高考考试考场联网监控系统解决方案

高考考场联网监控及延伸应用系统设计方案高考考场联网监控及延伸应用系统设计方案上海正拓电子工程有限公司WWW.ZF-NET.COM目 录一、概述2二、系统设计标准及规范3三、系统建设思路描述3三、考场网络视频监控系统的基本技术选型5四、关于网络组建方式的探讨及网络安全策略6五、技术及设备选型81、设备及技术选型8A、视频数字压缩技术的选型：8B、数字监控系统基本结构模式的选型：132、CARVE系统系列产品简介16A、CARVE IH系列数字硬盘录像机16B、CARVE CV系列智能球形摄像机24六、CARVE网络视频监控延伸应用产品简介251、教学视频资源管理系统252、电子教学点播系统：263、网络视频会议系统26七、一期工程设备配置清单27八、技术支持和培训301 、服务概述：302、培训计划及安排31初期培训（现场培训）31中级培训（应用及开发培训）32高级培训（考察培训）33九、公司简介34十、总 结35高考考场联网监控及延伸应用系统设计方案一、概述针对近年来出现的考试违纪作弊行为越来越隐蔽化、作弊手段越来越技术化的现象，为有效打击违纪舞弊行为，杜绝这种丑陋恶习，按国家教委有关文件精神，各地区将陆续在辖区内全国教育统一考试定点考场建立电视监控系统。如广东省考试中心已向广东各市招生办和自考办发出通知，广东省全国教育统一考试定点考场将在未来三年内建立电视监控系统。考场电视监控系统主要由前端考场内摄像设备、传输设备以及监控中心控制显示录像设备等三大部分组成。考场电视监控系统可以针对考场考试过程实施全方位监控和即时录像，一旦监控中心的监考值班老师发现某考生有异常现象时，能够及时通过控制台控制该考场摄像机，对具体位置图像进行放大取证，有关资料将成为日后的证据，其资料由专门的录像存储设备保存，从而保证考试的公平性。对考场安装电视监控系统的主要应用目的是非常清晰的，但是安装在教室的贵重的监控设备虽然建设的意义非常重大，但是设备的闲置率却是非常之高的，实际的使用率恐怕只有几十分之一，甚至百分之一。我们在此设计高考考场监控系统的同时，同时对系统的延伸应用作详细的探讨，并提供完整的解决方案。延伸应用的概念是，尽可能在高考考场监控设备现有的投资设备基础上，或尽可能少投资的基础上，提高设备使用效率，使整个系统成为学校教学过程中的必不可少的重要的教学设备之一。延伸应用主要表现在以下几个方面：1、 教学评估及远程观摩系统；2、 教学视频资源管理系统；3、 电子教学点播系统；4、 电视电话会议系统上海交大海科集团上海正拓电子工程有限公司是一家专注与电视监控及视频应用的高科技公司，主要从事监控硬件产品的研发与生产，主要产品有：CARVE CV系列智能球形摄像机、CARVE IH系列数字硬盘录像机、网络视频服务器、CARVE LC系列视频矩阵、CARVE OS系列音视频光端机，全部产品通过公安部检测。同时代理三星、松下、三洋等国际知名品牌的工业电视监控产品。公司拥有独立的应用系统开发队伍，应用软件开发力量居于全国同行前列，所开发的河道视频监控管理系统广泛应用于江苏、上海、浙江等省市的河道监控管理实践中。公司同时拥有强大的工程实施能力，成功实施过石家庄印钞厂、上海造币厂、杭州城市道口监控、润扬长江大桥（镇江扬州长江大桥）、安徽安庆长江大桥等大型监控工程。二、系统设计标准及规范三、系统建设思路描述如果仅仅为了建设一个高考考场监控系统，或者网络联网监控系统，我们认为，中国经过了这么多年的数字化监控发展，市场上已经有了众多的、成熟的产品选型。但是不容忽视的一点是，即使到今天，监控也仅仅是安全防范手段的一个组成部分，极少有产品在应用概念上达到突破，总结的应用无非为：1、 加强安全防范的技术手段，提高安全防范的技术先进性；2、 减轻安全防范的压力；3、 降低人力成本；4、 提高学生的（根据监控对象的不同）自律意识；但实际上，如果在观念上进行一些突破，比如交通上被广泛应用的电子警察，其实现的意义在达到以上的目的之外，更为交警部门产生了经济效益，是系统投资能够得到回收。这难道不是电子警察能够得到广泛推广的更主要的原因之一？当然，我们认为一个系统的意义不能局限在经济效益方面，现在各学校都非常重视现代化教育设备软硬件方面的投入，硬件主要体现在电脑、网络、投影机等方面，软件主要体现在教学资源库、教学软件方面。并且这些设备投入已经成为现代化教育的一个必不可少的组成部分。我们认为，出于为了防范考场舞弊行为的电视监控系统，为什么不能成为学校现代化教育教学过程中必不可少的组成部分呢？1、 教学评估及远程观摩系统；实际上，能够利用监控系统实现教学评估是已经很多年以前的事了，并在当时引起过关于教室教学隐私方面的讨论，是大家非常熟悉的。远程观摩系统则充分利用现今成熟的网络监控技术，可以轻而易举实现的功能。2、 教学视频资源管理系统；我们调查过许多学校，与许多教育专家进行过沟通，在此做个计算，一个优秀的教师，比如特级教师一生能够上多少节课，能够亲自教学多少学生。一个学校又有多少个真正优秀的教师，多少个能得到大多数学生认可并喜欢的教室？