協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一為“大聯(lián)網(wǎng)”掃清障礙

■ 姚喜華

通過(guò)自有協(xié)議來(lái)屏蔽競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手將變得不再可能，各廠家必須遵循行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使得企業(yè)要以更加開(kāi)放的心態(tài)去包容行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，共同促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，一些廠家自發(fā)組織了行業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和接入約束。

前言

視頻監(jiān)控以一種局域范圍的業(yè)務(wù)形式，但通過(guò)多年的發(fā)展，使得其從數(shù)模結(jié)合方式正在向全I(xiàn)P化時(shí)代邁進(jìn)，也印證著“聯(lián)網(wǎng)”正式成為監(jiān)控的核心業(yè)務(wù)需求。

從近年來(lái)全國(guó)公安機(jī)關(guān)視頻監(jiān)控建設(shè)與應(yīng)用情況，分析當(dāng)前面臨的突出問(wèn)題，公安機(jī)關(guān)就大力推進(jìn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用，進(jìn)行多項(xiàng)研究部署。公安部發(fā)布了《全國(guó)公安機(jī)關(guān)視頻圖像信息整合與共享工作任務(wù)書(shū)》，明確規(guī)定了未來(lái)三年全國(guó)公安機(jī)關(guān)關(guān)于視頻圖像信息整合和共享的工作任務(wù)。

2012年6月1日，《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》（GB/T28181-2011）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式施行。這意味著全國(guó)視頻監(jiān)控系統(tǒng)終于有了統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)接口協(xié)議，視頻監(jiān)控跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)成為可能，這也預(yù)示著全國(guó)視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)共享平臺(tái)建設(shè)將大大提速。

視頻監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)給安防企業(yè)帶來(lái)了更多的機(jī)會(huì)，同樣也是挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)的是，安防企業(yè)的技術(shù)能否滿足“大聯(lián)網(wǎng)”的需求？通過(guò)自有協(xié)議來(lái)屏蔽競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手將變得不再可能，各廠家必須遵循行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使得企業(yè)要以更加開(kāi)放的心態(tài)去包容行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，共同促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，一些廠家自發(fā)組織了行業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和接入約束。

ONVIF協(xié)議

ONVIF協(xié)議的誕生是給視頻監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)前所未有的契機(jī)。2008年5月，由安訊士(AXIS)聯(lián)合博世(BOSCH)及索尼(SONY)公司三方宣布將攜手共同成立一個(gè)國(guó)際開(kāi)放型網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口開(kāi)發(fā)論壇，取名為ONVIF，并以公開(kāi)、開(kāi)放的原則共同制定開(kāi)放性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。ONVIF是一個(gè)提供開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)視頻接口的論壇組織。早在2011年3月，已有二百多個(gè)公司加入ONVIF成為會(huì)員，2012年有更多公司勇躍加入，為視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)大聯(lián)網(wǎng)公開(kāi)做出了應(yīng)有努力。

2008年11月，論壇正式發(fā)布了ONVIF第一版規(guī)范。

2010年11月，論壇發(fā)布了ONVIF第二版規(guī)范。規(guī)范涉及設(shè)備發(fā)現(xiàn)、實(shí)時(shí)音視頻、攝像頭PTZ控制、錄像控制、視頻分析等方面。

ONVIF規(guī)范描述了網(wǎng)絡(luò)視頻的模型、接口、數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)交互的模式。并復(fù)用了一些現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，如WS系列標(biāo)準(zhǔn)等。

ONVIF規(guī)范的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻框架協(xié)議，使不同廠商所生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品（包括攝錄前端、錄像設(shè)備等）完全互通。

ONVIF規(guī)范中設(shè)備管理和控制部分所定義的接口均以Web Services的形式提供。ONVIF規(guī)范涵蓋了完全的XML及WSDL的定義。每一個(gè)支持ONVIF規(guī)范的終端設(shè)備均須提供與功能相應(yīng)的Web Service。服務(wù)端與客戶端的數(shù)據(jù)交互采用SOAP協(xié)議。

ONVIF中的其他部分比如音視頻流則通過(guò)RTP/RTSP進(jìn)行 。

協(xié)同性：不同廠商所提供的產(chǎn)品，均可以通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的“語(yǔ)言”來(lái)進(jìn)行交流，這方便了系統(tǒng)的集成。

