在线考试视频监控系统研究与实践——以广东职业技术学院为例.pdf

学术探讨 基金牙可 在线考试视频监控系统研究与实践 以广东职业技术学院为例 朱淑威 ( 广东职业技术学院，广东佛山 5 2 8 0 4 1 ) 摘要 在线视频监控系统已经在高校普遍使用，给学校考务工作带来了便利。笔者总结多年工作经验，阐述了考试 视频监控系统的设计思想，介绍考试视频监控系统设备的安装调试过程，以保证更有效地开展考试视频监控工作。 关键字在线视频监控；系统设计；互联互通 中图分类号：T P 2 0文献标识码：A 1 引言 现在全国性大规模的统一考试尤为重要，例如：全国高 考，英语等级考试，职称等级考试等等，导致考务工作量非常 庞大，让众多高校、考务承担部门难以承受。随着计算机技 术和通信技术的飞速发展，传统的互派巡考员模式也逐步被 远程的在线巡考模式所代替。在线视频监控系统既可以方 便监测考生的考试情况，有便于考务工作的组织。 在线考试视频监控系统需严格按照国家教育考试网上 巡查系统视频标准技术规范的要求进行设计和建设，利用 视频监控技术、网络技术、多媒体技术和考务管理技术，建设 成具有考务管理、远程指挥、实时监控、服务功能的应用系 统，可实现实时图像采集、点播、远程管理与指挥、视频存储 和备份、历史图像的检索和回放等功能u ，。 2 考场视频监控系统总体设计 广东职业技术学院考试视频监控系统于2 0 1 2 年1 1 月筹 建，学校利用和改造现有的局域网，利用网络技术和视频监 控技术实现覆盖全国的考试视频监控、指挥和应急处理。这 一做法提高国家教育考试的管理和监督水平。整个视频监 控系统包括考场、保密室、试卷分发室、总控室，对试卷存放、 分发、回收以及考试实施期间进行2 4 小时不问断的视频监控 和录像备份，通过网络实时将监控视频信号传送到考务指挥 中心。直接与广东省教育考试院总控端实现“互联互通”，而 且学校做好考场监控视频录像的存档工作。整个系统设备 文章编号：1 0 0 8 6 6 0 9 ( 2 0 1 7 ) 0 5 0 0 4 1 0 2 是由标清网络摄像枪机、网络硬盘存储设备、音视频解码器、 S I P 服务器( 国家教育考试网上巡查系统) 、电视墙等设备组 成。其中考场完成音视频信号的采集和上传。监控室对全 校各考场摄像机进行远程控制，同时对考场音视频信号进行 集中存储和备份。监控室实时查看各监控点情况和调阅各 监控点历史纪录。预留互联网接口，可以实现上级部门远程 管理、调阅历史纪录与实时查看各监控点情况，统一传达考 试指令等。 学校向广东省教育考试院申请在高明新校区新建“全国 大学英语四六级等级考试”考点( 1 0 0 个考场) ，严格执行国 家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范技术指标，遵 循广东教育考试院负责相关工作主管部门的要求，做好考场 视频监控系统信号与广东省教育考试院主管部门的“互联互 通”建设。 系统建设地点分布如下( 系统结构见图1 ) ：教学楼B 栋 2 5 个教室( 划分成5 0 个考场) ，C 栋2 5 个教室( 划分成5 0 个考 场) ，D 栋1 个保密室，1 个试卷分发室。每个点视频信号采集 用标清网络摄像枪。B 栋设有一个学校监控中心，配置了网 络硬盘存储设备、音视频解码器、S I P 服务器、电视墙等设 备。整个系统以网络为传输模式架构，方便学校三栋教学楼 之间的考点音视频信号连接、整合、传输，整个链路架建于原 有的校园网基础上。 作者简介：朱淑威( 1 9 7 5 一) ，男，广东兴宁人，助理工程师，本科，研究方向为计算机应用技术、计算机教学。 基金项目：广东职业技术学院教学研究课题，项目编号：J 2 0 1 7 1 2 。 4 1 学术探讨 基坌巧目 ”一一一。t ；、 厂厂 巧百 j I 旦鳖堡堡丝盟l 、i 匮霉曰弓锄； ； 网络摄像枪机广 刁删螬父研砒J ；厂 丽明 | 塑塾鐾堡熊塾J 、鬟篓熊囊燕妻黪一7 图1考场视频监控系统结构图 | 圆 毒 i $足蛩 3 考场视频监控系统详细设计与实现 在线视频监控系统在考试开始后，监控中心随时监控考 生的一举一动，并随时抓取考试现场图片，如有异常，可迅速 上传到监控服务器中进行甄别，并传达相应的监控信息。监 控中心也可以随时调看考场视频信息。 ( 1 ) 音视频信号采集。