基于有線電視的智慧監獄電視教育平臺

郝 錚

（江蘇省廣電有線信息網絡股份有限公司徐州分公司，江蘇 徐州 221000）

1 項目背景

監獄作為國家的刑罰執行機關，擔負著維護社會安寧和穩定、預防和減少犯罪的重要職能。監獄是社會的窗口，反映了一個國家文明進步的程度。監獄事業作為我國現代化建設事業不可分割的組成部分，必須與整個國家的現代化建設同步、與社會文明同步[1]。

數字化是當今國內外經濟和社會發展的大趨勢，是科技、經濟與社會發展的重要驅動力。監獄的數字化改造，是緊跟時代步伐的舉措，是提升辦公效率的重要手段，是更好地改造犯人、服務社會的有效途徑。

為提高、促進對服刑犯人的教育方式、方法、手段及載體上的新突破，緊貼社會的發展、緊貼監管改造工作大局、緊貼服刑人員思想變化，改變教育形式單一、載體單調的局面，徐州監獄積極運用電化教育的方式方法，以生動、形象、直觀的形式，把服刑人員的教育做實、做活、做深，實現較好的教育效果[2]。

針對徐州監獄現有需求以及后期對服刑犯人教育的發展，江蘇省廣電有線信息網絡股份有限公司徐州分公司（以下簡稱徐州分公司）計劃為徐州監獄建設一個基于徐州有線數字電視多種應用功能，具有電視直播、視頻點播、在線教育、個性圖文信息發布以及會議實況直播等多種功能的數字電視應用教育平臺。通過數字電視應用教育平臺的建設，提高在押犯人的受教水平，減輕工作人員的工作量，加強教學內容內部流通，創新教育方式，以促進教育工作的全方面開展。

2 平臺主要功能

智慧監獄電視教育系統以電視為載體，為改造人群提供教育警示節目點播和強制插播等功能。將一些法制、警示類的電視節目錄制成視頻導入該系統，監獄管理人員可以隨時安排服刑人員觀看教育警示視頻。系統提供強制插播功能，系統管理人員可以強制控制任意電視終端播放特定的教育警示視頻，極大地保證了教育改造質量[3]。同時，系統還提供日志追蹤功能，可以查看每個電視終端在何時觀看哪些視頻資源，對系統控制下的電視終端做到全局的掌控。

根據前期與用戶溝通交流以及徐州監獄對服刑犯人教育的需求，通過數字電視教育系統平臺建設，主要實現以下幾方面的應用功能。

（1）個性首頁展示。建設數字電視教育平臺，為徐州監獄提供訂制的數字電視機頂盒。機頂盒開機后直接展現徐州監獄獨享頁面，并在首頁配置豐富的功能，支持后續各種應用功能的開發。

（2）電視直播。實現各監區內部數字電視節目的直播，并可根據特定需求，實現電視節目的篩選與排序功能。

（3）視頻點播。點播分為兩部分內容，一部分是徐州有線數字電視自有的視頻點播節目片源，另一部分是監獄方用于教學的視頻節目內容。

（4）會議直播。用于監獄內部視頻會議的直播，實現服役犯人在監舍即可觀看監獄內部的視頻會議，免去大規模召開會議的諸多工作。

（5）強制播放。可通過后臺單向控制，使遙控器在某些時段不能控制電視顯示內容，也可不給關押人員發放遙控器，直接在后臺遠程管理所有終端使關押人員收看固定節目。

2.1 定制獨享的站點和首頁

為徐州監獄提供特制的數字電視機頂盒，開機直接展現徐州監獄定制的首頁頁面。通過首頁面搭載豐富的功能，支持后續多種應用內容的開發，提升徐州監獄教育平臺的建設水平。

2.2 電視直播頻道

電視直播實現各監區內部數字電視節目的直播，可根據特定需求，實現電視節目的篩選與排序功能。在提供內容豐富的直播電視節目的同時，徐州監獄可根據使用習慣和對節目的特定需求，定制直播電視頻道的數量與排列順序，使其更加人性化[4]。

