Indonesi an  Journa l  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 h  Sat apathy , Jenil a  Li ving s ton L.  M   School  of  Com p uti ng  Sci ence an d  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 d  Aug   2 1 , 201 8       Virtua l  class room   is  one  of  the  f aste st  growing  e duca t iona l  techn ologi es  used  b y   m an y   indust rie s  and  inst it ut ions.  Today ,   V oic e  ov er  Int ern et   Protoco l   (VoIP )  cl oud  is   bec om e  a  m ost  a cc ep te d  rep l a ce m ent   to  diff e ren t  vi rtual  cl assroom   te ch nologi es  such   as  in te rne t  cha t ,   interne t  rad io,   web   conf ere n ci ng ,   tr adi ti on al   vid eo  conf ere n ci ng  an d  pee r  to  p ee r  VoIP   ca ll s.  It   provide s  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 t  of  new  te chno log y   in  virt u al   cl assr oom   m ake s  it   m ore   reliab le   to   t ea ch ers  and  student s.  Stil l  it   foll ows   tra d it ional  m et hods  to  m onit or  st udent s  b y   invi gilator  whe t her   it   m a y   b e  in side  the   class room   or  hom e  study .   A  sec ure   fra m ework  for  virt ual   cl assroom   is  deve lope d  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 e  spent  by   e ach  student   and  provide   se cur ity   against  unsec ure   unaut hor iz ed   logi n .   A n  eff e ct i v e   m onit oring  S y st em  base d  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 l  class room   and  al so  i ncr ea ses  th e  le ve l  of   sec uri tie s of  e ac h  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 e  o f  Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  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 e  of   el ec tro nic  educat io nal  te chnolo gi es  in  le arn i ng   and   te ac hing.  Web   base d  le arn in g,   m ultim edia  le arn in g,   virt ual  le arn in g  en vir on m ent  and   m ob il e  le arn in g  are   diff e ren t  m od es  of  pro vid in g  e du cat ion   [1 ] .   It  i s  m ai nly  div id ed  i nto   t wo  ty pes,  asy nc hro nous  e - Lea r nin g  an d  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 h  stu de nts  an d  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 g  en vir on m ent,  w her e  te a cher   a nd   stu de nts  are  logged   into   it   at   the  sam e  tim e  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 b  ba sed  (e .g.,  Bi gB lueb utton)  or   s of t war e  base d  (e. g. ,  Sk y pe) .  I n  we b - base d  V C,  we b  bro wse rs  are   us e d  as  cl assr oo m   interface   and   it   is  platfor m   ind epe nd e nt  [ 2].  I n  so ft war e  bas ed  VC,  li ght  weig ht  app li cat io ns   ar e  us ed  as  cl ass room   interface  wh ic h  is  platf or m   dep en da nt  i.e.  app li cat io ns   f or m at   and   siz e  are   var ie d  f or  diff e ren t e nd  us er  operati ng syst e m s.   As  discusse d  e arli er,  virtu al   c la ssroom   enab l es  te acher   an d  stud ents  t o  c om e  on li ne  t o  t ake  par t  i n  cl assroom  session .  I t  no t  only  conn ect s  stu de nts fro m  d iffe r ent cor ner   of th e earth , but als o  al lo ws  them  to  see   and   ta lk  with  each  oth e r  du rin g  cl assroom   session .  Different  te ch no l ogie s  are  invol ved   to  set up  virtu al   cl a ssroom  [ 3].  So m e o f  t he ne w  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 n  J  E le c Eng &  Co m p  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 d  edu cat io n  pro vid es  3 - D  en vi ronm ent  wh er e  te acher  an d  stud e nts  m ee t  al ive  and   interact   with   e ach  oth e r.   It  us es  ne w  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 r  com m un ic at ion   and   gr e at er  disp la y.  