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关于广域视频组网产品的设计和应用

范文

戴武

一、研究背景

近年来城市及行业视频监控建设进入新的发展高潮，各地市公安、综治、雪亮工程陆续提出视频大联网建设需求，呈现高速增长。同时，水利、林业、海关、食药监、物流等大量行业产生较多视的广域频监控需求。

传统视频监控采用本地存储、独立监控平台、远程服务调用方式，对于广域监控需求，如明厨亮灶的多商户监控、水利的多河道和水库监控、综治的多地点监控，所要求的监控点非常分散，传统视频监控系统在维护上、成本上、实时性上、AI应用上无法满足要求。为满足市场需求，依托中国电信云网融合能力，中国电信广东公司针对有广域覆盖需求的视频类进行了分析，结合业界的分布式存储、接入网、城域网、云平台、视频平台、视频AI技术等推出视频云网系列产品，满足用户广域视频监控需求。

视频云网系列产品包括分布式存储、视频组网、视频应用平台三类产品化服务，可为用户提供视频汇聚、视频上云、视频智能分析、智能运维等能力。基于云计算商业模式的视频应用平台，实现视频应用的快速部署、灵活扩容和AI能力的叠加。视频组网实现监控流的广域汇聚、实时调度、云平台接入、多网络互联。分布式存储实现视频实时存储、按需扩展、海量容量。用户可按需选择视频云网产品，通过不同的组合，满足新建、扩容、云化、互联的各种需求。

二、视频云网产品设计

视频云网产品由分布式存储、视频组网、视频监控平台三大类产品组成，之间为松耦合关系，各自独立受理、开通和计收费，方便后续根据客户需求进行灵活的组合。

总体架构图如下：

2.1分布式存储

分布式存储系统由一个管理节点和多个存储节点组成，对客户提供网络存储服务。它具有高性能、大容量、高可用、动态扩容等特性，适用于视频存储、通用文件存储等多种场景。为客户提供视频流媒体存储服务，也可称之为“流直存”，即“视频流直接存储到节点”。

视频存储：视频监控设备（摄像头或NVR）以视频接入专线接入电信存储系统，通过国标GB28181协议上传视频流。视频监控平台以视频组网专线接入视频专网，通过对应的视频网关，调阅视频流。

通用存储：为客户提供文件数据网络存储服务，作为客户计算机系统的网络存储空间使用。存储系统提供NFS、CIFS等接口，客户计算机系统以组网专线接入到系统，访问存储空间。

客户无需自建，按需租用、实时扩容。根据客户需求类型的不同（如部分客户只需要存储、部分客户需要视频监控平台等），典型业务场景可分成空间租赁型、平台租赁型、应用集成型、个性定制型等。

2.1.1空间租赁型（存储+接入）

存储系统提供视频流存储、NFS/CIFS挂载两种接口方式：

采用视频流存储方式时，客户视频监控设备通过视频接入专线接入，遵循国标GB/T28181等标准协议上传视频流，存储系统接收视频流，并存入存储节点。该场景适用于有视频监控存储需求的客户，作为NVR设备、扩容使用。

采用NFS接口方式时，客户计算机通过组网专线接入，通过NFS接口挂载存储。存储访问方式与硬盘文件系统一致。该场景适合于互联网公司、金融、医疗、教育等各类政企客户，作为文件数据存储、备份使用，亦适合第三方视频监控平台作为视频文件存储、备份使用。

2.1.2平台租赁型（视频存储+视频接入+视频监控平台）

适用于需要标准化的视频监控成套服务的客户。客户无需自建存储和平台，电信为客户提供视频存储+前端接入+标准监控平台综合服务。客户可自行购买视频监控设备（摄像头等）。视频监控设备通过视频存储专线接入，系统接收并存储视频流。电信提供标准型视频监控平台系统，客户通过客户端即可使用。

2.1.3應用集成型（视频存储+视频接入+视频监控平台+智能视频分析应用）

适用于有特定视频监控应用需求的客户。客户自建或租用智能视频分析应用系统，与标准监控平台对接级联，实现行业特定需求的视频分析应用（如：人脸识别、车辆识别、人群态势等）和业务流程管理。

