電信級(jí)技術(shù)在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的應(yīng)用

概述

　　隨著安防行業(yè)市場(chǎng)的成熟和技術(shù)水平的提升，越來越多的IT企業(yè)，尤其是通信類產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)進(jìn)入了安防行業(yè)。從表面上看，似乎是IT企業(yè)為了避開IT行業(yè)激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，試水安防產(chǎn)業(yè)，期望從安防產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展中分一杯羹。但是仔細(xì)思考一下，這種行業(yè)滲透和轉(zhuǎn)移的背后反映了安防產(chǎn)業(yè)對(duì)技術(shù)升級(jí)的渴望和安防產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，電信級(jí)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)安防產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造已經(jīng)悄然啟動(dòng)。

　　電信級(jí)技術(shù)和服務(wù)的特點(diǎn)

　　電信級(jí)技術(shù)和服務(wù)代表著IT技術(shù)的最高標(biāo)準(zhǔn)，它包含以下三個(gè)方面的內(nèi)涵：

　　l電信級(jí)服務(wù)質(zhì)量。電信級(jí)服務(wù)意味著設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)7×24小時(shí)的連續(xù)、穩(wěn)定、可靠的服務(wù)保障。它不僅要求設(shè)備在硬件上具有高穩(wěn)定性和高可靠性，而且在軟件上要具有健壯性和防病毒能力。

　　l電信級(jí)運(yùn)營管理能力。電信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)面向用戶的可運(yùn)營、可管理的網(wǎng)絡(luò)，它要求所有的設(shè)備都是可管理的對(duì)象，而非孤立的系統(tǒng)。它通過一系列的協(xié)議和機(jī)制，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中所有設(shè)備的統(tǒng)一的配置管理、性能管理、安全管理、故障管理、日值管理等功能。同時(shí)，電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)需要實(shí)現(xiàn)面向用戶的管理、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等功能，實(shí)現(xiàn)區(qū)別化服務(wù)。這就需要一個(gè)可靠的認(rèn)證機(jī)制來保證。

　　l電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和可擴(kuò)展性。電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)開放式、可擴(kuò)展的系統(tǒng)，它要求系統(tǒng)滿足標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)要求，具有優(yōu)良的擴(kuò)展性，以滿足網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容需要，同時(shí)在成本上要符合經(jīng)濟(jì)性的要求。

　　電信級(jí)技術(shù)和服務(wù)的這些特點(diǎn)和要求，與網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和內(nèi)在要求完全一致。

　　首先，以視頻監(jiān)控為代表的安防產(chǎn)業(yè)是“花錢買平安”的行業(yè)，花了錢，能否真正買到“平安”，取決于設(shè)備是否能夠穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。所以電信級(jí)的服務(wù)保障，是滿足安防行業(yè)用戶對(duì)設(shè)備穩(wěn)定、可靠運(yùn)行要求的最佳標(biāo)準(zhǔn)。

　　其次，視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來，徹底改變了原先閉路監(jiān)控各自為陣，難于管理的落后面貌，監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)，統(tǒng)一管理已經(jīng)成為一個(gè)必然的趨勢(shì)。在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控下，對(duì)設(shè)備和用戶的管理要求，甚至已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于被監(jiān)控的圖像本身。面對(duì)成千上萬的監(jiān)控設(shè)備和用戶，如何及時(shí)的了解設(shè)備的工作狀態(tài)、如何確保合法用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問甚至實(shí)現(xiàn)基于用戶的運(yùn)營收費(fèi)，成為系統(tǒng)管理者面臨的最大挑戰(zhàn)。

　　電信級(jí)的設(shè)備管理和用戶管理機(jī)制，作為一種成熟的IT應(yīng)用，可以很容易的移植到安防行業(yè)應(yīng)用中，為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的管理者提供經(jīng)濟(jì)、可靠的實(shí)現(xiàn)方式。

　　最后，網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控，面對(duì)的同樣是一個(gè)開放式的網(wǎng)絡(luò)，將會(huì)有越來越多的監(jiān)控設(shè)備加入其中。視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，離不開電信傳輸網(wǎng)絡(luò)支撐，同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備的開發(fā)上，也只有不斷吸收和借鑒電信級(jí)技術(shù)的成功經(jīng)驗(yàn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，才能夠勝任網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下的管理要求。

　　電信級(jí)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中的具體應(yīng)用

　　電信級(jí)的技術(shù)和服務(wù)需要設(shè)備廠家必須按照電信級(jí)的體系結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)產(chǎn)品，這需要從硬件、軟件和操作維護(hù)三方面來考慮。

　　1.硬件方面

　　(1)模塊化的硬件設(shè)計(jì)

