【安防知識網(wǎng)】基于對大型聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控架構(gòu)的深刻理解和超過160個平安城市聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控項目的經(jīng)驗積累,H3C提出在監(jiān)控設備與業(yè)務之間構(gòu)建統(tǒng)一的操作與管理平臺——IMOS,將自主開發(fā)的多媒體操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件等IT技術融入到監(jiān)控領域,為當前大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控面臨的諸多挑戰(zhàn)提供了一套創(chuàng)新的解決之道。IMOS的誕生,要從多媒體領域的重要應用之一——視頻監(jiān)控的發(fā)展說起。
一、監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)的應用發(fā)展催生IMOS
21世紀的第一個十年中,整個安防行業(yè)已經(jīng)進入了聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控時代。伴隨著平安工程、銀行、軌道交通、電力等各個行業(yè)對跨區(qū)域監(jiān)控管理需求的不斷增加,聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控已經(jīng)成為安防系統(tǒng)的核心業(yè)務需求。當聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控范圍不斷擴大,網(wǎng)絡架構(gòu)越來越復雜,海量的視頻訪問和視頻存儲需求不斷增加,業(yè)務需求越來越靈活時,由于傳統(tǒng)安防廠商一般不會同時具備網(wǎng)絡、存儲、硬件終端和軟件平臺綜合開發(fā)方面的能力,無法從網(wǎng)絡監(jiān)控的整體架構(gòu)角度對所有視頻監(jiān)控組件進行優(yōu)化,只能依靠上層應用軟件被動的去整合異構(gòu)非標的硬件、不同廠商存儲、網(wǎng)絡等,系統(tǒng)設計已經(jīng)存在一些不可逾越的瓶頸,無法高可靠、高效率的實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控全局“看、控、存、管、用”基本業(yè)務。
除此之外,視頻監(jiān)控的應用已不僅僅只為安防服務,在企業(yè)生產(chǎn)管理、金融遠程審計、法院庭審、審訊指揮、醫(yī)療示教、應急聯(lián)動等領域,視頻監(jiān)控作為用戶日常業(yè)務系統(tǒng)的一部分,和視頻會議、語音通信、即時通信、視頻信息發(fā)布等各種多媒體系統(tǒng)的融合需求也逐步增多,同時需要對大量的多媒體數(shù)據(jù)進行保存和按需檢索,這種多媒體融合應用的發(fā)展趨勢正是全行業(yè)的業(yè)務模式向著多媒體管理方向發(fā)展的必然結(jié)果。而在應用融合的趨勢下,系統(tǒng)勢必要解決原來各種不同多媒體業(yè)務所采用的不同技術之間的相互融合問題,這樣才能真正讓用戶的多媒體應用合而為一。而傳統(tǒng)安防廠商缺乏在多媒體融合應用方面的技術積累,無法從系統(tǒng)架構(gòu)與平臺設計上很好的滿足多媒體融合應用方面的需求。
在國內(nèi)傳統(tǒng)安防產(chǎn)業(yè)價值鏈中,由于各行業(yè)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控需求的快速膨脹,誕生了大量的從事行業(yè)聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)的系統(tǒng)集成商或獨立軟件開發(fā)商(ISV),他們通過安防設備企業(yè)提供的硬件終端產(chǎn)品軟件開發(fā)包(SDK),面向客戶同時開發(fā)基礎監(jiān)控管理平臺和行業(yè)應用平臺,并整合存儲產(chǎn)品;在這樣的價值鏈中,由于這類企業(yè)良莠不齊,缺乏網(wǎng)絡監(jiān)控、多媒體融合等各方面全面的知識積累,監(jiān)控產(chǎn)品的非標準化和監(jiān)控管理平臺的能力已經(jīng)越來越制約的監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,同時ISV廠商必須面對開發(fā)大型聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的高投入和低產(chǎn)出的挑戰(zhàn)。整個監(jiān)控產(chǎn)業(yè)如同IT行業(yè)早期發(fā)展階段,迫切需要采用更標準化的建設思路,重新梳理產(chǎn)業(yè)價值鏈。
