精品录播教室解决方案


发布时间:2021-07-07浏览次数:1171


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第一章   背景介绍

第二章   需求分析

第三章   方案概述


3.1  项目建设目标


3.2  方案设计原则


3.3  方案设计依据

第四章   整体技术路线设计


4.1  教室布局


4.2  功能结构


4.3  设备拓扑

第五章   子系统介绍


5.1  录播主机


5.1.1       软件功能及特点描述


5.1.2       核心媒体系统


5.1.3       WEB端管理系统


5.1.4       4种导播客户端


5.2  智能跟踪导播系统


5.2.1       基本原理


5.2.2       跟踪及导播策略


5.3  音视频采集前端


5.3.1       视频采集系统


5.3.2       音频系统


5.4  控制及导播配件


5.4.1       视讯发布平台


5.4.2       教育资源云平台


5.4.3       录播控制面板


5.4.4       集控柜


5.4.5       无线图形化录播控制台


5.4.6       导播控制键盘

第六章   精品录播教室设备清单

第七章   录播教室装修建议书


7.1  装修概述


7.1.1       装修选址


7.1.2       设计原则和依据


7.1.3       录播室装修格局


7.1.4       装修效果例图


7.2  灯光设计


7.2.1       照度要求


7.2.2       色温要求


7.2.3       灯具选配


7.2.4       讲台补光


7.3  顶棚设计


7.3.1       矿棉吸音板


7.3.2       龙骨吊架


7.4  地板材料


7.4.1       瓷砖


7.4.2       地毯


7.4.3       PVC塑胶地板


7.5  墙壁材料


第一章  背景介绍

以云计算、物联网、新一代互联网、新一代移动通信技术为代表的新一轮信息技术革命,正在不断催生新技术、新产品、新业务,推动信息产业升级,改变信息化发展模式。

Ø  “三通两平台”的提出

2012年,第一次全国教育信息化工作会议召开,教育信息化的各项工作正式提上日程,在这次会议上,刘延东同志正式提出了建设“三通两平台”。从此,教育信息化的核心理念、推进策略和工作机制都发生了很大的变化,工作的步伐明显加快,工作的力度也是空前地加大,体现出各级党委政府支持和拥戴中央决策的坚定决心。

Ø  “一师一优课”活动的发起

2014年4月22日至25日,由教育部主办的“2014年第一期教育厅局长教育信息化专题培训班”上,教育部副部长杜占元做了题为“深入贯彻落实党的十八届三中全会精神,推进教育信息化工作大见成效”的报告,就利用信息技术探索教师协同备课和网络研修模式普遍提升教师课堂教学质量,提出了“一师一优课,一课一名师”的活动。

Ø  教育信息化战略地位的确立

十八届三中全会,强调利用信息化手段促进教育公平,逐步缩小区域、城乡、校际的差异。五中全会,进一步提出要推进教育信息化,习近平总书记强调,中国要坚持不懈地推进教育信息化。自此,确立了教育信息化的战略地位。

Ø  构建“四化”教育体系和学习型社会

2015年5月,习近平总书记在发往国际教育信息化大会的贺词中,强调因应信息技术的发展,推动教育变革和创新,构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系,建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会,培养大批创新人才,是人类共同面临的重大课题。

Ø  教育质量提升到更加重要的战略位置

根据五中全会指示,到2020年,我国教育信息化工作要取得重要进展。这是党中央站在如期全面建成小康社会的战略全局高度所作出的重要战略部署,为十三五时期教育改革发展指明了方向。根据会议精神,十三五时期一定要把提高教育质量放在更加重要战略位置,推进教育公平的同时要提高教育质量,重视知识传承,真正推动从应试教育走向素质教育。

Ø  加快推动信息技术和教育的融合创新

2015年11月,第二次全国教育信息化工作会议召开,刘延东副总理提出要着力实现四个拓展,强调要重视教育信息化工作,加快推动信息技术和教育的融合创新,还要加强教育督导工作,将督导评估的结果作为政府的政绩考核的重要依据。加强领导,狠抓落实,形成全面深入地推进教育信息化的强大合力。

第二章  需求分析

Ø  落实“一师一优课”录制任务的需求

党的十八届三中全会以后,教育部在全国范围内决定开展“一师一优课、一课一名师”活动。计划通过活动的开展,力争使每位中小学教师能够利用信息技术至少上好一堂课,使每堂课至少有一位优秀教师能够利用信息技术讲授。

为了不增加学校老师的工作负担,为老师们创造合适的课程录制环境,学校应该提供一间配套齐全且自动化程度较高的录播教室。

Ø  建设特色教学资源库的需求

目前,学校往往保有大量的优秀课程资源,有的是自行拍摄的,有的是从第三方资源商采购的;有的存储在学校共有的文件服务器,有的保存在教师的电脑里,甚至有的还是光盘的形式。

随着课程资源的不断累积,学校迫切地需要一个能够集中管理,集中展示的数字化平台。

所以,本方案配套了教学视频应用云平台。这款软件产品能够帮助学校建设自有的特色教学资源库,将各种格式的视频资源进行归类整理,存储在服务器硬盘中,并在WEB平台上展示,即便于使用,又整洁美观,有效地提升了课程资源的利用率。

Ø  更方便地进行听课教研的需求

一般情况下,学校安排公开课时,会安排听课老师们搬凳子坐在教室后面。有的时候听课教室太小,坐在最后一排的同学和听课老师们挤在一起;有的时候听课老师们在后门进进出出,分散同学们和讲课老师的精力。

比较有条件的学校,会自建报告厅,老师和同学们在报告厅前面上课,听课老师们坐在后面听。但是这样一来,不仅导致讲课老师和同学们紧张,听课老师们也看不清前面的PPT和板书。

为了解决这些问题,我们建议学校建设一间“带有观摩室”的录播教室。观摩室和录播教室之间通过单向玻璃隔开(使得学生坐在录播教室里看不到观摩室),观摩室里面部署音响和液晶显示器,领导和听课老师们坐在观摩室里听课,不仅环境更加宽敞舒适,也丝毫不影响讲课老师和听课同学。

