\r\n遠程巡查系統(tǒng)是保證教育考試公平、公正、公開的技術(shù)手段，因此系統(tǒng)在保證先進性的同時，必須是成熟、穩(wěn)定的產(chǎn)品，以確保系統(tǒng)的高可用性、高可靠性。如果監(jiān)控系統(tǒng)性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致圖像，聲音等監(jiān)控信息出現(xiàn)錯誤，勢必會影響預(yù)期效果。所以，在安裝此系統(tǒng)前，首先需要選擇一套完整的網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案及性能可靠的硬、軟件產(chǎn)品，以實現(xiàn)相應(yīng)功能。\r\n經(jīng)過反復(fù)斟酌，某市決定采用先進視訊科技有限公司專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案-----iDVR系統(tǒng)平臺，以及AV1500e系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，來完成該市的校、區(qū)、市三級考場本地及遠程的視頻監(jiān)控要求。
需求分析
統(tǒng)建設(shè)目標
考場圖像實時監(jiān)控\r\n在考試點對全部考場的圖像進行實時監(jiān)控。在考場安裝可控變焦攝像機，在考試點使用電視墻或在計算機顯示器上顯示監(jiān)控圖像，可同時監(jiān)控多個考場的現(xiàn)場圖像。\r\n考場圖像存儲\r\n在考試點對所屬全部考場的圖像進行實時記錄。要求對每個考場錄制7天＊8小時的視頻、音頻數(shù)據(jù)。\r\n遠程聯(lián)網(wǎng)圖像監(jiān)控\r\n利用市教育網(wǎng)或INTERNET，市、區(qū)主管部門可分別對所屬考場的現(xiàn)場圖像進行遠程監(jiān)控。
建設(shè)難點
目前，考試點接入?yún)^(qū)教育網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入方式主要有三種：光纖接入、專線接入、ADSL接入。三種方式的帶寬質(zhì)量差異巨大，系統(tǒng)如何適應(yīng)現(xiàn)有的帶寬狀況，真正實現(xiàn)全市的考場統(tǒng)一巡查，是系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)健。
解決方案
本地考場圖像監(jiān)控、圖像存儲\
系統(tǒng)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化，充分利用用戶已有的計算機網(wǎng)絡(luò)資源進行圖像傳輸和存儲。\r\n據(jù)調(diào)查，現(xiàn)有考點絕大多數(shù)已經(jīng)建成校局域網(wǎng)，并且大多數(shù)考場均有網(wǎng)絡(luò)接入點?？紙霰镜乇O(jiān)控的架構(gòu)如圖1:\r\n圖像、聲音傳輸：考場內(nèi)的圖像、聲音通過網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器進行壓縮、編碼，使用考場內(nèi)的計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)戒浵穹?wù)器和在線的監(jiān)控終端。一路視、音頻僅需要500K帶寬，即能達到每秒25幀的圖像傳輸。以考試點有100個考場計算，僅需要50M帶寬，100M的計算機局域網(wǎng)能夠輕松地實現(xiàn)圖像的傳輸。\r\n考場監(jiān)控：監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控終端或局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺計算機，使用IE瀏覽器，通過用戶名、密碼認證后，即能接收到網(wǎng)絡(luò)上的視頻、音頻數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)對考場內(nèi)的聲音和圖像的監(jiān)控。\r\n圖像、聲音記錄：錄像服務(wù)器接收網(wǎng)絡(luò)上的視頻、聲音流，記錄到硬盤。\r\n用戶認證：目錄服務(wù)器管理本考場內(nèi)的用戶信息和權(quán)限。
遠程監(jiān)控
多級監(jiān)控