对于学校而言，这些教师是否是学校的宝贵资源？不能将这些教师的所有教学过程进行记录，共享给更多的教师观摩，更多的学生听取，从某种意义上上说，是不是资源的浪费？利用建设完成的考场监控系统实现对这些教师的全部授课过程的记录和自动管理，升级成为教学视频资源管理系统，为学生家庭复习回顾，为学校宝贵的教学资源保存，为今后的教学交流都具有非常重大的意义。3、 电子教学点播系统电子教学点播系统已经在许多学校得到了广泛应用，特别是一些现代化教育走在前列的学校，主要体现在教学课件的点播上，市场上也有许多成熟的教学资源管理软件和从事软件开发的公司。但是，这些产品在实际的使用中，由于缺少教师现场声情并茂的授课过程，在实际的使用过程中，显得非常枯嘈乏味，不能使学生产生浓厚的学习兴趣。如果能够在课件点播教学的过程中，同时出现教师授课过程中的现场录像场景、板书、声音，其效果就不是电子化的教学课件可以比拟的了。现代的学生学习的意识非常的强烈，许多学生都有选修课程，但是这些选修课程往往可能与必修课程存在时间上的冲突，让许多学生选修时多了许多的无奈。如果建设完善以上的电子教学点播系统，学生选修时，时间冲突就恐怕不是需要考虑的问题了。这样，监控系统就突破了仅仅应用于安保的概念，学校在这些方面为收费概念的引入不是没有可能的。4、 电视电话会议系统现今电视电话会议系统的门槛也已经降低了，因此，许多系统与部门将电视电话会议系统列入考虑的建设项目之中。电视电话会议系统的应用方位的广泛和使用性是勿庸置疑的，但是，即使到现在，一个点的电视电话会议系统的价格还是需要到达5-8万元之多。我们非常理解这种需求与矛盾的存在，并与许多视频会议系统进行沟通合作，在我们的网络视频服务器的基础上，集成了强大的电视电话会议功能，用户在现有的监控摄像机和硬件基础上，只需极少的投入，即可实现与基于硬件的电视电话会议系统功能媲美的专业的电视电话会议系统三、考场网络视频监控系统的基本技术选型如果仅仅为了实现网络视频监控，并且基于成本和施工因素的考虑，我们认为采用网络摄像机的方式，或者传统摄像机加网络编码器（网络视频服务器）的方式最佳，因为几乎上的学校网络都已经进入到教室。但是，采取这种方式有许多弊端，首先，视频录像需要专门的服务器来进行承担；其次是网络编码器（网络视频服务器）或网络摄像机都是基于互联网应用开发的，虽然视频码流控制的不错，但普遍存在视频质量不高的弊端；三是应用功能比较单一，必能进行延伸应用升级。现在一些大型的视频监控项目更多趋向进行前端模拟后数字的混合应用，简单的说，前端采用传统的摄像机，后端采用传统的视频矩阵控制方式，只是在录像储存上，采用数字硬盘录像机的方式进行，同时为基于数字硬盘录像机的网络视频监控和延伸应用提供可能。实际上，视频矩阵在这种应用中的意义主要体现在能够方便的对全部视频进行快捷的切换，能够无衰减的对视频进行监控。毕竟，基于网络监控的视频质量是经过压缩和网络传输的，通过网络监控存在较大的视频质量衰减，网络监控也存在一定的网络延时（约0.5秒1秒），这种延时在网络控制时是致命的，它使控制者很难准确找到需要监控的某个点。几种不同的技术选型拓扑结构如下：1、 基于网络摄像机或视频编码器（网络视频服务器模式）结构拓扑图：图暂缺优点：施工简单，只需将网络接进即可；缺点：访问时必须输入分配给该摄像机的IP地址；不便于集中监控，特别是多路视频的集中监控；如果需要实现云台镜头控制，相应的摄像机成本较高；需要后端集中录像，视频通道多了以后，对录像服务器端的网络压力大。延伸应用扩展困难。2、 基于传统摄像机矩阵联网方式结构拓扑图图暂缺优点：网络控制实时，全部视频监控切换简单，监控视频质量高，控制准确率高，系统延伸应用余地大。缺点：投资费用较高。3、 基于传统摄像机和数字硬盘录像机联网方案结构拓扑图图暂缺优点：本地控制和监控完全实时，监控视频质量高，控制准确率高，系统延伸应用余地大。缺点：网络监控质量一般，网络控制存在一定的延时。通过以上对比，我们认为基于传统摄像机和数字硬盘录像机联网方案结构拓扑图是XX教委及XX等学校考场联网监控最佳技术选型方案。四、关于网络组建方式的探讨及网络安全策略XX等学校已经建设有独立的校园网络系统，要实现教委与各学校间的联网监控，最简单的组建方式，即采用互联网的方式进行联网。但是，采用互联网的接入方式进行联网，必须考虑以下几个方面的问题：1、 IP地址资源的问题：一般一所学校只有一个公网的静态IP地址，而每所学校本次组建的考场监控系统摄像机数量都在50台左右，即视频录像和网络管理必须分布在多台数字硬盘录像机上，当教委需要网络监控该学校所有视频通道时，如何解决多DMZ主机开放的问题。（注：本方案提供的CARVE IH数字硬盘录像机系统本身提供多机之间在局域网内地址转换的功能，有效解决以上问题）2、 网络带宽问题：如果各学校互联网网络出口带宽不够的话，多路视频网络同时监控的瓶颈将出现在网络带宽上(每路视频至少需要256K的带宽保障)，因此，我们建议采用VPN方式组建教委与各学校之间的网络带宽问题。