Ø  电子巡考、远程教学督导等需求

在智慧校园建设的过程中,为了实现电子巡考、远程教学督导等应用,有的学校需要建设考场监控系统、智能集控系统和录播系统等。首先,这些系统之间存在重复建设的功能;第二,这多套系统之间往往存在兼容性问题,不能很好的配套使用;再者,要让学校的电教老师们学习多套系统,无疑也是增加了工作负担。

公司录播教室方案提供集中控制软件,相比于没有声音的标清考场监控,本方案具有更好的视音频体验效果,可以代替传统的考场监控系统。同时,集中控制软件还具有远程教室设备集中控制的功能,不需要重复建设多媒体中央控制系统。

Ø  会场扩容的需求


对于许多没有大型报告厅的学校而言,举办一次大型的报告会或者讲座是一件有难度的事情:因为学校缺乏能够容纳大量观众的会场。当举办大型的报告会或者外请专家嘉宾讲课时,往往要组织师生前往体育馆、会议厅等集中,不仅活动难以组织,而且往往在现场达不到很好的效果。所以,本项目要求采购的录播主机,在不启用机房服务器的情况下(有时服务器配置直播较为复杂,服务器主要面向存储以及更大规模的直播活动),就能直接支持不少于200路的校内高清直播。


建设这套录播系统后,可以结合学校自有的班班通IP网络,利用录播主机自带的流媒体服务器,让师生们坐在自己的教室内通过班班通一体机观看现场直播,老师们甚至可以利用手机或者PC在办公室的云平台上观看现场直播。

Ø  特效场景制作的需求

要求本次采购的录播主机能够支持绿幕抠像功能,可以把人物从绿色的背景中截取出来,放置到电脑画面/虚拟演播厅里。这种功能可以用于制作校内新闻节目、特效微课、知识点片段视频等,能有效丰富师生们的学习材料和课余活动。同时,绿幕抠像功能也可以和直播功能结合,将领导讲话、汇报等直播到全校每一台班班通一体机,作为高性价比的校园电视台使用。



Ø  杂物收纳的需求

目前,本项目设计高档,遥控器、电池、话筒等配件较多,所以给管理员们带来了杂物、配件收纳的问题。

为了有效收纳鼠标、话筒、电池、遥控器、产品说明书、IP和账号密码登记表等杂物,希望本项目的机柜配备标准2U高度(3.5英寸)的抽屉,以便于收纳各类杂物、配件。

Ø  切换/跟踪分离控制,不再担心录制效果

目前教育录播行业的定位和跟踪技术已经日趋成熟,对于普通语数英课堂,系统一般都可以正常的使用。但是对于课堂走动、小组讨论等课堂活动的自动拍摄技术还不成熟,当老师组织课堂活动时,有许多学生在区域内活动,跟踪系统难判断,会影响录制的课程效果。

所以,本项目应区别于传统录播系统自动/半自动/手动的控制模式,分离跟踪拍摄和画面切换的功能。

“跟踪”即云台跟踪,指的是云台摄像机的自动跟拍;“切换”即画面导播切换,指的是当云台成功定位拍摄到目标时,录播系统自动导切该目标画面。

当组织课堂活动时,老师可以在控制面板上点击取消跟踪功能,实现“只切换全景,不跟踪具体个体”,可以自动切换全景画面,但不具体提供特写画面,避免了在较混乱课堂环境下,误切特写画面的尴尬。

Ø  硬件设备的集中管控需求

要求机柜能够对所有硬件设备进行集中管控,包括录播主机、服务器、导播电脑等,显示器采用翻盖抽屉式设计,至少17寸16:9的1080p液晶显示器、触控板和键盘,能够控制不少于4台设备,可以通过键盘快捷键切换控制目标,不需要改接线路。支持VGA切换器功能和标准的鼠键信号切换功能,只需通过1根VGA线,即可传输显示器、鼠标、键盘、U盘等信号。可以通过全局快捷键无缝切换控制对象,当切换到其他设备时,显示器、鼠标、键盘、U盘等信号自动转接至相应设备,不会与其他非受控对象串码。

第三章  方案概述3.1    项目建设目标

Ø  落实优课录制工作

全自动化录制优秀课程视频,落实“一师一优课,一课一名师”活动的要求。录制的课程文件符合相关标准,系统支持课程文件自动,且可以与省、市、区等各级优课上传平台无缝对接。

Ø  发展名师课堂

本系统协助学校发挥名师优势,通过在精品录播教室中进行公开课等活动,利用本系统即可向全网直播,支持PC、手机、平板电脑多终端接入,推动发展名师课堂。

Ø  实现远程教学、远程教研

多间录播教室之间可以进行同步视音频互动,实现多地一课。利用此功能,学校和学校之间可以举办互动教学、教学培训,有助于学校间进行结对帮扶、教学教研等活动,提升校际间交流效率。

Ø  建设特色教学资源库

建设一套教学视频应用云平台,有效整合学校已有及将有的视频资源,支持校园IP网络内的所有录播教室通过标准协议上传课件。平台具有美观大方的网页界面,展示学生和老师可以随时随地登录平台调用资源,实现优质教学资源的有效分享。

3.2    方案设计原则

Ø  先进性

一个技术方案的先进性设计体现在其设计理念与技术架构两方面上。

本司录播系统秉承简洁的设计理念,视频编解码和音频处理模块内嵌于录播主机而跟踪分析系统内嵌在前端摄像机内。既不需要独立的音频处理器,也不需要单独配备硬件跟踪分析设备。而且音频处理性能和跟踪拍摄效果依然优秀。

方案设计的技术架构高度集成化,使得设备精简且易维护。系统功能完善却不冗余,方案精致不失高端。

Ø  稳定性

良好的硬件架构设计是系统稳定的基础。我司工程师在本方案设计中,竭尽可能地减少硬件数量,简化线路连接,从而在硬件设计层面上就有力地保障了系统稳定性,极大地降低了硬件故障率。

在软件稳定性方面,我司的前端、后端软件在激烈的行业竞争中多次迭代打磨,其稳定性经受住了市场严格的考验,享有优秀的口碑。尤其是在单机大规模的并发能力上,我司录播主机可稳定支撑超过百路的用户直播点播,软件架构的性能可谓行业一流。