A s  syst e m s  are  e qu i pp e d  with  l arg e  m e m or y,  stora ge,   hi gh   powe r   com pu ta ti on al   un it s  (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 P  Clou d   VoIP  cl oud  c omm un ic at ion   is  IP   networ k  base d  au di o  an d/or  vid e o  com m un ic at ion s  w he re  com m un ic at ion   ap plica ti on s,   process or s ,  m e m or ie s  an d  stora ges  are  hos te d  at   a  third   par ty   datace nt r e  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 t  VoIP. He re,  teac her s  and  stu den ts  lo gin   us i ng thin  term inals t o  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  a  sec ond  de gr ee  a fter  ea rni ng   a  bac helo r  degree.  M ost   of   degree  stu de nts  are  as piring  to  bo os t  their   careers  by  ta ki ng   c ourses  in  the  form   of   dis ta nce  ed ucati on.  T he   m os t  i m po rtant  issue  in  dist ance  e du cat io n  is  stu de nt’s  at ti tud es  an d  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 d  to  be  pro per ly   im ple m ented  an d  de li ver ed .  S o  tha t  stud e nt  can  l earn   as   m uch   as  in  on - cam pu s  co urs es  [ 5].  T he  USDLA   sta te d  t ha t  te le com m un ic at ion   te ch nolog ie s   can   be   use d  t o  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 o  a nd   data .  To  a ddres s  th e  ab ov e  iss ue,   virtu al   cl ass room   is  widely   adopted   ar ound  the  w or l d  in  la st  two  decad e s.  On e  of   t he  m ajo r  i ssu es  relat ed  t o  vi rtual  cl ass room   is  the  ro le s  an d  act iv it ie s  of   pa rtic ipants .   It inclu des  a   great  d eal   of   res ources  d e dicat e d  to  teac hi ng prepa rati on a nd  stud e nt’s su pp or t  [6 ] .   Harris  desc rib ed,   the  chall e ng e s  a  te acher   faces  durin g  virtu al   cl assr oom   relat ed  to   m on it or in g  stud e nt’s  act ivi ti es.  Stud e nts  a re  oft en  distr ac te d  by  the  a vai la bili ty   of   the  te chnolo gies  s uc h  as  em ai l,  su rf   th e   internet  et c.  A s  internet  ope n  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 y  of   academ ic   dish on e sty .  A  to ol   nam ed  Synchro nEye  wh ic h  was  us ed   by  t he  te ache r  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  a  f ull  scre en  [ 7].   It all ow s  teac he r  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 b  et   al .  presented  a  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 e  bo ar d  an d  fi le   sh arin g  [ 8].  Most  us e d  prot oco l s   and   a rc hitec tur es  for  unifie d  c omm un ic at ion   te chnolo gy  are   directl y  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 h  per s on,  it s  acce ssib il ity  cou ld  be  c heck e d  th r ough  com m un ic at ion   ca nal.  Vide o  co nfere nce  is   done  thr ough  co nf e r ence  ser ver   by  changin g  en d  po int  eq uip m ent  to  vid e o  V oI P  phone.  T hi s  fr am ewo rk   i s  no t  resist ive a gains t unsecu re  un a uthorize d  lo gin usi ng cre den ti al s o f  r e gistere d  st ud e nt.   Don da  et   al .  pro posed  a  dist ance  ed ucati on   syst e m   has  two  c om po ne nt s,  a  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 h  a  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 e  a  c omm on   fr am ewo r k  for   m edia  co m m u nicat ion .   T he  com m un ic at ion   f ram ewo r k  use s  a  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 n  te a cher s   an d  st udents  l og ic al ly .  GCS   pro vid es  se r vices  su c h  as   FIFO  orde red  m essage  delive r y,  gro up  m e mb ers hip  et c.  It  is  unable  t o  pro vide   at te nd an ce  f or   re gistered   stu den ts .  Her e,   in structo r  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 e  sam e t i m e.   