鴻視美達科技有限公司是一家專心服務(wù)于全球信息化領(lǐng)域，在協(xié)助中國企業(yè)以及弱電企業(yè)公司在信息化、智能化集成等方面具有客觀的口碑。

　　為提升客戶服務(wù)信息安全性及權(quán)威性，斥巨資研發(fā)團隊的六大體系（多媒體信息發(fā)布體系、酒店客房控制體系、鴻視美達多媒體信息發(fā)布體系、監(jiān)所電教體系軟件、監(jiān)所人員智能管控渠道、罪犯基礎(chǔ)信息采集體系軟件）獲得了國家版權(quán)局認可的計算機軟件著作權(quán)登記書。

　　二、監(jiān)所電視教育系統(tǒng)需求和應(yīng)用場景

　　1、系統(tǒng)需求

　　2.1直播

　　? 提供所有直播頻道，后臺可自由切換，并下發(fā)到終端設(shè)備。

　　? 直播內(nèi)容為所有直播節(jié)目，監(jiān)所自辦頻道，DVD教育，會議直播。

　　2.2滾動信息

　　在終端顯示設(shè)備上任意劃分區(qū)域，顯示監(jiān)所通知，法律法規(guī)等文字信息。

　　可以向終端發(fā)送滾動文字（跑馬燈）信息，信息內(nèi)容可以編輯，發(fā)布時間可以設(shè)置?？梢愿鶕?jù)終端分組發(fā)送，也可以單個終端發(fā)送，操作簡單便捷。例如，開會之前，使用滾動文字，提示學(xué)員。

　　2.3定時開關(guān)機

　　可在后臺設(shè)置，定時開關(guān)終端設(shè)備和顯示設(shè)備。

　　2.4定時播放

　　如每日19時定時播放CCTV1新聞聯(lián)播。

　　2.5強制插播

　　需要強制進行節(jié)目的插播控制。

　　2、應(yīng)用場景

　　? 監(jiān)室，包括通監(jiān)室、特殊監(jiān)室、留所服刑罪犯監(jiān)室，禁閉監(jiān)室除外。

　　? 管理通道和主通道。

　　? 監(jiān)區(qū)食堂、活動室、圖書室、談話室、電教室、家屬會見室。

　　? 監(jiān)室門前設(shè)置觸摸查詢終端，用于查詢管理人員信息、監(jiān)室內(nèi)犯人信息。

　　? 民警宿舍和武警營房。

　　三、監(jiān)所電視教育系統(tǒng)架構(gòu)以及功能特點

　　1、系統(tǒng)架構(gòu)圖

電化教育系統(tǒng)建設(shè)方案拓撲圖

　　2、軟件整體技術(shù)架構(gòu)

軟件系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)架圖

　　2.1數(shù)據(jù)緩存

　　為提高系統(tǒng)性能，我們對數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用的一些數(shù)據(jù)進行內(nèi)存緩存，使用Memcache，輔以應(yīng)用端的分布式支持，構(gòu)建一個可擴展的分布式緩存，能極大的減少數(shù)據(jù)庫的讀取操作。

　　2.2應(yīng)用的伸縮性和可靠性

　　為動態(tài)適應(yīng)終端數(shù)量的增加，我們對與終端進行交互處理的應(yīng)用服務(wù)采取無狀態(tài)化處理，然后通過負載均衡可以進行水平擴展，共享的session等數(shù)據(jù)存在緩存里，任何一臺應(yīng)用服務(wù)器宕機都不會對服務(wù)有影響。

　　2.3熱備機制

　　對于負載均衡這個單點故障，我們使用heartbeat的熱備機制，進行VIP（虛擬IP）的實時切換。另外，我們的系統(tǒng)有一個很大的優(yōu)點，即終端支持離線播放，這對穩(wěn)定性的提升有很大幫助。即使后臺系統(tǒng)出現(xiàn)故障，并不會影響最終呈現(xiàn)給客戶的終端的顯示效果。

