考场监控系统

一、 系统概述
 随着数字时代的到来，今天监控系统在安防行业中的数字化趋势越来越明显，数字信号具有频谱效率高、抗干扰能力强、失真少等特点，这些是模拟信号无法比拟的。
      数字化多媒体网络监控系统通过对目标范围进行实时监控，所捕捉图像可以存储在硬盘上回放，还可以做到监控、报警联动，报警时自动录像，做到实时记录现场情况，如需要还可以从系统数据中查询相应的资料，可以打印、转储、输出，并通过计算机网络传输到监控中心。数字化多媒体充分发挥了数字化多媒体网络监控优势，利用IP技术、数字化传输、数字化存储及图像处理等计算机技术，通过LAN/WAN，实现高性能监控，它是随着计算机、多媒体、数字压缩以及网络技术等的发展而产生的。
      多媒体技术在电视监控系统中的应用有两方面，一是建立一个新的友好的人机交互界面；二是对图像进行数字化处理和加工，在数字图像的画面上提取有用信息，进行传递和存储，还可以实时检索、回放，根据需要，系统还可以对所采集图像进行处理，如画面修改、编辑、调节、放大、缩小以及打印等，也可以保存为通用数据格式。
      数字化多媒体网络监控系统，采用高性能PC机取代了传统的“模拟”方式监控系统所需的大量监视器、录入机、图像分割器、解码器、视频切换器及矩阵系统等设备，降低了系统造价，系统简单，易于操作，而且数字处理的图像清晰度高，系统性能领先、稳定性高、综合造价低和管理费用低，还可以进行远程传输，无人值守等。
      数字化多媒体网络监控系统通过摄像机进行摄像，录入的图像经数字化后，压缩存储在计算机硬盘里，压缩比可用软件进行调整，存储的图像文件自动循环、删除硬盘中图像文件，保留的时间取决于硬盘空间大小，图像分辨率，图像压缩比，扫描切换时间，还可根据需要加大硬盘。
      数字化带来了压缩技术的进步，使得大量资料得以压缩通过传输线路，而解压缩显现原始的画面，也由于数字化带来更正错误的功能，使资料得以修正，画面品质更清晰，同时也减少硬件设备投入，节省投资。

二、系统设计原则
      从实际出发，本着结构简单、安全可靠和保障迅速来设计本系统，系统设计原则如下：
     （1）可靠性原则
      采用最好的设计方案和优质的产品，确保监视和控制系统运行的高可靠性。
     （2）先进性原则
      采用先进的网络摄像枪+远程监控软件替换传统的“模拟”方式监控系统所需的大量监视器、录入机、图像分割器、解码器、视频切换器及矩阵系统等设备，降低了系统造价，系统简单，易于操作，而且数字处理的图像清晰度高，确保系统性能领先。
      维护性和易管理性
      本系统所选用的产品具有易维护性和易管理性。

三、设计说明
      网络数字远程监考系统包括监考中心和考点两个层次。监考中心可以属于不同管理级别，但都通过互联网相互连接，上级监考中心既可以通过下级监考中心检索考点的图像数据，也可登录到考点的服务器，直接浏览实时图像。各级监考中心可以通过总监考中心的授权互相监督，浏览其管辖范围外的考点实时图像，做到公正公平公开，使监考更加灵活透明。
      考点包括监视前端和考点数据中心。
      监视前端包括网络高速球型摄像机和高灵敏度拾音器组成，将音、视频信号，转换压缩成可以通过网络传输的数据包，经网络传回考点数据中心集中处理。用户通过网络直接浏览监控视频信号，并实行相应的远程控制。
      考点数据中心至少包括数据存储服务器，操作主机和WEB服务器等。根据需要可增配管理服务器，监控终端等。
      监考中心数据存储服务器用于保存从考点选送的实时图像数据，提供实时录像、定时录像与录像检索回放功能。各考点的数据存储服务器只保存本考点的监视图像，并负责监考中心提供所需的视频数据。
      操作主机和WEB服务器主要供系统管理员操作管理监考系统的设备，包括实时浏览摄像前端的内容，并实行对云台、镜头的远程控制，也可对历史录像数据提供检索查询、数据维护，权限设置等。操作主机和Web 服务器是各考点、监考中心进行视频数据传送交换的关键设备。
