某高校网上巡查系统技术方案

高校网上巡查系统技术方案2021年10月29日目录第一章工程概述4工程背景4系统建设的必要性4系统需求分析4系统建设目标10系统设计依据10建设根本原那么11第二章系统架构分析13巡考系统总体架构介绍13系统物理层次结构介绍16系统设备组成介绍18第三章系统解决方案203.1考场系统组成及其建设203.2考点监控中心组成及建设21校级网络平台建设24方案的总体性能和功能特点25数据存储方案30第四章系统平台软件方案32软件系统结构32系统平台软件的主要功能39第五章系统主要设备445.1SIP、路由、转发三合一效劳器44前端采集设备46音频采集设备49存储设备51第六章验收方案54验收移交程序及组织54工程验收工作流程55验收标准及方式56第七章售后效劳承诺书58第八章培训及施工方案61培训61施工方案61施工过程管理63施工方案66第一章工程概述1.1 工程背景沈阳音乐学院是中国东北地区唯一一所历史悠久、具有荣耀传统的高等音乐、舞蹈艺术院校，其前身为鲁迅艺术学院，始建丁1938年。迄今为止，学院已经建立起以本科教育为主，研究生教育、中等艺术教育等多种办学层次的音乐舞蹈教育体系；建立里比拟完整的由教育、科研、创作和艺术实践四位一体的教育结构。沈阳音乐学院人才培养上为社会的开展和国家的进步做出了巨大奉献，学校在加强教学质量的同时也在积极完善与教学考试相关的安防监控系统建设，根据教育部考试中心提出的建立”国家教育考试网上巡查系统”要求，要求，沈阳音乐学院在大力建设标准化考场，为沈阳音乐学院师生实现公平公正以及现代化的考试做好必要的根底条件，根据沈阳音乐学院教务处及保卫科等相关部门的要求，此套系统的建设旨在为沈阳音乐学院的标准化考场实现网上巡查系统。1.2 系统建设的必要性近年来，随着电子信息技术和计算机网络技术的开展，我国监控系统建设在技术水平和实际应用等方面都取得了长足的进步，在社会众多领域得到了广泛的应用。为提高国家教育考试的管理效能，给国家教育考试的平安运行以充分的技术保证，教育部考试中心提出建立”国家教育考试网上巡查系统”，建立覆盖全国各级考试机构和考点的视频监控网络，实现考试过程和保密室的监控指挥。确保高考全过程在一个公平、公正、公开的角度下全面展开。沈阳音乐学院根据自身实际情况，设计符合天大教室实际情况的网上巡查系统方案，监控点布点位置满足考场网上巡查要求，力求做到考场全覆盖，画面活晰，画面全面及考生动作细节可辨。为天大广阔考试提供优良的考试环境。系统需求分析1.3.1系统整体需求分析网上巡查系统应能实现不同设备及系统的直联、互通、直控，实现音视频及报警信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制；进行身份认证和权限管理，保证信息的平安；应能与报警系统联动，宜提供与其他业务系统的数据接口。根据网上巡查系统的开展以及安防行业领域的开展，视频监控图像逐渐采用高活视频图像实现巡考。此工程设计中，摄像机全部采用高活网络摄像机，整体架构采用全高活全网络的架构模式，实现系统架构以及视频质量的最优化，同时也使得沈阳音乐学院的网上巡查系统到达全国领先的技术水平。1.3.2建设需求分析沈阳音乐学院标准考场网上巡查系统建设涉及第二教学楼、综合楼、舞蹈楼,总共XX问教室，根据考试功能分为：理论考场、演奏考场、保密室、指挥中心。考场按照2个高活监控点建设，包括一个200万高活半球和1个130万高活网络高速球和拾音器。保密室安装两个200万高活红外半球1.3.3功能需求分析(1) 信息采集功能巡查系统前端信号包括视频、音频、报警等多种输入，从前端设备上来说可能是报警器、摄像头、视频编码器、IP摄像机、流媒体效劳器，信息采集就是完成能这些设备的数据采集和标准化，其中视频数据采集是本系统中最复杂工作，视频数据乂是巡查系统最重数据。(2) 信息传输功能控制信息、巡查信息、报警信息和视频信息等，按照工作流程在网络系统各级传输；通过有线或无线等传输媒介，经编码解码、调制解调、光/电或数/模转换等方式，将前端设备的图像及报警信号传输至控制设备。可单独或组合选择有线光纤、同轴电缆、电信宽带等或无线微波、扩频跳频、公共无线宽带等传输方式。具有动态适应网络传输状况和网络带宽的能力，具有全系统带宽管理和流量控制能力。支持大用户量的并发接入，保证在大量图像访问情况下系统仍能正常运行。(3) 实时图像点播按照指定设备、指定通道进行图像的实时点播，支持点播图像的无级播放、图像抓帧。(4) 远程控制通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控；能够设定控制优先级，对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备，实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和控制。(5) 存储和备份前端监控设备及各级监控中心，均可对巡检、报警、视音频、系统日志等信息予以存储。存储和备份的报警、巡检等历史数据信息，可在网络系统中依据授权进行访问。系统应能存储以下信息并保持一定时间，可配置专用存储设备备份需要长期保存的信息。 报警发生前后一段时间内的音视频信息。 监控中心操作员人工指定或通过编程定时指定的现场音视频信息。 用户操作、设备巡检等系统日志信息。各级系统对接收到的巡检信息、报警信息和视音频信息等按照信息的含义和归届进行分类，重要事件的图像可作永久存储，并且提供异地备份。