Indonesi an  Journa of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   12 ,  No.   3 Decem ber   201 8 , p p.   1 1 51~ 11 58   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 2 .i 3 .pp 11 51 - 11 58          1 151       Journ al h om e page http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   An Intell igent Fr amewor k Protot ype for  Monitori ng Stud en ts    in Virtu al Classr oo m       Ash u t os Sat apathy , Jenil Li ving s ton L.  M   School  of  Com p uti ng  Sci ence an Engi n ee ring ,   VIT - Chenna i ,   In dia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ja n   12 , 2 01 8   Re vised  A pr   2 1 , 2 01 8   Accepte Aug   2 1 , 201 8       Virtua class room   is  one  of  the  f aste st  growing  e duca t iona techn ologi es  used  b y   m an y   indust rie and  inst it ut ions.  Today ,   V oic ov er  Int ern et   Protoco l   (VoIP cl oud  is   bec om m ost  a cc ep te rep l a ce m ent   to  diff e ren vi rtual  cl assroom   te ch nologi es  such   as  in te rne cha t ,   interne rad io,   web   conf ere n ci ng ,   tr adi ti on al   vid eo  conf ere n ci ng  an pee to  p ee VoIP   ca ll s.  It   provide gre at er   fle xib il i t y ,   relia bil ity   and  cost  e ffic i ent   te l ec om m unic at ion   fea tur es  and  op era t es  on  compara t ive l y   le ss er  bandwidt h.   Invo lve m en of  new  te chno log y   in  virt u al   cl assr oom   m ake it   m ore   reliab le   to   t ea ch ers  and  student s.  Stil it   foll ows   tra d it ional  m et hods  to  m onit or  st udent b y   invi gilator  whe t her   it   m a y   b in side  the   class room   or  hom study .   sec ure   fra m ework  for  virt ual   cl assroom   is  deve lope to   not  onl y   m onitor  student ’s  ac t ivi ties  cont in uousl y   but  al so  t he  amount  of  ti m spent  by   e ach  student   and  provide   se cur ity   against  unsec ure   unaut hor iz ed   logi n .   A eff e ct i v e   m onit oring  S y st em  base on  Li vene ss   Face   Detect ion  techniqu es  is  pr oposed   to  add  m ore   fl e xibi lit y   to  cond uct   vir tua class room   and  al so  i ncr ea ses  th le ve of   sec uri tie s of  e ac stud ent’s   ac coun ts.   Ke yw or d s :   Livenes s f ace   detect ion   Mon it ori ng sys tem   Virtual cla ss room   VoIP   VoIP  cl oud    Copyright   ©   201 8   Instit ut o Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Jenila  Livi ng st on L.  M ,   School  of  Com pu ti ng  Scie nce  and E ngineeri ng,   VIT - Che nnai , In dia .   Em a il j enila .lm @v it .ac.in       1.   INTROD U CTION   E - le ar ning  is  the  us of   el ec tro nic  educat io nal  te chnolo gi es  in  le arn i ng   and   te ac hing.  Web   base le arn in g,   m ultim edia  le arn in g,   virt ual  le arn in en vir on m ent  and   m ob il le arn in are   diff e ren m od es  of  pro vid in e du cat ion   [1 ] .   It  i m ai nly  div id ed  i nto   t wo  ty pes,  asy nc hro nous  e - Lea r nin an sy nc hrono us   e - Lear ning.  Synchr onous  e - L earn i ng   is  t he  on li ne  cl ass  th at   requires  bo t stu de nts  an te acher  to  be  onli ne  at   the  sam e   tim e.   Virtual  cl assr oo m   (V C)  is  the  virt ual  le arn in en vir on m ent,  w her te a cher   a nd   stu de nts  are  logged   into   it   at   the  sam tim and   pa rtic ipate   in   sync hrono us   i ns tr uction  just  li ke   re al - w or ld   cl assr oo m It   can  be  we ba sed  (e .g.,  Bi gB lueb utton)  or   s of t war base (e. g. Sk y pe) I we b - base V C,  we bro wse rs  are   us e as  cl assr oo m   interface   and   it   is  platfor m   ind epe nd e nt  [ 2].  I so ft war bas ed  VC,  li ght  weig ht  app li cat io ns   ar us ed  as  cl ass room   interface  wh ic is  platf or m   dep en da nt  i.e.  app li cat io ns   f or m at   and   siz are   var ie f or  diff e ren t e nd  us er  operati ng syst e m s.   As  discusse e arli er,  virtu al   c la ssroom   enab l es  te acher   an stud ents  t c om on li ne  t t ake  par i cl assroom  session .  I no only  conn ect stu de nts fro m  d iffe r ent cor ner   of th e earth , but als al lo ws  them  to  see   and   ta lk  with  each  oth e du rin cl assroom   session Different  te ch no l ogie are  invol ved   to  set up  virtu al   cl a ssroom  [ 3].  