【安防知識網(wǎng)】為提高國家教育考試的管理效能，給國家教育考試的安全運行以充分的技術(shù)保證，在2007年教育部考試中心提出建立“國家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)”，建立覆蓋全國各級考試機構(gòu)和考點的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)考試過程和保密室的監(jiān)控指揮，隨之3月下發(fā)《國家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)視頻標準技術(shù)規(guī)范》、《國家教育考試考務(wù)管理與服務(wù)平臺階段目標》，使原本風風火火、各地為王、廠家烽煙四起、競爭刀光劍影的電子監(jiān)考突然安靜了下來，山雨欲來風滿樓!

　　項目背景

　　北京教育考試院于2005年正式啟動北京教育考試遠程電子巡查系統(tǒng)，2005年完成了北京市考試試卷保密室監(jiān)控系統(tǒng);2006年完成了北京市高考考場巡查監(jiān)控系統(tǒng);2007年完成了北京市成人招生考試和自考考場監(jiān)控系統(tǒng);在2008年開始建設(shè)《北京教育考試中會考遠程電子巡查系統(tǒng)》項目，此項目要在充分利用已建考點考場資源的基礎(chǔ)上，增加、擴充部分考點、考場及各級監(jiān)控平臺，以實現(xiàn)全市考點考場巡查監(jiān)控，各級各類遠程電子巡查系統(tǒng)考點的室外點及考務(wù)室點巡查監(jiān)控，統(tǒng)一北京地區(qū)各級各類遠程電子巡查系統(tǒng)標準，實現(xiàn)市、區(qū)、校及與教育部考試中心的互通互連。

　　甲方需求與建設(shè)難點

　　北京教育考試中/會考遠程電子巡查系統(tǒng)是北京教育考試遠程電子巡查系統(tǒng)的重要組成部分，項目建設(shè)最大的需求是整合現(xiàn)有的電子監(jiān)控系統(tǒng)和巡考系統(tǒng)，兼顧其他教學應(yīng)用，建成統(tǒng)一的教育考試電子監(jiān)控和管理平臺，兼容高考、成自考系統(tǒng)，實現(xiàn)一套軟件平臺兼容北京市各級各類遠程電子監(jiān)考巡查系統(tǒng)。

　　建設(shè)難點如下：

　　·實現(xiàn)全市教育考試網(wǎng)上巡考，真正實現(xiàn)教育考試公平、公正、公開。建立一套三級結(jié)構(gòu)的遠程電子巡查系統(tǒng)的解決方案，實現(xiàn)考點校、區(qū)縣、市考試院的三級考場視頻遠程電子巡查管理系統(tǒng);

　　·系統(tǒng)還要能滿足多種網(wǎng)絡(luò)的接入要求，包括局域網(wǎng)、校園網(wǎng)、城域網(wǎng)、ADSL公網(wǎng)等。各區(qū)域?qū)W校考點網(wǎng)絡(luò)環(huán)境極其復雜，該系統(tǒng)應(yīng)該能適應(yīng)多種考試類型的要求，包括高考、自考、成人考試等，同時向管理人員提供音視頻、考生信息、考試信息等。這些信息應(yīng)該自動保持同步功能。為管理人員提供方便地數(shù)據(jù)錄入、查詢、管理方法。在考試結(jié)束后，管理人員應(yīng)該可以方便地查詢定位錄像文件，提供在線查詢、點播，在線下載等功能;

　　·北京城區(qū)面積大，學校分布散，考點眾多，系統(tǒng)巡檢、維護升級困難多;

　　·部分考點、保密室或校區(qū)已存在安防設(shè)備，如何兼容，利舊;

　　·如何發(fā)掘電子監(jiān)考系統(tǒng)的潛在資源，發(fā)揮其更多的作用，兼顧學校教學方向的需求;

　　·高考的重要性、保密性不言而喻，眾多用戶的權(quán)限驗證至關(guān)重要，如何分配和管理、查詢、記錄、至關(guān)重要;

　　·如何將被動視頻監(jiān)控，被動預警機制提前到主動方式。主動為電子監(jiān)考提供安全服務(wù)。

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[nextpage]　　解決方案具體特色和功能

　　目前市面上的大部分廠家，提供的都是安防監(jiān)控產(chǎn)品，以滿足用于對監(jiān)控的需求，以片面地達到電子監(jiān)考系統(tǒng)所要求的最基本的視頻監(jiān)控需要。但是電子監(jiān)考作為一個行業(yè)性的系統(tǒng)，不是拼湊，也不是監(jiān)控系統(tǒng)的復制、粘貼。需要有自己的行業(yè)理念，有自己的解決方案，有前瞻性的系統(tǒng)剖析。

　　以北京電子監(jiān)考系統(tǒng)建設(shè)為例，天地偉業(yè)參與從2005年至2008年北京教育考試遠程電子巡查系統(tǒng)全程建設(shè)，包括從前端設(shè)備的提供，到后端平臺的建設(shè)。其針對北京教育考試院成電子巡查系統(tǒng)建設(shè)過程中諸多問題以及客戶發(fā)散性的業(yè)務(wù)需求，提出了具有行業(yè)前瞻性的解決思路。

　　多級聯(lián)網(wǎng)

　　多級聯(lián)網(wǎng)難點在哪?第一，多用戶點對點訪問，容易產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)風暴;第二，同時并發(fā)訪問同一視頻點時，占用帶寬大;第三，音視頻、報警信息上傳數(shù)據(jù)延時;第四，多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下視頻質(zhì)量無法保證。

