【文章內容簡介】 國家政策和步伐下，服務于國家教育考試考務管理與服務平臺及網(wǎng)上巡查、音視頻指揮等系統(tǒng)的建設同時，積累了深厚的技術及行業(yè)應用和創(chuàng)新經(jīng)驗，在業(yè)內率先推出了“一個平臺、多種應用”的標準化考點整體解決方案。其中一個平臺，為各級考試指揮中心提供集網(wǎng)上巡查和應急指揮、考試綜合業(yè)務管理、學生身份驗證、高科技作弊防控為一體的數(shù)據(jù)分析、綜合管理和指揮調度的平臺解決方案，而基于同一平臺的多種應用則為各標準化考點提供了完整的系統(tǒng)解決方案。國家教育考試標準化考點服務平臺是采用IMS體系結構，在國家教育考試和考務管理業(yè)務需求導向和驅動下，利用SIP、P2P、VoIP、IPTV、可快速構建考試考務管理的多媒體綜合應用平臺；該平臺可在業(yè)務持續(xù)完善的過程中實現(xiàn)快速調整，以求得最大的可復用性，并隨著國家教育考試管理體制發(fā)展而不斷演進的平臺該平臺采用IMS(IP Multimedia Subsystem, IP多媒體子系統(tǒng))體系構架，IMS是下一代網(wǎng)絡的核心技術, 也是解決移動與固網(wǎng)融合，語音、數(shù)據(jù)、視頻三重融合的主要技術手段,它能夠滿足現(xiàn)在的終端客戶更新穎、更多樣化多媒體業(yè)務的需求。IMS體系結構利用軟交換技術，實現(xiàn)了業(yè)務與控制相分離、呼叫控制與媒體傳輸相分離， 在彈性、低成本地提供豐富種類的服務上具有優(yōu)勢。標準化考點服務平臺采用軟件平臺技術，各類多媒體應用軟件開發(fā)的通用基礎平臺，為軟件設計和開發(fā)提供有效的導向和依據(jù)，可大幅度地提升系統(tǒng)軟件的開發(fā)、發(fā)布和維護的效率及質量，提高開發(fā)效率、降低成本、提高應用軟件的可靠性，是提高標準化考點建設可持續(xù)發(fā)展的重要技術手段。標準化考點服務平臺是受國家教育考試考務管理業(yè)務驅動不斷發(fā)展和完善的平臺，在業(yè)務需求的驅動，完善和發(fā)展各類基礎服務模塊，不斷豐富平臺的功能，提高平臺的可靠性。標準化考點服務平臺是業(yè)務融合的平臺，它利用各類先進技術，如：IMS、SIP、P2P、VoIP、IPTV、應急指揮、學生身份驗證、高科技作弊防控、考試綜合管理等系統(tǒng)的高度融合。系統(tǒng)需在統(tǒng)一平臺上同時解決標準化考點對網(wǎng)上巡查、雙向音視頻指揮和考務工作綜合管理的需求，并充分滿足“國家教育考試考務管理與服務平臺”的五級級聯(lián)架構和公網(wǎng)多用戶并發(fā)要求，要求圍繞統(tǒng)一平臺、實現(xiàn)多種功能應用的建設目標開展建設和規(guī)劃。在滿足“國家教育考試考務管理與服務平臺”的五級級聯(lián)架構的基礎上，最大程度上的進行設備復用、線路復用和網(wǎng)絡復用來節(jié)約投資。巡查指揮平臺作為考務工作的核心機構，需要對考場監(jiān)控圖像進行實時調看以及對下級巡查指揮中心進行實時雙向音視頻指揮，所以為提高整個系統(tǒng)穩(wěn)定性，需采用嵌入式的電視墻服務器對巡查圖像和音視頻指揮圖像進行統(tǒng)一解碼，并同時輸出至電視墻。嵌入式電視墻服務器具備4路的HDMI（或者DVI、VGA）信號，并能通過統(tǒng)一的管理軟件來對多臺電視墻服務器進行管理操作。要求整個系統(tǒng)都由巡查指揮管理平臺服務器進行統(tǒng)一管理：包括SIP網(wǎng)關服務器、媒體轉發(fā)服務器、音視頻巡查指揮服務器、音視頻巡查指揮終端、編碼設備、解碼設備等以及各級系統(tǒng)用戶的帳號、權限等、和用戶權限分配等都由巡查指揮管理服務器統(tǒng)一設置，方便設備集中管理、減輕工作人員的操作負擔，節(jié)約人力及物力。系統(tǒng)能對巡查圖像與音視頻指揮圖像同時統(tǒng)一錄制，便于實時再現(xiàn)以前的音視頻指揮過程，且系統(tǒng)必須使用專用播放器才能夠進行歷史數(shù)據(jù)的回放以保證錄像數(shù)據(jù)的安全性。