交通集成指揮平臺(tái)與視頻會(huì)議系統(tǒng)視頻對(duì)接方案探討

徐曉東，楊卓敏，張森，李小武

（公安部交通管理科學(xué)研究所，無(wú)錫 214151，中國(guó)）

交通集成指揮平臺(tái)與視頻會(huì)議系統(tǒng)視頻對(duì)接方案探討

徐曉東，楊卓敏，張森，李小武

（公安部交通管理科學(xué)研究所，無(wú)錫 214151，中國(guó)）

道路交通監(jiān)控視頻是主要的道路信息資源之一，被眾多交通信息平臺(tái)匯聚與共享應(yīng)用。比如已在公安交通部門廣泛推廣應(yīng)用的公安交通集成指揮平臺(tái)。交通集成指揮平臺(tái)主要提供實(shí)時(shí)視頻訪問(wèn)、視頻巡邏、歷史視頻訪問(wèn)等功能，無(wú)法在不同終端用戶間進(jìn)行語(yǔ)音、影像即時(shí)互動(dòng)。因而有必要在交通集成指揮平臺(tái)與視頻會(huì)議系統(tǒng)間進(jìn)行對(duì)接，使得公安視頻會(huì)議系統(tǒng)能夠共享交通集成指揮平臺(tái)已經(jīng)匯聚的道路監(jiān)控視頻資源。

交通集成指揮平臺(tái)；視頻會(huì)議系統(tǒng)

道路交通監(jiān)控視頻是主要的道路信息資源之一，被眾多交通信息平臺(tái)匯聚與應(yīng)用。比如：已在公安交通部門廣泛推廣應(yīng)用的公安交通集成指揮平臺(tái)，截止2016年底已匯聚了全國(guó)109個(gè)省、市的公安交通監(jiān)控視頻近3萬(wàn)路。本文以交通集成指揮平臺(tái)代稱這類匯聚應(yīng)用大量道路交通視頻資源的系統(tǒng)與平臺(tái)。交通集成指揮平臺(tái)主要提供實(shí)時(shí)視頻訪問(wèn)、視頻巡邏、歷史視頻訪問(wèn)等功能，無(wú)法在不同終端用戶間進(jìn)行語(yǔ)音、影像即時(shí)互動(dòng)。目前基于視頻的會(huì)議與指揮調(diào)度主要由獨(dú)立的視頻會(huì)議系統(tǒng)承擔(dān)。現(xiàn)今的視頻會(huì)議系統(tǒng) （Video Conference System）是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和音視頻設(shè)備，將會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)影音和資料進(jìn)行互傳和共享，使處于不同空間的用戶實(shí)現(xiàn)互動(dòng)和交流，達(dá)到進(jìn)行會(huì)議的目的的系統(tǒng)設(shè)備。[1]視頻會(huì)議系統(tǒng)包括模擬與數(shù)字兩種，本文所指視頻會(huì)議系統(tǒng)為基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP）的數(shù)字視頻會(huì)議系統(tǒng)。數(shù)字視頻會(huì)議終端數(shù)量有限，難以引用大量的道路監(jiān)控視頻作為視頻會(huì)議或者指揮調(diào)度的重要圖像信息來(lái)源，因而有必要在交通集成指揮平臺(tái)與視頻會(huì)議系統(tǒng)間進(jìn)行對(duì)接，使得視頻會(huì)議系統(tǒng)能夠共享交通集成指揮平臺(tái)已經(jīng)匯聚的道路監(jiān)控視頻資源。

1 對(duì)接基本思路與架構(gòu)

交通集成指揮平臺(tái)與視頻會(huì)議系統(tǒng)適用的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議不同，如公安交通集成指揮平臺(tái)基于GBT28181標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行視頻匯聚，而視頻會(huì)議系統(tǒng)則適用GBT15839標(biāo)準(zhǔn)、H.323系列標(biāo)準(zhǔn)。其中GBT28181主要基于SIP協(xié)議，數(shù)字視頻會(huì)議主要遵循H.323系列標(biāo)準(zhǔn)。H.323和SIP分別是通信領(lǐng)域與因特網(wǎng)兩大陣營(yíng)推出的協(xié)議。這兩種協(xié)議定位有一定的重合，并且隨著協(xié)議向縱深發(fā)展和Internet、Intranet的快速發(fā)展，這種重合競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系日益加劇。[2]不幸的是，交通集成指揮平臺(tái)視頻聯(lián)網(wǎng)與視頻會(huì)議系統(tǒng)，恰恰屬于兩個(gè)重疊對(duì)抗的標(biāo)準(zhǔn)陣營(yíng)，導(dǎo)致兩者無(wú)法通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議直接互通。

