\r\n遠(yuǎn)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(jìn)性的同時(shí)，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(cuò)誤，勢(shì)必會(huì)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(shí)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(jìn)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(tái)，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(jí)考場(chǎng)本地及遠(yuǎn)程的視頻監(jiān)控要求。
需求分析
統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
考場(chǎng)圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控\r\n在考試點(diǎn)對(duì)全部考場(chǎng)的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在考場(chǎng)安裝可控變焦攝像機(jī)，在考試點(diǎn)使用電視墻或在計(jì)算機(jī)顯示器上顯示監(jiān)控圖像，可同時(shí)監(jiān)控多個(gè)考場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)圖像。\r\n考場(chǎng)圖像存儲(chǔ)\r\n在考試點(diǎn)對(duì)所屬全部考場(chǎng)的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。要求對(duì)每個(gè)考場(chǎng)錄制7天＊8小時(shí)的視頻、音頻數(shù)據(jù)。\r\n遠(yuǎn)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(duì)所屬考場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
建設(shè)難點(diǎn)
目前，考試點(diǎn)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(shí)現(xiàn)全市的考場(chǎng)統(tǒng)一巡查，是系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)健。
解決方案
本地考場(chǎng)圖像監(jiān)控、圖像存儲(chǔ)\
系統(tǒng)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化，充分利用用戶已有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行圖像傳輸和存儲(chǔ)。\r\n據(jù)調(diào)查，現(xiàn)有考點(diǎn)絕大多數(shù)已經(jīng)建成校局域網(wǎng)，并且大多數(shù)考場(chǎng)均有網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)?？紙?chǎng)本地監(jiān)控的架構(gòu)如圖1:\r\n圖像、聲音傳輸：考場(chǎng)內(nèi)的圖像、聲音通過網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器進(jìn)行壓縮、編碼，使用考場(chǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)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(dá)到每秒25幀的圖像傳輸。以考試點(diǎn)有100個(gè)考場(chǎng)計(jì)算，僅需要50M帶寬，100M的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)能夠輕松地實(shí)現(xiàn)圖像的傳輸。\r\n考場(chǎng)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(tái)計(jì)算機(jī)，使用IE瀏覽器，通過用戶名、密碼認(rèn)證后，即能接收到網(wǎng)絡(luò)上的視頻、音頻數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)對(duì)考場(chǎng)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(rèn)證：目錄服務(wù)器管理本考場(chǎng)內(nèi)的用戶信息和權(quán)限。
遠(yuǎn)程監(jiān)控
多級(jí)監(jiān)控