系統(tǒng)目錄服務(wù)器可實現(xiàn)多級視頻管理和調(diào)配功能。系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)如圖2。\r\n市級目錄服務(wù)器：管理市級范圍內(nèi)的用戶信息和權(quán)限。通過區(qū)級目錄服務(wù)器匯集考場的攝像頭信息，為市級用戶提供統(tǒng)一的考場信息列表。用戶登錄市級目錄收看考場的視頻時，目錄服務(wù)器與區(qū)級目錄服務(wù)器進行視頻流調(diào)配。\r\n區(qū)級目錄服務(wù)器：管理區(qū)級范圍內(nèi)的用戶信息和權(quán)限。通過考點目錄服務(wù)器匯集考場的攝像頭信息，為區(qū)級用戶提供統(tǒng)一的考場信息列表。用戶登錄區(qū)級目錄收看考場的視頻時，目錄服務(wù)器與考點目錄服務(wù)器進行視頻流調(diào)配。\r\n考點目錄服務(wù)器：管理考點范圍內(nèi)的用戶信息和權(quán)限。匯集考場的攝像頭信息，為考點級用戶提供統(tǒng)一的考場信息列表。用戶登錄考點級目錄收看考場的視頻時，目錄服務(wù)器與視頻編碼器進行視頻流調(diào)配。\r\n視頻流帶寬調(diào)節(jié)\r\n全市107個考點采用多種方式接入市教育網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)帶寬的質(zhì)量差異是客觀存在的，為實現(xiàn)巡查系統(tǒng)的功能而改造網(wǎng)絡(luò)是不現(xiàn)實的。\r\n下面就幾種視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸方式的技術(shù)特點做一個比較：\r\n1、硬盤錄像機：硬盤錄像機在實現(xiàn)圖像采集、存儲的同時，具有一定的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。目前，硬盤錄像機的采集帶寬與傳輸帶寬是相同的。\r\n遠程傳輸：即使H.264壓縮編碼方式，CIF分辨率每秒傳25幀高畫質(zhì)圖像，也需要300K帶寬。如果，市內(nèi)用戶同時在看某考點內(nèi)10個圖像，則考點與區(qū)目錄服務(wù)器的有效帶寬應(yīng)該為3M。如果實際帶寬低于3M，則遠程監(jiān)控的畫面會出現(xiàn)停頓、花屏等現(xiàn)象，并且由于10個遠程用戶會共享考點的網(wǎng)絡(luò)出口，有可能10個用戶的圖像都出現(xiàn)類似現(xiàn)象。如果，把硬盤錄像機的采集帶寬降低，雖然滿足了遠程傳輸?shù)膸捯螅菂s降低了錄像的圖像質(zhì)量。\r\n本地監(jiān)控：硬盤錄像機通常在錄像機的屏幕或通過模擬矩陣在電視墻上進行圖像監(jiān)控。如果使用網(wǎng)絡(luò)客戶端進行監(jiān)控，在客戶端數(shù)量較多的情況下會造成錄像數(shù)據(jù)丟幀的現(xiàn)象。\r\n2、單碼流網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器：只能對攝像機圖像進行一路網(wǎng)絡(luò)視頻流輸出。\r\n遠程傳輸：同硬盤錄像。\r\n本地監(jiān)控：網(wǎng)絡(luò)視頻的架構(gòu)是采集、錄像和監(jiān)控全部是通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行的。因此，客戶端的數(shù)量沒有限制。\r\n3、雙碼流網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器：對攝像機的圖像能夠進行兩路網(wǎng)絡(luò)視頻流的輸出。一路用于錄像，一路用于顯示，可分別壓縮編碼成不同的畫質(zhì)和帶寬。\r\n遠程傳輸：圖像顯示和存儲采用不同的視頻流，因此在保證遠程傳輸質(zhì)量的同時，不會影響到錄像的質(zhì)量。\r\n本地監(jiān)控：同單碼流網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器。
本次設(shè)計的遠程巡查系統(tǒng)使用的網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器，具有獨特的雙視頻流設(shè)計，為考場巡查系統(tǒng)的遠程監(jiān)控提供了最大的可用性。
我們將視頻服務(wù)器的一路視頻流輸出用于高質(zhì)量的錄像。另外一路視頻流的帶寬根據(jù)考試點的網(wǎng)絡(luò)出口帶寬進行設(shè)置。假設(shè)，巡查系統(tǒng)要求每個考點能夠最大迸發(fā)提供10個考場的遠程圖像，比較如下：
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視頻流轉(zhuǎn)發(fā)
