视频监控平台互联互通应用研究

宋传志

（91033部队，山东 青岛 266071）

0 引言

伴随着安防系统的发展，视频监控系统逐渐发展演变，因其可以直观、方便地获取信息且信息内容丰富，所以被广泛应用于众多领域。目前，视频监控系统已经从第一代的模拟系统，经过第二代的数字化系统，发展到现在的第三代全数字化系统。而且，随着社会信息化的发展，在新技术发展的推动下，视频监控已经从单一的安防监控功能向着功能多元化发展；从传统的政府、金融、道路等安防领域延伸到教育、家庭、科研等越来越多的领域内；从原来的本地组网向着跨区域组网甚至全国组网发展；从单一平台组网向着跨平台组网联通发展。

1 视频监控系统发展面临的问题

在视频监控项目建设过程中，涉及本地的视频监控管理系统建设时，工程相对简单没有太多的问题。然而，因为这种大规模建设的模式相对分散，且涉及不同的地域、不同的时间和不同的部门，所以在整个系统中，会出现系统体制、网络结构和硬件产品品牌差异不同，从而导致资源的不容易集中管理，以及互联互通不畅。这样的发展现状不仅仅局限于各单位与分部之间，在各行业各领域中资源无法进行共享都存在于监控管理系统之中，相关的图像和告警信息无法互联互通是亟需解决的重大问题。这样一来，在处置重大情况和突发事件时，使得整个视频监控系统无法发挥最大作用，阻碍了各级之间的统筹调度和管理指挥。而且资源得不到有效的利用，也是一种变相的浪费。

2 平台互联互通方案研究

SIP是由IETF提出的基于IP网络的实时通信应用信令协议，用于实时通信的会话建立、修改和多媒体会话终止，由于其简单、灵活、可扩展、移动性好等特征，在系统互联互通方面得到广泛应用，已被越来越多的应用于VoIP、可视电话、视频会议、即时通信等领域。它能够有效地控制系统信令交互，通过代理的方式解决不同协议之间的共享问题，所以非常适合于网络视频监控应用，并且能够满足大规模监控和分布式部署的需求。

2.1 体系架构

视频监控是一种基于宽带网络提供图像和报警信号远程采集、传输、存储和处理的业务，通常由三部分组成，即前端、中间段以及后端。

前端由模拟/数字/IP摄像机、数字/网络录像机、数字告警处理设备等主要设备组成，主要功能是完成音视频信息的采集、编码、存储、网络传送等，告警信息的采集、发送等，同时接收中间端发送的控制指令完成对设备的控制。中间端就是监控平台，由视频管理服务、PIZ控制服务、视频存储服务、流媒体分发服务、告警管理服务等功能模块组成，主要对前端设备采集、传送过来的图像信息和报警信息等进行分发、存储、分析和管理等业务处理，实现视频监控系统的业务管理功能，是网络视频监控系统三个组成部分的最核心。

后端即客户端，包括客户端软件、配置软件以及集中控制设备等，用于用户远程访问控制，可以在网络的任一点接入，只要登录客户端软件，通过认证鉴权之后，就可以对前端的音视频和告警信息进行实时监视与控制，并查看历史数据，以及设备和系统配置等。

2.2 接口类型

视频监控系统按照体系结构三部分的边界区分，主要包括3种接口：中间端与前端之间的接口、中间端与后端之间的接口、不同中间端之间的接口。不同的接口拥有互联网平台上有不同的影响。中间端与前端之间的接口，因为前端众多厂家之间一直未能形成一个统一的、有效的行业标准，要实现互联互通，相对比较复杂。中间端与后端之间的接口，由于更容易做到同厂家，相对实现起来比较容易。不同中间端之间的接口，随着视频监控管理系统建设发展规模的不断扩大，正向着不同平台互联集中管理的模式发展，这就需要接口统一，也是实现的重点。

2.3 监控平台方案研究

中间端即监控平台，作为核心单元，承载着互联互通实现的大部分功能。此处将中间端以及接入其中的所有前端设备定义为一个监控域，以SIP协处的监控网络通过统一的控制信令联网，从而实现监控域的互联互通。平台信令控制实现的载体就是中心管理服务器，主要配置有以下部分：

（1）代理服务器。代理服务器的功能定位用于代理平台完成数据转发服务，用于各个接口之间的信息转发，完成信令的转换功能。当用户发起跨域的会话申请时，连接代理服务器，查询目的监控域的相关信息，从而完成会话的建立。当发起方平台准备调取目的方平台的视频和告警资源时，可以通过代理服务器进行资源调取申请，目的方平台在鉴权审核通过后，通过代理服务器将调取的资源转发给发起方平台。

（2）注册服务器。注册服务器的功能定位用于接受、存储系统各部分发送来的注册信息，并将其中相关的位置信息存储到定位服务器。当代理服务器接收到了一个会话申请时，会通过查找定位数据库里存储的地址表，找到被叫目标的相关地址信息，并反馈给主叫方。并且实施更新维护地址表，当相关设备的地址信息发生变化时，会发送更新请求，新的注册信息会替代以往存储的位置信息。

（3）媒体服务器。媒体服务器的功能定位用于视频和告警等相关信息的存储、检索和转发等业务服务，视频监控系统一般采用三种存储方式，分别是前段各种录像机等存储设备的本地存储，后端用户端的临时存储，以及中间端各种磁盘阵列等存储设备的远程集中存储。

2.4 互联互通方案研究

解决视频监控平台互联互通问题，就是采用SIP在3个接口处实现前端、客户端和平台之间的协议转换，完成互联互通。

（1）不同平台之间的接入。基于SIP的监控平台之间，进行平台互联，在SIP定位机制的控制下，依据SIP消息相关头字段取值和数据库的存储信息，不同平台之间传输SIP消息，能够建立平台间的会话。对于非SIP的监控平台，由于之间的协议不统一，无法进行会话，就需要在节点之间增加SIP网关，再接入网络，将非标准协议转换SIP协议，从而实现互联。作为应用层控制信令使用的SIP协议，可以在不同的监控域结构上工作，实现监控平台的互联互通。监控域拓扑结构包括扁平化架构和分层级联式架构，都能够得到很好地支持。

（2）非标准设备的接入。基于SIP的前端设备，由于协议一致可以直接接入监控平台。但现实情况是大量采用非标准协议的厂家设备还存在于市面上，彼此之间因协议的不同而无法直接通信，所以就需要在设备和监控平台之间引入设备代理的功能，完成不同协议之间的转换，从而实现互联互通。

（3）用户的接入。只要视频监控系统各单元均采用SIP作为信令控制协议并正确定义，整个系统就能实现信令交互。而用户采用统一的SIP客户端软件，就可以实现访问不同的视频监控平台。在中间端配置网页服务器，实现使用C/S和B/S两种不同架构的客户端软件功能，将两种访问模式统一起来。

3 结束语

随着社会经济的飞速发展和科学技术的不断进步，视频监控系统的功能也不再仅限于安防监控领域，将远程控制技术、大数据技术和AI技术等新技术与视频监控相结合，可以开发出智慧城市、智慧交通、大数据分析等越来越多的“智能”应用，充分挖掘视频监控系统的潜在效能。而这一切的发生，正是随着基于引入SIP等协议的视频监控系统不断发展和完善，解决了视频监控平台互联互通的问题。