通川区七小龙山小学监控、校园电视台、校园广播建设需求说明书.docx

通川区七小龙山小学监控、校园电视台、校园广播建设需求说明书建设单位：达州市文化旅游投资有限公司编制日期：2023年5月目录第一部份：监控全覆盖方案31.总体设计思路32.2.1室外重点场景61）核心层：92）接入层：94.存储系统设Ti""104.3设备选型114.3.1存储容量计算11511"I'Lu、I125.1系统架构125.2解码拼控设计135.2.1主要功能135.3大屏显示设计1853.1系统概述18第二部份：校园广播电视台解决方案211.1 基本概况211.2 建设目的21方案设计222、系统采用无轨虚拟跟踪技术253、高质量虚拟场景生成技术264.视频合成系统26第三部份：校园广播系统方案33第一章项目概述331.1 项目概况331.2 项目要求33第二章总体设计341.1 1设计原则341.2 2设计系统34第三章系统设计351.3 1设计效果353.2 系统功能363.3 设计分析363.4 设计依据373.5 系统配置38第四章：系统软件功能41IP网络广播的优势42第一部份：监控全覆盖方案1.总体设计思路1.1系统概述监控智能监控子系统基于学校现有网络和新增网络建设实现纯网络化数字架构。系统建设采用全高清摄像头，提供高质量图像。前端监控点视频信号通过IP摄像机直接与网络交换机连接，通过网络与监控中心服务器连接，服务器通过网络为各个授权用户提供图像信息，实现真正意义上的数字化视频传输系统。系统存储采用后端集中存储模式，提高系统视频图像的管理性、预览实时性、控制灵敏性等功能。为了使智能监控系统更加稳定和方便管理，我们将多个监控子系统合成一套监控系统，由统一的服务器来管理。监控中心保卫处可以对所有图像进行实时浏览、云台控制、录像查询和回放、录像资料下载。各个分控中心只有实时监控本区域图像的权限。在网络上的任何一台计算机只需经管理员授权登陆服务器完成对网络中各监控点的控制及浏览，与传统监控相比具有明显的优势，不需重新布线，且前端监控点扩展方便，只要有网络的地方均可设置监控点。1.2总体架构图监控智能监控子系统从逻辑上可分为监控前端系统、传输系统、视频存储系统、监控中心系统等几部分。图1系统整体结构拓扑图监控前端：系统监控前端支持多种类型的摄像机接入，系统配置高清网络枪机、球机等网络设备，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，可直接接入网络并进行音视频数据的传输。传输系统：传输网络负责将前端的视频数据传输到后端系统。存储系统：视频存储系统负责对视频数据进行存储，系统配置后端NVR视频云进行数据集中存储。监控中心：视频解码拼控完成视频的解码、拼接、上墙控制，方案配置视频综合平台实现对前端所有种类视频信号的接入，完成视频信号以多种显示模式的输出。监控中心大屏显示接收视频综合平台输出的视频信号，完成视频信号的完美呈现。2.1 部署原则前端摄像机选型应根据不同应用场景的不同监控需求，选择不同类型或者不同组合的摄像机，室外可以依据固定枪机与球机搭配使用、交叉互动原则，以保证监控空间内的无盲区、全覆盖，同时根据实际需要配置前端基础配套设备如防雷器、设备箱等以及视频传输设备和线缆。室内可以采用红外半球与室内球机搭配使用，确保满足安装的美观与细节的不丢失需求要求。针对室外监控点位的实际情况，摄像机、补光灯（选配）安装于监控立杆上，网络传输设备、光纤收发器、防雷器、电源等部署于室外机箱，室内摄像机安装比较简易和方便，直接通过交换机、电源模块连接网络和取电。2.2 前端点位设计根据学校不同的应用场景，需要选择不同的前端摄像机，以达到最优的视频监控效果。具体点位分布如下：类别位置场景设备类型室内教学楼大门口宽动态摄像机走廊红外半球楼梯口红外枪机教室红外半球、迷你球机行政楼大门口宽动态摄像机走廊红外半球楼梯口红外枪机电梯电梯半球重要办公室红外半球、迷你球机食堂大门口宽动态摄像机食堂内红外半球、迷你球机监控中心大门口宽动态摄像机中心内部红外半球、迷你球机室外出入口大门口智能球机足球场主席台智能球机观席台、场内部智能球机各出入口红外枪机篮球场各出入口红外枪机场内部智能球机表1前端点位设计室内场景主要包括学校的教学楼、行政楼、食堂、监控中心等具体建筑的内部场景，各建筑内部场景主要包括出入口、走廊、楼梯口、电梯、办公室内部、教室内部、食堂内部、监控中心内部等不同位置。