1.1 建設(shè)背景

為順應(yīng)時代科技發(fā)展，智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷更新工業(yè)應(yīng)用，作為服刑人員思想，品德的教育基地，面臨著從傳統(tǒng)教育走向未來教育的升級改造壓力，與時俱進(jìn)是我們不斷追求的創(chuàng)新精神。為打破傳統(tǒng)較為簡單的DVD模擬教學(xué)和受邀式講座教學(xué)方式，全面開啟的智能化、電算化教學(xué)模式，以建設(shè)一個中心，兩級平臺為基礎(chǔ)，依托智能網(wǎng)絡(luò)，課件下載，影片下載，專業(yè)攝制，后期創(chuàng)作，電視轉(zhuǎn)播，專家遠(yuǎn)程教學(xué)，遠(yuǎn)程監(jiān)控獲得豐富的媒體資源，搭建與國、省部級聯(lián)網(wǎng)的教育云，打造一個集信息采集流程化，規(guī)范化，數(shù)據(jù)利用合理化，通用化，資源調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)化，趨勢化的現(xiàn)代智能云平臺。

作為國家的刑罰執(zhí)行機(jī)關(guān)，擔(dān)負(fù)著教育改造罪犯、降低重新率、維護(hù)社會穩(wěn)定的重要職能。是社會的窗口，反映了一個國家文明進(jìn)步的程度，事業(yè)作為我國現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)不可分割的組成部分，必須與整個國家的現(xiàn)代化建設(shè)同步、與社會文明同步。

1.2 現(xiàn)狀

智慧監(jiān)所電教系統(tǒng)解決方案

高墻之內(nèi)，利用現(xiàn)代科技不斷提升對服刑人員的思想品德，勞動技能，個人素質(zhì)的教育改造，使之成為回歸社會，安份守紀(jì)的一名合法公民。

目前部分省份教育系統(tǒng)仍比較單純和滯后，主要依靠內(nèi)部自行組織外援幫教授課方式，通過DVD機(jī)全播放影片方式，以及通過實景刊物，黑白板通告方式宣傳。知識面少和信息口比較窄，以及宣傳力度不足等現(xiàn)象。總結(jié)有以下幾點：

