幼兒園教育視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1、幼兒園視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（上） 隨著社會(huì)的高速發(fā)展，知識(shí)時(shí)代的來(lái)臨，教育成為個(gè)人、甚至社會(huì) 的重點(diǎn)關(guān)注話(huà)題之一，啟蒙教育更成為了各界關(guān)注的焦點(diǎn)。 現(xiàn)代人的生 活節(jié)奏隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在不斷地加速， 繁忙工作的需要， 讓人分身乏術(shù)， 甚至于一些家長(zhǎng)不得不將很小的孩子交給幼兒園代為看管。 隨著社會(huì)的 高速發(fā)展，知識(shí)時(shí)代的來(lái)臨，教育成為個(gè)人、甚至社會(huì)的重點(diǎn)關(guān)注話(huà)題 之一，啟蒙教育更成為了各界關(guān)注的焦點(diǎn)?，F(xiàn)代人的生活節(jié)奏隨著經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展在不斷地加速，繁忙工作的需要，讓人分身乏術(shù)，甚至于一些家 長(zhǎng)不得不將很小的孩子交給幼兒園代為看管。幼兒園視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（中） 幼兒園視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（下） 第一

2、章概述 1.1 項(xiàng)目背景 隨著社會(huì)的高速發(fā)展，知識(shí)時(shí) 代的來(lái)臨，教育成為個(gè)人、甚至社會(huì)的重點(diǎn)關(guān)注話(huà)題之一，啟蒙教育更 成為了各界關(guān)注的焦點(diǎn)?，F(xiàn)代人的生活節(jié)奏隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在不斷地加速， 繁忙工作的需要， 讓人分身乏術(shù)， 甚至于一些家長(zhǎng)不得不將很小的孩子交給幼兒園代為看 管。對(duì)于家長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，將孩子交由幼兒園管理，必定會(huì)慎重選擇。面對(duì)眾 多可供選擇的幼兒園，家長(zhǎng)會(huì)將各方面進(jìn)行對(duì)比。教學(xué)條件，師資力量 固然是各個(gè)幼兒園的競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)， 但是環(huán)境，安全等也是不可忽視的方面。 采用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)作為教學(xué)管理輔助， 家長(zhǎng)在家、 在辦公室甚至出差在 外都可隨時(shí)觀看孩子在幼兒園的情況， 不僅能讓家長(zhǎng)放心地把孩子交給學(xué)

3、校，更可讓家長(zhǎng)看到學(xué)校的管理實(shí)力。 這在無(wú)形中使得學(xué)校的競(jìng)爭(zhēng)實(shí) 力倍增。隨著監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展， 已經(jīng)有越來(lái)越多的幼兒園開(kāi)始采用監(jiān)控 系統(tǒng)作為學(xué)校的輔助設(shè)備。 采用監(jiān)控系統(tǒng)已成為許多幼兒園智能化管理 的新趨勢(shì)。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求和國(guó)家有關(guān)法規(guī)的要求及幼兒園的 實(shí)際需求和特點(diǎn)，經(jīng)研究、分析設(shè)計(jì)本系統(tǒng)方案， 該系統(tǒng)具有性能先進(jìn)、 質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，而且該系統(tǒng)具有方便擴(kuò)展、與其它信息系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接的能力。依據(jù)的相關(guān)規(guī)范包括：中華人民共和國(guó)公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) GA241.9-2000 工業(yè) 電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJll5 87遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備終端通用技術(shù)條件 GB/T16

4、435-1996建筑電器設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ/T16-92 軟件工程國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范安全防范工程程序與要求 GA/T75-94 安全檢查防范系統(tǒng)通用圖形 符號(hào) GA/T74-94社會(huì)公共場(chǎng)所安全防范工種設(shè)計(jì)規(guī)范 nextpage 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ/T16-92 民用閉 路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 GB50198-94 信息技術(shù)軟件生存 期過(guò)程 GB/T8566-1995 計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)文件編制指南 GB/T8567-1988 計(jì)算機(jī)軟件需求說(shuō)明編制指南 GB/T9385-1988軟件工程術(shù)語(yǔ) GB/T11457-1995計(jì)算機(jī)軟件質(zhì)量保證計(jì)劃規(guī)范 GB/T12

5、504-1990 計(jì) 算機(jī)軟 件 配 置管理 計(jì) 劃規(guī)范 GB/T12505-1990 軟件維護(hù)指南 GB/T14079-1992 計(jì)算機(jī) 軟件可靠性和維護(hù)性管理 GB/T14394-1993 軟件支持環(huán)境 GB/T15853-19951.3 設(shè)計(jì)原則通過(guò)認(rèn)真分析幼兒園視頻監(jiān)控需求， 我們?cè)谟變簣@視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)方 案中將遵循以下的原則：(1) 先進(jìn)性 應(yīng)充分考慮信息化社會(huì)迅速發(fā)展的趨勢(shì)和幼兒園視頻監(jiān)控的本 身特性、管理要求，在技術(shù)上適當(dāng)超前，所采用的技術(shù)和設(shè)備 應(yīng)能保證滿(mǎn)足信息化發(fā)展的需要，保證幼兒園圖像建設(shè)的需要。 應(yīng)考慮發(fā)展的需要，使系統(tǒng)與未來(lái)擴(kuò)展的設(shè)備有互聯(lián)性與互操 作性。系統(tǒng)建成后，其系