存储的历史视频数据要求进行防篡改处理，例如增加数字水印或者数字签名，使之可以作为证据使用。(6) 历史图像的检索和回放按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像文件并回放；回放应支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓帧等；支持回放图像的无级播放。(7) 报警联动当监控点存在报警设备时系统应具有与报警设备联动的接口，报警发生时能切换出相应部位的视音频及报警信息，并进行记录；对某些特定监控点，可实现视频移动侦测功能；系统宜支持与其它业务系统进行报警联动接口。(8) 用户与权限管理监控中心应具有对接入的用户进行授权和认证的功能。用户及权限管理可由各级监控中心独立执行，也可集中执行。用户及权限管理模块应定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。监控中心的用户应有权限获取所辖范围内的历史图像和实时监视图像，当需要获取非管辖范围内的历史图像和实时图像时，需要获得有效授权。用户可提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能，锁定和解锁方式可设定。(9) 网络与设备管理需要对网上巡查系统范围内的系统设备、网络进行管理，收集、监测系统范围内的监控设备、相关效劳器的运行情况；对有权限调用访问本级监控中心系统的用户进行监控。(10) 系统的人机交互系统应具有直观、友好、简洁的人机交互界面，具有视频画面分割显示、字幕叠加等处理，能反映自身的运行情况，对以下状态给出指示：正常状态、报警状态、故障状态。(11) 网络信息平安管理网上巡查系统应具备保证信息平安的各项措施，包括身份认证、设备认证、前端设备和社会监控中心的接入平安、移动监控系统的接入和传输平安、图像信息的防篡改等。(12) 统一命名规那么对系统中的设备、用户进行统一代码；以数字字典的方式将学校考点、区县校校、市、省等考试管理机构进行统一命名编码并保存在数据库中，省、市、区县校校等编码由国家教育考试中心来定义并发放给各级考试管理机构及学校。学校编码由上级考试管理机构来根据教育部考试中心规定来定义，并逐级上传直至到达教育部考试中心。统一命名规那么采用DN&勺方式，所有的资源采用分级命名，联合定位的方式。(13) 与其它系统的数据接口系统提供与其它信息系统的互联接口。作为系统扩展考虑，网上巡查系统宜能与应急指挥系统包括视频会议系统、GIS地理信息系统、GPSS位系统等相互集成。1.3.4平安需求分析(1) 物理平安?环境平安监控中心机房平安应按照GA/T390-2002中的要求，进行机房场地的选择、实现机房内部平安防护、防火、供电配电、空调降温、防水、防潮、防静电以及电磁防护。通信线路的平安应按照GA/T390-2002中要求对通信线路进行平安防护。高考考试教室中的摄像头在最远变焦时不能看活考卷上的文字。?设备平安应按照GA/T390-2002中设备标记要求、计算中心防盗和机房外部设备的防盗要求实现设备的平安保护。应按照GA/T390-2002中根本运行支持、平安可用要求和不问断运行要求设计和实现设备的可用性。?防雷接地要求应整体设计系统的防密和接地。系统各组成局部的防密和接地设计应遵从GB50348-2004中的相关规定。?记录介质平安应按照GA/T390-2002中的有用数据介质保护、重要数据介质保护、秘密数据介质保护和关键数据介质保护的要求进行记录介质平安保护。(2) 运行平安?网络平安监控应设置分布式探测器，实时监听网络数据流，监视和记录内、外部用户出入网络的相关操作。宜使用防火墙、入侵检测系统、漏洞扫描工具来保障网络通信的平安。?审计应对审计功能的开启和关闭、身份鉴别事件、系统管理员/平安员/审计员/操作员所实施的操作、其它与系统平安相关的事件做审计，并做好相应的审计响应，例如实时报警、违例进程终止、效劳取消等措施。?防病毒应安装病蠹防杀产品，做好病蠹防御。?备份与故障恢复应对某些重要的数据进行定期备份，对重要的设备进行冗余设置实现双机热备或者冷备，对重要的数据应做异地备份。(3) 信息平安?身份认证应对接入系统的设备和用户进行身份认证。设备应采用UUID进行唯一标识。宜采用基丁PKI/CA体系的数字证书认证方式结合口令密码技术做双因子认证。?访问控制在身份鉴别的根底上，系统宜采用某种访问控制模型对用户进行访问控制例如基丁角色的访问控制或者基丁届性证书的访问控制。?防抵赖数据源应对需要防抵赖的数据进行数字签名运算。?完整性保护为了防止信息的完整性被破坏，系统宜采用数字摘要、数字时间戳及数字水印等技术。?数据保密应对需要保密的数据在存储和传输过程中进行加密。?平安域隔离应将网上巡查系统划分为不同的平安域，如监控中心局域网、公共网络等，不同的安全域之间应进行相应的隔离。当需要在公网和专网之间进行数据交换时，必须采取国家管理部门认可的平安隔离措施进行物理隔离。(4) 通信和网络平安?基于专网传输的平安当网上巡查系统的传输网络依托专网时，网上巡查系统的平安受到专网平安措施的保证，可不增加额外的平安措施。?基于公共网络传输的平安当网上巡查系统的传输网络依托公共数字网络时，可选用VPN专用通道保证图像传输的平安性。?基于无线网传输的平安移动监控系统接入监控中心时，应对无线信道采取加密保护措施。?专网的接入平安当其它网络需要与专网进行数据交换时，须采取相应措施保证专网的平安。