1. 通過外聘專家，講師，成本高，次數(shù)少，知識吸收慢。

2. 這么多監(jiān)區(qū)仍是老一代模擬電視，使用同軸信號傳輸，在視頻質(zhì)量上大打折扣。無法和家族的電視相比。

3. 部分信號來自于小衛(wèi)星，或者使用模擬小前端，導(dǎo)致電視收看不穩(wěn)定，有雪花，和模糊現(xiàn)象。

4. DVD光盤資源較少，容易磨損，復(fù)制資源麻煩，不利于保存。

5. 對于省局提出三課教育，受網(wǎng)絡(luò)設(shè)施不足影響，出現(xiàn)執(zhí)行難，考核不全等問題。

6. 受教課程節(jié)目單一，服刑人員容易產(chǎn)生抵觸，不利思想改造。

2.1 需求

系統(tǒng)建成后，可為服刑人員實現(xiàn)：

提供豐富的點播教育、娛樂資源的自辦和網(wǎng)絡(luò)支持；

打破舉辦專家教育講座成本高，次數(shù)少，效果不理想的瓶頸；

解除服刑人員現(xiàn)場集中式教育存在安全隱患；

提供服刑人員進(jìn)行差異化（分區(qū)、級別）教育；

提高服刑人員的學(xué)習(xí)積極性，豐富他們的學(xué)習(xí)內(nèi)容；

改善服刑人員電子化閱讀及評級考試晉級的要求；

打開服刑人員了解國內(nèi)外特定重要時事新聞資訊的渠道；

提升服刑人員綜合便捷信息的查詢與服務(wù)；

實現(xiàn)遙控器或觸摸屏互動答題；

同時對于管教干警：

可精準(zhǔn)管理電視頻道和觀看時間；

有效區(qū)分管理受教育人員點播學(xué)習(xí)教育資源；

實時獲取用戶觀看記錄；

實現(xiàn)不同監(jiān)管人員、不同受教育人員收看的節(jié)目不一樣；

強(qiáng)制要求受教育人員在特定時段收看教育類節(jié)目，并能記錄觀看內(nèi)容、時間；

監(jiān)區(qū)咨詢公告的動態(tài)更新和發(fā)布；

緊急通知通告的發(fā)布；

用戶行為數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

實現(xiàn)云端電子備課、課件編輯和管理，網(wǎng)上閱卷。

用戶系統(tǒng)操作可實時日志追蹤與查詢；

系統(tǒng)運行狀態(tài)可實時日志追蹤和分析；

系統(tǒng)可支持系統(tǒng)雙機(jī)熱備、集群分布式部署；

系統(tǒng)內(nèi)接入設(shè)備的狀態(tài)、合法性監(jiān)測管理；

教育資源歸類管理；

根據(jù)建筑功能區(qū)域、監(jiān)區(qū)、樓層、監(jiān)舍等分區(qū)或者單個互動終端按日期、時間設(shè)置自動播放不同的教學(xué)內(nèi)容；

規(guī)定的教育內(nèi)容、學(xué)習(xí)時長、信息公開等數(shù)據(jù)的自動匯總和統(tǒng)計，報表生成，執(zhí)行情況考核；

通過遠(yuǎn)程聽課系統(tǒng)對教員的授課情況進(jìn)行考評；

通過系統(tǒng)對各、監(jiān)區(qū)教學(xué)人員自行制作的課件進(jìn)行評優(yōu)和考核，優(yōu)質(zhì)資源分享和交流。

2.2 建設(shè)目標(biāo)

隨著體制改革、布局調(diào)整信息化建設(shè)的不斷深入推進(jìn)，使工作面臨著難得的發(fā)展機(jī)遇，同時也面臨著許多困難和挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)為押犯不斷增多，押犯構(gòu)成日益復(fù)雜，重大刑事犯、暴力犯、涉毒犯、判刑二次以上的罪犯持續(xù)上升，有獄內(nèi)外勞動罪犯，安全穩(wěn)定工作難度加大。因此，當(dāng)前安全穩(wěn)定工作仍然存在諸多困難和問題，安全穩(wěn)定形勢不容樂觀，提升對服刑人員的整體的思想矯正，教育改造，行動約束等信息化教育任務(wù)刻不容緩。本項目依據(jù)省局以人為本，合理利用的方針 ，整合省局和下屬教育資源，提升我省信息化教育軟硬件設(shè)施，培養(yǎng)和儲備更多專業(yè)云教育原始數(shù)據(jù)，利用好原始數(shù)據(jù)對后期管理局的發(fā)展任重道遠(yuǎn)推遲。擬實現(xiàn)以下建設(shè)目標(biāo)：

l 支持高清視頻(1080P)點播功能，支持MPEG-1/2/4、H.264、藍(lán)光等媒體格式。

l 視頻點播支持拖放、暫停和繼續(xù)播放等。

l 強(qiáng)制控制終端觀看特定的影片和直播電視。

l 支持不同類型不同區(qū)域的服刑人員權(quán)限管理，不同的用戶，可以觀看到不同的節(jié)目。

l 支持播放時間記錄功能，在觀看某部影片退出后，系統(tǒng)會自動記錄該影片播放時間，當(dāng)用戶再次觀看時，可以選擇接著之前的時間播放或者重頭播放。

l 支持電視直播和時移功能，支持電視電子節(jié)目單，電視節(jié)目，想看就看。

l 支持圖文和純文字方式的新聞介紹，法律法規(guī)、電的觀看。

l 支持滾動字幕信息發(fā)布。

l 支持活動視頻、會議視頻、自辦節(jié)目的直播。支持視頻錄像，并可導(dǎo)入系統(tǒng)進(jìn)行再播放。

l 模塊化功能設(shè)計，可根據(jù)客戶要求進(jìn)行功能和UI界面的定制服務(wù)。

l 系統(tǒng)具有高擴(kuò)展性，支持集群。系統(tǒng)具有高可靠性，系統(tǒng)穩(wěn)定性高（7*24小時）。

2.3數(shù)字電視教育系統(tǒng)設(shè)計原則

數(shù)字電視教育系統(tǒng)設(shè)計原則

l *性

數(shù)字電視教育系統(tǒng)采用創(chuàng)新的*技術(shù)，基于復(fù)旦大學(xué)寬帶網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)實驗室和美國硅谷的創(chuàng)新技術(shù)，具有技術(shù)的*性和*性，適應(yīng)未來市場發(fā)展；