系統(tǒng)目錄服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)多級(jí)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(jí)目錄服務(wù)器：管理市級(jí)范圍內(nèi)的用戶信息和權(quán)限。通過區(qū)級(jí)目錄服務(wù)器匯集考場(chǎng)的攝像頭信息，為市級(jí)用戶提供統(tǒng)一的考場(chǎng)信息列表。用戶登錄市級(jí)目錄收看考場(chǎng)的視頻時(shí)，目錄服務(wù)器與區(qū)級(jí)目錄服務(wù)器進(jìn)行視頻流調(diào)配。\r\n區(qū)級(jí)目錄服務(wù)器：管理區(qū)級(jí)范圍內(nèi)的用戶信息和權(quán)限。通過考點(diǎn)目錄服務(wù)器匯集考場(chǎng)的攝像頭信息，為區(qū)級(jí)用戶提供統(tǒng)一的考場(chǎng)信息列表。用戶登錄區(qū)級(jí)目錄收看考場(chǎng)的視頻時(shí)，目錄服務(wù)器與考點(diǎn)目錄服務(wù)器進(jìn)行視頻流調(diào)配。\r\n考點(diǎn)目錄服務(wù)器：管理考點(diǎn)范圍內(nèi)的用戶信息和權(quán)限。匯集考場(chǎng)的攝像頭信息，為考點(diǎn)級(jí)用戶提供統(tǒng)一的考場(chǎng)信息列表。用戶登錄考點(diǎn)級(jí)目錄收看考場(chǎng)的視頻時(shí)，目錄服務(wù)器與視頻編碼器進(jìn)行視頻流調(diào)配。\r\n視頻流帶寬調(diào)節(jié)\r\n全市107個(gè)考點(diǎn)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(shí)現(xiàn)巡查系統(tǒng)的功能而改造網(wǎng)絡(luò)是不現(xiàn)實(shí)的。\r\n下面就幾種視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸方式的技術(shù)特點(diǎn)做一個(gè)比較：\r\n1、硬盤錄像機(jī)：硬盤錄像機(jī)在實(shí)現(xiàn)圖像采集、存儲(chǔ)的同時(shí)，具有一定的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。目前，硬盤錄像機(jī)的采集帶寬與傳輸帶寬是相同的。\r\n遠(yuǎn)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(shí)在看某考點(diǎn)內(nèi)10個(gè)圖像，則考點(diǎn)與區(qū)目錄服務(wù)器的有效帶寬應(yīng)該為3M。如果實(shí)際帶寬低于3M，則遠(yuǎn)程監(jiān)控的畫面會(huì)出現(xiàn)停頓、花屏等現(xiàn)象，并且由于10個(gè)遠(yuǎn)程用戶會(huì)共享考點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)出口，有可能10個(gè)用戶的圖像都出現(xiàn)類似現(xiàn)象。如果，把硬盤錄像機(jī)的采集帶寬降低，雖然滿足了遠(yuǎn)程傳輸?shù)膸捯?，但是卻降低了錄像的圖像質(zhì)量。\r\n本地監(jiān)控：硬盤錄像機(jī)通常在錄像機(jī)的屏幕或通過模擬矩陣在電視墻上進(jìn)行圖像監(jiān)控。如果使用網(wǎng)絡(luò)客戶端進(jìn)行監(jiān)控，在客戶端數(shù)量較多的情況下會(huì)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(duì)攝像機(jī)圖像進(jìn)行一路網(wǎng)絡(luò)視頻流輸出。\r\n遠(yuǎn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(duì)攝像機(jī)的圖像能夠進(jìn)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(yuǎn)程傳輸：圖像顯示和存儲(chǔ)采用不同的視頻流，因此在保證遠(yuǎn)程傳輸質(zhì)量的同時(shí)，不會(huì)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(jì)的遠(yuǎn)程巡查系統(tǒng)使用的網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器，具有獨(dú)特的雙視頻流設(shè)計(jì)，為考場(chǎng)巡查系統(tǒng)的遠(yuǎn)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(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)出口帶寬進(jìn)行設(shè)置。假設(shè)，巡查系統(tǒng)要求每個(gè)考點(diǎn)能夠最大迸發(fā)提供10個(gè)考場(chǎng)的遠(yuǎn)程圖像，比較如下：
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視頻流轉(zhuǎn)發(fā)
系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控采用流轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。目錄服務(wù)器接收從下級(jí)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(gè)攝像機(jī)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(jī)制，確保本級(jí)用戶數(shù)量不受下級(jí)目錄服務(wù)器的出口帶寬限制。
視頻流路由
系統(tǒng)的遠(yuǎn)程視頻傳輸路徑采用最小化原則。市級(jí)目錄服務(wù)器與考場(chǎng)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(chǎng)目錄服務(wù)器傳送到市級(jí)目錄服務(wù)器。這種視頻遠(yuǎn)程傳輸機(jī)制保證了遠(yuǎn)程視頻具有最小的延遲。