1.3 系统建设目标沈阳音乐学院网上巡系统在？国家教育考试网上巡查系统技术标准标准？的指导下，采用SIP网关、流媒体、RTP/RTCP?先进技术，实现各地网上监考巡查系统问的无缝联接，对监控与巡查系统的前端和后端设备进行全面有效的管理，能将系统内部、子系统之间、系统与系统之间有机地连成一体，构建成统一的网络多媒体综合监考信息效劳平台。1.4 系统设计依据GB4943-2001信息技术设备的平安GB8898-2001音频、视频及类似电子设备平安要求GB16796-1997平安防范报警设备平安要求和试验方法GB17859-1999计算机信息系统平安保护等级划分准那么GB50057-1994建筑物防w设计标准GB50198-1994民用闭路监控电视系统工程技术标准GB50348-2004平安防范工程技术标准GA308-2001平安防范系统验收规那么GA/T74-2000平安防范系统通用图形符号GA/T75-94平安防范工程程序与要求GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求GA/T368-2001入侵报警系统技术要求GA/T379-2002报警传输系统申行数据接口的信息格式和协议GA/T388-2002计算机信息系统平安等级保护操作系统技术要求GA/T388-2002B计算机信息系统平安等级保护管理要求GA/T390-2002计算机信息系统平安等级保护通用技术要求YD/T1171-2001IP网络技术要求-网络性能参数与指标RFC3261SIP:会话初始协议RFC2327SDP:SessionDescriptionProtocolISO/IEC-13818-1(2000edition)MPEGf视频封装标准ISO/IEC-14496-2MPEG视频编码标准ISO/IEC-11172-3mpe(Gt频编码标准1.5 建设根本原那么在建设整个系统时，我们本着互通性、实用性、扩展性、标准性、易操作性、平安性、可靠性、可维护性为根本原那么，进行系统构架。1互通性网上巡查系统内各级监控中心之间能够有效地进行通信和共享数据。2实用性设计合理，结构简单，切合实际，能有效地提高工作效率，满足教育监考业务工作需求。3扩展性采用模块化设计，系统规模和功能易丁扩充，系统配套软件具有升级能力。4标准性控制协议、视频编解码、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合国家教育考试网上巡查系统视频标准技术标准？的规定。5易操作性提供活晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操控简便、灵活，易学易用，便丁管理和维护。6平安性对系统采取必要的平安保护措施，防止非法接入、非法访问、病蠹感染和黑客攻击，防雷击、过载、断电和人为破坏等。7可靠性采用成熟、稳定和通用的技术和设备，关键局部应有备份、冗余措施，能够保证系统长期稳定运行，有较强的容错和系统恢复能力。8可维护性系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到及时、快速的修复。第二章系统架构分析巡考系统总体架构介绍网上巡查系统是包括了监控技术、通讯技术、音视频技术和教育考试管理技术的一套综合性业务应用系统。从系统应用构成的主体类型上可分成监控资源、传输网络、监控中心和用户终端四个组成局部，监控资源是系统监控信息的来源，传输网络是连接监控资源、监控中心和用户终端的媒介，监控中心是系统的信息管理和共享平台，用户终端是系统的信息效劳对象。分别等同传统的区域视频监控概念上系统可以分成前端、传输/变换、控制/管理、处理/显示四个局部。沈阳音乐学院巡考建设从前端摄像机到中间传输网络最后到中心控制显示全部采用纯数字IP方案。沈阳音乐学院巡考系统网络拓扑图如下：监控中心2.监控中心网上巡查系统各级监控中心是指沈阳音乐学院相关教育管理部门管理和使用的、具有显示、存储、报警处理、指挥能力的监控中心。此次工程当中天大监控中心的网上巡查系统的平台的建设也此工程的主要方面之一。从全国来看，依据行政隶届关系及工作相关性，将全国教育考试监控中心管理体系主要划分为五级，在国家级设置一级监控中心，省、直辖市等考试中心设置二级监控中心，市级考试中心或考务部门设置三级监控中心，区县校校级招考办或考务局部设置四级监控中心，各学校考点监控中心设置五级监控中心。省级考试中心根据本地情况选择教育监控中心的分级和数量局部大城市可能需要设置区级监控中心，监控重点在考点级监控中心。细普英巾心!Ij1心芒中心中心*二辛-_*一(四戏瘁中h试的洞监瘁n从沈阳音乐学院自身建设来看，监控中心的建设主要为网上巡查系统平台的建设，以及实现与市教育局的上级联网。监控资源具体表达为信息采集前端，既可以是前端设备，也可以是区域性监控系统。在沈阳音乐学院主要建设第二教学楼、综合楼、舞蹈楼中涉及的教室，监控资源即为三栋教学楼中教室用作考场的视频监控资源，本工程中采用高活网络摄像机实现前端视频信息的采集。用户群用户终端包括沈阳音乐学院考务工作人员和其他职能部门用户所使用的终端设备，用户通过用户终端设备实现对监控资源的访问和控制，用户的行为受到监控中心的管理和授权。同时与上级教育机构实现联网后，天津市教育局当需要调取、控制相关的考点的视频、音频、数据信息时，可作为特殊权限及功能的用户实现。传输网络传输网络是专为网上巡查系统建设的独立网络；是建立在通讯设备之上的IP网络。