6、統(tǒng)整體技術(shù)性能完全可以達(dá)到世界先 進(jìn)水平，并能在一定時(shí)期內(nèi)保持技術(shù)領(lǐng)先的地位。(2) 可靠性系統(tǒng)必須具有高度的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)弱電各 子系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)從系統(tǒng)配置、軟件結(jié)構(gòu)、設(shè)備選擇、技術(shù)服務(wù)等 諸方面進(jìn)行綜合考慮，選用技術(shù)上成熟的、具有發(fā)展前景的國(guó) 內(nèi)知名品牌產(chǎn)品。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)和選用的產(chǎn)品能夠確保在 24 小時(shí) 連續(xù)工作模式下無(wú)故障運(yùn)行。系統(tǒng)管理平臺(tái)上也采用授權(quán)、密 碼、口令、驗(yàn)證、確認(rèn)等手段，能確保系統(tǒng)設(shè)備可靠、無(wú)誤的 工作，確保應(yīng)用可靠。(3) 實(shí)用性 一個(gè)系統(tǒng)是否實(shí)用、適用，是否符合實(shí)際應(yīng)用是最主要的。我 們?cè)诳紤]系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案時(shí)，充分考慮管理的需要，又要考慮 到具體職能部門(mén)的機(jī)

7、構(gòu)設(shè)置、管理模式、崗位分配、崗位職能 等。使本系統(tǒng)適應(yīng)于現(xiàn)代化辦公的需要。(4) 可用性 弱電系統(tǒng)工程對(duì)營(yíng)造現(xiàn)代化的辦公、休閑環(huán)境和氣氛起到很重 要的作用，因此我們提供的“各弱電子系統(tǒng)”持續(xù)可用，所選 用的產(chǎn)品均具有很高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和制造水平，其平均無(wú)故障工 作時(shí)間長(zhǎng)，即使發(fā)生臨時(shí)性故障，產(chǎn)品維修維護(hù)方便，故障后 需恢復(fù)正常工作的時(shí)間極短。即使在出現(xiàn)重大的故障時(shí)，如黑 客攻擊、網(wǎng)絡(luò)癱瘓等，各子系統(tǒng)仍備有本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，并 備有人工輸入信息的操作截面，使授權(quán)的操作員能及時(shí)處理各 類(lèi)問(wèn)題，確保系統(tǒng)仍能正常工作和操作。 nextpage(5) 可維護(hù)性和可擴(kuò)展性 本系統(tǒng)全部采用模塊化積木式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，

8、 應(yīng)用軟件中具有一定的開(kāi) 放性，設(shè)置擴(kuò)展接口，以滿(mǎn)足今后系統(tǒng)的擴(kuò)展、升級(jí)要求，充分保 護(hù)用戶(hù)投資。(6) 集成性 充分考慮本系統(tǒng)各子系統(tǒng)及以后系統(tǒng)的擴(kuò)展，以便實(shí)現(xiàn)集中管 理、監(jiān)測(cè)和分散控制，達(dá)到信息共享。 (7) 安全性 安全 性和可靠性是密不可分的。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有高度的安全性和保密 性，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)分級(jí)保護(hù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)權(quán)限的控制等手段，并具有病 毒探測(cè)、薄弱環(huán)節(jié)分析、密碼管理功能，可以有效的防止各種形式 的對(duì)系統(tǒng)的非法侵入和攻擊。系統(tǒng)的所有終端用戶(hù)在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作和訪(fǎng)問(wèn)之前都必須進(jìn)行 注冊(cè)登記。系統(tǒng)將根據(jù)注冊(cè)所得的用戶(hù)唯一標(biāo)識(shí)和密碼來(lái)控制此用 戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，以防止非法操作。 不同級(jí)別的授權(quán)才

9、具有相應(yīng)的操 作權(quán)限。系統(tǒng)的安全操作除采用軟 / 硬件保護(hù)性措施外，還與操作人員 的素質(zhì)和管理制度密不可分。 管理部門(mén)應(yīng)建立嚴(yán)格的 “安全操作規(guī) 程”，由操作者執(zhí)行并“按章操作” 。依據(jù)以上設(shè)計(jì)原則， 進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)， 應(yīng)充分考慮當(dāng)前技術(shù)發(fā) 展的潮流，并緊密結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況， 在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一切以先 進(jìn)、實(shí)用、可靠、追求高性能價(jià)格比，滿(mǎn)足幼兒園視頻監(jiān)控管理平 臺(tái)需求為本。第二章建設(shè)目標(biāo)與任務(wù)2.1 建設(shè)目標(biāo)根據(jù)幼兒園的實(shí)際需求和特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)國(guó)家有 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合幼兒園實(shí)際情況制定出幼兒園視頻監(jiān)控的建設(shè)目標(biāo)：2.1.1 圖像的實(shí)時(shí)監(jiān)控 幼兒園管理者及幼兒家長(zhǎng)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)管 理授權(quán)后