數字電視直播信號的傳輸依托于各個分監獄的數字電視網絡布線系統。

中廣有線徐州分公司提供豐富的電視節目內容，共計67套基本服務直播電視節目。基于數字電視個性化首頁的功能，可在徐州監獄數字電視教育系統平臺中實現直播電視頻道的自主篩選與排序功能，從中廣數字電視前端提供的基本服務直播頻道中，選擇所需要的多個節目頻道，按徐州監獄定制的頻道列表進行排序。

2.3 視頻點播

徐州監獄數字電視教育系統平臺中，視頻點播主要是監獄方用于教學內容的在線教育板塊。監獄在線教育可分為公示公告、思想教育、文化教育、技術教育、專題教育以及監區文化等內容板塊。公示公告是對監區、監獄下發的通知公告，思想教育包括愛國主義、法律道德、政策形勢等內容；文化教育包括初小、高中、自考、同步課堂等內容；技術教育包括電腦培訓、服裝裁剪、科技生活等內容；專題教育包括入監教育、出監教育、心理健康等內容；監區文化包括廣場文化、假日文化及紅色影視等。

2.4 會議直播

2.4.1 項目需求與設計

經過與監獄相關工作人員交流，對于各分監獄，其需求只是被動地觀看視頻會議內容，并不需要進行互動。根據此需求分析，只需以監獄現有的視頻會議終端為中心，將實時的音視頻信號發布給各分監獄收看即可，無需對原有視頻會議系統進行擴容與調整，同時也大大降低了項目的預算投入[5]。

根據用戶的需求分析，江蘇省廣電有線信息網絡股份有限公司徐州分公司將利用監獄自有視頻會議系統，通過覆蓋徐州各分監獄的光分布網絡，由監獄將視頻會議或自辦節目信號送至中心機房端，徐州分公司將對視頻會議與自辦節目的信號進行編碼，之后插入光網絡中，利用光分布網絡傳輸至各分監獄內，再通過分監獄內數字電視網絡系統將信號送至各終端電視機直接接收，實現視頻會議與自辦節目的實況直播。

2.4.2 項目實施范圍

根據前期與用戶的交流，視頻會議實況直播（自辦節目）解決方案中，由用戶負責提供視頻會議或自辦節目的信號源，要求信號為AV、HDMI信號源。

徐州分公司主要負責對用戶提供的視頻會議（自辦節目）信號源進行采集、編碼、復用、調制、輸出，在客戶側機房將視頻會議（自辦節目）信號與原有數字電視信號進行混合，混合后的信號通過光纖送至各個分監獄教學樓電視機房，通過同軸電纜和網絡接口實現數字電視的接收和交互。

2.5 多種播控方式

系統支持多種操控方式，能夠適應不同監獄對監舍的管理。主要包括以下方式。

（1）強制播放。實現信息發布基本功能，可通過后臺單向控制，遙控器在該時段不可控制電視顯示內容。也可不給關押人員發放遙控器，直接在后臺遠程管理所有終端收看固定節目。

（2）遙控器操作。在許可時間段，犯人或干警可通過遙控器選擇觀看內容。

（3）可以分監區或者統一管理，對不同電視終端可以制定不同的播放計劃。播放計劃支持按日、周、月等多種周期來制訂，播放內容支持直播、視頻、圖片、pdf等各類播放資源。一旦制訂播放計劃，可以做到強制播放，終端無需用遙控器控制。

3 數字電視教育平臺系統設計原則

3.1 先進性

智慧監獄電視教育系統采用目前電視傳輸的先進技術，充分利用云計算和智能機頂盒等高新技術，改造和提升傳統廣播電視產業。

3.2 穩定性

智慧監獄電視教育系統服務器端具有高可靠性，必要時可采取雙機熱備，系統穩定性高。智能機頂盒經過多年行業沉淀，故障率低，安全可靠。

3.3 可擴展性

智慧監獄電視教育系統基于智慧監獄技術規范，并且支持后續擴展。一方面可以在終端數量增加的情況下，通過增加硬件和軟件配置即可實現擴展；另一方面系統支持更新升級以便增加新的功能。