Dehna vi  ex plained  a  new   we b  bas ed  e - le ar ning  m od el   with  at te nd a nce  con t ro l  a bili ty ,   wh ic h  use s   m ul tim od al   bi om et ric  char act erist ic   (f aci al   featur e s)  an d  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 s  [1 0].  A   new   al gorith m ,   at te nd ance   con tr ol  track er  was   pr ese nted  t o  dem on strat e  use   of   these  bi om e tric s  pr operti es .  E xp e r i m ental   resu lt s  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 d  Ja ha gir dar   pr opose d  a  HAAR  casca de  cl assifi er  was  us e d  f or   real  tim e  face  detect ion  syst e m   fo r  vir tual  cl assro om   to  red uce  ti m e  t aken   fo r  cl assifi cat ion   and   ac hieve  de sired  outc om e  [1 1].   The  res ults  s how   the   ave ra ge   CPU   an d  m e m or y  use s  w ere  si gn ific a nt ly   low  c om par e  to   oth er   si m il ar l y  existi ng syst em .   Since  20 09,  H ano i  Op e n  U ni ver sit y  (HOU)  has  been   prov i ding  li ve  vi rtual  cl asses  fo r  va rio us   le arn in g  pro gra m s.  Trun g  et   al .  discusse d  di ff ere nt  ty pes  of   m ultim edia - enab le d  delive ry  ap proache d,   their  issues  a nd   t he  te chnolo gies  be hind  them   [3 ] .  O ver al l,  VoI P  cl oud  has  found  to   be  e ff ic ie nt  in  sync hro nous   e - Learn i ng   su c h  as  virtu al   cl ass r oom ,  pr oject   c ollaborat io n  an d  sha re  in sp ira ti on   com par e  t o  we b  c onfer e ncin g,   tradit ion al   vid e o  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 h  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 n  J  E le c Eng &  Co m p  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 d  the  dif fer e nt  t ypes  of   vide o  confere ncin g  a nd  vi rtual  cl as sroom   serv ic es   de velo pe d   ov e r  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 o  ty pes   of  vi de o  c onfer e nci ng   syst e m s  na m e d  de dicat ed  syst e m s  and   cl ou d  ba sed  des ktop,  a re  us ed   wi dely   in  pu b li c  and  pri vate  sec tors  i n  India.  It  co nta ins  sil ent  featur es   of  cl oud  base d  desk t op  vid e o  c onfe re ncin g  wh ic h  m akes  it   popu la r  ove r   ded ic at e d  syst em   based   vid e o  confere ncin g.  At  la st,  it   exp l ai ns   tw o  ty pes  of   virtua l  cl assroom s  nam ed  t ypic al   high  en d  virtu al   cl assro om   a nd   web   based   virtu al   cl assr oom   are  widely  us ed  in  m os t  of   the  pu blic/ pri vate   sch oo ls   an d  un iversiti es.  T he   web  ba sed   virtu al   cl assr oom   i s  gai ning  popu la rity   ov e r  ty pi cal   high  e nd  vi rtual  cl assroom  b ecause  of less c onsu m ption   of   ba ndwidt h  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 e  logged  int o  le arn i ng   e nv i ronm ent  to  sta rt  on li ne  cl as s .   Sti ll   un iver sit ie s  fo ll ow  tra di ti on al   m e tho d  to  m on it or   unive rsity   stud e nts  by  in vig il at or   durin g  virtu al   cl assroom   le arn in g  w hic h  w ast e  of   ti m e  a nd   res ources.   Sti ll ,  m on it or ing   hom e  stud ents  is  reall y  a  bi g  chall enge.  Bri ng   m achine  in ste ad  of  hu m an  be in g  m ay   so lve  t his  pr oble m   in  fu ture .  He re,  it   is  use d  t o  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  a  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 o  a nd / or   vid e o  com m un ic at ion   ove r  IPv 4  and   IPv 6    netw orks  [ 13] .   It  is  com pletely   div er gen t  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 s  are  assi gn e d  to  in div id ual   cal l  separ at el y  and   t he  c onnecti on  pat h  i s  sta tic     for  eac h  cal l  f r om   beg in ning  t o  e nd.  