10、能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)前端攝像機(jī)的圖像進(jìn)行圖實(shí)時(shí)調(diào)閱并且 可以通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)操作， 對(duì)前端的云臺(tái)攝像機(jī)的各種動(dòng)作進(jìn)行遙 控。 圖像存貯與管理 圖像信息采用管理服務(wù)器集 中存儲(chǔ)方式， 客戶(hù)端也可以存貯重要事件圖像信息，提供用戶(hù)遠(yuǎn)程 下載錄像和錄像回放。系統(tǒng)支持多種錄像檢索方式，可使用戶(hù)方便 快速的檢索到需要的信息。 nextpage2.2 建設(shè)任務(wù)本次建設(shè)任務(wù)要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)： 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源建立覆蓋幼兒的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)， 通過(guò)系 統(tǒng)管理員權(quán)限分配， 使經(jīng)過(guò)授權(quán)的校園管理者及家長(zhǎng)在權(quán)限許可范 圍內(nèi)的進(jìn)行系統(tǒng)的操作管理， 充分開(kāi)發(fā)圖像信息資源實(shí)現(xiàn)決策支持 的科學(xué)化，同時(shí)預(yù)留接口，便于與其他系統(tǒng)連接或者系

11、統(tǒng)的升級(jí)， 避免資金的重復(fù)浪費(fèi)。第三章需求分析3.1 功能需求分析 幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 活動(dòng)場(chǎng)所監(jiān)控：孩子們?cè)谕嫠r(shí)，往往不會(huì)在意到一些安全問(wèn)題， 老師也不可能全面地照顧到每一個(gè)孩子。 將幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系 統(tǒng)系統(tǒng)安裝在孩子們的活動(dòng)場(chǎng)所， 可以最直接得了解到孩子們的成 長(zhǎng)情況，同時(shí)，也可以注意到孩子們?cè)谕嫠＿^(guò)程中的安全問(wèn)題。 休息場(chǎng)所監(jiān)控：對(duì)于幼兒園的孩子們，由于年齡還很小，并不能夠 做到自己照顧自己，在睡覺(jué)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)有被子沒(méi)蓋好、睡覺(jué)姿 勢(shì)不正確等等情況，這就需要老師們?cè)谛菹⑹乙恢毖惨?。但是，?限的人手、有限的精力，不可能全面得照顧他們，同時(shí)也會(huì)影

12、響到孩子們的休息。 將幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝在孩子們的休息場(chǎng) 所，可以全面地了解到孩子的休息情況。通過(guò)該系統(tǒng)，老師們不必 一直待在休息場(chǎng)所， 特別在夜晚， 只需要在一個(gè)地點(diǎn)監(jiān)看孩子們的 休息情況即可。這樣可合理減少人力的投入，減少管理成本，提高 工作效率。家長(zhǎng)遠(yuǎn)程探看：作為孩子的家長(zhǎng)， 或多或少都想了解自己的孩 子在學(xué)校的學(xué)習(xí)、生活情況，特別是對(duì)于寄宿的孩子，家長(zhǎng)多少還 是有些不放心的。 利用幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控互動(dòng)系統(tǒng)， 孩子家長(zhǎng)無(wú) 論是在本地、外地甚至于國(guó)外，只要具備網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，便可通過(guò)系統(tǒng) 客戶(hù)端登錄到監(jiān)控點(diǎn)，看到孩子的實(shí)時(shí)情況， 抓拍到孩子日常生活 中珍貴的視頻資料，同時(shí)，還可以通過(guò)系

13、統(tǒng)設(shè)置的通話(huà)功能，與監(jiān) 控點(diǎn)進(jìn)行通話(huà)交流。這樣一來(lái)，真正解決了家長(zhǎng)的后顧之憂(yōu)，家長(zhǎng) 也就可以更加放心地把孩子交給學(xué)校。 這也無(wú)形中顯現(xiàn)出學(xué)校的實(shí) 力，增添了學(xué)校的美譽(yù)度。提高教學(xué)質(zhì)量：系統(tǒng)可以對(duì)監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)場(chǎng)景進(jìn)行錄像，并將 錄像資料存儲(chǔ)。利用該功能，幼兒園可以將孩子的一些日常學(xué)習(xí)、 生活等情況錄制下來(lái)，進(jìn)行一系列的分析，并制訂出適合孩子們的 教育方式，積極地開(kāi)發(fā)孩子們的內(nèi)在潛能，提高師資水平和教學(xué)質(zhì) 量。匯總成長(zhǎng)資料：通過(guò)幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，學(xué)?？梢詫?shí) 時(shí)的情況進(jìn)行錄像并保存， 可用以真實(shí)再現(xiàn)孩子的學(xué)習(xí)、 成長(zhǎng)歷程。 增添宣傳途徑： 幼兒園可以將一些相關(guān)的監(jiān)控點(diǎn)公開(kāi)到一些宣傳媒體中（