So m e o t he ne te ch nolo gies  are discu ssed   belo w.             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS SN :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 Dece m ber  2 01 8   :   1 1 51     1 1 58   1152   1.1 .      Virtu al  Clas sr oom Te chno l og ie s   1.1.1  Virtu al  World   Virtual  w or l edu cat io pro vid es  3 - en vi ronm ent  wh er te acher  an stud e nts  m ee al ive  and   interact   with   e ach  oth e r.   It  us es  ne ge ner at ion   c omm un ic at ion   te ch nolo gy  V oIP  a nd  di gital   equ i pm e nts  f or  bette com m un ic at ion   and   gr e at er  disp la y.  A syst e m are  e qu i pp e with  l arg m e m or y,  stora ge,   hi gh   powe r   com pu ta ti on al   un it (e. g. ,  gra ph ic s  car d,  C P U) ,  the  b a ndwi dth  c ons um pti on is e xtrem el y hig h.     1.1.2  Vo I Clou d   VoIP  cl oud  c omm un ic at ion   is  IP   networ base au di an d/or  vid e com m un ic at ion w he re  com m un ic at ion   ap plica ti on s,   process or s m e m or ie an stora ges  are  hos te at   third   par ty   datace nt r and  these  are   acce s sed  over  t he  in te rn et   [ 4] Part ic ularly V oIP  cl oud  c omm un ic at ion   is  the   s uccess or  to  ty pical   po i nt to p oin VoIP. He re,  teac her s  and  stu den ts  lo gin   us i ng thin  term inals t acce ss  clo ud servic es.     2.   LIT ERATUR E REVIE W   Most  of  the  e m plo ye es  are  will ing   to  purs ue  sec ond  de gr ee  a fter  ea rni ng   bac helo degree.  M ost   of   degree  stu de nts  are  as piring  to  bo os their   careers  by  ta ki ng   c ourses  in  the  form   of   dis ta nce  ed ucati on.  T he   m os i m po rtant  issue  in  dist ance  e du cat io is  stu de nt’s  at ti tud es  an te acher ’s  pr e par e dness.  It  r equ i re s   distan ce - le a rn i ng   c ourses  a re  need e to  be  pro per ly   im ple m ented  an de li ver ed S tha stud e nt  can  l earn   as   m uch   as  in  on - cam pu co urs es  [ 5].  T he  USDLA   sta te t ha te le com m un ic at ion   te ch nolog ie s   can   be   use t deliver  te achi ng  in  distance  l earn i ng   e nv ir onm ent,  w hich  transm it  and   r ecei ve  var i ou s   stuff   th rou gh   vo ic e,   vid e a nd   data To  a ddres th ab ov iss ue,   virtu al   cl ass room   is  widely   adopted   ar ound  the  w or l in  la st  two  decad e s.  On of   t he  m ajo i ssu es  relat ed  t vi rtual  cl ass room   is  the  ro le an act iv it ie of   pa rtic ipants .   It inclu des  a   great  d eal   of   res ources  d e dicat e to  teac hi ng prepa rati on a nd  stud e nt’s su pp or [6 ] .   Harris  desc rib ed,   the  chall e ng e te acher   faces  durin virtu al   cl assr oom   relat ed  to   m on it or in stud e nt’s  act ivi ti es.  Stud e nts  a re  oft en  distr ac te by  the  a vai la bili ty   of   the  te chnolo gies  s uc as  em ai l,  su rf   th e   internet  et c.  A internet  ope the  do or   to  the  inf or m at ion   outsi de  the  cl assroom there  is  an  increa se  the  po s sibil it of   academ ic   dish on e sty to ol   nam ed  Synchro nEye  wh ic was  us ed   by  t he  te ache to  ob s er ve   stud e nt’s  act i vi ti es  by  prov i ding  real  ti m e   view  of  stu de nt’s  m on it or  as  thu m bn ai ls   or  f ull  scre en  [ 7].   It all ow s  teac he to  bro a dcast  sel ect ed  scree ns t o rem ote stud ents  to pr om pt co ll aborati ve l earn in g.   Jaka et   al presented  u ni fied  com m un ic at ion   te ch no l ogy  that  integrat es  sever al   c omm un ic at ion s   and   s upports  s erv ic es  s uch   as   vo ic e,  em ai l,  web   form wh it bo ar an fi le   sh arin [ 8].  Most  us e prot oco l s   and   a rc hitec tur es  for  unifie c omm un ic at ion   te chnolo gy  are   directl from   VoIP   s olu ti ons It  pro vid es  c onta ct   on   t he  basis  of  the  com m un ic at ion   canal  with  cu rr e ntly   highest  pri ori ty If  so m ebo dy  wis hes  to  c omm u nicat e   with  su c per s on,  it acce ssib il ity  cou ld  be  c heck e th r ough  com m un ic at ion   ca nal.  