数字方案监控系统方案市教育局范本.docx
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数字方案监控系统方案市教育局范本.docx
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数字方案监控系统方案市教育局范本
目录
方案设计的指导原则2
方案设计的技术规范与接口标准2
系统核心平台内部接口规范3
安防应用系统与核心平台的接口3
教学应用与核心平台的接口4
教学管理与核心平台的接口4
系统构成6
核心平台6
安防应用系统7
教学应用系统8
教学管理应用系统9
系统功能描述10
核心平台系统10
安防应用系统功能12
教学应用系统13
教学管理应用系统15
其他功能16
系统配置17
核心平台系统17
安防应用系统系统19
市教育局监控系统方案(范本)
(以实际方案配置为准)
方案设计的指导原则
以数字化校园规范作前提,实现教学、安防、管理一体化。
整个系统的设计以音视频信号、控制信号、数据信息传输和管理及应用为主要目的。
依托现有的教育专网,建设一个音视频应用及控制及报警信号管理的基础管理及应用平台。
在该平台上衍生出安防管理应用系统,教学应用系统,及教学管理应用系统等。
使这个平台在具备传统意义的安防功能的基础上,可以更好地利用这个平台作为以教学为目的的音视频的资源的管理平台及资源库,为教学应用及教学管理提供素材。
系统采用的设计思想可以概括为如下的说法:
在校园里实现音视频信息资源数字化,音视频信息传输网络化,用户终端智能化。
方案设计的技术规范与接口标准
方案设计中要考虑音视频信息数字化的设计原则。
采用流媒体技术作为音视频信息数字化的基本技术。
将音视频信息以流媒体的方式在网络中传输,管理,应用。
方案设计中尤其要考虑安防系统中针对视频控制信号的网络化传输,考虑报警事件的网络化传输及处理。
考虑到这样的设计要求,音视频信息数字化的设备必须能对模拟的音视频信号进行压缩、编码及做网络传输,将压缩编码后的音视频信息按流的方式在网络中传输、存储、应用。
作为安防的前端产品,音视频信息数字化设备需要具备视频控制接口(一般是RS485/422),同时应具备报警接收及输出接口。
针对这个要求,整个系统平台必须考虑如下几个问题。
1、前端将音视频信息数字化的设备必须以主流发展的流媒体技术为基准,采用目前流行的流媒体编码标准对音视频信息进行编码压缩。
2、数据传输网络必须按照流媒体传输的要求进行设计及规划。
3、数据管理平台必须能按照流媒体的存储要求设计。
4、数据流媒体的存储格式必须是标准化的文件格式。
5、对前端视频信号的控制网络化
6、对安防报警系统处理的网络化
7、终端应用软件支持当前主流的流媒体的解码及显示。
按照上面的描述,对系统做如下接口规范设计
系统核心平台内部接口规范
音视频编码接口规范:
1、音视频数字化设备支持MPEG4或者H264音视频压缩编码标准
2、视频编码及压缩后的分辨率支持CIF格式(352288),或者D1格式(704576)。
网络传输接口规范
1、视频信号数字化以后的网络传输占用带宽在600K—2000K之间可动态调整。
2、网络传输能力的设计要考虑传输实时视频数据的条件。
带宽估算不能用网络传输文件的方式进行测算。
3、音视频信息数字化设备必须能支持UDP或者TCP的网络传输方式。
建议采用UDP的方式传输。
数据存储接口规范
1、音视频数据的存储格式需要按照标准流媒体格式存储,或者可以转化为标准的流媒体文件格式。
建议至少支持AVI文件格式。
报警采集及视频控制接口规范