14、平面媒體和視頻媒體都可 ） ，讓家長(zhǎng)不必親臨幼兒園就可以看到學(xué)校的具體情況， 增添了家長(zhǎng)了解學(xué)校的途徑， 并且也可以減少 過(guò)多接待學(xué)生家長(zhǎng)的參觀而帶來(lái)的對(duì)園區(qū)教學(xué)的影響。 nextpage 3.2. 網(wǎng)絡(luò)需求分析為滿(mǎn)足幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的業(yè)務(wù)需要， 同時(shí)考慮到其他數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)需要，通過(guò)校園內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)連接中心監(jiān)控室到前端監(jiān)控 源。監(jiān)控中心也是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心， 數(shù)字視頻監(jiān)控會(huì)產(chǎn)生大量 數(shù)據(jù)傳輸將會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)流的壓力， 以及設(shè)備交換壓力， 為了達(dá)到數(shù) 據(jù)傳輸?shù)母咚俜€(wěn)定性，高端智能交換機(jī)作為中心的核心交換設(shè)備。 前端鏈路建設(shè)實(shí)際上就是前端編碼器與監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題。 按照每 路D1圖像應(yīng)該最大需要

15、2M帶寬(每路圖像在CIF的情況下的時(shí)候， 帶寬在384K512K之間可調(diào))。3.3 存儲(chǔ)空間分析磁盤(pán)容量的計(jì)算方法：D1 畫(huà)質(zhì)下占用的帶寬約 為1.5M2M/bps， cif 畫(huà)質(zhì)下帶寬占用約為 512K/bps。 每一路碼 速率(Kb)/8=A;注：除以8是從Bit到Byte的轉(zhuǎn)換，設(shè)備碼速率的 單位為Kbit,而磁盤(pán)容量最小單位是 Byte;AX 3600秒X 24小時(shí)=B;注：B為每天所需要的存儲(chǔ)空間；BX編碼器數(shù)量X錄像需要保存天數(shù)二C;注：C是所有編碼器需要保存天數(shù)的總計(jì)存儲(chǔ)空間 最后得到的“ C”就是最后所需的錄像空間的大小，單位是KB按照1000KB=1MB 1000MB=1G

16、JB1000GB二仃B轉(zhuǎn)換即可計(jì)算出所需的總計(jì)存儲(chǔ)空間第四章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)4.1 設(shè)計(jì)思路在幼兒園的各個(gè)班級(jí)、活動(dòng)室、餐廳、室外活動(dòng)區(qū)、大門(mén)口等重要 公共場(chǎng)所安裝各種類(lèi)型的攝像機(jī)， 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器進(jìn)行視音頻 圖像信息的壓縮編碼并且利用校園網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸， 幼 兒園監(jiān)控中心人員對(duì)所有的音視頻圖像進(jìn)行存儲(chǔ)與管理， 同時(shí)幼兒 家長(zhǎng)也可以通過(guò) Internet 遠(yuǎn)程監(jiān)控幼兒在學(xué)校的學(xué)生生活情況。 設(shè)計(jì)方案充分考慮了后期的擴(kuò)容、 管理變更等可能的建設(shè)要求。本 次設(shè)計(jì)思路如下：1、根據(jù)要求，本次設(shè)計(jì)采用一級(jí)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)“大容量、多畫(huà)面處理、實(shí)時(shí)錄像和回放、聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控”的目 標(biāo)。2、本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)

17、便于以后系統(tǒng)用戶(hù)的安裝、操作和今后的維護(hù)便利 ;3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮了各種兼容要求和擴(kuò)容要求：包括監(jiān)控點(diǎn)后期擴(kuò)容、系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)容、臨時(shí)授權(quán)用戶(hù)遠(yuǎn)程監(jiān)控等各 種可能擴(kuò)容方式下對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容和便利性， 設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠滿(mǎn) 足兼容和平滑擴(kuò)展的要求。 nextpage 4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳 輸路由具有良好的適應(yīng)性，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源的情況， 在不同的網(wǎng)絡(luò)帶 寬下可以靈活設(shè)置編碼格式，獲得不同的圖像質(zhì)量。 5、本次 設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)發(fā)的，系統(tǒng)軟件全部采用通用的主流標(biāo)準(zhǔn) ; 如系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的 TCP/IP 協(xié)議、接口標(biāo)準(zhǔn)通用等 ; 適合化工系統(tǒng)各 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)子系統(tǒng)的集成。6、系統(tǒng)考慮了操作冗余、數(shù)據(jù)安全和遠(yuǎn)程鑒權(quán)等技

18、術(shù)手段，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行和不受外部入侵， 完善的 身份認(rèn)證能力，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。7、在技術(shù)性?xún)r(jià)比上，方案采取實(shí)用的原則， 不追求高端設(shè)備的堆砌， 而是本著實(shí)用的原則 進(jìn)行了科學(xué)的配置建議，以求達(dá)到最大的技術(shù)性?xún)r(jià)比。 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備是視頻服務(wù)器和平臺(tái)化監(jiān)控系統(tǒng)軟 件。 視頻服務(wù)器采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。攝像機(jī)送 來(lái)的視頻信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮， 通 過(guò)內(nèi)部總線(xiàn)送到網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上， 網(wǎng)絡(luò)上用戶(hù)可以直接在 PC 機(jī)上通過(guò) CSVision 監(jiān)控客戶(hù)端軟件觀看視頻服務(wù)器傳送過(guò)來(lái)的攝 像機(jī)所拍攝的圖像， 還可以控制攝像機(jī)鏡頭和云臺(tái)的動(dòng)作或?qū)ο到y(tǒng) 進(jìn)行