出入口学校各栋楼进出口，是整个学校安全防范重点区域之一，为了加强对各个单元楼进出人员的管理，需在各楼门口区域设置监控点，考虑到要求能看清楚进出人员的样貌，本区域有全天候工作的要求。由于该区域会存在背景光较强而导致看不清室内细节问题，所以选择带宽动态功能的红外摄像机。走廊传统摄像机拍摄出来的画面比例一般为4:3或16:9,看到的场景为视角广但视野不深，而学校各建筑内部的走廊具有狭长、窄小的特点，如果采用传统的摄像机需要多台摄像机才能完全覆盖狭长的走廊，但支持走廊模式的摄像机将画面比例变换为9:16,让视角更小视野更深，减少走廊中部署的摄像机数量。为了保障走廊区域设备安装后的美观和协调，需要部署支持走廊模式的红外半球。楼梯口楼梯口是人员进出必经之地，如有紧急事件发生，也是留下线索最多的地方,该位置的安防监控要求也比较高。楼梯口除了需要能够看清进出人员之外，还需要看清进出人员的细节信息如携带的物品等内容，该位置需要部署高清红外摄像机进行进出人员监控，也推出了智能化防踩踏摄像机。电梯轿箱行政办公楼基本上都会有办公电梯，而电梯作为公共交通工具，也是监控的重要区域。在电梯轿厢安装电梯半球摄像机，其通过专用的视频传输线接入到视频编码器中，从而实现对电梯的实时监控。由于电梯环境特殊，因此需要安装专用的电梯摄像机。教室教室作为广大师生学习的重要场所，属于人员聚集度高、安全防范风险较大的重点区域，也是学校保卫部门和教务部门重点关注的场所。教室存在场景较小、需要看清细节和安装美观等要求，因此一般教室会选择高清红外半球或室内球机完成教室监控的任务，其中红外半球用于看全景，室内球用于看细节，解决既看全景又看细节的监控需求，同时室内球机和红外半球安装属于吸顶式安装，安装后不会影响教室的整体美观，效果极佳。食堂食堂为人员聚集度较高场所,安防要求也非常高,在食堂的出入口、操作间、食堂大厅等重点区域部署高清红外枪机、高清红外半球和高清室内球机等设备，对食堂进行无死角、无盲区、全实时监控。停车场学校停放车辆面积广泛，是整个学校安全防范薄弱环节，为了加强机动车、自行车和电瓶车的车辆管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到停车场的情况，发现警情能够及时处理。需在停车场区域设置监控点。2.2.1 室外重点场景校门口学校的校门进出口及生活区的出入口颇多，社会人员往往是通过这些出入口强行闯入校园或生活区，是整个学校安全防范重要的区域，为了加强对学校及学校生活区进出车辆及人员的管理，需在每个门口设置监控点，安装摄像机时需考虑夜晚的光线很差，并且要求每监控点要看清楚进出车辆的车牌和人员的样貌,为学校的管理提供事实依据。本系统设计固定红外摄像机和快速球机的方式，实时记录各出入口信息。红外摄像机负责24小时监控整个场景，满足系统无盲区的要求；球机满足监控系统灵活性要求，可通过定制预置位等在不同时段分别监视不同区域目标。交叉路口校园路面固定点需要满足在覆盖范围内看清过往行人、车辆的行为特征和体貌特征，推荐采用200万网络高清球型产品来对大范围监控区域进行监控。在重要监控区域推荐采用带有自动跟踪功能的网络高清智能球机，对进出人员进行自动跟踪。摄像机要达到IP66的防护等级，避免在雨天等环境下因为雨水或灰尘的进入；在晚上光线不足的环境下推荐采用超低照度功能或红外功能的网络高清枪机，保障夜晚等光线不足环境下的监控图像质量。足球场校园足球场面积较大，出入口也非常多，在足球场各出入口安装高清红外枪机，对进出的人员进行实时监控，同时在足球场的主席台和观众席安装高清红外球机，实现主席台和球场的全程实时监控。篮球场则主要为进出口位置的全程监控，记录所有进出篮球场的人员信息。2.监控前端设计监控视监控场景比较固定，具体可以分为室内场景与室外场景，其中室外场景主要包括学校大门口、校内主要道路、足球场、篮球场、广场和室外停车库等，室内场景主要包括教学楼、行政楼、食堂和监控中心等建筑内部场景。