Vide co nfere nce  is   done  thr ough  co nf e r ence  ser ver   by  changin en po int  eq uip m ent  to  vid e V oI phone.  T hi fr am ewo rk   i no resist ive a gains t unsecu re  un a uthorize lo gin usi ng cre den ti al s o f  r e gistere st ud e nt.   Don da  et   al pro posed  dist ance  ed ucati on   syst e m   has  two  c om po ne nt s,  cl assr oo m   syst e m   and   rem ote  stud ent   syst e m   [9 ] Classroom   syst e m   is  extend ed  in  su c way  that  rem ote  stud ents  a re  tran s par e nt  to  te ache rs  a nd  cl ass room   st ud e nts.   The   cl assroom   syst em   and   the  re m ote  stud ent  s yst e m   us c omm on   fr am ewo r for   m edia  co m m u nicat ion .   T he  com m un ic at ion   f ram ewo r use gr oup  c om m un ic at ion   s yst e m   (G CS that  e na bles  reli able  and  ef fici ent  com m un ic at ion   betwee te a cher s   an st udents  l og ic al ly GCS   pro vid es  se r vices  su c as   FIFO  orde red  m essage  delive r y,  gro up  m e mb ers hip  et c.  It  is  unable  t pro vide   at te nd an ce  f or   re gistered   stu den ts Her e,   in structo is   una ble  to   m on it or  be hav i or  of  both  l ocal  a nd  r e m ote  stud e nts at th sam e t i m e.   Dehna vi  ex plained  new   we bas ed  e - le ar ning  m od el   with  at te nd a nce  con t ro a bili ty ,   wh ic use s   m ul tim od al   bi om et ric  char act erist ic   (f aci al   featur e s)  an be hav i or al   bi ome tric   char act eri sti cs  (k ey strok es  and  m ou se  m ov em ents)  to  track   stud ent ’s  act ivit ie [1 0].  A   new   al gorith m ,   at te nd ance   con tr ol  track er  was   pr ese nted  t dem on strat use   of   these  bi om e tric pr operti es E xp e r i m ental   resu lt sh ow  that,  above   at te nd an ce c ontrol syst em  als o worke d well   with st ud e nt c ol la bo rati on  w ork.   Po tnis  an Ja ha gir dar   pr opose HAAR  casca de  cl assifi er  was  us e f or   real  tim face  detect ion  syst e m   fo vir tual  cl assro om   to  red uce  ti m t aken   fo cl assifi cat ion   and   ac hieve  de sired  outc om [1 1].   The  res ults  s how   the   ave ra ge   CPU   an m e m or use w ere  si gn ific a nt ly   low  c om par to   oth er   si m il ar l existi ng syst em .   Since  20 09,  H ano Op e U ni ver sit (HOU)  has  been   prov i ding  li ve  vi rtual  cl asses  fo va rio us   le arn in pro gra m s.  Trun et   al discusse di ff ere nt  ty pes  of   m ultim edia - enab le delive ry  ap proache d,   their  issues  a nd   t he  te chnolo gies  be hind  them   [3 ] O ver al l,  VoI cl oud  has  found  to   be  e ff ic ie nt  in  sync hro nous   e - Learn i ng   su c as  virtu al   cl ass r oom pr oject   c ollaborat io an sha re  in sp ira ti on   com par t we c onfer e ncin g,   tradit ion al   vid e co nfere ncin g,  inter net  ra dio  and   virt ual  w orl d.   It  al so   c onsu m es  sign ific antly   le ss  band widt and pr ov i des  le ast  over head to  end  us er .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       An In te ll ige nt  Framew or k  Pr oto ty pe  for  Monit or in g Stu de nts in  Virt ual  Cl as sroo m   ( As hu t osh  Sa t apat hy )   1153   Saha  presente the  dif fer e nt  t ypes  of   vide confere ncin a nd  vi rtual  cl as sroom   serv ic es   de velo pe d   ov e NI C NET/   N KN  by  Nati on al   I nfor m at i cs  Ce nter   ( NI C [ 12] It  e xpla ins  tw ty pes   of  vi de c onfer e nci ng   syst e m na m e de dicat ed  syst e m and   cl ou ba sed  des ktop,  a re  us ed   wi dely   in  pu b li and  pri vate  sec tors  i India.  It  co nta ins  sil ent  featur es   of  cl oud  base desk t op  vid e c onfe re ncin wh ic m akes  it   popu la ove r   ded ic at e syst em   based   vid e confere ncin g.  At  la st,  it   exp l ai ns   tw ty pes  of   virtua cl assroom nam ed  t ypic al   high  en virtu al   cl assro om   a nd   web   based   virtu al   cl assr oom   are  widely  us ed  in  m os of   the  pu blic/ pri vate   sch oo ls   an un iversiti es.  