l 穩(wěn)定性

數(shù)字電視教育系統(tǒng)服務(wù)器端具有高可靠性，采用集群和云計算技術(shù)，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。終端高清機(jī)頂盒故障率低，安全可靠；

l 可擴(kuò)展性

數(shù)字電視教育系統(tǒng)基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具有高可擴(kuò)展性。一方面系統(tǒng)能夠在未來用戶增加的情況下，通過增加硬件資源和簡單軟件配置即可實現(xiàn)擴(kuò)展；另一方面可以方便的通過系統(tǒng)升級增加新的功能；

l 易用性

公司基于服務(wù)用戶的理念，針對酒店等提供商行業(yè)與計算機(jī)行業(yè)的差異性，系統(tǒng)盡可能將復(fù)雜的操作進(jìn)行封裝，實現(xiàn)操作的簡便；

l 高性價比

公司在提供商需求和系統(tǒng)功能之間尋求平衡點，不主張一味追求各種擴(kuò)展功能而造成巨大的投資，而在滿足提供商當(dāng)前及未來發(fā)展需要的基礎(chǔ)上，在保證良好的質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能為方減少投資成本，提高服務(wù)質(zhì)量。

3 功能特性

3.1 系統(tǒng)拓?fù)?/strong>

數(shù)字電視教育系統(tǒng)主要包括電視直播系統(tǒng)，視頻點播系統(tǒng)以及教育資源信息管理服務(wù)系統(tǒng)。電視直播系統(tǒng)以及視頻點播系統(tǒng)都是通過內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)來傳輸，保證了服務(wù)帶寬。如下圖所示：

系統(tǒng)拓?fù)鋱D

3.2 功能介紹

電視直播

電視直播即數(shù)字電視等傳統(tǒng)電視頻道服務(wù)，數(shù)字電視教育通過對電視的數(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(jìn)行傳輸。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。

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(jī)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(jī)頂盒解碼，再用調(diào)頻器調(diào)頻、混頻的方式，數(shù)字電視教育直播電視功能有以下優(yōu)點：

1) 信號可不作任何的壓縮和轉(zhuǎn)碼，上保留畫面清晰度。

2) 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(Cable線)。

3) 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(jìn)、快退。并可按節(jié)目單選擇喜愛的節(jié)目直接進(jìn)行觀看。

4) 更加節(jié)省硬件的成本和維護(hù)：在不受限的情況下一臺數(shù)字接收機(jī)可處理6-8套直播節(jié)目，而傳統(tǒng)方式需要6-8個機(jī)頂盒+6-8個調(diào)頻器+1個混頻器。

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

本系統(tǒng)的電視直播頁面如下圖所示。電視分類可以通過后臺配置管理系統(tǒng)來增加/刪除/編輯，不同類型的電視頻道可以添加到對應(yīng)的頻道分類之中。直播電視支持通過遙控器的數(shù)字鍵切換頻道，提供家庭電視同樣的功能，符合客人的正常使用習(xí)慣。

電教系統(tǒng)電視直播頁面

視頻點播

主要為服刑人員提供視頻教學(xué)和以及適當(dāng)?shù)膴蕵罚ń逃捌⑼饷媸澜纭⑷宋飩饔洝ⅹz內(nèi)宣傳等分類，其分類可以通過系統(tǒng)后臺管理來配置增加/刪除/編輯，不同內(nèi)容的視頻可以放置到對應(yīng)的分類中，最后發(fā)布到系統(tǒng)在前臺EPG展示。如下圖所示：

電教系統(tǒng)點播頁面

視頻錄像

系統(tǒng)支持對電視頻道節(jié)目，會議視頻，以及自辦節(jié)目的內(nèi)容的定時自動視頻錄像，并通過對已錄制視頻的導(dǎo)入，在系統(tǒng)中進(jìn)行視頻點播觀看，大大的豐富了教育內(nèi)容來源，同時在時間上也更為靈活，使得在電視節(jié)目播放期間不能觀看的服刑人員，可以在其他空余時間類觀看這些內(nèi)容。

電教系統(tǒng)視頻錄制

全面教育

全面教育模塊，實現(xiàn)對服刑人員再教育的目的，提供視頻+圖文的教學(xué)內(nèi)容，包括基礎(chǔ)教育、思想教育、心理教育、法制宣傳教育和勞動技能等多種類型教育，方便服刑人員隨時學(xué)習(xí)。所有視頻和圖文內(nèi)容可以通過系統(tǒng)后臺管理系統(tǒng)來進(jìn)行上傳，增加/刪除/編輯，以及發(fā)布。發(fā)布后在終端頁面上的具體頁面效果如下：

