监狱实时视频监控系统.docx
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监狱实时视频监控系统
中现科技Eshow
XX监狱实时视频监控系统
设计方案
深圳市中现科技有限公司
2014年贰月
前言
司法部自2009年开始对全国监狱进行了布局调整与改造，计划到2010年，全国近700所监狱基本上要实现充分运用现代科学技术手段和先进装备增加监狱科技含量，达到信息资源数字化、信息传输网络化、信息技术普及化、信息管理智能化的目标。
目前中央和地方政府已经为此投入了44.6亿元的改造资金，今后还将继续加大此方面的投资力度。
无论是旧监狱改造还是新监狱的建设，对技术（软件）和设备（硬件）都有着十分巨大的需求空间。
而要充分发挥监控系统的作用，向“科技要警力”是必然途径。
目前全国司法监狱体系共有监狱673所，其中司法部的部属监狱1所，省属监狱605所，市属监狱67所，70％的监狱尚未全面开展信息化工作。
在已建安防监控系统的监狱中，普遍存在安防监控系统与信息化建设割裂分离的状况，有可能导致监狱安防工作出现漏洞，造成不良影响。
例如，近期云南晋宁看守所的“躲猫猫”事件中，有记者提出希望公安机关能否公布死者李荞明监室监控录像，但云南省公安厅新闻发言人杨建萍说，该监室内监控录像损坏已达半年之久尚未修复。
为监狱管理体系“技防”和“人防”建设敲响了警钟。
在“技防”方面，由于模拟安防监控系统各组件分割独立，相关设备发生故障或老化失效，管理人员不能及时察觉。
因此必须提出监狱安防网络化、信息化、智能化的要求。
在“人防”方面，监狱与管理局缺乏联网监控，上级单位无法抽查观看基层单位的实际状况，急需建立有效监督管理机制，防止玩忽职守、隐瞒事实的事件再次发生。
结合现在监狱工程信息化、网络化、智能化市场趋势需求，避免无谓事情的发生，中现科技推出基于Flash技术WEB实时视频监控平台，系统采用分级部署、分布实施、集中管理等到特性，采用中现科技自主研发Flash编码网络视频服务器+实时视频监控平台，为监狱办公、人防、技防、上级管理、协作沟通提供一个实时视频监控在线管理平台。
第一章概述
中现科技的Eshow监狱网络实时视频监控系统是一项基于全新的Flash视频编码压缩技术的实时视频管理的移动互联网新型增值业务。
该系统平台结合现代视频编码、图像压缩、流媒体传输、网络通信、计算机控制等多种技术，为终端用户提供实时视频、音频和各种报警信号的远程采集、传输、储存、处理等新型业务。
该业务系统的核心是通过一个应用广泛的实时视频网络服务平台，以集中式、分级化的运营方式为用户提供便捷、经济、有效的远程视频整体解决方案。
通过Eshow监狱网络实时视频监控系统，用户可以不受时间、地点限制，就可以对远程视频目标进行实时移动监视、交流、观看、管理。
该系统可广泛应用于视频视频会议、视频监控、视频教育、视频共享等环境。
中现科技的Eshow监狱网络实时视频监控系统，能够让用户以IE浏览方式随时随地获得远程实时视频信息、掌控采集终端状态、定制告警方式等，用户操作、使用简单、便捷，无需学习很多的专业知识。
通过该平台，监狱管理部门可以集中所辖区域机构重要的视频监控点，进行统一集中管理、实时在线监视。
该系统平台可在任何网络（局域网/城域网/专网/互联网）环境下，以宽带、ADSL、WIFI、3G等网络接入方式与网络视频服务器相结合，完成实时视频的采集、编码、压缩、传输、控制、备份、存储、管理等全过程。
终端用户可以在不需安装特别播放端软件或插件的情况下，通过办公PC、普通智能手机等多种设备即可实现远程访问。
该系统平台具有终端通用、海量并访、低码率传输、压缩比高、图像流畅清晰、报警及时、操作简单、管理灵活、高度保密、实时在线等特性，在业内是一个集先进性、实时性、稳定性、安全性、扩展性、专业性于一体的现代实时移动视频浏览远程视频监控平台。