19、配置操作。 由于視頻服務(wù)器可以直接連入局域網(wǎng)，達(dá)到 即插即用，省掉多種復(fù)雜的電纜，安裝方便(僅需設(shè)置一個(gè)IP地址)， 用戶(hù)也無(wú)需安裝任何硬件設(shè)備，僅通過(guò)PC機(jī)用瀏覽器即可觀看。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)妥善處理了數(shù)字與模擬系統(tǒng)的結(jié)合， 其優(yōu)點(diǎn)主要 包括： 布控區(qū)域廣闊 ? 視頻服務(wù)器直接連入網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有 線(xiàn)纜長(zhǎng)度和信號(hào)衰減的限制， 同時(shí)網(wǎng)絡(luò)是沒(méi)有距離概念的， 徹底拋 棄了地域的概念， 擴(kuò)展布控區(qū)域 ;? 系統(tǒng)具有幾乎無(wú)限的無(wú)縫擴(kuò)展能力 ;? 所有設(shè)備都以 IP 地址進(jìn)行標(biāo)識(shí)，增加設(shè)備只是意味著 IP 地址的擴(kuò)充 ;? 可組成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) ;?采用基于視頻服務(wù)器為核心的監(jiān)控系統(tǒng)， 在組網(wǎng)方式上與傳統(tǒng)的

20、模 擬監(jiān)控和基于PC平臺(tái)的監(jiān)控方式有極大的不同，由于視頻服務(wù)器 輸出已完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換并壓縮， 采用統(tǒng)一的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上傳 輸，支持跨網(wǎng)關(guān)、跨路由器的遠(yuǎn)程視頻傳輸 ;? 視頻服務(wù)器實(shí)際上基于嵌入式電腦技術(shù)， 采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng) (RTOS)， 又由于視頻壓縮和網(wǎng)絡(luò)功能集中到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi)， 直接連 入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，即插即看，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、可靠性大大提高。 nextpage 前端一體化、 視頻數(shù)字化、 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、 系統(tǒng)集成化是視頻監(jiān)控系統(tǒng)公認(rèn)的發(fā)展方向。 第四代以計(jì)算機(jī)技術(shù) 及圖像視頻壓縮、 圖像傳輸技術(shù)為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)， 解決 了模擬系統(tǒng)的諸多弊端， 是以

21、信息技術(shù)為核心的電子技術(shù)發(fā)展的必 然。 圖像壓縮處理技術(shù) 目前比較流行的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)有： MJPEG、H.261、H.263、MPEG-、1 MPEG-、2 H.264 等。 H.264 標(biāo)準(zhǔn)是 國(guó) 際 標(biāo) 準(zhǔn) 化 組 織 ISO/IEC 下 轄 的 運(yùn) 動(dòng) 圖 像 專(zhuān) 家 組 (MovingPictureExpertsGroup,簡(jiǎn)稱(chēng) MPEG于 1999 年制定的專(zhuān)門(mén)用 于多媒體信息內(nèi)容訪(fǎng)問(wèn)的、 適宜于各種帶寬下傳輸?shù)膱D像壓縮標(biāo)準(zhǔn)， 不僅是目前最新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)， 也是目前最適合圖像監(jiān)控系統(tǒng)的圖像 壓縮標(biāo)準(zhǔn)。 H.264 技術(shù)目前已被國(guó)際各大知名廠商采納為國(guó)際互聯(lián) 網(wǎng)(In ternet)和第

22、三代移動(dòng)通訊系統(tǒng)(3G)進(jìn)行圖像傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。 H.264 標(biāo)準(zhǔn)的編碼是基于對(duì)象的，這樣就便于操作和控制對(duì)象，而 以前傳統(tǒng)的圖像壓縮技術(shù)是基于幀的。 在傳輸帶寬有限制的情況下， 傳統(tǒng)圖像壓縮技術(shù)的圖像質(zhì)量是幀平均的，而H.264標(biāo)準(zhǔn)可以對(duì)用戶(hù)感興趣的對(duì)象分配較大的帶寬， 而對(duì)用戶(hù)不感興趣的對(duì)象分配較 小的帶寬，從而大幅度地提高了在同等帶寬下圖像的主觀質(zhì)量。H.264 標(biāo)準(zhǔn)還吸收了傳統(tǒng)圖像壓縮技術(shù)的許多優(yōu)點(diǎn)，在帶寬可以得 到保證的情況下，其圖像質(zhì)量可以達(dá)到 MPEG-2即DVD的標(biāo)準(zhǔn)。同 時(shí)，其圖像傳輸延遲很小，一般低于 0.5 秒，非常適合圖像監(jiān)控系 統(tǒng)的要求。先進(jìn)的分布式服務(wù)器集群架構(gòu)隨著數(shù)字