3、 网络安全问题：我们认为，网络不存在100%的安全，即时物理的隔绝也存在通过线缆电流、感应等方式的不安全因素。往往，网络的安全95来自于管理，5来自于设备和技术手段。在2个VLAN之间，如何保证网络安全，有如下几个方面的手段：A、访问控制技术：通过设置访问控制技术策略，建立对网络之间IP地址和协议的允许、禁止，网络地址转换，可有效防护公网和其他网络的攻击。典型应用为路由器；B、防火墙安全技术：从逻辑上隔离不同的网段，过滤IP包，建立多种网络安全策略，实现对网络中的音视频、数据访问的不同安全级别。典型应用为防火墙、安全网关； C、VPN技术：通过隧道技术，开通专用通道：通过IPsec等加密技术、身份认证技术，实现各种专网访问； D、IDS入侵检测技术：采用反扫描技术，可防护黑客端口扫描攻击，阻塞网络传输，同时可免受垃圾包的攻击。以上4种技术要视实际网络环境，综合运用。除A种路由器，其他三种均提供网络访问的日志，通过日志的查询，可以检测运系统网络安全策略的漏洞。同时也是事后侦查网络攻击事件的有力手段。五、技术及设备选型1、设备及技术选型XX考场联网监控系统是一个较大的安全监控系统工程，物理分布距离较广，总安装摄像机将可能达到数百台之多，相对密度较大。对这样的系统，数字化监控不是问题的关键，关键的问题在科学、合理的管理和应用策略上。因此，设备和技术的选型就显得非常重要了。显然数字化网络监控是必然、也是唯一可行的、科学的方案选择。我们首先有必要在此探讨视频数字压缩技术。A、视频数字压缩技术的选型：H.261标准及技术简介H.261 的视频编码标准出現在 1990 年的 ITU。H.261是基于ISDN上视频会议的标准，引进了诸如动画预报和块传输等特性，这些都为生成高质图片奠定了基础，但H.261在动画信息的处理总量上有所限制。H.261 的格式有二种，分別有不同的解析度： *QCIF：176x144 *CIF：352x288 H.261 的 fps (frames per second) 可以达到 7.5, 10, 15 与 30 fps。由于 H.261 一开始是架构在 ISDN B 上面，而 ISDN B 的传输速度为 64 Kbps，所以 H.261 也被称为 Px64 (x = 1 to 30)。由于H.261对带宽的需求也很大（64kbps到2M bytes），所以主要定位在电路交换网络系统。 CIF 全名为 (Common Intermediate Format)，主要是为了要支援各种不同解析度的电影而被定义出來，例如 NTSC, PAL, SECAM 电视系统。而 QCIF 则是 Quarter-CIF 也就是 CIF 解析度的一半。除此之外，H.261 也可以說是 MPEG-1 標準的前輩。H.263 标准及技术简介H.263 是 H.261 的加强版，诞生于 1994 年 (ITU)。H.263 开始支援 PSTN，不过要特別说明一点，H.263 比 MPEG-1 还要晚出现，而且 H.263 还是基于 MPEG-1 而发展。H.263 的标准共支援五种不同的解析度，分別为： *Sub-QCIF：128x96 *QCIF：176x144 *CIF：352x288 *4CIF：704x576 *16CIF：1408x1152 传输速度为 8 Kbps 1.5 Mbps。除此之外，H.263 也是 MPEG-4 标准的基础。H.263视频压缩技术图新的H.263经过不断地完善和多达9次的升级已经日臻成熟，如今已经大部分代替了H.261，而且H.263由于能在低带宽上传输高质的视频流而日益受到欢迎。尤其是对IT管理员们来说，由于H.263的应用而提高了带宽，降低了存储成本，而且对正在网络上运行的其他重要语音和数据应用不会形成干扰，所以会倍感轻松。另外，H.263算法也能根据不同的条件而被修改，以达到更好的压缩效果，对用户而言，这也给他们更大的选择空间以满足其不同的商业应用需求。MJPEGJPEG是的缩写 - Joint Photographic Experts Group。JPEG 是 24-bit 的 true-color 影像标准，JPEG 的工作是将 RGB 格式的影像转换成 YCrCB 格式，目的是为了减少档案大小，一般约可减少 1/3 1/2 左右。MJPEG 全名为 Motion JPEG，Motion JPEG技术是将来自闭合电路的电视摄像机的模拟视频信号“翻译”成视频流，并存储在硬盘上。典型的应用如数字视频记录器等。MJPEG不像MPEG，不使用帧间编码，因此用一个非线性编辑器就很容易编辑。MJPEG的压缩算法与MPEG一脉相承，功能很强大，能发送高质图片，生成完全动画视频等。但相应地，MJPEG对带宽的要求也很高，相当于T-1，MJPEG信息是存储在数字媒体中的庞然大物，需要大量的存储空间以满足如今多数用户的需求。因此从另一个角度说，在某些条件下，MJPEG也许是效率最低的编码/解码器之一。MPEG技术简介网络应用最重要的目标之一就是进行多媒体通信。