第二章系统介绍
一、需求分析
1、囚室监控
对于一些具有高度危险性的囚犯，需要对其活动进行实时和完全的监控；以防意外事件发生，保障其本人以及监狱中其他人的安全；利用监控报警系统，通过囚室内安装的摄像头，就可以对囚室进行全实时的视、音频录像，囚犯在囚室内的所有活动都可记录在内；还可以通过远程控制中心对囚室进行监控，能实现无人值班时进行实时录像。
2、监狱周边、门口
监狱的周边及门口是监狱与外界联接的部分，往往是在押人员越狱逃跑的地方，通过监控、报警系统，可以有效的保证这些地方及再此进行看管的人员安全，并且可以有效的配合监狱看管人员联动，防止在押人员越狱行为的发生，并且可以防止外界人员的进入。
3、公共场合
在监狱内部，食堂、礼堂、操场、工作场合等公共场合是犯人相对比较集中的地方，由于在押犯人情况混杂，往往容易出现各种异常情况，在狱警相对比较少的情况下，为保证各种公共场合内人员、设施的安全，必须要有一定的安全监控报警措施，通过监控系统，可以有效地对这些场合近实时监控及录像，通过报警系统，可以再出现非正常现象时，及时向监狱管理部门发出报警信号，以便及时地对各种非正常现象作出处理。
4、看管人员工作生活区
为保证监狱内部的安全与稳定，负责在押人员管理的狱警及负责监狱安全的武警官兵担负着重大的任务，他们的安全，是保证监狱整体安全稳定的重中之重，通过监控报警系统，在看管人员工作区设立控制室，可以在看管人员较少的情况下，有效地对全监狱内情况进行全面掌握，以便及时做出反应；通过在看管人员工作生活区设立监控报警设备，可以有效的保证看管人员的安全，为监狱的整体安全与稳定打好基础。
二、监狱监控系统的特殊要求
因其使用场所的特异性，监狱联网系统有着不同于一般监控联网系统的特殊要求，大致归纳如下:
1、报警触发多样性:
多样触发报警模式，可外接驳红外、烟感、门磁，内包含人脸识别、动态位移侦测等方式，对突发事件进行报警触发，并随时按照自定义规则启动录像。
2、数据传送实时性:
通过安装在各监区的摄像机，对监区内犯人的活动情况进行实时监控，同时将图像、声音、告警等信息通过数据网络，实时传送到监控中制心和上级监狱管理部门。
3、监控方式灵活性:
要求不仅能对监舍、询问室、劳动区等犯人活动场所进行监看，同时要能对监狱的出入口的物流、人流进行记录和监控，并对监狱警卫人员的工作进行监控和监督。
三、系统架构
系统的网络结构按照系统需求的描述主要分为三级:
1、第一级是监控管理点:
可以对负责区域内的摄像机、监听器和广播等设备进行监控、管理。
2、第二级是分控中心:
主要为内外管、生产科、处警中心和岗楼等分控点，各分控点的管理人员可以通过系统设备监控所管辖范围的在囚人员，并可通过网络调看历史记录资料等。
3、第三级是网络主控中心:
主控中心的管理员可通过网络对所有的监控点和所有的分控点进行系统控制，实现系统设计中的所有功能。
四、系统设计
系统主要由前端采集设备（摄像头）、视频处理设备（Eshow网络视频服务器）、Eshow实时视频平台（运营管理平台）、客户端（用户）四大部分组成，其中前端采集设备与视频处理设备也可以集成一体为IPCamera。
（一）前端采集设备
前端采集设备的作用是根据需求实时采集音、视频，并将模拟视频编码成Flash格式的数字视频码流，压缩后的视频码流通过IP传输网络发送到中现科技Eshow运营级视频平台中（即流媒体服务器），通过中现科技Eshow运营级视频平台管理前方的视频。
系统前端采集主要由摄像机、云台、拾音设备、传感设备等组成：
1、摄像机
用于采集现场视频数据，可配置红外感应、自动增益平衡等功能，能够满足各种环境下用户对画面质量需求。
2、云台
控制镜头上下左右摆动、大小缩放，配合自动巡航功能和安防连动功能，能够实现自动扫描现场情况，甚至是自动跟踪现场情况，及时的发现现场异常。
3、传感设备