1、视频控制信号传输按照网络传输方式进行。
所有的控制信号通过网络传输到视频数字化设备,由该设备将控制信号传输到控制设备。
2、报警信号采集以网络方式传输,需要考虑两种接口:
一种是以平台为基础的系统内产生的报警,该报警由音视频数字化设备的报警接收端口接收。
另一种是系统外产生的报警,该类报警不是由音视频数字化设备采集的,是由别的报警系统产生的,传输给该平台统一处理。
安防应用系统与核心平台的接口
视频监控接口规范
1、安防应用系统需实现视频监控。
安防应用系统从核心平台通过网络获得视频数据。
进行解码及显示。
2、提供视频显示切换的接口
3、提供视频显示抓拍的接口
4、提供视频显示在分控端录像的接口。
5、提供录像文件检索及回放控制的接口
音频处理接口规范
1、提供音频监听接口
2、提供音频对讲接口
视频控制接口规范
主要提供云台及镜头控制的接口。
报警处理接口
1、提供从核心平台获得报警信息的接口
2、提供报警联动输出的接口
教学应用与核心平台的接口
课件制作接口
将课室的音视频录像文件提供解码接口,为课件制作提供素材。
远程教学接口
提供广域网访问系统的能力,可以将课室的音视频数据通过INTERNET向外发布。
互动教学接口
建立类似于视频会议的机制,可以多课室互动教学
教学直播接口
可以将某教室的上课情况通过网络在其他教室播放。
通过专用系统,将教师上课的场景及教师的课件同时在直播系统中播放。
教学管理与核心平台的接口
考场管理接口
1、考场监控,提供传统的视频监控,可监控每个考场的现场视频
2、电子拍照,可针对每个考生进行电子拍照,并记录备查
3、考生统计,进行实地考生统计。
课室管理接口
1、多媒体使用人电子拍照
2、与门禁系统联动
系统构成
核心平台
系统拓扑如下图:
如上图所示,核心系统由以下分系统构成
前端音视频采集及编码传输子系统
该系统由视频输入设备、音频输入输出设备、音视频信息数字化编码及传输设备组成。
该子系统的功能是将前端的模拟音视频信号经过压缩编码向数据中心传输。
同时将中心传输来的音频数据进行解码播放。
将报警信号向数据中心传输,同时将中心传输来的视频控制信号转发去控制视频。
网络支撑平台
网络传输平台由以太网交换机及以太网组成。
网络传输平台是整个系统的基础平台,系统中的视频数据及控制数据都通过网络传输平台进行传输。
数据管理中心
数据管理中心主要由PC服务器及存储设备构成。
数据中心的服务器组成包括系统的总的目录服务器及系统中管理数据的应用服务器。
数据管理中心有两个主要功能。
一是管理功能,主要完成视频编码设备的管理及用户管理。
二是数据保存及处理功能,网络中传输的视频数据全部在该中心进行存储,网络中的视频数据全部由该中心做转发,网络中的控制信号也由该中心进行转发。
安防应用系统
安防应用系统拓扑如下图:
由图中可看出,安防系统是一套建立在核心平台上的结合了安防辅助系统的应用系统。
该系统由以下几个子系统构成:
安防报警输入辅助子系统
该系统的安防报警输入子系统我们考虑两种情况,一种是报警完全由前端的音视频信号编码设备采集。
另一种报警是由其他现存的报警系统产生。
监控中心应用子系统
监控中心主要由解码计算机及解码计算机控制主机组成的网络解码系统构成。
由解码计算机组成监视器墙,由解码计算机控制主机控制所有的解码计算机对网络中的视频进行解码及显示。
监控中心的监视器墙的计算机可以接收网络中的报警信号,并做相应的视频及音频联动。
分控应用子系统
分控主要由专用的客户端软件程序组成。
主要是完成临时对系统的视频进行访问的应用软件。
教学应用系统
说明:
教学应用系统为系统的选项配置,需要根据市教育局的具体需求进行二次开发。