靈活性：終端用戶和集成用戶不需要被某些設(shè)備的固有解決方案所束縛，這大大降低了開(kāi)發(fā)成本。

質(zhì)量保證：不斷擴(kuò)展的規(guī)范將由市場(chǎng)來(lái)導(dǎo)向，遵循規(guī)范的同時(shí)也滿足主流的用戶需求。

由于采用WSDL+XML模式，使ONVIF規(guī)范的后續(xù)擴(kuò)展不會(huì)遇到太多的麻煩。XML極強(qiáng)的擴(kuò)展性與SOAP協(xié)議開(kāi)發(fā)的便捷性將吸引到更多的人來(lái)關(guān)注和使用ONVIF規(guī)范。

ONVIF的組織日益壯大，與同領(lǐng)域的PSIA，HDCCTV相比，占據(jù)了絕對(duì)的人員優(yōu)勢(shì)。會(huì)員企業(yè)不乏國(guó)內(nèi)外著名的設(shè)備制造商與集成商。一套規(guī)范、協(xié)議的生命周期，與市場(chǎng)占有率是息息相關(guān)的。而ONVIF規(guī)范的發(fā)展則正是由市場(chǎng)來(lái)導(dǎo)向，由用戶來(lái)充實(shí)的。每一個(gè)成員企業(yè)都擁有加強(qiáng)、擴(kuò)充ONVIF規(guī)范的權(quán)利。ONVIF規(guī)范所涵蓋的領(lǐng)域?qū)⒉粩嘣龃?。目前門(mén)禁系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容也即將被納入ONVIF規(guī)范之中。

在安防、監(jiān)控系統(tǒng)急速發(fā)展的今天，效率和質(zhì)量的領(lǐng)先所帶來(lái)的價(jià)值不言而喻。ONVIF協(xié)議提供了這樣的潛質(zhì)。

SIP協(xié)議

實(shí)現(xiàn)大聯(lián)網(wǎng)的方式也并非單一，在未有標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)發(fā)協(xié)議的時(shí)候大都只能采用SIP協(xié)議來(lái)完成視頻監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)要求，至今也有不少?gòu)S商和平臺(tái)是采用此方式。

SIP（Session Initiation Protocol 會(huì)話初始協(xié)議）的最初開(kāi)發(fā)目的是用來(lái)幫助提供跨越因特網(wǎng)的電話業(yè)務(wù)。SIP被描述為用來(lái)生成，修改和終結(jié)一個(gè)或多個(gè)參與者之間的會(huì)話。這些會(huì)話包括因特網(wǎng)多媒體會(huì)議，因特網(wǎng)（或任何IP網(wǎng)絡(luò)）電話呼叫和多媒體發(fā)布。會(huì)話中的成員能夠通過(guò)多播或單播聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)來(lái)通信。SIP支持會(huì)話描述，它允許參與者在一組兼容媒體類型上達(dá)成一致。它同時(shí)通過(guò)代理和重定向請(qǐng)求到用戶當(dāng)前位置來(lái)支持用戶移動(dòng)性。

隨著大型聯(lián)網(wǎng)安全與視頻監(jiān)控平臺(tái)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人們發(fā)現(xiàn)SIP協(xié)議作為聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的信令標(biāo)準(zhǔn)承載協(xié)議不僅能適用當(dāng)前聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的各種業(yè)務(wù)需要，而且能使監(jiān)控平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化，更易于其他業(yè)務(wù)（比如可視電話）整合。

一個(gè)SIP基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它應(yīng)該包括幾個(gè)基本邏輯單元UA，代理服務(wù)器（SIP PROXY），注冊(cè)服務(wù)器(Registrar)，重定向服務(wù)器(Redirect Server)和B2BUA。

