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        關(guān)于廣域視頻組網(wǎng)產(chǎn)品的設(shè)計和應(yīng)用

        2021-05-11 17:52:20戴武
        中國新通信 2021年4期

        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。

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