包括声音、震动、体温、气味、烟感等多种物理事件触发设备，客户根据自己的需要选择合适的报警设备。
（二）网络视频服务器
采用中现科技自主研发的Flash编码技术的网络视频服务器，主要负责数据的采集、转换和传输，收集用户现场视频、语音、事件触发数据，并可以通过RS-232和RS-485通道实时采集数据。
产品介绍如下：
产品外观图
视频可接入路数
单路
报警输入/输出路数
蜂鸣器报警、通知客户
音频输入
1路Φ3.5标准插孔
视频压缩格式
Flash视频编码压缩格式，支持普通智能手机、PC终端无需下载任何其它播放器及插件即可兼容flashplayer播放，实现了与网页的完美融合
制式
PAL/NTSC
报警输出方式
蜂鸣器报警、通知客户
图像质量
由1-60级连续可调
并访容量
支持海量级并发访问
云台控制
RS485接口,支持Pelco_D和Pelco_P协议，支持透明通道传输
支持动态IP地址
内置DHCPServer
提供WEB管理服务
内置HTTPServer,方便查看，设置当前参数
视频管理
由网页制作方式随意确定
（三）Eshow监狱网络实时视频监控系统
中现科技Eshow监狱网络实时视频监控系统是一种嵌入式高性能、高可靠性的运营级平台。
作为整个网络视频系统的服务控制管理中心，它负责控制整个视频平台的运行，完成远端视频数据的接入、交换、转化、分化、发布等工作，并对所有系统设备工作状态监控管理并负责响应相关设备的命令请求，发出监控指令到指定设备动作。
中现科技Eshow监狱网络实时视频监控系统采用用户权限和设备集中管理的模式，用户的权限管理清晰明了，便于全网规划和管理。
（四）视频终端
视频终端：
主要以PC终端、普通智能手机终端、PDA、宽屏电视等。
1、电脑终端
电脑通过浏览器方式访问视频网站，视频数据是Flash格式，不需要另外安装视频解霸软件或插件，可在家里、办公室、外地出差时进行实时视频浏览、视频监视、视频存储等功能，访问带宽要求低，流量小，不占用系统资源。
2、手机终端
支持目前市场主流操作系统（Windows、Mac、Linux、Unix、SYMBIANS60、WINDOWSMOBILE等）的手机，可用WIFI、GPRS、WCDMA、TD、CDMA2000等多种（不需要安装插件）接入直接通过WEB方式访问，占用带宽少，数据流量低。
通过手机随时随地实现远程探视、监控，系统还可以提供短信、邮件等多种提示功能，一机在手，一切随心所欲。
3、宽屏电视
通过网络传输与终端访问，可切换入数字电视显示屏，应用于大型实时视频平台集中显示，如远程教育、会议、重点囚犯监视等，数据集中、管理方便。
第三章系统特点
中现科技Eshow运营商级实时视频平台集音、视频技术于一体，是业界唯一一家采用Flash编码压缩格式的实时视频平台厂商。
系统特点如下：
一、技术特点
1、采用独特的flash压缩格式
国内首家推出flash编码压缩技术，用户无需下载任何客户端软件、插件，可以直接通过网页浏览的形式观看实时视频，数据压缩比例高，数据小，传输速度快。
2、统一文件格式
所有采集数据采用统一标准Flash格式，所有存储、录制可通过所有播放软件播放，解决传统安防行业视频各家不统一的难题。
3、采用两级压缩模式
同一路视频可同时输出可供PC观看的高清视频，和可供手机观看的低码率视频，支持海量视频源的添加及单视频源的海量并访。
4、革命性地简化了网络集成
实现视频与网页（WEB）完美结合，可为客户提供强大、灵活的系统管理平台。
解决传统监控行业基于C/S架构数据共享难的问题、提供完善系统管理平台。
二、应用特点：
1、广泛的视频观看渠道
平台流媒体数据采用Flash压缩格式,可进行实时视频、录像播放（如土豆、优酷的视频播放格式）。