23、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模的快速發(fā)展，客戶(hù)對(duì)系統(tǒng)訪(fǎng)問(wèn)的響應(yīng)時(shí)間、監(jiān)控圖像質(zhì)量以及所提供服務(wù)的可靠性、即時(shí)性等要求也越來(lái)越高， 使得以 單臺(tái)服務(wù)器來(lái)支撐整個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)已無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)需求。 取而代 之的是一組服務(wù)器群。我公司的 CSVision 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)利用第四 層至第七層通信管理技術(shù)，可以根據(jù)服務(wù)器實(shí)際的響應(yīng)時(shí)間， 平衡 服務(wù)器群中所有服務(wù)器之間的通信負(fù)載， 從而提高整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的 性能和響應(yīng)能力，提高服務(wù)器群的效率，節(jié)省投資。 負(fù)載均 衡是由多臺(tái)服務(wù)器以對(duì)稱(chēng)方式組成一個(gè)服務(wù)器群集， 除主服務(wù)器外 其他從服務(wù)器都具有同等地位，均能單獨(dú)對(duì)外提供服務(wù)。通過(guò)特定 的負(fù)載均衡技術(shù)， 將外部客戶(hù)請(qǐng)求視服務(wù)器群

24、集中各服務(wù)器上的負(fù) 載狀況合理分配到某臺(tái)服務(wù)器上， 負(fù)載均衡技術(shù)根據(jù)實(shí)際響應(yīng)時(shí)間 制定優(yōu)先響應(yīng)策略，從而提高系統(tǒng)性能、優(yōu)化流量管理、提高服務(wù) 器群集性能， 保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的高可用性和高可靠性。如果訪(fǎng)問(wèn) 量超出了服務(wù)器的響應(yīng)能力，只需增加服務(wù)器數(shù)目就可平滑升級(jí)。 由于采用了負(fù)載均衡技術(shù)，進(jìn)一步強(qiáng)化了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和 持續(xù)性。它也支持路徑外返回模式，即繞過(guò)流量分配器，為急于等 待大量訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求響應(yīng)的客戶(hù)提供更快的響應(yīng)服務(wù)。 我公司在 CSVision網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中提出并運(yùn)用了先進(jìn)的MAXROUTE負(fù)載均衡算法 （ 對(duì)個(gè)別服務(wù)器配置最大連接數(shù)閥值或加權(quán)值） 以及基于實(shí)際響應(yīng)時(shí)間的智能流量分配算

25、法， 在性能不同的服務(wù)器之間進(jìn)行負(fù) 載平衡，充分利用服務(wù)器群中的每一臺(tái)服務(wù)器，保護(hù)用戶(hù)投資。位 于主服務(wù)器上的負(fù)載均衡模塊能定時(shí)監(jiān)測(cè)從服務(wù)器的可用性， 包括 物理連接、服務(wù)器運(yùn)行狀況。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺(tái)從服務(wù)器不能提供內(nèi)容訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，主服務(wù)器自動(dòng)把用戶(hù)請(qǐng)求分配到其他健康的服務(wù)器上， 從而 保證了用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)服務(wù) ; 同時(shí)負(fù)載均衡模塊可通過(guò)設(shè)置每臺(tái)服務(wù)器 能承受最大的會(huì)話(huà)數(shù)、設(shè)置溢出服務(wù)器、 備份服務(wù)器等手段來(lái)進(jìn)一 步保證系統(tǒng)連接的可靠性 （ 根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)需求用戶(hù)可要求定制 ） 。 nextpage 多級(jí)組網(wǎng) 可按多級(jí)組網(wǎng)的方式， 形成大規(guī)模 的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)， 高一級(jí)的監(jiān)控中心能管理和監(jiān)控低一級(jí)監(jiān)控中心的運(yùn) 行

26、。組網(wǎng)經(jīng)濟(jì)，基于 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，利用寬帶資源或客戶(hù)原有 資源，成本低。平臺(tái)統(tǒng)一升級(jí)，維護(hù)成本低。先進(jìn)的視頻流調(diào)度管理支持多種傳輸協(xié)議（TCP、UDR RTP和多種傳輸方式（ 單播、廣播、組播 ） ，支持多級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)模式。系統(tǒng)擴(kuò)容方便用戶(hù)可根據(jù)業(yè)務(wù)需要隨時(shí)增加前端監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量。 CSVision 系統(tǒng)是 一個(gè)開(kāi)放的、通用的視音頻處理平臺(tái)，可制定相定的功能模塊。 擴(kuò)展性強(qiáng) 可與其它標(biāo)準(zhǔn)接口的設(shè)備配套使用。系統(tǒng)接供 OCX 控件和 DLL 動(dòng)態(tài)庫(kù)，可與其它信息管理系統(tǒng)集成。先進(jìn)穩(wěn)定的 C/S 結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)主干框架采用 C/S 結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，系統(tǒng)穩(wěn) 定，且高度保密，非常適合專(zhuān)業(yè)部門(mén)使用。在 C/