根据不同场景的不同需求，灵活选择合适的前端监控产品，满足室内外各种场景下的监控需求。网络高清摄像机,通过其全新的硬件平台和最优的编码算法,提供高效的处理能力和丰富的功能应用，旨在给用户提供最优质的图像效果、最丰富的监控价值、最便捷的操作管理和最完善的维护体系。3传输系统设计3.1网络总体设计随着校园IP网络摄像机的大规模应用，网络建设至关重要，只有对网络进行有效的合理设计规划，校园的网络视频监控系统才能更有效稳定安全的运行。视频监控承载网相对于比较传统的数据网络还是有很大的区别，这也是由IP网络监控的特点决定的，与传统的数据型网络相比，IP视频监控系统具有带宽要求高、转发性能好、转发的是需低延时视音频等特点，网络设计的是否合理也直接决定了监控图像的实时性、稳定性和安全性。综合校园视频监控的特点，我们在建设校园网络时应满足以下要求：网络带宽可以满足视频传输的高带宽的要求；网络可靠性可以满足视频监控7*24小时高负荷的要求；网络系统要具有很高的安全性；校园网络系统必须它的经济性；校园网两层组网架构校园监控传输网络支撑着整个视频监控系统的信息通道，其核心是能够提供满足相应要求的传输带宽，且具有路由冗余能力。校园网络应该是功能层次分明的网络，要求有灵活的扩展能力、升级能力、可管理性和很高的安全性。整个网络的负载主要是有实时视频流和存储流决定的，各种控制指令及网络管理信息不大，不过优先级相对较高。目前校园网络较常用的校园组网方式有两种：三层组网和二层组网模式。我司采用二层组网方式来构建学校的监控专网。针对校园专网，二层组网有如下优势：网络带宽收敛；组网简单、管理方便；>节点减少的同时也减少了视音频的延时；>实现QoS更简洁。1）核心层：网络主干部分称为核心层，核心层的主要目的在于通过高速转发通信，提供可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应拥有更高的可靠性，性能和吞吐量。核心层交换机通常是整个视频网络的数据转发的中心，连接网络视频监控用户端应用的平台设备（如存储备份、解码显示设备、客户端工作站等），因此对它的冗余能力、可靠性和传输速度方面要求较高，同时要具备强大的管理能力。2）接入层：接入层通常用于连接网络摄像机及视频编码器等前端设备，接入层向上与汇聚层级联，提高前端边缘设备的部署范围。接入层交换机性能要求不高、成本较低、端口密度高，通常以100M网口味前端设备提供接入，若前端设备采用POE供电，交换机还需支持POE供电功能。对于接入交换机来说，向下连接的摄像头端口百兆、千兆没有本质的区别，但是上行建议采用千兆上行。3.1.1 前端设备接入方式> 前端接入通常有以下几种方式：> 1.AN方式是比较常见的模式，IPC或DVS通过电口以网线上联至接入层交换机的端口。集中编码方式，前端通过模拟线缆或光端机方式将模拟摄像机的图像传送到中心，统一在机房进行编码和存储。分布式编码模式通过广域网上传实时图像到中心> EPON方式为无源光网络，在平安城市、大型园区、超大校园等远跨度大的场所应用，比较有优势。3.1.2 网络带宽设计视频监控系统的网络数据主要包括实时视频预览及存储数据流，这两个流的数据量比较大，其它如音频、控制数据流相对而言可以忽略。所以在计算网络带宽时，主要考虑的就是两类视频数据流的路径、大小及数量规模。网络带宽分为接入带宽、汇聚带宽、和核心带宽。校园的两层网络架构主要接入带宽和核心带宽。接入带宽=接入路数*每路码流，带宽中还应考虑25-30%的网络余量，用来传输其他数据等。核心的带宽根据前端接入交换机的总容量来计算，还要考虑平台存储解码等设备的带宽消耗。4 .存储系统设计4.1 存储概述校园监控存储系统旨在建设一个可行的、先进的、成熟的、高可靠、高可用、易维护、高安全、高开放、高性能、灵活可扩展、易管理的存储平台，保证各监控应用系统高质量地提供连续稳定不间断的服务。