目前全国很多省市都已经或正在建设考试视频监控系统，但采用的技术设备千差万别。本文以罗湖外语学校考场监控系统为例，详述其遵照《国家教育考试网上巡查系统建设广东省标准技术实施规范》而实施的电子考场视频监控方案，与业内人士共享。

概述
    为提高国家教育考试的管理效能，给国家教育考试的安全运行以充分的技术保证，教育部考试中心提出建立“国家教育考试网上巡查系统”，建立覆盖全国各级考试机构和考点的视频监控网络，实现对考试过程和保密室的监控指挥。

    中考、高考是国家级考试，考场监控系统是国家教育考试网上巡查系统的基础部分。该系统是保证考试公平、公正，确保考试安全的重要手段。该系统是利用网络技术和视频监控技术实现覆盖全国的教育考试监控、指挥和应急处理中心，提高国家教育考试的管理水平。

    目前全国很多省市都已经或正在建设考试视频监控系统，但采用的技术设备千差万别。为了规范各地教育考试视频监控系统的建设，国家教育部提出了《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》，广东省积极响应，并于2008年2月1日下发了《国家教育考试网上巡查系统建设广东省标准技术实施规范》。该规范规定了广东省中高考视频监控系统联网的系统构成方式、功能、视频传输的技术要求、流媒体传输协议、视频采集和视频传输设备的技术要求、联网的视频数据库、视频数据检索规范的构建及联网视频监控系统和视频数据的安全性要求。用系统结构拓扑（见图1）来形象表示规范所描述的学校本地考场监控系统。

    下面以深圳市罗湖外语学校考场监控系统为例进行详细阐述。

考场监控解决方案
需求分析
    罗湖外语学校考场监控系统要求严格按照《国家教育考试网上巡查系统建设广东省标准技术实施规范》执行。

    学校内必须单独建设物理隔离的监控IP专网，包括网络布线、交换机等；使用独立的UPS为服务器等重要设备供电，提供不少于1个小时的供电时间。

    学校共设36个考场，每个考场按照规范安装相应前端设备（包括摄像机与拾音器）。在学校本地监控中心通过电视墙同时显示所有考场监控画面，并提供连接上级监控中心的相关设备，以便将来与上级监控中心的互连互通。

解决方案
    本解决方案以校级考场监控系统结构拓扑图1为设计思想，严格按照规范设计。[nextpage]

1、前端系统
    在规范中，要求前端监控设备满足以下具体要求：支持SIP协议，作为SIP终端，由后端管理设备统一管理。采集巡查、监控的视音频信息等；以全天候、多方位、固定、定时或移动侦测的方式对目标进行实时、有效、清晰的监视；在每个考场前后角落两个部位各安装1台摄像机，安装在角落的摄像机要监看到整个教室，其监视角度必须≥90°（墙角一般是90°）。其中前端为广角（≥90°）枪式彩色摄像机，后端为广角（≥90°）一体化球机。

    根据规范在罗湖外语学校考场前面安装一台SIP广角网络摄像机，并连接一台高保真原声静噪拾音器。摄像机视角范围达到100°，在最大视角下能同时清晰监控所有考生正面信息和教室前、后的监考老师。摄像机将现场音视频等数据进行编码，通过以太网络传送到后端管理设备。在考场后端安装一台SIP广角网络智能变速球，变速球具备22倍光学变焦，10倍数码变倍功能，可放大缩小监控范围，拍摄考场内细部特写镜头，让细微的变化也能呈现在监控画面中，保证考试的公平公正。

2、传输系统
    规范中要求传输网络可以是专网、公共通信网络，也可以是专为巡考管理系统建设的独立网络；是建立在通讯设备之上的IP网络。各考点系统采用局域网传输。通过有线或无线等传输媒介，经编码解码、调制解调、光/电或数/模转换等方式，将前端设备的图像及报警信号传输至控制设备。可单独或组合选择有线（光纤、同轴电缆、电信宽带等）或无线（微波、扩频/跳频、公共无线宽带等）传输方式。具有动态适应网络传输状况和网络带宽的能力，具有全系统带宽管理和流量控制能力。支持大用户量的并发接入，保证在大量图像访问情况下系统仍能正常运行。

    根据以上规范，结合现场实际情况，罗湖外语学校考场监控系统采取单独组网，以IP专网模式运行，体现出考场监控的特殊性、重要性，更重要的是保证考场监控的安全性。

3、后端管理系统
    广东省教育考试院根据本地情况建立四级监控中心，监控重点在考点级（即学校）监控中心。实现监控资源的控制、管理和监视等功能，主要在监控中心集中实现。通过授权也可在用户终端对监控资源进行访问和控制。控制管理的主体主要包括视频矩阵、服务器等设备，以及监控管理系统软件平台，控制管理的对象涉及系统的所有设备。

