协议标准的统一为“大联网”扫清障碍

2013-12-24姚喜华

中国公共安全 2013年5期

■ 姚喜华

通过自有协议来屏蔽竞争对手将变得不再可能，各厂家必须遵循行业统一标准，使得企业要以更加开放的心态去包容行业竞争对手，共同促进行业的发展，一些厂家自发组织了行业性的标准协议和接入约束。

前言

视频监控以一种局域范围的业务形式，但通过多年的发展，使得其从数模结合方式正在向全IP化时代迈进，也印证着“联网”正式成为监控的核心业务需求。

从近年来全国公安机关视频监控建设与应用情况，分析当前面临的突出问题，公安机关就大力推进视频监控系统建设与应用，进行多项研究部署。公安部发布了《全国公安机关视频图像信息整合与共享工作任务书》，明确规定了未来三年全国公安机关关于视频图像信息整合和共享的工作任务。

2012年6月1日，《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T28181-2011）国家标准正式施行。这意味着全国视频监控系统终于有了统一的联网接口协议，视频监控跨区域联网成为可能，这也预示着全国视频监控联网共享平台建设将大大提速。

视频监控大联网给安防企业带来了更多的机会，同样也是挑战，挑战的是，安防企业的技术能否满足“大联网”的需求？通过自有协议来屏蔽竞争对手将变得不再可能，各厂家必须遵循行业统一标准，使得企业要以更加开放的心态去包容行业竞争对手，共同促进行业的发展，一些厂家自发组织了行业性的标准协议和接入约束。

ONVIF协议

ONVIF协议的诞生是给视频监控大联网带来前所未有的契机。2008年5月，由安讯士(AXIS)联合博世(BOSCH)及索尼(SONY)公司三方宣布将携手共同成立一个国际开放型网络视频产品标准网络接口开发论坛，取名为ONVIF，并以公开、开放的原则共同制定开放性行业标准。ONVIF是一个提供开放网络视频接口的论坛组织。早在2011年3月，已有二百多个公司加入ONVIF成为会员，2012年有更多公司勇跃加入，为视频监控网络大联网公开做出了应有努力。

2008年11月，论坛正式发布了ONVIF第一版规范。

2010年11月，论坛发布了ONVIF第二版规范。规范涉及设备发现、实时音视频、摄像头PTZ控制、录像控制、视频分析等方面。

ONVIF规范描述了网络视频的模型、接口、数据类型以及数据交互的模式。并复用了一些现有的标准，如WS系列标准等。

ONVIF规范的目标是实现一个网络视频框架协议，使不同厂商所生产的网络视频产品（包括摄录前端、录像设备等）完全互通。

ONVIF规范中设备管理和控制部分所定义的接口均以Web Services的形式提供。ONVIF规范涵盖了完全的XML及WSDL的定义。每一个支持ONVIF规范的终端设备均须提供与功能相应的Web Service。服务端与客户端的数据交互采用SOAP协议。

ONVIF中的其他部分比如音视频流则通过RTP/RTSP进行。

协同性：不同厂商所提供的产品，均可以通过一个统一的“语言”来进行交流，这方便了系统的集成。

灵活性：终端用户和集成用户不需要被某些设备的固有解决方案所束缚，这大大降低了开发成本。

质量保证：不断扩展的规范将由市场来导向，遵循规范的同时也满足主流的用户需求。

由于采用WSDL+XML模式，使ONVIF规范的后续扩展不会遇到太多的麻烦。XML极强的扩展性与SOAP协议开发的便捷性将吸引到更多的人来关注和使用ONVIF规范。

ONVIF的组织日益壮大，与同领域的PSIA，HDCCTV相比，占据了绝对的人员优势。会员企业不乏国内外著名的设备制造商与集成商。一套规范、协议的生命周期，与市场占有率是息息相关的。而ONVIF规范的发展则正是由市场来导向，由用户来充实的。每一个成员企业都拥有加强、扩充ONVIF规范的权利。ONVIF规范所涵盖的领域将不断增大。目前门禁系统的相关内容也即将被纳入ONVIF规范之中。

在安防、监控系统急速发展的今天，效率和质量的领先所带来的价值不言而喻。ONVIF协议提供了这样的潜质。

SIP协议

实现大联网的方式也并非单一，在未有标准化开发协议的时候大都只能采用SIP协议来完成视频监控大联网要求，至今也有不少厂商和平台是采用此方式。

SIP（Session Initiation Protocol 会话初始协议）的最初开发目的是用来帮助提供跨越因特网的电话业务。SIP被描述为用来生成，修改和终结一个或多个参与者之间的会话。这些会话包括因特网多媒体会议，因特网（或任何IP网络）电话呼叫和多媒体发布。会话中的成员能够通过多播或单播联系的网络来通信。SIP支持会话描述，它允许参与者在一组兼容媒体类型上达成一致。它同时通过代理和重定向请求到用户当前位置来支持用户移动性。