面對監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢,業(yè)界迫切呼喚統(tǒng)一的多媒體操作與管理平臺,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下異構(gòu)網(wǎng)絡、存儲、終端和平臺軟件的無縫整合優(yōu)化,能夠滿足行業(yè)多媒體融合應用需求,能夠降低ISV開發(fā)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控應用平臺的風險。IMOS的推出順應了聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和多媒體融合應用的趨勢以及優(yōu)化產(chǎn)業(yè)價值鏈的目的。
二、IMOS的真面貌:操作系統(tǒng)+數(shù)據(jù)庫+中間件
IMOS是(IPMultimediaOperationSystem)-IP多媒體操作系統(tǒng)的簡稱。說到OS-操作系統(tǒng),大家會聯(lián)想到Windows、LINUX、UNIX,OS是介于計算機硬件和應用軟件之間基礎平臺,使得計算機系統(tǒng)的使用和管理更加方便,資源的利用效率更高,上層的應用程序可以獲得比硬件提供的功能更多的支持,一般包括5個方面的管理功能:進程與處理機管理、作業(yè)管理、存儲管理、設備管理、文件管理。
借助OS的概念,IMOS針對安防監(jiān)控、視訊等多媒體領域的特征,構(gòu)建了多媒體硬件平臺和上層應用軟件之間的基礎平臺,這個硬件平臺既包括了編解碼器、DVR、IP攝像機等監(jiān)控終端,也可以包括管理服務器、存儲盤陣等中心平臺設備,同時IMOS也具備了OS相應的5大管理功能,在此基礎上IMOS針對多媒體應用擴展了多媒體數(shù)據(jù)庫和多媒體中間件功能屬性,在中間件層面實現(xiàn)了對多媒體海量數(shù)據(jù)存儲管理及應用的支持,在中間件屬性中實現(xiàn)對監(jiān)控、視訊等基礎業(yè)務應用邏輯組件的抽象封裝,可以更好的使得上層應用軟件聚焦與多媒體增值業(yè)務開發(fā),而無需關注基礎監(jiān)控等多媒體業(yè)務的網(wǎng)管、流媒體處理、存儲等業(yè)務,從而提升了業(yè)務系統(tǒng)的可靠性和靈活性。
因此,通俗的說,IMOS可以用下面的公式來詮釋它的概念:
①IMOS是支撐安防監(jiān)控、視頻會議等多媒體應用并融合了軟件中間件、數(shù)據(jù)庫與操作系統(tǒng)技術的多媒體基礎應用與操作平臺。
②IMOS是H3CIP監(jiān)控、視訊會議解決方案中多媒體終端、存儲和管理平臺共用的基礎軟件平臺,同時也是支撐合作伙伴開發(fā)多媒體增值業(yè)務應用的基礎平臺。
通過操作系統(tǒng)適配模塊實現(xiàn)對各種硬件平臺和通用OS操作系統(tǒng)的適配,硬件平臺可以是嵌入式架構(gòu)的編解碼器,也可以是X86架構(gòu)的服務器或存儲盤陣。IMOS屏蔽了硬件和底層操作系統(tǒng)差異,提供一致、性能可預期的接口,具備豐富的多媒體相關協(xié)議、系統(tǒng)函數(shù)和工具函數(shù)。
同時,通過引入iMF(多媒體軟件總線技術)實現(xiàn)對各種應用服務模塊的即插即用,作為業(yè)界首創(chuàng)的面向多媒體密集交互應用的內(nèi)部服務調(diào)用技術,實現(xiàn)應用的即插即用,每秒數(shù)萬次的云計算能力,支撐海量接入和大并發(fā)量訪問。
除此之外,在MOS子系統(tǒng)中,還包括對許可、備份恢復、XML解析、安全加密、運行日志、資源配置、SIP協(xié)議、RTSP協(xié)議、SNMP協(xié)議等各種OS基礎設施的支持。
MDB多媒體數(shù)據(jù)庫:
在這個子系統(tǒng)中最主要的是多媒體存儲模型與數(shù)據(jù)訪問引擎沿用了H3C監(jiān)控解決方案中IPSAN存儲架構(gòu)的優(yōu)勢,監(jiān)控終端可以基于iSCSI協(xié)議,采用固定大小數(shù)據(jù)塊這種結(jié)構(gòu)化處理方式,將數(shù)據(jù)直接存儲到IPSAN存儲盤陣中,中間無需任何傳統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控集中存儲所需的存儲服務器或流媒體服務器,沒有因為傳統(tǒng)服務器導致的系統(tǒng)瓶頸和可靠性問題,也不會應為其他信令服務器的故障導致存儲終端,大大簡化了聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控集中存儲的架構(gòu),數(shù)據(jù)存儲更加直接可靠。由于取消了文件存儲所需的復雜索引機制,基于固定塊文件存儲的檢索變得非常高效可靠,檢索時間快,應用方便。