其中，SIP UA或終端構(gòu)成對(duì)話的端點(diǎn)：它發(fā)送或接收SIP請(qǐng)求和響應(yīng)。UA在邏輯上可分為：

UA Client：發(fā)起請(qǐng)求的主叫方應(yīng)用；

UA Server：接收、重定向或拒絕請(qǐng)求，代表用戶給到來(lái)的請(qǐng)求發(fā)送響應(yīng)。

SIP中間服務(wù)器是SIP消息在到達(dá)其最終目的地前所經(jīng)過(guò)的邏輯實(shí)體，這些中間服務(wù)器用于對(duì)請(qǐng)求路由和重定向。服務(wù)器包括代理服務(wù)器(Proxy Server)，重定向服務(wù)器(Redirect Server)，注冊(cè)服務(wù)器(Registrar)和B2BUA。對(duì)應(yīng)監(jiān)控的幾大基本功能：實(shí)時(shí)監(jiān)視視頻流，控制流（包括報(bào)警，配置，PTZ控制），視頻的存儲(chǔ)和歷史圖像的回放，管理和維護(hù)，SIP協(xié)議能在其現(xiàn)有的方法基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)并將其標(biāo)準(zhǔn)化。SIP協(xié)議的一個(gè)重要的功能就是用來(lái)創(chuàng)建多媒體會(huì)話，并且在相關(guān)的承載協(xié)議中規(guī)定了流傳送的能力集交互方法，通過(guò)INVITE方法能很好的完成大型集中監(jiān)控平臺(tái)所需要的實(shí)時(shí)視頻流監(jiān)控?？刂屏鞣矫嬉部梢杂肧IP的一些基本方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如用SUBSCRIBE，NOTIFY機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警發(fā)送，用INFO或者M(jìn)ESSAGE方法來(lái)實(shí)現(xiàn)PTZ控制和配置。

目前包括電信全球眼，網(wǎng)通寬視界，公安部，教育部巡考等標(biāo)準(zhǔn)都使用SIP協(xié)議來(lái)構(gòu)架整個(gè)監(jiān)控平臺(tái)。這些標(biāo)準(zhǔn)在具體的某些SIP方法的使用和SIP協(xié)議所承載的內(nèi)容描述協(xié)議上有些區(qū)別，但是SIP的整體框架還是一致的。

我們以全球眼（即互信互通平臺(tái)）為例，說(shuō)明如何以SIP協(xié)議架構(gòu)搭建監(jiān)控平臺(tái)，下文是全球眼一個(gè)單域的系統(tǒng)架構(gòu)分析：

單域監(jiān)控系統(tǒng)是指實(shí)現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，由必備的網(wǎng)元組成的可實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的基本系統(tǒng)。單域的監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵特征是擁有視頻監(jiān)控信令控制的CMS和業(yè)務(wù)資源管理的SM，并以此為中心管理前端單元、客戶端單元、視頻存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)單元等。SM在CMS之上，更多的是一些業(yè)務(wù)管理的功能，CMS是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的中心管理服務(wù)器，在平臺(tái)中起到本域系統(tǒng)內(nèi)CCS、VTDU、NSM等設(shè)備的管理、信令和業(yè)務(wù)的策略控制等作用，更多的偏向于業(yè)務(wù)的處理，CCS 是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中心管理單元，在平臺(tái)中主要起到SIP接入處理服務(wù)器作用，那么我們可以理解CCS為SIP中的一個(gè)邏輯單元B2BUA，負(fù)責(zé)SIP信令的轉(zhuǎn)發(fā)和控制。PU和CU我們則可以理解為SIP的UA，在不同的功能應(yīng)用作為SIP的UAC或者UAS邏輯單元，PAG，CAG是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端接入網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)的是SIP Proxy的功能。在理解各個(gè)主要的單元對(duì)應(yīng)的SIP的邏輯單元以后，我們就可以理解整個(gè)系統(tǒng)的信令流程，CU和PU注冊(cè)到對(duì)應(yīng)的CAG或者PAG，保持心跳，CU發(fā)起信令請(qǐng)求通過(guò)CAG轉(zhuǎn)發(fā)到CCS，在CMS做策略控制后，再將SIP信令通過(guò)PAG轉(zhuǎn)發(fā)給PU，完成一次信令發(fā)送的流程。

SIP作為監(jiān)控平臺(tái)信令承載協(xié)議除了提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口外，還提供了實(shí)現(xiàn)許多業(yè)務(wù)機(jī)制的能力。用戶定位的功能能滿足監(jiān)控平臺(tái)對(duì)監(jiān)控對(duì)象的尋址要求，CU只需要通過(guò)特定的編號(hào)就能完成對(duì)前端設(shè)備的所有操作。終端能力協(xié)商機(jī)制可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)CU和PU類似視頻編碼參數(shù)等能力的交換，使用戶在協(xié)商中能獲得前端設(shè)備的相關(guān)能力。事務(wù)的機(jī)制可以用來(lái)保證消息的可靠性，通過(guò)重發(fā)和超時(shí)的機(jī)制，SIP協(xié)議棧自己完成對(duì)消息的可靠發(fā)送。會(huì)話的建立機(jī)制可以用來(lái)很好的完成一次視頻請(qǐng)求呼叫或者一次控制操作。