T  ca rr i e rs,   Publi c  Sw it ch  Tel e phone  Netw ork  (P ST N) ,   local   lo ops ,  Plai n  Old  Tel e phon e  Ser vice  (POTS )  an d  dial  up   a re  so m e  of   t he  tra diti on al   ser vices   unde r  I nter na ti on al   Tel ecom m un icati on   U nion  ( I TU)   a nd   t hey  are  us e d  f or   voic e  te le com mu nicat io n.   VoI P  supports  var iou s   sign al in g  prot oc ols;  it   m ay   be   op e n  sta ndar d  or   pro pri et ary  protoc ol.  V oIP  com m un ic at i on   syst em   is  m ai nly  div ide d  int o  use r  en d  (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 d  op e rati ng  sy stem   et c.)  an d  m idd le war e   ( V oI P   protoc ols,  DH CP   se rv e r,  DNS   serv e r,  we b  se rv e r  a nd  data ba se  ser ver  et c. )  [ 14] .  Its  c om m un ic at ion   la ye r  c on sist s  of  five  la ye rs   as  sh ow n    in Figu re  1.           Figure  1. V oIP  lay ers       3.2 .      Vo I P  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 t  we igh t  te rm inal.  The  te rm inal  m ay   be  we b  ba sed  or  softwa re  ba sed   app li cat io ns   [ 15] .  Use rs  st or e   their  inf orm ation   wh ic h  is   di stribu te d  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 h  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 n  J  E le c Eng &  Co m p  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 n  com po ne nts  of  Vo I P   cl oud  a re show n  in  Fig ure  2.   So m e o f  t he  m ai n  com pone nts ar e  disc us se d belo w.         Figure  2. V oIP  cloud a rc hitec ture       3.2.1  Ca ll  Ser ver   Durin g  phone  set up,  al l  the  endp oin ts  are  reg ist ere d  with   cal l  serv er.  It   popu la te s  inte rf aces  wit h  i nfor m at ion   ab ou t   to po l og y  c onfig ur at io n  a nd  sig nalin g  protoc ol  wh ic h  pro vid e   feat ur e   su pp or t   to  e nd po i nts.   It  al so  pro vide s  secu rity   an d  co ntr ols  the   connecti on  du rin g  cal l  se rv i ces.  All  the  re al   tim e  data  pa ckets   carried  b y t ransport  protoc ol  are  passe d  t hro ugh  cal l se rv e r.      3.2.2  DHCP  S erver   It  pro vid es  IP   addresses  t o  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 t  gateway,  pr i m ary  and   seco nd a ry  D NS   ser ver s .  A  D HCP   serv e r   is  valid  w it hin  it s  network   i.e.   DH CP  se rv e r  of  V oIP  cl ou d  internal  net wor k  is  diff e re nt  from   DH CP  server  of   stud e nt’s o r  te a cher’s  netw ork .     3.2.3  TFT P  Se rver   TFTP  file   con t ai ns   inf or m at ion   su c h  as  IP   address  of  cal l  s erv e r,   de fine d  tun e  an d  dial  pa tt ern   for  a   par t ic ula r  net work.  It  not  only   helps  to  update  s witc hes ,  routers ,  fire wall s  and   phones  firm war e  bu t  al s o  pro vid es set up  file s tho s e co nt ai n  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 r  a ny  m al ic i ou s  or   po li cy   vio la ti on  insta nces  a nd   ta kes   decisi on  ba se d  on  pr e de fine d  r ules.  It  is  of   t wo   ty pe s,  ho st  base d  I P S  an d  netw ork  ba sed   IP S.  Netw ork   based   I PS  m on it or s  act ivit ie s  occurri ng   i nsi de  a  netw ork  wh e re  as  host  base d  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 P  Clou d  C l as sr oom   VoIP  cl ou d  vir tual  cl assroom   is  on e  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 h  ot her   at   t he  sa m e  tim e.  It  al l ow s   bo t h  un i ve rsity   stud e nts   an d  hom e  stud ents   to   ta ke  pa rt  in  cl a ssroom   le arn in g.   Her e ,  st ud e nts  le ar n  direct ly   fr om   te acher  an d  as k  quest ion s  i f  the re  a r e  any  doubts.  