如果市級(jí)目錄服務(wù)器與考點(diǎn)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(chǎng)的視頻流。
系統(tǒng)平臺(tái)軟件功能
多目錄服務(wù)功能
·多目錄服務(wù)提供多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)，頂級(jí)目錄是整個(gè)系統(tǒng)的中心目錄；非頂級(jí)目錄中的設(shè)備信息要求在上一級(jí)目錄的數(shù)據(jù)庫(kù)中同步，報(bào)警事件要求上傳到所有的上級(jí)目錄中。
·網(wǎng)關(guān)服務(wù)可以提供至少二個(gè)目錄服務(wù)的連接選擇，實(shí)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(dāng)聯(lián)接第一個(gè)目錄服務(wù)器失敗后，網(wǎng)關(guān)服務(wù)主動(dòng)向備份的目錄服務(wù)聯(lián)接。
·每一級(jí)目錄中的設(shè)備管理、鏡頭分組、用戶分組、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等均獨(dú)立創(chuàng)建，互不影響。
·設(shè)備多網(wǎng)關(guān)功能在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換后，IVS自動(dòng)實(shí)現(xiàn)視頻轉(zhuǎn)發(fā)；
·多目錄系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多級(jí)錄像服務(wù)功能，登陸到本級(jí)的目錄時(shí)只能在本級(jí)的錄像服務(wù)器上創(chuàng)建錄像計(jì)劃，本地錄像系統(tǒng)可錄制下級(jí)所有級(jí)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(jí)下級(jí)所有目錄下的錄像內(nèi)容；
·解碼設(shè)備（AV1500R）僅限于本級(jí)目錄網(wǎng)關(guān)下的解碼設(shè)備，下級(jí)目錄下的解碼設(shè)備不受本級(jí)目錄的管理；
用戶分組管理功能
用戶管理分為3級(jí)：1級(jí)為系統(tǒng)管理員；2級(jí)為組管理員；3級(jí)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(dòng)報(bào)警 ；
·完善查詢功能 ；
·錄像下載功能 ；
·權(quán)限控制 ；
·完善計(jì)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(shí)時(shí)顯示，雙向語(yǔ)音傳輸，語(yǔ)音廣播； \r\n·可連接控制云臺(tái)解碼器(球機(jī))、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(jī)、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(jìn)行分組管理，便于監(jiān)控管理；\r\n·提供各種功能的計(jì)劃、手動(dòng)和報(bào)警錄像管理；\r\n·可通警報(bào)管理設(shè)置各種警報(bào)和處理方法，提供移動(dòng)偵測(cè)和DI各種傳感器報(bào)警接入；\r\n·提供虛擬矩陣管理控制功能；\r\n·接收?qǐng)?bào)警 ；\r\n·報(bào)警事件查詢；\r\n·物理矩陣和虛擬矩陣的實(shí)現(xiàn)；\r\n·錄像回放和查詢 。
動(dòng)態(tài)IP服務(wù)\
系統(tǒng)是一個(gè)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(shí)候，子目錄系統(tǒng)（非頂級(jí)目錄系統(tǒng)）為動(dòng)態(tài)IP系統(tǒng)，為此系統(tǒng)專門提供了動(dòng)態(tài)IP服務(wù)。
結(jié)語(yǔ)\
由于該套系統(tǒng)的性能非常穩(wěn)定可靠，在考場(chǎng)安裝試運(yùn)行后，反饋信息顯示了很好的效果。本考場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控考試現(xiàn)場(chǎng)的圖像、聲音，這樣不僅可以避免或者減少考場(chǎng)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(cuò)誤。因此，應(yīng)用此系統(tǒng)時(shí)，可減少監(jiān)考人員的數(shù)量，節(jié)省考試方面的費(fèi)用。同時(shí)，本方案的錄像功能，為考場(chǎng)出現(xiàn)的各種情況提供了科學(xué)、準(zhǔn)確的備案資料，解決了對(duì)考試現(xiàn)場(chǎng)的各種爭(zhēng)議。從操作角度看，整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控操作很簡(jiǎn)便。由此可見，此考場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)科學(xué)、實(shí)用，有很高的使用價(jià)值。
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