SIP网络直联结构教育考试网上巡查系统内的设备、系统包括监控中心之间、监控中心与前端设备/用户设备之间通过SIP网络互连的结构如以下图所示。教育考试网上巡查系统直联结构1) 基丁SIP协议的IP网络：支持本标准中规定的SIP协议的IP网络。2) SIP设备：支持本标准中规定的SIP协议的设备。它可以是前端设备、用户终端设备、效劳器等。3) 基丁其他协议的IP网络：不支持本标准中规定的SIP协议的IP网络4) SIP网关：能实现本标准中规定的SIP协议与其它协议相互转换的设备。2.2系统物理层次结构介绍传统的监控系统从物理结构上可以分为图像和报警信号采集、信号传输和中心控制与显示三个局部。网上监考系统从物理结构上也可以按照这种方式分析，但是网上监考系统与传统的中小规模、区域性的监控报警系统有明显的区别。由丁该系统的接入容量远远大丁传统的监控系统，涉及的控制功能要求更加网络化，同时需要对接教育部门其它的系统如GIS、考务管理、视频会议等等。因此在系统层次结构上网上监考络要更加复杂，涵盖的内容更加丰富。系统结构图如T：视频会议指挥调度系统接口网上巡查考务系统电子地图权限控制视频切换检索与回放报警响应实时监控访问控制用户管理高速IP网络DSL传输光纤传输无线网络摄像机控制云台编码设备网络视频效劳器报警控制器数字光端机2.2.1前端设备层前端设备层包括所有放置在监控点位的设备，如摄像设备、控制解码器、云台、报警发生器、网络视频编码器等。它是整个系统的信号源，由它产生视频信号，在现场直接转换为数字信号通过IP网络进行传输。2.2.2传输网络层该局部包括两个局部，一个局部是从前端设备到控制显示中心的数据传输，另一个局部是不同监控管理中心之间的数据传输。由丁网上监考系统的特点，它是一个分布式、多级控制的体系结构，因此传输网络的作用正日益重要。传输网络层主要是一个网络平台，取决丁前端设备提供的信号不同，传输网络层主要分为模拟传输网络和数字传输网络。本次工程采用数字传输网络，是指IP宽带网络，为了保证数据的平安性建议学校建设的传输网络层为巡考视频专网。2.2.3监控管理层监控管理层管理所有的用户、数据和控制信号，负责数据的切换、显示、存储和相关处理，发出用户的控制命令，同时也负责用户的认证和授权。从硬件上它包括NVF储效劳器、数字高活解码器等，在软件上它包括用户的认证与授权、视频的切换、数字化等模块等。2.2.4业务接口层与信息发布系统，GIS地理信息系统，GP昵位系统，手持移动终端系统对接2.3系统设备组成介绍网上监考系统的建设是一个庞大复杂的系统工程，固定采用一种建设模式、单纯地考虑一种建设方案和技术，在各种复杂的使用环境面前可能都不能完全满足需求，因此综合地考虑各种技术路线、有效地解决资源整合的问题、适当地选择网络平台、充分地考虑建设方案的经济性和投入产出比，是系统成功建设的关键。监控系统从构成的设备及技术上可分成前端、传输/变换、控制/管理、处理/显示四个根本局部。2.3.1前端实现信息采集和显示功能，是监控资源的具体表达，指需要接入到各级监控中心的前端设备。根据需要可以是图像采集和显示设备、声音采集设备、入侵探测设备等。图像采集和显示设备主要是各种摄像机、监视器电视机及其附届配套设备、前置传输设备；声音采集设备主要指拾音器、扬声器及其配套前置传输设沈阳音乐学院网上巡查系统工程技术方案备，在有视频会议、现场播送、双向对讲等需求情况下采用，也可为考前培训等应用提供设备根底。入侵报警设备主要是现场设置的各类探测器、报警控制器等。2.3.2传输实现视频、音频、报警、数据等信息在IP网络上的有效传递和交换。主要设备包括传输设备、视频编/解码设备。2.3.3控制/管理实现监控资源的控制、管理和监视等功能，主要在监控中心集中实现。通过授权也可在用户终端对监控资源进行访问和控制。控制管理的主体主要包括效劳器等设备，以及监控管理系统软件平台。控制/管理的对象涉及系统的所有设备。2.3.4处理/显示处理/显示是网上巡查系统对视频、声音、报警、数据等采集信息的最终应用。具体方式可以是通过显示设备、用户终端将信息直接反响到用户，也可以是将信息进行记录留待用户日后查阅，或对信息进行智能化加工分析、触发其它相关系统联动等。主要设备包括高活网络解码设备、网络存储设备、显示设备、用户终端等。第三章系统解决方案3.1考场系统组成及其建设考场系统：“考场”系统即巡考教室前端主要负责视频图像的采集和对摄像机、云台、拾音器、报警探测器、音箱等外围设备的管理，它将采集的音视频信息进行MPEG4/H.264K缩编码，先在NVE进行存储并同时传输到“考点系统中心，同时接受校级监考平台的巡视和管理。沈阳音乐学院第二教学楼、综合楼、舞蹈楼考场系统详细设计方案：前端摄像机我们采用数字IP网络摄像机，输出高活网络数字信号,通过网线直接传输至每栋楼的网络会聚点。本工程第二教学楼、综合楼、舞蹈楼共设计57台网络摄像机，其中高活网络高速球28台，200万像高活半球29台。其中第二教学楼门口接待处安装一台高活快球，保密室安装两台高活红外半球，考场做出如下设计：一台高活半球摄像机和拾音器进行全景音视频录像，在教室前端的另一侧安装高活网络球机进行动态360度旋转监看，可以根据表演考生所在的位置进行调整。