Eac h  s tud e nt  sit s  in  fr ont  of  a  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 l  serv e rs  sit ti ng   insi de  cl oud  forw a r ds   this  t o  te ache r’ s  PC .  This  vid e o  is  disp la ye d  i n  a  fr am e   inside  th e  da s hboa rd.  Like   this,  m ulti ple  stud e nts  are   di sp la ye d  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 s  te acher   an d  his  presentat io n  i n  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 s  su c h  as  te xting,  E m ai l,  colla bo r at ion   an d  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 n  in   Figure  3.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  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 g  syst e m   is  on e  kin d  of   I PS,   us e d  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 d  fo r  virtu al   cl assroom   in  V oI P  cl oud  env ir onm ent.  Her e ,  te achers   and   st ud e nts  are  log i n  to  V oI P  cl oud  to  st art  cl ass   as  show n  in   Figure  4 .  Both   aud i o  a nd v i de o  a re  passe d  th rou gh VoIP cl oud netw ork .         Figure  4.  Pro pose d  V oIP cl oud arc hitec ture  for   virt ual cla s sroom       IP S  a re  al so  c al le d  as  intr usi on   detect ion   and   preve ntio n  syst em s.  The  m a in  ta sk s  of   i ntr us io n  detect ion   a nd  pr e ve ntion   sys tem   are  to  identify   ab norm al  act ivit ie s,  log  al l  necessary  inf or m at ion   ab ou t   the   act ivit ie s  and   try   to  blo ck/st op   them .  A  ho st  base d  dete ct ion /p rev e ntio n  syst e m   is   on ly   con ce rn e d  with  m on it or ing   the   syst e m   act ivities,  tho se  are  ha pp e ning  on  a  sing le   host  an d  at tem pt   to  ta ke  necessary  act ion s   against  it .  A  ne twork  ba sed  i ntr us io n  p r eve ntion   syst em   i s  on ly   con ce r ne d  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 n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 ,  Dece m ber  2 01 8   :   1 1 51   –   1 1 58   1156     Figure  5. Pro pose d  I PS net w ork  a rch it ect ur e       As  V oIP  c omm un ic at ion   ha nd le s  real  tim e  data  (a ud i o  and   vid e o),  de plo ym ent  of   I PS  play s  a n  i m po rtant  r ole   to  m ake  the  serv ic e  ef fecti ve   and   e ff ic ie nt .  Vide o  data  pa ckets  are  fl owin g  from   the  public  netw ork  t o  the   cl oud  pri vate   netw ork   will   be  duplica te d  for  IP S .  I n  pa ss - by   co nf i gur at ion ,   a  c op y  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 r  netw ork   as  sh ow n  in  Figure  5.   Co rr e sp on ding  im ag e  fr am es  are  c on st ru ct e d  fro m   du plica te   pack et s  at   IP S.  It  is  a  con ti nu ous  pro cess.  If   t he  IPS   identifie s  any  disturba nces  in   vid e o  fr am es,  it   will   log /rec ord  the  act ivit ie s  and  sen d  warnin g  m essage  to  stu den ts .  Excee din g  the  th res ho l d,   it   will   cl os e  the  connecti on   of   the  co rr es pondin g  stud e nts.    Durin g  virt ual  cl assroom ,  eac h  stud e nt  m us t   be  al lott ed  to  separ at e  syst em   e m bed ded   with  we bcam   wh ic h  captu res   vid eo  ( seq ue nc e  of   fr am es)  and   f orwa rd   the m   to  cl ou d.   T he   m on it or in g  s yst e m   s it t ing   inside   cl oud  duplica te s  the  da ta   an d  sta rte d  m on it or in g  us in g  L FD   te c hn i qu e .  The  ai m   of   the   LFD   te c hn i qu e  is  to  pro vid e  sec ur it y  to  stud e nt  accounts  by  al lo wing  only   act i ve  ge nuine  pe r so n  t o  su cce ssf ully   log in.  In   a dd it i on   to  that,  wh et he r  the  reg ist er ed  stu de nts  ar e  at te nd in g  t he   cl ass,  if  ye s ,  how   m uch   ti m e  is  sp ent  by   each  stud e nt ?   