在校园监控存储系统项目的建设中，作为核心基础设施的存储系统，应当达到以下主要目标：(1)要求在连续写环境下实现随机读的快速处理；存储系统要求可靠性高，稳定性强，支持7*24小时不间断工作；采用高性能高可靠性成熟的存储架构，同时满足视频数据存储空间需求；系统方案设计适用于多台主机和存储系统连接,并且确保无单点故障；系统可管理性强，管理方式简单，易操作，系统具有自动恢复功能,在断电后能够迅速重新启动；(6)实现监控中心核心业务的连续可用性和数据保护以及设备级的快速灾难恢复；数据实现统一管理,针对重要的视频数据可进行快速备份恢复及数据归档和迁移管理；（8）支持在海量视频数据中的在线快速读取所需视频录像；寻求性价比最佳的存储产品，降低总实施成本；4.2 中心集中存储4.3 设备选型存储产品类型丰富多样，可以适用不同的存储场合,根据项目的规模和预算,选择合适的存储组合。可以在总控中心和分控中心部署NVR（网络硬盘录像机，可接入IPC等网络摄像机）、DVR（数字硬盘录像机，可接入模拟摄像机）、HCVR（可接入HDCVl摄像机）以及混合式DVR（可同时接入网络摄像机和模拟摄像机）存储编码视频。总控中心还可以采用ESS磁盘阵列实现IPSAN集中存储，更具安全性和高性能。4.3.1 存储容量计算录制分辨率可选择ClF（PAL制式下为352*288）、Dl（PAL制式下为704*576）、高清（1280*720）全高清（1920*1080）,录像时间可以选择24小时不间断录像或事件触发录像等方式,录像系统能实现手动、自动、按时间表录像的功能，具有满存储自动删除旧录像的功能。存储空间根据选择的分辨率进行计算：> 全高清108OP时，码流设置为4Mbps,每路每小时的录像文件约1.8G；高清720p时，码流设置为L5Mbps,每路每小时的录像文件约675M；> 如果采用CIF分辨率录像时，码流设置为512Kbps,每路每小时的录像文件约230Mo> 一般按照监控点录像文件的保存应不少于15天。根据存储量的需求来确定需要的硬盘数量。结合路数及总码流大小以及存储设备的接入性能，确定设备的数量。系统支持200万像素高清、130万像素高清图像的实时存储和管理，新建视频监控系统存储容量按照1920*1080(1080P),4Mbps码流；1280*720(720P),2Mbps码流。其存储空间计算公式：单路实时视频的存储容量(GB)=【视频码流大小(Mb)X60秒X60分义24小时X存储天数/81/1024；以一路视频图像在7天、15天、30天所需要的占用空间为例:存储天数视频规格7天15天30天1920*1080(1080P)4Mb码流295.3GB632.8GB1265.6GB1280*720(720P),2Mb码流147.65GB316.4GB632.8GB表2存储容量计算5 .监控中心设计5.1 系统架构监控中心是整个学校视频监控系统的核心，其作用是实现整个学校的视频影像资源的控制及显示，并对视频图像资源进行统一管理和调度。中心机房的存储设备进行视频影像的集中存储及调用，视频控制器实现对视频影像的解码上墙及显示屏幕拼接控制，通过平台及控制键盘进行视频影像的控制轮询显示灯，实现中控中心对整个校园的可视化监控管理及系统联动指挥调度的中心点管控。5.2 解码拼控设计拼接控制系统实现了矩阵切换、业务应用、解码拼控等功能，实现模拟前端、IP前端、数字高清前端和混合前端等多种监控网络的接入，参考ATCA(AdVanCedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算架构)标准设计，支持模拟及数字视频输入、模拟及数字矩阵切换、视频图像拼控管理、高清数字视频输出等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级视频综合处理交换平台。5.2.1 主要功能支持多模拟和数字信号同时接入(BNC/VGA/RGB/DVI/HD-SDI/HDMI/HDCVI/网络)支持高清和标清信号多种格式无损输出，最高分辨率达到1920*108060HZ支持网络远程控制，网络键盘、模拟键盘、DSS/PSS平台联动控制支持多电源冗余热备份，背板高速全交叉技术支持对信号源倍频倍线，降噪，透雾，智能画质增强分析支持高清底图，支持网络更新底图支持虚拟LED显示屏支持采集通道OSD叠加拼接控制系统采用领先的嵌入式拼接控制器，是自主研发的显示控制系统产品，结合了多年来在大屏拼接控制器与网络视频解码等领域的多年技术积累研制而成，支持多种视频信号接入模式，支持模拟与数字视频矩阵切换功能，支持解码、大屏控制、图像拼接、融合、漫游功能；能与模拟矩阵系统无缝结合，组成功能强大的视频监控系统。