在線考試視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究與實(shí)踐
——以廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

朱淑威

（廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528041）

在線考試視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究與實(shí)踐
——以廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

朱淑威

（廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528041）

在線視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在高校普遍使用，給學(xué)校考務(wù)工作帶來了便利。筆者總結(jié)多年工作經(jīng)驗(yàn)，闡述了考試視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，介紹考試視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的安裝調(diào)試過程，以保證更有效地開展考試視頻監(jiān)控工作。

在線視頻監(jiān)控；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；互聯(lián)互通

1 引言

現(xiàn)在全國性大規(guī)模的統(tǒng)一考試尤為重要，例如：全國高考，英語等級考試，職稱等級考試等等，導(dǎo)致考務(wù)工作量非常龐大，讓眾多高校、考務(wù)承擔(dān)部門難以承受。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的互派巡考員模式也逐步被遠(yuǎn)程的在線巡考模式所代替。在線視頻監(jiān)控系統(tǒng)既可以方便監(jiān)測考生的考試情況，有便于考務(wù)工作的組織。

在線考試視頻監(jiān)控系統(tǒng)需嚴(yán)格按照《國家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)視頻標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范》的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，利用視頻監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和考務(wù)管理技術(shù)，建設(shè)成具有考務(wù)管理、遠(yuǎn)程指揮、實(shí)時(shí)監(jiān)控、服務(wù)功能的應(yīng)用系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像采集、點(diǎn)播、遠(yuǎn)程管理與指揮、視頻存儲和備份、歷史圖像的檢索和回放等功能[1]。

2 考場視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院考試視頻監(jiān)控系統(tǒng)于2012年11月籌建，學(xué)校利用和改造現(xiàn)有的局域網(wǎng)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)覆蓋全國的考試視頻監(jiān)控、指揮和應(yīng)急處理。這一做法提高國家教育考試的管理和監(jiān)督水平。整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括考場、保密室、試卷分發(fā)室、總控室，對試卷存放、分發(fā)、回收以及考試實(shí)施期間進(jìn)行24小時(shí)不間斷的視頻監(jiān)控和錄像備份，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)將監(jiān)控視頻信號傳送到考務(wù)指揮中心。直接與廣東省教育考試院總控端實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)互通”，而且學(xué)校做好考場監(jiān)控視頻錄像的存檔工作。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備是由標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像槍機(jī)、網(wǎng)絡(luò)硬盤存儲設(shè)備、音視頻解碼器、SIP服務(wù)器（國家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)）、電視墻等設(shè)備組成。其中考場完成音視頻信號的采集和上傳。監(jiān)控室對全校各考場攝像機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，同時(shí)對考場音視頻信號進(jìn)行集中存儲和備份。監(jiān)控室實(shí)時(shí)查看各監(jiān)控點(diǎn)情況和調(diào)閱各監(jiān)控點(diǎn)歷史紀(jì)錄。預(yù)留互聯(lián)網(wǎng)接口，可以實(shí)現(xiàn)上級部門遠(yuǎn)程管理、調(diào)閱歷史紀(jì)錄與實(shí)時(shí)查看各監(jiān)控點(diǎn)情況，統(tǒng)一傳達(dá)考試指令等。

學(xué)校向廣東省教育考試院申請?jiān)诟呙餍滦^(qū)新建“全國大學(xué)英語四六級等級考試”考點(diǎn)（100個(gè)考場），嚴(yán)格執(zhí)行《國家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)視頻標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范》技術(shù)指標(biāo)，遵循廣東教育考試院負(fù)責(zé)相關(guān)工作主管部門的要求，做好考場視頻監(jiān)控系統(tǒng)信號與廣東省教育考試院主管部門的“互聯(lián)互通”建設(shè)。

系統(tǒng)建設(shè)地點(diǎn)分布如下（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1）：教學(xué)樓B棟25個(gè)教室（劃分成50個(gè)考場），C棟25個(gè)教室（劃分成50個(gè)考場），D棟1個(gè)保密室，1個(gè)試卷分發(fā)室。每個(gè)點(diǎn)視頻信號采集用標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像槍。B棟設(shè)有一個(gè)學(xué)校監(jiān)控中心，配置了網(wǎng)絡(luò)硬盤存儲設(shè)備、音視頻解碼器、SIP 服務(wù)器、電視墻等設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為傳輸模式架構(gòu)，方便學(xué)校三棟教學(xué)樓之間的考點(diǎn)音視頻信號連接、整合、傳輸，整個(gè)鏈路架建于原有的校園網(wǎng)基礎(chǔ)上。

圖1 考場視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 考場視頻監(jiān)控系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在線視頻監(jiān)控系統(tǒng)在考試開始后，監(jiān)控中心隨時(shí)監(jiān)控考生的一舉一動，并隨時(shí)抓取考試現(xiàn)場圖片，如有異常，可迅速上傳到監(jiān)控服務(wù)器中進(jìn)行甄別，并傳達(dá)相應(yīng)的監(jiān)控信息。監(jiān)控中心也可以隨時(shí)調(diào)看考場視頻信息。