T he   web  ba sed   virtu al   cl assr oom   i gai ning  popu la rity   ov e ty pi cal   high  e nd  vi rtual  cl assroom  b ecause  of less c onsu m ption   of   ba ndwidt a nd  it s co st e ff ect iv e ness.   In   virtu al   cl ass room stud ents   and   te ach er  ar logged  int le arn i ng   e nv i ronm ent  to  sta rt  on li ne  cl as s .   Sti ll   un iver sit ie fo ll ow  tra di ti on al   m e tho to  m on it or   unive rsity   stud e nts  by  in vig il at or   durin virtu al   cl assroom   le arn in w hic w ast of   ti m a nd   res ources.   Sti ll m on it or ing   hom stud ents  is  reall bi chall enge.  Bri ng   m achine  in ste ad  of  hu m an  be in m ay   so lve  t his  pr oble m   in  fu ture He re,  it   is  use t m on it or   li ven e ss  facial   featu res  ( dif fu si on   of   li ght,  facial   m ov em ent)  to  m ake  dec isi on   c on ti nu ously   The  c om plete  f ram ewo rk of  m on it or ing sy s tem  is d isc us se d belo w.       3.   VOI P  C L AS S ROOM  FR A MEWO RK   3.1    Vo I P   VoIP  c omm u nicat ion   s upports  a ud i a nd / or   vid e com m un ic at ion   ove IPv and   IPv   netw orks  [ 13] .   It  is  com pletely   div er gen from   the  ci rcu it - switc hed   te l ecom   netwo r k.  In   ci rc uit  swi tc hed  te le ph one  net work,  re sour ce are  assi gn e to  in div id ual   cal separ at el and   t he  c onnecti on  pat i sta tic     for  eac cal f r om   beg in ning  t e nd.  ca rr i e rs,   Publi Sw it ch  Tel e phone  Netw ork  (P ST N) ,   local   lo ops Plai Old  Tel e phon Ser vice  (POTS an dial  up   a re  so m of   t he  tra diti on al   ser vices   unde I nter na ti on al   Tel ecom m un icati on   U nion  ( I TU)   a nd   t hey  are  us e f or   voic te le com mu nicat io n.   VoI supports  var iou s   sign al in prot oc ols;  it   m ay   be   op e sta ndar or   pro pri et ary  protoc ol.  V oIP  com m un ic at i on   syst em   is  m ai nly  div ide int use en (call   m anag er m a il,  so ft  phone  and   das hboard   et c.),   m achine  end   (C PU,  GPU ,     m e m or y,  stora ge,   net work  an op e rati ng  sy stem   et c.)  an m idd le war e   ( V oI P   protoc ols,  DH CP   se rv e r,  DNS   serv e r,  we se rv e a nd  data ba se  ser ver  et c. [ 14] Its  c om m un ic at ion   la ye c on sist of  five  la ye rs   as  sh ow   in Figu re  1.           Figure  1. V oIP  lay ers       3.2 .      Vo I Clou d   VoIP  cl oud  c om m un ic at ion   is  the  te ch nolo gy  be hind  te le phony  ser vices   w hich  pro vide   acce ss  to   resou rces  of   da ta   center  t hro ugh  a   li gh we igh te rm inal.  The  te rm inal  m ay   be  we ba sed  or  softwa re  ba sed   app li cat io ns   [ 15] Use rs  st or e   their  inf orm ation   wh ic is   di stribu te acr oss  m ult iple  servers  insi de  the  c loud.   Ap a rt  f r om   the  ab ove,  V oI P   c loud  has  featu r es  su c as  reli abili ty el ast ic i ty scal abili ty on  dem and  ser vices,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS SN :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 Dece m ber  2 01 8   :   1 1 51     1 1 58   1154   pay  as  you  go,   resour ce  pool ing   a nd  res our ce  op ti m iz a ti on   [ 16 - 17] The   twel ve  m ai com po ne nts  of  Vo I P   cl oud  a re show in  Fig ure  2.   So m e o t he  m ai com pone nts ar disc us se d belo w.         Figure  2. V oIP  cloud a rc hitec ture       3.2.1  Ca ll  Ser ver   Durin phone  set up,  al the  endp oin ts  are  reg ist ere with   cal serv er.  It   popu la te inte rf aces  wit i nfor m at ion   ab ou t   to po l og c onfig ur at io a nd  sig nalin protoc ol  wh ic pro vid e   feat ur e   su pp or t   to  e nd po i nts.   It  al so  pro vide secu rity   an co ntr ols  the   connecti on  du rin cal se rv i ces.  All  the  re al   tim data  pa ckets   carried  b y t ransport  protoc ol  are  passe t hro ugh  cal l se rv e r.      3.2.2  DHCP  S erver   It  pro vid es  IP   addresses  t cl oud  inter nal  ne twork  el em ents  and   r eser ves   IP   ad dr e sses  f or   diff e re nt   serv e rs.   It  al so  prov i des  IP   a ddress  of   def a ul gateway,  pr i m ary  and   seco nd a ry  D NS   ser ver s D HCP   serv e r   is  valid  w it hin  it network   i.e.   