5.2.1.1 模块机架式采用插拔式模块化、机架式设计，由主机箱、高速总线背板、主控板、智能温控风扇、冗余电源、视音频输入输出业务板等组成，用户可以根据实际功能要求灵活配置，也能满足未来功能扩展升级和系统改造的需要。支持业务子板的热插拔，可以在大屏控制器正常工作时，对子板进行插拔操作，从而提高了大屏控制器的扩展性、灵活性以及对故障的及时恢复能力。5.2.1.2 高性能解码能力采用X86架构新一代处理器，融入独有的高性能解码方案，满配支持160路1080P高清网络码流，能满足任何中小型系统的编解码需求。5.2.1.3 独立双网口设计独特的双网口设计，能更好的适应各种网络环境，双网口可以实现多种应用模式：双网口绑定模式：两个网口设置为同一个IP地址，实现数据链路冗余，当其中一个链路失效，不影响数据传输。多址模式：两个网口设置成不同的地址，单独接入不同的网段，实现不同网段网络设备的集中接入，同时可以轻松实现内外网隔离，最大限度实现网络应用安全。5.2.1.4 双侧冗余风扇设计拼接控制器具备2组风扇分布在机箱两侧，支持打开/关闭风扇及智能调节风扇的转速，同时支持吹和抽两种工作模式同时进行，确保设备内部温度恒定,从而提高整机的使用寿命。5.2.1.5 1+1冗余电源设计拼接控制器具备双冗余电源，当一块电源出现故障的时候，另一块电源能自动运行，确保设备正常运行，同时系统会自动报警提示故障信息，支持热插拔更换电源。5.2.1.6 丰富的信号接口拼接控制器支持VGA、DVKCVBS.HDCVKSDI,网络，超高分等多种信号源输入输出，实现各种信号的切换上墙显示，可以单独显示也可以混合显示。控制器主控板和控制板分离设计，从而大大提升设备的显控性能，比传统的单张控制板管控模式效率更加高：主控板单独负责管理功能，管理设备的所有业务板及实现所有的大屏控制功能，同时支持本地USB接入鼠标、键盘及VGA输出显示，提供本地UI操作界面，轻松实现本地管理及操作。控制板提供外围设备的控制接口，例如RS232,RS485串行接口。5.2.1.7 极致流畅性拼接控制器支持图像倍帧功能，可以将前端25或30帧的监控视频帧率倍化为50或60帧输出到大屏，有效的解决高速运动画面在大屏上出现拖影、卡顿等现象；5.2.2.1 单屏显示组合大屏的每个单元单独显示一路视频画面，每个单元的视频信号可以任意切换。5.2.2.2 整屏显示整个大屏显示一路完整的视频图像，显示的图像可以是复合视频（PAL或NTSO、VGA、S-Video、YpbprYCbCr>DVI、HDCVl等。5.2.2.3 分割显示以一个屏为单元可任意1、4、9、16、32路画面分割显示。5.2.2.4 叠加显示可以将任意一个或者多个信号叠加到其他信号之上显示。5.2.2.5 任意组合显示可以任意几个大屏组合显示一路画面。5.2.2.6 图像漫游将任意一个信号在整个大屏上进行随意移动。5.2.2.7 图像拉伸可将一个信号在整个屏幕墙上随意缩放。5.2.2.8 虚拟LED条屏显示在不占用视频输入的情况下，支持在全屏任何位置开出一个虚拟的显示屏，可以输入所需的文字（例如：热烈欢迎领导莅临参观），虚拟显示屏的位置、大小、颜色、透明度、都可以随意调节。虚拟LED条屏显示5.2.2.9 IPAD等无线设备控制上墙功能可以通过IPAD等无线设备实现监控点上墙、大屏场景切换、用户切换、信号源预览及回显等功能。5.2.2.0网络抓屏可通过网络将远端电脑的操作界面投射到电视墙上（例如将客户端操作投像到大屏显示）。网络抓屏显示5.3大屏显示设计5.3.1 系统概述显示系统主要作用是用于监控中心安保人员能够直观的了解校园各个场景的实时情况，通过大屏显示系统能够有效的显示前端视影像情况并及时进行指挥调度。大屏拼接显示采用2（行）×3（列）55"拼接屏建设，拼接单元采用55寸液晶超窄边显示单元组合搭建。大屏系统采用2（行）×3（列）55超窄边液晶拼接屏方式建设。5.3.1.1 功能效果实现模拟视频、计算机信号、高清数字信号、网络流媒体信号的单屏、漫游、局部全屏、整屏拼接功能。