一、 行業(yè)背景
　最近一段時(shí)間接連發(fā)生的校園兇殺案件，使校園安保問題引起了全社會(huì)的關(guān)注，中央最高層親自批示，各地都將校園安保的問題上升到了相當(dāng)高的高度。痛定思痛，傳統(tǒng)校園安保模式的弊端暴露無遺。如何借助新型的安保技術(shù)讓校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠防患于未然，更好的讓校園監(jiān)控系統(tǒng)向智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、高清化發(fā)展，滿足當(dāng)前社會(huì)背景下校園的安全防范需求成為社會(huì)安保的重要議題。

二、 功能需求

　　校園綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有智能視頻分析的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)“可疑人員徘徊檢測報(bào)警”及“可疑人員自動(dòng)跟蹤功能”，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備及系統(tǒng)的直聯(lián)、互通、直控，實(shí)現(xiàn)音視頻及報(bào)警信息的采集、傳輸/轉(zhuǎn)換、顯示/存儲(chǔ)、控制；進(jìn)行身份認(rèn)證和權(quán)限管理，保證信息的安全；應(yīng)能與報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，宜提供與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口。

主要功能需求：
1 信息采集功能
2 信息傳輸功能
3 實(shí)時(shí)圖像點(diǎn)播
4 遠(yuǎn)程控制
5 存儲(chǔ)和備份
6 歷史圖像的檢索和回放
7 報(bào)警聯(lián)動(dòng)
8 用戶與權(quán)限管理
9 系統(tǒng)的人機(jī)交互
10 網(wǎng)絡(luò)信息安全管理
11 與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口
新系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)：
1，采用全數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理平臺(tái)軟件，將視頻監(jiān)控，智能分析，移動(dòng)報(bào)警，電子地圖，視頻錄像、代理轉(zhuǎn)發(fā)等功能全部集成。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)
2，支持 USB2.0 移動(dòng)存儲(chǔ)，支持各種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備，包括系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程存儲(chǔ)，同時(shí)支持多種存儲(chǔ)備份方式：如擴(kuò)展硬盤陣列、熱插拔硬盤、CD-RW 刻錄盤、服務(wù)器、磁帶、NAS 海量存儲(chǔ)、IPSAN 存儲(chǔ)等。
3，支持網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)一體球，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器
4，支持 IP 地址檢測功能：1）網(wǎng)絡(luò)中斷或者 IP 地址更改造成視頻連接中斷，一旦網(wǎng)絡(luò)暢通或者 IP 地址修復(fù)后，視頻和控制信息立刻自動(dòng)連接恢復(fù)，無需人為操作。2）管理中心可對(duì)下屬任意一點(diǎn)連接上視頻的點(diǎn)位進(jìn)行 IP 地址遠(yuǎn)程維護(hù)。3）數(shù)據(jù)庫容錯(cuò)機(jī)制，可對(duì)各種考試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢測、修復(fù)；確保統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫在新老系統(tǒng)中的準(zhǔn)確應(yīng)用。
5，采用最新雙碼流技術(shù)：實(shí)現(xiàn)視、音頻 MPEG4 硬件壓縮，可支持雙碼率傳輸（本地可使用704*576 分辨率存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程使用 352*288 分辨率傳輸）
6，人性化、簡易化操作界面。
7，軟件采用 C/S，B／S 架構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)訪問簡易，輕松。
三、系統(tǒng)架構(gòu)分析
3.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)
平安校園系統(tǒng)是包括了監(jiān)控技術(shù)、通訊技術(shù)、音視頻技術(shù)和報(bào)警管理技術(shù)的一套綜合性業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。從系統(tǒng)應(yīng)用構(gòu)成的主體類型上可分成監(jiān)控資源、傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心和用戶終端四個(gè)組成部分，監(jiān)控資源是系統(tǒng)監(jiān)控信息的來源，傳輸網(wǎng)絡(luò)是連接監(jiān)控資源、監(jiān)控中心和用戶終端的媒介，監(jiān)控中心是系統(tǒng)的信息管理和共享平臺(tái)，用戶終端是系統(tǒng)的信息服務(wù)對(duì)象。分別等同傳統(tǒng)的區(qū)域視頻監(jiān)控概念上系統(tǒng)可以分成前端、傳輸/變換、控制/管理、處理/顯示四個(gè)部分。
