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數(shù)字網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)ONVIF規(guī)范

ONVIF致力于通過全球性的開放接口標準來推進網(wǎng)絡視頻在安防市場的應用，這一接口標準將確保不同廠商生產(chǎn)的網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品具有互通性。2008年11月，論壇正式發(fā)布了ONVIF第 一版規(guī)范——ONVIF核心規(guī)范1.0。隨著視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡化應用，產(chǎn)業(yè)鏈的分工將越來越細。有些廠商專門做攝像頭，有些廠商專門做DVS，有些廠商則可能專門做平臺等，然后通過集成商進行集成，提供給終客戶。這種產(chǎn)業(yè)合作模式，已經(jīng)迫切的需要行業(yè)提供越來越標準化的接口平臺。

規(guī)范作用

　　ONVIF規(guī)范描述了網(wǎng)絡視頻的模型、接口、數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)互的模式。并復用了一些現(xiàn)有的標準，如WS系列標準等。ONVIF規(guī)范的目標是實現(xiàn)一個網(wǎng)絡視頻框架協(xié)議，使不同廠商所生產(chǎn)的網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品（包括攝錄前端、錄像設備等）完全互通。

　　ONVIF規(guī)范中設備管理和控制部分所定義的接口均以Web Services的形式提供。ONVIF規(guī)范涵蓋了完全的XML及WSDL的定義。每一個支持ONVIF規(guī)范的終端設備均須提供與功能相應的Web Service。服務端與客戶端的數(shù)據(jù)互采用SOAP協(xié)議。ONVIF中的其他部分比如音視頻流則通過RTP/RTSP進行 。

　　規(guī)范優(yōu)勢

　　協(xié)同性：不同廠商所提供的產(chǎn)品，均可以通過一個統(tǒng)一的“語言”來進行流。方便了系統(tǒng)的集成。

　　靈活性：終端用戶和集成用戶不需要被某些設備的固有解決方案所束縛。大大降低了開發(fā)成本。

　　質量：不斷擴展的規(guī)范將由市場來導向，遵循規(guī)范的同時也滿足主流的用戶需求。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)是由攝像、傳輸、控制、顯示、記錄登記5大部分組成。攝像機將視頻圖像傳輸?shù)娇刂浦鳈C，控制主機再將視頻信號分配到各監(jiān)視器及錄像設備，同時可將需要傳輸?shù)囊粢曨l數(shù)據(jù)錄入到錄像機內。 通過控制主機，操作人員可發(fā)出指令，對云臺的上、下、左、右的動作進行控制及對鏡頭進行調焦變倍的操作，并可通過控制主機實現(xiàn)在多路攝像機及云臺之間的切換。利用相關處理模式，可對圖像進行錄入、回放、處理等操作。

常用的視頻監(jiān)控拓撲結構

　　視頻監(jiān)控平臺通常采用模塊化的軟硬件架構，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，核心模塊、文件模塊，目錄模塊、媒體模塊、報警模塊等安裝在一臺或者多臺服務器上，以上各組件之間通過網(wǎng)絡進行連接.

　　以上模塊拓撲結構由于其各廠商通信協(xié)議各不相同，以及所采用的通信協(xié)議架構不夠全面完善，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)造成穩(wěn)定性差、擴展與兼容性不好、開發(fā)時間長等缺點，所以不利于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構建與實施。

　　成熟的視頻監(jiān)控平臺特點

　　現(xiàn)實應用中，由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用的特殊性，一個成熟的視頻監(jiān)控平臺應具有以下特點：

　　平臺穩(wěn)定性：視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常會應用于大型及超大型的系統(tǒng)建設中，系統(tǒng)需要24小時連續(xù)的運行，因此穩(wěn)定性非常重要，這里除了傳統(tǒng)意義上硬件設備的強大的穩(wěn)定性外，一個成熟的架構以及相關通信協(xié)議也極其重要。ONVIF規(guī)范歷經(jīng)修改與升級已經(jīng)形成了相當穩(wěn)定的協(xié)議架構，其實現(xiàn)的主要技術及組件是目前技術上應用很成熟的，而且其良好的預警機制與日志處理功能進一步增強了監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此用于大型監(jiān)控系統(tǒng)的應用是比較穩(wěn)妥的；