因而如“對(duì)接圖1”的對(duì)接架構(gòu)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)接模塊，對(duì)兩者間的信令與媒體流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)視頻的對(duì)接。圖中只是描述了交通集成指揮平臺(tái)視頻資源進(jìn)入視頻會(huì)議系統(tǒng)的方式，未涉及視頻會(huì)議系統(tǒng)視頻接入交通集成指揮平臺(tái)的方式。因?yàn)楹笳咧饕慕尤敕绞绞菍⒁曨l會(huì)議系統(tǒng)的終端作為普通視頻監(jiān)控設(shè)備接入，與普通視頻集成無(wú)異。

對(duì)接模塊主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）視頻資源接入

由視頻資源接入模塊接入交通集成指揮平臺(tái)的視頻資源，共享給視頻會(huì)議系統(tǒng)；

（2）信令轉(zhuǎn)換

在視頻會(huì)議信令（如H.323）與視頻集成信令（如GBT28181指定協(xié)議）之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

（3）視頻會(huì)議終端模擬

由視頻會(huì)議終端模擬模塊，實(shí)現(xiàn)與視頻會(huì)議系統(tǒng)的影像交互；

（4）流媒體轉(zhuǎn)發(fā)與轉(zhuǎn)碼

對(duì)接模塊將交通集成指揮平臺(tái)視頻資源的媒體流轉(zhuǎn)發(fā)至視頻會(huì)議系統(tǒng)，并進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)碼，以適應(yīng)兩者的媒體流格式差別。

具體工作流程如下：

（1）交通集成指揮平臺(tái)通過(guò)視頻集成信令（如GBT28181），將共享的視頻資源列表推送至對(duì)接模塊中的視頻資源接入模塊；

（2）視頻資源接入模塊將接入的視頻資源列表，推送至?xí)h終端模擬模塊，由后者模擬為視頻會(huì)議終端；

（3）視頻會(huì)議模擬終端通過(guò)視頻會(huì)議信令加入視頻會(huì)議系統(tǒng)；

（4）視頻會(huì)議系統(tǒng)對(duì)于加入會(huì)議的模擬終端通過(guò)視頻會(huì)議信令發(fā)起調(diào)用；

（5）會(huì)議終端模擬模塊，將指令傳輸至視頻資源接入模塊，由視頻資源接入模塊通過(guò)視頻集成信令（如GBT28181）向交通視頻集成系統(tǒng)發(fā)出視頻調(diào)用請(qǐng)求；

（6）交通集成指揮平臺(tái)接到指令后將指定視頻監(jiān)控設(shè)備的媒體流通過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)發(fā)送至對(duì)接模塊的流媒體接入模塊；

（7）對(duì)于流媒體格式與視頻會(huì)議系統(tǒng)流媒體格式有出入的，對(duì)接模塊通過(guò)轉(zhuǎn)碼服務(wù)器轉(zhuǎn)碼；

（8）對(duì)接模塊將流媒體發(fā)送至視頻會(huì)議系統(tǒng)，由后者發(fā)送至參加視頻會(huì)議的其他終端。

2 設(shè)計(jì)方案評(píng)估

該方案顯著的優(yōu)點(diǎn)是保持了原有兩個(gè)系統(tǒng)原貌，仍然采用兩個(gè)系統(tǒng)各自所屬的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議體系，避免了交通集成指揮平臺(tái)、視頻會(huì)議系統(tǒng)乃至標(biāo)準(zhǔn)體系的大幅改造。

然而該設(shè)計(jì)還是過(guò)于理想化，運(yùn)用到實(shí)際環(huán)境中就會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多具體的問(wèn)題：

（1）交通集成指揮平臺(tái)視頻規(guī)模與會(huì)議終端、模擬終端數(shù)量不匹配各級(jí)交通集成指揮平臺(tái)接入的視頻監(jiān)控設(shè)備少則數(shù)百多則數(shù)萬(wàn)， 而一個(gè)視頻會(huì)議中容納幾十個(gè)會(huì)議終端就已經(jīng)非常擁擠了！如果把視頻監(jiān)控設(shè)備均模擬為會(huì)議終端，視頻會(huì)議系統(tǒng)將充斥著模擬終端，無(wú)法正常會(huì)議。