（1）音視頻信號采集。由海康威視 DS-2CD893PF-KC網(wǎng)絡(luò)攝像槍機(jī)來實(shí)現(xiàn)。考點(diǎn)、保密室、試卷分發(fā)室用同一款攝像槍機(jī)，這款槍式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)需要另外搭配海康威視鏡頭TV0309D-IR 來使用。獲取各考場、試卷分發(fā)室以及保密室的音視頻信號源，調(diào)試畫面做到無死角。考場攝像機(jī)采用定焦廣角鏡頭信號，能看到整個(gè)考場學(xué)生和監(jiān)考老師的狀態(tài)，但是不能看到考試試卷的內(nèi)容，以免其他工作人員泄密。教室里的攝像槍一般安裝在教室前面墻靠窗戶的一個(gè)角落，拍攝學(xué)生正面圖像。這種考場專用攝像槍的視頻流是加密型的，符合《國家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)視頻標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范》的音視頻流傳輸保密要求。

（2）SIP服務(wù)器（國家教育考試網(wǎng)上查巡系統(tǒng)）。由云積YJ-VIG128來實(shí)現(xiàn)。SIP 功能：支持標(biāo)準(zhǔn) SIP2.0，提供設(shè)備/用戶/平臺注冊認(rèn)證，SIPURI組管理，SIPURI地址解析，統(tǒng)一管理接入的SIP終端。向上級巡查系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)字音視頻流。省教育考試院相關(guān)考務(wù)工作組人員可以遠(yuǎn)程通過查巡系統(tǒng)主控端，點(diǎn)播巡查學(xué)校任意一個(gè)考場、試卷分發(fā)室、保密室現(xiàn)場的秩序，實(shí)時(shí)有效地杜絕考場舞弊情況。

（3）監(jiān)控音視頻信號上電視墻。由海康威視音視頻解碼器DS-6308D實(shí)現(xiàn)。向客戶端轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)字音視頻流。它支持直連前端設(shè)備和通過流媒體轉(zhuǎn)發(fā)的方式獲取網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。支持遠(yuǎn)程錄像文件的解碼輸出。支持透明通道傳輸，可遠(yuǎn)程控制DVR上連接的云臺。這種解碼矩陣支持VGA、BNC接口解碼輸出。我們利用4路720p圖像解碼輸出，VGA輸出的畫面分割成 4部分，剛好滿足我們的設(shè)計(jì)：4（液晶電視機(jī)）* 4（ 每 臺 電 視 劃 分 四 個(gè) 畫 面 ）*4（每 個(gè) 畫 面 納 入 4個(gè) 信 號 輪巡）=64個(gè)考點(diǎn)畫面。監(jiān)控中心的電視墻可輪巡模式看64路高清的圖像。音視頻解碼器是專為大型電視墻監(jiān)控系統(tǒng)的部署與管理而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)多路解碼器，采用Linux操作系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

（4）網(wǎng)絡(luò)硬盤存儲設(shè)備

根據(jù)視頻信號源，配置合適的網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)，由海康威視 DS-9632N-ST/RTF 來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)音視頻的分控存儲。按每個(gè)視頻信號源為信號通道，可以獨(dú)立設(shè)置每個(gè)攝像槍的錄像存儲計(jì)劃。可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)預(yù)覽和歷史資料的存儲和備份，并可以按條件檢索和回放。

（5）系統(tǒng)控制端。網(wǎng)絡(luò)視頻控制軟件 iVMS-4200，軟件以分組為單位對設(shè)備通道進(jìn)行配套管理，添加設(shè)備后需要把設(shè)備的通道導(dǎo)入到分組中，實(shí)現(xiàn)靈活、多樣的設(shè)置管理，可實(shí)現(xiàn)考場監(jiān)控視頻的效果設(shè)置、數(shù)量分割、輪巡設(shè)置，在客戶端也可以實(shí)現(xiàn)抓拍錄像等功能。

4 結(jié)語

本文根據(jù)《國家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)視頻標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范》的要求，提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)的在線考試視頻監(jiān)控系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。通過這種網(wǎng)絡(luò)型連接方式建立的音視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理者可在同一校園網(wǎng)內(nèi)的任一計(jì)算機(jī)上用WEB方式，登錄考點(diǎn)攝像槍、SIP服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備綁定的IP地址，對其進(jìn)行設(shè)置并實(shí)施監(jiān)控，不受場地的限制，使巡考工作更加安全、有效，同時(shí)也提高了學(xué)校信息化教學(xué)管理水平。

[1]胡曉敏，鄧建青．考場網(wǎng)上視頻巡查監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．信息安全與技術(shù)，2013(2)：94-96.

[2] 戴慶倩．校園在線考試監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．電子測試，2014(10)：9-11.

[3] 牛猛．全國計(jì)算機(jī)等級考試機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)研究[J]．考試周刊，2015(53)：1-2.

[4]楊進(jìn)國，郭亞莎．基于全國考試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．儀器儀表用戶，2011(6)：32-34.

[5]冀燕麗，段海濤，張捷．基于 IP 專網(wǎng)的多媒體教室數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究[J]．現(xiàn)代教育技術(shù)，2013(2)：47-51.

The Research and Practice of Online Test Video Monitoring System -Illustrated by the Case of Guangdong Polytechnic

Zhu Shuwei
(Guangdong Polytechnic,Foshan 528041,Guangdong)

Online video monitoring system has been widely used in colleges and universities,bringing convenience to the school organization work.The author summarizes the work experience for years,expounds the design idea of the test video monitoring system,and introduces the equipment installation and debugging process,to ensure that the test video monitoring system work more effectively.

online video monitoring;system design;interconnection and interworking

TP20

A

1008-6609(2017)05-0041-02

朱淑威（1975-），男，廣東興寧人，助理工程師，本科，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)教學(xué)。

廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)研究課題，項(xiàng)目編號：J201712。