3.1.1 監(jiān)控中心
校園平安系統(tǒng)各級(jí)監(jiān)控中心是指由各授權(quán)部門管理和使用的、具有顯示、存儲(chǔ)、報(bào)警處理、指揮能力的監(jiān)控中心。監(jiān)控中心分級(jí)設(shè)置，依據(jù)行政隸屬關(guān)系及工作相關(guān)性，由最高級(jí)監(jiān)控中心授權(quán)，可配置下一級(jí)監(jiān)控中心。各級(jí)監(jiān)控中心操作人員權(quán)限可獨(dú)立安裝需求進(jìn)行設(shè)置。
3.1.2 監(jiān)控資源
具體體現(xiàn)為信息采集前端，既可以是前端設(shè)備，也可以是區(qū)域性監(jiān)控系統(tǒng)。
3.1.3 用戶群
用戶終端包括各級(jí)校務(wù)工作人員和其他職能部門用戶所使用的終端設(shè)備，用戶通過用戶終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控資源的訪問和控制，用戶的行為受到監(jiān)控中心的管理和授權(quán)。教育部、省市教育廳、公安相關(guān)部門當(dāng)需要調(diào)取、控制相關(guān)的考點(diǎn)的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信息時(shí)，可作為特殊權(quán)限及功能的用戶實(shí)現(xiàn)。
3.1.4 傳輸模式
1，網(wǎng)絡(luò)：可以是專網(wǎng)、公共通信網(wǎng)絡(luò)，也可以是專為網(wǎng)上巡查監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)；是建立在通訊設(shè)備之上的 IP 網(wǎng)絡(luò)。
2，普通視頻傳輸線纜：傳輸線纜分為 SYWV75－3／－5／－7 型，按傳輸距離的遠(yuǎn)近采用不同的線纜，但是超過 600M 傳輸距離，視頻、控制信號(hào)將大大減弱。圖像不清晰、抖動(dòng)、模糊、控制不靈敏等問題將層出不斷。超過 600M 強(qiáng)烈建議光纖傳輸！
3，光纖傳輸：在超過 600M 的點(diǎn)位上鋪設(shè)單模光纖，通過光端機(jī)將音視頻信號(hào)／控制信號(hào)，傳輸?shù)胶蠖�，傳輸距離最大可達(dá) 50KM。
3.2 系統(tǒng)物理層次結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)從物理結(jié)構(gòu)上可以分為圖像和報(bào)警信號(hào)采集、信號(hào)傳輸和中心控制與顯示三個(gè)部分。平安校園系統(tǒng)從物理結(jié)構(gòu)上也可以按照這種方式分析，但是××學(xué)校平安校園系統(tǒng)與傳統(tǒng)的中小規(guī)模、區(qū)域性的監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)有明顯的區(qū)別。由于該系統(tǒng)的接入容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，涉及的控制功能要求更加網(wǎng)絡(luò)化，同時(shí)需要對(duì)接其它的系統(tǒng)如報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)等等。因此在系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)上要更加復(fù)雜，涵蓋的內(nèi)容更加豐富。
前端設(shè)備層
前端設(shè)備層包括所有放置在監(jiān)控點(diǎn)位的設(shè)備，如攝像設(shè)備、控制解碼器、云臺(tái)、報(bào)警發(fā)生器、網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器……等。它是整個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)源，由它產(chǎn)生模擬的視頻信號(hào)，或者直接通過銅軸電纜或光纖傳輸，或者在現(xiàn)場直接轉(zhuǎn)換稱為MPEG4／H.264的數(shù)字信號(hào)通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
傳輸網(wǎng)絡(luò)層：
該部分包括兩個(gè)部分，一個(gè)部分是從前端設(shè)備到控制顯示中心的數(shù)據(jù)傳輸，另一個(gè)部分是不同監(jiān)控管理中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。由于校園監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，它是一個(gè)分布式、多級(jí)控制的體系結(jié)構(gòu)，因此傳輸網(wǎng)絡(luò)的作用正日益重要。
傳輸網(wǎng)絡(luò)層主要是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，取決于前端設(shè)備提供的信號(hào)不同，傳輸網(wǎng)絡(luò)層主要分為模擬傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)。模擬傳輸網(wǎng)絡(luò)主要包括各種類型的數(shù)字或模擬光端機(jī)、光纖，也可以建設(shè)高性能的綜合業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)；數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)主要是指IP寬帶網(wǎng)絡(luò)，涵蓋了DSL、千兆以太網(wǎng)、VPN、無線網(wǎng)絡(luò)WLAN、GPRS數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)等各種傳輸技術(shù)。傳輸網(wǎng)絡(luò)層可以由教育部門自建，也可以租賃運(yùn)營商的線路，在接入運(yùn)營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)時(shí)要充分考慮數(shù)據(jù)的安全性。