而且現(xiàn)有的視頻會(huì)議系統(tǒng)中一個(gè)終端對(duì)應(yīng)一個(gè)IP或域名，采用實(shí)體的服務(wù)器或者虛擬機(jī)來(lái)模擬視頻會(huì)議終端也必然極為有限。所以即使采用由會(huì)議主席邀請(qǐng)終端的方式也不行。

對(duì)接圖1

（2）對(duì)接模塊難以按需篩選視頻會(huì)議所須引用的視頻

絕大多數(shù)情況下無(wú)法預(yù)見到視頻會(huì)議需要引用的全部交通視頻，因而不可能在視頻會(huì)議開始前預(yù)先將需要的交通視頻監(jiān)控設(shè)備推送至視頻會(huì)議系統(tǒng)，而需要在視頻會(huì)議過(guò)程中按需推送。

然而交通集成指揮平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議向上推送的信息有限（GBT28181僅向上推送目錄、攝像機(jī)編號(hào)、攝像機(jī)名稱），上級(jí)難以快速靈活地按需篩選會(huì)議需要的視頻。

（3）模擬終端加入視頻會(huì)議存在匹配困難

視頻會(huì)議系統(tǒng)中可以同時(shí)存在多個(gè)會(huì)議，交通視頻模擬的會(huì)議終端不可能自動(dòng)加入某個(gè)會(huì)議，必須人工干預(yù)。

視頻會(huì)議協(xié)議提供的終端信息有限（視頻會(huì)議終端一般通過(guò)E.164號(hào)、H323別名、IP、域名識(shí)別），集成指揮平臺(tái)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的如果僅以名稱區(qū)別，視頻會(huì)議參與者、主持人想從中檢索篩選出會(huì)議所需是幾無(wú)可能的！

（4）模擬終端代表的視頻監(jiān)控設(shè)備不斷變化難以識(shí)別

實(shí)際上，模擬視頻終端的命名不可能隨時(shí)改變，勢(shì)必出現(xiàn)同一模擬終端在不同會(huì)議、不同時(shí)刻需要代表不同的視頻監(jiān)控設(shè)備的現(xiàn)象，會(huì)議參與者會(huì)議中無(wú)法識(shí)別一個(gè)模擬終端到底代表哪路交通視頻，遑論針對(duì)性指揮調(diào)度？

鑒于以上分析，前述基本對(duì)接架構(gòu)不足以實(shí)現(xiàn)有廣泛適應(yīng)性的對(duì)接，必須加以改進(jìn)。

3 改進(jìn)思路與架構(gòu)

首先，在交通集成指揮平臺(tái)中增加一個(gè)視頻會(huì)議關(guān)聯(lián)配置模塊。

之所以選擇在集成指揮平臺(tái)中，主要是可供篩選視頻監(jiān)控設(shè)備的關(guān)聯(lián)信息，比如管理部門、所在地點(diǎn)（道路、公里數(shù)米數(shù)、路口號(hào)、經(jīng)緯度等）、視頻分類、點(diǎn)位屬性、可否查看等等關(guān)聯(lián)信息，均在集成指揮平臺(tái)中，在其中進(jìn)行查詢篩選配置顯然更為方便。

視頻會(huì)議關(guān)聯(lián)配置模塊完成以下功能：

（1）在視頻會(huì)議與視頻監(jiān)控設(shè)備間建立關(guān)聯(lián)；

（2）在視頻會(huì)議模擬終端與視頻監(jiān)控設(shè)備間建立關(guān)聯(lián)；

（3）視頻會(huì)議模擬終端控制（如加入會(huì)議等）；

為進(jìn)行配置，視頻會(huì)議關(guān)聯(lián)配置模塊需要從視頻會(huì)議系統(tǒng)接收：

（1）視頻會(huì)議信息；

（2）視頻會(huì)議模擬終端信息；

相應(yīng)的向?qū)幽K發(fā)送：

（1）視頻會(huì)議與交通視頻監(jiān)控設(shè)備對(duì)應(yīng)關(guān)系；

（2）視頻會(huì)議模擬終端與視頻監(jiān)控設(shè)備對(duì)應(yīng)關(guān)系；

（3）視頻會(huì)議模擬終端控制指令；

（4）視頻訪問(wèn)的下級(jí)域編號(hào)、地址、端口、授權(quán)碼、攝像機(jī)編號(hào)等授權(quán)信息。

由于目前GBT28181和視頻會(huì)議系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中沒有這些信息，必須自定義協(xié)議交換，考慮協(xié)議的穩(wěn)定可靠性與可擴(kuò)展性，建議采用擴(kuò)展性良好的webservice協(xié)議。