電視教育系統(tǒng)全面教育

新聞

數(shù)字電視教育系統(tǒng)為提供了新聞功能，可以通過視頻或圖文的方式，發(fā)布新聞，給服刑人員觀看。結(jié)合終端管理，不同的終端類似可以看到不同的視頻圖文信息內(nèi)容。在視頻圖文發(fā)布方面，視頻圖文的增加/刪除/編輯都可以通過后臺配置管理系統(tǒng)來進(jìn)行控制和管理。發(fā)布后，這些視頻圖文內(nèi)容將在前臺EPG頁面上進(jìn)行展示。

新聞預(yù)覽

新聞詳情

滾動文字

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。可以根據(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，提示服刑人員，“監(jiān)區(qū)召開深入學(xué)習(xí)實踐學(xué)習(xí)發(fā)展觀動員大會”。如下圖所示：

終端觀看內(nèi)容權(quán)限管理

根據(jù)方的業(yè)務(wù)需求，對于不同類型的服刑人員，打開電視時，可以看到不同的內(nèi)容，內(nèi)容可以包括直播電視、視頻，圖文等。比如有些電視頻道和影片是給部分服刑人員觀看的，要求其他服刑人員不能觀看，終端管理即可達(dá)到這樣的功能。不同的終端，開機(jī)后，觀看到不同的內(nèi)容。方便方管理，管理頁面如下圖所示：

選擇“設(shè)定權(quán)限”，即可設(shè)置監(jiān)區(qū)的電視觀看內(nèi)容，進(jìn)入如下界面：打鉤的信息，監(jiān)區(qū)可以看到，操作非常簡單、便捷。

如按上圖設(shè)置權(quán)限，則用戶在開機(jī)進(jìn)入視頻點播頁面時，只能看到紀(jì)錄片分類，其他分類是不可見的。

設(shè)置單個分類信息的用戶畫面

擁有所有權(quán)限的用戶，開機(jī)后的畫面包括所有的分類信息，如下所示：

設(shè)置所有分類信息的用戶畫面

管理員權(quán)限管理

系統(tǒng)高級管理員，可以設(shè)置其他用戶的權(quán)限：在用戶管理頁面選擇設(shè)置權(quán)限，

進(jìn)入權(quán)限設(shè)置頁面：設(shè)置用戶可以管理的監(jiān)區(qū)

用戶權(quán)限設(shè)置

設(shè)置完成后提交信息。

監(jiān)區(qū)管理員登陸系統(tǒng)，只能控制擁有權(quán)限的監(jiān)區(qū)的終端，可以進(jìn)行強(qiáng)制插播操作和發(fā)布滾動文字。超級管理員可以控制所有監(jiān)區(qū)。如下圖所示：各監(jiān)區(qū)管理員只能控制所對應(yīng)監(jiān)區(qū)的終端。

數(shù)字電視教育系統(tǒng)終端權(quán)限管理

強(qiáng)制插播再教育和播放日志

強(qiáng)制插播再教育功能，即管理員通過后臺的管理平臺，可以強(qiáng)制控制終端播放特定的教育影片和直播頻道，保障對服刑人員的再教育。強(qiáng)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(qiáng)制觀看教育影片。

比如設(shè)置在晚上7點開始看新聞聯(lián)播，則直播電視插播如下所示：

強(qiáng)制插播設(shè)置頁面

系統(tǒng)對終端提供分組功能，使用強(qiáng)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。可以查看插播狀態(tài)，后臺終端管理界面如下：

數(shù)字電視教育系統(tǒng)后臺終端狀態(tài)

可以查看插播以及其他內(nèi)容播放的日志信息：

數(shù)字電視教育系統(tǒng)后臺終端日志

法律法規(guī)和電

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。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(jìn)度，管理方便。

數(shù)字電視教育系統(tǒng)法律法規(guī)