需要相应的开发周期和费用。
教学应用系统拓扑如下图:
由图中可看出,教学应用系统是建立在核心平台的音视频数据资源基础上的为教学服务的软硬件系统。
核心是应用软件系统。
主要包括如下几个子应用系统。
课件制作子系统
由核心平台提供实时的或者是录像的教师授课音视频素材,由专门的录播软件通过特定的接口调用,制作成网络课件。
远程教学子系统
由核心平台提供教师授课的实时或录像音视频资源,通过INTERNET向广域网发布。
互动教学子系统
由专门的互动教学软件,利用核心平台提供的课室音视频资源,达到课室之间互动教学的目的。
教学直播子系统
该系统由两套软件构成。
一套软件是基于核心平台提供的音视频数据,将教师授课的现场状况(音视频)做直播,另一套软件是讲授课教师的计算机屏幕做直播,这样教师授课的现场状况和教师授课用的课件都可以在网络中任意位置做直播。
教学管理应用系统
说明:
教学管理应用系统为系统的选项配置,需要根据市教育局的具体需求进行二次开发。
需要相应的开发周期和费用。
教学管理辅助应用系统拓扑如下:
由上面的拓扑图可以看出,教学管理应用系统是建立在核心平台基础上的一套为教学管理服务的应用软件系统。
该系统由以下子系统构成。
考场管理子系统
1)考试场监控,提供传统的视频监控,可监控每个考场的现场视频
2)电子拍照,可针对每个考生进行电子拍照,并记录备查
3)考生统计,进行实地考生统计。
课室管理子系统
1)多媒体设备使用人电子拍照
2)与门禁系统联动
系统功能描述
核心平台系统
设备管理功能
设备管理功能主要实现对网络中的数字视频编码设备的管理。
详细功能包括对网络中的设备的搜索、对设备的参数进行设置、对设备的内核程序进行升级。
用户权限管理及目录服务功能
系统提供目录服务。
目录服务主要提供系统内所有的用户权限管理及对系统内的设备和数据做索引。
用户权限管理主要包括用户对系统的访问权限,用户对视频的控制权限,用户对录像的查询权限等。
录像功能
录像功能主要由系统中的应用服务器完成。
数据存储在应用服务器管理的存储设备中。
录像方式主要包括定时录像、报警录像及移动检测录像等。
其中,报警录像有两种报警触发方式,一种是报警系统的硬件触发方式,另外一种是报警系统通过网络软件对视频监控系统的软件触发方式。
当视频监控系统设置了报警录像的录像方式后,系统接收到这两种报警信号后都会作为系统报警录像的触发信号联动系统的报警录像功能开始录像工作。
数据转发功能
数据转发功能主要提供四种数据的转发工作。
一种是实时视频的转发,分控端或者监视器墙的显示终端将视频请求信息发送给应用服务器,应用服务器将被访问的前端编码设备传输回来的实时视频数据转发给分控或者监视器墙的显示终端。
第二种是录像数据转发功能,系统通过分控做录像回放的时候录像数据由数据中心的应用服务器转发给播放录像的分控终端。
第三种是系统中的控制信号。
数据中心的应用服务器将分控端传输来的视频控制信号(主要是云台镜头控制信号)转发给前端的数字视频编码设备。
由前端的数字视频编码设备将控制信号通过串口传输给被控制的设备。
第四种是报警数据转发功能。
数据中心将前端的视频编码设备接收到的报警信号处理后转发给中央控制系统,由中央控制系统统一处理报警信息。
系统日志功能
系统的日志功能主要由应用服务器提供,所有的系统日志可以通过目录服务器统一管理及查询。
日志主要包括几个类型:
一类是系统安全日志
安全日志包括系统的用户登录纪录及录像文件操作纪录。
其中,用户登录纪录包括用户登录的时间、IP及用户名。
录像文件操作纪录主要是针对录像文件的生成及删除等操作做纪录。
一类是系统操作日志