27、S 結(jié)構(gòu)下，系統(tǒng)有 嚴(yán)格的用戶(hù)身份認(rèn)證機(jī)制，對(duì)用戶(hù)的合法性及權(quán)限有嚴(yán)密的控制。 系統(tǒng)內(nèi)， 客戶(hù)端與服務(wù)器之間有專(zhuān)有的通訊協(xié)議， 可防止竊聽(tīng)和復(fù) 制，從而達(dá)到系統(tǒng)的整體安全和保密效果。另外從總體系統(tǒng)安全性 上考慮， 由于 B/S 結(jié)構(gòu)是建立在瀏覽器基礎(chǔ)上的， 功能上就受到瀏 覽器本身功能的限制，如瀏覽器不支持直接寫(xiě)屏， 很多時(shí)候會(huì)造成系統(tǒng)顯示的不必要延時(shí)等。 而且目前網(wǎng)絡(luò)上的絕大多數(shù)病毒是針對(duì)瀏覽器的，所以導(dǎo)致整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)易受到攻擊，給日常工作帶來(lái)不 必要的麻煩。因此，建議采用專(zhuān)業(yè)的 C/S 結(jié)構(gòu)。 考慮到部門(mén) 領(lǐng)導(dǎo)或某種場(chǎng)合下使用的方便性， CSVision 系統(tǒng)配置了專(zhuān)門(mén)的插件， 用戶(hù)可通過(guò)

28、瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)的服務(wù)器， 后臺(tái)自動(dòng)安裝該插件后，用 戶(hù)即可方便使用該系統(tǒng)的全部功能， 使用效果上和 B/S 幾乎沒(méi)有差 別。 多級(jí)用戶(hù)管理機(jī)制 系統(tǒng)用戶(hù)設(shè)立多級(jí)管理模式， 從 視頻管理服務(wù)器完成所屬用戶(hù)和站點(diǎn)的建立、 權(quán)限管理工作， 并向 管理中心主視頻管理服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)備份。 主視頻管理服務(wù)器完成所 有用戶(hù)和所有站點(diǎn)的建立、權(quán)限管理工作，管理中心用戶(hù)具有最高 級(jí)別的管理權(quán)限。各個(gè)用戶(hù)依據(jù)不同權(quán)限、不同管理范圍、不同優(yōu) 先 權(quán) 進(jìn)行對(duì) 詢(xún) 問(wèn)記 錄的 查看 和 控制 。數(shù) 據(jù) 傳輸技 術(shù)TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是目前最流行也是最穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 CSVision 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)

29、協(xié)議之上開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用通訊層，針對(duì)圖 像數(shù)據(jù)的混合傳輸做了優(yōu)化處理， 適合多點(diǎn)視頻和數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸， 降低了系統(tǒng)資源的占用率。 該通訊層支持多種 TCP/IP 協(xié)議的傳輸， 包括TCP UDR RTP和組播等。組播是一種允許一個(gè)或多個(gè)發(fā)送者 （組播源）發(fā)送單一的數(shù)據(jù)包到多個(gè)接收者 （一次的，同時(shí)的 ）的網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)。組播源把數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定組播組，而只有屬于該組播組的 地址才能接收到數(shù)據(jù)包。 組播可以大大的節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，因?yàn)闊o(wú)論 有多少個(gè)目標(biāo)地址， 在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的任何一條鏈路上只傳送單一的數(shù) 據(jù)包。它提高了數(shù)據(jù)傳送效率，減少了主干網(wǎng)出現(xiàn)擁塞的可能性。組播組中的主機(jī)可以是在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)， 也可以來(lái)自不

30、同的物理網(wǎng)絡(luò)。 nextpage數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、分析技術(shù) 為了對(duì)告警數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，綜合管理系統(tǒng)使用了 Microsoft 公司的 SQLServer 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。并成功地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的分布存儲(chǔ)和訪(fǎng)問(wèn)， 有效地降低了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，系統(tǒng)支 持對(duì)數(shù)據(jù)的多種查詢(xún)和分析方式。 同時(shí)系統(tǒng)提供了各類(lèi)數(shù)據(jù) 庫(kù)。主要有告警數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史統(tǒng)計(jì)值數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)事件數(shù)據(jù)庫(kù)。從 而為整體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理及分析提供了強(qiáng)有力的依據(jù)。 系 統(tǒng)采用文件傳輸協(xié)議進(jìn)行錄像文件的傳輸， 防止外來(lái)入侵對(duì)文件系 統(tǒng)的破壞和由于錄像文件過(guò)大而帶來(lái)的不穩(wěn)定性。 4.2 總體框 架 根據(jù)幼兒園視頻監(jiān)控要求， 結(jié)合實(shí)際

