运营级远程视频监控系统介绍.ppt

1、第 1 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 运营级远程视频监控系统介绍 工业和信息化部电信研究院 中国泰尔实验室,第 2 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 前言 第三代 第二代,第一代 模拟时代,半数字时代,网络监控时代,第 3 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 前言 必要性 自身业务发展的需要 新的业务增长点 竞争的需要 客户需求 优势 拥用强大的网络资源 拥有庞大的客户资源 运营

2、要求 必须符合运营商的业务管理要求 完善的网络管理功能 跟计费营帐等支撑系统有充分的接口,第 4 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 前言,定义 能够提供公共电信网络上的运营级 远程视频监控业务，网络拓 扑为多级分区域结构，网络传输采用IP协议 ，采用数字视音频压缩 编码技术，实现远程视频监视、存储、告警联动等一系列功能的全 新电信增值业务 。,第 5 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 内容 体系架构 系统功能 通信协议 服务质量 运营要求 安全要求 案

3、例分析 测试方法,第 6 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 内容 体系架构 系统功能 通信协议 服务质量 运营要求 安全要求 案例分析 测试方法,第 7 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 体系架构 易用 性,灵活 性,扩展 性,效益 安全 性 ,第 8 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 体系架构,第 9 页,2008年12月1日,China Telecommunication Te

4、chnology Labs 功能模块 前端监控设备： 视频信号和各种相关监控信息的采集、压缩和编码； 监控信息上传； 摄像机控制、报警信息的处理,以及对其它外围设备的控制。 远程监控客户端： 通过远程方式接入到监控管理平台； 实现对监控现场的图像信息的实时接收、显示播放； 实现对现场摄像头的切换、云台控制功能； 实现接收并处理现场的其它报警信息、录像回放、报警联动等功能。 监控中心： 所有远程监控客户端功能； 监控信息的集中存储； 电视墙控制； 发布指挥调度信息等功能。,第 10 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 功能模块

5、 监控管理平台：远程视频监控系统中用来实现对各个现场的实时监 控的中心平台； 音视频等信息的实时存储、检索、回放； 监控系统网管功能：运行状态、发布系统资源消息、系统的日志管理等； 用户及权限管理，接入认证和鉴权； 视频分发：当多个节点集中访问某一路图像时，由分发模块通过调度策略为多 节点服务系统分发视频内容； 通常包括监控主机、数据库服务器、通信服务器等设备； 实现与会议电视系统、流媒体系统的互通； 运营支撑平台：实现系统的运营支撑和业务运营管理功能，包括： 开户、销户、用户信息管理等； 同时能够实现与计费营帐系统的互通，保障业务的运营。 主要功能模块包括用户管理、平台管理、网络管理、设备/

6、终端管理、帐务管理 等模块； 运营支撑平台应具有实现运营支撑和业务运营管理的专用客户端。,第 11 页,2008年12月1日,Ia,Ib,Ic,IPTV,China Telecommunication Technology Labs 功能模块 PSTN Id Ie,第 12 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 组网模型,第 13 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 组网模型 分级模型是构建大规模的远程视频监控系统的需要； 根据监控的区域范围和业务的需要进行

7、分级组网，可采用多级监控 管理平台结构； 支持多域划分模式，在单个域内可进行独立管理，并支持不同域间 相互通信，支持多个域的层次结构的连接； 大型远程视频监控系统通常可以分为三级： 全国监控管理平台； 区域监控管理平台； 边缘监控管理平台；,第 14 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 设备和用户管理 为便于对用户和设备进行统一管理和认证、提高系统的开放性和安 全性，需要对系统的各级用户和各种设备进行统一编码； 为用户分配用户名，为设备分配标识符，编号采用统一的编码规 则，实现唯一性标识； 一种用户和设备编号规则：,第 15

8、 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 设备和用户管理,第 16 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 前端监控设备 远程前端监控设备包括视频服务器和外围设备，外围设备由摄像机、云 台及云台解码器、报警输入输出设备和智能监控单元等设备组成。 IP摄像机、视频服务器+ 摄像机+ 云台、PC+视频采集卡+摄像头等形 式； 视频服务器： 视音频和报警信息传输 主动注册，报告自身的存活状态 视音频参数调节（分辨率、帧率、图像质量、图像参数、音频采样率等） 报警功能（报