系统操作日志主要包括系统中用户端对前端的视频设备的控制操作。
包括云台及镜头的操作。
电子地图管理功能
主要由系统中的应用服务器及目录服务器来实现。
主要功能包括系统中的电子地图编辑,系统中的视频点与电子地图的图像之间的关联,报警与电子地图的关联,用户组与电子地图的关联,设备组与电子地图的关联等操作。
课件制作接口
由系统中的应用服务器提供的专门为课件制作准备的接口。
主要包括实时视频流接口及录像资料调阅接口。
对实时视频流接口来说,当课件制作系统工作的时候,其他用户的视频控制权限全部失效,课件制作系统的视频控制权限最高。
录像文件调阅的接口和常用的客户端应用一致。
报警处理接口
报警接收:
接收前端编码设备的报警信息。
接收别的系统中的报警信息。
报警转发:
由目录服务器完成,将报警信号集中处理后转发给中央控制系统BA,由BA系统统一处理报警信号。
将报警信息转发给安防监控系统,由安防应用系统完成安防应用系统报警处理。
安防应用系统功能
安防应用系统应具备传统安防的基本功能。
主要实现实时视频监看、录像查看及报警事件及时处理。
由三个模块组成,监控中心应用模块、远程分控应用模块、报警处理中心模块。
监控中心应具备功能
A、监控中心的显示由监视器墙组成,每个监视器均可实现多画面分割显示。
B、监控中心的监视器墙可由软件统一控制显示风格。
C、可通过一台计算机控制所有的监视器墙上的监视器做画面切换、轮巡、控制前端视频。
D、可通过软件匹配监视器墙的布局,对监视器墙进行灵活设置。
分控应具备的功能
A、实时显示前端视频。
可实现单画面、4画面、9画面、16画面分割显示
B、显示控制。
在权限许可的范围内,对前端的云台镜头等进行控制
C、可进行实时图像抓拍
D、可对实时图像进行本地录像
E、可局部放大显示
F、显示的时候支持OSD
G、录像查询及回放。
在权限许可的范围内,查询及回放权限许可的中心的录像文件。
提供灵活的录像查询方式,及时准确定位录像文件。
H、电子地图显示功能。
按照一定的权限显示电子地图及相关的视频
I、音频监听及对讲。
可进行音频监听及对讲。
中心报警处理功能
A、可对报警做明确的定义
B、可对报警进行优先级划分
C、所有的报警信息集中传输到报警处理终端
D、报警处理终端将报警信息按照事先定义的报警优先级做处理
E、报警与电子地图关联
F、报警与视频关联
G、报警与视频的预置位关联
H、中心报警图像显示后可对图像进行控制
教学应用系统
教学直播观摩及记录系统的功能
1、总体功能设计
1)可以实时采集多媒体课室内教师的授课现场的视音频数据。
2)可以对教师授课的现场视音频数据进行录制。
3)可以对教师授课的现场视音频数据进行管理。
4)可以实时采集多媒体课室内教师授课用计算机的屏幕视频数据。
5)可以对教师授课的计算机屏幕上的视频数据进行录制。
6)可以对教师授课用的计算机的屏幕视频数据进行管理。
7)可以对多媒体课室内的教师讲课现场视音频数据与教师授课用计算机屏幕视频数据进行准确关联。
8)可以在教学服务工作室对教师授课的现场及教师用的计算机的屏幕进行关联直播。
9)可以调看历史授课场景及屏幕数据。
2、具体功能
1)教学服务工作室中的电视墙系统及教学直播系统由统一的应用程序实现,二者是同一个应用程序的不同功能。
可以由显示控制总成系统统一控制管理。
2)教学服务工作室可根据授权获得指定的多媒体课室授课现场视音频数据
A、基于多媒体课室视频监控系统平台提供的服务,直播系统可获得任意多媒体课室的视音频数据
B、直播系统可将多媒体课室的现场视音频数据在教学服务工作室的大屏幕上显示
C、可在教学服务工作室中对现场的视音频信号进行控制