教育考試網(wǎng)上巡查指揮系統(tǒng)作為一個全國性質的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，它主要是利用數(shù)據(jù)通訊技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、視頻技術、系統(tǒng)工程、管理技術等高科技手段，建立全方位發(fā)揮作用的安全、可信、實時、高效的數(shù)字化、信息化的國家教育考試指揮、管理、監(jiān)控、服務體系。因此對于網(wǎng)絡運行環(huán)境有相當高的要求。教育考試網(wǎng)上巡查指揮系統(tǒng)都需要作為一個獨立的平臺進行運行以及與上級平臺進行聯(lián)網(wǎng)，所以每個平臺都需要一個獨立的外網(wǎng)（公網(wǎng)）IP地址。當每級的教育考試網(wǎng)上巡查指揮系統(tǒng)作為一個獨立的系統(tǒng)運行時，有合法帳號以及權限的用戶可能需要通過網(wǎng)絡對其系統(tǒng)進行訪問，這時還需要這個獨立的外網(wǎng)（公網(wǎng)）是固定的。比如：。源計算機30000源路由器40000目的路由器50000目的計算機6000源目的源30000目的50000Data源目的源40000目的50000Data源目的源40000目的60000Data通常情況下教育考試網(wǎng)上巡查指揮系統(tǒng)中所用的SIP服務器、媒體轉發(fā)服務器及巡查指揮中心管理平臺、視頻指揮服務器等設備都部署在內網(wǎng)中，只有通過網(wǎng)絡地址轉換，外部網(wǎng)絡的計算機才能訪問這些服務、網(wǎng)上巡查指揮系統(tǒng)才能正常工作。廣義上的網(wǎng)絡地址轉換是指路由器修改IP包的IP地址和端口使之能夠正確達到目的地的過程，下圖詳細描述了兩個內網(wǎng)計算機通訊過程中的地址轉換過程。NAT（網(wǎng)絡地址轉換)有三種類型：靜態(tài)NAT(Static NAT)、動態(tài)地址NAT(Pooled NAT)、網(wǎng)絡地址端口轉換NAPT（Port－Level NAT），目前市場面上大部分路由器、防火墻均支持該功能。靜態(tài)NAT可以將一個外網(wǎng)IP完全分配給內網(wǎng)的一臺計算機，如果外網(wǎng)IP地址比較富裕（如：省/市巡查中心）可以采用這種策略，假設SIP服務器、轉發(fā)服務、管理服務器內網(wǎng)IP地址分別為：、19可做下列靜態(tài)NAT:服務器外網(wǎng)IP內網(wǎng)IPSIP服務器轉發(fā)服務器管理服務器如果只有一個外網(wǎng)IP地址則需要用到網(wǎng)絡地址端口轉換（NAPT）,NAPT通過IP地址端口去定位內部計算機，可做下列NAPT:服務類型外網(wǎng)IP端口內網(wǎng)IP端口端口類型WEB服務8080TCPSIP服務99029902UDP國標拉流服務30000310003000031000UDP視頻指揮服務9000，9868~98769000，9868~9876UDP不同網(wǎng)絡運營商之間的網(wǎng)絡問題：由于目前中國網(wǎng)絡存儲電信、聯(lián)通、教育網(wǎng)等等不同的運營商，這些運營商之間的網(wǎng)絡互聯(lián)會極大的影響網(wǎng)絡質量，尤其是電信、聯(lián)通與教育網(wǎng)之間的網(wǎng)絡聯(lián)接相當差。所以建議上下級間盡量選用同一運營商的網(wǎng)絡，以保證上下級網(wǎng)絡能夠運行暢通。符合《國家教育考試網(wǎng)上巡查系統(tǒng)視頻標準技術規(guī)范 》中規(guī)定的視頻壓縮格式，CIF格式的圖像一路占用的帶寬為600K~800k左右，存儲一路一小時250M左右；，而存儲一路一小時500M左右。下面是各級網(wǎng)上巡查系統(tǒng)網(wǎng)絡帶寬的具體要求（在此需要考慮網(wǎng)絡帶寬的實際利用率，以及穩(wěn)定性，一般帶寬的實際利用率一般只有50%左右。