舞台调度视频监控IP网络化标准体系构建

任慧，高甜，周亦琛，杨谦逸

(中国传媒大学自动化系，北京 100024)

1 概述

目前舞台监督与调度系统主要以有线通话系统、无线通话系统等通讯方式和视频监控系统为主，在此基础上，利用先进的音视频技术、多媒体技术和计算机网络技术，实现该系统的IP网络化。作为舞台监督与调度系统中的一个重要组成部分，舞台调度视频监控需要实现IP网络化。然而，在实现舞台调度视频监控IP网络化的同时，将面临一个重大的问题，那就是现阶段剧院所采用的舞台视频监控是模拟或者数字的，或者即使是网络监控也都几乎存在着分批分期建设，前端和存储设备类型不一，甚至模拟、数字、IP网络系统同时共存，缺乏联网共享，信息孤岛现象十分严重［1］;同时，国内外从事构建网络视频监控系统的公司以及生产网络视频监控设备的厂家已经形成了百家争鸣，百花齐放的局面。这些公司和厂家，由于历史原因，遵循的协议不尽相同且私有协议比例比较高［2］。基于上述原因，在后续平台进行整合、整体扩容以及高清改造、智能应用中，也就出现了一个亟待解决的问题——标准化。目前国内关于IP网络化的舞台监督与调度系统的相关规范、标准研究仍是一项空白，为了使该舞台监督与调度系统能够在各个大剧院广泛地推广应用，将系统中各个组成部分标准化搭建则起到了决定性的作用。因此，本文重点研究了IP网络化的舞台调度视频监控系统的标准体系的构建，通过标准体系的构建，为后续标准规范的制订指明了方向。

2 视频监控标准化的现状分析

IP网络化舞台调度视频监控之所以能够实现是因为采用了网络视频监控技术，因此构建其标准体系也要参考目前常用的网络视频监控标准规范。

2.1 国内网络视频监控标准化现状

国内从事视频监控国家标准或行业标准制定的标准化组织主要是中国通信标准化协会(CCSA)。CCSA的工作重心是将传统的闭路电视监控和当前基于互联网的远程视频监控业务进行改造，使之成为可控可管、具有高度安全性与可扩展性的业务［3］。

2.2 国际网络视频监控标准化现状

国际上主要有ONVIF和PSIA两个标准化组织对视频监控进行标准化的研究。ONVIF关注IP视频监控，其核心聚焦点在于网络视频传送设备与网络视频客户端之间的接口;PSIA主要目标是推动网络型安全设备间的可互通性，致力于开放标准的推动［3］。

3 IP网络化舞台调度视频监控标准体系的构建

目前基于IP网络的舞台监督与调度系统的研究还不够完善，没有标准可循，显而言之，作为该系统中的一个重要组成部分即IP网络化舞台调度视频监控系统同样没有形成统一的标准。因此为了完善舞台监督与调度系统的研究，首先构建IP网络化舞台调度视频监控系统的标准体系是很有必要的，也为舞台监督与调度系统同其他系统的集成奠定了基础。

3.1 IP网络化舞台调度视频监控系统的架构

根据剧场舞台视频监控的需求，IP网络化舞台调度视频监控系统的架构如图1所示。

图1 IP网络化舞台调度视频监控系统的架构

IP网络化舞台调度视频监控系统包括五个部分，分别是前端视频信息采集部分、视频信息传输、处理、存储部分、视频显示部分、管理平台部分和兼容其他系统和远程访问部分。这其中会涉及视频采集、视频编码、数据传输、平台管理、视频解码、视频播放显示等过程，用到的设备主要有摄像机(包括模拟和网络摄像机)、云台、视频编码器、视频分配器、流媒体服务器、视频服务器、录制服务器、监视器、舞台调度台和远程访问PC等。

