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(rèn)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(zhǔn)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(xì)節(jié)情況;而百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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(jī)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(shí)性體現(xiàn)了出來;各類型的系統(tǒng)管理平臺(tái)可提供更多的管理模式和功能擴(kuò)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(shí)現(xiàn)。
環(huán)境要求
1)實(shí)現(xiàn)電子監(jiān)考,將現(xiàn)場人員監(jiān)考和后端遠(yuǎn)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(jī),采用標(biāo)準(zhǔn)H.264編碼,可實(shí)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(jī)和動(dòng)態(tài)高清一體化攝像機(jī),配合云臺(tái)實(shí)現(xiàn)固定大范圍監(jiān)控和重點(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)具備雙向音頻對講功能。必要時(shí)可進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)聽。
4)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場各類信息疊加,包括日期、時(shí)間、地點(diǎn)、考場編號(hào)、考場科目疊加、現(xiàn)場監(jiān)考人員疊加等。
5)多種存儲(chǔ)模式,可實(shí)現(xiàn)本地存儲(chǔ)、后端集中存儲(chǔ),錄像數(shù)據(jù)可根據(jù)關(guān)鍵索引信息進(jìn)行快速查詢。
6)考場內(nèi)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在平時(shí)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(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多媒體教學(xué)應(yīng)用。平時(shí)還可并入學(xué)校安全防范視頻監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一管理。在考試時(shí)通過權(quán)限認(rèn)證機(jī)制可剝離出來單獨(dú)完成電子監(jiān)考任務(wù)。
7)系統(tǒng)應(yīng)具備嚴(yán)格的權(quán)限審核機(jī)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(jì)原則
高可靠性:采用高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),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(shí)現(xiàn)高可靠性要求。
先進(jìn)性: 系統(tǒng)基于H.264 算法的百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和配套的高清網(wǎng)絡(luò)視頻管理監(jiān)控平臺(tái)。
經(jīng)濟(jì)性:系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)始終堅(jiān)持模塊化架構(gòu),實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展建設(shè)的要求。根據(jù)不同時(shí)期和具體功能需求進(jìn)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(shí)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(gè)系統(tǒng)從前端到后端都變得非常簡單,不管是維護(hù)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(dòng)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(kuò)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(shí)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(jì)時(shí),我們充分考慮信息資源的共享,同時(shí)更要注意信息的保護(hù)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(rèn)證機(jī)制、系統(tǒng)安全機(jī)制、數(shù)據(jù)存取的權(quán)限控制等。
易維護(hù)性:不管是前端物理設(shè)備還是后端軟件模塊都提供遠(yuǎn)程操作和維護(hù),通過集中管理終端可對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)升級和配置。
2、總體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)分為考場資源采集、視頻傳輸、后端管理平臺(tái)組建、多級訪問建設(shè)等幾部分,整個(gè)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(jī)進(jìn)行音視頻采集,通過攝像機(jī)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(jìn)行集中存儲(chǔ)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(tái)來完成整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集中預(yù)覽、控制、管理、存儲(chǔ)以及視頻分發(fā)等功能。實(shí)現(xiàn)考場資源集中管理。總體設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循用戶要求和行業(yè)規(guī)范,滿足用戶功能需求,達(dá)到考場監(jiān)考工作的公平、公正、真實(shí)的目標(biāo)。
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(jì)中,我們選用基于基于標(biāo)準(zhǔn)的H.264 算法的百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(例如“1080P百萬像素半球型高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)”)。它采用500萬像素的逐行掃描圖像傳感器,攝像機(jī)采集壓縮后的有效分辨率為最高可達(dá)1920*1080,1280*720,預(yù)覽和回放的圖像線數(shù)也達(dá)到了700-1000TVL廣播級圖像畫質(zhì), 而且動(dòng)態(tài)視頻為全實(shí)時(shí)30幀/秒。
每個(gè)考場監(jiān)視依據(jù)范圍大小選用攝像機(jī),通常我們配置一臺(tái)固定槍機(jī)配廣角高清鏡頭進(jìn)行全范圍的監(jiān)視,掌握整個(gè)考場的狀況;另外配置一臺(tái)云臺(tái)高清網(wǎng)絡(luò)一體化攝像機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)巡視監(jiān)控,通過遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)方向和光學(xué)變倍,可對考場范圍內(nèi)任意一點(diǎn)事實(shí)近距離高清監(jiān)控。配合云臺(tái)自動(dòng)預(yù)置位巡航等功能可以遠(yuǎn)程巡視考場。所有攝像機(jī)都通過信息疊加等方式將考場編號(hào)、科目名稱等重要信息進(jìn)行疊加。攝像機(jī)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(jìn)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(jī),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(shí)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(jī)和配套的高清網(wǎng)絡(luò)視頻管理監(jiān)控平臺(tái)。
4、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用百萬像素720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),每臺(tái)攝像機(jī)的碼率為2Mbps,每個(gè)教室平均2只攝像機(jī),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(jìn)行傳輸,如果校園網(wǎng)不可達(dá)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(tái)設(shè)計(jì)
集中監(jiān)考管理平臺(tái)用用戶目錄認(rèn)證系統(tǒng)、集中管理系統(tǒng)、集中存儲(chǔ)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(tái)功能
集中用戶驗(yàn)證:所有前端設(shè)備、后端軟件模塊、電子監(jiān)考人員、遠(yuǎn)程監(jiān)考人員、各級領(lǐng)導(dǎo)等用戶信息都由用戶驗(yàn)證服務(wù)系統(tǒng)來管理;權(quán)限可統(tǒng)一分配,部署嚴(yán)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(jī)的調(diào)用、控制權(quán)限、錄像資料的調(diào)閱都需要嚴(yán)格的認(rèn)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(tái)資源都能進(jìn)行集中遠(yuǎn)程管理和配置,系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的查詢和提示將幫助系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理相關(guān)故障。可對每個(gè)監(jiān)考現(xiàn)場進(jìn)行信息編輯,并與存儲(chǔ)系統(tǒng)匹配,進(jìn)行歸類存儲(chǔ),實(shí)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(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)考指導(dǎo)。對于一些可疑的細(xì)節(jié)采用一體機(jī)進(jìn)行放大監(jiān)控并進(jìn)行抓拍記錄。
多種存儲(chǔ)模式:可啟用攝像機(jī)本地SD卡存儲(chǔ),或者通過后端集中備份存儲(chǔ),可保證考場內(nèi)實(shí)時(shí)錄像。存儲(chǔ)系統(tǒng)可通過集中管理服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一配置和管理。存儲(chǔ)服務(wù)器資源的調(diào)用嚴(yán)格尊徐集中用戶認(rèn)證機(jī)制,杜絕非法訪問。
多級遠(yuǎn)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(jìn)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(jìn)行指定遠(yuǎn)程電子監(jiān)考,監(jiān)考人員通過監(jiān)考客戶端進(jìn)行對應(yīng)權(quán)限的考場監(jiān)控,并實(shí)施抓拍記錄、監(jiān)考信息備注等操作。