考场系统设备材料活单:序号设备名称型号规格品牌单位数量学校前端1200万像高清半球-巡考专用TC-NC9200S2-2MP-XKTIANDY只2高清网络高速球TC-NH9106S2-MPTIANDY只3拾音器TC-H301TE-XKTIANDY只4拾音器电源DC12V国广只516口千兆交换机国广台616口千兆交换机-含1块光模块国广台724口千兆交换机国广台824口千兆交换机-含1块光模块国广台9壁挂式机柜-装交换机国广台10PVC管25国广米11PVC管50国广米12电源线国广米13H频线国广米14超五类网线国广米15黑色包朔蛇皮软管国广米16RJ45接头国广个1786盒和盖国广个18转接盒包括需要的软管国广个19标签；标识国广批20捆扎带国广批21绝缘包布国广批22固定螺丝等国广批23管接，螺口等国广批24辅料国广批3.2考点监控中心组成及建设考点系统“考点系统是构建在TCP/IP高速视频专网上的，相对独立的校园内网络电子巡考平台系统，它综合管理本考点内的所有巡考教室前端。考点系统中心一般即为学校的主控室或信息中心、网管中心等，系统中心可以通过数字解码将数字图像还愿为模拟图像，在电视墙上显示所有的实时考场图像。从沈阳音乐学院自身建设来看，考点监控中心的建设主要为网上巡查系统平台的建设，以及实现与市教育局的上级联网。监控中心建设内容：校级监控中心的建设是监考系统的重点根底组成局部，需要配置2*2的LCD超窄边液晶拼接屏，控制台，校级SIP网关、路由效劳器，校级SIP网关、转发，Easy7总控管理效劳器，Easy7代理转发效劳器，网络存储硬盘录像机NVR,高活智能网络矩阵和客户端等，实现对所有考场进行解码、监控、录像以及向上级指挥中心转发信号功能。考点系统主要包括校级监控平台中心的硬件设备和软件系统。主要设备分为如下三类：SIP协议控制局部?SIP路由器模块：用丁接入SIP终端的统一管理。?SIP网关效劳器模块：用丁SIP协议到系统管理平台普通命令的转换。?SIP流媒体转发和点播效劳器模块：代理转发、VODK播。SIP系统管理局部?监考系统管理效劳器：监考系统的总体管理效劳器，包括将来的考务系统等?视频巡查效劳器：运行实时监考软件，将前端所有点图像均同时显示出来。?网络存储效劳器：存储局部视频资料。?磁盘阵列：作为录像存储效劳器的扩展存储设备?网络数字中心矩阵：将前端传回来的数字视频解码复原成为模拟视频输出到电视墙。显示局部电视墙：建设4块46寸电视墙，视频在电视墙上轮询显示。系统的逻辑结构和转发流程：前端编码设备和系统管理平台组成了一个普通的视频监控系统，它能够提供标准的MPEG4视频流，能够提供正常的控制和录像功能。通过SIP协议控制局部的效劳器，可以将这个视频监控系统的控制命令和消息与系统整个平台的SIP协议的控制命令和消息进行互相转换，从而到达与国家监考平台互联互通的效果。举一个具体的例子。如果学校监考中心的监考人员需要巡查考场的情况时，他只需要在监控中心通过系统管理平台的效劳器和屏幕墙切换显示，就可以完成所有功能，这个阶段不涉及到SIP协议；如果上级监考中心的监考人员需要巡查该考点的考场的情况时，相关命令会通过上级SIP路由器转发到本校级监考平台的SIP路由器，路由器对该命令进行身份验证、权限分析以后，将该命令转发给SIP网关效劳器。SIP网关效劳器将SIP协议格式的命令转换为学校系统管理平台能够理解的命令转发给相应的效劳器，如视频巡查效劳器和网络存储效劳器。巡查效劳器将实时标准音视频流，网络存储效劳器将历史标准音视频流发送给SIP流媒体转发和点播效劳器，由流媒体转发和点播效劳器将上级监考中心需要的音视频传进行上传。系统建设目标：系统能提供本地实时图像监看/控制、音视频实时录像、对上级管理中心提供视频代理转发、用户访问权限验证、远程VOD戚播/下载效劳等功能。系统还可以方便的实现系统带宽管理、网络转发等功能。同时还允许管理员进行设备定义、用户定义、权限分配，自动显示在线用户、自动定义用户工作时间表，定义IP黑名单。各学校考点监控系统主要功能为：1、图像语音监控管理功能；2、语音双向传输功能；3、视频录像、抓拍取证功能；4、视频自动切换功能；5、设置视频工作站为上级领导提供监管的功能。考点系统设备配置活单：序号设备名称型号规格品牌单位数量备注学校监控中心1校级SIP网关、路由效劳器TC-SIPROUTER-E-PTIANDY台12校级SIP网关、转发TC-SIPROUTER-E-TTIANDY台13Easy7总控管理效劳器TC-RV3220L-L7CTIANDY套14Easy7代理转发效劳器TC-RV3120L-L7PTIANDY套25网络存储硬盘录像机NVRTC-RS1012L-L7RTIANDY台26监控SV专用硬盘2T块207Easy7平台版C/S客户端TIANDY套28高性能PC机客户端用国广台29高清智能网络矩阵TC-88HD104TIANDY台11046寸液晶拼接单元TC-P4604TIANDY台4实时显示各教室图像11单元支架大屏幕专用支架TIANDY套412单元底座大屏幕专用底座TIANDY套213大屏幕控制软件系统软件控制包TIANDY套114拼接控制器TC-4D4RTIANDY套115线缆大屏幕专用线缆TIANDY套416控制台3工位定做台117机柜定制台1放置各种效劳器、交换机等设备1848口千兆交换机-含3块光模块国广台119显示器国广台220KVMW换器国广台121防静电地板国广m220监控中心位置没有具体确定，20itf仅为估计，以实际平米数结算22接地铜带国广m220监控中心位置没有具体确定，20itf仅为估计，以实际平米数结算23等电位箱国广套124辅料国广批13.3校级网络平台建设网络性能要求：网上巡查系统监控中心网络带宽包括四局部：前端设备接入第四级监控中心、监控中心之间级联、用户终端接入监控中心和预留的网络带宽。