視頻監控平臺互聯互通應用研究

宋傳志

（91033部隊，山東 青島 266071）

0 引言

伴隨著安防系統的發展，視頻監控系統逐漸發展演變，因其可以直觀、方便地獲取信息且信息內容豐富，所以被廣泛應用于眾多領域。目前，視頻監控系統已經從第一代的模擬系統，經過第二代的數字化系統，發展到現在的第三代全數字化系統。而且，隨著社會信息化的發展，在新技術發展的推動下，視頻監控已經從單一的安防監控功能向著功能多元化發展；從傳統的政府、金融、道路等安防領域延伸到教育、家庭、科研等越來越多的領域內；從原來的本地組網向著跨區域組網甚至全國組網發展；從單一平臺組網向著跨平臺組網聯通發展。

1 視頻監控系統發展面臨的問題

在視頻監控項目建設過程中，涉及本地的視頻監控管理系統建設時，工程相對簡單沒有太多的問題。然而，因為這種大規模建設的模式相對分散，且涉及不同的地域、不同的時間和不同的部門，所以在整個系統中，會出現系統體制、網絡結構和硬件產品品牌差異不同，從而導致資源的不容易集中管理，以及互聯互通不暢。這樣的發展現狀不僅僅局限于各單位與分部之間，在各行業各領域中資源無法進行共享都存在于監控管理系統之中，相關的圖像和告警信息無法互聯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事件時，使得整個視頻監控系統無法發揮最大作用，阻礙了各級之間的統籌調度和管理指揮。而且資源得不到有效的利用，也是一種變相的浪費。

2 平臺互聯互通方案研究

SIP是由IETF提出的基于IP網絡的實時通信應用信令協議，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，在系統互聯互通方面得到廣泛應用，已被越來越多的應用于VoIP、可視電話、視頻會議、即時通信等領域。它能夠有效地控制系統信令交互，通過代理的方式解決不同協議之間的共享問題，所以非常適合于網絡視頻監控應用，并且能夠滿足大規模監控和分布式部署的需求。

2.1 體系架構

視頻監控是一種基于寬帶網絡提供圖像和報警信號遠程采集、傳輸、存儲和處理的業務，通常由三部分組成，即前端、中間段以及后端。

前端由模擬/數字/IP攝像機、數字/網絡錄像機、數字告警處理設備等主要設備組成，主要功能是完成音視頻信息的采集、編碼、存儲、網絡傳送等，告警信息的采集、發送等，同時接收中間端發送的控制指令完成對設備的控制。中間端就是監控平臺，由視頻管理服務、PIZ控制服務、視頻存儲服務、流媒體分發服務、告警管理服務等功能模塊組成，主要對前端設備采集、傳送過來的圖像信息和報警信息等進行分發、存儲、分析和管理等業務處理，實現視頻監控系統的業務管理功能，是網絡視頻監控系統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備等，用于用戶遠程訪問控制，可以在網絡的任一點接入，只要登錄客戶端軟件，通過認證鑒權之后，就可以對前端的音視頻和告警信息進行實時監視與控制，并查看歷史數據，以及設備和系統配置等。

2.2 接口類型

視頻監控系統按照體系結構三部分的邊界區分，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網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一的、有效的行業標準，要實現互聯互通，相對比較復雜。中間端與后端之間的接口，由于更容易做到同廠家，相對實現起來比較容易。不同中間端之間的接口，隨著視頻監控管理系統建設發展規模的不斷擴大，正向著不同平臺互聯集中管理的模式發展，這就需要接口統一，也是實現的重點。

2.3 監控平臺方案研究

中間端即監控平臺，作為核心單元，承載著互聯互通實現的大部分功能。此處將中間端以及接入其中的所有前端設備定義為一個監控域，以SIP協處的監控網絡通過統一的控制信令聯網，從而實現監控域的互聯互通。平臺信令控制實現的載體就是中心管理服務器，主要配置有以下部分：

（1）代理服務器。代理服務器的功能定位用于代理平臺完成數據轉發服務，用于各個接口之間的信息轉發，完成信令的轉換功能。當用戶發起跨域的會話申請時，連接代理服務器，查詢目的監控域的相關信息，從而完成會話的建立。當發起方平臺準備調取目的方平臺的視頻和告警資源時，可以通過代理服務器進行資源調取申請，目的方平臺在鑒權審核通過后，通過代理服務器將調取的資源轉發給發起方平臺。

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

（3）媒體服務器。媒體服務器的功能定位用于視頻和告警等相關信息的存儲、檢索和轉發等業務服務，視頻監控系統一般采用三種存儲方式，分別是前段各種錄像機等存儲設備的本地存儲，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備的遠程集中存儲。

2.4 互聯互通方案研究

解決視頻監控平臺互聯互通問題，就是采用SIP在3個接口處實現前端、客戶端和平臺之間的協議轉換，完成互聯互通。

（1）不同平臺之間的接入?；赟IP的監控平臺之間，進行平臺互聯，在SIP定位機制的控制下，依據SIP消息相關頭字段取值和數據庫的存儲信息，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的監控平臺，由于之間的協議不統一，無法進行會話，就需要在節點之間增加SIP網關，再接入網絡，將非標準協議轉換SIP協議，從而實現互聯。作為應用層控制信令使用的SIP協議，可以在不同的監控域結構上工作，實現監控平臺的互聯互通。監控域拓撲結構包括扁平化架構和分層級聯式架構，都能夠得到很好地支持。

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

（3）用戶的接入。只要視頻監控系統各單元均采用SIP作為信令控制協議并正確定義，整個系統就能實現信令交互。而用戶采用統一的SIP客戶端軟件，就可以實現訪問不同的視頻監控平臺。在中間端配置網頁服務器，實現使用C/S和B/S兩種不同架構的客戶端軟件功能，將兩種訪問模式統一起來。

3 結束語

隨著社會經濟的飛速發展和科學技術的不斷進步，視頻監控系統的功能也不再僅限于安防監控領域，將遠程控制技術、大數據技術和AI技術等新技術與視頻監控相結合，可以開發出智慧城市、智慧交通、大數據分析等越來越多的“智能”應用，充分挖掘視頻監控系統的潛在效能。而這一切的發生，正是隨著基于引入SIP等協議的視頻監控系統不斷發展和完善，解決了視頻監控平臺互聯互通的問題。