3.4 易用性

由于監獄系統性質特殊，該系統平臺將復雜的操作進行封裝，實現操作的簡便。

3.5 高性價比

在監獄的需求和系統功能之間尋求平衡點，不一味地追求各種功能擴展，避免造成巨大的投資，在保證智慧監獄電視教育系統良好質量的基礎上，為監獄方減少投資成本，提高服務質量。

4 徐州監獄數字電視教育平臺系統設計方案

4.1 系統設計拓撲圖

本系統主要包括直播系統、點播系統以及節目資源信息管理系統，整體架構如圖1所示。

圖1 智慧監獄電視教育系統物理網絡架構圖

4.2 工作流程

智慧監獄電視教育系統主要分為兩個工作流程：第一是管理終端的資源處理、導入、管理及發布，第二是電視終端對內容的使用。在服務終端內容處理導入方面，可以在監獄本地進行內容導入，也可以在監獄管理局遠程進行內容導入。

4.2.1 管理終端工作流程

管理終端的主要工作有節目錄制、視頻圖片資源制作、資源管理以及后臺配置管理等。

（1）節目錄制。錄制的節目信號進入“資源采集服務器”，經過編碼器編碼處理后，通過“點直播服務器”向發出請求的終端傳送節目資源；任何經過系統處理過的視頻信號都可以傳遞到“節目資源制作管理端”，便于以后點播和回放。

（2）視頻圖片資源制作。監獄方可以將一些教育警示視頻資源通過“節目資源制作管理端”處理，然后供改造人員隨時點播收看；也可以自行拍攝宣傳片或者圖片文字等，通過“節目資源制作管理端”處理，可以讓改造人員通過系統電視終端隨時觀看和學習。該系統支持監獄方的各種視頻資源或者圖片文字等材料的加工、處理、存儲及播放。

（3）視頻圖片資源管理。可以將處理好的視頻圖片等資源進行分類管理，如分為“法律法規”“法制教育”“宣傳警示”等。

（4）后臺配置管理。系統支持瀏覽器/服務器（Browser/Server，B/S）和客戶端/服務器（Client/Server，C/S）架構，監獄方可以使用任何聯網電腦打開系統后臺配置管理界面，實現對整個系統的操作管理。

4.2.2 終端工作流程

監管人員通過遙控器進行操作，智能終端向系統EPG服務器發出請求；EPG服務器通過鑒權流程，將直播組播地址或者點播服務器地址等信息發送給智能終端；智能終端向流媒體服務器或者直播電視編碼器發出請求，流媒體服務器或者直播電視編碼器根據智能終端的請求，將電視頻道或者點播的資源傳遞到智能終端；智能終端將直播電視編碼器/接收機或者點播服務器發來的數據進行解碼處理，通過電視機進行播放。

4.3 應用場景

系統主要分布在各個監區活動區、監舍、民警宿舍、辦公室、會議室以及食堂等場所。

5 硬件配置

徐州監獄數字電視教育平臺系統解決方案主要由以下4個核心模塊組成：

（1）DVB直播系統，用于提供DVB直播，可給監獄提供直播回看時移功能；

（2）高速以太網，傳送控制信令和點播視頻資源下發所需要的高速以太網，可以利用監獄現有的局域網；

（3）系統架構組件（包括視頻服務器、中間件以及內容保護），該部分含視頻服務器平臺軟件，用于服務端和智能終端的交互，保證雙向視頻業務的傳輸、管理及下發；

（4）終端用戶設備，主要包括智能機頂盒終端和電視機，用于實現電視教育業務。

6 結 語

隨著信息時代的進一步發展，監獄這個特殊行業也必須與時俱進，改革創新，不斷推進監獄管理體系的智能化和信息化，只有這樣，才能適應新形勢要求，才能符合整個社會信息化的趨勢。