It  al s o  m on it ors  th e  act ivit ie s  of   the  st udents   in  virtu al   cl as sroom .  The   w orkin g  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 n  in  Fi gure  6.           Figure  6.  Wo r k m od el  o f  m on it or in g  syst em  ( le ft side) an d  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 n  J  E le c Eng &  Co m p  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 d  feat ur es  from   face  of   the  st ud e nt s  are  ve rified  us i ng  cl assifi er .  The  cl assifi er   was  trai ne d  us in g  ar ray  of  featur e s,  e xtra ct ed  an d  sto re d  in  database  s epar at el y  at   th e  tim e  of   reg is trat ion .  Af te r  pa ssing  the  sta ge   1  veri ficat ion ,  it   m ov es  to  sta ge  2  ver ific at io n.   O ther wise  conne ct ion   will   be  blo cke d  by  fire w al l  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 s  (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 d  fa ce  i m ages  of   st ud e nt  an d  ver if i ed  us i ng   cl assi fiers.  Li ven e ss f ace  detect io n  te chn i qu e  is  m ai nly  cl assifi ed  into   two  processes   wh ic h  ope rate  si m ultaneou sly   as  show n  i n  F igure  6.  O ne  i s  li ven ess  dete ct ion   base d  on  dif f usi on   of   li ght  th rou ghout  face  to  fin d  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 h  is  us e d  t o  m on it or  the  act ivit ie s  of   st ud e nts  i.e.  at te ntive  or  not  or   w heth er  stu de nt  is  sl eepin g  wh il e  c la ss  is  goin g  on.  At  la st,  bo t h  sta ge  on e   an d  sta ge  two   ver ific at io n  stre ng t he n  th e  le vel  of  secu rity   of   eac h  stu den t  acc ount.  All  the  m od ule s  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 d  by  we bca m ,   fr am es  are  extracte d  wh ic h  are  gi ven   a s   input t o  t he ne xt m od ule  of wor k  m od el .     St ep. 2.   Im ag e  Enhan ceme nt :  Mo nito rin g  syst e m   ru nnin g  inside  t he  V oI P  cl oud  en vir on m ent  captu res  re plica te d  pac kets  ge ner at e d  by  in gr ess  s witc h  a nd   go e s  for  re du ct io n  of  noi se  and   im pr ov es  the   interp retabil it y  or  pe rcep ti on  of  inf orm ation   in  im ages  t o  pro vid e  bette r   input  f or  the  nex t  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 e  face  detect ion   on  m otion   a naly sis.   It  norm alizes  disti nct  facia l   featur e s  extrac te d  from   fr am e  and   giv e n  to   nex t  ste p  for  recog niti on .  B oundin g  bo xes   are  us e d  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 t  after  a  num ber   of  c on ti nu ous  s ucc essfu l  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 g  fe at ure s) :  Af t er  face   s uccess fu ll y  rec ognize d,   it   goes  for  extracti ng  a nti  spoofin g  feat ur es   suc h  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 n  of   li ght,  l ocal  patte rn s   of  di ffusio n  s peed  ar e  extracte d  w hi ch  is  sig nifica ntly   diff e ren t  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 h  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 s  of  dif f us io n  spe ed  a r e  us ed  t o  dete ct   wh et he r  the  captu red   face  i m age  is  from   genuine   stu de nts  or  no t.  It  will   be  hel pful   for  giv in g  at te nd a nce  t o  re gi ste red   stud e nts  an d  how  m uch   ti m e   at te nd e d  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 h  is fil te red  stu den ts   by  t heir  beh a vior ( at te nt ive  or  sle e ping) .  T hese  si x  st eps  a re   rep eat e d  f or all  the  fr am es o f st ud e nt’s vi deo captu r e d  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 t  be   i m ple m ented  in  distri bu te d  env i ronm ent.  