　　電信級(jí)設(shè)備強(qiáng)調(diào)模塊化設(shè)計(jì)，要求硬件設(shè)計(jì)上采用模塊化結(jié)構(gòu)。

　　模塊化設(shè)計(jì)有幾個(gè)好處，首先是模塊化設(shè)計(jì)有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用業(yè)務(wù)模塊和控制模塊分開設(shè)計(jì)的原則，每個(gè)硬件模塊只負(fù)責(zé)完成特定的功能，硬件實(shí)現(xiàn)和維護(hù)上均簡(jiǎn)單可靠；其次，模塊化設(shè)計(jì)便于系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)容，無需購置新機(jī)器，而只要增加接口板卡就可以實(shí)現(xiàn)；第三，模塊化設(shè)計(jì)可以縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期；此外，模塊化的設(shè)計(jì)，有利于提高產(chǎn)品生產(chǎn)過程的成品率，從而保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定和可靠。

　　隨著視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，接入的監(jiān)控點(diǎn)越來越多，越來越密，這種情況下對(duì)大容量網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的需求也會(huì)增加，采用模塊化、插卡式的設(shè)計(jì)，就可以輕松突破現(xiàn)有的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器16路的端口限制，實(shí)現(xiàn)32路甚至更大路數(shù)接入，這大大提供了網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的單機(jī)容量。同時(shí)，模塊化、插卡式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在提升了設(shè)備穩(wěn)定性的同時(shí)，也給用戶在端口選擇及系統(tǒng)擴(kuò)容上提供了更多選擇。

　　(2)關(guān)鍵部件的冗余設(shè)計(jì)：硬件上除了采用模塊化設(shè)計(jì)外，可以對(duì)CPU、電源等關(guān)鍵部件采用冗余設(shè)計(jì)，提供備份功能，這樣單一接口模塊的故障不致于導(dǎo)致整機(jī)宕機(jī)，從而提高產(chǎn)品的整體可靠性。

　　2.軟件方面

　　(1)軟件架構(gòu)上采用B/S或者C/S結(jié)構(gòu)，便于擴(kuò)展和維護(hù)，簡(jiǎn)單可靠。

　　(2)在軟件設(shè)計(jì)上，也同樣強(qiáng)調(diào)模塊化的設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊或者組件必須進(jìn)行包括壓力測(cè)試在內(nèi)的嚴(yán)格測(cè)試；由于采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)軟件模塊或者組件從實(shí)現(xiàn)到測(cè)試上都比較容易實(shí)現(xiàn)，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定

　　(3)軟件上必須考慮網(wǎng)絡(luò)病毒和網(wǎng)絡(luò)攻擊對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的致命影響；由于網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品本質(zhì)上也是網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，必然會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)病毒和網(wǎng)絡(luò)攻擊的毒害，網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品的軟件必須具備防網(wǎng)絡(luò)病毒和網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力.

　　3.操作和維護(hù)上

　　(1)SNMP設(shè)備管理

　　SNMP(SingleNetworkManagementProtocol)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議是基于TCP/IP的Internet網(wǎng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，它是目前IT行業(yè)用來監(jiān)測(cè)和管理網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、路由器、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器，終端機(jī)等設(shè)備）的開放的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

　　SNMP本身的優(yōu)點(diǎn)是：

　　l開放的協(xié)議平臺(tái)，擴(kuò)展性強(qiáng)，有許多免費(fèi)的資源可利用。

　　l簡(jiǎn)單明了、易于實(shí)現(xiàn)，它可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的智能化監(jiān)測(cè)、控制、管理和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備。

　　l占用的系統(tǒng)資源少。

　　l可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同廠家設(shè)備的統(tǒng)一管理

　　在網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的設(shè)計(jì)和開發(fā)中，增加SNMP代理機(jī)制，就可以遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理和維護(hù)，及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)設(shè)備故障和告警信息在第一時(shí)間做出反應(yīng)。

　　SNMP在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中的應(yīng)用，不但會(huì)大大提高網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的管理水平和調(diào)度能力，而且將大大節(jié)省人力，提高效率。

　　(2)集中用戶管理，網(wǎng)絡(luò)化的視頻設(shè)備需要集中用戶管理，所有用戶的信息都在集中的服務(wù)器平臺(tái)進(jìn)行配置，可以方便的添加用戶，刪除用戶，修改用戶的權(quán)限，分配用戶在各個(gè)視頻設(shè)備中的權(quán)限等；另外，用戶管理服務(wù)器可以和認(rèn)證服務(wù)器集成在一起，并且集成的服務(wù)器可以采取主備管理，以提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。 [!--empirenews.page--]

　　(3)Radius認(rèn)證方式

　　Radius認(rèn)證是一種電信級(jí)的用戶認(rèn)證方式，具有安全性高、技術(shù)成熟、兼容性好的特點(diǎn)，而且管理比較方便。Radius認(rèn)證廣泛用于電信行業(yè)的用戶認(rèn)證計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中。

　　Radius認(rèn)證的過程如圖1所示，其中①②③④⑤是一個(gè)視頻監(jiān)控的過程，而⑥⑦⑧是一個(gè)錄像和告警數(shù)據(jù)的存取過程。