文學(xué)長廊，可以導(dǎo)入一些電，比如四大名著、國外名著等等。供服刑人員隨時欣賞，提高文學(xué)修養(yǎng)。

電子展示如下圖：

數(shù)字電視教育系統(tǒng)文學(xué)長廊

智慧監(jiān)所電教系統(tǒng)解決方案

電教系統(tǒng)清單

• 流媒體服務(wù)器（點、直播）

E5-2620 2.0GHz/內(nèi)存64G/硬盤1T*3/H710/DVD/750W單電/靜態(tài)導(dǎo)軌

• 管理電腦

I5 4G 500G DVD 19.5寸顯示器

• 流媒體智能平臺軟件2.0

流媒體點直播服務(wù)器核心軟件：

包含點播服務(wù)、直播服務(wù)、信息、中英雙語、后臺對應(yīng)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)

業(yè)務(wù)服務(wù)器管理軟件：

管理員管理、影片目錄管理、影片管理、磁盤存儲影片信息、信息管理、直播頻道管理、主控服務(wù)器管理，另含一套EPG頁面

功能模塊：

①滾動字幕模塊：在電視屏幕顯示廣告、通知等滾動字幕信息，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。可以根據(jù)終端分組發(fā)送，也可以單個終端發(fā)送；

②開機(jī)頁面定制，首頁面模塊數(shù)量及布局*按照方要求自由設(shè)計，首頁可放多張圖片或是宣傳視頻；

③三級管理功能-房間管理：針對不同的管理員的不同角色提供不同的權(quán)限，不同獄區(qū)的管理員可以且只可以管理本獄區(qū)的終端電視用戶。

④終端觀看內(nèi)容權(quán)限管理：系統(tǒng)可設(shè)置多套頁面，根據(jù)服刑人員的類型可以分類或分區(qū)域的管理終端，使得不同的終端可以觀看不同的信息內(nèi)容。各個監(jiān)區(qū)干警可以跟進(jìn)表現(xiàn)任意控制所在監(jiān)區(qū)終端直播頻道數(shù)量。

⑤點播統(tǒng)計查詢功能：管理員可以查看終端的播放日志，方便監(jiān)控終端狀態(tài)。

⑥電視頻道錄制功能：系統(tǒng)支持對電視頻道節(jié)目，會議視頻，以及自辦節(jié)目的內(nèi)容的定時自動視頻錄像，并通過對已錄制視頻的導(dǎo)入，在系統(tǒng)中成為可供點播的視頻隨時觀看

⑦視頻定時強(qiáng)制插播：管理人員可以強(qiáng)制控制服刑人員的電視終端播放特定的教育視頻。可定時強(qiáng)制插播1個或多個節(jié)目。既可以視頻定時強(qiáng)制插播：在規(guī)定的時間（可做到提前設(shè)定時間點，系統(tǒng)到點自動執(zhí)行強(qiáng)制插播，也可設(shè)定每天固定時間點進(jìn)行強(qiáng)制插播某一電視頻道節(jié)目，如每天晚上7:00-7:30分，所有終端強(qiáng)制看新聞聯(lián)播，遙控器在該時段失靈，不能控制電視頻道），控制終端觀看特定的教育影片和直播頻道，由后臺系統(tǒng)統(tǒng)一管理。

• 標(biāo)清直播編碼器

支持1/4/8路直播編碼，*的視頻預(yù)處理算法音頻編碼支持MPEG1 Audio Layer 2

支持MPEG1 Layer 2(HE_AAC(v2) 和LC-AAC可選)音頻編碼；HE_AAC(v2) 和LC-AAC音頻編碼需硬件支持

支持HDMI數(shù)字視頻輸入

支持PAL、NTSC標(biāo)清視頻格式

支持高清720P，1080P視頻格式

支持IP輸出TS，支持UDP協(xié)議，支持單播及多播

支持網(wǎng)絡(luò)管理(NMS/SNMP) 3211HD

• 高清IP機(jī)頂盒

處理器：ARM Cortex-A9，1.6GHz雙核；

內(nèi)存：1GB，DDR3；

閃存：4GB NAND Flash；

操作系統(tǒng)：Android 4.2；

視頻接口：HDMI,CVBS復(fù)合視頻；音頻接口：左右立體聲，SPDIF數(shù)字光纖；

其他接口：3*USB2.0數(shù)據(jù)接口，MMC/SD二合一讀卡器；

視頻播放：AVI,TS,TP,TRP,VOB,MKV,MP4,MOV,ISO,WMV,ASF,FLV,RM/RMVB,DAT,MPG, MPEG,SWF

內(nèi)含多媒體播放器軟件及專軟件使用許可（主要含杜比音效Dolby Digital AC-3，數(shù)字影院系統(tǒng)DTS等專正版使用License