能和特點：

1、高亮度和對比度圖像

　　幾乎所有的中央控制器由于沒有采用長線驅動器或只采用電流型長線驅動器，輸出的電腦圖像和視頻圖像有不同程度的衰減，圖像效果比直接輸出有明顯的差別，采用這種中央控制器則適得其反。KD系列中央控制器的視頻信號和電腦RGB信號采用先進的300M帶寬驅動電路，有效補償因信號切換和長線帶來的信號衰減，有效地抑制傳輸中的噪聲干擾，與通過投影機直接輸出相比較，圖像的亮度和對比度提高15%-20%。使得投影輸出的視頻和電腦畫面比直接連接更清晰亮麗。

2、全數碼調節高保真聲音

　　一般的中央控制器對主音量的調節采用衰減式電阻網絡，聲音調節級別少，并且經過調節的聲音音質變差。KD系列中央控制器采用可存儲式專用音量控制芯片，32級數碼調音并經運放之皇NE5532進行處理，音質更加圓潤細膩。KD系列中央控制器還有兩個話筒輸入，并能32級獨立調音，更增加8級數碼混響，滿足各種會議和教學的需求。

3、超強投影機保護

　　一般的中央控制器沒有投影機電源管理，就是有也只停留在投影機延時關機保護方面。KD系列中央控制器采用先進的投影燈開關檢測電路，當系統關閉時，能自動檢測投影燈的開關狀態，從而確保投影機關機散熱后才斷電。

2、4 網絡控制的實現原理

　　采用最先進的Internet網絡技術，運用TCP/IP協議實現網絡控制。該方法采用廣泛應用的成熟的互聯網，從而使系統控制實現與Internet的緊密連接，實現了系統控制的靈活性和多樣性。控制的原理圖如下：

　　控制終端是網絡控制指令的發起者，控制終端發出的指令被翻譯成 TCP/IP協議包，通過Internet或Intranet網傳送到控制節點。若控制終端通過WWW瀏覽器發出指令，則還需要應用服務器把HTTP（超文本傳輸協議）轉換為TCP/IP協議。控制終端沒有位置的概念，只要能連上Internet網后即可實現控制。控制節點收到TCP/IP協議控制的指令后，把控制指令翻譯成中控主機識別的指令通過RS232（串口）傳送給中控主機，中控主機再翻譯并執行相關的指令控制相應的設備完成控制。控制結果按同樣的途徑返回給控制終端。 通過該控制軟件可實現遠程遙控開關某個多媒體教室或重新啟動某個多媒體教室，遠程控制投影機和影音設備等等。 通過網絡控制軟件真正實現"遠在千里，控在指間"。

系統建設方案

第三章

3、1 普通電教室系統的組成

　　系統建設以先進性和實用性為原則，對不同用途的電教室提供略有不同的設備配置。方案配置主要有：

1、 多媒體電腦；它一方面是計算機軟件教學的載體，另一方面是中央控制系統的一個組成部分，同時還是網絡控制系統的一個控制節點。該電腦一機多用，節省設備投資。

2、 中央控制主機；它是多媒體課室的控制核心，主機已集成了8路設備的控制（影碟、錄像、展示臺、卡座、外接AV等）、電動幕的控制和兩路窗簾的控制等。

3、 按鍵控制面板；它為上課教師提供最簡潔的控制方式。

4、 影碟機、錄像機、卡座、展示臺等電教設備；它是電化教學的基本配置。

5、 多媒體投影機；它是圖像信號的輸出終端。

6、 功放、音箱；它是聲音信號的輸出終端。

7、 話筒；方案設計時每個課室可配置一個無線衣領話筒和一個無線手持話筒。無線衣領話筒為經常走動的演講者使用，無線手持話筒則為學生發言時使用。

8、 屏幕；可采用手動屏幕，也可采用電動屏幕。

9、在多媒體課室設計兩個校園網信息點，一個連接多媒體電腦，另一個提供信息插座，可連接上課教師手提電腦或臺下控制的手提電腦。兩個信息點還可互為備份，確保系統的可靠運行。

10、有線電視電纜連接到中央控制系統中的錄像機，通過錄像機的高頻頭和系統控制軟件或面板實現直接收看電視節目。

3、2 設備的選型

　　設備的選擇應該考慮如下因素：性能、價格、質量、服務等。以下是主要的設備的選型原則，其性能參數和其他設備的性能參數可參考技術參數一覽表。

1、投影系統的選擇

多媒體課室投影系統的配備應該考慮如下因素：

*投影機的分辨率

　　考慮到目前流行硬件的顯示解像度及今后的發展空間，采用 800*600或1024X768分辨率的多媒體投影機較為理想。

* 投影機的亮度

　　必須保證室內有足夠的照明強度，維護與會者的（視力）健康。根據多媒體課室的形狀及尺寸, 環境采光情況選擇投影機的亮度。

2、 屏幕

屏幕的大小及質地，與使用空間的大小與形狀有關。以下為屏幕選擇參考表

屏 幕	大 小	觀 眾 人 數
規 格	厘米	50	100	150	200	200以上
100"	203*150	x	.	.	.	.
120"	244*183	x	x	.	.	.
150"	295*221	x	x	x	x	x
180"	356*267	x	x	x	x	x
200"	400*300	x	x	x	x	x

    正投軟幕一般分為白塑幕和玻珠幕，玻珠幕的有效反射角度是45度，增益度是一般是2，而白塑幕的增益是1。玻珠幕的效驗：參照附圖。

a=教室長，b=教室寬，L=屏幕寬 單位：米

    1)當a/c>2.0時，可以用玻珠幕。

　　2)當a/c<2.0時，適宜用白塑幕。

系統功能

第四章

    多媒體電教室提供的功能主要有：

1、 智能化控制。教師通過直觀的控制臺操作，將復雜的電教設備（錄像機、影碟機、投影機、錄音卡座、實物展示臺等）及環境設備控制變得輕松自如。操作者只需進行簡單的操作即可完成對復雜的設備及環境的控制，比如可以進行輸入信號切換及影音設備控制、自動調節室內光線、自動放下/升起屏幕、自動打開/關上窗簾……；