31、情況， 設(shè)計(jì)如下方案： 所有的視頻的傳輸、切換主要是由 CSVision1600 系列網(wǎng)絡(luò)視頻服 務(wù)器及綜合管理軟件來(lái)完成。 CSVision1600 視頻服務(wù)器能清 晰的實(shí)時(shí)的顯示監(jiān)控畫(huà)面的圖像信息，滿(mǎn)足系統(tǒng)的嚴(yán)格要求。 對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 我們嚴(yán)格遵照國(guó)家及部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 使整個(gè) 系統(tǒng)的配置充分的體現(xiàn)科學(xué)合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的原則，以達(dá)到較高 的性能價(jià)格比和技術(shù)的先進(jìn)性， 同時(shí)也使系統(tǒng)的功能和容量都具有 可擴(kuò)展性，為今后的升級(jí)和擴(kuò)充創(chuàng)造一個(gè)較大的技術(shù)空間。 幼 兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理現(xiàn)主要分為一級(jí)管理， 下設(shè)一個(gè)視頻監(jiān) 控中心，所有的前端監(jiān)控源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)全部接入到監(jiān)控中心的視頻管 理服務(wù)器上

32、進(jìn)行統(tǒng)一的管理。考慮到未來(lái)與上級(jí)教育部門(mén)的聯(lián)網(wǎng)， 本系統(tǒng)還提供能與上級(jí)部門(mén)連接及系統(tǒng)擴(kuò)容的接口。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：系統(tǒng)拓?fù)鋱Dnextpage4.3 分布設(shè)計(jì)4.3.1 監(jiān)控前端 攝像頭 由于整個(gè)監(jiān)控體系需要 在多個(gè)區(qū)域進(jìn)行布防監(jiān)控，包括園區(qū)內(nèi)主要公共場(chǎng)所如教師、 休息 室、活動(dòng)區(qū)及園區(qū)出入等，針對(duì)不同地方的實(shí)際情況和需求安置不 同類(lèi)型的攝像機(jī)， 比如在公共活動(dòng)區(qū)需要安裝球機(jī)，在樓道可以安 裝吸頂半球或者槍機(jī)， 如果考慮到夜間監(jiān)控或光線(xiàn)不足的地方監(jiān)控 可以使用帶紅外燈的攝像機(jī)等。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器主要功能就是將前端輸 入的模擬視頻信號(hào)通過(guò)壓縮轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)以方便在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行遠(yuǎn)程 傳輸

33、。根據(jù)各監(jiān)控點(diǎn)之間相對(duì)集中程度，該系統(tǒng)前端可以采用一路、兩 路或者四路的 CSVision1600 系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器 ,CSVision1600 系列 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器支持MPEG圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，它將攝像頭輸入的模擬視頻 信號(hào)和話(huà)筒語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并按照 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)送入專(zhuān)網(wǎng)傳 輸。CSVision1600系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器支持實(shí)時(shí)圖像傳輸和雙向的音頻 對(duì)講，支持 6路報(bào)警輸入和 3路報(bào)警輸出。同時(shí)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù) 器上的485接口、RS232接口等可以和多個(gè)其他系統(tǒng)進(jìn)行整合。4.3.2 視頻監(jiān)控中心 監(jiān)控中心建設(shè)包括電視墻顯示系統(tǒng)、 服務(wù)器及存儲(chǔ)系統(tǒng)、 監(jiān)控管理軟件。 監(jiān)控中

34、心配備高性能的管理服務(wù)器并在其上安裝監(jiān)控服務(wù)器軟件， 可以 對(duì)多級(jí)服務(wù)器、用戶(hù)權(quán)限、視頻錄像回訪(fǎng)和檢索、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等功能進(jìn)行 管理。根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量情況和錄像時(shí)間要求，可以在服務(wù)器上添加磁盤(pán)陣列或者硬盤(pán)擴(kuò)展柜來(lái)進(jìn)行海量存儲(chǔ)， 同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流，用來(lái)管 理記錄指向到該服務(wù)器的視頻服務(wù)器的視頻流。 這樣與前端子系統(tǒng)就建成了一個(gè)完全基于網(wǎng)絡(luò)，功能非常強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)。 如果監(jiān) 控中心要求配置電視墻的話(huà)，此時(shí)監(jiān)控中心可以配備 CSV1600R單路解碼器可以在每臺(tái)顯示器上實(shí)時(shí)顯示 1 畫(huà)面，通過(guò)監(jiān)控管理軟件控制多臺(tái) 解碼器可以實(shí)現(xiàn)所有攝像機(jī)畫(huà)面全部輪詢(xún)方式顯示。聯(lián)網(wǎng)的授權(quán)用戶(hù)都可通過(guò)登陸 CSVision 管理服務(wù)器完成包括查看系統(tǒng)內(nèi)任意一路 圖像及錄像文件等操作。 4.4 安全體系 物理安全 物理安全性主要分設(shè)備自身安全性和網(wǎng)絡(luò)安全性。 nextpage1)軟件自身安全性 對(duì)于 CSVision 軟件，服務(wù)端提供完善的事件日志 和系統(tǒng)診斷功能 ; 整套軟件包括日志管理、設(shè)備巡檢、客戶(hù)端巡檢、服 務(wù)器巡檢、服務(wù)器工作上下文診斷、故障弱化功能 ;