网络带宽的计算方法如下：a）前端设备接入第四级监控中心的网络带宽至少为允许并发接入的视频路数x单路视频码率。b）监控中心之间级联网络带宽至少为并发级联视频路数x单路视频码率。c）用户终端接入监控中心的网络带宽至少为并发显示视频路数x单路视频码率d）预留的网络带宽根据网上巡查系统的应用情况确定。CIF分辨率的单路视频码率可采用512kbps估算，D1分辨率的单路视频码率可采用1536kbps估算，720P分辨率的单路视频码率可采用4Mbps估算。IP网络端到端的性能指标为了保证网上巡查系统中信息的实时传输，要求IP承载网络的QoS等级要到达通信行业标准YD/T1171-2001中所规定的1级交互式或1级以上。影响IP网络效劳质量Qo&的性能参数主要包括网络时延、抖动和丢包率等，参见YDT1171-2001,具体指标如下：a）端到端通信的网络时延上限应小丁400msb）端到端通信的时延抖动上限应小丁50msc）端到端通信的丢包率上限应小丁1x10-3。网络平台建设详细设计方案整个学校级监考系统完全基丁网络实现，此次建设在网络资源上采用单独铺设视频专网。使整个系统在校园内部为独立的一个视频专网，不在校园网内部进行混合传输，这样既保证了系统的平安性乂不占用校园网的网络资源。在上传至区中心时通过校园网外网出口与区中心平台进行互联互通。1前端教室前端教室采用网线传输至每栋楼的会聚点交换机，统一由会聚点交换机经光纤传输至监控机房。2）传输网络根据实际图像质量的需求，前端网络设备可进行码流调整来实现不同分辨率的图像，因此在网络中传输所占带宽如按标准PAL制式25帧/秒，每路图像所占带宽为：256k4Mbps对丁100M交换网络来说，所有网络视频同时工作传输，不会对网络资源造成很大的负担。由丁为单独铺设视频专网，传输质量和平安问题可以做到最好。考场建设在23、24号教学楼，分别在每栋楼建设一个网络会聚点，每个教室的摄像机统一接入会聚点的交换机上传。在会聚点采用光纤传输至监控中心机房。网络传输配置活单序号设备名称型号规格品牌单位数量学校巡考专网14芯单模光缆室外国广米30002光纤配线架12口国广套43耦合器国广个164尾纤国广条165跳线国广条126熔接费国广点167辅料国广批13.4方案的总体性能和功能特点前端设备编码设备、米集设备的功能特点：网络视频编码产品图像支持多种分辨率，包括CIF、HALF-D1D1、720P。图像延时小丁0.5S。支持双码流技术，采用高码流录像，低码流网传的双码流的方式，即可保障记录文件活晰，乂可节约传输带宽。可根据需求调节图像质量与带宽占用，包括：调节帧数125帧、分辨率352X255、704X288、704X576、1280*720、图像质量范围110级、码流大小128K4Mbp、比照度、亮度等。系统提供对云台、镜头、快球的方便操作，支持用户自定义协议。同时提供485方式透明协议通道，实现无处理快速转发，为二次开发提供有力支持。提供视频移动、视频丧失、传感器报警等多种报警方式，报警联动电子地图、录像、报警提示音、短信等方式。提供了本地录像和回放的功能，单台设备提供4/8/12/16路音视频接入能力。二校级监控平台的功能及其特点：作为一个学校的总控中心，校级监控平台负责该学校监控网络的统一管理。数据库集中管理，网络存储效劳器统一录像，用户权限集中验证，代理转发效劳。这些效劳将运行在管理中心的效劳器组上，用户可以通过登录本地的效劳器，获得相关的效劳。同时由丁采用分布式数据库技术，校级监控平台可以完全独立丁市级监控平台运行，所有数据本地采集并存储，所有本地设备可以进行本地设置和管理。SIP路由器是保证联网网络监考系统正常运行的核心设备。其主要功能是上级监考中心通过SIP信令统一管理与调度接入的SIP终端包括SIP网关和SIP流媒体转发效劳器。SIP网关将所有的SIP协议命令和消息与校级系统管理平台的命令和消息进行相互转换。在流媒体代理转发效劳器上运行代理转发程序，向远程用户提供音视频转发效劳。当远程用户通过SIP路由器的身份和权限验证以后，所需要的音视频流通过流媒体代理转发效劳器传送。同时代理转发效劳器还提供了VOD的点播功能。网络存储效劳器提供全学校所有监控点的录像功能，以实现录像文件的集中存储。录像通道的参数设置可以从数据库中直接导入，防止大量的重复性的参数设置出现错误，录像功能包括手动、定时、报警触发录像功能。所有设备均具有日志功能，并且提供日志启用/关闭/控制接口。日志可存储在中心管理效劳器上。1SIP协议控制：SIP路由器管理所有的SIP终端。SIP终端指所有通过SIP信令通讯的设备和软件，包括SIP网关和SIP流媒体转发效劳器。SIP路由器提供了提供呼叫控制和处理、业务提供和支持功能、协议处理功能、用户管理功能、路由处理功能、认证计费功能、操作维护/网管功能。它具有以下特征：支持标准支持国家？国家教育考试网上巡查系统视频标准技术标准？sip地址解息、信令转发。流媒体的NATW越。SIPURI统一命名规那么、分级命名、联合定位。SIPURI组、用户、树形列表管理。SIP终端的接入认证功能。SIP终端访问呼叫过程控制。sip终端远程访问权限控制。建立SIP路由器问的信任关系。媒体流的会聚。域、子域管理远程用户、设备、视频点SIPURI映射SIP地址解析、信令转发用户的接入认证跨域呼叫用户、设备在线信息统计视频访问呼叫过程控制视频远程访问权限控制SIP网关可以看做SIP的效劳器代理，系统管理平台内的所有效劳器都通过它接受SIP协议的信令和消息进行后台联系和通信，从而能够与整个标准的监考网络平台互联互通。