　　認(rèn)證過程如下：

　　第①步：客戶端要求使用者輸入用戶名和密碼

　　第②步：用戶輸入用戶名和密碼后，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給視頻服務(wù)器

　　第③步：視頻服務(wù)器將用戶名和密碼通過radius協(xié)議傳送給RadiusServer，進(jìn)行認(rèn)證

　　第④步：RadiusServer將做出的決定發(fā)給視頻服務(wù)器，這樣視頻服務(wù)器就可以對(duì)用戶的要求給出響應(yīng)

　　上述的所有交互均通過MD5加密，保密性好

　　在多級(jí)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中采用Radius認(rèn)證方式，就可以輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的集中管理，包括用戶生成、權(quán)限分配、用戶認(rèn)證等功能，并可以在此基礎(chǔ)上，建設(shè)運(yùn)營級(jí)視頻信息服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)商業(yè)用戶的視頻業(yè)務(wù)的運(yùn)營收費(fèi)，這是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)發(fā)展的一個(gè)新方向。

　　(4)網(wǎng)絡(luò)化的存儲(chǔ)方案

　　(5)：網(wǎng)絡(luò)化的存儲(chǔ)方案應(yīng)該是分布式的存儲(chǔ)和集中化管理的方案，如下圖所示。分布式的存儲(chǔ)是指根據(jù)地理分布或者數(shù)據(jù)量的大小等原則，在不同的地點(diǎn)設(shè)置本地存儲(chǔ)中心，而集中化的管理則是指所有的存儲(chǔ)可以通過一套集中的軟件，并根據(jù)權(quán)限來對(duì)所有各地的存儲(chǔ)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一的管理。另外，具體的存儲(chǔ)方案可以采用諸如iSCSI之類的IPSAN的方案，以提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

　　卓揚(yáng)科技電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案

　　上海卓揚(yáng)科技依托多年電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開發(fā)的技術(shù)積累，將電信級(jí)技術(shù)融入網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控產(chǎn)品中，成功研制出符合大型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用要求的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣等系列化產(chǎn)品及視頻管理軟件，下圖是卓揚(yáng)科技大型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案的組網(wǎng)圖。

　　卓揚(yáng)科技系列化網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、矩陣采用模塊化設(shè)計(jì)，同時(shí)支持SNMP及Radius協(xié)議，這使得對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一的用戶管理和設(shè)備管理成為可能。

　　在監(jiān)控前端，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將攝像機(jī)、麥克風(fēng)、傳感器采集到的圖像、音頻及告警信息進(jìn)行壓縮編碼，并轉(zhuǎn)換成符合TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包，送入以太網(wǎng)進(jìn)行局域或廣域傳輸。

　　根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量和密度，可以選擇不同的端口數(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，并為未來的升級(jí)擴(kuò)容留有余地。

　　在監(jiān)控中心，通過Radius認(rèn)證服務(wù)器，統(tǒng)一對(duì)用戶進(jìn)行管理，包括用戶生成、用戶授權(quán)、用戶認(rèn)證、用戶計(jì)費(fèi)，以及用戶日志管理。監(jiān)控中心的管理主機(jī)上，安裝有卓揚(yáng)科技VSTAR視頻管理軟件，管理員利用該軟件完成設(shè)備集中管理、視頻圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控以及分布式錄像存儲(chǔ)等管理功能。普通用戶需要在監(jiān)控客戶機(jī)上安裝VSTAR視頻管理客戶端軟件，或者利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器內(nèi)置WEB服務(wù)器，進(jìn)行圖像監(jiān)控。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行訪問時(shí)，用戶需要輸入經(jīng)過Radius服務(wù)器授權(quán)的用戶名和密碼，根據(jù)權(quán)限的不同，享有不同的操作、瀏覽和控制范圍。

　　卓揚(yáng)科技大容量網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣為純IP內(nèi)核設(shè)計(jì)，支持以太網(wǎng)視頻輸入及云臺(tái)協(xié)議控制，單機(jī)支持24路視頻實(shí)時(shí)解碼輸出及1024路視頻管理。該設(shè)備為公安、交通、軍隊(duì)、電力、水利等行業(yè)的集中監(jiān)控和指揮，提供了一種經(jīng)濟(jì)型的電視墻解決方案。

　　卓揚(yáng)科技VSTAR視頻管理系統(tǒng)支持分布式存儲(chǔ)解決方案，遠(yuǎn)程圖像信息可以統(tǒng)一傳輸至監(jiān)控中心集中存儲(chǔ)，也可以由分布在網(wǎng)絡(luò)中的幾個(gè)監(jiān)控中心分區(qū)域存儲(chǔ)，以達(dá)到節(jié)省帶寬、安全備份的目的。

　　后記

　　電信級(jí)技術(shù)對(duì)安防行業(yè)的滲透和改造，必將給安防行業(yè)整體技術(shù)水平的提升提供強(qiáng)有力的推動(dòng)。傳統(tǒng)的安防企業(yè)，也要積極借鑒和導(dǎo)入電信行業(yè)的成熟技術(shù)，完成現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的升級(jí)換代，只有這樣，我們才能抓住信息化、網(wǎng)絡(luò)化給行業(yè)發(fā)展帶來的契機(jī)，將我國安防產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平提升到國際先進(jìn)行列。