基于有线电视的智慧监狱电视教育平台

郝 铮

（江苏省广电有线信息网络股份有限公司徐州分公司，江苏 徐州 221000）

1 项目背景

监狱作为国家的刑罚执行机关，担负着维护社会安宁和稳定、预防和减少犯罪的重要职能。监狱是社会的窗口，反映了一个国家文明进步的程度。监狱事业作为我国现代化建设事业不可分割的组成部分，必须与整个国家的现代化建设同步、与社会文明同步[1]。

数字化是当今国内外经济和社会发展的大趋势，是科技、经济与社会发展的重要驱动力。监狱的数字化改造，是紧跟时代步伐的举措，是提升办公效率的重要手段，是更好地改造犯人、服务社会的有效途径。

为提高、促进对服刑犯人的教育方式、方法、手段及载体上的新突破，紧贴社会的发展、紧贴监管改造工作大局、紧贴服刑人员思想变化，改变教育形式单一、载体单调的局面，徐州监狱积极运用电化教育的方式方法，以生动、形象、直观的形式，把服刑人员的教育做实、做活、做深，实现较好的教育效果[2]。

针对徐州监狱现有需求以及后期对服刑犯人教育的发展，江苏省广电有线信息网络股份有限公司徐州分公司（以下简称徐州分公司）计划为徐州监狱建设一个基于徐州有线数字电视多种应用功能，具有电视直播、视频点播、在线教育、个性图文信息发布以及会议实况直播等多种功能的数字电视应用教育平台。通过数字电视应用教育平台的建设，提高在押犯人的受教水平，减轻工作人员的工作量，加强教学内容内部流通，创新教育方式，以促进教育工作的全方面开展。

2 平台主要功能

智慧监狱电视教育系统以电视为载体，为改造人群提供教育警示节目点播和强制插播等功能。将一些法制、警示类的电视节目录制成视频导入该系统，监狱管理人员可以随时安排服刑人员观看教育警示视频。系统提供强制插播功能，系统管理人员可以强制控制任意电视终端播放特定的教育警示视频，极大地保证了教育改造质量[3]。同时，系统还提供日志追踪功能，可以查看每个电视终端在何时观看哪些视频资源，对系统控制下的电视终端做到全局的掌控。

根据前期与用户沟通交流以及徐州监狱对服刑犯人教育的需求，通过数字电视教育系统平台建设，主要实现以下几方面的应用功能。

（1）个性首页展示。建设数字电视教育平台，为徐州监狱提供订制的数字电视机顶盒。机顶盒开机后直接展现徐州监狱独享页面，并在首页配置丰富的功能，支持后续各种应用功能的开发。

（2）电视直播。实现各监区内部数字电视节目的直播，并可根据特定需求，实现电视节目的筛选与排序功能。

（3）视频点播。点播分为两部分内容，一部分是徐州有线数字电视自有的视频点播节目片源，另一部分是监狱方用于教学的视频节目内容。

（4）会议直播。用于监狱内部视频会议的直播，实现服役犯人在监舍即可观看监狱内部的视频会议，免去大规模召开会议的诸多工作。

（5）强制播放。可通过后台单向控制，使遥控器在某些时段不能控制电视显示内容，也可不给关押人员发放遥控器，直接在后台远程管理所有终端使关押人员收看固定节目。

2.1 定制独享的站点和首页

为徐州监狱提供特制的数字电视机顶盒，开机直接展现徐州监狱定制的首页页面。通过首页面搭载丰富的功能，支持后续多种应用内容的开发，提升徐州监狱教育平台的建设水平。

2.2 电视直播频道

电视直播实现各监区内部数字电视节目的直播，可根据特定需求，实现电视节目的筛选与排序功能。在提供内容丰富的直播电视节目的同时，徐州监狱可根据使用习惯和对节目的特定需求，定制直播电视频道的数量与排列顺序，使其更加人性化[4]。

数字电视直播信号的传输依托于各个分监狱的数字电视网络布线系统。

中广有线徐州分公司提供丰富的电视节目内容，共计67套基本服务直播电视节目。基于数字电视个性化首页的功能，可在徐州监狱数字电视教育系统平台中实现直播电视频道的自主筛选与排序功能，从中广数字电视前端提供的基本服务直播频道中，选择所需要的多个节目频道，按徐州监狱定制的频道列表进行排序。

2.3 视频点播

徐州监狱数字电视教育系统平台中，视频点播主要是监狱方用于教学内容的在线教育板块。监狱在线教育可分为公示公告、思想教育、文化教育、技术教育、专题教育以及监区文化等内容板块。公示公告是对监区、监狱下发的通知公告，思想教育包括爱国主义、法律道德、政策形势等内容；文化教育包括初小、高中、自考、同步课堂等内容；技术教育包括电脑培训、服装裁剪、科技生活等内容；专题教育包括入监教育、出监教育、心理健康等内容；监区文化包括广场文化、假日文化及红色影视等。

2.4 会议直播

2.4.1 项目需求与设计

经过与监狱相关工作人员交流，对于各分监狱，其需求只是被动地观看视频会议内容，并不需要进行互动。根据此需求分析，只需以监狱现有的视频会议终端为中心，将实时的音视频信号发布给各分监狱收看即可，无需对原有视频会议系统进行扩容与调整，同时也大大降低了项目的预算投入[5]。

根据用户的需求分析，江苏省广电有线信息网络股份有限公司徐州分公司将利用监狱自有视频会议系统，通过覆盖徐州各分监狱的光分布网络，由监狱将视频会议或自办节目信号送至中心机房端，徐州分公司将对视频会议与自办节目的信号进行编码，之后插入光网络中，利用光分布网络传输至各分监狱内，再通过分监狱内数字电视网络系统将信号送至各终端电视机直接接收，实现视频会议与自办节目的实况直播。