DH CP  se rv e of  V oIP  cl ou internal  net wor is  diff e re nt  from   DH CP  server  of   stud e nt’s o te a cher’s  netw ork .     3.2.3  TFT Se rver   TFTP  file   con t ai ns   inf or m at ion   su c as  IP   address  of  cal s erv e r,   de fine tun an dial  pa tt ern   for  a   par t ic ula net work.  It  not  only   helps  to  update  s witc hes routers fire wall and   phones  firm war bu al s pro vid es set up  file s tho s e co nt ai co nfi gurati on p a ram et ers  for Vo IP   netw ork  e. g., c od ec ,  phone  pro vision i ng,   VLAN a nd  QoS in form ation .     3.2.4  In trusi on P re vent i on   Sy s tem   In tr us i on   P reventi on   Syst em   (I P S)   m on it or s   syst e m   or   net work   act ivit ie s   fo a ny  m al ic i ou or   po li cy   vio la ti on  insta nces  a nd   ta kes   decisi on  ba se on  pr e de fine r ules.  It  is  of   t wo   ty pe s,  ho st  base I P an netw ork  ba sed   IP S.  Netw ork   based   I PS  m on it or act ivit ie occurri ng   i nsi de  netw ork  wh e re  as  host  base IP S m on it ors a ct ivit ie s o ccu rri ng   on a  sin gle  ho st     3.3 .      Vo I Clou d  C l as sr oom   VoIP  cl ou vir tual  cl assroom   is  on of   the  synch ron ous  le arn i ng   e nv ir on m ents  wh ere  t eachers  a nd  stud e nts   inte ra ct   with  eac ot her   at   t he  sa m tim e.  It  al l ow s   bo t un i ve rsity   stud e nts   an hom stud ents   to   ta ke  pa rt  in  cl a ssroom   le arn in g.   Her e st ud e nts  le ar direct ly   fr om   te acher  an as quest ion i the re  a r any  doubts.  Eac s tud e nt  sit in  fr ont  of  PC  at ta ched   with  w ebcam   that  ca ptures  vi deo   a nd   se nds  it   to  VoIP   cl oud.   T he  Ca l serv e rs  sit ti ng   insi de  cl oud  forw a r ds   this  t te ache r’ PC This  vid e is  disp la ye i fr am e   inside  th da s hboa rd.  Like   this,  m ulti ple  stud e nts  are   di sp la ye in   se pa rate  f ram es  i ns ide  t he  te ac her’s  das hboard.   Stu den t ’s  das hboa rd  dis play te acher   an his  presentat io i two  dif fer e nt  f ram es.  Ap a rt  f ro m   disp la yi ng  vi de o,   das hboard   al so   pro vid e s   featur e su c as  te xting,  E m ai l,  colla bo r at ion   an do c um ent   sh ari ng [1 8].   V oI P  v i rtual cl as sroom  stru ct ur e   as s how in   Figure  3.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       An In te ll ige nt  Framew or k  Pr oto ty pe  for  Monit or in g Stu de nts in  Virt ual  Cl as sroo m   ( As hu t osh  Sa t apat hy )   1155       Figure  3. V oIP  v irt ual cla ssr oom  stru ct ur e       4.   PROP OSE D MO DEL   The  m on it or in syst e m   is  on kin of   I PS,   us e to  m on it or   ap plica ti on   da ta   (lives  facial   featur es) .   Eff ect ive  I PS  arch it ect ure  usi ng   Live ness  F ace  Detect ion   (LFD)  te ch nique  is  propose fo virtu al   cl assroom   in  V oI cl oud  env ir onm ent.  Her e te achers   and   st ud e nts  are  log i to  V oI cl oud  to  st art  cl ass   as  show in   Figure  4 .  Both   aud i a nd v i de a re  passe th rou gh VoIP cl oud netw ork .         Figure  4.  Pro pose V oIP cl oud arc hitec ture  for   virt ual cla s sroom       IP a re  al so  c al le as  intr usi on   detect ion   and   preve ntio syst em s.  The  m a in  ta sk of   i ntr us io detect ion   a nd  pr e ve ntion   sys tem   are  to  identify   ab norm al  act ivit ie s,  log  al necessary  inf or m at ion   ab ou t   the   act ivit ie and   try   to  blo ck/st op   them ho st  base dete ct ion /p rev e ntio syst e m   is   on ly   con ce rn e with  m on it or ing   the   syst e m   act ivities,  tho se  are  ha pp e ning  on  sing le   host  an at tem pt   to  ta ke  necessary  act ion s   against  it ne twork  ba sed  i ntr us io p r eve ntion   syst em   i on ly   con ce r ne with  data  f lowing  th rou gh  the  netw ork.