視頻監(jiān)控平臺互聯(lián)互通應(yīng)用研究

宋傳志

（91033部隊，山東 青島 266071）

0 引言

伴隨著安防系統(tǒng)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸發(fā)展演變，因其可以直觀、方便地獲取信息且信息內(nèi)容豐富，所以被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)從第一代的模擬系統(tǒng)，經(jīng)過第二代的數(shù)字化系統(tǒng)，發(fā)展到現(xiàn)在的第三代全數(shù)字化系統(tǒng)。而且，隨著社會信息化的發(fā)展，在新技術(shù)發(fā)展的推動下，視頻監(jiān)控已經(jīng)從單一的安防監(jiān)控功能向著功能多元化發(fā)展；從傳統(tǒng)的政府、金融、道路等安防領(lǐng)域延伸到教育、家庭、科研等越來越多的領(lǐng)域內(nèi)；從原來的本地組網(wǎng)向著跨區(qū)域組網(wǎng)甚至全國組網(wǎng)發(fā)展；從單一平臺組網(wǎng)向著跨平臺組網(wǎng)聯(lián)通發(fā)展。

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展面臨的問題

在視頻監(jiān)控項目建設(shè)過程中，涉及本地的視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)建設(shè)時，工程相對簡單沒有太多的問題。然而，因為這種大規(guī)模建設(shè)的模式相對分散，且涉及不同的地域、不同的時間和不同的部門，所以在整個系統(tǒng)中，會出現(xiàn)系統(tǒng)體制、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和硬件產(chǎn)品品牌差異不同，從而導(dǎo)致資源的不容易集中管理，以及互聯(lián)互通不暢。這樣的發(fā)展現(xiàn)狀不僅僅局限于各單位與分部之間，在各行業(yè)各領(lǐng)域中資源無法進行共享都存在于監(jiān)控管理系統(tǒng)之中，相關(guān)的圖像和告警信息無法互聯(lián)互通是亟需解決的重大問題。這樣一來，在處置重大情況和突發(fā)事件時，使得整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法發(fā)揮最大作用，阻礙了各級之間的統(tǒng)籌調(diào)度和管理指揮。而且資源得不到有效的利用，也是一種變相的浪費。

2 平臺互聯(lián)互通方案研究

SIP是由IETF提出的基于IP網(wǎng)絡(luò)的實時通信應(yīng)用信令協(xié)議，用于實時通信的會話建立、修改和多媒體會話終止，由于其簡單、靈活、可擴展、移動性好等特征，在系統(tǒng)互聯(lián)互通方面得到廣泛應(yīng)用，已被越來越多的應(yīng)用于VoIP、可視電話、視頻會議、即時通信等領(lǐng)域。它能夠有效地控制系統(tǒng)信令交互，通過代理的方式解決不同協(xié)議之間的共享問題，所以非常適合于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用，并且能夠滿足大規(guī)模監(jiān)控和分布式部署的需求。

2.1 體系架構(gòu)

視頻監(jiān)控是一種基于寬帶網(wǎng)絡(luò)提供圖像和報警信號遠程采集、傳輸、存儲和處理的業(yè)務(wù)，通常由三部分組成，即前端、中間段以及后端。

前端由模擬/數(shù)字/IP攝像機、數(shù)字/網(wǎng)絡(luò)錄像機、數(shù)字告警處理設(shè)備等主要設(shè)備組成，主要功能是完成音視頻信息的采集、編碼、存儲、網(wǎng)絡(luò)傳送等，告警信息的采集、發(fā)送等，同時接收中間端發(fā)送的控制指令完成對設(shè)備的控制。中間端就是監(jiān)控平臺，由視頻管理服務(wù)、PIZ控制服務(wù)、視頻存儲服務(wù)、流媒體分發(fā)服務(wù)、告警管理服務(wù)等功能模塊組成，主要對前端設(shè)備采集、傳送過來的圖像信息和報警信息等進行分發(fā)、存儲、分析和管理等業(yè)務(wù)處理，實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)管理功能，是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)三個組成部分的最核心。

后端即客戶端，包括客戶端軟件、配置軟件以及集中控制設(shè)備等，用于用戶遠程訪問控制，可以在網(wǎng)絡(luò)的任一點接入，只要登錄客戶端軟件，通過認證鑒權(quán)之后，就可以對前端的音視頻和告警信息進行實時監(jiān)視與控制，并查看歷史數(shù)據(jù)，以及設(shè)備和系統(tǒng)配置等。

2.2 接口類型

視頻監(jiān)控系統(tǒng)按照體系結(jié)構(gòu)三部分的邊界區(qū)分，主要包括3種接口：中間端與前端之間的接口、中間端與后端之間的接口、不同中間端之間的接口。不同的接口擁有互聯(lián)網(wǎng)平臺上有不同的影響。中間端與前端之間的接口，因為前端眾多廠家之間一直未能形成一個統(tǒng)一的、有效的行業(yè)標準，要實現(xiàn)互聯(lián)互通，相對比較復(fù)雜。中間端與后端之間的接口，由于更容易做到同廠家，相對實現(xiàn)起來比較容易。不同中間端之間的接口，隨著視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展規(guī)模的不斷擴大，正向著不同平臺互聯(lián)集中管理的模式發(fā)展，這就需要接口統(tǒng)一，也是實現(xiàn)的重點。

