运营级IP智能监控解决方案 - 首席技术执行官CTO(Chief Technology Officer )| 技术总监 --邓斌博客

方案相关内容随着视频监控的应用日益广泛和深入，各个行业、商业企业、公众用户对于基于网络的视频监控要求越来越迫切，“全球眼”及“宽视界”的业务模式逐渐显示了优势，运营商可以利用无处不达的宽带网络优势，将分散、独立的图像采集点进行联网，实现跨区域、广范围的统一监控、统一存储、统一管理和资源共享。

运营级监控平台的要求

运营商监控“全球眼”及“宽视界”平台的用户可分为行业用户、普通商业用户、个人用户，从目前的发展阶段来看，行业用户是当前运营商监控的主要目标客户，而监控本身是一个行业化、个性化的业务，就运营监控业务而言，根据专业用户、普通商业用户以及公众个人用户对于监控图像清晰度、时延、数据可靠性、成本的不同要求，需要进行针对性的部署和实施。

因此在一个运营级的监控平台中，既要求其具备可运营可管理特性，能够符合运营商系统大容量、可扩展、高性能的特点，同时由于要发展大量行业用户，还要能够满足最终用户的大量行业特色需求，如高清晰低时延图像、公安平安工程的三台合一、报警联动、智能图像分析、车牌识别等行业专用的增值业务需求等。

创新的iVS运营级IP智能监控解决方案

为了满足上述运营商监控的用户需求，H3C公司基于在IP网络、IP视频应用及IP SAN存储等领域长期的技术积累和对网络视频监控本质需求的深入理解，推出了iVS运营级IP智能监控解决方案，在按照“全球眼”、“宽视界”规范进行开发的同时，也融合了H3C在多种行业解决方案中提供的特色功能和增值业务，充分满足运营级监控平台的不同行业用户需求。同时iVS运营级智能监控解决方案采用先进的NGN体系架构，创新性地运用了硬件媒体交换机、统一存储管理、iSCSI块存储模式、EPON接入等多种技术。图1 iVS运营级智能监控方案五大创新

首家将NGN架构、SIP控制信令引入监控系统中，采用信令控制与媒体处理相分离的架构，基于软交换的思想实现监控管理和控制平台，所有监控功能采用IP标准技术实现，从而极大的改善了原先监控行业采用厂商私有协议的局面。

首家推出硬件流媒体交换机UMS，从而实现了真正意义的大容量、低时延媒体流交换，全面提升运营商流媒体分发网络的整体水平。

首家引入存储管理（DM）的概念，从而有效的解决了大规模监控面临的视频海量存储管理问题，实现海量存储的分布式部署，集中管理，存储空间的动态分配及调整。

首家将iSCSI块存储的存储方式引入监控中，从而有效的解决了原有监控视频图像采用文件方式存储带来的哑铃效应问题（流媒体服务器性能瓶颈引发的系统性能低、集群管理复杂、和稳定性差等），同时实现了历史录像的即时回放和秒级检索。

首家将EPON技术引入监控方案，可用一根光纤承载多个监控点，从而解决了大规模监控占用大量光纤资源的问题。

iVS运营级IP智能监控解决方案概述

iVS（IP Video Surveillance）运营级IP智能监控解决方案，用标准、开放、简洁、全IP的NGN 系统架构取代了传统解决方案非标、异构、封闭和复杂的系统架构。

1、方案组成

H3C iVS 运营级IP智能监控解决方案包括视频监控管理服务器VM系列视频管理组件、MS系列媒体分发、存储组件，EC/ECR系列视频编码器、DC系列视频解码器、客户端软件VC、IP-SAN网络存储设备等。

iVS方案系统组成图如下所示：图2 iVS  IP智能监控系统组成图

各部分组成如下：

中心服务平台：负责完成用户和设备的接入管理,提供视频访问和控制服务以及存储处理服务等业务。

VM中心管理单元：作为域内的业务中心，负责全域的业务控制；作为域间的交互实体，负责域间的业务控制，协调全局的业务、认证等功能。同时内置NRM存储管理模块，实现了对系统内大量存储设备的集中管理以及存储资源的动态分配。

VM控制信令单元：作为域内的信令处理中心，负责全域的信令处理；作为域间的信令交互实体，负责域间的信令控制；协调本域或外域终端实体的信令交互。

UMS9005通用媒体交换机：与MS视频分发单元功能一致，完成视音频的转发分发，但与MS视频分发单元采用PC服务器+软件的架构不同，UMS9005是采用H3C高端交换机架构，采用NP技术开发的VTDU单板进行媒体转发，单板转发容量达到8G，单台设备最大配置4块单板，可以提供真正高性能的媒体处理能力，适合运营级别的大容量媒体转发，同时还支持双主控，双电源。