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS SN :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 Dece m ber  2 01 8   :   1 1 51     1 1 58   1156     Figure  5. Pro pose I PS net w ork  a rch it ect ur e       As  V oIP  c omm un ic at ion   ha nd le real  tim data  (a ud i and   vid e o),  de plo ym ent  of   I PS  play a i m po rtant  r ole   to  m ake  the  serv ic ef fecti ve   and   e ff ic ie nt Vide data  pa ckets  are  fl owin from   the  public  netw ork  t the   cl oud  pri vate   netw ork   will   be  duplica te for  IP S I pa ss - by   co nf i gur at ion ,   c op of  th e   traff ic   is   sent   to  the   I PS  w hile  the  or i gin al   data  tra vel  to   a nd  f ro m   one  ne twork   f ro m   and  to   an oth e netw ork   as  sh ow in  Figure  5.   Co rr e sp on ding  im ag fr am es  are  c on st ru ct e fro m   du plica te   pack et at   IP S.  It  is  con ti nu ous  pro cess.  If   t he  IPS   identifie any  disturba nces  in   vid e fr am es,  it   will   log /rec ord  the  act ivit ie and  sen warnin m essage  to  stu den ts Excee din the  th res ho l d,   it   will   cl os the  connecti on   of   the  co rr es pondin stud e nts.    Durin virt ual  cl assroom eac stud e nt  m us t   be  al lott ed  to  separ at syst em   e m bed ded   with  we bcam   wh ic captu res   vid eo  ( seq ue nc of   fr am es)  and   f orwa rd   the m   to  cl ou d.   T he   m on it or in s yst e m   s it t ing   inside   cl oud  duplica te the  da ta   an sta rte m on it or in us in L FD   te c hn i qu e The  ai m   of   the   LFD   te c hn i qu is  to  pro vid sec ur it to  stud e nt  accounts  by  al lo wing  only   act i ve  ge nuine  pe r so t su cce ssf ully   log in.  In   a dd it i on   to  that,  wh et he the  reg ist er ed  stu de nts  ar at te nd in t he   cl ass,  if  ye s how   m uch   ti m is  sp ent  by   each  stud e nt ?   It  al s m on it ors  th act ivit ie of   the  st udents   in  virtu al   cl as sroom The   w orkin pri ncip le   of  m on it or ing sy s tem  is d ivide d i nto  t w o st ages  as s how in  Fi gure  6.           Figure  6.  Wo r k m od el  o f  m on it or in syst em  ( le ft side) an it s d if fer e nt m odules (rig ht side )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       An In te ll ige nt  Framew or k  Pr oto ty pe  for  Monit or in g Stu de nts in  Virt ual  Cl as sroo m   ( As hu t osh  Sa t apat hy )   1157   4.1 .      Tw o St ages  of LFD   4.1.1  Verifica t ion  (Fa ci al R e cognitio n)   Extracte feat ur es  from   face  of   the  st ud e nt are  ve rified  us i ng  cl assifi er The  cl assifi er   was  trai ne us in ar ray  of  featur e s,  e xtra ct ed  an sto re in  database  s epar at el at   th tim of   reg is trat ion Af te pa ssing  the  sta ge   veri ficat ion it   m ov es  to  sta ge  ver ific at io n.   O ther wise  conne ct ion   will   be  blo cke by  fire w al as   per the i ns tr uctions gi ven b y t he  m on it or i ng  syst e m .     4.1.2  Verifica t ion  (Liveness   Face  Det ec tio n)   An ti - s poofi ng  featur e (d if f usi on  of  li ght  t hro ugho ut  face   and  facial   m ove m ent)  are   ext racted  from   the  captu re fa ce  i m ages  of   st ud e nt  an ver if i ed  us i ng   cl assi fiers.  Li ven e ss f ace  detect io te chn i qu is  m ai nly  cl assifi ed  into   two  processes   wh ic ope rate  si m ultaneou sly   as  show i F igure  6.  O ne  i li ven ess  dete ct ion   base on  dif f usi on   of   li ght  th rou ghout  face  to  fin out  stu den t ’s  face  is  f ake  or  n ot  i.e.  on ly   li ve  stu de nts  are  al lowed  to  at te nd  the  cl ass O ther  one  is  faci al   m ov em ent  wh ic is  us e t m on it or  the  act ivit ie of   st ud e nts  i.e.  at te ntive  or  not  or   w heth er  stu de nt  is  sl eepin wh il c la ss  is  goin on.  At  la st,  bo t sta ge  on e   an sta ge  two   ver ific at io stre ng t he th le vel  of  secu rity   of   eac stu den acc ount.  All  the  m od ule of   w ork  m odel   are   discusse d bel ow.     St ep. 1.   Im age  Acqu isi ti on:  Fr om   vid eo  capt ur e by  we bca m ,   fr am es  are  extracte wh ic are  gi ven   a s   input t t he ne xt m od ule  of wor m od el .     St ep. 2.   Im ag Enhan ceme nt Mo nito rin syst e m   ru nnin inside  t he  V oI cl oud  en vir on m ent  captu res  re plica te pac kets  ge ner at e by  in gr ess  s witc a nd   go e for  re du ct io of  noi se  and   im pr ov es  the   interp retabil it or  pe rcep ti on  of  inf orm ation   in  im ages  t pro vid bette r   input  f or  the  nex le vel.  