高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控工程讓考場監(jiān)考工作的透明、公正、公平
2015-05-16 09:24:00
在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)視頻電子監(jiān)考系統(tǒng)之后，基于百萬像素的高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸被各行業(yè)所認同和接受，大規(guī)模的應(yīng)用案例讓高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)越性可以被移植到更多的行業(yè)應(yīng)用當(dāng)中。作為考場監(jiān)控來說，前端資源采集的有效性和準確性更多的是要求清晰度的提升，以便可以更清楚的監(jiān)視到現(xiàn)場的各種細節(jié)情況;而百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機比傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)視頻圖像清晰度提升了幾倍，不僅單一攝像機的視場范圍更廣，而且其清晰度更高。高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的IP數(shù)字化特性也讓及時性體現(xiàn)了出來;各類型的系統(tǒng)管理平臺可提供更多的管理模式和功能擴展，承載多級訪問、綜合管理等功能使得科學(xué)管理和協(xié)同監(jiān)考更容易實現(xiàn)。
環(huán)境要求
1）實現(xiàn)電子監(jiān)考，將現(xiàn)場人員監(jiān)考和后端遠程聯(lián)網(wǎng)電子監(jiān)考有效結(jié)合。
2）系統(tǒng)應(yīng)采用基于百萬像素的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，采用標準H.264編碼，可實現(xiàn)低碼率下壓縮高清視頻圖像。
3）在考場部署高清固定攝像機和動態(tài)高清一體化攝像機，配合云臺實現(xiàn)固定大范圍監(jiān)控和重點動態(tài)監(jiān)控，前端網(wǎng)絡(luò)攝像機具備雙向音頻對講功能。必要時可進行現(xiàn)場監(jiān)聽。
4）實現(xiàn)現(xiàn)場各類信息疊加，包括日期、時間、地點、考場編號、考場科目疊加、現(xiàn)場監(jiān)考人員疊加等。
5）多種存儲模式，可實現(xiàn)本地存儲、后端集中存儲，錄像數(shù)據(jù)可根據(jù)關(guān)鍵索引信息進行快速查詢。
6）考場內(nèi)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機在平時應(yīng)可作為常規(guī)教學(xué)監(jiān)控，甚至是教學(xué)課件錄制、遠程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多媒體教學(xué)應(yīng)用。平時還可并入學(xué)校安全防范視頻監(jiān)控系統(tǒng)中進行統(tǒng)一管理。在考試時通過權(quán)限認證機制可剝離出來單獨完成電子監(jiān)考任務(wù)。
7）系統(tǒng)應(yīng)具備嚴格的權(quán)限審核機制，保障電子監(jiān)考系統(tǒng)的安全性和保密性。
8）系統(tǒng)應(yīng)具備大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)功能，可提供多級訪問功能，適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
1、設(shè)計原則
高可靠性：采用高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機，應(yīng)用業(yè)內(nèi)成熟的高清整體解決方案，從前端到后端實現(xiàn)高可靠性要求。
先進性： 系統(tǒng)基于H.264 算法的百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機和配套的高清網(wǎng)絡(luò)視頻管理監(jiān)控平臺。
經(jīng)濟性：系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)始終堅持模塊化架構(gòu)，實現(xiàn)可擴展建設(shè)的要求。根據(jù)不同時期和具體功能需求進行針對性建設(shè)，避免重復(fù)投資和盲目建設(shè)。
系統(tǒng)完整性：系統(tǒng)采用整體解決方案，從前端到后端統(tǒng)一部署，遵循系統(tǒng)完整性。
操作簡單實用：引導(dǎo)式操作流程以及模塊化的部署模式，全數(shù)字化、全網(wǎng)絡(luò)化的架構(gòu)方式，可自建局域網(wǎng)傳輸或者是依托校園網(wǎng)，使得整個系統(tǒng)從前端到后端都變得非常簡單，不管是維護還是操作。
發(fā)展性：系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的架構(gòu)，其本身可提供互動性的二次集成開發(fā)，光纖主干網(wǎng)也未系統(tǒng)容量的大規(guī)模擴展提供了保障。
外觀效果美觀：前端裝置安裝均考慮安全性、隱蔽性及美觀性，根據(jù)實用和美觀的原則，前端和后端我們都選用了外觀工藝和性能穩(wěn)定都比較好的安防產(chǎn)品。
安全性和保密性：在系統(tǒng)設(shè)計時，我們充分考慮信息資源的共享，同時更要注意信息的保護和隔離，因此HD-VMP針對不同的應(yīng)用模式和不同的系統(tǒng)架構(gòu)類型，采取不同的措施，包括用戶認證機制、系統(tǒng)安全機制、數(shù)據(jù)存取的權(quán)限控制等。
易維護性：不管是前端物理設(shè)備還是后端軟件模塊都提供遠程操作和維護，通過集中管理終端可對設(shè)備進行遠程網(wǎng)絡(luò)升級和配置。
2、總體設(shè)計