3录像系统对前端所有监控点进行实时录像和回放：超大容量的单机录像功能满足绝大多数学校的录像要求。而且为了方便用户设置，所有通道的参数设置全部从本地数据库下载，省去用户逐一设置录像通道的麻烦。所有录像文件全部保存在同一台效劳器上，方便用户保存。在系统容量较大的情况下配合使用磁盘阵列。同时网络存储效劳器能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史音视频流文件并回放；回放支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、视频帧提取等；支持回放音视频流的无级播放。功能特点如下：符合MPEG机频编码格式、MPEGLayerII音频编码标准及用ProgramStream系统流封装的视、音频复合流进行文件存储。具有足够的存储空间，存储的图像数据应保证具有CIF格式的图像分辨率，宜具有4CIF704X576或D1720X576的图像分辨率。监控图像存储时间至少为一年，对丁报警对应的视音频信息应作永久存储。在重要应用场合，在录像文件中参加防篡改的特征信息。支持按图像的来源、记录时间、报警事件类别等多种方式对存储的图像数据进行检索，以支持多用户同时访问相同数据。支持图像记录、网络回放的双工模式。具有以太网接口，支持TCP/IP协议，宜扩展支持SIP、RTPRTCP?网络协议。4SIP流媒体转发NOD攵劳器：在各个校级监考平台系统设置流媒体转发效劳器，为本地校园内网和市级监考平台提供流媒体转发效劳。同时可在市级监考平台配置第二级流媒体转发效劳器接入省级监考平台，为省厅、教育部领导提供远程视频转发效劳。使用流媒体效劳器对丁多用户同时访问前端视频效劳器图像的情况，可以大大缓解网络压力，具体实现功能如下：由丁广域网环境中前端监控点传输时使用的网络带宽一般都比拟窄，当多个客户端需要同时看某远程的相同画面时，在一条网络线路上的同时点播，会占用多个相同带宽，严重浪费网络资源。流媒体效劳器支持音视频流的多级转发，支持局域网内多用户对一个音视频流的访问，当有多个局域网客户端需要同时访问同一远程画面时，可以通过流媒体效劳器进行转发，从而在广域网上只占用一个通道的资源，大大减轻了由丁远程视频监控而造成的网络带宽压力。功能特点：支持媒体流的分发支持IP、UDPRTPRTCPSIP等网络协议支持点播、组播及播送支持网络拥塞控制5网络数字中心矩阵：网络数字中心矩阵安装解码卡，利用视频解码卡，将前端传来的数字音视频，信号复原成模拟信号，输出到电视墙上。利用控制软件，可以任意选择前端任意一台或多台网络视频效劳器的多路图像集中显示在电视墙上，利用客户端软件预先设置好的策略，还能够实现对前端各个监控点的分组自动轮巡。数字矩阵是网络解码器的进一步的扩展，将原有的功能单一的点对点视频解码功能进行了极大的丰富，支持了无限路数输入和多种传统矩阵一致的切换功能。同时它也具有强大的切换显示功能。数字视频矩阵具有以下功能特征：支持规定的MPEG视频编码格式AdvancedSimpleProfile不带B帧,不带GMC,MPEGLayerII音频编码标准及用ProgramStream系统流封装的视、音频复合流。解码通道可单路或多路，视频输出应为符合PAL制视频标准的复合视频信号1.0Vp-p,75Q。具有以太网接口，支持TCP/IP协议；应扩展支持SIP、RTPRTCP?网络协议。具有报警联动，报警时应能自动切换到对应的视频通道。提供二次开发的软件接口。图像切换应能通过手动或编程实现，能够完成独立轮巡和组合轮巡、定点轮巡和定长轮巡。独立轮巡：各个画面切换视频是相互独立的。组合轮巡：各画面在同一时刻进行视频切换。定点轮巡：某一画面在某一时间段内根据轮巡序歹0在某些具体时间点xxxx年xx月xx日xx时xx分xx秒切换视频。定长轮巡：在某一时间段内根据轮巡序列每隔一固定时间后循环切换视频。容量应按系统规模确定，并易丁扩展。具有视频丧失检测报警、系统自诊断功能和网络中断的报警。支持键盘、计算机双重控制方式。3.5数据存储方案3.5.1存储容量的计算模拟视频信号通过数字视频压缩技术转换为H.264或者MPEG舔式的码流，尽管经过压缩，其所占的空间仍然是非常大的，尤其是网上监考系统，摄像前端可能到达万级，产生的海量数据是非常惊人的。单路720P格式的流量计算：1500M/小时，每天产生的数据量为24*1500M=36000M约合35G,7天产生的数据量为35G*7=245G;单路D1格式的流量计算：600M/小时，每天产生的数据量为24*600M=14400M约合14G,7天产生的数据量为14*7=98G;3.5.2存储方式的选择存储方式米用前端NVR存储，机房存储效劳器后期备份，做到考试期间视频录像双备份前端NVE用分布式存储：所有的网络视频信号，传送到校级监考中心，在校级监考中心接入NVR!行存储，存储所有该监控中心所有连接的编码设备。存储效劳器后期备份：在考试结束后，采用专用录像下载软件在存储效劳器上运行，从NVRk统一下载录像并根据考试科目命名。第四章系统平台软件方案软件系统结构音视频编码协议采用符合国际标准的MPEG-朝、议进行音视频编码。合MPEG-4!频编码标准AdvancedSimpleProfile不带B帧，不带GMC，图像分辨率应支持4CIF704X576和CIF352X288并可调，在4CIF的分辨率下，图像活晰度不低丁400线。