　　2.4系統(tǒng)前端

　　前端管理基于HTML5網(wǎng)頁技術(shù)的B/S構(gòu)架，實現(xiàn)Mac、Windows、Android、IOS、Linux跨平臺管理。

　　用戶通過前端管理平臺，可將制作好的素材上傳至核心服務(wù)器，并將服務(wù)器上的信息素材加以組織，形成材料。通過管理平臺可將各種材料進行組合，形成發(fā)布任務(wù)列表，并指定由哪些終端組進行發(fā)布。用戶可通過管理平臺隨時監(jiān)控整個系統(tǒng)。

　　3、功能特點

　　3.1直播

　　直播電視即數(shù)字電視及衛(wèi)星電視所提供的傳統(tǒng)電視頻道服務(wù)，監(jiān)所數(shù)字電視教育系統(tǒng)通過對電視的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，直播電視在IP網(wǎng)絡(luò)上通過組播的形式進行傳輸。獨有的技術(shù)使得直播電視能快速切換，給用戶帶來快速的高清的用戶體驗。

　　系統(tǒng)支持有線電視的接入以及衛(wèi)星電視的接入，進行電視節(jié)目直播和網(wǎng)絡(luò)電視直播。直播視頻流媒體傳輸協(xié)議支持：UDP、RTP、RTCP、RTSP、Multicast /Unicast。

　　其中直播的信號源可為廣電有線電視的AV/HDMI/ASI信號，電信IPTV的AV/HDMI信號，DVD機信號，衛(wèi)星電視的AV信號，PC電腦的VGA/HDMI信號，會議室或監(jiān)控的AV/HDMI信號，攝像機的AV/HDMI/SDI信號等。同時支持標(biāo)準(zhǔn)TS流的直播。系統(tǒng)通過專業(yè)設(shè)備，將上述信號轉(zhuǎn)至網(wǎng)絡(luò)信號，傳輸至服務(wù)器，分發(fā)到各個終端播放。

添加直播操作頁面

　　監(jiān)所數(shù)字電視教育系統(tǒng)可支持到1080P全高清效果，系統(tǒng)通過編碼器或數(shù)字接收機的方式將信號接收并處理，并通過IP組播的方式傳送出去。相比傳統(tǒng)的機頂盒解碼，再用調(diào)頻器調(diào)頻、混頻的方式，該監(jiān)所數(shù)字電視教育直播電視功能有以下優(yōu)點：

　　? 信號可不作任何的壓縮和轉(zhuǎn)碼，最大程度上保留畫面清晰度。

　　? 不需要重復(fù)布線：所有直播信號通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，不需要再重復(fù)鋪設(shè)同軸電纜。

　　? 直播節(jié)目可在磁盤陣列做錄制，并提供時移功能，實現(xiàn)直播電視也可以暫停、快進、快退。并可按節(jié)目單選擇喜愛的節(jié)目直接進行觀看。

　　? 更加節(jié)省硬件的成本和維護。

　　? 直播信號可提供給其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)重復(fù)使用。

　　支持電視直播功能，根據(jù)需求提供若干直播頻道，管理后臺可自由切換頻道，同步下發(fā)到終端設(shè)備。

　　直播內(nèi)容一般為央視頻道，當(dāng)?shù)匦侣勵l道，監(jiān)所自辦頻道，DVD教育，會議直播等。

　　3.2定時播放

　　特殊場景中，如每日新聞聯(lián)播直播，安全教育視頻等，將節(jié)目設(shè)定為定時屬性，在指定的時間段將進行播放，同時也具備在窗口下方推送滾動字幕的功能。

　　3.3強制插播

　　? 強制插播再教育功能，即管理員通過后臺的管理平臺，可以強制控制終端播放特定的教育影片和直播頻道，保障對學(xué)員的再教育。強制插播過程中，終端不接收遙控器的控制（即遙控器失靈），所以可以強制觀看教育影片。