9、警参数调节、报警事件控制、报警联动控制等） 云镜控制 录像控制（录像方式调节、预录等） 前端操作日志功能 网管（SNMPv2以上、软件升级、时钟同步、状态查询和上报等） 计费数据上报 智能移动侦测等 参数包括：视频输入/输出路数、音频输入/输出路数、报警输入/输出路数、编码速 率、图像分辨率、编码算法等 接口：复合视频接口、RCA模拟音频接口、RS485云镜控制接口、RS232控制口、报 警信号输入/输出接口等 协议：通信协议（HTTP/FTP/SIP等）、视频协议（H.264/MPEG-4等）、音频协议 (G.711/G.722/G.723/MP3等)、云台控制协议（ PELCO-D /PE

10、LCO-P等 ）,第 17 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 前端监控设备,第 18 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 监控管理平台 由通信服务器、音视频分发服务器、存储服务器、数据库服务器等 设备组成； 通信服务器：是监控管理平台的核心单元，实现通信模块、管理模 块和用户模块的功能 通信服务器是监控管理平台的核心单元，实现通信模块、管理模块和用 户模块的功能 NTP时钟同步 前端设备、监控中心和客户端的接入、信令处理和转发 前端控制信息接收转发、报警

11、信息接收、联动、转发 运营商级和客户级设备和用户管理 设备和用户认证、授权、计费等 录像/回放的接收、转发 视音频信息的调度和路由策略管理 网管，管理系统的运行状态、发布系统资源消息、系统的日志管理等 参数包括：单台处理能力（前端接入数、最大用户并发登录数、最大在 线观看数等）、稳定性（掉电保护、主备倒换时间、平均无故障时间等） 协议：SIP，HTTP，FTP，DNS，RADIUS等,第 19 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 监控管理平台 音视频分发服务器：实现音视频分发模块功能。 对音视频进行实时分发和多级分发 音视频

12、请求、接收、转发、分发 自身资源和状态信息的上报 计费数据的采集 音视频流需能NAT/FW穿越 分发可以采用基于文件的和基于流的两种分发方式 主要参数：支持的最大并发分发路数； 协议：RTP，RTSP，SDP，HTTP，SIP等 存贮服务器和数据库服务器：支持对远程现场的音视频 等信息的实时存储、检索和回放等 实时视音频接收、存储，支持分布式存储 接收查询请求，支持多种查询方式（按时间、监控点名称等） 用户的视音频回放 录像下载 存贮策略和存贮空间管理 主要参数：并发存贮能力、存贮容量、存贮速度等,第 20 页,2008年12月1日,China Telecommunication Techno

13、logy Labs 监控中心和远程监控客户端 远程监控客户端： 实时视频监控 多画面显示 客户端配置 用户认证 提供设备列表 云镜控制 本地录像和检索回放 接收报警和报警联动设备控制 支持管理员的管理功能 监控中心：出远程监控客户端具有的功能外，还应具备： 各监控现场的实时监视，多画面显示 云镜控制 前端设备视频服务器设置 实时视频存贮、检索、回放，提供多种灵活的播放方式（单帧、快放、 慢放、抓拍、放大等） 参数包括：视频矩阵路数、视频接口、显示器的各种参数（分辨率、清 晰度、亮度、对比度、几何失真等）、投影仪参数、电视墙参数（亮度 增益、视角、色彩还原度、亮度均匀度等） 协议： SIP、HT

14、TP、视频协议、音频协议等,第 21 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 运营支撑平台 功能要求： 业务管理：业务受理、业务统计 用户管理：客户基本信息管理、用户分级权限管理、用户认证 网络管理： 故障管理：故障定位/故障诊断/故障告警/故障日志等 安全管理：数据加密和完整性、业务认证、数据备份、安全日志等 性能管理：跟踪平台运行中的性能参数 设备/终端管理：设备添加、注销、配置、查询、划归等 计费和帐务管理 计费管理：系统应能产生所有用户使用监控业务各项功能产生的计费信 息，并支持各项功能费率的设置，供帐务系统调用，应支持

15、月租金模式、 按时长计费模式，应支持增加新的计费策略和方式，并支持各种用户计费 方式、计费周期的灵活组合； 帐务管理：进行帐务处理，形成该业务的明细帐单,第 22 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 内容 体系架构 系统功能 通信协议 服务质量 运营要求 安全要求 案例分析 测试方法,第 23 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 基本功能 视频实时监控： 实时采集、编码和传输； 实时接收、显示； 远程方式实现对监控场所的视频浏览和控制； 录像和存储：视音频