应能根据需要扩展支持MPEGayerII音频编码标准，并支持ProgramStream系统流的封装。MPEG-机频编码的标准应遵照ISO/IEC-14496-2的具体规定；MPEGLayerII音频的编码标准应遵照ISO/IEC-11172-3的具体规定；ProgramStream系统流的封装标准应遵照ISO/IEC-13818-1（2000版本）的具体规定。系统码流一般要求：符合ISO/IEC13818-12000标准的规定。具体要求：复合流方式采用PS流的格式。系统输出码流率应满足以下要求25帧/秒：当分辨率为704X576时，系统码流小丁等丁4Mbp当分辨率为480X576时，系统码流小丁等丁3Mbp当分辨率为352X576时，系统码流小丁等丁2Mbp当分辨率为352X288时，系统码流小丁等丁1024Kbps；当分辨率为176X144时，系统码流小丁等丁384KbpSo当传输网络带宽缺乏时，系统输出码流应采用CBR式视频一般要求：符合ISO/IEC-14496-2MPEG-4ASPL5S准的规定具体要求：视频流不包括B帧，不包括GMCU系统输出码流率应满足以下要求25帧/秒：当分辨率为1280X720时，系统码流小丁等丁4Mbps当分辨率为704X576时，系统码流小丁等丁Mbps；当分辨率为352X288时，系统码流小丁等丁512Kbps；当分辨率为176X144时，系统码流小丁等丁256Kbps系统软件平台的信令与传输协议系统平台软件在进行音视频传输和控制时建立两个传输通道：信令/控制通道和音视频通道。信令/控制通道用丁监控管理设备、在使用设备和信号源设备之间建立会话并传输控制命令。本系统平台在这些过程中使用了SIP协议作为会话控制和控制命令传输的承载协议。RTP/RTCP乍为传输音视频的流媒体协议。协议关系如下、会话控制和控制命令传输协议SIPSIPSessionInitiationProtocol是由IETF国际互联网标准制定组织制定的面向IP电视会议和的信令协议。它是一个基丁ASCII的端到端的协议，实际上是在IP网络上提供“约会效劳。它在诸如SMTP简单邮件传送协议和HTTP：超文本传送协议根底之上建立起来的，用来建立，改变和终止基丁IP网络的用户间的呼叫。为了提供多媒体业务它还需要结合不同的标准和协议：特别是需要确保传输RTP,与当前网络的信令互连，能够确保语音质量RSVP,能够提供目录LDAP,能够鉴权用户RADIUS等等。SIP提供以下功能：名字翻译和用户定位：无论被呼叫方在哪里都确保呼叫到达被叫方。执行任何描述信息到定位信息的映射。确保呼叫会话的本质细节被支持。特征协商：它允许与呼叫有关的组这可以是多方呼叫在支持的特征上达成一致注意：不是所有方都能够支持相同级别的特征。例如视频可以或不可以被支持。总之，存在很多需要协商的范围。呼叫参与者管理：呼叫中参与者能够引入其它用户参加呼叫或取消到其它用沈阳音乐学院网上巡查系统工程技术方案户的连接。此外，用户可以被转移或置为呼叫保持。呼叫特征改变：用户应该能够改变呼叫过程中的呼叫特征。例如，一呼叫可以被设置为“voice-only”,但是在呼叫过程中，用户可以需要开启视频功能。也就是说一个参加呼叫的第三方为了参加该呼叫可以开启不同的特征。SIP有很多突出的优点。首先，它是基丁文本的协议，因此消息的词法和语法分析就比拟简单。其次，SIP会话请求过程和媒体协商过程等是一起进行的，因此呼叫建立时间短。再次，SIP只要充分利用已定义的头域，必要时对头域进行简单扩展就能很方便地支持补充业务或智能业务。然后，SIP类似丁其他的Internet协议，设计上就为分布式的呼叫模型效劳的，易丁实现大系统。最后，SIP协议可与其他很多IETF协议集成来提供各种业务（如SDPRSVPRTSPMIMEHTT畔），使SIP协议在业务的实现方面具有很大灵活性。并且SIP协议所定义的终端具有一定的智能性。二、RTP/RTC昨为传输音视频的流媒体协议用丁音视频数据传输的流媒体协议包括：数据流局部的实时传输协议RTPRealtimeTransportProtocol，用丁控制局部的实时传输控制协议RTCPRealtimeTransportProtocol和实时流媒体效劳协议栈RTSPRealtimeStreamingProtocol。RTP协议主要是用来传送实时的流媒体信息，数据报主要包括多媒体数据，以及所携带负载的时间戳，顺序号等。RTCP协议的数据报主要包括了接收者收到某个多媒体流的效劳质量信息，用丁对效劳器端的反响。当效劳器收到RTSP肯求，它首先产生RTSP肯求对象。效劳器通过RTSPft、议的应答信息将请求的内容以流会话streamingsession的形式描述，内容包括数据流包含多少个流、媒体类型、和编解码格式。一个流会话由一个或多个数据流组成，如视频流和音频流等。实际的数据流通过RTPB议传递到客户端。RTP在一对一或一对多的传输情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP本身并不能为顺序传送数据包提供可靠的传送机制，它依靠RTCP-起提供流量控制和拥塞控制效劳。在RTP会话期间，各连接者监视下层网络的性能，并将相关信息放入RTC咆，周期性地传送RTC咆来通知发送方。发送方也可以用RTCFfe提供每次的会话信息，包中含有已发送的数据包的数量、丧失的数据包的数量等统计资料。因此，效劳器可以利用这些信息动态地改变传输速率，沈阳音乐学院网上巡查系统工程技术方案