一、應(yīng)用背景
近年來，全國(guó)各地中學(xué)以及大學(xué)校園血案頻發(fā)，引起了教育管理部門對(duì)校園安全高度重視，已經(jīng)將校園安全擺上了重要位置。現(xiàn)在各地區(qū)的學(xué)校普遍存在著校園面積大、場(chǎng)地分散、學(xué)生眾多和校園周邊的環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，尤其是大學(xué)。隨著近年來突發(fā)事故和校園暴力事件的增加，傳統(tǒng)的人力巡查已不能滿足校園安全管理的需求，越來越多的學(xué)校開始考慮通過校園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施來建設(shè)平安校園。
為了建設(shè)平安校園，加強(qiáng)教學(xué)管理和嚴(yán)肅考場(chǎng)紀(jì)律，因此建設(shè)一套完善的學(xué)校網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有特殊的意義。提供學(xué)校IP監(jiān)控系統(tǒng)是在原有的以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，用雙絞線或者光纖進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)傳輸，克服了學(xué)校內(nèi)部復(fù)雜地形對(duì)傳統(tǒng)模擬線路鋪設(shè)的限制，傳輸質(zhì)量穩(wěn)定，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，大大增強(qiáng)了監(jiān)控系統(tǒng)的靈活性、便利性和可擴(kuò)充性。學(xué)校IP監(jiān)控系統(tǒng)不僅為學(xué)校的安保提供了先進(jìn)的技術(shù)防范平臺(tái)，而且為平安校園提供了重要的預(yù)防和控制手段。
二、系統(tǒng)分析
對(duì)于學(xué)校監(jiān)控布防點(diǎn)設(shè)計(jì)要求能夠覆蓋學(xué)校的各區(qū)域，保證校園的所有人員的活動(dòng)情況都可盡收眼底。
（1）出入口監(jiān)控
校園的出入口包括校園大門出入口、宿舍樓的出入口、食堂出入口、圖書館出入口以及重要的通道出入口等。
利用監(jiān)控系統(tǒng)，通過在學(xué)校出入口安裝攝像機(jī)設(shè)立監(jiān)控點(diǎn)，監(jiān)看各出入門口的車輛以及人員出入流動(dòng)情況，以保證學(xué)校實(shí)時(shí)了解校園的出入口安防情況。
（2）室內(nèi)關(guān)鍵點(diǎn)監(jiān)控
校園室內(nèi)包括教學(xué)樓、辦公樓、圖書館、實(shí)驗(yàn)樓和餐廳室內(nèi)等。
利用監(jiān)控系統(tǒng)，通過在校園室內(nèi)的走廊、樓廳、天花板、墻壁等關(guān)鍵點(diǎn)安裝攝像機(jī)設(shè)立監(jiān)控點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)看室內(nèi)所有人員和物品的情況，保護(hù)全校師生的人生財(cái)產(chǎn)安全。比如在教學(xué)樓內(nèi)設(shè)立監(jiān)控點(diǎn)，通過監(jiān)控系統(tǒng)學(xué)校能動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)掌握教學(xué)樓室內(nèi)的所有情況，監(jiān)管教師教學(xué)工作情況和學(xué)生上課情況，以及監(jiān)管教學(xué)樓內(nèi)的教學(xué)設(shè)備，防止設(shè)備盜竊案發(fā)生。在學(xué)校考試期間，通過監(jiān)控系統(tǒng)確保在每間教學(xué)樓的教室作為考場(chǎng)時(shí)能減少人員的管理和保證有效的監(jiān)考考生的情況，更能遏制考試舞弊現(xiàn)象的發(fā)生。
在圖書館內(nèi)設(shè)立監(jiān)控點(diǎn)，利用監(jiān)控系統(tǒng)可以避免各類偷竊事情發(fā)生，而且系統(tǒng)錄像用于在遇到突發(fā)事件時(shí)立即防范或作為事后分析處理的客觀依據(jù)。
需說明點(diǎn)：公寓樓監(jiān)控布防點(diǎn)包括宿舍的走廊、樓廳等處，但不包括公寓樓內(nèi)部，避免侵犯?jìng)€(gè)人的隱私。
（3）室外關(guān)鍵點(diǎn)監(jiān)控
校園室外包括操場(chǎng)、校園道路等。
利用監(jiān)控系統(tǒng)，通過在校園室外的關(guān)鍵點(diǎn)安裝攝像機(jī)設(shè)立監(jiān)控點(diǎn)，可以隨時(shí)掌握校園室外現(xiàn)場(chǎng)情況，保證了全校師生戶外活動(dòng)的安全性，提高了學(xué)校的安全防范和管理水平。校園室外場(chǎng)地是人員密集之地，而且流動(dòng)性之大，導(dǎo)致了容易發(fā)生校園暴力以及各種突發(fā)事情發(fā)生，可通過監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的預(yù)防或制止校園暴力事情，確保了校園室外活動(dòng)正常進(jìn)行。
（4）校園其他重點(diǎn)部位監(jiān)控
根據(jù)校園的具體監(jiān)控環(huán)境，針對(duì)性地在校園其他重點(diǎn)部位安裝攝像機(jī)。比如說在校園圍墻、車棚等關(guān)鍵點(diǎn)安裝攝像機(jī)設(shè)立監(jiān)控點(diǎn)，進(jìn)行實(shí)時(shí)及錄像監(jiān)控，避免了校園中自行車丟失事件發(fā)生，保障公共及個(gè)人財(cái)產(chǎn)安全。