    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：按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像文件并回放；回放支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓帧等；支持回放图像的无级播放；用户可提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能，锁定和解锁方式可设定；在考试期间可以由具有相应权限的管理人员锁定摄像机，使之不能变焦或转动，避免泄密等事件。

    监控中心具有对接入的用户进行授权和认证的功能。用户及权限管理可由各级监控中心独立执行，也可集中执行。各级监控中心，均可对巡检、报警、视音频、系统日志等信息予以存储。存储和备份的报警、巡检等历史数据信息，可在网络系统中依据授权进行访问。用户及权限管理模块定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。

    考场监控管理系统具备保证信息安全的各项措施，包括身份认证、设备认证、前端设备和社会监控中心的接入安全、移动监控系统的接入和传输安全、图像信息的防篡改等。[nextpage]

    按照以上规范，罗湖外语学校考场监控中心设备主要由SIP路由器、视频交换网关、监控管理平台、存储服务器、监控客户端组成。

    《国家教育考试网上巡查系统建设广东省标准技术实施规范》中SIP路由器是保证最小网络巡考（学校）系统正常运行的核心设备。

    SIP称为会话初始协议（Session Initiation Protocol）。SIP是Internet工程任务组（IETF）提出的建议中的一项协议，其目的是为了替代H.323的部分协议。SIP借鉴了HTTP和SMTP，结构简单并具有可扩充性和可扩展性；SIP能提供良好的QoS支持；SIP能全面满足NGN的特性要求，是NGN在IP网络上实现VOIP和多媒体通信的重要解决方案。

    在规范中SIP路由器的主要功能是构建一个互联互通的数字监控系统，统一管理接入的SIP终端（包括用户、视频交换网关、存储服务器、视频编码器等）。数字监控系统的互连互通是指上级监控中心的远程客户端（可能是视频转发服务器、远程监控或网络存储设备）在双方SIP路由器的协调下从下级监控制中心的远程服务端（可能是视频转发服务器、DVR设备或网络存储设备）获取视频流并实现相关的控制。跨级调用视频数据时（如国家级远程客户端调用市级监控中心数据）处于中间级的监控中心也能够在SIP路由器的协调下从下级监控中心获取视频流并转发到上级监控中心，中间级的监控中心需要视频转发服务，中间级监控中心的视频转发服务器对上级监控中心而言为远程服务端，对下级监控中心而言又是远程客户端。

    通过SIP协议交换控制信令，下级监控中心通过RTP/RTCP协议向上级监控中心发送音/视频数据。SIP路由器实现SIP地址解析、信令转发、流媒体的NAT穿越、统一管理接入的SIP终端（包括用户、视频交换网关、流媒体矩阵）、 SIP终端的接入认证功能、SIP终端访问呼叫过程控制、SIP终端远程访问权限控制、建立SIP路由器间的信任关系、媒体流的汇聚等功能。

    视频交换网关负责接收前端网络设备发送的单组播媒体流，以单播或者组播的方式转发给监控客户端进行解码播放。视频交换网关既是网络视频监控组播媒体流转单播媒体流的网关设备，又作为流媒体服务器进行单播媒体流的分发。

    监控管理平台负责对系统的用户和设备进行管理。提供完善的用户权限管理功能；提供用户统一的访问入口；提供监控客户端应用软件和基于IE浏览器两种接入系统的途径，实现实时画面查看、录像调看等功能；提供灵活的录像计划及录像查询模式；提供电子地图功能，将视频、地图、报警联系起来综合处理；支撑上级监控中心和多个分控点分别监看和控制。存储服务器提供海量数据存储。

4、显示控制系统
    在学校监控中心配备72路视频解码器对前端72台网络摄像机数字视频进行解码，通过9画面分割器分割后以9画面形式显示在8台监视器上；中间大屏可以单画面轮循的方式显示每个考场的监控画面，也可固定任意某个考场的监控画面全屏显示在大屏上。监控管理平台结合视频解码器，实现数字矩阵的功能，让任一路视频显示在任一台监视器的任一画面窗格内。在监控中心配备用户终端（监控客户端），可在授予的权限内管理配置监控系统。这样可避免因经常在监控管理平台（监控管理平台相当于监控系统的大脑）操作而影响整个考场监控系统的正常运行。用户终端（监控客户端）还可在授予的权限内实现多画面实时现场监控、调看录像等功能。

结语
    罗湖外语学校作为考场监控的试点，也是国家教育巡考的重要组成部分。“电子考场”被确认为是实现中高考公开、公正、公平的最有效手段，也是国家教育考试巡查发展方向。各地区将陆续在辖区内全国教育统一考试定点考场建立考场监控系统，考试院校将通过考场监控系统实现对全市各组考单位的远程电子巡查及应急指挥；区县考试中心实现对本区县各考点、考场的巡查和监控；考点实现对各考场的监控、考试全过程的录像及信息存储，“电子考场”系统将逐步承担起“电子警察”的任务。(本文作者胡修勇现任职于深圳联特微技术有限公司)