多媒体信息主要包括图像、声音和文本三大类，其中视频、音频等信号的信息量是非常大的。而且这些信息的表达方式、输入、输出的要求也各不相同，因此在多媒体通信中，对这些数据进行有效的表达和适当处理是非常重要的。其中，多媒体信息的压缩技术是多媒体通信领域的关键技术之一。MPEG应运而生，对多媒体通信的发展起到了革命性的推动作用。MPEG是Moving Pictures Experts Group,动态图象专家组的英文缩写，这个专家组始建于1988年，专门负责为CD建立视频和音频标准，其成员均为视频、音频及系统领域的技术专家。由于ISO/IEC1172压缩编码标准是由此小组提出并制定MPEG由此扬名世界。对于今天我们所范指的MPEG-X版本，是指一组由ITU(International Telecommunications Union)和ISO(International Standards Organization)制定发布的视频、音频、数据的压缩标准。MPEG的缔造者们原先打算开发四个版本：MPEG1-MPEG4，以适用于不同带宽和数字影像质量的要求。后由于MPEG3被放弃，MPEG现在的版本：MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，MPEG-7。总体来说，MPEG在三方面优于其他压缩/解压缩方案。首先，由于在一开始它就是做为一个国际化的标准来研究制定，所以，MPEG具有很好的兼容性。其次，MPEG能够比其他算法提供更好的压缩比，最高可达200:1。更重要的是，MPEG在提供高压缩比的同时，对数据的损失很小。MPEG-1MPEG-1制定于1992年，为工业级标准而设计，可适用于不同带宽的设备，如CD-ROM、Video-CD、CD-i。它可针对SIF标准分辨率(对于NTSC制为352X240；对于PAL制为352X288)的图象进行压缩，传输速率为 1.5Mbits/sec，每秒播放30帧，具有CD(指激光唱盘)音质，质量级别基本与VHS相当。MPEG的编码速率最高可达4-5Mbits/sec，但随着速率的提高，其解码后的图象质量有所降低。MPEG-1也被用于数字电话网络上的视频传输，如非对称数字用户线路(ADSL)，视频点播(VOD)，以及教育网络等。同时，MPEG-1也可被用做记录媒体或是在INTERNET上传输音频。MPEG-2MPEG-2制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率。MPEG-2所能提供的传输率在3-10Mbits/sec间,其在NTSC制式下的分辨率可达720X486，MPEG-2也可提供并能够提供广播级的视像和CD级的音质。MPEG-2的音频编码可提供左右中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道(DVD可有8种语言配音的原因)。由于MPEG-2在设计时的巧妙处理，使得大多数MPEG-2解码器也可播放MPEG-1格式的数据，如VCD。MPEG-2除了做为DVD的指定标准外，MPEG-2还可用于为广播，有线电视网，电缆网络以及卫星直播(Direct Broadcast Satellite)提供广播级的数字视频。MPEG-2的另一特点是，其可提供一个较广的范围改变压缩比，以适应不同画面质量，存储容量，以及带宽的要求。对于最终用户来说，由于现存电视机分辨率限制，MPEG-2所带来的高清晰度画面质量(如DVD画面)在电视上效果并不明显，到是其音频特性(如加重低音，多伴音声道等)更引人注目。MPEG3 是ISO/IEC 最初为HDTV 开发的编码和压缩标准。MPEG-3要求传输速率在20Mbits/sev-40Mbits/sec间，但这将使画面有轻度扭曲。由于MPEG2 的高速发展，MPEG3 的功能已被淘汰，其原来的工作由MPEG2 小组承担。MPEG-4MPEG-4标准主要应用于视像电话(videophone)，视像电子邮件(VideoEmail)和电子新闻(Electronicnews)等，其传输速率要求较低，在4800-64000bits/sec之间，分辨率为320*240或176*144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。MPEG-4是第一个使你由被动变为主动(不再只是观看，允许你加入其中，即有交互性)的动态图象标准；它的另一个特点是其综合性；从根源上说，MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合(视觉效果意义上的)。MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。MPEG7 继MPEG4 之后，要解决的矛盾就是对日渐庞大的图像、声音信息的管理和迅速搜索。针对这个矛盾，MPEG 提出了解决方案MPEG7。MPEG7 力求能够快速且有效地搜索出用户所需的不同类型的多媒体资料。