（5）遠(yuǎn)程監(jiān)控
隨著網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，我們可以實(shí)現(xiàn)校園各網(wǎng)點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集中監(jiān)控管理，管理方可在外地基于IP 網(wǎng)絡(luò)通過客戶端軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，突破地域限制。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué)校IP監(jiān)控系統(tǒng)將學(xué)校的各監(jiān)控點(diǎn)（學(xué)生宿舍、教學(xué)樓、圖書館、體育館、操場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室等地方）通過前端設(shè)備采集前端視頻，利用學(xué)校現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸高質(zhì)量的音視頻資料，建立分布式、低成本、數(shù)字化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。可對(duì)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，可保證師生的人生財(cái)產(chǎn)安全，提高教學(xué)質(zhì)量，有效的監(jiān)控考場(chǎng)并降低舞弊行為。
學(xué)校IP監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：
學(xué)校IP監(jiān)控系統(tǒng)分為三部分：
（1）學(xué)校監(jiān)控前端
學(xué)校監(jiān)控前端是指學(xué)校需要視頻監(jiān)控的各監(jiān)控點(diǎn)，包括學(xué)校教學(xué)樓、辦公樓、圖書館、實(shí)驗(yàn)樓和餐廳等。它是通過前端設(shè)備采集前端視頻傳送，報(bào)警信號(hào)傳遞。前端設(shè)備主要指攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、報(bào)警設(shè)備（可選）和語音設(shè)備（可選）等。
攝像機(jī)分為兩類：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)，如對(duì)學(xué)校前端設(shè)備采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，可直接將采集到的視頻信息轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，無需配置網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器；如對(duì)于學(xué)校已安裝的傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)，需配置網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，將模擬攝像機(jī)連接，轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。學(xué)校監(jiān)控點(diǎn)內(nèi)攝像機(jī)的數(shù)量與位置根據(jù)實(shí)際情況而定。各監(jiān)控點(diǎn)介入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成局域網(wǎng)，與監(jiān)控中心的監(jiān)控主機(jī)組成了視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)。
（2）學(xué)校監(jiān)控中心
學(xué)校監(jiān)控中心主要由圖像監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器、圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)、監(jiān)控客戶終端等組成，進(jìn)行學(xué)校全方位的監(jiān)控和管理。它主要完成現(xiàn)場(chǎng)圖像接收，用戶登錄管理，優(yōu)先權(quán)的分配，控制信號(hào)的協(xié)調(diào)，圖像的實(shí)時(shí)監(jiān)控，錄像的存儲(chǔ)、檢索、回放、備份、恢復(fù)等功能。學(xué)校監(jiān)控中心是完成的是整個(gè)學(xué)校IP監(jiān)控系統(tǒng)的中樞部分。
由于校園面積大、場(chǎng)地分散、學(xué)生眾多和校園周邊的環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，一般建議將學(xué)校的監(jiān)控中心就可以設(shè)立2級(jí)模式，在每一級(jí)上都是一套功能完備的監(jiān)控系統(tǒng)，并對(duì)上一級(jí)負(fù)責(zé)，使得系統(tǒng)中任何一臺(tái)電腦，只要通過客戶端軟件就能監(jiān)控到網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)攝像機(jī)。