　　一般的產(chǎn)品，在局域網(wǎng)內(nèi)，有客戶端在訪問前端視頻編碼器的視頻時，有幾個客戶端訪問，視頻編碼器就發(fā)送幾路視頻數(shù)據(jù)給客戶端(如圖1);這種情況下，如果采用多播的網(wǎng)絡(luò)方式，由于目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境大多是局域網(wǎng)，多播方式很容易產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)風暴，并急劇下降網(wǎng)絡(luò)性能，如果采用單播方式，對視頻編碼器端的網(wǎng)絡(luò)壓力就會很大，并且視頻編碼器大多是嵌入式網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)性能一般，這樣，為了保證整體性能，就要減少并發(fā)訪問的用戶數(shù)量。

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[nextpage]　　為了解決這個問題，有兩個方案，一是局域網(wǎng)內(nèi)的代理，就是在局域網(wǎng)內(nèi)部部署一個高性能的服務(wù)器，所有客戶端對前端的訪問都由此服務(wù)器來轉(zhuǎn)發(fā)(如圖2);這樣，無論有多少客戶端，從前端只發(fā)送一路視頻數(shù)據(jù)流，由轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器分出多路視頻數(shù)據(jù)流給各個客戶端，這種方式內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)性能將有保證，僅需配置性能較好的PC服務(wù)器。

　　再就是視頻數(shù)據(jù)逐級轉(zhuǎn)發(fā)的機制(如圖3)，即第一個客戶端在訪問前端視頻編碼器時，視頻流數(shù)據(jù)是由編碼器直接發(fā)送給它，當?shù)诙€請求時，視頻數(shù)據(jù)流自動由第一個給第二個轉(zhuǎn)發(fā)，當?shù)谌齻€客戶端請求時，視頻數(shù)據(jù)量由第二個給第三個轉(zhuǎn)發(fā)，依此類推，當中間某個環(huán)節(jié)斷開或者出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動跳過故障點，維持整個轉(zhuǎn)發(fā)路徑的通暢，在這種模式下，每一級跳轉(zhuǎn)在1毫秒內(nèi)完成，即第10級用戶和第一級用戶相比，延時不會超過10毫秒。

　　針對視頻質(zhì)量問題以及占用帶寬問題，系統(tǒng)可實現(xiàn)多級代理轉(zhuǎn)發(fā)方式。在寬帶網(wǎng)上，由于帶寬的限制，區(qū)和市級領(lǐng)導在觀摩學校視頻時，可以根據(jù)各地出口帶寬的不同，選擇不同的代理服務(wù)器。在觀摩學校時，直接通過學校的代理服務(wù)器來轉(zhuǎn)發(fā)視頻數(shù)據(jù)，市級領(lǐng)導同時也在觀摩此學校時，如果學校出口帶寬較高，可以選擇直接使用學校的代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)如圖4所示，如果學校出口帶寬較低，同時并發(fā)兩路數(shù)據(jù)存在困難，市級領(lǐng)導在觀摩時，可以選擇區(qū)的代理服務(wù)器來轉(zhuǎn)發(fā)，緩解低帶寬節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)壓力。

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[nextpage]　　復雜網(wǎng)絡(luò)

　　目前，困擾電子監(jiān)考市場發(fā)展的主要因素就是缺乏良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境，而雙碼流(如圖5)則是對網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的一次提速，其難點主要體現(xiàn)在現(xiàn)有不充裕的網(wǎng)絡(luò)資源現(xiàn)狀下，如局域網(wǎng)、校園網(wǎng)、城域網(wǎng)、ADSL、公網(wǎng)等環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效占用以及如何在有限的帶寬資源條件下確保視頻監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量等方面。大規(guī)模的電子監(jiān)考系統(tǒng)通常包含成百上千臺攝像機，它們將產(chǎn)生海量的視頻、音頻、報警以及管理數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)都必須通過網(wǎng)絡(luò)來傳輸，而通常用戶所能獲得的網(wǎng)絡(luò)資源總是有限的，因此必須采用有效的方法來確保傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

　　傳統(tǒng)意義上的雙碼流采用一種碼流用于網(wǎng)絡(luò)傳輸，一種碼流用于高品質(zhì)實時存儲，同時兼顧本地存儲和遠程網(wǎng)絡(luò)傳輸。該項目創(chuàng)造性地將雙碼流技術(shù)拓寬應(yīng)用，實現(xiàn)任意碼流格式選擇編碼，即在編碼時不再指定碼流，可實時選定碼流進行H.264/MPEG4高壓縮比編碼，不僅實現(xiàn)了雙碼流傳輸、存儲，還涵括了任意選擇碼流實時壓縮、并存。首先拓展單一的碼流選擇方式，即在編碼時不再指定碼流，可實時進行H.264/MPEG4格式的高壓縮比編碼;其次任意選擇碼流實現(xiàn)傳輸和并存，支持定碼流和變碼率。這種雙碼流的提出具有非?，F(xiàn)實的意義，它在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)瓶頸下兼顧了圖像質(zhì)量和傳輸質(zhì)量。

　　雙碼流的實現(xiàn)，同時也為本地存儲掀起了新的一頁。分別編碼，另行存儲，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬靈活選擇碼流大小，讓本地高清存儲與低碼流傳輸并存有了可能。

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