戴武

一、研究背景

近年來城市及行業(yè)視頻監(jiān)控建設(shè)進(jìn)入新的發(fā)展高潮，各地市公安、綜治、雪亮工程陸續(xù)提出視頻大聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需求，呈現(xiàn)高速增長。同時，水利、林業(yè)、海關(guān)、食藥監(jiān)、物流等大量行業(yè)產(chǎn)生較多視的廣域頻監(jiān)控需求。

傳統(tǒng)視頻監(jiān)控采用本地存儲、獨(dú)立監(jiān)控平臺、遠(yuǎn)程服務(wù)調(diào)用方式，對于廣域監(jiān)控需求，如明廚亮灶的多商戶監(jiān)控、水利的多河道和水庫監(jiān)控、綜治的多地點(diǎn)監(jiān)控，所要求的監(jiān)控點(diǎn)非常分散，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在維護(hù)上、成本上、實(shí)時性上、AI應(yīng)用上無法滿足要求。為滿足市場需求，依托中國電信云網(wǎng)融合能力，中國電信廣東公司針對有廣域覆蓋需求的視頻類進(jìn)行了分析，結(jié)合業(yè)界的分布式存儲、接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、云平臺、視頻平臺、視頻AI技術(shù)等推出視頻云網(wǎng)系列產(chǎn)品，滿足用戶廣域視頻監(jiān)控需求。

視頻云網(wǎng)系列產(chǎn)品包括分布式存儲、視頻組網(wǎng)、視頻應(yīng)用平臺三類產(chǎn)品化服務(wù)，可為用戶提供視頻匯聚、視頻上云、視頻智能分析、智能運(yùn)維等能力?；谠朴嬎闵虡I(yè)模式的視頻應(yīng)用平臺，實(shí)現(xiàn)視頻應(yīng)用的快速部署、靈活擴(kuò)容和AI能力的疊加。視頻組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控流的廣域匯聚、實(shí)時調(diào)度、云平臺接入、多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。分布式存儲實(shí)現(xiàn)視頻實(shí)時存儲、按需擴(kuò)展、海量容量。用戶可按需選擇視頻云網(wǎng)產(chǎn)品，通過不同的組合，滿足新建、擴(kuò)容、云化、互聯(lián)的各種需求。

二、視頻云網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計

視頻云網(wǎng)產(chǎn)品由分布式存儲、視頻組網(wǎng)、視頻監(jiān)控平臺三大類產(chǎn)品組成，之間為松耦合關(guān)系，各自獨(dú)立受理、開通和計收費(fèi)，方便后續(xù)根據(jù)客戶需求進(jìn)行靈活的組合。

總體架構(gòu)圖如下：

2.1分布式存儲

分布式存儲系統(tǒng)由一個管理節(jié)點(diǎn)和多個存儲節(jié)點(diǎn)組成，對客戶提供網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)。它具有高性能、大容量、高可用、動態(tài)擴(kuò)容等特性，適用于視頻存儲、通用文件存儲等多種場景。為客戶提供視頻流媒體存儲服務(wù)，也可稱之為“流直存”，即“視頻流直接存儲到節(jié)點(diǎn)”。

視頻存儲：視頻監(jiān)控設(shè)備（攝像頭或NVR）以視頻接入專線接入電信存儲系統(tǒng)，通過國標(biāo)GB28181協(xié)議上傳視頻流。視頻監(jiān)控平臺以視頻組網(wǎng)專線接入視頻專網(wǎng)，通過對應(yīng)的視頻網(wǎng)關(guān)，調(diào)閱視頻流。

通用存儲：為客戶提供文件數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)，作為客戶計算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲空間使用。存儲系統(tǒng)提供NFS、CIFS等接口，客戶計算機(jī)系統(tǒng)以組網(wǎng)專線接入到系統(tǒng)，訪問存儲空間。

客戶無需自建，按需租用、實(shí)時擴(kuò)容。根據(jù)客戶需求類型的不同（如部分客戶只需要存儲、部分客戶需要視頻監(jiān)控平臺等），典型業(yè)務(wù)場景可分成空間租賃型、平臺租賃型、應(yīng)用集成型、個性定制型等。

2.1.1空間租賃型（存儲+接入）

存儲系統(tǒng)提供視頻流存儲、NFS/CIFS掛載兩種接口方式：

采用視頻流存儲方式時，客戶視頻監(jiān)控設(shè)備通過視頻接入專線接入，遵循國標(biāo)GB/T28181等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議上傳視頻流，存儲系統(tǒng)接收視頻流，并存入存儲節(jié)點(diǎn)。該場景適用于有視頻監(jiān)控存儲需求的客戶，作為NVR設(shè)備、擴(kuò)容使用。

采用NFS接口方式時，客戶計算機(jī)通過組網(wǎng)專線接入，通過NFS接口掛載存儲。存儲訪問方式與硬盤文件系統(tǒng)一致。該場景適合于互聯(lián)網(wǎng)公司、金融、醫(yī)療、教育等各類政企客戶，作為文件數(shù)據(jù)存儲、備份使用，亦適合第三方視頻監(jiān)控平臺作為視頻文件存儲、備份使用。