其次,面對監(jiān)控等多媒體數(shù)據(jù)訪問,通過推出SDA通用數(shù)據(jù)庫訪問接口技術,包括對主流數(shù)據(jù)庫訪問通用接口的封裝和多媒體通用數(shù)據(jù)模型封裝,支持多達600個的媒體應用數(shù)據(jù)訪問接口,實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。
此外,MDB還支持存儲數(shù)據(jù)的生命周期管理,實現(xiàn)新數(shù)據(jù)滿幀存儲、歷史數(shù)據(jù)抽幀存儲、關鍵數(shù)據(jù)長期備份。大大降低了長時間歷史數(shù)據(jù)占用的存儲空間。既延長了重要歷史數(shù)據(jù)的存儲周期,又降低了存儲空間要求。
MMW多媒體中間件
[nextpage]該系統(tǒng)是IMOS平臺中最具多媒體特征的組成部分,它包括了面向多媒體調(diào)度管理需求子模塊和面向多媒體資源管理的子模塊,還包括了面向監(jiān)控服務、報警服務、視訊服務等基礎業(yè)務應用邏輯組件的抽象封裝,在這些邏輯組件之上,通過提供平臺級SDK(軟件開發(fā)包)接口,滿足各種上層應用軟件增值開發(fā)的需要。
構(gòu)建多媒體調(diào)度和多媒體資源管理子模塊最主要的功能模塊就是各類框架模型,如基于SIP的呼叫控制框架、面向大安防應用的I/O處理框架和支持第三方設備接入的DA信令網(wǎng)關框架等,具備擴展性強,業(yè)務組合多樣的特征;而標準化的媒體框架則包括媒體分發(fā)、控制和播放引擎,采用媒體流收發(fā)、流解析、編解碼和渲染處理相分離的媒體流處理流程框架,充分支持多媒體國際標準,靈活性和適應能力強,更好滿足多媒體融合需求;管理框架可以支持強大的權限管理、告警聯(lián)動管理、任務計劃和資源管理框架,靈活滿足行業(yè)個性化業(yè)務流程的需求。
MMW多媒體中間件子系統(tǒng)整體上遵循SOA架構(gòu),對外提供各種多媒體應用的標準服務,平臺層面提供包括開放API、SIP通訊協(xié)議、SNMP、SOAP等各種業(yè)界通用接口支持,支持靈活裁減適應小型化、集約化的定制開發(fā)需求。具體特征包括:
功能接口全:包含了監(jiān)控平臺的完整的管理接口與業(yè)務接口。提供12大接口共294個接口函數(shù)。
接口集成度高:是基于系統(tǒng)平臺的SDK,通過一個SDK實例即可實現(xiàn)對系統(tǒng)中所有設備的管理和業(yè)務調(diào)度。
接口歸一化好:對于不同的設備界面,采用相同的接口,可以實現(xiàn)對不同前端設備(如編碼器、解碼器、DVR等)的統(tǒng)一管理;對于分布于不同區(qū)域的設備,可屏蔽了本域系統(tǒng)和外域系統(tǒng)的差異。
MMW多媒體中間件子系統(tǒng)的出現(xiàn),及平臺級SDK的提供,使得各種行業(yè)化應用完全可以在IMOS提供的SDK上提供各種層次的開發(fā),讓ISV專注與應用開發(fā),發(fā)揮其優(yōu)勢,避免大量基礎平臺開發(fā)風險并降低成本。讓合作開發(fā)變得方便、快捷,合作開發(fā)的產(chǎn)品和形式更豐富,可以大大優(yōu)化安防行業(yè)的價值鏈。
基于三大子系統(tǒng)各類抽象模塊之上的是IMOS的各種服務模塊的組成,包括支持管理平臺、存儲平臺的平臺類組件和支持EC/DC編解碼器的終端類組件,這其中平臺類組件包括業(yè)務管理、媒體處理、信令網(wǎng)關、基礎支撐類和客戶端服務。H3C全新的IVS監(jiān)控解決方案正是基于各類服務模塊的靈活組合。
三、IMOS的價值:一切為了聯(lián)網(wǎng)
IMOS對于用戶最大的價值在于能夠高可靠、高質(zhì)量、高效率的滿足大規(guī)模監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)的各種應用需求。IMOS最大的技術優(yōu)勢在于其具備先進的系統(tǒng)架構(gòu),這主要表現(xiàn)在兩個方面:一是采用了創(chuàng)新的OS操作系統(tǒng)架構(gòu)設計,業(yè)界首家同時支持多媒體硬件終端、存儲與管理平臺,實現(xiàn)融合優(yōu)化和高可靠代碼復用。具備OS分層、模塊化、框架化的特點,適配各種軟硬件平臺,和通用OS相比,具備更高的處理性能,更強大的開放能力和更豐富的多媒體軟硬件資源管理能力。二是采用目前多媒體通信領域最先進的IMS架構(gòu),完全遵循SIP規(guī)范,能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務、控制、承載三分離,擴展性強,可以滿足未來各種多媒體通信業(yè)務融合的需求,代表了未來多媒體通信領域的最新技術發(fā)展。