      监控终端是基于PC的终端设备，既可接收网络高速球型摄像机传回的实时图像，并解压回放；同时也可作为系统管理终端，登录管理服务器，完成视频监考系统的参数设置与功能设定，是监控人员与监控系统进行人机对话的一个主要设备。  

四、 系统功能
    系统性能：
    （一）集中监视
    各考点的实时图像可以在监考中心统一调看，可以减少监考督察人员。视频监考的信息反馈及时，有利于监考中心实时掌握各考点的具体情况，对有意外能迅速作出反应。
    （二）可选录像
    监考中心的监考人员可以选择部分考点或考场进行实时录像，加强对考点监督
    （三）自动报警
    报警信号以声、光、电话等可选形式传送。不在监考中心也可以得到报警信号，有助于领导及时掌握报警信息，迅速处理意外事故
    （四）权限管理
    对操作本系统的工作人员进行严格的权限设置与验证，对系统中的管理权限、实时图像的浏览、摄像机远程控制、历史数字图像的删除、复制、浏览都只能由有一定权限的用户来操作，防止人为的破坏
    （五）相互监督
     各考试中心经授权可以调看不受其管辖考区的考场视频信号，互相监督，使考试更加公平公正公开
    （六）远程查询
     各类监考人员或公众可以通过互联网对监考系统保存的视频或报警信号进行检索查询，有利于监考更加公开，扩大监督范围
    （七）远程控制
     监考中心的人员可以通过互联网对考场的监控摄像机的镜头、方向等进行远程调控，有利于察看或记录考生细微的舞弊行为
    （八）网络音视频教学评估
     在最近的一段时间里，新一轮教育体制改革正在全国各地如火如荼的进行着，很多适合新型教育模式的新理念和新思路正在被越来越多的人接受并采用，如何提高课堂效率、整合教育资源、提高师生之间、生生之间的交互，共享教育资源、改善行政督察管理，是所有学校急待解决的问题，基于以上要求，可将每个教室和相关部门进行可视化管理和监看，将教学现场作为最佳教育资源。
    （九）资源点播
     用户在设定的权限范围内可以对存储在媒体服务器内的音像资料进行点播，并以录像机方式进行回放。回放方式包括：前进、暂停、变速（包括慢速、快速，并加以分级）、后退定位播放（有按键和拖动选择两种方式）。
      用户在设定的权限范围内可以对互联网上的音像资源进行点播。互联网上的音像资源包括IP摄像机以及存储在数据库内的录像资料。
    （十）评估（现场评估）
     在线评估：指授权用户，对局域网内安装有摄像机的监控现场进行观摩，并依据某种评判标准（评估模块）对工作现场等情况进行打分。
      综合评估：通过现场观摩以及历史资料回放等方法，填写评估数据，并储存到资料库中，作为评估基础资料。
      评估内容项目可根据需要增加/减少。
      主要功能描述：
     （一）考场中心监控
    l 多级用户认证
    通过对用户授权，实现分级权限认证，从而保证远程监考有序进行
    2 考场信息防伪
    学校、考场、考试时间等信息与声像实时绑定，有效防伪
    3 云台镜头控制
    可控制各考场摄像机的转向、变倍、调焦、调光。全方位监控
    4 集中实时录像
    对全校考场实时进行录像，有效避免本地存储造成的考试信息丢失、修改、损坏等弊端
    （二）现场网上监考
    l PC机多画面监考
    网上任意PC机通过校园网进行监考，每位监考人负责四个或九个班级，并在每个画面上 标记班级名称及时间
    l 系统自检功能
    系统定时自检，实时自动错误报警
    2 图画标记功能
    经授权，可对监控画面标记，便于对违纪作弊学生标记、取证
    3 网络电视墙
    多画面集中监考、自动巡视、控制云镜动作
    （三）资料分析
    l 图像抓拍打印
    实时抓拍打印图像，支持多种图像保存格式
    2 录像回放处理
    将回放画面的某一局部图像柔化、锐化、反相处理，便于取证
    3 局部放大
    可将回放画面的某一局部图像进行静止放大，便于取证