　　? 系統(tǒng)對終端提供分組功能，使用強制插播功能時，可以按組操作，也可以操作單個終端，方便快捷。

　　? 可以查看插播以及其他內(nèi)容播放的狀態(tài)以及日志信息。

　　3.4滾動信息

　　在終端顯示設(shè)備上任意劃分區(qū)域，顯示監(jiān)所通知，法律法規(guī)等文字信息。

　　管理員通過后臺配置管理系統(tǒng)，可以向終端發(fā)送滾動文字（跑馬燈）信息，信息內(nèi)容可以編輯，發(fā)布時間可以設(shè)置?？梢愿鶕?jù)終端分組發(fā)送，也可以單個終端發(fā)送，操作簡單便捷。例如，開會之前，使用滾動文字，提示學(xué)員。

　　系統(tǒng)可以在屏幕任意位置加上滾動文字，可將重要的通知、法制內(nèi)容和所需要發(fā)出的信息，在節(jié)目上顯示，根據(jù)分組或監(jiān)區(qū)的不同，迅速地將內(nèi)容送到指定的監(jiān)房或所有監(jiān)房。

　　3.5分屏組合播放

　　將視頻、圖片、文本等多媒體信息任意劃分屏幕區(qū)域，有機組合在一起播放。

　　包含時間、天氣等信息展示。

　　3.6文檔發(fā)布顯示

　　將各類法律法規(guī)等office文檔上傳至服務(wù)器，發(fā)布到各點位顯示。將犯人考核信息等文檔上傳發(fā)布。

　　該模塊支持純文字方式的內(nèi)容介紹，包括法律法規(guī)、電子圖書等等。監(jiān)獄方可以組織服刑人員統(tǒng)一學(xué)習(xí)，不需要每個人都發(fā)教材，統(tǒng)一學(xué)習(xí)步驟和進度，管理方便。

　　3.7視頻資源本地播放

　　管理后臺設(shè)置的節(jié)目內(nèi)容會自動通過網(wǎng)絡(luò)下發(fā)到終端，并存儲。在無人看管的時候，會根據(jù)節(jié)目單自動播放。

　　3.8用戶權(quán)限管理

　　3.8.1用戶

　　每個項目的后臺，我們設(shè)定了一個超級用戶root，同時我們還可以創(chuàng)建新用戶，分給不同的使用人員管理項目后臺，對應(yīng)的用戶權(quán)限可以進行設(shè)置：創(chuàng)建新用戶，輸入對應(yīng)的密碼跟用戶名，備注等信息。

　　3.8.2 權(quán)限

　　不同的用戶，我們可以設(shè)置不同的權(quán)限，可以設(shè)置角色可以管理哪些終端和資源，設(shè)置角色是否有權(quán)審核內(nèi)容等。

　　3.8.3 資源/頻道審核

　　針對特殊應(yīng)用場景的項目中，對所播放的資源需要嚴格控制，可打開系統(tǒng)的資源審批功能，所上傳的資源以及制作的頻道都需要進行審核才能使用。同時資源審核可設(shè)置多級權(quán)限，需要多個級別的用戶分別審核后方可使用。

資源審核

頻道審核

　　管理平臺設(shè)置多重權(quán)限，不同等級、區(qū)域的操作人員操作權(quán)限各不相同。播放終端上，系統(tǒng)可對特別關(guān)注的監(jiān)房，在不影響其他監(jiān)房收看的前提下，對節(jié)目源進行控制。

　　4、高效的集中遠程控制

　　系統(tǒng)的管理平臺可以對分布在各處的終端設(shè)備進行遠程操作，實現(xiàn)真正的高效集中管理。系統(tǒng)具有多種遠程操控功能，包括定時開關(guān)機、休眠/喚醒、一鍵截屏、終端管理、頻道預(yù)發(fā)布、操作日志管理等功能，讓用戶在使用電化教育系統(tǒng)的過程中感受到強大、智能化的操作體驗。