16、录制和存贮 支持多种视频音频压缩标准和相应的文件存储格式； 四种视频录像方式，即全天候开机录像、定时录像、手动录像和异常情况下进 行的视频录像； 检索和回放： 录像信息被保存成视频文件后，可以通过指定时间、指定摄像机等进行检索 回放功能可以包括循环播放，单帧播放，暂停，快进，快退和快速定位等； 远程控制： 云台的上、下、左、右运动； 摄像机光圈大小变化、焦距调节，并支持预置位等； 控制外围设备进行雨刷、加热、扇风、除霜等功能； 视频显示控制： 系统应支持在电视墙或PC机上的多路监控视频信息的切换、显示、缩放和轮巡 等功能；,第 24 页,2008年12月1日,China Telecommuni

17、cation Technology Labs 基本功能 系统管理功能： 前端监控设备、监控中心、监控管理平台和运营支撑平台的时间同步； 计费管理、用户管理； 对网络和设备进行配置、性能、故障、日志和安全管理； 可进行自动化管理，对各种信息进行分类统计和查询； 用户权限管理功能： 能够提供完善的用户权限管理机制，对用户进行分级授权； 包括对用户管理的授权，对设备管理的授权，对区域管理的授权等； 当不同等级的用户同时请求进行操作时，应优先响应高优先级用户的请求。 视频分发功能： 由监控管理平台音视频分发模块根据调度策略为多个监控中心/远程监控 客户端分发音视频内容 软件升级功能： 支持对视频监控系

18、统内设备的软件升级； 系统应具有对前端监控设备进行自动升级的功能； 系统应支持对远程监控客户端监控软件进行升级 网络与信息安全：YD-T 1666-2007 远程视频监控系统的安全技术要求,第 25 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 增强功能 报警联动： 系统可以支持附加的监控功能，例如门禁系统、红外探测器、等装置实 现多种方式的监控，提供对异常情况的检测，启动报警系统。 报警联动包括对各类探测器设备的输入报警和移动侦测报警等采取相应 的措施； 以根据需要预先设置联动设备的动作及顺序，联动动作可以包括： 指定监控点进行录像

19、； 带云台控制的摄像机转到指定的预置点； 打开或者关闭某一报警设备； 发送电子邮件，附带报警图像或视频； 发送移动多媒体短消息，呼叫报警中心或指定电话等； 预录功能： 保证录制的完整性； 当采用由异常情况录像方式时，系统可以支持预录功能，并可以设置在 正式录像前的预录时间长度（至少5s）； 预录触发方式多样：报警、异常检测等； 预先录制，滞后录制等；,第 26 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 增强功能 录像和抓拍： 对存贮的图像进行录像和抓拍，并保存到本地存贮设备； 智能图像识别： 对捕获的视频信息进行进行智能分析，比如

20、人脸识别、运动识 别、图像运动检测； 可能触发报警和联动； 在视频监测界面上划定需重点监控的重要区域，实现异常视频 内容的自动检测、识别等处理； 字幕叠加 将特定的字幕内容加入到视频监控图像信号中； 电子地图 提供整个系统监控现场的分布示意图，方便用户进行设备配置、 现场监控。,第 27 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 内容 体系架构 系统功能 通信协议 服务质量 运营要求 安全要求 案例分析 测试方法,第 28 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 通

21、信协议,第 29 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 通信协议 网络层，采用IP协议封装； 传输层，采用TCP或UDP协议，可采用RTP/RTCP协议实现音视频数据 的传输； 视频编码 1) AVS 视频； 2) H.264； 3) MPEG-4； 4) MPEG-2； 音频编码 1) G.711 2) G.722 3) G.723 4) G.728 5) G.729 6) MP3 7) MPEG-2 Audio,第 30 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Lab

22、s 通信协议 信令协议,1) 2) 3),SIP：协议简单、应用广泛、开放性和互通性好 H.323 私有协议,宽带接入协议,1) 2),DHCP PPPoE,网管协议,1) 2),SNMP TR069,文件传输协议,1) 2) 3),TFTP FTP HTTP,实时流传输协议,1),RTSP,组播协议IGMP,第 31 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 通信流程,本地音视频 分发服务器,前端视频 服务器,远程监控 本地通信 客户端 服务器 （1）请求访问某,（2）与音视频分 发服务器和前端 视频服务器交互 确定访问路由 （