It  will   be   achieve d by s m oo thening a nd s harpe ning t he visual  data.     St ep. 3.   F ace  Det ec tion:  Re al   tim face  detect ion   on  m otion   a naly sis.   It  norm alizes  disti nct  facia l   featur e extrac te from   fr am and   giv e to   nex ste for  recog niti on B oundin bo xes   are  us e to  id entify   faces in  fram es .     St ep. 4.  F ace  Recogni tion:  In   face  recog ni ti on   proc ess,  stud e nt  aut he nt ic ity  is  checke d.   If   N o,   t he  session  will   be   tim eou after  num ber   of  c on ti nu ous  s ucc essfu rec ogniti on .   I f   ye s,  it   will   go  f or  the   ne xt   le vel v e rificat ion.     St ep. 5.  Fe atur es  Ex tra c tion  (a n ti  s poof in fe at ure s) Af t er  face   s uccess fu ll rec ognize d,   it   goes  for  extracti ng  a nti  spoofin feat ur es   suc as  di ff usi on  of   li ght  th rou ghout  face  a nd   m ov em ent  of  face   [ 19 - 2 0].   Fr om   diffusio of   li ght,  l ocal  patte rn s   of  di ffusio s peed  ar extracte w hi ch  is  sig nifica ntly   diff e ren f or   li ve   and   fake faces.  Fr om  f ace m o vem ent, the  de viati on   from  n or m al   m ov e m e nt o f face i s ext racted.  Bot f eat ur e s   are  us ed  in  li ve ness dete ct io n   m od ule for fin al  stage  ver ific at ion .     St ep. 6.   Li vene ss  Face  Det e ction Local  pa tt ern of  dif f us io spe ed  a r us ed  t dete ct   wh et he the  captu red   face  i m age  is  from   genuine   stu de nts  or  no t.  It  will   be  hel pful   for  giv in at te nd a nce  t re gi ste red   stud e nts  an how  m uch   ti m e   at te nd e by  e ach  stu de nt.  F ro m   face  m ov e m ent,  the  de viati on   from   no rm al  m ov e m ent  is  cal culat ed  wh ic is fil te red  stu den ts   by  t heir  beh a vior ( at te nt ive  or  sle e ping) T hese  si st eps  a re   rep eat e f or all  the  fr am es o f st ud e nt’s vi deo captu r e f r om   resp ect ive  e nv i ronm ent.   Mon it ori ng  sy stem   us ing   li ve ness  face  detect ion   m us be   i m ple m ented  in  distri bu te env i ronm ent.  Hype threa ding  an GPU  co m pu ti ng   are  int rod uced   for  pa rall el   pr oce ssin i.e.  eac m od ule  w ork  is  gi ve t diff e re nt threa to  m ake th es e operati ons m uch faste r.         5.   CONCL US I O N   Fr om   la st  two  deca de,   virt ua cl assroom   is  on e   of  th wi de ly   adopted  te chnolo gies  i edu cat io nal  and  in dustry  s ect or s.   T his  re search   pa pe di scuss,  dif fere nt   m et ho ds  m od el s   we re  a do pted  by  resear cher  t add   m or flexi bili ty   and   reli a bili ty   to  le arn ing   e nvir on m ent.  The  rise  of  VoIP  cl oud  m akes  it   m or popula r ,   wh ic us es  IP  netw ork  as   it backb on e Sti ll   these  fo l low  tra diti ona way  of  m on it or i ng   stu de nts  by  inv igil at or  w hich  is  waste  of   t i m and   resource s.  I this  paper,  an  ef fecti ve   VoIP  cl oud  f r a m ewo r f or   vi rtual   cl assroom   is  pr op os ed   w hich   us es   LF te c hn i qu e to   m on it or  stu den t ’s  act ivit ie s.  The  key  el em ent,  pa ss - by   IP has  no  e ffec on  qual it of   ser vice  as  it w ok s   on  dupl ic at data.  At  l ast m or resea rch   has  t be  done   to  i m pr ovise  sync hro nous  lea rn i ng envir onm ent in all aspect s .       REFERE NCE S   [1]   Ta hir  ZM,   Haro H,  Singh  JK G.  Evol uti on  of  L ea rning  Envi ron m ent Revi ew   of  Ubiquit ous  L ea rning  Par adi g m   Chara c te rist ic s” .   Indone sian  Journal  of  El ectric a Engi ne ering  and  Computer  Sci ence   ( IJE ECS) .   2018;  11(1):  175 - 181.     [2]   Vee ramani cka m   MRM ,   Radhi ka   N.  Sm art   E - Le arn ing  S y ste m   for  Socia Networki ng”.   Int ernati onal  Journal  of   El e ct rica and   C omputer  Engi n e ering   ( IJE ECS) .   2014;  4(3):   447 - 455.