音視頻監控系統在某標準化考場中的應用

孟廣新

(山西建筑工程集團總公司，山西太原 030001)

1 概述

近幾年來，我國教育改革不斷深入，公平公正成了和諧社會的重要內容。為此國家教育部考試中心對各省市提出，要求各級考試機構建設“國家教育考試網上巡查系統”及覆蓋全國考場的音視頻監控網上巡查系統，并且建立對考試過程及各級保密室的監控指揮體系。計算機網絡技術和電子信息技術的高速發展，為國家教育考試的管理高效能的實現提供了良好的平臺，也為國家教育考試的安全運行提供了充分的技術保證。

目前，全國已有多個省市在建或正在設立使用考場音視頻監控管理系統。在國家沒有出臺統一的規范之前，各地已建成的音視頻監控管理系統大多是自成體系、各自為政，各自的技術規范及實施的功能方面也都不盡相同，并且缺乏統一規劃和技術協調，在實現互通及直聯直控都不同程度存在著這樣那樣的問題，與國家教育部考試中心所要求的設立全國性質的統一平臺差距甚遠，或者根本無法兼容。根據這種情況，在各級的標準化考場中應用標準化的音視頻監控管理系統是非常有必要的。

2 教育考試網上巡查系統

建設網上巡查系統，實現在校級、區縣級、市級、省級巡查指揮中心的遠程音視頻監控功能。網上巡查系統是由教育考試管理技術、監控技術、通信技術及音頻視頻技術等一套綜合性應用系統組成。從系統主體類型的應用構成上可以分為巡視檢查資源、傳輸網絡、巡視檢查中心以及用戶終端四個組成部分。各級巡視檢查指揮中心是系統的信息共享及管理的平臺，各級用戶終端是系統的信息服務對象。通過前段音視頻設備獲取系統監控信息是巡查資源，連接巡視檢查資源和巡查中心和用戶終端的傳輸媒介是傳輸網絡。同區域音視頻監控系統相對比，相當于信息采集、編碼傳輸、控制管理、存儲處理以及上傳、本地顯示等四個部分。

網絡巡查系統總體架構如圖1所示。

圖1 網絡巡查系統總體架構圖

3 考場及保密室實時遠程網上巡查的建設

3.1 建立市、省四級巡查指揮中心

根據目前考試管理模式、管理體制以及國家教育部的要求及規劃，建立以各省級為單位的各市、省二級“國家教育考試考務指揮中心”，即市、省的二級“考務指揮中心”。

第二級主體考務指揮機構:市省級國家教育考試的考務指揮中心，市省級考務指揮中心作為管理及中間環節，對上可傳到國家考務管理中心、對下可到達各市級的考務指揮中心的匯聚點，其功能應與國家中心相匹配，可以實時接收下級考務中心傳輸的相關音視頻信息，還可以根據其需要對其接收的音頻視頻信息進行調取、回放，實現考務預警、考務指揮，綜合管理考務、音視頻會議，處置突發事件以及服務考生等多重功能。區縣級、市、省級巡查指揮中心均由音視頻設備、音視頻解編碼設備、網絡傳輸設備、安全設備、通訊設備以及中心機房的終端顯示設備、服務器、用戶終端設備等組成。

市級教育考試考務指揮中心是第三級考務指揮中心，市級中心直接接收區、縣級中心或直屬考場所傳輸的音視頻信息，可根據需要實施音視頻信息的調出、存儲及對相關信息進行回放，還可以實現對考場發出指令或通知、及時處置突發事件、音頻和視頻巡視及檢查、根據得到的信息或以往的情況對其考試發出預警、考務的綜合管理、音頻及視頻、服務考生等功能。

3.2 保密室的巡查系統設立

在區、縣、市、地區及省級考試機構建立保密室并建設網上巡查系統，配備具有全天候監視的設備。保密室網上巡查系統是教育考試網上巡查系統中的重要環節部分，省級保密室直接與省級巡查系統指揮中心相連接，區、縣、市保密室直接與地區巡查指揮中心相連接，區、縣、市、地區、省級保密室與各上級單位的巡查指揮中心進行實時連接，上級可以通過教育考試網上巡查系統對下級保密室進行監查、巡視等管理功能。

保密室巡查系統工作原理:前端音視頻設備采集相關信息，音視頻編解碼設備進行傳輸前的編碼、網絡傳輸設備傳輸相關信息到監控中心，最后通過終端服務器、終端顯示設備和終端用戶設備完成解碼和顯示，從而實現巡查系統。在本級巡查系統指揮中心顯示和監視，并直接接入上級指揮中心。