2.3 監(jiān)控平臺方案研究

中間端即監(jiān)控平臺，作為核心單元，承載著互聯(lián)互通實現(xiàn)的大部分功能。此處將中間端以及接入其中的所有前端設(shè)備定義為一個監(jiān)控域，以SIP協(xié)處的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通過統(tǒng)一的控制信令聯(lián)網(wǎng)，從而實現(xiàn)監(jiān)控域的互聯(lián)互通。平臺信令控制實現(xiàn)的載體就是中心管理服務(wù)器，主要配置有以下部分：

（1）代理服務(wù)器。代理服務(wù)器的功能定位用于代理平臺完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，用于各個接口之間的信息轉(zhuǎn)發(fā)，完成信令的轉(zhuǎn)換功能。當(dāng)用戶發(fā)起跨域的會話申請時，連接代理服務(wù)器，查詢目的監(jiān)控域的相關(guān)信息，從而完成會話的建立。當(dāng)發(fā)起方平臺準備調(diào)取目的方平臺的視頻和告警資源時，可以通過代理服務(wù)器進行資源調(diào)取申請，目的方平臺在鑒權(quán)審核通過后，通過代理服務(wù)器將調(diào)取的資源轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起方平臺。

（2）注冊服務(wù)器。注冊服務(wù)器的功能定位用于接受、存儲系統(tǒng)各部分發(fā)送來的注冊信息，并將其中相關(guān)的位置信息存儲到定位服務(wù)器。當(dāng)代理服務(wù)器接收到了一個會話申請時，會通過查找定位數(shù)據(jù)庫里存儲的地址表，找到被叫目標的相關(guān)地址信息，并反饋給主叫方。并且實施更新維護地址表，當(dāng)相關(guān)設(shè)備的地址信息發(fā)生變化時，會發(fā)送更新請求，新的注冊信息會替代以往存儲的位置信息。

（3）媒體服務(wù)器。媒體服務(wù)器的功能定位用于視頻和告警等相關(guān)信息的存儲、檢索和轉(zhuǎn)發(fā)等業(yè)務(wù)服務(wù)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般采用三種存儲方式，分別是前段各種錄像機等存儲設(shè)備的本地存儲，后端用戶端的臨時存儲，以及中間端各種磁盤陣列等存儲設(shè)備的遠程集中存儲。

2.4 互聯(lián)互通方案研究

解決視頻監(jiān)控平臺互聯(lián)互通問題，就是采用SIP在3個接口處實現(xiàn)前端、客戶端和平臺之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，完成互聯(lián)互通。

（1）不同平臺之間的接入。基于SIP的監(jiān)控平臺之間，進行平臺互聯(lián)，在SIP定位機制的控制下，依據(jù)SIP消息相關(guān)頭字段取值和數(shù)據(jù)庫的存儲信息，不同平臺之間傳輸SIP消息，能夠建立平臺間的會話。對于非SIP的監(jiān)控平臺，由于之間的協(xié)議不統(tǒng)一，無法進行會話，就需要在節(jié)點之間增加SIP網(wǎng)關(guān)，再接入網(wǎng)絡(luò)，將非標準協(xié)議轉(zhuǎn)換SIP協(xié)議，從而實現(xiàn)互聯(lián)。作為應(yīng)用層控制信令使用的SIP協(xié)議，可以在不同的監(jiān)控域結(jié)構(gòu)上工作，實現(xiàn)監(jiān)控平臺的互聯(lián)互通。監(jiān)控域拓撲結(jié)構(gòu)包括扁平化架構(gòu)和分層級聯(lián)式架構(gòu)，都能夠得到很好地支持。

（2）非標準設(shè)備的接入。基于SIP的前端設(shè)備，由于協(xié)議一致可以直接接入監(jiān)控平臺。但現(xiàn)實情況是大量采用非標準協(xié)議的廠家設(shè)備還存在于市面上，彼此之間因協(xié)議的不同而無法直接通信，所以就需要在設(shè)備和監(jiān)控平臺之間引入設(shè)備代理的功能，完成不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)互聯(lián)互通。

（3）用戶的接入。只要視頻監(jiān)控系統(tǒng)各單元均采用SIP作為信令控制協(xié)議并正確定義，整個系統(tǒng)就能實現(xiàn)信令交互。而用戶采用統(tǒng)一的SIP客戶端軟件，就可以實現(xiàn)訪問不同的視頻監(jiān)控平臺。在中間端配置網(wǎng)頁服務(wù)器，實現(xiàn)使用C/S和B/S兩種不同架構(gòu)的客戶端軟件功能，將兩種訪問模式統(tǒng)一起來。

3 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能也不再僅限于安防監(jiān)控領(lǐng)域，將遠程控制技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和AI技術(shù)等新技術(shù)與視頻監(jiān)控相結(jié)合，可以開發(fā)出智慧城市、智慧交通、大數(shù)據(jù)分析等越來越多的“智能”應(yīng)用，充分挖掘視頻監(jiān)控系統(tǒng)的潛在效能。而這一切的發(fā)生，正是隨著基于引入SIP等協(xié)議的視頻監(jiān)控系統(tǒng)不斷發(fā)展和完善，解決了視頻監(jiān)控平臺互聯(lián)互通的問題。