監(jiān)控管理層：
監(jiān)控管理層管理所有的用戶、數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的切換、顯示、存儲(chǔ)和相關(guān)處理，發(fā)出用戶的控制命令，同時(shí)也負(fù)責(zé)用戶的認(rèn)證和授權(quán)。從硬件上它包括矩陣、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、數(shù)字式硬盤錄像機(jī)、數(shù)字視頻中心服務(wù)器、視頻解碼器、錄像服務(wù)器等，在軟件上它包括用戶的認(rèn)證與授權(quán)、視頻的切換、數(shù)字視頻的還原、模擬信號(hào)的壓縮與數(shù)字化等模塊。需要強(qiáng)調(diào)的是，由于監(jiān)控控制設(shè)備的多樣性，由于目前監(jiān)控從模擬到數(shù)字的發(fā)展過程，主控系統(tǒng)的軟件并不是完全統(tǒng)一的。然而平安校園系統(tǒng)本身的特點(diǎn)，要求監(jiān)控管理層的核心軟件能夠以網(wǎng)絡(luò)化的方式統(tǒng)一地管理所有設(shè)備，所有的控制過程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)調(diào)用對(duì)用戶來說都是透明的，不管下面的設(shè)備是矩陣還是數(shù)字硬盤錄像機(jī)，不管是網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器還是錄像服務(wù)器。這個(gè)軟件控制平臺(tái)能夠跨越多種設(shè)備類型（數(shù)字與模擬）、跨越多種網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（局域與廣域）。業(yè)務(wù)接口層（擴(kuò)展功能，與其他系統(tǒng)擴(kuò)展連接）新建的平安校園系統(tǒng)將為原××學(xué)校早期的報(bào)警系統(tǒng)，門禁系統(tǒng)，離線式巡更系統(tǒng)留有足夠的數(shù)據(jù)借口。為多系統(tǒng)融合做充分的技術(shù)保障！
四、系 統(tǒng) 解 決 方 案
4.1 平安校園系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)
4.1.1 建設(shè)內(nèi)容和目標(biāo)
××學(xué)校平安校園平臺(tái)主要包括教室前端監(jiān)控設(shè)備的建設(shè)和校內(nèi)的各級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，校級(jí)平臺(tái)的功能主要有兩個(gè)：第一將本學(xué)校內(nèi)所有監(jiān)控點(diǎn)的信號(hào)匯集，進(jìn)行本地監(jiān)控和錄像；第二設(shè)置流媒
體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，為上級(jí)平臺(tái)和上級(jí)部門調(diào)用前端監(jiān)控點(diǎn)圖像進(jìn)行流媒體轉(zhuǎn)發(fā)。
前端系統(tǒng)：
前段系統(tǒng)即教室前端主要負(fù)責(zé)視頻圖像的采集和對(duì)攝像機(jī)、云臺(tái)、拾音器、報(bào)警探測器、音箱等外圍設(shè)備的管理，它將采集的音視頻信息進(jìn)行 MPEG4/H.264 壓縮編碼，傳輸?shù)?ldquo;監(jiān)控系統(tǒng)”中心，同時(shí)接受校級(jí)監(jiān)控平臺(tái)的巡視和管理。
監(jiān)控中心系統(tǒng)：
系統(tǒng)是構(gòu)建光纖網(wǎng)之上的，相對(duì)獨(dú)立的校園內(nèi)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)，它綜合管理本校內(nèi)的所有監(jiān)控前端。系統(tǒng)中心一般即為學(xué)校的主控室（或信息中心、網(wǎng)管中心等），系統(tǒng)中心可以通過數(shù)字解碼將數(shù)字圖像還愿為模擬圖像，在電視墻上顯示所有的實(shí)時(shí)圖像。
系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)：
系統(tǒng)能提供本地實(shí)時(shí)圖像監(jiān)看/控制、音視頻實(shí)時(shí)錄像、對(duì)上級(jí)管理中心提供視頻代理轉(zhuǎn)發(fā)、用戶訪問權(quán)限驗(yàn)證、遠(yuǎn)程 VOD 點(diǎn)播/下載服務(wù)等功能。系統(tǒng)還可以方便的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)帶寬管理、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。同時(shí)還允許管理員進(jìn)行設(shè)備定義、用戶定義、權(quán)限分配，自動(dòng)顯示在線用戶、自動(dòng)定義用戶工作時(shí)間表，定義 IP 黑名單。在學(xué)校本地提供完善的監(jiān)控方式，包括基于 B/S 結(jié)構(gòu)的訪問模式，提供完善、方便的錄像策略，簡易的錄像本地查詢、在線查詢等功能。
各學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)主要功能為：