　　1、終端分類——可對終端按一定規(guī)則命名，以列表形式展現(xiàn)，清晰明了；

　　2、終端使用監(jiān)控——對于終端在線和下載信息實時監(jiān)控；

　　3、終端實時的物理信息監(jiān)控——磁盤、CPU、內(nèi)存使用情況；

　　4、對終端當(dāng)前播放的頻道、節(jié)目、視頻監(jiān)控，做的用戶一目了然；

　　5、精確到每個終端的IP地址、軟件版本、日志查看；

　　6、終端一鍵在線截屏。

　　4.1定時開關(guān)機

　　針對不同客戶使用終端的需求，我們的產(chǎn)品具有定時開關(guān)機功能，可以設(shè)置終端在一周內(nèi)的某天某段時間工作。

定時開關(guān)機

　　4.2 休眠/喚醒

　　用戶可以通過管理平臺的“休眠”功能，遠程實時操控使終端進入待機狀態(tài)，當(dāng)用戶需要使用終端的時候，可以使用“喚醒”功能，將終端從待機狀態(tài)喚醒。休眠喚醒功能可以應(yīng)用于單獨的終端，也可以應(yīng)用于批量的終端。

　　4.3 一鍵截屏

　　管理平臺的“一鍵截屏”功能可以將終端正在實時播放的畫面截屏并顯示出來，這樣，用戶無需抵達終端設(shè)備的現(xiàn)場，就可以通過管理平臺遠程的看到終端實時播放的畫面。

　　4.4 終端管理

　　? 終端分組：

　　為了提高對終端的管理效率，可以對項目所有的終端進行分類管理，例如不同樓層的終端可以劃分為一組管理，不同區(qū)域地點劃分為一組管理等。

　　? 終端信息：

　　終端頁面可查看多種終端狀態(tài)的信息，包括終端名稱、磁盤存儲空間、CPU使用率、內(nèi)存使用空間、當(dāng)前頻道、當(dāng)前節(jié)目、當(dāng)前視頻、下載進度、預(yù)下載進度等情況。

　　? 終端下載：

　　終端下載帶寬可控，可以設(shè)置節(jié)目下載時間段、下載速度，避開網(wǎng)絡(luò)高峰。

　　? 軟件升級：

　　為提高用戶體驗，終端軟件會做出軟件優(yōu)化，這時就需要升級終端軟件版本，可以通過網(wǎng)絡(luò)后臺對終端軟件進行校驗，軟件版本自動升級。

　　? 終端日志：

　　每個終端所進行的操作，例如頻道資源的的接收，操作信息的修改，每個終端播放的內(nèi)容和播放時間都會產(chǎn)生終端日志，用戶可以通過系統(tǒng)后臺操作來獲取終端日志信息，便于用戶對終端進行查看分析。

終端日志界面

　　4.5 終端配置

　　1、支持分類下終端批量配置信息。

　　2、支持終端音量設(shè)置。

終端配置界面

　　1、下載區(qū)間定時——避免高峰下載，舒緩網(wǎng)絡(luò)壓力。

　　2、支持定時重啟。

　　3、支持頻幕旋轉(zhuǎn)——橫屏、豎屏。

　　4、屏幕輸出模式自定義——清晰度自己控制。

終端配置界面

　　4.6 操作日志管理

　　使用者對項目后臺的操作內(nèi)容會生成相應(yīng)的日志，這里面記錄著使用者登錄后臺的時間，操作的內(nèi)容，例如資源的上傳與刪除，模板、頻道信息的添加等等，這些都可以記錄在操作日志管理當(dāng)中，方便用戶查詢。

　　四、硬件設(shè)備

　　1、服務(wù)器

　　本系統(tǒng)需要直播服務(wù)器來處理TS流，其中每臺服務(wù)器推薦4塊千兆網(wǎng)卡，內(nèi)存8G或者以上，CPU建議雙CPU，磁盤做RAID5，硬盤建議配置SAS硬盤。