Ø  开放性

本方案的大多数软硬件设计均采用国际标准协议,在私有协议或无国际标准的领域可以尽可能地提供API以供二次开发或第三方系统调用。系统的开放性决定了系统后期拓展的能力,过多的私有标准会限制系统的应用发展,本系统支持 HTTP/RTSP/RTMP/HLS 等多种串流协议,能无缝对接各类点直播平台。

Ø  实用性

实用性是系统功能考量中的重要一环。本设计中的录播系统可提供 1080P 全高清的录制和直播,生成课件符合国家精品公开课以及数字化校园建设标准,同时支持多达6种通用格式文件的同步生成,满足各类平台的应用。系统还可同步生成用于直播点播的单流文件以及视频素材保存的多流文件,全方位记录课堂场景。拓展互动模块后,录播系统可实现本地课堂以及异地画面的同时录制,记录最真实的互动课堂场景。

Ø  易用性

易用性是录播系统普及的其中一个关键落地因素,系统界面是否友好,操作步骤是否简洁,直接影响到用户的体验心态和设备的使用效率。我司提供了一目了然的控制面板,以供用户进行设备的日常控制,教师授课时只需点击启动按键,下课时点击停止按键,即可自动生成高清课件,教师无需了解额外的技术知识,也无需对教师进行专业的使用培训。后端管理员采用浏览器进行录播的控制访问,无论是在办公室还是设备机房,管理员均可便捷访问系统进行录播设备的控制,摄像机和画面的导播控制同样通过浏览器在线进行,导播界面通过框选位置操作,即可进行摄像机拍摄控制,控制操作耗费的时间只有传统操作的五分之一,管理员控制操作极其便利。

3.3    方案设计依据


网络设计和网络设备相关标准IEEE802.3 10Base-T网络标准;
IEEE802.3 100Base-TX快速以太网标准
通讯协议相关标准网络层和传输层TCP/IP协议并兼容IPX协议,支持PPP和SLIP协议。
布线和电气安装相关标准GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线工程设计规范
GB50303-2002《电气施工规范》
GB50254-50259-96《电气装置安装工程施工及验收设计规范》
GYJ125-86《厅堂扩声系统声学特性指标标准》
GB6510-86《30MHz-1GHz音频和视频信号电缆分配系统》
GY106-92《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》
《民用建筑电气设计标准》
GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》
产品相关标准质量体系认证ISO9001:2008
中国国家强制产品3C认证
灯光照明相关标准GB50034-2004《建筑照明设计规范》
施工安全相关标准JGJ 147—2004《建筑拆除工程安全技术规范》
GB3787-1993)《手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程》
GB50348-2004安全防范工程技术规范
GB2894-1996  安全标志


第四章  整体技术路线设计

4.1    教室布局

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‑1精品录播教室布局示意图

上图为一个标准录播教室的布局示意图,录播教室大小约75平米(8m*9.3m);根据具体项目情况,教室可部署4~6台摄像机,4~8支指向性拾音器。

上图为最高配置的精品录播教室,其6个摄像机分别为:

Ø  讲台区域:全景机位;分析机位、特写机位;

Ø  学生区域:全景机位、分析机位、特写机位;

天花板上还吊装了8支指向性,用于拾取课堂上的对话,课堂上无需佩备手持麦克风,按照常态情况下发言和对话即可。

另外,讲台上还配置了1个录播控制面板,可以快速启动系统,开启课堂录制。

4.2    功能结构

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‑2系统功能结构



4.3    设备拓扑

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‑3录播系统设备拓扑图

第五章  子系统介绍

5.1    录播主机

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‑1录播主机

5.1.1 软件功能及特点描述

Ø  提供多种导播客户端,用户随时随地使用

可以在本地端、PC端、iOS端、Android端通过相应的软件实现功能。还可通过WEB浏览器进行设备的远程配置、管理录制和直播等操作。支持跨网段、广域网的直播和点播、支持组播、单播。直播时支持自动断线重连功能。支持用户分级别管理,用户认证后才能观看相应级别的直播节目。支持文件索引,支持FTP自动上传功能。在线点播VOD,支持直播、录制、点播在精品录播教室主机中实现并同时提供使用功能。

Ø  内置1对4 视频会议MCU(部分型号支持)

内置视频会议MCU软件,可以实现1对4的双流视频互动,支持与视频互动应用系统的无缝对接,实现精品录播教室系统远程互动交流会议教研等功能。

采用标准的SIP协议进行视频互动,可以无缝对接索尼、中兴、华为、宝利通、丽视等国际知名企业的标准视频会议产品。

Ø  行业独有P2P公网视频互动技术(部分型号支持)

我司自主研发的“公有云视频互动穿透服务器”,用户无需专线网络,只需@我司永久IP地址,无论是联通/移动/电信网络,均无需进行NAT配置、DDNS配置,随时进行公网视频互动。

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Ø  蓝绿幕抠图,实现大场景(部分型号支持)

内置软件抠像,可对每路摄像机信号进行抠像处理,不仅效果清晰、自然,能够正确还原前景摄像机信号,更可节省成本。对于和背景相近的颜色,亦可做补色处理,同时可以实现头发丝、烟雾等半透明物体的细节抠像合成处理,使前景和虚拟背景自然、清晰的融合。

无限动态蓝绿幕抠图功能,搭建简易的铝合金蓝绿幕布箱,可用虚拟场景进行覆盖,从而实现大演播厅的效果,让小小蓝绿箱也能营造宏大场景。

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Ø  全网络直播,实现信息最大化

无需下载任何插件,支持通过互联网向PC、手机、平板电脑等全平台观看。采用云计算技术,拥有低延时、流畅及大并发吞吐能力,支持高清/标清双码流直播,满足不同地区的网络状态。

每台主机出厂都可配“专属直播间二维码”,微信扫描二维码即进入专属直播间观看直播。

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直播进行时系统会生成实时的直播数据,显示访问次数、观看时长、观看的IP数目、人均观看时长、人均访问次数以及观看的地域分布、观看直播所使用的终端、在线人数等。以便用户在后期对直播做内容修改以及在直播期间调整即将放映内容。