随着大型联网安全与视频监控平台在各个领域的应用越来越广泛，人们发现SIP协议作为联网监控的信令标准承载协议不仅能适用当前联网监控的各种业务需要，而且能使监控平台的标准化，更易于其他业务（比如可视电话）整合。

一个SIP基本网络架构，它应该包括几个基本逻辑单元UA，代理服务器（SIP PROXY），注册服务器(Registrar)，重定向服务器(Redirect Server)和B2BUA。

其中，SIP UA或终端构成对话的端点：它发送或接收SIP请求和响应。UA在逻辑上可分为：

UA Client：发起请求的主叫方应用；

UA Server：接收、重定向或拒绝请求，代表用户给到来的请求发送响应。

SIP中间服务器是SIP消息在到达其最终目的地前所经过的逻辑实体，这些中间服务器用于对请求路由和重定向。服务器包括代理服务器(Proxy Server)，重定向服务器(Redirect Server)，注册服务器(Registrar)和B2BUA。对应监控的几大基本功能：实时监视视频流，控制流（包括报警，配置，PTZ控制），视频的存储和历史图像的回放，管理和维护，SIP协议能在其现有的方法基础上实现并将其标准化。SIP协议的一个重要的功能就是用来创建多媒体会话，并且在相关的承载协议中规定了流传送的能力集交互方法，通过INVITE方法能很好的完成大型集中监控平台所需要的实时视频流监控。控制流方面也可以用SIP的一些基本方法来实现，比如用SUBSCRIBE，NOTIFY机制来实现报警发送，用INFO或者MESSAGE方法来实现PTZ控制和配置。

目前包括电信全球眼，网通宽视界，公安部，教育部巡考等标准都使用SIP协议来构架整个监控平台。这些标准在具体的某些SIP方法的使用和SIP协议所承载的内容描述协议上有些区别，但是SIP的整体框架还是一致的。

我们以全球眼（即互信互通平台）为例，说明如何以SIP协议架构搭建监控平台，下文是全球眼一个单域的系统架构分析：

单域监控系统是指实现一个网络视频监控系统中，由必备的网元组成的可实现视频监控业务的基本系统。单域的监控系统的关键特征是拥有视频监控信令控制的CMS和业务资源管理的SM，并以此为中心管理前端单元、客户端单元、视频存储和转发单元等。SM在CMS之上，更多的是一些业务管理的功能，CMS是网络视频监控系统的中心管理服务器，在平台中起到本域系统内CCS、VTDU、NSM等设备的管理、信令和业务的策略控制等作用，更多的偏向于业务的处理，CCS 是网络视频监控系统中心管理单元，在平台中主要起到SIP接入处理服务器作用，那么我们可以理解CCS为SIP中的一个逻辑单元B2BUA，负责SIP信令的转发和控制。PU和CU我们则可以理解为SIP的UA，在不同的功能应用作为SIP的UAC或者UAS逻辑单元，PAG，CAG是网络视频监控系统的前端接入网关，实现的是SIP Proxy的功能。在理解各个主要的单元对应的SIP的逻辑单元以后，我们就可以理解整个系统的信令流程，CU和PU注册到对应的CAG或者PAG，保持心跳，CU发起信令请求通过CAG转发到CCS，在CMS做策略控制后，再将SIP信令通过PAG转发给PU，完成一次信令发送的流程。

SIP作为监控平台信令承载协议除了提供标准化的接口外，还提供了实现许多业务机制的能力。用户定位的功能能满足监控平台对监控对象的寻址要求，CU只需要通过特定的编号就能完成对前端设备的所有操作。终端能力协商机制可以用来实现CU和PU类似视频编码参数等能力的交换，使用户在协商中能获得前端设备的相关能力。事务的机制可以用来保证消息的可靠性，通过重发和超时的机制，SIP协议栈自己完成对消息的可靠发送。会话的建立机制可以用来很好的完成一次视频请求呼叫或者一次控制操作。

SIP协议只提供了会话建立的机制，完成一个监控业务还必须要相关会话内容描述协议支持。在不同的地方和行业监控标准中，会话内容描述协议所使用的标准并不相同，主流的有2种意见：SDP和XML。SDP作为SIP协议的标准会话描述协议，在可视电话等业务中应用广泛，但是其是否适用于联网监控的需要，很多厂商有不同的意见。而XML作为联网监控的业务描述协议已经在业内使用相当广泛，完全能够适应目前联网监控的业务描述需求，但是SDP的支持者认为使用XML将使监控平台协议标准化的努力沦为空谈。随着联网监控标准化的深入，SDP和XML之争也必将继续下去。

无论如何，SIP协议成为大型集中监控平台的主流信令协议正日益受到各大监控厂商的重视。