而對(duì)接模塊與集成指揮平臺(tái)間的信令，經(jīng)此剝離后只剩下基本的請(qǐng)求應(yīng)答協(xié)議。建議采用國(guó)標(biāo)GBT28181中的對(duì)應(yīng)協(xié)議即可。

改進(jìn)后的架構(gòu)如圖：

對(duì)接圖2

改進(jìn)后的工作流程如下：

（1）視頻會(huì)議系統(tǒng)、會(huì)議終端模擬模塊通過(guò)視頻資源接入模塊，將視頻會(huì)議信息、模擬會(huì)議終端信息寫入交通集成指揮平臺(tái)；

（2）視頻會(huì)議關(guān)聯(lián)配置模塊提供配置界面，在交通集成指揮平臺(tái)中的視頻資源中篩選符合條件的交通視頻監(jiān)控設(shè)備，將其與模擬會(huì)議終端建立關(guān)聯(lián)；

（3）視頻關(guān)聯(lián)配置模塊控制會(huì)議模擬終端加入指定會(huì)議，通過(guò)對(duì)接模塊將指令發(fā)送至?xí)h模擬終端；

（4）會(huì)議模擬終端加入視頻會(huì)議系統(tǒng)；

（5）視頻會(huì)議系統(tǒng)中調(diào)用模擬終端視頻時(shí)，視頻訪問(wèn)指令通過(guò)對(duì)接模塊發(fā)送至交通集成指揮平臺(tái)的視頻網(wǎng)關(guān)；

（6）交通集成指揮平臺(tái)視頻網(wǎng)關(guān)將指定媒體流發(fā)送至流媒體接入模塊，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)碼操作后進(jìn)入視頻會(huì)議系統(tǒng)。

改進(jìn)設(shè)計(jì)有效解決了前述分析到的問(wèn)題：

（1）可在會(huì)議前、會(huì)議中實(shí)時(shí)提供關(guān)聯(lián)配置，使得大量的交通視頻透過(guò)有限數(shù)量的模擬會(huì)議終端隨時(shí)被加入到視頻會(huì)議中來(lái)；

（2）在視頻集成系統(tǒng)中快速靈活地篩選視頻資源，實(shí)時(shí)完成關(guān)聯(lián)配置，保證會(huì)議中能夠快速準(zhǔn)確地引用交通視頻，而無(wú)須提前推送；

（3）可由會(huì)議主持控制會(huì)議、模擬終端關(guān)聯(lián)配置，控制模擬終端，解決模擬終端的會(huì)議匹配與識(shí)別問(wèn)題。

4 應(yīng)用情況

在公安部、交通運(yùn)輸部組織的國(guó)家科技支撐計(jì)劃“道路交通安全智能化管控關(guān)鍵技術(shù)及集成示范”項(xiàng)目中，應(yīng)用本方案結(jié)合交通安全主動(dòng)防控平臺(tái)與公安交通管理部門的視頻會(huì)議系統(tǒng)，在部分示范地區(qū)實(shí)現(xiàn)了基于交通視頻的路警聯(lián)動(dòng)、指揮調(diào)度。

并且將透過(guò)公安部交通管理局、公安交通管理科學(xué)研究所組織推廣實(shí)施的公安交通集成指揮平臺(tái)在全國(guó)各公安交通管理部門中廣泛引用。

[1] 李林從. 淺談視頻會(huì)議系統(tǒng)的發(fā)展.數(shù)字化用戶.2014(11)

[2] 季海蛟. SIP和H.323協(xié)議應(yīng)用分析.《中國(guó)多媒體視訊》﹐2005(3)∶50-53

Discussion on the video connection scheme of traffic integrated command platform and video conference system

XU Xiaodong, YANG Zhuomin, ZHAGN Seng, LI Xiaowu
（Traffic Management Research Institute, the Ministry of Public Security, Wuxi 214151, China)

Road traffic surveillance video is one of the main road information resources, which is gathered and shared by many traffic information platforms. For example, the application of public security traffic integrated command platform .Traffic integrated command platform mainly provides real-time video access, video patrol, historical video access and other functions. Unable to interact with voice and video between different end users. Therefore, it is necessary to carry on the connection between the traffic integrated command platform and the video conference system. So that the public security video conference system can share the traffic monitoring video resources.

Traffic integrated command platform; video conference system

國(guó)家科技支撐計(jì)劃 項(xiàng)目編號(hào)：2014BAG01B04