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Ø  局域网200路直播

内置流媒体服务器,单台主机即可支撑200路局域网并发直播。搭配视讯发布平台使用,实现教室强制播放,轻松实现校园信息发布。可广泛应用于校长讲话、家长会、专家讲座、消防知识教学宣传、无纸化通知通告等多种场合。


5.1.2 核心媒体系统

录播主机内置DSP芯片(数字信号处理芯片)能对音视频信号进行编解码、拼接合成,生成标准化的高清多媒体文件并存储。

录播主机为嵌入式架构,采用ARM架构SOC芯片,运行Linux系统环境。核心媒体系统是一套在嵌入式Linux系统环境下运行的稳定提供视频录制、编解码、图像分析等服务的软件。

5.1.3 WEB端管理系统

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‑2WEB界面首页

本系统提供WEB管理系统,可以通过常用的浏览器如IE、Chrome、Firefox、QQ浏览器、360浏览器等直接访问录播主机IP地址,进行录播主机观看直播、点播、下载视频、视频剪辑、配套软件下载、用户管理、相关参数配置、系统升级等操作。

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‑3网络设置

5.1.4 4种导播客户端

录播管理系统提供4种客户端供用户选择:

1、本地管理界面(Linux端)

2、Windows客户端

3、iOS端

4、Android端

为了便于使用、学习和维护,两套管理界面使用了相同的布局策略,具体如下图所示:

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‑4 4种导播客户端

5.2    智能跟踪导播系统5.2.1 基本原理

本方案智能跟踪导播系统的基本运作原理是,由检测相机进行全景画面采集,由录播主机内置的图像分析芯片分析目标动作。根据分析结果,再通过检测相机由控制线回码至云台摄像机,由云台摄像机进行特写镜头变焦跟拍活动目标。

同时,录播主机不断地与检测相机进行状态同步,再由录播主机根据预设好的导播策略,对照当前的具体跟踪状态进行画面切换操作,最后呈现给用户。

本系统具有传统的移动侦测、人脸识别和特征分析技术的优点,在确保对分析区域有效覆盖的基础上,采用我司具有自主知识产权的图像分析技术提高跟踪对象识别率,实现准确定位,从而控制特写镜头锁定目标进行智能化的精细跟踪,让跟踪效果平滑细腻。

系统采用宽动态智能防抖+微控制技术,对目标动作和移动作出分析和判断,使目标在小范围移动或很缓慢移动的时候,摄像机可以进行以目标为中心的画面锁定拍摄或肉眼不易察觉的“微控制”跟踪拍摄,从而保证画面始终流畅稳定,不抖动,不晃眼,符合视觉需要。

Ø  分布式跟踪导播系统设计理念

传统的录播教室跟踪导播系统一般采用中央处理设计理念,其典型特点就是以1台设备(跟踪主机/录播主机)为中心,主机要负责对所有图像采集前端(全景摄像机/监测球/红外定位等)的信号进行分析,还负责根据导播策略进行导播切换。这会造成两大问题,第一是容易对主机设备带来较大的运算压力,不利于长期稳定运行;第二是视频信号和控制指令在传输的过程中要经历:“视频编码-传输-解码-分析控制指令编码-传输-解码”的过程,最终导致人眼可见的延迟。

本系统的图像分析模块内置在跟踪分析摄像机中,相比传统的中央处理设计理念,有以下优势:

1、图像分析工作由2台分析摄像机完成,录播主机主要负责图像编解码和串流,在当今市面上嵌入式芯片运算能力有限的情况下,有效地减少了系统的负载,减少功耗和发热,保障了系统运行的稳定性。

2、在录播主机使用同样图像处理芯片的前提下,由于录播主机不需要负担图像分析工作,所以可以进行更高水平的图像编解码,可以对更多路的高清高帧率的图像进行编解码和串流。

3、不需要进行长距离的视频-控制信号回传,摄像机和录播主机只需要通过IP网络同步状态信号即可,极大地减少了传输延迟。

4、不需要复杂的安装和布线,只需要安装2台摄像机即可。

Ø  多维图像分析及模式识别技术

依据教师、学生、板书不同拍摄目标采用专有主体分析摄像机,将整个教室空间进行多维度的区域划分,可准确探测到区域内主体运动变化,通过多种模式综合判定摄像机画面的精确切换。

Ø  阈值分割与边缘检测跟踪算法

依据各教室的不同场景(宽高不同)可灵活设定各区域的阈值范围;依据各主体的实际情况(各年级身高不同)可灵活设定拍摄主体阈值范围;依据各画面的不同活动方式(教师移动幅度大小)可灵活设定活动区间阈值范围;通过边缘检测跟踪算法可准确识别各区域之间互动场景转换,实现上课师生之间互动的精确判断。

5.2.2 跟踪及导播策略

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‑5跟踪导播策略示意图

5.3    音视频采集前端

5.3.1 视频采集系统

视频采集系统由跟踪分析摄像机和高清云台摄像机组成,其中跟踪分析摄像机用于拍摄教师正面全景、学生正面全景;高清云台摄像机用于拍摄教师特写、学生特写以及讲台区侧视全景和学生区侧视全景。

5.3.1.1 跟踪分析摄像机

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‑6跟踪分析摄像机

摄像机采用广播级的摄像单元(摄像机、云台),保证了采集画面的清晰,支持输出1080p全高清图像;摄像单元具有背光补偿功能,在逆光拍摄环境中也可以控制好曝光和对焦,确保人物拍摄画面的稳定。

教室及会议室里由于投影、交互式一体机等强光源设备的存在,其拍摄条件相对特殊,老师绝大部分时间都处在强光源的包裹之中,其余的时间则经常穿梭在强弱光之间,一个具有快速背光补偿能力的摄像机会大大提升画面品质。

跟踪分析摄像机产品特点:

Ø  高清传感器

采用1/2.8英寸、212万有效像素的高品质HD CMOS传感器,可实现最大1920x1080高分辨率的优质图像,输出帧频最高30fps。

Ø  超高信噪比

超高性噪比的全新CMOS图像传感器可有效降低在低照度情况下的图像噪声,最低照度支持0.5 Lux,同时应用2D和3D降噪算法,大幅降低了图像噪声,即便是超低照度情况下,依然保持画面干净清晰,图像信噪比高达55dB以上。

