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考场监控系统建设的重点分析

作者: 陈宏才 蔡铭辉

  摘 要:本文分析了目前考场监控系统应具有的功能以及系统建设面临的各种问题,然后提出了考场监控系统的建设重点和采用的技术措施。   关键词:考场监控 系统建设 重点 技术路线
  中图分类号:G632         文献标识码:A        文章编号:1674-2117(2014)14-00-02
  要实现公平公正地对待每一位考生,就要确保考场尽可能少地出现考试作弊现象。在当前的社会环境下,没有完善的监控措施靠考生主动地遵守考场制度不去作弊是很困难的。因此,考场监控系统建设的好坏在一定程度上决定了考试的公平性。考场监控的建设作为一个系统涉及多方面的问题。本文对考场监控系统建设应具有的功能、建设要注意的问题、建设重点和采用的技术措施做简单的论述,希望对将要建设考场监控系统的有关学校有所启发。
  1 考场监控系统应具有的功能
  从目前的实际需要来看,考场监控系统应具有如下的功能。
  1.1 图像采集功能
  系统能够采集考场各个角落的图像信号,既要包括每一个考生,还要包括监考人员。采集的图像信号要有足够的清晰度,并有足够的帧频,方便有关人员实时观看监控画面,及时发现问题,又能记录优质的画面便于以后复查、举证。
  1.2 声音采集功能
  系统能够采集考场各个地方的声音信号,既要包括考生和监考人员的语音,还要包括一些动作所发出的声音。记录的声音信号要有一定的带宽,并有足够的信噪比,能够区分是谁的讲的话,什么动作发出的声音,动作的响声来自何处。
  1.3 多路图像和声音信号的自动记录功能
  因监控系统包括多个考室,汇集了多路声音和图像的信号,用人工来记录这些信号不现实。因此,系统应该能够对所有信号实现自动记录,储存器要有足够的容量,能够记录两星期以上的监控信息以供将来有问题出现时查询之用。
  1.4 系统智能化功能
  监控系统要实现智能化,主要包括:①图像取样智能化,能够自动地根据监控画面的性质选择哪些地方(如考生有较大动作的画面)应该记录较多信息,哪些地方(相对静止的画面)不用记录太多信息;②声音取样智能化,能够自动地根据声音的特点选择什么时候(如有说话的声音出现时)应该记录详细的声音信号,什么时候(相对安静时)可记录简单的信号;③能区分考生和监考人员不同性质的动作;④方便有关人员随时观看监控信号;⑤摄像头的控制简单易行;⑥监控信号资料能够统一保存,方便查询。
  2 目前考场系统建设采取的方式存在的问题及对策
  考场监控系统建设有模拟信号采集、数字信号记录和数字信号采集、记录两种方式,但要实现上述的各种功能,用模拟视音频信号采集转为数字信号记录的方式是很难完成的。主要原因如下。
  (1)图像、声音的清晰度和信噪比不足,导致有部分较隐蔽的作弊难以及时发现,也难于事后取证。
  (2)监控信号只能传回特定的控制室,有关人员查看监控内容必须到控制室,造成了很多不便。
  (3)摄像头的控制要通过控制室的云台控制器操作才能实现。
  (4)监控信息要在监控室记录。一般情况下普通监控人员都具备管理员权限,可进行监控系统的所有操作。监控系统中重要的录像资料也存储在监控室的DVR中,但由于配备的硬盘存储容量有限和管理机制所限,致使录像资料面临两个信息安全问题:一是录像资料本身的安全。一旦录像资料查询不到,很难清楚确认是工作人员的失误操作,还是DVR设备本身存在问题;另一个是录像内容的安全。一些涉及重大事件的录像资料,由于缺乏有效监管而失落或删除,将会造成意想不到的严重后果。
  要解决这些问题,就应该从声音、图像的源头上实现数字化,而不是在后端把模拟信号转化为数字信号。目前的数字摄像头能够拍摄高清视频,确保关键部分的影像满足考试监控的要求,更重要的是数字化的信息能够实现网络管理。图像的提取、摄像头的控制简单易行。监控信号的录制可以同时在多个地方进行,方便管理人员使用。数字考场监控系统除能实现监控功能外,还能实现优质课堂直播、教师上课课件录播功能,也可作为学校内部或学校之间、学校与上级主管部门之间的视频会议系统,做到一物多用,减少校方重复建设的成本。
  要建设一个好的考场监控系统,除了配置良好的硬件设施外,最关键的还是各级系统之间的匹配和兼容,能够实现主管部门随时随地检查下级部门监控信号的需要,能够有选择地调整各监控室的摄像头,能够自由地调用不同考室各个时段的监控录像。因此,执行一个统一的建设标准,采用合理的技术措施是建设成功的关键。
