一、 行業(yè)背景
　最近一段時間接連發(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、標準化、高清化發(fā)展，滿足當前社會背景下校園的安全防范需求成為社會安保的重要議題。

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警”及“可疑人員自動跟蹤功能”，應(yīng)能實現(xiàn)不同設(shè)備及系統(tǒng)的直聯(lián)、互通、直控，實現(xiàn)音視頻及報警信息的采集、傳輸/轉(zhuǎn)換、顯示/存儲、控制；進行身份認證和權(quán)限管理，保證信息的安全；應(yīng)能與報警系統(tǒng)聯(lián)動，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 實時圖像點播
4 遠程控制
5 存儲和備份
6 歷史圖像的檢索和回放
7 報警聯(lián)動
8 用戶與權(quán)限管理
9 系統(tǒng)的人機交互
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：
1，采用全數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理平臺軟件，將視頻監(jiān)控，智能分析，移動報警，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
2，支持 USB2.0 移動存儲，支持各種網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，包括系統(tǒng)支持遠程存儲，同時支持多種存儲備份方式：如擴展硬盤陣列、熱插拔硬盤、CD-RW 刻錄盤、服務(wù)器、磁帶、NAS 海量存儲、IPSAN 存儲等。
3，支持網(wǎng)絡(luò)攝像機、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連接恢復(fù)，無需人為操作。2）管理中心可對下屬任意一點連接上視頻的點位進行 IP 地址遠程維護。3）數(shù)據(jù)庫容錯機制，可對各種考試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進行檢測、修復(fù)；確保統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫在新老系統(tǒng)中的準確應(yīng)用。
5，采用最新雙碼流技術(shù)：實現(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、遠程使用 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，用戶終端是系統(tǒng)的信息服務(wù)對象。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/顯示四個部分。
3.1.1 監(jiān)控中心
校園平安系統(tǒng)各級監(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、報警處理、指揮能力的監(jiān)控中心。監(jiān)控中心分級設(shè)置，依據(jù)行政隸屬關(guān)系及工作相關(guān)性，由最高級監(jiān)控中心授權(quán)，可配置下一級監(jiān)控中心。各級監(jiān)控中心操作人員權(quán)限可獨立安裝需求進行設(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)備實現(xiàn)對監(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)部門當需要調(diào)取、控制相關(guān)的考點的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信息時，可作為特殊權(quán)限及功能的用戶實現(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，按傳輸距離的遠近采用不同的線纜，但是超過 600M 傳輸距離，視頻、控制信號將大大減弱。圖像不清晰、抖動、模糊、控制不靈敏等問題將層出不斷。超過 600M 強烈建議光纖傳輸！
3，光纖傳輸：在超過 600M 的點位上鋪設(shè)單模光纖，通過光端機將音視頻信號／控制信號，傳輸?shù)胶蠖�，傳輸距離最大可達 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警信號采集、信號傳輸和中心控制與顯示三個部分。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)控報警系統(tǒng)有明顯的區(qū)別。由于該系統(tǒng)的接入容量遠遠大于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，涉及的控制功能要求更加網(wǎng)絡(luò)化，同時需要對接其它的系統(tǒng)如報警系統(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)控點位的設(shè)備，如攝像設(shè)備、控制解碼器、云臺、報警發(fā)生器、網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器……等。它是整個系統(tǒng)的信號源，由它產(chǎn)生模擬的視頻信號，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)字信號通過IP網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。
傳輸網(wǎng)絡(luò)層：
該部分包括兩個部分，一個部分是從前端設(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，它是一個分布式、多級控制的體系結(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)層主要是一個網(wǎng)絡(luò)平臺，取決于前端設(shè)備提供的信號不同，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、光纖，也可以建設(shè)高性能的綜合業(yè)務(wù)傳輸平臺；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，也可以租賃運營商的線路，在接入運營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)時要充分考慮數(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，負責(zé)數(shù)據(jù)的切換、顯示、存儲和相關(guān)處理，發(fā)出用戶的控制命令，同時也負責(zé)用戶的認證和授權(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、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證與授權(quán)、視頻的切換、數(shù)字視頻的還原、模擬信號的壓縮與數(shù)字化等模塊。需要強調(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，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)存儲和數(shù)據(jù)調(diào)用對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，不管是網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器還是錄像服務(wù)器。這個軟件控制平臺能夠跨越多種設(shè)備類型（數(shù)字與模擬）、跨越多種網(wǎng)絡(luò)平臺（局域與廣域）。業(yè)務(wù)接口層（擴展功能，與其他系統(tǒng)擴展連接）新建的平安校園系統(tǒng)將為原××學(xué)校早期的報警系統(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)平臺建設(shè)
4.1.1 建設(shè)內(nèi)容和目標
××學(xué)校平安校園平臺主要包括教室前端監(jiān)控設(shè)備的建設(shè)和校內(nèi)的各級監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，校級平臺的功能主要有兩個：第一將本學(xué)校內(nèi)所有監(jiān)控點的信號匯集，進行本地監(jiān)控和錄像；第二設(shè)置流媒
體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，為上級平臺和上級部門調(diào)用前端監(jiān)控點圖像進行流媒體轉(zhuǎn)發(fā)。
前端系統(tǒng)：
前段系統(tǒng)即教室前端主要負責(zé)視頻圖像的采集和對攝像機、云臺、拾音器、報警探測器、音箱等外圍設(shè)備的管理，它將采集的音視頻信息進行 MPEG4/H.264 壓縮編碼，傳輸?shù)?ldquo;監(jiān)控系統(tǒng)”中心，同時接受校級監(jiān)控平臺的巡視和管理。
監(jiān)控中心系統(tǒng)：
系統(tǒng)是構(gòu)建光纖網(wǎng)之上的，相對獨立的校園內(nèi)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺系統(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時圖像。
系統(tǒng)建設(shè)目標：
系統(tǒng)能提供本地實時圖像監(jiān)看/控制、音視頻實時錄像、對上級管理中心提供視頻代理轉(zhuǎn)發(fā)、用戶訪問權(quán)限驗證、遠程 VOD 點播/下載服務(wù)等功能。系統(tǒng)還可以方便的實現(xiàn)系統(tǒng)帶寬管理、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。同時還允許管理員進行設(shè)備定義、用戶定義、權(quán)限分配，自動顯示在線用戶、自動定義用戶工作時間表，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：