Ø  小镜头,大眼界

全定制自动对焦无畸变镜头,广角视场高达120°,以不动制动,放得更大,看的更清。

5.3.1.2 高清云台摄像机

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‑20高清云台摄像机

高清云台摄像机产品特点:

Ø  20X光学变焦

采用一体化72.5°广角镜,20倍光学变焦。

Ø  高画质

采用全新一代松下高质量CMOS图像传感器,独具超高信噪比(≥55dB),即便在低照度环境下依然提供完美的画质,特别适合照明一般的场合。

Ø  极低延时

流水线图像信号处理,无帧缓存,延时低至20ms级别,在国内同级别摄像中遥遥领先。

Ø  全高清

最大分辨率达到1920×1080, 输出帧频最高可达60/50帧/秒,在保证高清晰度的同时,重点满足了对画

面流畅性的需求。

Ø  低照度

高信噪比的CMOS图像传感器可有效降低在低照度下的图像噪声,同时应用2D和3D降噪算法,大幅降低了

图像噪声,在超低照度情况下,依然保持画面干净清晰,图像信噪比高达55dB。

Ø  优越的曝光控制算法

独特的基于人眼模型的Iridix曝光动态控制算法,使画面曝光均匀,层次感强。

5.3.2 音频系统

5.3.2.1 音频媒体处理器

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‑21音频媒体处理器

自带中英文操作软件,直观、图形化软件控制界面,

8路话筒输入,幻像供电:DC 48V ,4组立体声输入;

2路平衡线路输出,3组立体声输出;

48kHz A/D、D/A转换;

采用高速DSP处理芯片TI L138  3648MIPS/2746MFLOPS 64bit处理内核;

通道拷贝、粘贴、联控功能;

输入通道:前级放大、扩展器、5段参量均衡;

输出通道:5段参量均衡、高低通滤波器、限幅器;

内置自适应反馈消除功能(AFC)

智能自动增益控制(AGC)

自适应噪声消除(ANC)

全功能矩阵混音功能,交叉点电平可调

具备多用途数据传输及控制端口,可跨子网管理;

RS-232双向串行控制接口用于控制外部其它设备如:接收第三方RS-232控制,如AMX、Crestron;

支持8组场景预设功能。

5.3.2.2 U段双通道无线麦克风

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接收机:

载波频段:UHF 700—880MHz

频率稳定度:10 ppm

灵敏度:13 dBuV

频带宽度:15MHz

最大偏移度:±45KHz

综合S/N:> 95dB

综合T.H.D:< 1.1%@1K

综合频率响应:50Hz—18KHz±3dB

发射话筒:

载波频段:UHF 700—880MHz

频率稳定度:10 ppm

发射功率:10mW

谐波辐射:< -63dBm

最大偏移度:±45KHz

使用电池:2×1.5V

调制方式:FM

功能显示方式:LCD

5.3.2.3 指向性拾音器

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1、频率范围:40-15000Hz;

2、灵敏度:-35dB(18mV/Pn cn);

3、指向性:超窄, 拾音角度:100°;

4、最大声压级:132dB;

5、阻抗:200Ω,信噪比:≥70dB;

6、根据教室高度配备吊杆。

5.3.2.4 功放

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全新外观设计,标准2U机箱高度,适用于专业机柜安装放置。高强度结构机箱,与机架对称结构,装配快捷。

备有1/4“(6.35MM)插座,平衡XLR插口和不平衡输入,令你使用时更灵活方便。

具备有高效率大型变压器,大容量电容的滤波电源。保证攻放满负载输出时极低失真,低频控制力更强,声音更清晰。

适合多种不同场合的语言传输和扩声。

立体声、单声道、桥接三种输出方式。

高灵敏度安全保护电路。令扬声器等输出设备更安全。

电源、保护、信号、削波LED工作状态指示。

削峰限幅、电源软启动系统。用继电器延时的电路实现开机的软启动特性,从而保护了扬声器免受开关机时的电冲击

双Speaker和喇叭接线柱输出

高效率双风扇冷却通道

低噪声设计

输入电压:AC220V/50Hz

额定功率:1200W

输入灵敏度阻抗:500mv/20KΩ

输出功率:8Ω----2x600W

4Ω----2x800W

桥接8Ω----1500W

频率响应:20Hz-20KHz

重量:18.5KG

规格(长*宽*高)mm:430*430*88

输入方式:卡龙母平衡输入,6.35插座输入

输出方式:音箱接线柱,音箱卡龙,前置卡龙公输出

功能:适合各种场合的声音放大传输,对扬声器有保护电路,电源软启动,搞保真,声音清晰,人声表现力强

信噪比:>90dB

谐波失真:<0.05%

通道串音:<-70dB

输出阻抗:4-16Ω

机箱规格:2U

5.3.2.5 音箱

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木质外壳设计,8吋低音喇叭和话筒高音喇叭2分频电路处理。运用分频系统确保语音清晰、饱满,语音穿透力强特点。特殊的分频点使啸叫点降低,全面提高人声的效果。音箱性能稳定,适用范围广,覆盖射程远,声场饱满,人声突出,防啸叫能力强。适用于100-1300平方的环境场合。音箱安装便捷,配有安装吊挂架,可挂墙安装。也可使用落地安装。

规格:8吋/2分频;

颜色:白金砂、黑金砂;

材质:木质;

频率响应:100Hz-18KHz;

阻抗:8Ω;

额定功率:60W-120W;

最大声压:120dB SPL,124dB SPL peak;

尺寸(高×宽×厚):420×250×250mm;

重量:7.8kg;



5.4    控制及导播配件

5.4.1 视讯发布平台

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Ø  功能简介

视讯发布平台是一款基于局域网的计算机/监控系统管理软件,广泛适用于政府部门、企事业单位、个人工作室及学校视频资源管理,是一套集中统一监管计算机电脑和视频监控系统的优秀软件。实用性与简洁的操作界面提高了本身的操作表现,可靠的内部结构不仅是网络与影视领域上的首选,并且还能满足高标准视频课件的需要。