Hype r  threa ding  an d  GPU  co m pu ti ng   are  int rod uced   for  pa rall el   pr oce ssin g  i.e.  eac h  m od ule  w ork  is  gi ve n  t o  diff e re nt threa d  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 l  cl assroom   is  on e   of  th e  wi de ly   adopted  te chnolo gies  i n  edu cat io nal  and  in dustry  s ect or s.   T his  re search   pa pe r  di scuss,  dif fere nt   m et ho ds  /  m od el s   we re  a do pted  by  resear cher  t o  add   m or e  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 e  popula r ,   wh ic h  us es  IP  netw ork  as   it s  backb on e .  Sti ll   these  fo l low  tra diti ona l  way  of  m on it or i ng   stu de nts  by  inv igil at or  w hich  is  waste  of   t i m e  and   resource s.  I n  this  paper,  an  ef fecti ve   VoIP  cl oud  f r a m ewo r k  f or   vi rtual   cl assroom   is  pr op os ed   w hich   us es   LF D  te c hn i qu e s  to   m on it or  stu den t ’s  act ivit ie s.  The  key  el em ent,  pa ss - by   IP S  has  no  e ffec t  on  qual it y  of   ser vice  as  it s  w ok s   on  dupl ic at e  data.  At  l ast ,  m or e  resea rch   has  t o  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 n  H,  Singh  JK G.  “ Evol uti on  of  L ea rning  Envi ron m ent :  A  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 l  Engi ne ering  and  Computer  Sci ence   ( IJE ECS) .   2018;  11(1):  175 - 181.     [2]   Vee ramani cka m   MRM ,   Radhi ka   N.  “ A  Sm art   E - Le arn ing  S y ste m   for  Socia l  Networki ng”.   Int ernati onal  Journal  of   El e ct rica l  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 n  J  E le c Eng &  Co m p  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 s  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 a  F,  Ghenc ea   DA .   “ Mana gement  Strat eg ie s   for  Inte gra t ing  Cloud  C om puti ng  int o  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 s  JS ,   Pow el l  KS .   “ Inbox  Shock:  A  Stud y   of  El e c troni c  Mess age   Volum e  in  a  Dis ta nc e  Mana g eria l   Com m unic at ion Cours e” .   Busines s Comm unic ati on .   2002;   65(3):   9 - 28.   [7]   Harri s  RB.  “ Monitori ng  Stud ent  Acti vi ti es  in   a  Com pute r  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 b  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 e  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 e  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  a  Multi m od al   Biom et ri c  Model  for  Tracki ng   the   Student s  in  Virtua l  Cl asses”.  Proce dia   Soci a l and   Be ha vi oural   Scienc e .   2011: 3456 - 3462.   [11]   Potnis  SS ,   Jaha girda r  AS .   “ Re a l - ti m e  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 d  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 e  over   th e  Int ern et   Protoco l”.  Packe t  Guide  to   Voice   over   IP.  Sebastopol ,   CA.   O’Reil l y ;   2013:   1 - 34.   [14]   Sata pa th y   A,  Livingston  LMJ.  “ A  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 e  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 g  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 s  and  Deplo ym ent   Approac h es ”.  El e ve nth   I EE E  In te rnatio nal  Confe renc e  on   C omputer  and  Inf orm ati on  Techn ology   ( CIT) .   Pafos,  C y prus.  2011 :  121 - 126.   [17]   Sh y amal a  K,  R a ni  TS.   “ An  Ana l y sis  on  Eff i ci en t  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   a  Si ngle   Im age   vi a   Diffusion  Spee d  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 d  Faci a l  Expr ession   Rec ognition  S y s te m ”.   Tw en ty  Fir st  Korea - Japan   Joi n t  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.