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摘 要 ：随着视频监控技术的快速发展,视频监控系统集中统一平台已成为未来的发展趋势,实现异构视频系统的互联互通更是安防行业的迫切需求.针对沿黄视频监控系统的特点,探索视频监控互联互通平台的实现,提出了实现视频监控系统全网统一管理的思路.在沿黄异构视频监控系统互通平台中设立协议转换模块、目录服务模块、数据分发模块和信令控制模块.通过信令、数据的格式转换和转发[1],实现异构视频系统互联与数据共享.
关 键 词 ：异构视频；视频监控；互通平台；多级结构；SIP协议；RTP/RTCP协议
中图分类号：TP317.4 文献标识码：A 文章编号：16727800（2013）009016503
作者简介：张俊楷（1982-）,男,硕士,华北水利水电大学软件学院助教,研究方向为计算机网络与数据库.
0概述
黄河水利治理,一直是我国的重要项目之一.近年来,为实现实时水文信息的采集和监控、提升治理黄河的技术含量和管理水平,国家启动了“数字黄河”工程.
沿黄视频监控系统是“数字黄河”的重要内容,在治理黄河的过程中发挥了重要作用.但由于沿黄各个业务部门建设的视频监控系统在系统架构、建设标准、布局规划、技术指标等方面都存在差异,导致各个视频监控系统形成信息孤岛,无法实现视频资源的有效共享,不能充分发挥沿黄视频监控系统的优势.
为了沿黄视频监控系统的规范建设,实现不同视频监控系统共享资源,满足既有系统之间以及跨地区多级用户对视频资源共享,有必要研究视频监控系统的互联互通技术,设计沿黄异构视频监控系统互通平台.
1互通平台功能模块
沿黄异构视频监控系统互通平台由中心节点、区域节点和视频系统（视频接入节点）组成[2].异构系统互通平台通过对所辖区域的视频终端、管理终端及视频设备的统一管理,实现用户跨域访问、视频信令的多级传递和视频数据的不同区域转发,从而实现不同视频系统之间的资源共享和数据互通.异构视频系统互通的功能模块如图1所示.
系统互通功能是通过区域节点的认证模块（AM）、协议转换模块（PCM）、目录服务器模块（D）、数据转发模块（DFM）和信令控制模块（SCM）5个功能模块完成.其中,SCM和DFM协作完成异构视频系统之间的信令交互和数据共享,通过AM和PCM完成视频系统的统一管理、维护、用户注册和协议转换等工作.
视频互联代理[3]（VA）完成视频系统和异构系统互通平台间的信令和视频数据交互,从而实现异构视频系统之间的互联互通.VA需要向区域节点上报本视频系统内部的各种资源信息.VA与区域节点的SCM通讯,完成信令交换,并向区域节点的DFM转发本视频系统内部的视频数据.
1.1认证模块（AM）
AM统一管理所辖区域用户的注册、修改、登陆、权限分配等操作,实现视频终端访问异构视频互通平台时的单一登陆和统一认证.
1.2协议转换模块（PCM）
实现异构视频系统间的通信协议转换功能,完成不同系统间的信息交互工作.
1.3目录服务模块（D）
（1）构建目录服务器,统一存储本区域的视频用户、视频资源等信息.
（2）对本区域的基本数据、用户信息、视频资源及状态、日志信息、异常警告信息[4]等进行统一存储.
（3）数据管理功能,对沿黄视频监控系统的用户详细信息、本区域内部的视频系统资源及服务器进行统一管理.
1.4数据转发模块（DFM）
（1）能够建立数据转发的通信通道.可以实时查看数据转发的状态,实现对视频流转发的控制功能.
（2）提供给监控终端实时视频浏览、历史视频和报警信息查看等功能.
（3）具备数据信号转发功能,避免前端网络带宽重复使用情况出现.
1.5信令控制模块（SCM）
（1）满足视频信令访问：实时视频数据访问命令、云台控制命令、历史视频数据访问命令、异常告警信息查询命令等.
（2）能够实现视频资源的快速、有效定位,具有多级系统结构信令交互功能.
（3）具有访问系统授权与权限协商功能.
1.6视频互联代理（VA）
（1）主动注册：SA首次接入系统时,主动连接到指定的区域节点,并发送信息进行注册.
（2）资源信息上报：汇总视频系统的各种资源信息,上报给区域节点.
（3）命令信号的管理：接收并能够处理来自区域节点SCM的信令,并将响应结果返回.
（4）视频数据转发：将区域节点请求的视频数据转发给DFM.
2多级节点结构
沿黄异构视频监控系统互通平台可以扩展到多级结构,进行级联监控.多级节点之间通过D、DFM、SCM进行信令和视频数据的交互,区域节点的PCM、DFM、SCM与视频系统的VA完成信令以及视频数据的交互,其中视频终端简称为CU（Client User）.多级互联互通结构如图2所示.
3系统关键技术
3.1系统资源信息的统一管理
依据沿黄视频监控的组织架构关系,统一管理各异构视频系统的视频信息.由VA汇总各自需要上报的视频资源信息,并发送给区域节点的SCM.当视频资源信息出现变化时,VA上报更新数据.
上报的视频资源信息直接存入本区域的目录服务器（D）中,如果是多级互联互通结构,下级目录服务器还要将本级视频资源信息上报给上级的目录服务器.最终,全系统的视频资源信息汇集到中心节点的目录服务器[5]上,实现视频资源的统一管理. 视频资源的统一管理,有利于视频资源的快速定位、信令信息的交互和视频数据的转发,便于系统管理和维护.
3.2实时视频的传输
系统建立两个逻辑传输通道：信令通道和数据通道.信令通道用于建立回话并传输控制命令；数据通道用于传输视频数据.实时监控图像的传输采用TCP/IP协议簇标准所规定的通信协议,采用SIP协议做回话控制[6],RTP/RTCP协议传输视频流.接入节点通过VA功能模块同区域节点进行互联,区域节点从接入节点获取实时监控图像的传输流程如图3所示,中心节点从区域节点获取实时监视图像的传输流程如图4所示.
3.3编码协议的互联互通
为了实现各异构视频监控系统的互通,需要定义某个接口规范,所有接入互通平台的厂家按照接口规范制作视频互联代理（VA）,并提供给互联互通厂家,由互联互通厂家将VA融入系统.
4结语
沿黄视频监控系统互通平台中设立中心节点、区域节点和视频互联代理.通过信令和数据的格式转换和转发,实现异构视频系统互联与视频共享.本系统采用多级层次结构的系统构架,通过分级管理、层层上报和全网认证,实现沿黄视频监控系统内所有用户和视频资源的统一协调管理.通过互联互通技术的研究,降低了在既有视频系统基础上构建统一视频接入平台的成本,便于系统维护.