目前几乎所有的PC终端与智能手机及其它智能设备终端都自带Flashplayer软件，通用的桌面操作系统有Windows、Mac、Linux、Unix；具有SYMBIANS60及以上版本、WINDOWSMOBILE6.1及以上操作系统的设备有多普达、三星、诺基亚、飞利浦、华硕等多个厂家生产的手机导航仪及MP4。
由于FALSH已被运用的广泛性，系统提供的视频可以无需安装任何其它插件或程序就可以在PC终端、普通智能手机终端观看实时视频。
2、观看所需硬件配置低
平台提供的视频观看对网络资源和硬件资源需求较低。
采用最新Flash编码压缩格式,解码算法相对简单,对硬件配置需求更是宽松，在主频只有几百M、内存只有几十M的移动终端上就可以观看到流畅、清晰的实时视频。
3、一源多视
移动终端由于硬件和网络带宽配置较低，为了能流畅的观看，它需要较低的码率。
个人电脑上硬件资源配置较高且能提供较高的网络带宽，此时常常希望有高质量清晰的画面（也就是意味着高码率）。
传统网络视频服务器对同一个视频只能满足其中之一的观看方式，也就是说要么只能提供较低的码率、较低的画质，要么在高码率下提供高画质。
而Flash压缩技术可以同时满足低码率、高画质这两种不同的需求。
从而大大满足用户在不同条件下针对不同需求的视频码率（如传统H.264D1单路/24小时数据为500M左右，而采用Flash单路/24小时则为60M-180之间，电脑访问H.264技术数据120K以上，而Flash只是20K左右，手机用户只要5K左右）。
4、兼容性好
系统平台提供的视频的观看与硬件平台无关，无论是何种CPU构架，何种硬件配置，它提供的视频只需要具有FLASHPLAYER的设备上都可以观看。
5、支持海量视频终端接入
视频处理单元与流媒体服务器以以太网连接，且采用一对多的客户端服务器模式（B/S模式）。
由于以太网的接入具有无限接入的特性，流媒体服务器对视频处理单元接纳的无限性。
视频处理单元可以无限的接入网络视频服务器所在的系统。
同理，摄像头等摄像设备可以无限的接入服务器，无任何接入数量的限制。
6、庞大的数据系统管理平台
平台采用B/S架构，提供平台管理、监狱新闻、监狱动态、监狱视频、监狱教育直播、在线论坛等功能模块，并为用户提供权限管理，功能模块可以根据管理的需要进行增加、删除、优化。
系统可以为监狱所管理人员、管理局、中心提供WEB方式网络实时视频。
7、海量可并访用户
在采用了流媒体服务器机制下，用户对视频的访问成为了用户面对流服务器之间的交互。
因此同一个视频源支持很多用户的并发访问，并提供强大视频交流平台。
8、现场超短时延
实际现场发生的事件与在视频画面看到此事件的发生之间的时间差值叫时间误差。
网页局域网内少于1秒，网页在通过有线接入以及3G、WIFI等较高带宽接入时时延小于3秒，用GPRS上网接入时延小于8秒，有效的保证了视频的实时性。
第四章系统功能
系统功能主要分为系统管理和业务管理功能两部分组成，主要应用网络示意图如下：
一、系统管理功能
1、用户管理
✓实时在线：
客户可用手机、移动终端、办公及家用电脑可实时音、视频在线，进行双向交流，可应用于在线监视、远程教育、视频会议。
✓多方交流：
平台采用基于WEB功能，集多方视频同时在线（网速满足情况下）浏览，根据用户要求选择点对点的双向交流。
✓信息存储：
系统可以提供本地存储或远程存储，可以用访问端在线存储或中心网络存储数据（本地存储可以实现采集端存储和访问设备存储）。
✓报警功能：
可以根据自己的需要设置信息点报警类型、报警方式、报警内容等。
✓共享展示：
通过授权管理者批准，版块提供视频共享和信息展示，为监狱系统提供强大信息管理平台。
✓数据源管理：
可以对自己的信息申请增加、删除。
✓日志管理：
可以对信息数据日志进行统计、查询。
✓个人资料：
可需要个人基本信息，系统自动更新。
2、系统管理
✓业务管理：