SIP協(xié)議只提供了會(huì)話建立的機(jī)制，完成一個(gè)監(jiān)控業(yè)務(wù)還必須要相關(guān)會(huì)話內(nèi)容描述協(xié)議支持。在不同的地方和行業(yè)監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)中，會(huì)話內(nèi)容描述協(xié)議所使用的標(biāo)準(zhǔn)并不相同，主流的有2種意見(jiàn)：SDP和XML。SDP作為SIP協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)話描述協(xié)議，在可視電話等業(yè)務(wù)中應(yīng)用廣泛，但是其是否適用于聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的需要，很多廠商有不同的意見(jiàn)。而XML作為聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的業(yè)務(wù)描述協(xié)議已經(jīng)在業(yè)內(nèi)使用相當(dāng)廣泛，完全能夠適應(yīng)目前聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的業(yè)務(wù)描述需求，但是SDP的支持者認(rèn)為使用XML將使監(jiān)控平臺(tái)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的努力淪為空談。隨著聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)化的深入，SDP和XML之爭(zhēng)也必將繼續(xù)下去。

無(wú)論如何，SIP協(xié)議成為大型集中監(jiān)控平臺(tái)的主流信令協(xié)議正日益受到各大監(jiān)控廠商的重視。

結(jié)束語(yǔ)

視頻監(jiān)控的大聯(lián)網(wǎng)使得監(jiān)控產(chǎn)品更加平民化，開(kāi)放化，應(yīng)用會(huì)更加的普及，會(huì)像IT行業(yè)和家電行業(yè)一樣走進(jìn)人們的日常生活中，帶來(lái)的將會(huì)是爆發(fā)的行業(yè)需求。面對(duì)這大好機(jī)遇，企業(yè)首先要摸索出適合自身特點(diǎn)的科技創(chuàng)新技術(shù)和人才。加大研發(fā)力度，保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，速度搶占市場(chǎng)先機(jī)，加大品牌宣傳，加大市場(chǎng)推廣力度。

政策和財(cái)力支持促進(jìn)了平安城市建設(shè)的飛速發(fā)展。高清監(jiān)控必定是主流，智能分析有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化接口后將會(huì)有非常巨大的發(fā)展空間。IT軟件廠商的進(jìn)入也使得視頻監(jiān)控門(mén)檻提高，很多做了多年的公司發(fā)展的不好，將會(huì)逐漸面臨退出行業(yè)的局面，對(duì)創(chuàng)業(yè)階段的小公司來(lái)說(shuō)更加艱難，沒(méi)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展可說(shuō)是望而卻步。

視頻監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)帶給安防行業(yè)的契機(jī)主要有兩個(gè)方面：第一是加快了視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程，為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備帶來(lái)巨大市場(chǎng)；第二是推進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品的技術(shù)革新。視頻監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)將帶來(lái)如下變化：

監(jiān)控平臺(tái)：促進(jìn)監(jiān)控平臺(tái)自身發(fā)展，滿足標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)網(wǎng)需求。

海量數(shù)據(jù)挖掘：大聯(lián)網(wǎng)下將能夠匯集海量數(shù)據(jù)，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效挖掘、分類，實(shí)現(xiàn)更大的業(yè)務(wù)增值。

異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)互通：促進(jìn)大量數(shù)字系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)的互聯(lián)互通。

垂直業(yè)務(wù)整合：大聯(lián)網(wǎng)下，促進(jìn)各個(gè)業(yè)務(wù)的垂直整合，滿足標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)網(wǎng)需求。

企業(yè)在大聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)中只有積極主動(dòng)地跟蹤標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，提前研發(fā)高效、可靠的互聯(lián)技術(shù)和產(chǎn)品，在應(yīng)用系統(tǒng)的深入挖掘、整合中進(jìn)行業(yè)務(wù)創(chuàng)新；提前準(zhǔn)備，積極布局，必然能在未來(lái)的大聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中大展身手。