主控管理平台安装到一台windows主机上,用做统一监管的主控机。受控客户端需要安装到“每一台”被控机电脑中。安装后完全隐藏,且每次开机自动运行,无需用户干扰即可自动连到主控管理平台中。这样主控管理平台便可做到在同一局域网内统一同时管理多个受控客户端,能够控制其关机开机、观看直播、发送文字、语音消息通知等多种功能。

视讯发布平台能够大大加强校园电视台的实用性,能够在学校进行校园新闻节目录制、专家讲座、校长讲话时同步直播在课室内,让学生能够在课室就能观看直播。

Ø  功能列表


功能概要说明
视讯发布 区域直播流观看、发送文字消息通知、发送语音消息通知;
屏幕监控&视频监控 N画面同步实时预览、轮巡自动轮播切换显示、掉线自动重连恢复、任意选择画面切换显示、自动分配屏幕数、全屏电视墙;
远程协助 单屏鼠标键盘控制、同步鼠标键盘控制、限制受控端电脑鼠标;
文件批量管理 单独文件下载、单独文件上传、单独文件删除、批量文件上传、批量文件运行、批量文件删除、批量磁盘格式化;
远程命令控制 远程关机、远程重启、远程定时关机、远程开机;
行为管控 禁用USB/光驱、禁用黑名单网址访问、软件进程列表管理、更新受控端桌面壁纸、重点抓拍监控画面、平台管理路数注册升级、受控端卸载;
历史信息记录 分布式定时截屏记录存储模式、集中式定时截屏记录存储模式、分布式屏幕录像记录存储模式;



5.4.2 教育资源云平台

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Ø  功能简介

资源云平台是以信息资源为基础,结合导播系统网页端管理软件,利用计算机网络和通讯系统,通过满足客户需求的信息资源加工方法和利用方式,向用户展现资源价值的一种信息资源系统管理平台架构。资源云平台提供教学资源分享的功能,有助实现“网络学习空间人人通”。通过技术手段将现代信息技术应用到教育教学领域,将优质数字资源服务、教学应用和空间建设服务融为一体,提供基于互联网的教学和教研活动。

Ø  功能列表


功能概要说明
资源管理 资源发布、资源审核、视频服务、资源展示、资源评论、资源分组、资源推送;
教学教研活动 活动分类、活动申请、活动审核、活动通知、活动举办、活动展示、活动评论;
文件批量管理 单独文件下载、单独文件上传、单独文件删除、批量文件上传、批量文件运行、批量文件删除、批量磁盘格式化;
教学资源整合各校级资源(教学互动、精品课程、教学课件、录播采集、学习教材等)通过平台的资源整合,形成高效开放的区域性资源库。结合真实教学情景,实现专题研究、分类统计、互动教学教研、精品课程共享等资源应用。
资源库建设资源的共享共建,建设本地化资源和购买基础教育资源库相结合。


5.4.3 录播控制面板

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‑24录播控制面板

Ø  无缝纯平亚克力面板,长期使用不进灰尘

传统的按键型中控,按键存在缝隙,长期使用后粉笔灰会逐渐进入缝隙间,导致设备故障。

为了解决这个问题,我们设计了纯平无缝的亚克力面板,不仅外观更加高档、时尚,且长期使用不进灰尘,有效降低设备故障率。

Ø  内置万年历时钟芯片,可预约开/关系统任务

控制面板通过与录播系统的同步联动,在指定的触发时间,自动执行开/关系统任务。即便在电源时序器完全关闭的情况下,依然可以启动整套录播系统,并执行录制、直播等任务。

内置万年历时钟芯片,时刻与录播系统校准系统时间,确保预约任务执行的准确性,经过3年的长期运行,系统时间偏差不超过1秒。

Ø  灵敏的反馈设计,提供业内最好的用户体验

当下国内常见的录播控制面板,有金属按键板、薄膜按键板等,均存在反馈不灵敏的问题,即用户点击相应按钮后,系统至用户缺省反馈信息。

本控制面板前置OLED面板,内置蜂鸣器,每个按钮均独立配置快速相应的LED背光板。当用户触摸某个按钮时,控制面板首先发出蜂鸣以告知用户信号成功触发。同时,启动与录播系统的状态同步任务,并在100ms内请求点亮相应按钮的LED背光,且在前置OLED显示器同步显示录播系统实时状态。

一系列高灵敏度的反馈,使用户不会再反复点按某一按键而作出错误操作,有效提高了整套系统的可学习性、可使用性,具备极强的用户体验感。

Ø  切换/跟踪分离控制,不再担心录制效果

目前教育录播行业的定位和跟踪技术已经日趋成熟,在环境优秀的精品录播教室内,一般都可以正常的使用。然而,当使用场景转移到阶梯教室、异型教室时,来访领导、听课老师会使得跟踪画面出现紊乱,即便使用了区域屏蔽技术,也不能很好的解决这个问题。

为此,我们分离了跟踪和切换的功能,区别于传统录播系统自动/半自动/手动的控制模式,只需“跟踪”、“切换”两个按钮即可实现4种控制模式。

“跟踪”即云台跟踪,指的是云台摄像机的自动跟拍;“切换”即画面导播切换,指的是当云台成功定位拍摄到目标时,录播系统自动导切该目标画面。公司录播控制面板支持“只切换,不跟踪”,可以自动切换全景画面,但不具体提供特写画面,避免了在较混乱课堂环境下,误切特写画面的尴尬。这种独创性的跟踪/切换分离控制模式,使得用户即便在最恶劣的课堂环境下,依然能够录制效果优秀的课程。

5.4.4 集控柜

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‑25集控柜

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‑26集控柜

Ø  专利外观设计,时尚高档,经久耐用

顶部采用高档的木质材料覆盖仿铝合金金属镀层,前门采用钢化玻璃,机身使用1.2mm冷轧钢板,用料结实,经久耐用。整体外观高档、时尚、简洁,产品风格与柜内系统各设备高度一致。

Ø  抽屉式17寸高清操作台

内置一体化高清控制台,采用翻盖抽屉式设计,1U标准高度,具有17寸16:9的1080p液晶显示器、触控板和键盘,能够控制不少于4台设备,可以通过键盘快捷键切换控制目标,不需要改接线路。