　　系統(tǒng)可擴展性：視頻監(jiān)控系統(tǒng)可能因為客戶業(yè)務的調整、項目規(guī)模的擴大而需要對其進行擴展，硬件上的擴展往往比較容易，但軟件以及協(xié)議規(guī)范的擴展就比較麻煩，ONVIF協(xié)議采用web service架構、WSDL XML的模式，而web service是基于網(wǎng)絡的、分布式的模塊化組件，采用HTTP SOAP協(xié)議在網(wǎng)絡上傳輸，這樣使得整個系統(tǒng)比較容易擴展與維護；

　　系統(tǒng)兼容性：由于采用了ONVIF協(xié)議，而目前全球大多數(shù)安防廠商都加入了該組織，使得標準化程度極高，這樣不同廠商的設備，NVR/DVR、IPC等互通互聯(lián)就很方便；

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全性：監(jiān)控系統(tǒng)應用的場所，系統(tǒng)的安全性非常重要，監(jiān)控系統(tǒng)的安全性涉及數(shù)據(jù)傳輸安全、視頻加密、身份驗證、用戶操作日志等，ONVIF規(guī)范對此均有相當完善的處理機制，且設置開發(fā)與架設靈活。

ONVIF設備服務模式

　　依據(jù)ONVIF規(guī)范的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構造

　　整個通信規(guī)范服務劃分

　　設備發(fā)現(xiàn)服務、設備管理服務、輸入輸出服務、圖像配置服務、媒體配置服務、實時流媒體服務、事件處理服務、PTZ控制服務。

　　以上服務統(tǒng)稱為ONVIF服務，對于視頻監(jiān)控服務器需要建立一套處理以上服務的機制，而前端監(jiān)控設備根據(jù)需要可以部分或者全部實現(xiàn)以上服務。

ONVIF服務模式構建的視頻監(jiān)控拓撲結構

　　管理中央服務器通過SOAP消息向網(wǎng)絡監(jiān)控設備獲取所支持的服務，前端設備將其支持的服務發(fā)送給管理服務器，用戶向管理服務器請求服務，管理服務器將前端ONVIF設備支持的服務發(fā)送給用戶，用戶通過HTTP協(xié)議以SOAP消息形式向前端設備請求服務。

　　工作流程簡介

　　網(wǎng)絡設備發(fā)現(xiàn)與服務注冊流程

　　設備加入到網(wǎng)絡且連入ONVIF視頻監(jiān)控系統(tǒng)時，主動向服務管理服務器注冊設備(退出網(wǎng)絡時發(fā)送注銷消息)，當監(jiān)控設備注冊成功時，服務管理服務器向前端設備發(fā)送獲取服務功能列表，前端網(wǎng)絡設備向其注冊設備需所支持的服務，服務管理服務器將為每個設備建一個支持服務列表，并將服務列表發(fā)送給中央管理服務器；

　　具體服務流程

　　客戶端(軟件客戶端、手機客戶端，web應用等)連接ONVIF視頻監(jiān)控管理平臺，連接成功后，中央管理服務器根據(jù)其登錄權限向其發(fā)送前端網(wǎng)絡設備列表及其支持的服務列表，客戶端根據(jù)前端設備的服務列表向其請求服務，中央服務器向其轉發(fā)服務請求，前端網(wǎng)絡設備根據(jù)其服務的類型，直接向客戶響應服務或者向轉發(fā)存儲服務器發(fā)送，轉發(fā)服務器向客戶端分發(fā)服務或者根據(jù)需要進行服務存儲。

　　依據(jù)ONVIF規(guī)范構建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)點

　　跨防火墻通信

　　如果前端網(wǎng)絡監(jiān)控設備是基于分布式應用的，那么設備之間的互聯(lián)通信將是一個棘手的問題，因為設備、服務器與客戶端之間的通信通常會有防火墻，ONVIF規(guī)范采用HTTP協(xié)議傳輸，這樣使用ONVIF規(guī)范將很容易突破防火墻。

　　應用集成方便

　　由于ONVIF規(guī)范使用是web service架構， 采用HTTP、SOAP傳遞消息，采用WSDL解析服務，這樣多種類耦合應用能很好地集成在一起。

　　服務的重用程度高

　　由于ONVIF服務的標準化程度高，很多服務可以直接由互聯(lián)的設備識別，可以實現(xiàn)一種服務而多用戶共享。