5.3.1.1.1 极致拼缝液晶拼接屏双边综合拼缝仅为毫米级。5.3.1.1.2 高亮度常规电视、电脑显示器等显示设备亮度值介于250300cdm之间，液晶拼接屏的亮度值可达700cdm20高亮度保证了画面显示质量，可以更加真实反映出信号源的画面质量。5.3.1.1.3 超宽视角水平、垂直178。的超宽视角，站在任意角度观看视觉效果均保持良好。卓越的显示性能在组成超大拼接大屏幕墙时显示效果尤佳，有利于用户处于各个角度看到一致的图像效果。5.3.1.1.4 快速响应真正8ms响应时间，有效消除画面的拖尾现象，画面更加流畅，更佳的适应高速动态画面显示。5.3.1.1.5 高对比度高对比度可以更有效的凸显画面本身的层次感，画面过度更显细腻，有助于观看者有效捕捉到画面中的每一个细节。5.3.1.1.6 图像边缘修复技术液晶显示单元采用高端图像处理芯片，可实现移动画面边缘并且可调节每个像素周边应该插入的像素点，即DCDi(DirectionalCorrelationalDeinterlaCing)技术，利用该技术可以做到每个场景中的所有像素点总是和周围的像素点相统一，即使是在图像边缘的像素点的填充上也能做到合二为一从而消除图像边缘的条文或锯齿状的东西。5.3.1.2 智能化应用5.3.1.2.1 智能化概述随着安防技术不断发展，传统视频监控技术已不能完全满足监控系统的需求,视频智能分析技术的应用，将传统被动的视频监控变为主动监控，在某种程度上真正实现“人防+物防+技防三防合一。智能监控系统就像给视频监控系统装上“大脑，使其具备“人脑思维，成功代替人对视频画面进行24小时全年无休的监控和分析，并实现提前预警报警等动作。与传统监控系统相比，智能监控技术优势非常明显：不需要一直紧盯屏幕，值班人员只需要在系统告警时进行确认即可，避免了值班人员因长时间观看屏幕造成疲劳而降低注意力，提高了实际监控的效果，真正做到7×24全天候监控；智能监控系统可以识别出人眼无法分辨的细微变化，例如在遥远距离、光线不足、低对比度、环境伪装等等情况下的入侵行为和威胁；智能监控系统可以对摄像机异常状态进行检测，如视频线断开、摄像机被破坏及摄像机被移动等；智能监控系统具有事件后检索功能，能够对系统内任意一路视频进行快速事件检索，及时定位异常事件发生的时间点。根据多年的网络视频监控的经验，凭借雄厚的研发实力，成功开发了基于服务器平台的IVS智能视频分析产品，采用视频技术和智能视频分析技术处于国内外领先水平，完全符合国际数字图像音/视频压缩标准。智能视频分析为更多的事件提供了实时报警和预警，充分体现了智能产品在目前网络视频监控的优势，而且该系统极大的发挥了网络资源共享的优势，可根据不同级别的需要，实时调用所需图像。同时，系统也加强了安全管理的功能，确保用户在使用中保证数据的安全性。智能化图像识别处理技术，对各种安全事件主动预警，如区域入侵、区域徘徊、滞留、物品丢失、场景变化、人数统计、人脸识别等进行自动分析判断报警，产生报警信号进行相关联动。第二部份:校园标准电视台解决方案1.l基本概况随着信息社会的到来，校园电视技术不断发展，正越来越深刻地改变着我们的生产方式、生活方式、工作方式和学习方式。从实践层面，加强校园电视台及电视台建设，更好的利用视觉媒体的优势，广泛参与学校的各项活动，提升活动的水平，更好的影响教育对象，推动校园文化的外显；广开途径，创建多元化的播放平台，做好宣传工作，打破时间和空间的限制，提升研究与实践水平，推进校园文化的形成。在此同时，规范秩序文化建设，推进精神文明建设，促进校园文化的积淀与升华,完成一支队伍的建设,发掘新的增长点,形成双赢的局面。进入21世纪，随着信息社会的到来，以校园电视技术不断发展，正越来越深刻地改变着我们的生产方式、生活方式、工作方式和学习方式。校园电视为我们新世纪的教育改革提供了有效地手段。为了适应未来社会对人才的需求，必须加快教育改革的步伐，将校园电视引入校园文化的构建过程中。把校园电视作为推进校园文化建设的重要动力和有效手段。