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS SN :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 Dece m ber  2 01 8   :   1 1 51     1 1 58   1158   [3]   Trung   NT,   Thu  TT L ,   T an  LM.   Repl ac ing  Fa ce - to - Face   C la ss es  b y   S y nchr onou Online   Techno logi es:  The   HO U   Expe ri enc e ”.  Thi rd Int ernati ona l Confe renc e e - Le arning.   Bandung ,   Indone sia .   201 1:  386 - 392.   [4]   Gere F,  Ghenc ea   DA .   Mana gement  Strat eg ie s   for  Inte gra t ing  Cloud  C om puti ng  int VoIP ”.   Jo urnal  of  Tr ends  in  Computing  and  I nformation  Sc ience s.   2012 3(8) :   1195 - 1199.   [5]   Gagne   M,   Sheph erd   M.   Distance  in   Acc oun ti ng ”.   TH E   Journal .   2001;  28(9):   58 - 64.   [6]   Hart m an  J,  L ewi JS ,   Pow el KS .   Inbox  Shock:  Stud y   of  El e c troni Mess age   Volum in  Dis ta nc Mana g eria l   Com m unic at ion Cours e” .   Busines s Comm unic ati on .   2002;   65(3):   9 - 28.   [7]   Harri RB.  Monitori ng  Stud ent  Acti vi ti es  in   Com pute Cla ss room   -   NIF TY  TOOLS”.   Journ al  of  Computin g   Sci en ce Col l ege s .   2007;   23(1):   10 7.   [8]   Jaka F,  Jak ab  M,  Janit or   J,  R e ves  M.  Com muni cation  Ch al l e nges  in  e - Learni ng  Soluti ons” .   Fi ft h   Int ernati on al  Confe renc on   E merging  e - Learn ing  Techno logi e s and  Applicatio ns.  High  Tatr as ,   Slovaki a .   2007:   1 - 5.   [9]   Dondera   D,   Jia  C,   Popescu   V .   Virtua l   Cla ss roo m   Ext ension  for   Eff e ct iv Dist a nce   Educat ion ”.  IEEE  Compute r   Gr aphic s and  A ppli cation.   2008 28(1):   64 - 74.   [10]   Dehna vi  MK ,   Fard  NP .   Presen ti ng  Multi m od al   Biom et ri Model  for  Tracki ng   the   Student in  Virtua Cl asses”.  Proce dia   Soci a l and   Be ha vi oural   Scienc e .   2011: 3456 - 3462.   [11]   Potnis  SS ,   Jaha girda AS .   Re a l - ti m Fa ce   De t ec t ion  S y st em  f or  Virtual  Cl assroom   Envi ronm ent .   Int ernati on al   Journal  of   R ese a rch  in  Comput er  and  Comm unication  Te chnol og y .   2014 3(7) 74 9 - 752.   [12]   Saha  D.   Video Confere nc i ng  an Virtual  Cl assroom   Servic es  ov er  NICN ET /NK N”.   NIC .   New D el hi ,   Indi a. 2016.   [13]   Hart pence  B.   Introduc ti on  to  V oic over   th Int ern et   Protoco l”.  Packe Guide  to   Voice   over   IP.  Sebastopol ,   CA.   O’Reil l y ;   2013:   1 - 34.   [14]   Sata pa th y   A,  Livingston  LMJ.  Com pre hen s ive   Surve y   of  Secur i t y   Iss ues  a nd  Defe nse  Fra m ework  for  VoIP   Cloud” .   Indian   J ournal  of  S ci en c and  Te chnol og y .   2016 9(2) 1 - 13.     [15]   Pati nge  SA ,   Soni  PD .   Meta m orphosis  in  VoIP   Cloud  Com puti n Services  used  in  VoIP ”.   In te rn ati onal  Journal  of   Appl ic a ti on   Inno vat ion   in Engi n e ering  Manage me nt .   2013 2(2) 2 36 - 239.   [16]   Mahm ood  Z.   Cloud  Com puti ng:  Charact er ist ic and  Deplo ym ent   Approac h es ”.  El e ve nth   I EE In te rnatio nal  Confe renc on   C omputer  and  Inf orm ati on  Techn ology   ( CIT) .   Pafos,  C y prus.  2011 121 - 126.   [17]   Sh y amal K,  R a ni  TS.   An  Ana l y sis  on  Eff i ci en Resourc e   Allo ca t ion  Mec h ani s m   in  Cloud  Co m puti ng”.   Ind ia n   Journal  of   Scien ce   and   Techno lo gy .   2015 8(9) 8 14 - 821.   [18]   Nade sh  RK,  Aram udhan  M.  An  Empiric al   Stud y   on  Peer - to - Peer   Sharing   of  Resourc es  in  Mobile   Clou d   Envi ronm wen t” .   Inte rnat ional   Jo urnal  of El e ct ri c al  and  Comput er  Engi n ee ring   ( IJE CE) .   2018;   8(3 ):  1933 - 1938.   [19]   Kim   W ,   Suh  S ,   Han  JJ .   Face  Li ven ess  Detect ion  from   Si ngle   Im age   vi a   Diffusion  Spee Model” .   I EEE   Tr ansacti ons on Im age  Proc essing .   2015;   24(8):   2 456 - 2465   [20]   Ju ng  H,  Lee  S,  Park  S,  Kim   B,   Kim   J,  Lee  I ,   Ahn  C.   Deve lo pm ent   of  Dee p   Le arn ing - base Faci a Expr ession   Rec ognition  S y s te m ”.   Tw en ty  Fir st  Korea - Japan   Joi n Workshop   on  Front ie rs   of   Computer  V isio n .   Mokpo,   South  Korea .   2015.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.