该工作提议于1998年10月提出，预计于2001年初最终完成并公布。MPEG7 将对各种不同类型的多媒体信息进行标准化的描述，并将该描述与所描述的内容相联系，以实现快速有效的搜索。该标准不包括对描述特征的自动提取，它也没有规定利用描述进行搜索的工具或任何程序。其正式的称谓?quot;多媒体内容描述接口。MPEG7 可独立于其它MPEG 标准使用，但MPEG4 中所定义的对音、视频对象的描述适用于MPEG7，这种描述是分类的基础。另外我们可以利用MPEG7 的描述来增强其它MPEG 标准的功能。MPEG7 的应用范围很广泛，既可应用于存储（在线或离线），也可用于流式应用（如广播、将模型加入Internet 等）。它可以在实时或非实时环境下应用。如：数字图书馆（图象目录，音乐字典等）；多媒体名录服务（如黄页）；广播媒体选择（无线电信道，TV信道等）；多媒体编辑（个人电子新闻业务，媒体写作）等。另外，MPEG7 在教育，新闻、导游信息、娱乐、研究业务、地理信息系统、医学、购物、建筑等各方面均有较深的应用潜力。与同样是音频压缩标准的杜比公司的AC 系列标准相比，MPEG 标准系列由于存在专利权的问题，所以更适合于我国国情。MPEG1 使得VCD取代了传统的录象带，而MPEG2 将使数字电视最终完全取代现有的模拟电视，而高画质和音质的DVD也将取代现有的VCD。随着MPEG4 和MPEG7 新标准的不断推出，数据压缩和传输的技术必将趋向更加规范化。从以上的技术比较可以看出，选择基于MPEG4的视频数字压缩技术是实现该系统工程的首选技术视频压缩技术方案。目前，MPEG4视频监控正是市场的技术主流。B、数字监控系统基本结构模式的选型：PC 式硬盘录像机：数字视频压缩编码技术日益成熟，计算机的普及化，为基于PC机的多媒体监控创造了条件。这种新型视频监控系统的迅速崛起，几乎完全取代了以视频矩阵、图像分割器、模拟录像机为核心，辅以其它传送器的模拟视频监控模式，其优越性主要表现在：a、 PC机的多媒体监控主机综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等众多功能，使系统结构大为简化。b、如果采用基于MPEG4硬件压缩技术的视频板卡，视频的采集、压缩处理全部由视频板卡所载的硬件完成，对系统的要求较低，可以在现有的一般的计算机系统上稍加升级，即可实现系统的基本功能，投入低，资源利用率高；C、由于计算机系统是非常成熟的技术产品，使用维护简单，同时有利于系统实现多媒体信息查询。基于PC的视频监控录像系统的组成结构为：兼容/品牌PC机+视频采集卡+普通/较可靠的操作平台+应用软件工控式硬盘录像机：工业PC（IPC）是应信息化工业时代的来临而出现的，其的显著特点是，严格按恶劣的工业生产环境需求的稳定性作为第一标准，充分满足工业应用超常规的系统扩充需求而设计、生产的工业化应用电脑产品。其最大的优势表现为：稳定性和可扩展性。工控电脑的结构与普通PC的不同之处是，工业电脑为CPU板+工业无源地板结构。这种从工业控制系统扩展出来的系统的优点是，极大的提高了系统的稳定性，满足了7*24小时不间断运行的工业需求。而且系统的扩充余地大，为满足各种业务的应用需求提供了可能。嵌入式硬盘录像机：嵌入式硬盘录像机系统是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统，亦即为监控系统量体裁衣的专用计算机系统。嵌入式硬盘录像机系统集软硬件于一体，主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成。嵌入式硬盘录像机操作系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。嵌入式系统的优缺点a、 系统为专用系统，所以系统小，指令精简，处理速度快；b、 系统数据置于ROM/FLASH MEMORY，调用速度快，不会被改变，稳定性好；c、 系统处理实时性好，性能稳定；d、 文件管理系统更适合于大量的视频数据；e、 由于受系统性能本身的限制，功能性上还有欠缺；f、 该类系统目前8路以上机型还较为少见；g、 使用功能单一，不能用作其他用途，资源浪费比较大，会给个接入点增加较大的经济负担；h、 由于是专用的单一系统，系统整体技术及硬件缺少兼容性，一旦出现故障，即可能面临高昂的维修费用、单机系统整体瘫痪、不能进行自我维护等风险；i、 系统功能单一，延伸应用和扩展几乎不存在可能。通过以上比较分析，显然，基于工业控制计算机系统的数字硬盘录像机系统是该系统方案的理想选择。