2.1.2平臺租賃型（視頻存儲+視頻接入+視頻監(jiān)控平臺）

適用于需要標(biāo)準(zhǔn)化的視頻監(jiān)控成套服務(wù)的客戶?？蛻魺o需自建存儲和平臺，電信為客戶提供視頻存儲+前端接入+標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控平臺綜合服務(wù)?？蛻艨勺孕匈徺I視頻監(jiān)控設(shè)備（攝像頭等）。視頻監(jiān)控設(shè)備通過視頻存儲專線接入，系統(tǒng)接收并存儲視頻流。電信提供標(biāo)準(zhǔn)型視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)，客戶通過客戶端即可使用。

2.1.3應(yīng)用集成型（視頻存儲+視頻接入+視頻監(jiān)控平臺+智能視頻分析應(yīng)用）

適用于有特定視頻監(jiān)控應(yīng)用需求的客戶。客戶自建或租用智能視頻分析應(yīng)用系統(tǒng)，與標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控平臺對接級聯(lián)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)特定需求的視頻分析應(yīng)用（如：人臉識別、車輛識別、人群態(tài)勢等）和業(yè)務(wù)流程管理。

電信與業(yè)界先進(jìn)廠商合作，為客戶推薦智能分析應(yīng)用廠家，并提供部署于云平臺的高性能計算資源（如：高性能主機(jī)、GPU等），客戶可租用智能應(yīng)用系統(tǒng)。

2.1.4個性化定制型

部分大客戶對網(wǎng)絡(luò)及存儲有專網(wǎng)、物理隔離等要求時，視為個性化定制型。分為以下幾種情況：

客戶要求視頻接入、視頻傳輸采用獨(dú)占型專網(wǎng)：解決方案是為客戶建設(shè)一個專用VPN，并建設(shè)配套的媒體服務(wù)器、信令服務(wù)器等，供客戶獨(dú)占使用，采取項(xiàng)目型定價。

客戶要求視頻存儲物理隔離：解決方案是為客戶建設(shè)一個專用的存儲資源池，物理隔離其他存儲設(shè)備，并按需建設(shè)配套的媒體服務(wù)器、信令服務(wù)器、管理節(jié)點(diǎn)等，供客戶獨(dú)占使用，采取項(xiàng)目型定價。

客戶要求視頻接入線路物理隔離：解決方案是為客戶建設(shè)物理隔離的專用接入網(wǎng)，根據(jù)實(shí)際情況，按銷售品或項(xiàng)目型定價。

2.2視頻組網(wǎng)產(chǎn)品

視頻組網(wǎng)將視頻監(jiān)控設(shè)備（攝像頭或NVR）、存儲系統(tǒng)、視頻監(jiān)控平臺組成一個整體網(wǎng)絡(luò)，分為三個部分：

2.2.1視頻專網(wǎng)

部署一個視頻監(jiān)控專用VPN網(wǎng)絡(luò)，作為通用型視頻監(jiān)控專網(wǎng)，無特殊專網(wǎng)需求的客戶視頻監(jiān)控設(shè)備均接入該專網(wǎng)。

視頻專網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)公網(wǎng)安全隔離，從網(wǎng)絡(luò)層面杜絕來自公網(wǎng)的IP攻擊。

對于需要自成專網(wǎng)的大客戶，可以同樣技術(shù)原理為客戶單獨(dú)建設(shè)一個客戶專用的VPN網(wǎng)絡(luò)，滿足安全隔離需求。

2.2.2視頻接入專線

視頻云網(wǎng)組網(wǎng)產(chǎn)品中的視頻接入專線產(chǎn)品，為用戶監(jiān)控攝像頭到流媒體服務(wù)器之間提供通道，監(jiān)控攝像頭視頻流通過該通道傳送到流媒體服務(wù)器，如用戶購買了分布存儲產(chǎn)品，流媒體服務(wù)器將該碼流寫入存儲設(shè)備中。傳輸通道使用電信廣覆蓋的PON光纖網(wǎng)絡(luò)，接入電信城域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與流媒體服務(wù)器的互聯(lián)。

視頻接入專線是連接視頻監(jiān)控設(shè)備與視頻專網(wǎng)的PON VPN專線，與互聯(lián)網(wǎng)安全隔離。視頻接入專線采用標(biāo)準(zhǔn)PON光纖寬帶放裝流程，速率上不同于普通寬帶，采取視頻專用上下行帶寬規(guī)格。電信公司有光網(wǎng)廣覆蓋的優(yōu)勢，有PON光網(wǎng)絡(luò)的地方，就可以實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的安全、高速、可靠接入，滿足視頻監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)要求。

2.2.3視頻組網(wǎng)專線

視頻組網(wǎng)專線是連接視頻專網(wǎng)與客戶視頻監(jiān)控平臺、客戶視頻監(jiān)控中心的組網(wǎng)專線，用于監(jiān)控平臺調(diào)閱視頻流。專線帶寬按客戶需求訂制，支持千路級以上大并發(fā)。