在现代教育的宏阔视野下审视并构建校园文化，一定离不开校园电视这一已经深深影响并改变教育传统体制的文明成果，而校园电视作为降低教育成本，提高教育效益的最佳手段之一，如何将校园电视台及电视台应用于推进校园文化建设的过程中，对于从更高层次上把握校园电视在教育中突出的作用，进一步扩大校园电视在教育中所涉及的范围和领域，具有重大的意义。1.2建设目的本项目建设需求是贵学校为加强学校的互动教学应用，构建校园文化，推动校园精神文明建设，拓展师生校园生活乐趣而开展的。通过互动电视台的建设，我们能做到：1、通过加强校园电视台的规范建设、形成校园电视制作的相关秩序文化，从而形成推进校园文化建设的相关策略。2、通过加强校园电视台与电视台网站两个阵地的建设，打破时间、空间、视角的限制，促进校园文化建设的外显，丰富师生的精神生活，潜移默化的影响教育对象，推进校园文化的发展。3、积累校园文化建设的相关资源，丰富校园文化的表现力，形成文化的积淀与提升。4、通过课题研究，推进师生对校园文化的认同感，形成共同的价值观，并促进校园电视人的成长。5、在线辅导课程应用，开展课外活动应用，借助“电视台系统”，通过网络的直播、传送、记录、评价等多种功能，实现在虚拟环境下对优秀课堂节目活动的高清再现的，完成各学科情景互动教学实验教室建设、精品课程录制、校园电视台建设。6、在教学过程中引入或创设生动具体的虚拟场景，可以提供直观生动的活动现场，通过液晶一体机或投影再现的学生在虚拟场景中的表演,可以让学生通过视觉和听觉去感受场景，产生联想，激发学生的学习兴趣。参与表演的学生可以身临其境的学语言，使用“电视台系统”教学，学生觉得有话可说，有戏可演，可以全身心投入课堂中。方案设计根据本项目建设需求，贵学校提供电视台系统，它作为本次项目建设的核心组建部分；方案的设计思路，主要由贵学校提出的系统建设需求以及结合多年的系统建设经验，综合设计如下：1.2.1系统部署设计1.2.Ll校园标准电视台系统架构示意图1.2.1.2电视台系统介绍互动虚拟电视台系统实时渲染生成三维虚拟场景或实景图像，同时系统主机对摄像机现场拍摄的教师、学生在蓝色或者绿色抠像表演区中的表演影像进行抠像处理，将教师、学生的表演影像从蓝色或绿色的背景中分离出来。接着，系统主机再对经过抠像处理后的表演影像与图形渲染服务器输出的三维虚拟场景或实景图像进行数字化的实时合成，实现两者天衣无缝的融合，最后将合成好的视频影像输出到流媒体发布系统传输出去，或输出到大屏或投影仪中供现场教学使用。电视台系统，可以在师生现表演的同时自动生成实况录像，完整地记录在虚拟场景中互动的活动，不仅包含现场实况，还包含过程中教师使用的任何虚拟课件，并把他们按照发生的时间、顺序、流畅剪辑，自动编辑、手动编辑；生成有价值的实况录像，同时以流媒体的方式在网络中直播、保存起来，以供广大师生、管理者实时收看，课后点播观研。电视台系统，适用于各校精品课程的建设，也适用于那些人为技巧性强的学科建设，还适合那些需要广泛使用多媒体技术手段的学科建设。该系统扩大了教学获益的学生范围；鼓励教师间相互学习观摩，促进教学业务；帮助管理者及时了解一线教学状况，直接帮助学校提高教学质量，从而在根本上提升学校的核心竞争力。1.2.1.3电视台系统管理软件平台电视台系统软件平台涵盖了以下功能模块：1、多场景分类管理模块：简洁的界面，不同场景的多维分类管理更具直观性。使得预览、调用场景更加方便快捷。2、场景元素实时调整模块：背景视频、背景图片、背景音乐可实时更改，让场景更加多变。改变了一个场景只能单一应用于一个对话情景，教师通过对场景元素的简单更改，就可以应用于不同的对话情景。3、色键抠像模块：可有效去除背景色及背景上的阴影，无颜色溢出或空间影响，可使表演者很好地和虚拟背景结合在一起.4、实时信号录制系统：可以实时在系统硬盘上以MPEG2、MPEG4文件格式录制课件。5、特效管理应用系统：独有的特效功能可在输出画面中实时添加修改独具特色的美化效果，可使输出视频画面更加绚丽多彩。6、3D实时背景编辑模块：可任意添加和更换3维虚拟场景中的3维部件。7、输入信号调整模块：可任意调整外部信号源在场景中的位置、大小、相对比例比例等。8、虚拟大屏播控系统：系统同时支持在实景视频画面中添加虚拟大屏以及在虚拟抠像画面中添加虚拟大屏。虚拟大屏在画面中的位置、大小可以由教师实时修改。