具有1个前置USB接口,2个后置USB接口,以及1个后置VGA输出接口,4个VGA输入接口,可以接入U盘,无线鼠标等设备。

Ø  内置1对4信号切换器

支持VGA切换器功能和标准的鼠键信号切换功能,只需通过1根VGA线,即可传输显示器、鼠标、键盘、U盘等信号。

可以通过全局快捷键无缝切换控制对象,当切换到其他设备时,显示器、鼠标、键盘、U盘等信号自动转接至相应设备,不会与其他非受控对象串码。

Ø  标准2U高度抽屉

目前,录播教室的设计潮流逐渐趋向无讲台化,由此却带来了杂物、配件收纳的问题。

为了有效收纳鼠标、话筒、电池、遥控器、产品说明书、IP和账号密码登记表等杂物,我们精心设计了标准2U高度(3.5英寸)的抽屉,以便于用户收纳各类杂物、配件。

5.4.5 无线图形化录播控制台


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‑22图形化录播控制台

Ø  无线远程控制录播主机

内置WIFI模块,通过无线WiFi方式连接网络,与录播主机在同一网络环境下,绑定录播主机即可对录播主机进行远程控制:控制录播主机录播、直播等。

Ø  大容量电池,节能

内置大能量电池,约等效锂电子电池10000mAH能量,关屏状态下,连续开机10天消耗不足1度电。

Ø  人性化操作设计

同步显示录播主机画面,实时观看录制状态。

可分屏设置,个性化设置,多通道显示不同画面。

可设置logo,字幕,自定义大小及位置。

Ø  视频点播及下载

支持视频点播功能,对录制的视频进行点播回看。

支持视频下载功能,可接入U盘,远程下载录播主机内的视频。

侧边USB口设计,方便随时接入USB设备进行视频下载。

5.4.6 导播控制键盘


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‑23导播控制键盘

支持控制录播主机开始录制、停止录制、暂停录制。

支持录播主机自动,半自动,手动三种录制模式切换。

可支持手动控制录播主机五路视频画面导播切换。

配备摇杆支持手动控制云台跟踪摄像机及设定调用8个预置位等。

导播键盘支持RS232、RS485、RJ45等通信接口。

具备明显的功能灯光提示,所有按键支持红蓝双色背光显示,以提当前导播状态。

支持visca,pelco-d,pelco-p等多种控制协议。

第六章  精品录播教室设备清单


具体项目配置

第七章  录播教室装修建议书

7.1    装修概述

7.1.1 装修选址

录播教室选址应在比较安静、采光的地方,以采光效果好、外部噪音少、设备可通风干燥为原则。

7.1.2 设计原则和依据

录播教室的装修可以使用简单装修,也可以采用比较高档的装修。以整体吸音效果好、光线充足、颜色搭配美观大方、装修结构尽量简单为原则。

装修设计严格按照以下标准:

《建筑照明设计标注GB50034-2004》;

《电视演播室灯光系统设计规范》;

《录音室的混响时间及频率特性》;

《广播电视中心技术用房容许噪声标准》;

《广播电视中心技术用房环境要求(温度、湿度、照度)》;

《有线广播录、播音室声学设计规范和技术用房技术要求》

《厅堂声学特性指标》


7.1.3 录播室装修格局

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‑1录播教室装修格局平面示意图

7.1.4 装修效果例图

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图七‑1装修效果例图


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图七‑2装修效果例图


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图七-3 装修效果例图


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‑4 装修效果例图


7.2    灯光设计


视频录制的画面效果不但与摄象机、录播服务器等设备有关,而且与灯光系统的设计有着很大的关系。教室内的灯光应保证明亮、均匀、稳定、没有色差,以保证获得满意的画面效果。

7.2.1 照度要求


灯光照度是多媒体教室的一个基本的必要条件,灯光的平均照度按照国家普通教室标准要求是300Lux,而事实上录播教室还要大于这个标准。所以建议教师区照度在700lx左右,学生区在500lx左右,同时整个室内的照度要均匀,采用冷光源布光;

7.2.2 色温要求


录播系统的摄像机使用自动白平衡,原则上室内灯光和室外日光都能使用,但要求色温一致,不能混用。摄像机的白平衡会自动跟上。所谓色温,简单地说是人眼看到灯管发光的颜色。一般学校大多习惯日光色,即色温为6500k的。实际上超冷白色,即色温在3500-4000k的灯光比较好。

7.2.3 灯具选配


对于灯光的设计并不复杂,由于国家对建筑照明有详细的标准,重点强调两个方面,一个是必要的照度,另一个就是限制功率。就是说要保证健康,还要节能。


Ø  灯管


根据《建筑照明设计标注GB50034-2004》,灯管现行值为11W/m2,目标值为9W/m2。目前市面上的灯具,能达到这个要求不是很多,必须使用36瓦直管三基色日光灯管,才能达到这个标准。


Ø  格栅灯


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‑21200mm*600mm格栅灯例图


格栅灯具有多种规格尺寸,可以安装在有吊顶的天花板,如图所示为3x36w规格的格栅灯,具有总108W的功率,长1200mm,宽600mm,适合于600mm*600mm的龙骨吊顶。

7.2.4 讲台补光


有时由于教室选址或天气原因,导致讲台区域灯光不够明亮,则需要使用讲台补光,讲台补光建议使用三基色补光灯。


Ø  三基色补光灯


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‑3  4×55三基色补光例图


三基色补光灯具有发光柔和、无频闪、能见度高、功耗小、耐高压等优点,作为教室内讲台补光用灯非常合适。


安装方式建议为吊装,根据现场情况配置合适的功率和数量,调整合适的照向角度。.3    顶棚设计


建议顶棚设计采用龙骨吊架加装矿棉吸音板。

7.3.1 矿棉吸音板


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Ø  减少回声


建议采用矿棉吸音板制作顶棚,能有效减少来自天花板的回声,提高录播系统的声音录制质量。


Ø  安全轻便


矿棉材质重量轻,一般控制在180—450kg/m3之间,每片按照600mm*600mm*6mm大小计算只有400g左右重量。装修人员安装时比较轻松,后期如有需要改动布线也可以轻松拆装。使用过程中不会有沉重感,给人放心的感觉。