　　服務(wù)器網(wǎng)口大小可以根據(jù)點直播節(jié)目的碼率以及同時在線用戶數(shù)量來計算。假定有1000個用戶同時在線點播，每個點播影片的碼率為3Mbps，則服務(wù)器共計網(wǎng)絡(luò)輸出帶寬在3Mbps*1000=3Gbps左右，假定一般一個千兆網(wǎng)卡的利用率在75%左右，則4塊千兆網(wǎng)卡綁定將滿負荷運行。

　　另外，在考慮網(wǎng)口大小的同時，在大用戶情況下，也要考慮磁盤I/O的速度。RAID存儲技術(shù)不僅保證了存儲的性能，也保證了容錯。RAID 通過硬件和軟件實現(xiàn)磁盤 I/O并行度。

　　2、交換機

　　交換機在本架構(gòu)中分三部分。接入數(shù)字接收機的交換機需是全千兆網(wǎng)口，可以是三層交換機，也可以是支持IGMP-Snooping的二層交換機。核心交換機需是三層交換機，而且必須帶電口，至少需要4個端口，端口必須全千兆，支持組播，實現(xiàn)IGMP，PIM-SM或者PIM-DM組播協(xié)議。接入層交換機可以用三層也可以用二層，建議使用二層百兆的交換機，但交換機必須支持組播，支持IGMP-Snooping。

　　3、編碼器

單路直播編碼器

四路直播編碼器

　　在編碼器的配置方面，根據(jù)編碼器配置，可以支持4路/8路信息輸入，MPEG-2, H.264編碼，以及支持MPEG-2 TS流輸出。在數(shù)字電視和衛(wèi)星電視接收機的配置方面，支持MPEG-2, DVB-C, DVB-S輸入，以及支持MPEG-2 TS流輸出。

　　可通過直播編碼器接入教育、會議等的視頻直播信號、自辦節(jié)目、背景音樂，將視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過交換機共享到終端。

　　4、智能電視教育終端

　　嵌入式終端

　　RJ45百兆網(wǎng)口接入

　　支持1080P視頻播放

　　視頻接口：CVBS、HDMI

　　機頂盒主要功能是訪問EPG，對數(shù)字視頻信號進行解碼并輸出給電視機，主要輸出為AV輸出，HDMI輸出，推薦使用HDMI輸出

　　5、一體電視終端

　　將系統(tǒng)的終端軟件集成在一體電視芯片內(nèi)，將電視教育的功能與電視機功能整合，無需外接機頂盒，采用電視機遙控，一體化控制?？晒┻x擇的尺寸：32寸、40寸、42寸、49寸和55寸。采用國產(chǎn)品牌，符合監(jiān)所國產(chǎn)電視的需求。

　　五、實施

　　? 網(wǎng)絡(luò)施工

　　公司工程部門按照互動電視服務(wù)系統(tǒng)的要求，對監(jiān)獄自有的寬帶網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)傳輸能力測試和設(shè)備質(zhì)量檢測，對不符合要求的設(shè)備或介質(zhì)進行更換。

　　? 電力供應(yīng)

　　公司工程部門根據(jù)互動電視服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)施工規(guī)范的要求確?？头亢驮O(shè)備機房內(nèi)有足夠和可靠的電力供應(yīng)接口。

　　? 現(xiàn)場部署

　　現(xiàn)場部署包括機房部署和客房內(nèi)部署。在前端機房，主要是把已經(jīng)配置完成的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)交換機以及其它相關(guān)設(shè)備進行安放和正確的連接。在客房，主要是把已經(jīng)配置完成的用戶終端安放妥當(dāng)并進行正確的連接。

　　? 設(shè)備調(diào)試

　　現(xiàn)場需提供充足的設(shè)備以方便進行調(diào)試，主要為電視機，射頻輸入信號源，當(dāng)?shù)財?shù)字電視的CA卡以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

　　? 實施周期