由海康威视D S 2 C D 8 9 3 P F K C 网络摄像枪机来实现。考点、保密室、试卷分发室用同一款 摄像枪机，这款枪式网络摄像机需要另外搭配海康威视镜头 T V 0 3 0 9 D I R 来使用。获取各考场、试卷分发室以及保密室 的音视频信号源，调试画面做到无死角。考场摄像机采用定 焦广角镜头信号，能看到整个考场学生和监考老师的状态， 但是不能看到考试试卷的内容，以免其他工作人员泄密。教 室里的摄像枪一般安装在教室前面墙靠窗户的一个角落，拍 摄学生正面图像。这种考场专用摄像枪的视频流是加密型 的，符合国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范的 音视频流传输保密要求。 ( 2 ) S I P 服务器( 国家教育考试网上查巡系统) 。由云积 Y J - V I G l 2 8 来实现。S I P 功能：支持标准S I P 2 0 ，提供设备用 户平台注册认证，S I P U R I 组管理，S I P U R I 地址解析，统一管 理接入的S I P 终端。向上级巡查系统转发数字音视频流。省 教育考试院相关考务工作组人员可以远程通过查巡系统主 控端，点播巡查学校任意一个考场、试卷分发室、保密室现场 的秩序，实时有效地杜绝考场舞弊情况。 ( 3 ) 监控音视频信号上电视墙。由海康威视音视频解码 器D S 6 3 0 8 D 实现。向客户端转发数字音视频流。它支持直 连前端设备和通过流媒体转发的方式获取网络实时数据。 支持远程录像文件的解码输出。支持透明通道传输，可远程 一4 2 控制D V R 上连接的云台。这种解码矩阵支持V G A 、B N C 接 口解码输出。我们利用4 路7 2 0 p 图像解码输出，V G A 输出 的画面分割成4 部分，刚好满足我们的设计：4 ( 液晶电视机) + 4 ( 每台电视划分四个画面) + 4 ( 每个画面纳入4 个信号轮 巡) = 6 4 个考点画面。监控中心的电视墙可轮巡模式看6 4 路 高清的图像。音视频解码器是专为大型电视墙监控系统的 部署与管理而设计的网络多路解码器，采用L in u x 操作系统， 运行稳定可靠。 ( 4 ) 网络硬盘存储设备 根据视频信号源，配置合适的网络硬盘录像机，由海康 威视D S 一9 6 3 2 N S T R T F 来实现。实现音视频的分控存储。 按每个视频信号源为信号通道，可以独立设置每个摄像枪的 录像存储计划。可实现现场的实时预览和历史资料的存储 和备份，并可以按条件检索和回放。 ( 5 ) 系统控制端。网络视频控制软件iV M S 4 2 0 0 ，软件 以分组为单位对设备通道进行配套管理，添加设备后需要把 设备的通道导入到分组中，实现灵活、多样的设置管理，可实 现考场监控视频的效果设置、数量分割、轮巡设置，在客户端 也可以实现抓拍录像等功能。 4 结语 本文根据国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规 范的要求，提出了一种基于网络的在线考试视频监控系统， 详细介绍了该系统的设计方案。通过这种网络型连接方式 建立的音视频监控系统，管理者可在同一校园网内的任一计 算机上用W E B 方式，登录考点摄像枪、S I P 服务器、网络存储 设备绑定的I P 地址，对其进行设置并实施监控，不受场地的 限制，使巡考工作更加安全、有效，同时也提高了学校信息化 教学管理水平。 参考文献： 【1 】胡晓敏，邓建青考场网上视频巡查监控系统的设计与实现】 信g - 安全与技术，2 0 1 3 ( 2 ) ：9 4 9 6 【2 】戴庆倩校园在线考试监控系统的设计与实现U 电子测试， 2 0 1 4 ( 10 1 ：9 - 1 1 3 1 牛猛全国计算机等级考试机房视频监控系统的实现研究D 】 考试周刊，2 m 5 ( 5 3 ) ：1 2 4 1 杨进国，郭亚莎基于全国考试系统的网络监控系统设计】仪 器仪表用户，2 0 1 1 ( 6 ) ：3 2 3 4 5 】冀燕丽，段海涛，张捷基于I P 专网的多媒体教室数字视频监控 系统研究】现代教育技术，2 0 1 3 ( 2 ) ：4 7 5 1 ( 下转第4 6 页) 学术探讨 基金巧目 进展与展望卟农机化研究2 0 1 2 ，8 ：卜5 1 0 胡培金，江挺，赵燕东基于z ig b e e 无线网络的土壤墒情监控系 