23、3）向前端视频服务器发送 相应信息（如CALL_ID） （4）发送媒体访 问地址,路前端视频 （5）发送媒,体访问地址 （6）请求视频 （7）请求视频 （8）形成视频通道,1.,本地视频 浏览流程,第 32 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 通信流程,2.,启动平台录 像流程,第 33 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs SIP认证流程,第 34 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs S

24、IP呼叫流程,第 35 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 内容 体系架构 系统功能 通信协议 服务质量 运营要求 安全要求 案例分析 测试方法,第 36 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 服务质量 用户体验要求： 用户与视频监控系统的交互操作的响应，包括画面切换、画面检索、 画面回放等到； 所提供的视频图像质量与音频质量： 帧频、分辨率 有/无网络损伤MOS、客观评价 系统友好性，包括用户界面的友好性、可操作性等； 系统的可靠性和可用性； 系统的安全性

25、和私密性；,第 37 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 服务质量 业务特点： 实时性 同步性 分布性,第 38 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 服务质量 应用层的业务质量要求 端到端延迟 抖动 丢包率 包乱序率 码速率 视频和音频同步 网络传输层面的业务质量要求 保证最小的端到端可用IP 带宽 系统与网络支持拥塞处理的IP QoS机制：资源预留等 端到端IP 传输性能：丢包率、延迟、抖动,第 39 页,2008年12月1日,China Telecom

26、munication Technology Labs 内容 体系架构 系统功能 通信协议 服务质量 运营要求 安全要求 案例分析 测试方法,第 40 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 运营要求 1用户权限及设备管理 （1）用户和设备的分权管理 （2）保证用户资料及观看图像的私密性 （3）用户设备的惟一编码 2分级分发和存储 3认证计费帐务 （1）认证功能 （2）计费功能 （3）账务,第 41 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 运营要求 业务模式： 模式

27、一：合作提供、各有分工 模式二：开发平台、发展业务,第 42 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 运营要求 业务流程 1、业务受理 2、网络确认 3、业务确认 4、现场安装 5、业务开通,第 43 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 内容 体系架构 系统功能 通信协议 服务质量 运营要求 安全要求 案例分析 测试方法,第 44 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 安全要求,安全平面,安全

28、层次,应用层 业务层,用户平面 控制平面 管理平面,基础设置层 系统论 安全纬度,第 45 页,2008年12月1日,层次性 动态性,China Telecommunication Technology Labs 安全要求 整体性,相对性,目的性,安全原则,第 46 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 安全要求 数据平面 安全考虑,控制平面 安全考虑,管理平面 安全考虑,基础网络 安全考虑,第 47 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 安全要求, ,数据平

29、面 接入认证 监控前端认证 用户终端认证 媒体安全 媒体传输安全 媒体防篡改 数字版权保护 访问控制 控制平面 控制信令协议安全 管理平面 接入安全 管理员接入认证 管理数据安全 数据加密 传输安全 防篡改 访问控制,第 48 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 安全要求 基础网络 冗余备份机制 安全路由 网络隔离,第 49 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 内容 体系架构 系统功能 通信协议 服务质量 运营要求 安全要求 案例分析 测试方法,第 50

30、页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 案例分析,第 51 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 案例分析（中国网通）,第 52 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 案例分析（中国网通） 数据平面 用户和设备管理 业务认证 数据加密和完整性保护 日志审计 控制平面 可用性 管理平面 管理方式 管理安全 网络安全 网络接入认证 ,第 53 页,2008年12月1日,China Telecommu

31、nication Technology Labs 案例分析（中国电信）,第 54 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 案例分析（中国电信）,第 55 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 案例分析（中国电信）,第 56 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 案例分析（水利专网）,第 57 页,2008年12月1日,China Telecommunication Technology Labs 案例分析（石油专网）,摄像头 门禁 防盗报警器,监控服务 信息查询,编解码与 控制系统 历史图像,图表,视频存储 实时图像,远程控制指令,远程控制,第 58 页,2008年12月1日,2 5 8,3 6 9,1 4 7 0,Shot,Mon,Prod,Clr,1 4 7,2 5 8,3 6 9,0 PHILIPS,Sho