為了實現全國的統一管理及監視，此巡查系統在系統結構、存儲、調用、傳輸的智能化、通訊、控制做到了有機統一，均符合國家相關部門頒布的《國家教育考試網上巡查系統視頻標準技術規范》規定及要求。

4 視頻監控系統應用在某標準化考場上的設計方案

采用國家認可的“JF”系列巡查設備實施某考點的標準化考場的設計與實施。

4.1 硬件部分

采用二級控制方式:一級設在學校的監控中心，二級在市考院，根據國家標準化考場的要求預留接入端。由網絡型攝像機、流媒體服務器、管理服務器、網絡存儲服務器、解碼器、客戶端、顯示終端等組成。

學校為一個考試點，共設立269個教室作為考場。在每個考場設置2個網絡型攝像機和1個拾音器，每層樓安裝1臺24/100 M+2/1 000 M的交換機，每棟樓依據樓層分別為5，6，8臺交換機，將這些交換機的千兆端口匯接到各棟樓的8口全千兆交換機上，然后通過多模光纖匯聚到監控中心機房的16口千兆交換機上，交換機的1個端口接入Internet網上，市考院或區考院可以通過網絡連接巡查各學?？键c的監控情況。剩余其他端口連接到流媒體服務器、管理服務器、客戶計算機、IP SAN網絡存儲器和解碼器上。

1)網絡型攝像機。

每個教室安裝1臺考場專用半球FCS-A5413 1/3’sony CCDⅡ;水平解析度:≥650 TVL，最低照度:0.05 Lux/F1.2和1臺考場專用球機FCS-T5413 1/4’sony EFFIO CCD;水平解析度:≥520 TVL，最低照度:彩色 0.05 Lux。

2)管理服務器。

JF-SVW型集SIP、轉發、管理三合一的服務器能對系統中用戶、設備進行控制管理、響應和轉發系統指令。

支持組播和點播及視頻多路復用，也支持UDP，IP，RTP，SIP，RTCP等網絡協議。支持全網時鐘同步模式。

支持2種工作模式:普通模式是在對非考試時賬號和密碼的權限管理，考試模式是在普通模式的基礎上增加硬件加密設備進行權限控制。

在設備管理方面，實現了跨級管理、單獨管理、統一系統管理、統一用戶管理等系統性能:實時巡視、系統的設備出現故障時給出故障告警指示、對其故障進行診斷和準確定位、加以分析、創建告警日志和有效地維護。

3)流媒體服務器。

在一級監控中心設置一臺JF-E1606E 16路網上巡查流媒體服務器，主要是為了減小多路并發訪問時給IP前端產生的處理壓力，解除IP前端網口的訪問限制。最大處理16路音/視頻信號和支持16路數據同時回放。

4)存儲服務器。

通過網絡磁盤陣列的方式來實現視頻數據在會聚點集中存儲、集中備份，由中心平臺軟件集中部署管理IP前端的存儲。

5)畫面分割器。

JF-NHDC014F可任意組合音視頻指揮圖像和解碼巡查圖像;操作面板友好設置使得用戶對設備IP設置、顯示分辨率設置、開關機和設備調試及維護，確保系統建設的圖像無縫且順暢互通互聯。

6)電視墻。

由1個主屏+6個子屏構成，主屏采用1臺屏幕尺寸為42寸的液晶電視，屏幕比例16∶9，通過數據矩陣控制，可顯示多、單畫面的圖像，并不會導致圖像變形。將主屏鑲嵌在電視墻的中心，兩邊各安裝3臺21寸液晶電視，外圍鑲嵌兩組音響以還原考場的聲音。

4.2 軟件部分

JF-WR軟件嚴格執行《國家教育考試網上巡查系統視頻標準技術規范》的規定，對規范中規定及要求的同類產品有著良好的兼容性;可以完成所有系統設備的后臺注冊和管理。適用于考點負責人和相關教師配置適用;考前可以批量修改圖像通道時間，錄像計劃和名稱等功能;考試之后可以多臺同時下載?？蓪崿F圖像預覽、設備管理、云臺及鏡頭的控制、實時錄像及事后回放、用戶及權限管理等功能。

5 結語

視頻監控系統是校園智能化弱電工程的重要組成部分，視頻監控系統的總體目標是建立一套網絡圖像視頻信號監控系統。通過該系統，學校管理者可以在主控室里監視校園內任何一個考場、任何一個出入口或者重要場所的情況，響應了國家教育部考試中心提出建立“國家教育考試網上巡查系統”的要求，給國家教育考試的安全運行以充分的技術保證，實現了考試過程和保密室的監控指揮，使得國家教育考試的管理效率以及功能有了大大地提高。

［1］國家教育考試網上巡查系統視頻標準技術規范［S］.