根據(jù)客戶調(diào)閱組網(wǎng)級別分省級視頻組網(wǎng)專線以及市級視頻組網(wǎng)專線。

市級視頻組網(wǎng)專線是供客戶調(diào)閱單個地市內(nèi)攝像頭的連接線路。如果客戶的攝像頭分布在一個地市內(nèi)，則客戶在調(diào)閱的時候需要拉通市級組網(wǎng)專線。

省級視頻組網(wǎng)專線是供客戶調(diào)閱多個地市內(nèi)攝像頭的連接線路。如果客戶的攝像頭分布在廣東省多個地市內(nèi)，則客戶在調(diào)閱的時候需要拉通省級組網(wǎng)專線。

2.3視頻監(jiān)控平臺

視頻監(jiān)控平臺由視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件和服務(wù)器等硬件組成，用于管理客戶視頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)、調(diào)閱視頻、視頻分析應(yīng)用、客戶流程管理等。

2.3.1根據(jù)客戶項(xiàng)目需求，視頻監(jiān)控平臺服務(wù)器硬件支持三種部署方式：

部署于云平臺：客戶無需購買服務(wù)器硬件等，租用云平臺服務(wù)即可。

部署于地市機(jī)房：電信地市分公司代建或租用給客戶使用并維護(hù)。平臺采用云化方式部署。

部署于客戶自有機(jī)房：客戶自購設(shè)備、自建機(jī)房、平臺，接入視頻云網(wǎng)。

2.3.2視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)軟件不同行業(yè)需求差異較大，提供方較多，分兩類：

電信提供：提供的視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)軟件，提供視頻管理、視頻調(diào)閱全系列標(biāo)準(zhǔn)功能，并提供系統(tǒng)維護(hù)服務(wù)。

第三方系統(tǒng)軟件商：包括客戶指定的系統(tǒng)軟件商、電信公司合作系統(tǒng)軟件商，提供符合客戶特定需求的系統(tǒng)功能。

三、應(yīng)用案例

3.1分布式存儲

適用場景：醫(yī)療、教育等需要海量存儲空間的客戶;數(shù)據(jù)安全等級較高，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定需求高。醫(yī)療、教育等客戶，自有機(jī)房，掛載存儲空間，高速讀寫各類文件，方案簡述如下：

客戶所在機(jī)房通過各種組網(wǎng)專線，直接對接分布式存儲機(jī)房

3.2視頻組網(wǎng)

適用場景：已有監(jiān)控機(jī)房，新建攝像頭，云端存儲;已有監(jiān)控系統(tǒng)無法云化或不考慮云化（例如與客戶業(yè)務(wù)緊密結(jié)合，云化對業(yè)務(wù)改造較大）;已有網(wǎng)絡(luò)對接難，無法容納新監(jiān)控點(diǎn)的;攝像頭數(shù)量較少（<200路），可集中傳輸?shù)皆破脚_。

攝像頭云專線接入，客戶通過部署在自身機(jī)房的監(jiān)控平臺訪問，方案簡述如下：

攝像頭/NVR：使用云專線對接視頻網(wǎng)關(guān)

視頻網(wǎng)關(guān)部署于云平臺，負(fù)責(zé)錄像并存放到節(jié)點(diǎn)，對外級聯(lián)第三方平臺

客戶監(jiān)控系統(tǒng)，其機(jī)房通過云專線或互聯(lián)網(wǎng)與視頻網(wǎng)關(guān)對接

3.3視頻監(jiān)控

適用場景：新建監(jiān)控系統(tǒng)，或舊監(jiān)控系統(tǒng)批量割接;客戶維護(hù)力量弱，或機(jī)房環(huán)境不滿足的;攝像頭分布較散，自組網(wǎng)開銷高的;攝像頭數(shù)量較少（<200路），可集中傳輸?shù)皆破脚_，跨域流量低的。

攝像頭云專線接入，存儲到省節(jié)點(diǎn)，客戶通過新建于云平臺的監(jiān)控平臺訪問，方案簡述：

攝像頭/NVR：使用云專線，接入到云平臺上的視頻監(jiān)控平臺

視頻監(jiān)控平臺部署到云平臺，可采用客戶已有廠家或電信提供廠家

由監(jiān)控平臺負(fù)責(zé)錄像并存放到節(jié)點(diǎn)

客戶通過云專線或互聯(lián)網(wǎng)訪問平臺

借助云網(wǎng)融合，通過分布式存儲、視頻組網(wǎng)、視頻監(jiān)控平臺三類能力組合，實(shí)現(xiàn)海量攝像頭快速接入與部署需求;實(shí)時后臺設(shè)置實(shí)現(xiàn)存儲動態(tài)擴(kuò)容;集成人、車、物、鏡等多項(xiàng)智能分析算法，提供結(jié)構(gòu)化后數(shù)據(jù)處理、分析，支持智能算法不停機(jī)切換，實(shí)現(xiàn)接入視頻監(jiān)控智能化，滿足用戶廣域視頻應(yīng)用的各類需求。