監(jiān)控中心采用多臺(tái)PC機(jī)拼接顯示，單臺(tái)PC可運(yùn)行一套NVR系統(tǒng)軟件，同時(shí)觀看64路視頻（支持多種畫面切換，可根據(jù)需求調(diào)整）。NVR客戶端是一款集中本地和遠(yuǎn)程監(jiān)控于一體的監(jiān)控錄像軟件。學(xué)校通過NVR客戶端軟件將前端所有學(xué)校的視頻集中進(jìn)行監(jiān)控，通過分組管理對(duì)不同學(xué)院進(jìn)行分組，將所有學(xué)院的攝像機(jī)以列表形式展示，用戶可以隨意查看需要監(jiān)控的攝像機(jī)。同時(shí)，也可將學(xué)校的視頻存儲(chǔ)通過此軟件錄像存儲(chǔ)在學(xué)校的PC之上，備份資料，以便日后查詢之用。
（3）學(xué)校顯示終端
本學(xué)校IP系統(tǒng)支持多種客戶端作為顯示終端，滿足不同人員觀看需求。
學(xué)校用戶通過Internet中的臺(tái)式機(jī)電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、Ipad、Iphone、Nokia手機(jī)、Windows Mobile智能手機(jī)等安裝客戶端軟件或IE瀏覽器作為顯示終端。客戶可根據(jù)自身需求，可以通過網(wǎng)頁、客戶端或者手機(jī)自帶播放器的方式播放視頻監(jiān)控。
所有的客戶端是用相同的帳號(hào)與密碼登錄，可以觀看到相同的攝像機(jī)列表。
學(xué)校IP監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能：
（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控 ----- 支持多種客戶端，滿足不同人員觀看需求
(a) 支持監(jiān)控中心固定監(jiān)控點(diǎn)使用客戶端監(jiān)控。
(b) 支持校長(zhǎng)、教育局領(lǐng)導(dǎo)、以及公安局等流動(dòng)監(jiān)控點(diǎn)使用網(wǎng)頁監(jiān)控。
(c) 支持校長(zhǎng)、教育局領(lǐng)導(dǎo)等身邊沒有電腦的人員使用手機(jī)監(jiān)控。
(d) 不同監(jiān)控方式使用統(tǒng)一用戶名、密碼登陸，具有相同的攝像機(jī)列表。
(e) 同一屏幕支持高達(dá)64路畫面。
(f) 監(jiān)控中心支持同一計(jì)算機(jī)有多個(gè)屏幕，每個(gè)屏幕監(jiān)控不同的攝像機(jī)。同一臺(tái)電腦在處理能力允許范圍內(nèi)不限最大監(jiān)控畫面數(shù)。
(g) 支持監(jiān)控中心上電視墻功能。
(h) 只要網(wǎng)絡(luò)能夠到達(dá)，就可以建立監(jiān)控中心。多個(gè)監(jiān)控中心可以同時(shí)存在。
(i) 不需要視頻交換矩陣，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊就可以達(dá)到視頻切換功能。
（2）視頻錄像 ----- 支持多方錄像同時(shí)錄像，滿足高可靠性要求
(a) 支持學(xué)校本地使用服務(wù)器錄像。
(b) 支持教育局中心使用服務(wù)器錄像。
(c) 支持?jǐn)z像機(jī)本地SD卡錄像。
(d) 支持監(jiān)控中心使用客戶端錄像。
(e) 每一地方的錄像，都可使用一直錄像、計(jì)劃錄像、報(bào)警錄像、計(jì)劃報(bào)警錄像等多種方式。
(f) 多種錄像可以同時(shí)存在，并使用獨(dú)立的不同大小的碼流。
(g) 多種錄像可以使用統(tǒng)一界面，統(tǒng)一回放。
（3）錄像回放 ----- 支持錄像回放搜索，快速定位到發(fā)生事件的錄像
(a) 支持監(jiān)控中心固定監(jiān)控點(diǎn)使用客戶端回放。
(b) 支持校長(zhǎng)、教育局領(lǐng)導(dǎo)、以及公安局流動(dòng)監(jiān)控點(diǎn)使用網(wǎng)頁回放。
(c) 可以選擇回放日期，并精確定位到秒。
(d) 有報(bào)警的分鐘使用不同顏色的圖標(biāo)顯示，一目了然。
(e) 支持高達(dá)16倍速回放。支持慢放，單幀回放。
(f) 可以在回放視頻中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索。
(g) 可以轉(zhuǎn)存AVI。進(jìn)行備份。
(h) 支持遠(yuǎn)程回放下載功能，以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不好的地方播放高清晰度圖像。
（4）報(bào)警聯(lián)動(dòng)與電子地圖功能 ----- 支持自動(dòng)彈出報(bào)警點(diǎn)視頻
(a) 學(xué)校可將傳感器以及報(bào)警設(shè)備接入到攝像機(jī)。
(b) 報(bào)警發(fā)生時(shí)可以在教育局或者公安局監(jiān)控中心自動(dòng)彈出視頻，并自動(dòng)觸發(fā)發(fā)送報(bào)警短信，發(fā)出報(bào)警聲音等報(bào)警行為。
(c) 可用電子地圖標(biāo)示不同學(xué)校、并支持無限分級(jí)地圖。
(d) 報(bào)警發(fā)生時(shí)，電子地圖會(huì)自動(dòng)用醒目顏色顯示報(bào)警地點(diǎn)，以提醒監(jiān)控人員。
(e) 自動(dòng)記錄報(bào)警事件，并可做到報(bào)警與錄像關(guān)聯(lián)。通過報(bào)警事件可以調(diào)用發(fā)生報(bào)警時(shí)的錄像。
（5）語音功能 ----- 支持雙向語音對(duì)講
( a) 可以監(jiān)聽所有攝像機(jī)的聲音。
( b) 可以將聲音錄入錄像中。
( c) 可以與單臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行語音對(duì)講。
(d) 可以對(duì)多臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行語音廣播。