2、 通過多媒體中央控制系統，可以控制影碟機、錄像機、錄音機、攝像機、視頻展示臺等教學設備的音、視頻信號輸入輸出，實現教學設備間的相互切換，不再有繁瑣的操作，全部由系統統一控制，省時省力，教學質量高。

3、 利用高亮度多媒體投影機播放計算機信號及視頻信號；

4、 利用計算機處理文字圖像，進行講座交流；

5、 提供校園網連接，實現計算機教學和INTERNET信息交互；

6、 利用視頻展示臺進行實物講解，并能通過投影機投影到屏幕；

7、 系統具有監視和預覽功能，對影碟機、錄像機、視頻展示臺等輸出節目可通過電腦顯示器進行實時監視，或預覽后播放；

8、 在WINDOWS環境下運行，全中文界面，能播放各種教學軟件；

9、 系統配有高級有線咪、無線衣領咪和手持咪及有關的調音功能方便現場講解和發言；

10、 具有先進的紅外遙控自學習功能，在同類產品中首屈一指，對接入系統的媒體設備的品牌和型號無任何限制，更換設備時無需專業工程師重新對紅外編碼進行設定；

11、 系統操作方式多樣，不會因某項操作失靈而導致教學中斷，可任選下列方式：用鼠標或鍵盤操作、用觸摸面板操作、用遙控器操作、用電腦觸摸屏操作、用液晶觸摸屏操作、用遠程網絡操作；

12、 系統具有一鍵智能聯動功能。比如輕觸"系統開"按鍵，就使系統全部設備進入就緒狀態，即可輕松上課；輕觸"系統關"按鍵，即可關門離開教室，系統會自動依照管理員設定的程序依次關閉全部設備；

系統特點

第五章

   一個系統的設計的好壞，可以從如下幾個方面進行分析：

1、實用性
實用有效是最主要的設計目標，只有操作簡單，功能實用，切換自如，效果良好才能最大的保護投資者的利益。我們控制系統的按鍵面板經過對許多用戶的調查，分析最常用的功能，按簡潔直觀的方式設計。軟件界面設計成可靈活定義，用戶可根據自己的愛好定義界面和功能。我們有極強的系統集成和應用軟件開發能力，可為用戶定制滿足需求的軟件功能。

2、可靠性
　　多媒體綜合電教室的核心是中央控制系統，中央控制系統性能的穩定直接決定了系統的可靠性。多媒體中央控制系統采用常用模塊全內置方式，具有極高的穩定性和可靠性，在廣泛采用的許多學校內幾乎沒有出現任何問題。

3、先進性
　　中央控制系統對不同廠家、不同型號的同類設備的兼容性，以及平臺控制軟件的開發工具，都充分體現了整個系統的先進性。我們的控制系統模塊化設計，提供網絡TCP/IP接口控制協議和類Barco的串行協議，具有極高的兼容性和可擴展性。

4、擴展性
　　校園網是現代網絡技術應用的趨勢，多功能教室能否和校園網兼容，能否調用室外教學資源是考察多功能教室可擴展性的首要標準。我們的多媒體中央控制系統具有網絡控制功能，可通過校園網絡實現遠程控制，實現多個多媒體教室的電教資源共享，增加攝像機和視頻轉換器則可通過網絡實現遠程教學，為未來的電教發展服務。

5、安全性
　　由于與校園網的無縫鏈接和通過網絡實現遠程控制，保證電腦和個人隱私的安全，所以要提供多個層次安全控制手段，建立完善的安全管理體系。

系統的主要特點有：
1、操作一目了然。多媒體環境通常較復雜，許多使用者并未經過專業培訓，為避免演講者在演講中因為設備誤操作而產生混亂，該系統提供簡潔友好的控制界面，使操作輕松自然，讓演講者更專注于精彩的演講。
2、化繁為簡。在電化教室中有多個輸入及輸出設備，信號的選擇播放類似交換機的搭線過程，該系統將復雜的搭線過程直觀顯示、輕松完成。
3、美化環境。由于所有設備的控制集中于該系統的操作臺上，設備可以放在任何安全及隱蔽的地方，通過同樣隱蔽的控制網絡將控制信號送到設備位置，使整個環境非常整潔。
4、節省經費。由于設備隱蔽放置，不用頻繁接觸設備，減少設備損壞機會。
5、專業形象。雖然中央控制模塊在整個多媒體環境中投資不大，但將各種復雜的設備有序管理起來，成為畫龍點睛之筆，使整個多媒體環境具備了智能。
6、 網絡控制。系統利用最先進的校園網絡進行控制，實現任何地點的任意控制。

 

系統的擴充和發展

　　電腦技術、通信技術、網絡技術的高速發展將傳統的教學手段帶入一個全新的時代，借助先進的信息技術，教師可以將所教授的內容快速地傳達給學生，并對學生的反饋及時地做出反應。通過高速網絡技術實現了計算機互聯，使得教師、學生之間能有效地實現信息數據的交流、共享

    當未來發展需要時，我們的多媒體電教室只需增加Web視頻服務器即可滿足遠程監視的需求。通過視頻服務器把教學的多媒體信息實時壓縮,并同過Web服務器為遠程Web訪問者提供教學視頻信息。多媒體教學系統也可和校園VOD系統通過校園網絡相連，利用VOD系統實現圖像點播和存儲。