3)教学服务工作室可根据授权获得指定多媒体课室授课计算机的屏幕视频数据
A、基于授课计算机屏幕数据管理服务器的服务,教学服务工作室可获得任意授课电脑的屏幕数据。
B、直播系统可将授课电脑的屏幕数据在教学服务工作室的大屏幕上显示
4)直播系统从监控系统平台获得教学现场的视音频数据,该类数据的管理由监控系统完成。
5)直播系统应具备授课计算机屏幕视频数据管理服务功能。
所有授课计算机的屏幕数据由该服务统一管理。
A、授课计算机中配置专用软件,实现授课计算机屏幕共享及广播功能,将授课计算机的屏幕数据实时向屏幕数据管理服务器发送。
B、直播系统专用屏幕数据服务器负责管理授课计算机的屏幕数据,将授课计算机的屏幕数据进行存储及转发。
6)系统应具备直播管理服务器,由该服务器协调现场视音频数据与授课计算机的屏幕数据的同步。
7)系统具备视频中控功能,由该功能将大屏幕上的显示数据在监控功能与教学直播功能之间切换。
系统具备开放性,所有的直播数据可以被其他系统比如可以被课件制作系统调用。
课件制作子系统
由核心平台提供实时的或者是录像的教师授课音视频素材,由专门的录播软件通过特定的接口调用,制作成网络课件。
专用的课件制作软件可经过核心平台系统提供的专门接口,调用整个系统的实时音视频数据或者核心平台中保存的录像音视频资料。
基于这些素材制作课件。
主要目标是利用视频监控系统获得的授课现场视音频数据及直播系统获得的授课计算机的屏幕数据直接生成二次课件。
具体功能如下:
1)提供专门的课件制作工具
2)从核心平台系统获得授课现场实时视音频数据
3)从直播系统中的屏幕数据管理服务器获得与授课现场相关联的授课计算机的屏幕数据
4)由课件生成工具利用上述资源实时自动生成新的课件
5)由课件管理服务器统一管理新生成的课件
6)新生成的课件存储在专用的课件数据存储设备中,由管理服务器统一管理。
系统具备开放性,课件可以通过网络浏览及下载。
可以通过网络广播或者组播,供观摩。
远程教学子系统
由核心平台提供教师授课的实时或录像音视频资源,通过INTERNET向广域网发布。
在INTERNET中,用户按照给定的权限可登录系统,进行实时网上远程教学或者下载录制好的网络课件。
直接登录核心平台系统的数据转发服务器,由该服务器授权后获得所需要的音视频资源。
互动教学子系统
由专门的互动教学软件,利用核心平台提供的课室音视频资源,达到课室之间互动教学的目的。
支持两个课室之间的互动教学。
教学管理应用系统
考场监控子系统
考场监控功能
A、对考场进行实时视频监控
B、随意控制视频查看每个考场的考试状况
C、对考场的现场进行录像
电子拍照功能
A、在考场现场对考生进行电子拍照
B、将考生的电子照片保留寸档
考生统计功能
结合门禁功能,统计考场的考生数量。
课室管理子系统
电子拍照功能
与门禁联动,对进入多媒体课室的人员进行电子拍照。
将照片保存在服务器中。
门禁联动功能
与门禁及报警系统联动。
将多媒体课室中的不合适举动进行报警及录像。
其他功能
保卫部门专用录像播放工具
A、支持单画面播放录像文件
B、支持多画面播放录像文件
C、支持录像文件播放时候进行抓拍
D、支持录像文件播放剪辑
E、支持播放过程中的局部放大
F、支持多文件排队播放
文件格式转化工具
将录像数据转化为AVI格式的文件。
电子照片导入与导出处理
将JPG格式或者BMP格式的电子照片导入或者导出系统。
系统配置
说明:
1、以下系统配置不包括网络平台的配置和操作系统配置,例如,网络交换机等、windows操作系统。
2、以下配置仅包含核心平台和安防应用系统的配置。
3、系统配置的基本要求:
市教育局共有56所学校,每所学校6路视频,一共336路视频;要求通过视频服务器将所有的视频上传至市教育局,并进行中心录像。
核心平台系统
软件系统配置
fujitvision网络视频监控管理软件,1套,管理336路视频,其中包括:
目录服务器软件
服务器端管理软件
客户端应用程序
录象文件播放软件
中心集中报警器处理软件
硬件配置
视频服务器(编码设备),336台。
如果需要音频监听和对讲功能,根据市教育局的需要配置拾音器、音箱等设备。
根据监控场所和应用的不同,市教育局可为学校配置:
CIF格式(352288)的视频服务器
或者
D1格式(704576)的视频服务器
如果兼顾安防功能和教学功能的需要,同时考虑到对音频监听和对讲的要求,在网络带宽允许的情况下,建议配置单路D1的视频服务器。
选用D1的设备会大大地增加对网络带宽和存储空间需求。
最小网络带宽需求估算
前端视频服务器接口带宽
视频服务器的接口带宽需求与传输的图像质量有关,
D1:
输入的视频路数2M
CIF:
输入的视频路数500K
应用服务器入口带宽
应用服务器入口带宽需求与传输的图像质量有关和同时输入的视频数量有关,同时需要考虑的一个因素是硬盘接口的处理速度。
D1:
同时输入的视频数量2M
CIF:
同时输入的视频数量500K
应用服务器出口带宽
按照同时访问的客户端的数量以及传输的图像质量来计算,
D1:
同时访问的客户端的数量2M
CIF:
同时访问的客户端的数量500K
视频数据存储容量计算
视频数据对存储空间的占用于图像的编码方式、图像格式以及图像质量有关。
对于采用MPEG4编码视频数据的硬盘占用大致估算如下:
D1视频图像每小时每路视频的硬盘占用为:
(2000Kbit/8)3600,约为800MB/小时
CIF视频图像每小时每路视频的硬盘占用为:
(500Kbit/8)3600,约为200MB/小时
目录服务器,1台。
应用服务器,8台(管理336台单路D1视频服务器);或者4台(管理336台单路CIF视频服务器)
存储设备:
选择RAID或者NAS(要求能够映射成服务器的物理盘),存储容量按照存储要求考虑(要求进行录像的视频数量、录像保存的时间、是否全天24小时录像、录像码流等)。
目录服务器:
主要任务是接受客户端请求,对处理能力要求不高,配置普通的服务器就可以满足要求。
具体配置如下:
•CPUP42.8G以上或者专用的服务器CPU
•内存1G
•70GSCSI高速硬盘
应用服务器:
应用服务器在系统中是关键的数据处理设备,负责设备管理、数据转发、数据存储等功能,数据处理能力要求比较高,因此,需要专用服务器设备,配置高性能的CPU及大容量内存。
具体配置如下:
•CPUP42.8G以上或者专用服务器CPU
•内存1G
•双千兆网卡
•高速硬盘SCSI接口,12000转,硬盘容量按照存储要求来配置。
•外接存储设备,选择RAID或者NAS(要求能够映射成服务器的物理盘),容量按照存储要求考虑
安防应用系统系统
软件系统配置
fujitvision数字矩阵软件(PC解码的中心监视墙显示控制软件),1套
硬件配置
电视墙主控PC,1台
监视器,n台
解码器,n台(与监视器数量相同)
客户端(分控端)、报警处理终端用PC,m台,根据市教育的需求配置
客户端PC:
客户端作为实时监控及回放录像的终端设备,主要功能是解码及显示,因此,需要配置高性能的CPU、大容量的内存及高质量的显示卡。
具体配置如下:
•CPUP42.8以上
•内存512M
•显卡ATI显卡,64M以上显存,AGP8速接口
•百兆网卡
•声卡
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