電信級(jí)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中的運(yùn)用技術(shù)分析

電信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)面向用戶的可運(yùn)營(yíng)、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(guò)一系列的協(xié)議和機(jī)制，來(lái)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。而電信級(jí)技術(shù)和服務(wù)的特點(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。這就需要設(shè)備廠家必須按照電信級(jí)的體系結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，從硬件、軟件和操作維護(hù)三方面來(lái)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(kāi)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(wú)需購(gòu)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(guò)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(lái)越多，越來(lái)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(lái)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(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

SNMP本身的優(yōu)點(diǎn)是：

1、開(kāi)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。

2、簡(jiǎn)單明了、易于實(shí)現(xiàn)，它可以通過(guò)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。

3、占用的系統(tǒng)資源少。

4、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(kāi)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。

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

認(rèn)證過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(yíng)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(yíng)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(guò)一套集中的軟件，并根據(jù)權(quán)限來(lái)對(duì)所有各地的存儲(chǔ)通過(guò)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(lèi)的IPSAN的方案，以提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案

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(lái)的升級(jí)擴(kuò)容留有余地。

在監(jiān)控中心，通過(guò)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(wèn)時(shí)，用戶需要輸入經(jīng)過(guò)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。

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。

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。

總結(jié)

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(lái)的契機(jī)，將我國(guó)安防產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平提升到國(guó)際先進(jìn)行列。