2、CARVE系统系列产品简介A、CARVE IH系列数字硬盘录像机CARVE IH416S硬件规格：型 号CARVE IH416S CPUINTEL P4 2.0ROM256M 333DDR（最大2GB）硬件压缩H.264视频输入16路/75欧姆-1V音频输入16路/600欧姆-0.775V视频输出-音频输出1路系统声卡输出RAID支持存储容量80GB(标准)/1.6TB（最大）图像控制1、4、9、16图像质量720*576存储时间单通道最大250小时以上远程控制422/485视频矩阵-电源300W工业电源/1+1冗余（升级）看门狗硬件支持视频输出-工作电压AC220V10%环境温度-1050重 量20KG外型尺寸4U标准机架式其它标准配置不含显示器、键盘、鼠标系统特点：u 系统基于标准的C/S和B/S双重结构，采用WINDOWS2000 SERVER操作系统，方便用户上手；u 116路图像显示、实时录制、实时回放，全通道同步音频；u 录像、回放、刻录、网络传输可同步进行，优化的系统结构，CPU在超负荷的情况下确保不宕机；u 专业人性化绿色软件设计，应用程序免安装直接运行，可实现开机自行进入/退出自动关机；u 集成画面分割功能，1/4/9/16画面分割及全屏显示；u 时间、日期、摄像机中文台标，录像方式OSD显示及水印功能；u 动态码流调整，根据视频图像的变化自动调整视频码率，存储量为80300M/小时；u 相邻录像文件之间采用无缝连接技术，彻底杜绝转盘时的录像丢帧；u 丰富全面的内置云台控制协议，可以控制市场上所有可见的解码器；u 可设定并控制高速快球的全方位无级变速运行、预置位、巡逻等所有功能；u 循环录像：支持多硬盘自动盘满循环录像。若用户禁用或拆除某一物理磁盘，在系统中的反映只是忽略该磁盘上录像数据，而决不会导致系统崩溃；u 录像回放：可以随机检索录像文件、报警文件、报警预录像文件、预览抓帧文件和回放抓帧文件。支持回放中的快放、慢放、放大、缩小、变速、抓帧、数帧等；u 报警联动：支持报警并触发录像，可以是外部(报警探头)探测信号报警或(软件侦测)图像移动报警；u 报警区域设置：移动侦测最多可支持每画面396个（升级）报警区域;u 支持报警灵敏度的调整和报警触发后的地图定位显示；u 预约录像：支持按照预先设定的无人值守工作时间表进行自动工作。时间精确度为秒。时间误差1秒；u 可通过远程网络(局域网、广域网)实时传输录像音视频信号。依据不同通信线路,其传输帧率可调。支持电话线传输，依据图像复杂程度，约68帧/秒；一般地，在连接带宽大于33.6kbps时，客户端可同时连接主机4通道。在扩展DDN256kbps线路上可传输25帧/秒全质量视音频信号，在ADSL上可传输两通道25帧/秒全质量视音频信号，网络延时在1秒以内；u 网络启动速度极快，从客户端用户手工操作申请接收视音频信号到客户端出现预览画面只需0.5秒；u 客户端软件可直接与服务器主机相连，同时客户端软件本身又可以作为服务器为另外的客户端提供音视频信号。整个网络体系形如金字塔，可以一直级联下去。由于网络延时很小，所以网络端支持对主机进行云台操作；u 客户端可以实现对服务器端完全权限的控制，使服务器端作为嵌入式应用（拆除键盘、鼠标、显示器）成为可能；u 网络监控端支持对多达64IP地址图像的实时监控，真正达到远程集中监控的目的；u 支持Microsoft Windows 98/2000/NT等不同的操作系统的网络终端机，对终端无特别的配置要求；u 支持双向音频，可升级到网络视频会议系统；u 支持活动硬盘和大容量数码库（DIGITALSTORAGE）；多种型号配置，选型丰富，选型参考：CARVE IH401S 表示工控型 MPEG4硬件压缩 单路音视频同步（采用2U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH402S 表示工控型 MPEG4硬件压缩 2路音视频同步 （采用2U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH404S 表示工控型 MPEG4硬件压缩 4路音视频同步（采用2U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU） CARVE IH408S 表示工控型 MPEG4硬件压缩 8路音视频同步（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH408SP 表示工控型 MPEG4硬件压缩 8路音视频同步1+1冗余热插拔电源（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH408PRI 表示工控型 MPEG4硬件压缩 8路音视频同步1+1冗余热插拔电源 IDERAID5磁盘阵列（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH408PRS 表示工控型 MPEG4硬件压缩 8路音视频同步1+1冗余热插拔电源 SCSIRAID5磁盘阵列（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH416S 表示工控型 MPEG4硬件压缩 16路音视频同步（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH416SP 