系统为专门负责接受业务人员授权，可根据服务台或者网上申请用户，通过授权管理员确认后，提交申请信息入信息管理系统，完成业务申请、审核、确认或删除。
✓数据源管理：
当提交业务申请信息后，系统将确认信息并为该客户连接视频终端，生成特定的设备编码，账号信息以及服务时间限制管理，可对数据源（视频点）信息源进行增加，并对根据要求可对信息点增值业务进行修改、删除。
✓版块功能：
对信息进行分类，设置为不同版块进行增加、修改、删除等。
✓增值功能管理：
可以开放部分信息点，可针行不同级别人客户进行开放数据。
✓提示功能：
系统可以根据应用功能和设置的要求，通过短信、邮件等方式提供信息提示。
✓权限管理：
视频源信息采用隐藏技术“实名+密码管理”，可以针对要求对指定的人员进行公开，可授权多名系统管理员和超级用户。
✓用户管理：
管理员可以对编号、用户名、申请时间等到查看，用户数统计、户权限、服务时间等到修改、删除、停用/启用等管理。
✓在线服务：
提供在线技术咨询、申请、办理、通知等到业务。
二、业务管理功能
1、应用管理
✓申请与办理：
省、地、县、看守所可通过网上业务申请及现场业务办理，开放和提交自己信息。
✓运行要求：
中现科技网络视频服务器支持多种接入方式，包括宽带、ADSL、WIFI、3G、IP接入、专网等上网方式，可兼容电信多种方式。
✓调试安装：
由集成商专业技术人员安装现场，可远程调试管理。
✓视频应用：
可应用于现场直播、实时监视、视频会议、远程教育。
✓用户访问：
可利用手机、办公、家用电脑等多种设备在不需安装任何客户端软件或插件情况下，通过网页浏览方式（如IE浏览）即可进行远程视频。
✓数据管理：
提供三种方式访问存储、本地设备存储、数据管理中心存储，前两种存储可以根据客户需要进行存储，数据管理中心存储可以作为增值业务。
✓提示功能：
为用户提供手机短信、邮件方式发送到指定的地址提示。
附：
监狱办公大楼远程视频监控应用介绍
一、背景
监狱智能办公大楼的作用在于给管理人员提供良好的办公场所，保证大楼内人员及众多财物设施和重要资料的安全。
建立行之有效的安防体系是办公大楼智能安全防范的重要基础，它成为提高大楼管理层次，保证财产安全的新热点。
二、项目需求
整个办公大楼共6层，每次布置4个视频点，出、入楼梯两个各一个点，停车场等共设计26点远程实时视频监控。
三、系统设计
前端采集设备的作用是根据需求实时采集音、视频，并将模拟视频编码成Flash格式的数字视频码流，压缩后的视频码流通过IP传输网络发送到中现科技Eshow运营级视频平台中（即流媒体服务器），通过中现科技Eshow视频监控系统管理前方的视频。
系统框架如下：
1、摄像机
用于采集现场视频数据，可配置红外感应、自动增益平衡等功能，能够满足各种环境下用户对画面质量需求，大门出口配备专业线外线摄像机各一台，用于实时监控出入口具体动态。
2、网络视频服务器
采用中现科技自主研发的Flash编码技术的网络视频服务器，主要负责数据的采集、转换和传输，收集用户现场视频、语音、事件触发数据，并可以通过RS-232和RS-485通道实时采集数据。
3、Eshow监狱网络实时视频监控系统
中现科技Eshow监狱网络实时视频监控系统是一种嵌入式高性能、高可靠性的管理平台。
作为整个网络视频系统的服务控制管理中心，它负责控制整个视频平台的运行，完成远端视频数据的接入、交换、转化、分化、发布等工作，并对所有系统设备工作状态监控管理并负责响应相关设备的命令请求，发出监控指令到指定设备动作。
中现科技Eshow监狱网络实时视频监控系统采用用户权限和设备集中管理的模式，用户的权限管理清晰明了，便于全网规划和管理。
四、系统目标
可通过手机、电脑实时了解办公楼实时情况，对实时监控点的信息进行录像（时间根据用户要求）、以WEB方式提供集中监控管理、远程实时在线监视。
五、系统特点
1、采用Flash解码技术、文件压缩比例高，流量低。