IMOS除了本身架構(gòu)方面的優(yōu)勢外,最重要的是為監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)的用戶帶來四大體驗變化:
分級分域分權管理能力
靈活的資源化管理框架:系統(tǒng)將監(jiān)控平臺中所有組成單元抽象為資源。例如組織、EC、Camera、計劃、告警、資源組等等都是資源,資源本身不僅具備層次關系,也可以任意劃歸。結(jié)合基于角色的精細化分級分權用戶權限管理,不同的角色具備對各種資源的管理使用能力,不同的用戶又可以和不同的角色相結(jié)合,從而給用戶帶來無比豐富靈活的角色、權限、組織管理功能。
強大的跨域業(yè)務支撐和跨域資源管理:支持更多分級,具有7級十萬路的跨域視頻調(diào)用能力。靈活支持從簡單資源訪問到完善跨域管理操作等各種應用管理需求,即支持跨域看、控、查等基本業(yè)務,也支持跨域備份、對講、報警等強業(yè)務。通過抽象資源技術,域、虛擬域被虛擬為全局的資源,也可以把多個下級域的資源抽象為一個虛擬域,可以對跨域資源進行靈活簡潔的權限控制。
多種標準的兼容支持能力:全面支持并參與編制行業(yè)(公安3111、電信全球眼、聯(lián)通寬視界、電力、石化、考試院聯(lián)網(wǎng)等)、地域標準(DB33等),支持將各類非標準第三方平臺轉(zhuǎn)換為標準聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,滿足跨域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控需求。
業(yè)務組成多樣性能力
統(tǒng)一監(jiān)控視頻接入:通過DA設備代理技術,支持主流DVR、IP攝像機的接入管理,包含監(jiān)、控、查和集中存儲,提供完善的第三方前端設備接入管理能力。
統(tǒng)一的安防系統(tǒng)接入:通過面向大安防應用的I/O處理框架實現(xiàn)安防業(yè)務的統(tǒng)一管理,擴展性強,通過信令網(wǎng)關技術屏蔽不同安防系統(tǒng)的接入方式差異性,實現(xiàn)SCADA、報警、門禁、智能分析、GIS等各類安防系統(tǒng)和各種行業(yè)系統(tǒng)的業(yè)務聯(lián)動和協(xié)同管理。
IO框架:安防集成,可以通過I/O通道集成各種I/O設備,包括云臺、矩陣、告警、門禁、SCADA等系統(tǒng),提供完善的安防設備接入管理能力。
業(yè)務流程優(yōu)化能力
完善的報警管理流程:完善的報警接受、分發(fā)、處理、聯(lián)動機制,包含事件框架、動作框架和聯(lián)動模型,結(jié)合報警流程管理和I/O接入能力,適應安防管理流程優(yōu)化需求。
強大的計劃任務引擎:結(jié)合業(yè)務需求,通過計劃任務引擎,方便增加各類自定義計劃,不斷優(yōu)化和提高各種自動化管理、維護、操作動作的效率
支持監(jiān)控與視訊會議融合:實現(xiàn)應急指揮等多媒體協(xié)調(diào)管理流程優(yōu)化
統(tǒng)一網(wǎng)管能力
強大的設備網(wǎng)管能力:實現(xiàn)統(tǒng)一界面下所有設備的統(tǒng)一配置、升級、維護、故障、報表
日志管理和報警聯(lián)動
全局的SNMP協(xié)議支持:可以實現(xiàn)H3CiMC智能網(wǎng)管中心和監(jiān)控平臺的無縫對接,實現(xiàn)網(wǎng)絡、信息安全、存儲、監(jiān)控終端與管理平臺的統(tǒng)一拓撲管理與故障管理。iMC智能網(wǎng)管中心提供了拓撲、配置、告警、性能、統(tǒng)計、安全五大類管理功能,以及各種功能的高級組合。這些功能使得:
網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)和當前狀況一覽無余;
設備的故障能夠提前預防或者得到及時解決;
性能趨勢得以直觀的觀察進行網(wǎng)絡規(guī)劃預測和調(diào)優(yōu);
數(shù)據(jù)安全漏洞得到及時的發(fā)現(xiàn)并得到嚴格的保護。
四、結(jié)束語
對用戶應用,IMOS在IP多媒體尤其是監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應用道路上的價值十分明顯,對于整個安防領域的應用大勢來說,僅靠H3C是無法完全滿足所有用戶復雜需求的,借助IMOS中間件平臺的開放和靈活,H3C衷心希望能夠聯(lián)合安防監(jiān)控與多媒體應用領域的多個合作伙伴,使整個產(chǎn)業(yè)鏈上的各個環(huán)節(jié)互相配合,真正滿足用戶日益增長的大聯(lián)網(wǎng)個性需求。