1.3主要设备设计1.3.1电视台系统主机电视台系统主机高清电视台系统主机，是一款功能齐全的录制和直播设备，具有同步录制、实时直播、实时3D/2D导播、后期编辑等多种功能，录制的文件存储在本地；全部功能集中在一台设备内，直接管理，简单易用。主机采用一体化硬件设计，结构精简，集数据采集、数据处理发布、管理于一体；一体化机箱设计，采用了优化处理、进一步的提升了系统的处理能力；系统设计稳定可靠、性能优化，使用统一管理更显人性化。数据采集采用了模块化设计，使用了高端的硬件采集芯片，对模拟的视音频信号进行采集/编码，与虚拟背景/字幕合成处理后全部为数字化信息。实时导播技术能够充分表现实时编辑的魅力，让所有的信号源通过导播编辑后进行直播和录制，就像电视直播节目编辑功能。集中式的管理方式，通过控制软件就可以完全管理所有的功能；使用电脑设备就能直接收看现场直播；也可以使用系统提供的功能更强、性能更好的播放器收看直播。技术特点1、系统采用先进四机位的虚拟现实视频成像技术虚拟现实视频成像技术是在色键系统的基础上发展起来的。传统的色键(ChrOma-Key)合成系统是电视节目制作中常用的合成手段，它的原理就是将主持人或演员置身于蓝色或绿色的背景幕布前表演，然后利用色键合成器的色键功能将前景图象中的色度与其作背景的彩色幕布的色调差别作为形成键控电压的依据，并利用此电压去抠插入画面，然后再将前景图象填入画面，这样就将表演者从蓝色背景中分离出来，用其他的画面作为背景填充蓝色部分，形成一幅天衣无缝的合成画面。这种系统现在在电视制作中应用得非常普遍，电视台系统采用了这种先进的色键抠像合成技术，却突破了传统色键抠像系统的限制，消除了摄象机拍摄的前景画面不能与场景画面同步运动的致命弱点，做到真实的表演者能深入到虚拟的三维场景中，并能与其中的对象实时交互。2、系统采用无轨虚拟跟踪技术系统采用无轨虚拟跟踪技术，使用虚拟摄像机进行场景定位。镜头的推、拉、摇、移、仰俯等运动变化不需要移动真实摄像机，只要通过设定虚拟摄像机的移动轨迹，便可以改变场景中各个景物的相对角度和位置，便可简单快捷地完成镜头的各种运动变化。3、高质量虚拟场景生成技术情景互动教学系统调用的背景是用传统的3D建模工具建立的标准虚拟场景模型图形平台上根据摄像机的参数变化进行实时的三维填充和渲染。4.视频合成系统情景互动系统的视频合成的基本技术是色键抠像，摄像机拍摄的蓝箱前的真实景物：通过色键器进行抠像处理，与高性能的图形工作站生成的虚拟场景合成一个画面。那么在进行合成是需要考虑两方面的技术：(1)深度合成技术情景互动系统的一个基础就是前景和背景合成的时候，前景的表演者可以被背景的内容覆盖，同时为了丰富画面的拍摄效果，还需要考虑虚拟物体的遮挡效果，这一般都采用深度合成技术。所谓深度就是虚拟物体与实际表演者的前后遮挡关系，这一种技术要考虑两路键信号的深度信息，就可以让背景的内容在表演者前面。这不同于二维图像的层技术。因为是三维图像的各像素都带有深度信息，而且各像素还有与摄像机的距离的信息，由这两部分的信息决定前景和背景的像素的可见性。这样就可以实现虚拟场景的遮挡效果，大大丰富了拍摄和画面的表现手法。(2)同步技术要使摄像机的前景画面和虚拟场景天衣无缝的合成，需要让系统中所有的设备接受并同步锁定，这样才能保证在进行实时合成时，高性能的系统根据参数变化实时提供相应的虚拟场景，并与摄象机前景信号精确同步合成。产品特点实时直播/同步录制、实时导播。采用标准流媒体文件格式MPG2MPG4,采集分辨率可在720P和1080P之间选择；适合通用播放器或嵌入网页播放方式。手动录播方式：由管理人员在导播界面进行切换控制。提供手动和自动采集录制(采集目录默认在E盘根目录下，可以自定义)。低码流适合Internet传播，并且支持单播、组播功能。通过系统软件可以完全管理操作/使用系统所有的功能。实时实时控制预览和环出监视功能。管理员通过控制摄像机控制键盘,实现远程控制摄像头的放大缩小拍摄。虚拟场景预置切换：提供3D舞台4个预置位置设置及中心舞台位置复位，提供位置切换的速度的变化设定和两个画面的淡入淡出切换；方便导播控制。支持后期编辑，对生成的文件可进行剪切、拆分、修改和合并；可添加片头片尾，可设置课程信息