2、独立远程实时视频在线管理平台，可扩展远程视频会议、视频在线教育等。
3、扩展性强，用户可根据需要随时增加监控点、管理简单灵活。
4、信息可实时网站共享，随时为上局管理部门提供实时真实的视频数据。
5、数据安全性高，采用实名制登录管理，针对不同级别人员进行权限设置，开放数据信息。
6、多方式接入：
支持多种方式数据采集，支持3G、WIFI等多种方式上传数据。
7、一次性投入，用户只需要一次性采购平台软件，后期升级简单、灵活。
五、系统配置清单
品牌
名称
产品规格/型号
单价
单位
数量
小价
备注
视频服务器
CV-AI1.5
1路（企业版）Eshow网络视频服务器
*
台
*
*
根据信息源选配
Eshow系统平台
企业HTTP服务器软件（网页）
套
1
项目定下来后，再沟通平台
企业流媒体服务器软件
套
1
基础平台
服务器
DellPowerEdgeT710/英特尔（R）双核E5502Xeon（R）CPU,1.86GHz,/4GB内存/1TBSATAII硬盘*1RAID50/16xDVD-ROM/机箱冗余电源
20560
台
1
20560
存储最多技术8T，系统配备4T，报价参照DELL官方网站报价
硬盘
1TB7.2KRPMSATA3.5英寸热插拔硬盘
1848
块
3
5544
摄像机
普通
带红外
合计
备注：
服务器采用4个1T硬盘，做RAID50备份功能，可用空间3T，数据实时备份。
项目按26路计算，数据量如下：
采用Flash技术：
CIF格式，数据存储一个月的需要硬盘空间1.88TB；
D1格式数据占用空间1.88TB*4=7.52TB；
对比：
采用H.264技术：
D1格式，实时25帧，500M/小时/路，每天11.7GB，每月351GB，26路共9140GB/1024=8.93T；
CIF格式：
实时25帧，200M/小时/路，每天4.7GB，每月140GB，26路共3656GB/1024=3.57TB
附件：
３Ｇ相关知识
一、数据采集（上行）带宽：
首先我们的产品以一路视频为例，通过测试采用CIF格式其占用带宽15-40KB/s,根据现场的场面实时情况而决定，静态的一般15KB/s，动态的则需要近40KB/s。
这就是我们要看一路流畅的视频画面所需要的上行带宽，这里一路视频上行和下行是相同的，也就是说上传我们需要15-40KB/s的带宽，观看我们也需要15-40KB的带宽。
目前运营无线流量：
目前中国移动GPRS的数据网络下行实测带宽能稳定在20kbit/s～22kbit/s，中国联通CDMA的数据网络下行实测带宽能稳定在70kbit/s，W-CDMA的数据网络稳定在上行220-330kbit/s、下行4.6Mbit/s，EDGE网络上行可以达140kbit/s，中国电信EV-D卡网络下行1-3.1Mbit/s，上行100-512Kbit/s，EDGE网络实测连接速度约为200Kbit/s，中国移动TD-SCDMA网络理论速度最大可以达到384kbit/s。
采用基于Flash解码技术单路网络视频服务器上行带宽15-40KB/s，目前运营商提供的数据流量通过数据转换（Kbit/s/8=KB/s），中国联系W-CDMA、中国移动TD-SCDMA、中国电信EV-DO卡都可满足单路视频数据传输。
数据量计算，按平均30KB/s，则无线接点数据为：
每分钟流量30KBps*60/1024=1.7578125MB
每小时流量1.7578125MB*60=105.46875MB
每天流量105.46875MB*24/1024=2.471923828125GB
如：
26路监控点数据要求存储期一个月则为：
2.471923828125GB＊26＊30=1928.1005859375GB/1024=1.8
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