2.4.2 项目实施范围

根据前期与用户的交流，视频会议实况直播（自办节目）解决方案中，由用户负责提供视频会议或自办节目的信号源，要求信号为AV、HDMI信号源。

徐州分公司主要负责对用户提供的视频会议（自办节目）信号源进行采集、编码、复用、调制、输出，在客户侧机房将视频会议（自办节目）信号与原有数字电视信号进行混合，混合后的信号通过光纤送至各个分监狱教学楼电视机房，通过同轴电缆和网络接口实现数字电视的接收和交互。

2.5 多种播控方式

系统支持多种操控方式，能够适应不同监狱对监舍的管理。主要包括以下方式。

（1）强制播放。实现信息发布基本功能，可通过后台单向控制，遥控器在该时段不可控制电视显示内容。也可不给关押人员发放遥控器，直接在后台远程管理所有终端收看固定节目。

（2）遥控器操作。在许可时间段，犯人或干警可通过遥控器选择观看内容。

（3）可以分监区或者统一管理，对不同电视终端可以制定不同的播放计划。播放计划支持按日、周、月等多种周期来制订，播放内容支持直播、视频、图片、pdf等各类播放资源。一旦制订播放计划，可以做到强制播放，终端无需用遥控器控制。

3 数字电视教育平台系统设计原则

3.1 先进性

智慧监狱电视教育系统采用目前电视传输的先进技术，充分利用云计算和智能机顶盒等高新技术，改造和提升传统广播电视产业。

3.2 稳定性

智慧监狱电视教育系统服务器端具有高可靠性，必要时可采取双机热备，系统稳定性高。智能机顶盒经过多年行业沉淀，故障率低，安全可靠。

3.3 可扩展性

智慧监狱电视教育系统基于智慧监狱技术规范，并且支持后续扩展。一方面可以在终端数量增加的情况下，通过增加硬件和软件配置即可实现扩展；另一方面系统支持更新升级以便增加新的功能。

3.4 易用性

由于监狱系统性质特殊，该系统平台将复杂的操作进行封装，实现操作的简便。

3.5 高性价比

在监狱的需求和系统功能之间寻求平衡点，不一味地追求各种功能扩展，避免造成巨大的投资，在保证智慧监狱电视教育系统良好质量的基础上，为监狱方减少投资成本，提高服务质量。

4 徐州监狱数字电视教育平台系统设计方案

4.1 系统设计拓扑图

本系统主要包括直播系统、点播系统以及节目资源信息管理系统，整体架构如图1所示。

图1 智慧监狱电视教育系统物理网络架构图

4.2 工作流程

智慧监狱电视教育系统主要分为两个工作流程：第一是管理终端的资源处理、导入、管理及发布，第二是电视终端对内容的使用。在服务终端内容处理导入方面，可以在监狱本地进行内容导入，也可以在监狱管理局远程进行内容导入。

4.2.1 管理终端工作流程

管理终端的主要工作有节目录制、视频图片资源制作、资源管理以及后台配置管理等。

（1）节目录制。录制的节目信号进入“资源采集服务器”，经过编码器编码处理后，通过“点直播服务器”向发出请求的终端传送节目资源；任何经过系统处理过的视频信号都可以传递到“节目资源制作管理端”，便于以后点播和回放。

（2）视频图片资源制作。监狱方可以将一些教育警示视频资源通过“节目资源制作管理端”处理，然后供改造人员随时点播收看；也可以自行拍摄宣传片或者图片文字等，通过“节目资源制作管理端”处理，可以让改造人员通过系统电视终端随时观看和学习。该系统支持监狱方的各种视频资源或者图片文字等材料的加工、处理、存储及播放。

（3）视频图片资源管理。可以将处理好的视频图片等资源进行分类管理，如分为“法律法规”“法制教育”“宣传警示”等。

（4）后台配置管理。系统支持浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）和客户端/服务器（Client/Server，C/S）架构，监狱方可以使用任何联网电脑打开系统后台配置管理界面，实现对整个系统的操作管理。

4.2.2 终端工作流程

监管人员通过遥控器进行操作，智能终端向系统EPG服务器发出请求；EPG服务器通过鉴权流程，将直播组播地址或者点播服务器地址等信息发送给智能终端；智能终端向流媒体服务器或者直播电视编码器发出请求，流媒体服务器或者直播电视编码器根据智能终端的请求，将电视频道或者点播的资源传递到智能终端；智能终端将直播电视编码器/接收机或者点播服务器发来的数据进行解码处理，通过电视机进行播放。

4.3 应用场景

系统主要分布在各个监区活动区、监舍、民警宿舍、办公室、会议室以及食堂等场所。

5 硬件配置

徐州监狱数字电视教育平台系统解决方案主要由以下4个核心模块组成：

（1）DVB直播系统，用于提供DVB直播，可给监狱提供直播回看时移功能；

（2）高速以太网，传送控制信令和点播视频资源下发所需要的高速以太网，可以利用监狱现有的局域网；

（3）系统架构组件（包括视频服务器、中间件以及内容保护），该部分含视频服务器平台软件，用于服务端和智能终端的交互，保证双向视频业务的传输、管理及下发；

（4）终端用户设备，主要包括智能机顶盒终端和电视机，用于实现电视教育业务。

6 结 语

随着信息时代的进一步发展，监狱这个特殊行业也必须与时俱进，改革创新，不断推进监狱管理体系的智能化和信息化，只有这样，才能适应新形势要求，才能符合整个社会信息化的趋势。