系統(tǒng)的遠程監(jiān)控采用流轉(zhuǎn)發(fā)機制。目錄服務(wù)器接收從下級目錄發(fā)送的視頻流，再分別發(fā)送到登錄到此目錄服務(wù)器的用戶終端。每個攝像機的圖像在目錄服務(wù)器之間傳送只占用一路流帶寬。目錄服務(wù)器使用流轉(zhuǎn)發(fā)機制，確保本級用戶數(shù)量不受下級目錄服務(wù)器的出口帶寬限制。
視頻流路由
系統(tǒng)的遠程視頻傳輸路徑采用最小化原則。市級目錄服務(wù)器與考場目錄服務(wù)之間，如果網(wǎng)絡(luò)能夠連通，則視頻流直接從考場目錄服務(wù)器傳送到市級目錄服務(wù)器。這種視頻遠程傳輸機制保證了遠程視頻具有最小的延遲。
如果市級目錄服務(wù)器與考點目錄服務(wù)器之間網(wǎng)絡(luò)不通，則從區(qū)目錄服務(wù)器接收考場的視頻流。
系統(tǒng)平臺軟件功能
多目錄服務(wù)功能
·多目錄服務(wù)提供多級目錄結(jié)構(gòu)，頂級目錄是整個系統(tǒng)的中心目錄；非頂級目錄中的設(shè)備信息要求在上一級目錄的數(shù)據(jù)庫中同步，報警事件要求上傳到所有的上級目錄中。
·網(wǎng)關(guān)服務(wù)可以提供至少二個目錄服務(wù)的連接選擇，實現(xiàn)多目錄備份功能；可在網(wǎng)關(guān)配置中提供連接次數(shù)的修改。當聯(lián)接第一個目錄服務(wù)器失敗后，網(wǎng)關(guān)服務(wù)主動向備份的目錄服務(wù)聯(lián)接。
·每一級目錄中的設(shè)備管理、鏡頭分組、用戶分組、報警聯(lián)動等均獨立創(chuàng)建，互不影響。
·設(shè)備多網(wǎng)關(guān)功能在實現(xiàn)自動切換后，IVS自動實現(xiàn)視頻轉(zhuǎn)發(fā)；
·多目錄系統(tǒng)實現(xiàn)多級錄像服務(wù)功能，登陸到本級的目錄時只能在本級的錄像服務(wù)器上創(chuàng)建錄像計劃，本地錄像系統(tǒng)可錄制下級所有級目錄中的鏡頭（包括本地網(wǎng)關(guān)的設(shè)備鏡頭），錄像回放僅限于本地級下級所有目錄下的錄像內(nèi)容；
·解碼設(shè)備（AV1500R）僅限于本級目錄網(wǎng)關(guān)下的解碼設(shè)備，下級目錄下的解碼設(shè)備不受本級目錄的管理；
用戶分組管理功能
用戶管理分為3級：1級為系統(tǒng)管理員；2級為組管理員；3級為組內(nèi)用戶即一般用戶。
錄像管理功能
·錄像空間不足自動報警 ；
·完善查詢功能 ；
·錄像下載功能 ；
·權(quán)限控制 ；
·完善計劃管理功能。
完善的B/S、C/S監(jiān)控功能
·提供單畫面、4畫面、9畫面、16畫面視頻實時顯示，雙向語音傳輸，語音廣播； \r\n·可連接控制云臺解碼器(球機)、DI和DO輸入/出、PTZ輔助開關(guān)等； \r\n·可連接控制其它具有RS485/232接口的設(shè)備,例如：門禁主機、視頻切換矩陣等； \r\n·設(shè)備管理提供視頻服務(wù)器、附屬設(shè)備等的增加、修改和刪除； \r\n·鏡頭分組將系統(tǒng)中的鏡頭進行分組管理，便于監(jiān)控管理；\r\n·提供各種功能的計劃、手動和報警錄像管理；\r\n·可通警報管理設(shè)置各種警報和處理方法，提供移動偵測和DI各種傳感器報警接入；\r\n·提供虛擬矩陣管理控制功能；\r\n·接收報警 ；\r\n·報警事件查詢；\r\n·物理矩陣和虛擬矩陣的實現(xiàn)；\r\n·錄像回放和查詢 。
動態(tài)IP服務(wù)\
系統(tǒng)是一個多目錄服務(wù)的系統(tǒng)，為了支持在組建分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的時候，子目錄系統(tǒng)（非頂級目錄系統(tǒng)）為動態(tài)IP系統(tǒng)，為此系統(tǒng)專門提供了動態(tài)IP服務(wù)。
結(jié)語\
由于該套系統(tǒng)的性能非常穩(wěn)定可靠，在考場安裝試運行后，反饋信息顯示了很好的效果。本考場監(jiān)控系統(tǒng)，可以實時監(jiān)控考試現(xiàn)場的圖像、聲音，這樣不僅可以避免或者減少考場出現(xiàn)的作弊等不良現(xiàn)象，還可以降低監(jiān)考人員出現(xiàn)的錯誤。因此，應(yīng)用此系統(tǒng)時，可減少監(jiān)考人員的數(shù)量，節(jié)省考試方面的費用。同時，本方案的錄像功能，為考場出現(xiàn)的各種情況提供了科學(xué)、準確的備案資料，解決了對考試現(xiàn)場的各種爭議。從操作角度看，整個系統(tǒng)的監(jiān)控操作很簡便。由此可見，此考場監(jiān)控系統(tǒng)科學(xué)、實用，有很高的使用價值。
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