（6）管理平臺(tái) ----- 支持子帳號(hào)觀看授權(quán)控制
(a) 支持通過帳號(hào)管理攝像機(jī)。用戶只需要記住帳號(hào)，不需要記任何域名信息或者端口，就可以在任何地點(diǎn)，任何時(shí)間觀看實(shí)時(shí)視頻以及回放錄像。
(b) 支持?jǐn)z像機(jī)分組，所有客戶端都可以看到統(tǒng)一的分組列表。
(c) 支持通過網(wǎng)頁管理帳號(hào)，添加刪除攝像機(jī)，設(shè)置攝像機(jī)的管理品質(zhì)。
(d) 支持通過網(wǎng)頁管理攝像機(jī)的錄像品質(zhì)。
(e) 可以創(chuàng)建子帳號(hào)，可以控制子帳號(hào)的權(quán)限包括： 回放功能、拍照功能、錄像功能、PTZ控制功能、設(shè)置品質(zhì)、限制觀看時(shí)間
( f) 支持通過網(wǎng)頁查看錄像狀態(tài)，管理錄像。
四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)
學(xué)校IP監(jiān)控系統(tǒng)不僅功能強(qiáng)大，在性能上也超過常規(guī)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾方面：
（1）網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、低成本
系統(tǒng)采用TCP/IP協(xié)議，內(nèi)置HTTP服務(wù)器，提供RJ-45以太網(wǎng)接口，能架構(gòu)在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、INTERNET和無線網(wǎng)絡(luò)之上，不需要鋪設(shè)視頻線纜，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)和視頻網(wǎng)合二為一，節(jié)儉了鋪設(shè)長(zhǎng)距離線纜的成本。本方案不需要專門的監(jiān)控設(shè)備，使用普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控錄像，將監(jiān)控設(shè)備和計(jì)算機(jī)合二為一，降低設(shè)備采購(gòu)成本。可任意設(shè)置網(wǎng)關(guān)，完整支持跨網(wǎng)段、有路由器的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控環(huán)境。
（2）高清晰度圖像
圖像緊縮采取H.264圖像編碼尺度，圖像清楚度高，在低帶寬情況下可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量視頻圖像傳輸。
（3）多權(quán)限功能
系統(tǒng)監(jiān)控中心和各分控中心可以對(duì)管轄范疇內(nèi)多個(gè)本地和遠(yuǎn)程監(jiān)控前端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不同的用戶可依據(jù)職務(wù)分配不同的掌握權(quán)限。依據(jù)權(quán)限的不同，使用者可在服務(wù)網(wǎng)站或客戶端上行駛不同功能。
（4）適用性與即插即看
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)具備了所有需要用來樹立遠(yuǎn)程監(jiān)控體系的構(gòu)件。安裝時(shí)只需要插上網(wǎng)線、接通電源即可通過網(wǎng)站或客戶端查看遠(yuǎn)程視頻圖像。
（5）施工維護(hù)低難度、低成本
通過使用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)軟件，極大地簡(jiǎn)化了監(jiān)控系統(tǒng)中可能涉及的設(shè)備種類和數(shù)量，它完整代替了模仿監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻矩陣、切換器、畫面分割器、字符疊加器等需要配合使用能力實(shí)現(xiàn)的功能，不僅減少了調(diào)試設(shè)備的施工周期，同時(shí)較少設(shè)備的使用，有效提高整套系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少日后維護(hù)設(shè)備的難度。
（6）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活，可擴(kuò)容性、升級(jí)性強(qiáng)
當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)，在監(jiān)控中心，管理人員只需要將增添的監(jiān)控裝備參加監(jiān)控地點(diǎn)組別，這樣就完成了全體的系統(tǒng)升級(jí)擴(kuò)容工作。同時(shí)也可以應(yīng)用此網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸及與公司總部聯(lián)網(wǎng)，并不需要再行搭建盤算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。前端攝像機(jī)和中心管理軟件均支持本地升級(jí)，無需硬件改動(dòng)便可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的升級(jí)。
（7）自主開發(fā)
系統(tǒng)的核心硬件設(shè)備和管理軟件自主開發(fā)，能夠及時(shí)提供良好的售后服務(wù)，響應(yīng)用戶的特殊需求，針對(duì)用戶的要求進(jìn)行功能方面的量身定做。