统】农业工程学报2 0 1 1 ，2 7 ( 4 ) ：2 3 0 - 2 3 4 1 1 】王利岗，张达，杨小聪等某尾矿库基于z ig b e e 传感网络的在线 监测系统田有色金属工程2 0 1 4 ，4 ( 3 ) ：7 4 7 7 【1 2 郭忠文，罗汉江，洪锋等水下无线传感器网络的研究进展】计 算机研究与发展2 0 1 0 ，4 7 ( 3 ) 3 7 7 3 8 9 1 3 】张剑水下传感器网络组网通信协议研究 D 】武汉：华中科技大 学，2 0 0 7 2 0 2 4 1 4 李世伟水下传感器网络部署研究【D 】洛阳：河南科技大学， 2 0 1 4 1 5 - 2 0 1 5 】梅海彬，张明华，黄冬梅基于无线传感器网络的实时近海环境 监测系统设计U J 计算机应用与软件2 0 1 5 ( 0 1 ) ：1 1 0 1 1 3 S t u d yo nO ce a nM o n it o r in gS y s t e m sB a s e do nB e id o u S a t e l l it e sS y s t e m Z h a oR o n g y a n gL iuZ h ix ia n J ia n gY u W e iB o ( Q in Z h o uU n iv e r s it y , Q in z h o u5 3 5 0 11 ，G u a n g x i) 【A b s t r a ct1T h isp a p e rin t r o d u ce st h eo v e r a l ls t r u ct u r eo fo ce a nt r id im e n s io n a lm o n it o r in gs y s t e m s I tb u il d san e t w o r kf o rd a t a t r a n s m is s io nb e t w e e ns e aa n dl a n db a s e do nB e id o us a t e l l it e ss y s t e m W it ht h ee m b e d d e dt e ch n o l o g ya n dz ig b e et e ch n o l o g y , itt a k e s s o l a re n e r g ya n db a t t e r yf o rp o w e rs u p p l yt om o n it o rt h es u b s y s t e mo f b u o y C o m m u n ica t in gw it ht h eu n d e r w a t e ra co u s t icch a n n e l ， s e n s o r sa r eb yd e p l o y e dt om o n it o rt h es u b s y s t e m ，S Oa st oa ch ie v et r id im e n s io n a lm o n it o r in go ft h eo ce a n 【K e y w o r d s1B e id o us a t e l l it e ss y s t e m ；B u o y ；Z ig b e e ；u n d e r w a t e ra co u s t icch a n n e 一 一 一 一 ( 上接第4 2 页) T h eR e s e a r cha n dP r a ct iceo fO n l in eT e s tV id e oM o n it o r in gS y s t e m I l l u s t r a t e db yt h eC a s eo fG u a n g d o n g P o l y t e ch n ic Z b uS h u w e i ( G u a n g d o n gP o l y t e ch n ic，F o s h a n5 2 8 0 4 1 ，G u a n g d o n g ) 【A b s t r a ct1O n l in ev id e om o n it o r in gs y s t e mh a sb e e nw id e l yu s e dinco l l e g e sa n du n i