系統(tǒng)分為考場資源采集、視頻傳輸、后端管理平臺組建、多級訪問建設(shè)等幾部分，整個系統(tǒng)采用全網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控架構(gòu)，考場內(nèi)都采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機進行音視頻采集，通過攝像機的網(wǎng)絡(luò)端口直接接入到學(xué)校視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)中去，傳輸?shù)胶蠖诉M行集中存儲和管理。傳輸主干網(wǎng)采用千兆光纖網(wǎng)，后端通過HD-VMP集中管理平臺來完成整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集中預(yù)覽、控制、管理、存儲以及視頻分發(fā)等功能。實現(xiàn)考場資源集中管理。總體設(shè)計嚴格遵循用戶要求和行業(yè)規(guī)范，滿足用戶功能需求，達到考場監(jiān)考工作的公平、公正、真實的目標。
3、考場監(jiān)控資源采集
前端監(jiān)控資源的采集主要是指現(xiàn)場視頻、音頻等信息的采集。本次設(shè)計中，我們選用基于基于標準的H.264 算法的百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(例如“1080P百萬像素半球型高清網(wǎng)絡(luò)攝像機”)。它采用500萬像素的逐行掃描圖像傳感器，攝像機采集壓縮后的有效分辨率為最高可達1920*1080，1280*720，預(yù)覽和回放的圖像線數(shù)也達到了700-1000TVL廣播級圖像畫質(zhì)， 而且動態(tài)視頻為全實時30幀/秒。
每個考場監(jiān)視依據(jù)范圍大小選用攝像機，通常我們配置一臺固定槍機配廣角高清鏡頭進行全范圍的監(jiān)視，掌握整個考場的狀況;另外配置一臺云臺高清網(wǎng)絡(luò)一體化攝像機進行動態(tài)巡視監(jiān)控，通過遠程控制攝像機方向和光學(xué)變倍，可對考場范圍內(nèi)任意一點事實近距離高清監(jiān)控。配合云臺自動預(yù)置位巡航等功能可以遠程巡視考場。所有攝像機都通過信息疊加等方式將考場編號、科目名稱等重要信息進行疊加。攝像機的音頻輸入接口可外接高靈敏度的監(jiān)聽器，音頻輸出可接室內(nèi)廣播設(shè)備進行雙向音頻對講功能。
基于高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的電子監(jiān)考解決方案，采用高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機，應(yīng)用業(yè)內(nèi)成熟的高清整體解決方案，從前端到后端實現(xiàn)高可靠性要求。系統(tǒng)基于H.264 算法的百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機和配套的高清網(wǎng)絡(luò)視頻管理監(jiān)控平臺。
4、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)
本系統(tǒng)設(shè)計采用百萬像素720P網(wǎng)絡(luò)攝像機，每臺攝像機的碼率為2Mbps，每個教室平均2只攝像機，因此傳輸壓力非常小，在校園網(wǎng)資源足夠的情況下完全可依托校園網(wǎng)進行傳輸，如果校園網(wǎng)不可達或者資源不夠的情況下也可自行敷設(shè)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。
5、集中監(jiān)考管理平臺設(shè)計
集中監(jiān)考管理平臺用用戶目錄認證系統(tǒng)、集中管理系統(tǒng)、集中存儲系統(tǒng)、集中轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)以及監(jiān)控終端等組成。
6、高清視頻電子監(jiān)考平臺功能
集中用戶驗證：所有前端設(shè)備、后端軟件模塊、電子監(jiān)考人員、遠程監(jiān)考人員、各級領(lǐng)導(dǎo)等用戶信息都由用戶驗證服務(wù)系統(tǒng)來管理;權(quán)限可統(tǒng)一分配，部署嚴格的用戶分類，可精確到具體考試科目監(jiān)考人員、監(jiān)考攝像機的調(diào)用、控制權(quán)限、錄像資料的調(diào)閱都需要嚴格的認證。
集中管理：電子監(jiān)考系統(tǒng)中的各類設(shè)備資源和后端軟件平臺資源都能進行集中遠程管理和配置，系統(tǒng)運行狀態(tài)的查詢和提示將幫助系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行，及時發(fā)現(xiàn)并處理相關(guān)故障。可對每個監(jiān)考現(xiàn)場進行信息編輯，并與存儲系統(tǒng)匹配，進行歸類存儲，實現(xiàn)了快速定位查詢。通過雙向音頻對講能夠監(jiān)聽考場狀況和實時遠程監(jiān)考指導(dǎo)。對于一些可疑的細節(jié)采用一體機進行放大監(jiān)控并進行抓拍記錄。
多種存儲模式：可啟用攝像機本地SD卡存儲，或者通過后端集中備份存儲，可保證考場內(nèi)實時錄像。存儲系統(tǒng)可通過集中管理服務(wù)器進行統(tǒng)一配置和管理。存儲服務(wù)器資源的調(diào)用嚴格尊徐集中用戶認證機制，杜絕非法訪問。
多級遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)考：采用流媒體視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)系統(tǒng)，可將各類資源進行多級聯(lián)網(wǎng)管理，轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)系統(tǒng)的多路由多網(wǎng)段網(wǎng)關(guān)服務(wù)功能可滿足不同類型的網(wǎng)絡(luò)接入，快速有效的讓各級用戶接入。
多終端監(jiān)考模式：可采用監(jiān)考客戶端工作站進行指定遠程電子監(jiān)考，監(jiān)考人員通過監(jiān)考客戶端進行對應(yīng)權(quán)限的考場監(jiān)控，并實施抓拍記錄、監(jiān)考信息備注等操作。