    4 录像分割合并
    根据需要将有用途部分进行分割合并，有效利用硬盘空间
    （四）系统平台管理
    l 系统登录密码保护
    可有效防止无授权用户进入或修改监考结果
    2 定时自锁保护
    系统可设定无人操作自动锁定功能，保证系统在运行时的安全性
    3 网络控制功能
    适用于现有网络（LAN/DDN/E1/PSTN电话网、互联网），可在网络允许的条件下，对任意 点进行现场控制
    4 硬盘空间提示
    可在界面上显示硬盘资源的占用情况
    5 录像管理功能
    可对任意点设置录像手动操作
    6 定时录像功能
    可分别设置每路录像的码流、录像质量,在规定时间段内自动录像，定时开关录像，实现无人值守的自动监控录像功能
    （五）资料管理
    l 影像防伪保护
    有效防止第三方软件的编辑及修改功能，确保资料的真实性
    2 文件加密保存
    文件加密录制，保证文件的安全性
    3 录像备份
    支持多种备份方式（扩展硬盘阵列、热插拔硬盘、CD-RW）
    4 检索功能
    按照文件、日期、时间、监控点、储存容量检索，方便操作及日常管理
   5  突出特点：
    （l） 考场信息防伪　
    系统可将学校、考场、考试时间等信息与声像实时绑定，从而保证了监考的真实性；
    （2） 嵌入式　　
    由于采用了第三代的嵌入式技术，有效保证系统运行稳定，可靠。
    符合未来发展潮流，易升级；
    （3） 行业背景　　　
    多年服务于教育行业的具体实施经验，此套系统解决方案是为教育行业客户量身定制；
    （4） 可升级扩展　　
    通过升级可与教学软件应用相结合，从而实现教学应用；
    （5） 集中存储　　　
    采用集中存储，有效避免分散存储造成的考试信息失密等弊端；
    （6） 远程监考　　　
    对授权的远程用户进行身份认证，实现异地远程监考；
    （7） 节约资源
    采用集中编码方式，可有效节省网络端口占用；
    五、网络监控技术特点
    　　考察、选购一个产品的首要标准是考察其是否是一个先进的产品。对于教学信息平台来说，是否完全数字化是其是否先进的主要体现。相比于模拟解决方案，全数字化方案的网络监控系统具有无与伦比的优势：
    1. 信号传输和存储不会发生损失：无论传输多远的距离，无论存储了多长时间、转存了多少次，数字信号都不会发生损失。例如对于监控来说，若采用模拟技术，摄像机的信号要经过放大、视频线传输、最后到电视机上显示的过程，在放大和传输过程中都有大量信号丢失，尤其是传输距离较远时（如几百米），造成图像质量大幅度下降。而采用数字技术采用数字化传输，可以完全不用考虑传输中信号的损失，因而很简单地解决了监控地域限制的问题。
    2. 高度灵活性：相比于模拟技术，数字技术在处理和存储方面具有高度灵活的优势。例如对于监控来说，如采用模拟技术，技术的限制使得录像和录像内容的回放不能同时进行，即对于某一个班级的情况只有在录像结束之后才能回放观看；而采用数字化技术，录像和回放能够同时进行，即用户在看到某一个班级有异常情况发生后能够随时通过拖动录像进度条进行录像回放，观看班级的异常情况，这样的灵活性为用户的使用提供了很大的方便。
    3. 校园网完全融合：数字技术和数字文件使得系统能够与校园网资源共享，达到与校园网完全融合的目标。
    4. 基于成熟、发展的技术：数字传输、处理技术已经非常成熟，并且还在不断的发展。目前蓬勃发展的信息技术就是基于数字技术发展起来的，也可以说，信息产业就是数字技术产业。而采用模拟技术的解决方案，由于技术落后，产品发展也逐渐衰落，用户选用这样的产品面临着未来无法获得必要升级、维护的风险。
    数字技术构建于标准校园网的基础上，采用标准的网络交换机。因此，一个教学信息化系统是否为全数字化解决方案的判定标准是：对于教室终端来说，除与其附属设备的连接线外，外部线路采用标准的以太网布线，连接到标准的以太网交换机上。