如：30M的帶寬實際帶寬可能只有15M）：學校：以同時傳送四路圖像為例，那么每個學校的上傳帶寬為：D1：*4=；學校上傳四路D1格式圖像，學校多是上傳圖像為主。所以學校的帶寬以上傳為標準，一般一個學校有10M的上傳帶寬來傳送巡查系統(tǒng)的圖像就可以了。另外學?？紙銮岸怂械囊粢曨l流都匯集到監(jiān)控中心的巡查平臺和存儲服務器，對網(wǎng)絡鏈路中交換機的背板帶寬和包轉發(fā)要求較高，線路使用千兆或萬兆主干光纖網(wǎng)路。建議采用的核心交換機整機性能的交換容量≥256Gbps、包轉發(fā)率≥，配置 ≥24個10/100/1000千兆電口、4個100/1000千兆bo口。接入交換機性能傳輸速率10/100/1000Mbps，背板帶寬56Gbps，包轉發(fā)率42Mpps，端口數(shù)量28個，端口24個10/100/1000Mbps自適應以太網(wǎng)端口，4個GE/FE SFP獨立光口。接入交換機至核心交換機的連接采用光纖傳輸方式。建設方案包括三大部分：網(wǎng)絡建設要求、考場建設、監(jiān)控中心建設?？键c要計劃177個監(jiān)控點的考場建設，每個考場（監(jiān)控點），48個考場攝像機和拾音器共用1臺4路或8路流媒體服務器（編碼器），經(jīng)編碼器編碼注冊連接至考點巡查平臺（管理SIP注冊服務器、媒體轉發(fā)服務器）。同時在監(jiān)控中心可以配置一臺數(shù)字畫面分割器（電視墻服務器）做為解碼設備。全校177個監(jiān)控點通過網(wǎng)絡實現(xiàn)集中圖像數(shù)據(jù)存儲。由于本次考點的考場都采用D1的網(wǎng)絡攝像機進行考場建設，所以視頻圖像對于網(wǎng)絡的要求較高，考慮到整套系統(tǒng)建設完成后，占用網(wǎng)絡帶寬很大，在本次方案建設中將對本套系統(tǒng)所用的網(wǎng)絡環(huán)境進行重新建設（設計）。在每棟樓之間需要有網(wǎng)絡連接，并且每個教室要有網(wǎng)絡接口。其網(wǎng)絡建設示意圖如下：網(wǎng)絡布線原則上按照學校原有校園網(wǎng)絡的線路進行布線，如果教室與樓層交換機之間在距離超過100米，則需要考慮增加光纖交換機等。在本方案中暫時按100米以內計算。在本次項目中采用的核心交換機整機性能的交換容量≥256Gbps、包轉發(fā)率≥，配置 ≥24個10/100/1000千兆電口、4個100/1000千兆bo口。接入交換機性能傳輸速率10/100/1000Mbps，背板帶寬56Gbps，包轉發(fā)率42Mpps，端口數(shù)量28個，端口24個10/100/1000Mbps自適應以太網(wǎng)端口，4個GE/FE SFP獨立光口。接入交換機至核心交換機的連接采用光纖傳輸方式。注：由于采用全數(shù)字方案設計，所以各樓宇交換機要采用1000M交換機，并且要求交換機的背板數(shù)據(jù)處理能力要與所接入的網(wǎng)絡攝像機個數(shù)配置（）。每個考場安裝1個攝像機，每個考場（監(jiān)控點），48個考場攝像機和拾音器共用1臺4路或8路流媒體服務器（編碼器），然后將音視頻編碼后，通過每棟樓的接入交換機與中心核心交換機的鏈路，注冊連接至考點巡查平臺（管理SIP注冊服務器、媒體轉發(fā)服務器），并在中心錄像存儲服務器實現(xiàn)音視頻集中存儲。教室內安裝定定焦的網(wǎng)絡攝像機需要注意以下幾點：要無死角監(jiān)控整個教室。在教室內安裝攝像機時，才能將距離攝像機最近的部分進行監(jiān)控。攝像機安裝時不能正對強光（即不能正對教室窗戶），安裝在講臺或者教室后方靠近窗戶一則就可以（即前后位置都可以安裝，只要鏡頭不正對教室的窗戶即可），其示攝像機安裝方式有兩種。方式一： 安裝在C墻（教室后方），其示意圖如下：一般安裝在C墻（教室后面），靠近A墻（即窗戶）一則，讓攝像機鏡頭對著教室前門一則（避免攝像機鏡頭正對強光源（窗戶）），（即攝像機鏡頭≤）。當考試的時候要求學生全部轉向后面坐，即面對攝像機頭。