Ø  绿色环保


对于学校来说,老师和学生会长时间在教室内上课,这要求教室内的装修材料必须安全环保,不可以对师生的身体造成伤害。矿棉吸音板不含有甲醛等挥发性有害物质,在使用过程中也不会产生有毒气体或辐射,而且矿棉材质低碳可回收,是绿色环保材料,非常适合用于学校装修。

7.3.2 龙骨吊架


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‑4目前室内装修龙骨的主要用材是轻钢龙骨


Ø  结实耐用


轻钢(烤漆)龙骨吊顶具有重量轻、强度高、适应防水、防震、防尘、隔音、吸音、恒温等功效,轻钢龙骨配合矿棉吸音板所组装成的顶棚,结构稳定,结实耐用,长期使用也不会轻易氧化变形、变色。


Ø  施工便捷


由于其轻便性,所以具有工期短、施工简便等优点。同时,由于轻钢龙骨的适用范围广泛,轻钢龙骨的市场非常成熟,前期的安装、后期维修、改造都能在本地找到施工团队。

7.4    地板材料


根据各学校装修风格的偏好,建议选择以下三种地板装修材质:瓷砖、地毯、PCV塑胶地板。


各种地板材料详细解析:


类型比较项目


吸音效果摩擦噪音保养难度施工难度耐用程度
瓷砖
地毯
PVC塑胶地板

7.4.1 瓷砖



Ø  优点


瓷砖的日常保养及清洗都相对简单,可用各种扫把直接扫地,也可用清水或清洁剂进行拖洗。同时,瓷砖还是一种非常耐用的地面材料,如果保养得当,可以使用20、30年之久。


许多学校教室内原有的装修就铺设了瓷砖,延续瓷砖装修可以节省装修成本,也节省了装修时间。


Ø  缺点


瓷砖不仅吸音效果差,而且拖动桌椅、走路都会产生比较大的噪音,而录播教室的拾音吊麦非常灵敏,会采集这些噪音。所以对录播教室而言,使用瓷砖地板会影响录制的音频效果。

7.4.2 地毯


Ø  优点


在三者中,地毯的吸音效果是最好的,同时地毯也能防止桌椅与地面摩擦产生的声音。就录制的音频效果而言,地毯是最好的。


Ø  缺点


地毯的保养较为麻烦,无法使用扫把和拖把,平时可用吸尘器进行简单清洁,定期需要请专业家政公司进行清洗。如果长时间不清洗则会有污点,绒毛中会长螨虫。


同时,地毯对施工团队技术要求比较高,同样的地毯不同的施工技巧和方法差距非常大,一定要请专业团队安装。

7.4.3 PVC塑胶地板


Ø  优点


PVC塑胶地板的各项指标比较折中,日常保养可以使用扫把清扫,但潮湿的季节不能用水清洁,否则会起泡。


PVC塑胶地板吸音效果良好,摩擦桌椅产生的噪音并不大,音频录制效果良好。


Ø  缺点


PVC塑胶地板不耐潮湿,在一些常年潮湿的地方并不耐用。


地面采用PVC塑胶地板


“PVC地板”就是指采用聚氯乙烯材料生产的地板。使用非常广泛,比如室内家庭、医院、学校、办公楼、、工厂、公共场所、超市、商业、体育场馆等各种场所。


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PVC地板


PVC地板和其他的地板相比有很多优特点:


1、绿色环保


生产PVC地板的主要原料是聚氯乙烯,聚氯乙烯是环保无毒的可再生资源,其环保性是无需担忧的。任何合格的PVC地板都需要经过IS09000国际质量体系认证以及ISO14001国际绿色环保认证。


2、超轻超薄


PVC地板只有1.6mm-9mm厚度,每平米重量仅2-7KG,不足普通地面材料的10%。在高层建筑中对于楼体承重和空间节约,有着无可比拟的优势。同时在旧楼改造中有着特殊的优势。


3、超强耐磨


PVC地板表面有一层特殊的经高科技加工的透明耐磨层,其耐磨转数可达300000转。表面特殊处理的超强耐磨层充分保证了地面材料的优异的耐磨性能,PVC地板表面的耐磨层根据厚度的不同在正常情况下可使用5—10年。标准测试结果显示0.55mm厚的耐磨层地面可以在正常情况下使用5年以上,0.7mm厚的耐磨层地面足以使用10年以上,所以更是超强耐磨的。


4、高弹性和超强抗


PVC地板质地较软所以弹性很好,在重物的冲击下有着良好的弹性恢复,卷材地板质地柔软弹性更佳,其脚感舒适被称之为“地材软黄金”,同时PVC地板具有很强的抗冲击性,对于重物冲击破坏有很强的弹性恢复,不会造成损坏。


5、超强防滑


PVC地板表层的耐磨层有特殊的防滑性,而且与普通的地面材料相比,PVC地板在粘水的情况下脚感更涩,更不容易滑到,即越遇水越涩。


6、防火阻燃


质量合格的PVC地板防火指标可达B1级,B1级也就是说防火性能非常出色,仅次于石材。


7、防水防潮


PVC地板由于主要成分是乙烯基树脂,和水无亲和力,所以其自然不怕水,只要不是长期的被浸泡就不会受损;


8、吸音防噪


PVC地板有普通地面材料无法相比吸音效果,其吸音可达20分贝,所以在需要安静的环境如医院病房、学校图书馆、报告厅、影剧院等选PVC地板,您再也不需要为高跟鞋与地面敲击的声响影响您的思维而烦恼了。


9、抗菌性能


PVC地板表面经过特殊的抗菌处理,一些性能优异的PVC地板表面还特殊增加了抗菌剂,对绝大多数细菌都有较强的杀灭能力和抑制细菌繁殖的能力。

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7.5    墙壁材料


墙壁材料要求具有足够的吸音能力,建议选择聚酯纤维吸音板或槽木吸音板。两种材料相比之下,聚酯纤维吸音板吸声性能稍优于槽木吸音板,但槽木吸音板的可选颜色的丰富程度高于聚酯纤维吸音板。


两者在耐用程度、防潮湿、防尘等性能上均非常适合用于录播教室,可根据装修风格需求选择。


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槽木吸音板


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                                                                                           聚酯纤维吸音板



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