表示工控型 MPEG4硬件压缩 16路音视频同步1+1冗余热插拔电源（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH416PRI 表示工控型 MPEG4硬件压缩 16路音视频同步1+1冗余热插拔电源 IDERAID5磁盘阵列 （采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH416PRS 表示工控型 MPEG4硬件压缩 16路音视频同步1+1冗余热插拔电源 SCSI RAID5磁盘阵列（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH424S 表示工控型 MPEG4硬件压缩 24路音视频同步（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE H424SP 表示工控型 MPEG4硬件压缩 24路音视频同步1+1冗余热插拔电源（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH424PRI 表示工控型 MPEG4硬件压缩 24路音视频同步1+1冗余热插拔电源 IDE RAID5磁盘阵列（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）CARVE IH424PRS 表示工控型 MPEG4硬件压缩 24路音视频同步1+1冗余热插拔电源 SCSI RAID5磁盘阵列（采用4U19”标准机架式机箱，NORCO740工业主板加底板，P4 1.7以上CPU）（注：I表示工业控制标准，H表示豪华型配置，S表示音视频同步，4表示MPEG4压缩方式，表示冗余热插拔电源，表示磁盘阵列，RS表示SCSI磁盘阵列）功能详细介绍：主要硬件：视频板卡系统所采用视音频采集卡为COIN_DS4004H硬压缩板卡，视音频压缩完全在板卡上完成。该卡生产厂家是全球第一款MPEG4硬压缩板卡的生产商。与MPEG4产品相比，其资源占用率减少20%，大大提高了系统稳定性。本系统最高可支持24路视音频信号同时采集；工业计算机系统采用研华科技的最新工业控制产品，包括专业机架式服务器机箱，服务器专用电源，支持11冗余电源升级配置，支持最高达P4 2.8G主频的工业CPU板，使系统达到超强的稳定性和一流的视频图像处理能力。研华科技是亚太地区最大的工业电脑产品生产供应商，IBM和DELL公司是该公司最大的OEM产品供应商。系统功能：关于软件：本系统应用软件保持一惯的绿色传统，所有功能皆在一个应用程序中完成，不依靠任何其他第三方控件支持，不会在用户机器上注册、遗留任何垃圾文件。所以，本软件不需要任何形式的安装。用户所要做的只是将安装目录下的所有文件拷贝到任一磁盘即可（最好是C 盘）。同样，需要反安装时，只用简单地将这些文件删除。关于系统初始化：本应用软件的初始化工作由应用程序自动进行。当用户在正确进行驱动安装之后，启动主应用程序，则系统提示是第一次运行，并自动进行系统数据初始化，所有系统所需的配置信息被设置成初始值，不需要用户干预。如果用户因为功能设置上的混乱，只需执行初始化程序，只需几秒时间，系统就可恢复到初始化状态，方便初次使用系统的用户。关于显示视频画面：视频显示区：根据版本的不同，以32画面、16画面、9画面、4画面、1画面等画面排列，显示系统当前采集的图像信息。在关心的画面中用鼠标左键双击，可使该画面放大至满视频区域，再双击则返回。任何时候在显示区单击鼠标右键可使显示区布满全屏幕，再单击鼠标右键返回。当前显示视频图像：系统始终记录一个用户最终选择的通道（一般在主界面上选择）为当前通道，当用户进入系统设置时，所有页面显示的信息皆对应此通道。若用户试图在设置过程中作通道切换，则可打开通道菜单项，可以看到所有通道名称依顺序显示在上面，用户可以任意选中一个通道，则所有页面显示的信息立即切换到与此通道对应。自动登录：若用户需要操作系统运行时不用提示输入用户名及密码而自动进入并自动运行本系统，则可打开相应的选项，选择自动登录，则系统就可以通过远程开机自动登陆到应用系统。自动关机：若用户需要系统每天定时关机，则可打开相应的选项，选择自动关机，正确输入时间值后，确定退出，则系统将在指定时间来临时，自动关闭系统。一般地，系统会提前1分钟左右关机。预览参数设置：进入系统设置窗口，选择相应的选项卡。通过对预览选项卡上滚动条的调整，可以设置亮度、色调、对比度、饱和度四项参数，实现对视频图像所需求效果显示的设置和显示控制。在预览区标题输入框中输入文字，可以设置不同地理位置的不同名称，系统支持中文输入显示。摄像机的名称可以与当时录像时间一起在预览画面上显示出来，同时叠加到录像文件中，便于录像信息识别，当然这需要将录像选项卡中的开关打开。可显示为预览画面的标题文字。单击所有通道设置与我相同按钮，可以一次性设置所有通道的预览参数设置与当前音视频源相同。单击应用按钮，设置立即生效。录像参数设置：进入系统设置窗口，选择录像选项卡。