建議攝像機安裝位置與A墻（有窗戶一面的墻），因為當攝像機距離A墻越遠時，其形成的夾角就越大，反之則夾角越小（接近90℃）方式二：將攝像機安裝在D墻（即講臺一方），其示意圖如下：一般安裝在D墻（即講臺一方），靠近A墻（窗戶）一則，讓攝像機鏡頭對著教室后門一則（避免攝像機鏡頭正對強光源（窗戶）），（即攝像機鏡頭≤）。當考試的時候學生按上課時候正面講臺而坐，即面對攝像機頭。建議攝像機安裝位置與則墻（有窗戶一面的墻），因為當攝像機距離A墻越遠時，其形成的夾角就越大，反之則夾角越?。ń咏?0℃）如果在教室講臺一方學校已經(jīng)安裝了電視，則可將攝像機向教室中線方向靠近，以便饒過電視機的遮擋。在考點的監(jiān)控中心配置的核心設備有：管理SIP服務器、媒體轉發(fā)服務器、電視墻管理主機（可選）、集中存儲服務器、核心交換機、操作臺、機柜等。其系統(tǒng)結構圖如下：電視墻由8臺55寸的液晶電視機組成，每個屏最大可顯示9路畫面。解碼設備由1臺電視墻服務器組成，每臺電視墻服務器有兩路HDMI（或者DVI或者VGA）輸出接口。核心交換機采用1000M三層交換機，滿足大流量網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸。用3臺集中存儲服務器對前端的網(wǎng)絡攝像機圖像進行集中存儲。管理SIP服務器和媒體轉發(fā)服務器完成與上級平臺之間的互聯(lián)互通，同時對本系統(tǒng)的所有設備進行管理和設置。系統(tǒng)功能分為一般網(wǎng)上巡查系統(tǒng)功能和我公司的網(wǎng)上巡查系統(tǒng)的特色功能兩部分。網(wǎng)上巡查系統(tǒng)應能實現(xiàn)不同設備及系統(tǒng)的互聯(lián)、互通、互控，實現(xiàn)音視頻及報警信息的采集、傳輸/轉換、顯示/存儲、控制；進行身份認證和權限管理，保證信息的安全。應能與報警系統(tǒng)聯(lián)動，宜提供與其他業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口。其主要有以下功能：1) 國家標準連網(wǎng)：配置符合國家標準規(guī)定的SIP及視頻流接口?？蓪崿F(xiàn)上至國家級巡查中心，下至市級、區(qū)縣級或學校巡查中心的連網(wǎng)。2) 實時監(jiān)控：可通過電視、監(jiān)視器、PC客戶端等顯示所管轄考點內所有考場的畫面，實現(xiàn)畫面分割、分組切換顯示、自動循環(huán)切換顯示等功能。3) 網(wǎng)絡存儲：可按照預先設計好的存儲策略在中心自動或手動存儲考場圖像。4) 檢索查詢：在中心可實現(xiàn)按學校、設備、考場、日期、時間等參數(shù)查詢學校端的錄像。5) 遠程下載：通過網(wǎng)絡下載學校端集中存儲服務器存儲的考場圖像。6) 遠程回放：在中心PC上直接播放學校端集中存儲服務器存儲的考場圖像。7) 并發(fā)服務：多級遠程終端同時訪問一個考場時，可以提供多路實時流分發(fā)。8) 靈活的管理模式：巡查系統(tǒng)管理中心有兩種管理模式，一種模式是集中管理，集中管理由中心管理員統(tǒng)一完成遠程用戶、SIP路由器、分發(fā)服務器、流媒體體服務器的添加、刪除、修改、維護等工作。另一種模式是分布式管理，各下屬巡查中心系統(tǒng)管理員使用遠程虛擬控制臺，利用上級巡查中心的系統(tǒng)管理功能和服務進行分布式管理，實現(xiàn)各自的管理功能。9) 遠程用戶管理：可按要求添加、刪除、修改遠程用戶。遠程用戶按樹狀結構部署以及用戶權限設置，各自有自己的遠程訪問范圍，每個遠程用戶都需要有自己的登錄名和密碼。10) 安全認證管理：合法設備和遠程用戶進行注冊；并對接入巡查系統(tǒng)的設備、用戶等的合法性進行驗證。11) 軟件狗驗證機制：根據(jù)我們在巡查系統(tǒng)建設中的經(jīng)驗，在中心增加考試模式的選項。這個選項只在重要考試期間啟用。啟用后所有遠程用戶要登錄和訪問本系統(tǒng)都必須使用軟件狗。每個軟件狗都有唯一序號，中心數(shù)據(jù)庫會記錄這些用戶的遠程操作。非考試期間遠程用戶可以不需要軟件狗，只需正確輸入自己的合法帳號和訪問密碼即可。12) 權限管理：遠程用戶權限包括實