MS视频分发单元（VTDU）：MS视频分发单元主要功能是提供实时视音频媒体流的转发、分发功能，可接收EC/ECR媒体终端发送的单播或组播实时视音频数据，转发、分发给多个视频客户端（VC或DC媒体终端）。系统内可分布式部署多台MS视频分发单元，由VM视频管理单元进行管理和业务调度，实现负载分担。

MS网络存储单元（NRU）：负责视频数据的转存和检索，它负责接收MS视频分发单元转发的视频数据，将其存入IP SAN存储设备中，同时基于标准的RTSP、RTP协议，为视频客户端提供历史录像的VOD点播功能。系统内可分布式部署多台MS网络存储单元，由VM视频管理单元进行管理和业务调度。

IP SAN视频存储设备：提供视频数据的存放。IP SAN存储技术对于海量信息的存储与共享，无疑是最好的选择。视频音频存储部分包括H3C公司的IP-SAN存储设备。所有的IP SAN存储设备可以根据需求灵活的部署在不同的监控中心，但都可以接受存储管理模块的统一管理。

前端单元：完成视频信号的输入功能，视频源除了包括各种前端摄像器材、云台外，还包括H3C公司的EC/ECR系列监控媒体终端。图3 部分前端设备

EC/ECR前端编码器采用电信级器件，温度、湿度适应范围广，在防雷、防腐、防潮等指标上均大大优于普通视频编码器，同时ECR编码器还内置存储设备，实现前端的本地存储，且支持本地高可靠SATA硬盘，支持RAID、热插拨等高可靠技术，同时支持完善的SNMP网管，可实现设备及存储资源的统一管理。此外EC/ECR具备丰富的网络接口，除支持标准电口外，还支持SFP光纤接口和EPON无源光网络接口等。

用户端单元：是远程图像集中监控和维护管理的应用平台，包括DC系列视频解码器以及VC客户端软件。

DC系列监控媒体终端同时具备视音频解码、输出和网络接入功能，可以把来自前端监控媒体终端传送过来的IP 数据包还原成模拟视音频信号后输入到电视墙等设备。

VC客户端软件包括管理员版和客户版两个组件，管理员版主要由运营商管理员使用，完成客户业务的开通等管理工作，客户版由最终用户使用，用户可通过VC完成视频实时监控、云台控制、录像点播等业务功能。图4 VC客户端

iVS IP智能监控解决方案运营级特点及优势

iVS 运营级IP智能监控解决方案，集视频编解码、网络存储、管理平台和传输网络四大平台为一体，以标准、开放、高质、可靠的IP技术，提供了适合全球眼监控业务的解决方案。具备如下特点：

借鉴NGN的电信级架构，控制与承载相分离

iVS方案充分整合了IP网络、视频、存储、信令等领域的技术，采用开放的架构，标准的技术实现。整个体系架构分为接入层、媒体交换层、管理控制层、业务支撑层，层次清晰；图5 H3C iVS体系结构图

iVS方案借鉴NGN(下一代通讯网络）架构，将信令控制与媒体流交换分离的先进理念引入视频监控系统。系统管理服务器只处理信令流，媒体流通过网络或专用流媒体服务器的处理交换以分布式的形式分发出去，所有控制信令采用SIP信令实现。正是iVS 监控方案采用了业务承载和控制相分离的机制，使得整个系统具备很高的性能和可扩展性，尤其适合大规模监控应用。

运营级大容量、高性能

iVS方案单域系统支持15000个前端编码设备，45000个摄像头，同时可通过集群进一步扩充，充分满足了运营级监控平台大容量的需求。

创新的硬件流媒体交换机UMS9005，单块VTDU板支持8G转发，整机满足4块VTDU高性能单板转发，实现了真正意义的大容量、低时延媒体流交换，全面提升了运营商流媒体分发网络的整体水平。

标准化的实现，奠定运营级监控平台基础

H3C iVS IP监控方案所采用的技术全部遵循相应的国际/国内标准。

1）监控控制信令：符合SIP标准，SIP已经成为运营商和公安“3111标准”推荐的控制信令标准，可以方便的和其它多媒体系统互通。

2）图像编码：完全符合国际标准，包括H.264 BaseLine Profile和H.264 MainProfile，同时支持MPEG4和MPEG2国际标准，图像格式标准化完全通过国际通行的第三方公司Tektronix测试仪器的严格测试。

3）存储技术：完全符合国际iSCSI标准，充分支持端到端的IP SAN。

各项标准技术的采用可以最大程度的保护用户的投资。

电信级的前端设备高可靠性设计，降低运营商TCO

采用电信级器件和制造工艺，充分满足高风险等级场所的高可靠性监控需求。编码器产品针对室外恶劣环境使用设计，温度范围广，长时间工作范围0－65 ℃。