通过对录像选项卡上选项的调整，可以设置各项参数。简单设置质量等级：其级别自超级一直到四级共五级质量调节，其中超级质量最好，回放画面最清晰，但生成的文件尺寸太大，约为一级质量文件尺寸的两倍，所以一般不推荐使用。一、二级质量所能达到的文件回放效果基本与预览画面一致，且文件尺寸不会太大，是系统推荐使用的设置。该功能满足一般场合应用的需求。详细设置：允许用户从专业的角度分别设置关键帧间隔、每秒总帧数、量化系数、夜间码流、音视频同步、文件衔接、打包等丰富功能的设置。报警功能：进入系统设置窗口，选择报警选项卡。可以对报警选项卡上选项的调整，可以设置各项参数。报警的支持方式丰富多样：视频丢失侦测报警（一旦视频意外中断，系统以声音等方式报警）、探头侦测（与传统的传感报警器连接，如烟感、温度感应器、主动红外报警器、被动红外报警器等，实现与传统报警系统的无缝衔接）、软件侦测（既利用系统本身的功能，实现对指定区域的移动物体的自动报警，如夜间的仓库。利用该项功能，可以大大减少对不必要时间段的实时录像，大大节约硬盘空间，减少录像回放查看所需的时间）。地理地图：系统支持以位图的形式显示摄像机的地理布位情况，并且实现与报警的联动，一旦某摄像机视频产生报警信息，系统的地理地图同时马上显示出该摄像机在地图上的详细位置，为用户以最快的速度处理突发时间提供直观的指向。自动录像工作表：系统允许用户对一周的工作安排进行预定义，包括对每天的录像及报警时段进行添加、删除、修改等，使系统按照用户实现指定的安排进行自动工作。云台控制：系统支持市场上所有常见的云台控制解码器。可以根据解码器的跳线设置来输入云台地址，每一通道对应一解码器，地址栏对应解码器地址。通过控制解码器实现对云台的水平、垂直，镜头的变倍、聚焦、光圈进行随意的控制。系统同时支持自动巡航功能，既指定摄像机按一定的速度和角度进行自动工作。系统同时还支持高速球的位置预置，用户只需轻轻点击，即可使摄像机瞬间到达事先指定的位置，方便用户对需要经常监看布位的定位监看。 网络传输：系统支持不同网络的接入连接，根据不同的接入方式和带宽，分别设置传输带宽、视频图像帧率、清晰度。网络监控端支持对多达64个IP地址图像的实时监控，真正达到远程集中监控的目的。网络客户端软件可直接与服务器主机相连，同时客户端软件本身又可以作为服务器为另外的客户端提供音视频信号。整个网络体系形如金字塔，可以一直级联下去。由于网络延时很小，所以网络端支持对主机进行云台操作。网络客户认证：系统支持网络身份认证，用以确定对当前服务器有效的客户端，从而达到屏蔽非法客户的目的。网络远程管理设置：系统支持用户通过网络远程设置和管理各级网络视频服务器，所有的设置与本地设置一样的方便简洁。图像抓取：选择要抓取图像的通道作为当前通道，然后在系统主界面上单击抓帧，即抓取并保存一幅图片到相应目录下。此图像可以通过进入回放窗口，在某一通道的 预览抓帧 中按抓帧日期时间找到。为某些重要的时间提供全息的图像证据资料。网络用户：网络用户设置与主机用户操作一致，只是权限类别不同而已。设置网络用户的目的在于使某些用户可以不用亲临现场即可操作主机，此类用户不宜过多，且要求密码严格保密。回放资料选择：系统最多支持16个通道画面的同时回放。对录像资料的查询支持时间到分、秒，可以根据摄像机进行查询。日志：系统的工作日志实现全记录，为用户检测和维护提供极大的方便。看门狗功能：系统可选配硬件看门狗，加装了硬件看门狗的系统，在系统出现断电或意外死机的情况下，会自动重启（或来电后自动重启）。更多的功能请参阅用户使用手册。B、CARVE CV系列智能球形摄像机CV-DS180系列CV-ZS180系列CV-P180系列六、CARVE网络视频监控延伸应用产品简介任何系统的组建都是建立在应用的目的上的，CARVE网络视频监控系统的组建，不仅可以满足分布式大型管理行业达到实时图像集中监控的目的，实际上，嫁接在这个先进的系统结构上，完全可以在实际的应用中体现出增值，我们称之为系统的延伸应用。1、 教学视频资源管理系统自动跟踪功能：如果需要对一节课堂的实况进行全程记录，或许只需视频资源计划表：视频编辑器：数据库：视频点播客户端：海量存储系统：2、电子教学点播系统：电子课件视频生成器：视频编辑器：计费器：3、网络视频会议系统对于网络视频会议而言，理论上说，只要实现网络连接的双方视频、语音的全双工，就可以实现。而实际上，需要在整个视频集中监控网络系统的基础上，单独开发一套嫁接在该系统上的网络会议系统，它需要解决以下几个方面的问题：A)、可以稍稍损失一些图像质量，修改会议中心的接收系统，比如采用双重智能显示模式，与会者在接收声音和图像时，向会议中心发送GIF级的图像显示模式，而与会者发言时，自动切换到HIF级的图像模式，向所有与会者自动发送，使会议中心可以接收更多的视频点，接受更多的人员参加网络视频会议；B)、会议中心必须有如下的智能：自动侦测所有与会者的声音，单接收到某一个单元的与会者的声音时，该路图像自动切换到大屏显示模式。对声音的侦测必须严格按先后时间顺序，并且