  3 考场监控系统采取的思路和技术措施分析
  首先,要从整体上对考试监控系统做一个合适的定位,把各教室、各教学楼的监控作为学校考试监控系统的有机组成部分,把学校的监控系统作为区域考试监控系统的组成元素,用全局的眼光来看学校的考试监控系统建设。做好监控系统的定位后,再从细节上设计好监控系统的各种功能,然后分析这些功能在技术上能否实现,根据当前的技术发展程度和学校的经济能力反过来对系统的功能做进一步修改。
  系统建设一般要做以下的事情。
  (1)按《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》的要求来设计系统功能,围绕网上巡查、应急指挥、考务综合管理、视频会议、考生服务、网上考试和诚信档案等七大功能来考虑设计方案。
  (2)在专网、公共通信网络或专为网上巡查系统建设的独立网络上实施设计方案。通过IP网络把全省、全市、全区的全部考场连成一个整体网络,实现通过不同的受权让各级领导借助网络对任一考区、任一考点、任一考场的考试情况进行查看的功能。完善用户管理机制,实现安全稳定的基于公网的电子监考信息查询功能。
  (3)把系统分为前端、传输网络、监控中心和用户终端四个组成部分,分别根据各部分不同的职能进行设计。
  对于一所小型学校来说,前端是指图像、声音采集设备;对于一所多校区的大型学校来说,前端可以指一座教学楼的监控系统,也可以指整个校区的系统,这样有助于明确设计思路。传输网络可以使用专网、公共通信网络,也可以使用专为网上巡查系统建设的独立网络。只要是建立在通讯设备之上的IP网络就可以。监控中心指由教育考试部门管理和使用的,具有显示、存储、报警处理、指挥能力的考务指挥中心。用户终端包括各级考务工作人员和其他职能部门用户所使用的终端设备。用户通过用户终端设备实现对监控资源的访问和控制。校内用户的行为受到监控中心的管理和授权,上级主管部门可直接使用各种查询功能。
  (4)教育考试巡查系统要能实现不同设备及系统的直联、互通、直控,实现音视频及报警信息的采集、传输、转换、显示、存储、控制;能够进行身份认证和权限管理,保证信息的安全;能够与报警系统联动,可扩展提供与其他业务系统的数据接口。
  (5)建设时考虑到监考系统只是作为整个监控网络的一个组成部分,功能上要服从整体的需要。了解整个监控网的功能对正确把握学校监控系统的建设有较大的帮助,可以先从一栋楼的监控系统入手进行设计,再把各栋楼的系统组合看看能否实现学校的整体监控功能,是否方便使用,再反过来修改楼内的设计方案。把学校的监控系统放在大区域的监控系统中,看看学校的系统能否实现一个合格的前端功能,并根据区域的需要进行合理的调整。这样从下到上,从上到下反复考虑,直至确定合理的方案。
  (6)重点解决几个问题:①实时音视频流点播功能,能按照指定设备指定通道进行音视频流的实时点播,支持点播音视频流的无级播放、视频提取;②远程控制功能,能通对前端设备进行遥控,可设定优先级别,对级别高的用户请求有相应措施保证优先响应。③历史音视频流的检索和回放功能,按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史音视频流文件并回放;回放支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、视频帧撮等功能;支持回放音视频流的无级播放功能;④视、音频实时数据流的双向编解码功能;⑤多种录像模式及后期处理能力,具有任意控制点定时连续录像、手动录像功能,能在规定时间段中自动录像,定时启动关闭录像,达到无人值守自动启动监控录像功能,还应注意后期处理能力的建设,以便录像资料的合理利用。
  (7)使用的主要技术指标:①前端摄像头的清晰度应该达到720P及以上,这样才能满足目前监控系统的需要,并能兼顾其他视频功能;②统一使用SIP协议,用SIP网关与各级教育部门实现不同设备及系统的互联、互通、互控;③使用RTP/RTCP作为传输音视频的流媒体协议。
  4. 结语
  学校监控系统的建设是一个系统工程,涉及多方面的因素。这些因素相互影响,互为因果,只有对系统做一个合适的定位,找准突破口和沿用合适的技术路线,才能把系统建设好。
  参考文献:
  [1]张敏.国家级教育考试网上巡考系统技术解决方案[J].科技创新导报,2010(25):3.
  [2]胡晓敏,邓建青.考场网上视频巡查监控系统的设计与实现[J],信息安全与技术,2013(2):96-98.

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