3.2 IP网络化舞台调度视频监控系统的标准体系

根据IP网络化舞台调度视频监控系统的架构，分别针对系统中的五个部分制订相关技术要求标准。IP网络化舞台调度视频监控系统的标准体系的架构如图2所示。

IP网络化舞台调度视频监控系统的标准体系由9个部分组成。

(1)通用技术要求标准

本部分规定了IP网络化舞台调度视频监控系统的设计原则、系统结构和功能、系统设备要求、信息传输要求等通用性技术要求。是进行IP网络化舞台调度视频监控系统建设规划、方案设计以及与之相关的监控产品和系统设备研发、生产的依据。

(2)前端信息采集技术要求标准

图2 IP网络化舞台调度视频监控系统的标准体系的架构

本部分规定了IP网络化舞台调度视频监控系统的前端信息采集、采集设备配置和接入的技术要求。分布在剧院各个地方的摄像机(包括模拟和网络摄像机)再加上拾音器采集到的视音频信息是IP网络化舞台调度视频监控系统的主要信息源，对前端视音频信息采集的标准要求，是可以从源头上保证获取的信息的高质量，能够满足系统视频信号高清的要求。

(3)视音频编、解码技术要求标准

本部分规定了IP网络化舞台调度视频监控系统的视音频编码、解码的技术要求，包括总体技术要求、视音频编、解码技术要求、视音频传输格式、视音频存储格式等。该部分旨在于在IP网络化舞台调度视频监控系统中应用相关的视音频编解码标准，达到既能实现媒体的互联互通，又能兼顾监控行业视音频技术发展现状的目的。

(4)信息传输、交换、控制技术要求标准

本部分规定了IP网络化舞台调度视频监控系统的信息传输、交换、控制的互联结构、通信协议，传输、交换、控制的基本要求和安全性要求，以及控制、传输流程和协议接口等技术要求。本部分是可以保证前端采集到的视音频信号可以顺利地传到信息处理部分的视频服务器，从而可以保证整个监控系统的运作正常。

(5)信息存储技术要求标准

本部分规定了IP网络化舞台调度视频监控系统的视音频信息存储的技术要求。视频监控中存储技术非常关键，决定了在整个系统在视频流传输方便的性能表现，直接影响到实时观看和回放业务的质量。

(6)传输网络技术要求标准

本部分规定了IP网络化舞台调度视频监控系统的系统架构、整体技术、传输技术要求和各层次设备功能等方面的要求。

(7)视音频显示、播放技术要求标准

本部分规定了IP网络化舞台调度视频监控系统的视音频信息显示、播放的技术要求。即规定了剧场里不同的位置安放的显示器等设备的要求、播放时的目标效果等等。

(8)管理平台技术要求标准

本部分规定了IP网络化舞台调度视频监控系统管理平台的设计原则、构成、接口、运行管理以及该系统各个组成部分的统一编码。管理平台是IP网络化舞台调度视频监控系统的核心，是系统操作者(即舞台监督)与IP网络化舞台调度视频监控系统之间的人机接口，舞台监督可以直接通过管理平台对整个系统进行监控操作。

(9)系统兼容、远程访问技术要求标准

本部分规定了IP舞台调度视频监控系统中与其他系统兼容(主要是舞台调度内通系统)的相关技术要求和远程访问技术要求，包括总体要求、功能要求、性能要求等内容。旨在既能实现不同系统间的互联互通，又能充分利用已有资源，同时不限制新技术、新标准的使用，能够尽可能多地获得通过Internet网进行远程访问该系统所带来的益处，即可以远程操控该系统的运行。

4 结论

本文在IP网络化舞台调度视频监控系统的架构的基础上，结合网络视频监控技术的常用标准，提出了IP网络化舞台调度视频监控系统的标准体系构建的架构，为制订舞台监督与调度系统的标准规范奠定了理论基础和具有实际指导意义。舞台监督与调度系统的标准规范的制订，可以大大提高系统的可扩展性和兼容性，同时提高了舞台监督与调度系统的先进性和可靠性。

［1］卢秋波.公共视频监控系统与终端的标准化［J］.电信科学，2007(11).

［2］廖惠如.IP监控系统标准化联盟三足鼎立［J］.电子与电脑，2009(8).

［3］梁笃国，张艳霞，曹宁，等.网络视频监控技术与智能应用［M］.北京:人民邮电出版社，2013.