电信与业界先进厂商合作，为客户推荐智能分析应用厂家，并提供部署于云平台的高性能计算资源（如：高性能主机、GPU等），客户可租用智能应用系统。

2.1.4个性化定制型

部分大客户对网络及存储有专网、物理隔离等要求时，视为个性化定制型。分为以下几种情况：

客户要求视频接入、视频传输采用独占型专网：解决方案是为客户建设一个专用VPN，并建设配套的媒体服务器、信令服务器等，供客户独占使用，采取项目型定价。

客户要求视频存储物理隔离：解决方案是为客户建设一个专用的存储资源池，物理隔离其他存储设备，并按需建设配套的媒体服务器、信令服务器、管理节点等，供客户独占使用，采取项目型定价。

客户要求视频接入线路物理隔离：解决方案是为客户建设物理隔离的专用接入网，根据实际情况，按销售品或项目型定价。

2.2视频组网产品

视频组网将视频监控设备（摄像头或NVR）、存储系统、视频监控平台组成一个整体网络，分为三个部分：

2.2.1视频专网

部署一个视频监控专用VPN网络，作为通用型视频监控专网，无特殊专网需求的客户视频监控设备均接入该专网。

视频专网与互联网公网安全隔离，从网络层面杜绝来自公网的IP攻击。

对于需要自成专网的大客户，可以同样技术原理为客户单独建设一个客户专用的VPN网络，满足安全隔离需求。

2.2.2视频接入专线

视频云网组网产品中的视频接入专线产品，为用户监控摄像头到流媒体服务器之间提供通道，监控摄像头视频流通过该通道传送到流媒体服务器，如用户购买了分布存储产品，流媒体服务器将该码流写入存储设备中。传输通道使用电信广覆盖的PON光纤网络，接入电信城域网络，实现与流媒体服务器的互联。

视频接入专线是连接视频监控设备与视频专网的PON VPN专线，与互联网安全隔离。视频接入专线采用标准PON光纤宽带放装流程，速率上不同于普通宽带，采取视频专用上下行带宽规格。电信公司有光网广覆盖的优势，有PON光网络的地方，就可以实现视频监控的安全、高速、可靠接入，满足视频监控大联网要求。

2.2.3视频组网专线

视频组网专线是连接视频专网与客户视频监控平台、客户视频监控中心的组网专线，用于监控平台调阅视频流。专线带宽按客户需求订制，支持千路级以上大并发。

根据客户调阅组网级别分省级视频组网专线以及市级视频组网专线。

市级视频组网专线是供客户调阅单个地市内摄像头的连接线路。如果客户的摄像头分布在一个地市内，则客户在调阅的时候需要拉通市级组网专线。

省级视频组网专线是供客户调阅多个地市内摄像头的连接线路。如果客户的摄像头分布在广东省多个地市内，则客户在调阅的时候需要拉通省级组网专线。

2.3视频监控平台

视频监控平台由视频监控管理系统软件和服务器等硬件组成，用于管理客户视频系统数据、调阅视频、视频分析应用、客户流程管理等。

2.3.1根据客户项目需求，视频监控平台服务器硬件支持三种部署方式：

部署于云平台：客户无需购买服务器硬件等，租用云平台服务即可。

部署于地市机房：电信地市分公司代建或租用给客户使用并维护。平台采用云化方式部署。

部署于客户自有机房：客户自购设备、自建机房、平台，接入视频云网。

2.3.2视频监控平台系统软件不同行业需求差异较大，提供方较多，分两类：

电信提供：提供的视频监控管理系统标准软件，提供视频管理、视频调阅全系列标准功能，并提供系统维护服务。

第三方系统软件商：包括客户指定的系统软件商、电信公司合作系统软件商，提供符合客户特定需求的系统功能。

三、应用案例

3.1分布式存储

适用场景：医疗、教育等需要海量存储空间的客户;数据安全等级较高，网络稳定需求高。医疗、教育等客户，自有机房，挂载存储空间，高速读写各类文件，方案简述如下：

客户所在机房通过各种组网专线，直接对接分布式存储机房

3.2视频组网

适用场景：已有监控机房，新建摄像头，云端存储;已有监控系统无法云化或不考虑云化（例如与客户业务紧密结合，云化对业务改造较大）;已有网络对接难，无法容纳新监控点的;摄像头数量较少（<200路），可集中传输到云平台。

摄像头云专线接入，客户通过部署在自身机房的监控平台访问，方案简述如下：

摄像头/NVR：使用云专线对接视频网关

视频网关部署于云平台，负责录像并存放到节点，对外级联第三方平台

客户监控系统，其机房通过云专线或互联网与视频网关对接

3.3视频监控

适用场景：新建监控系统，或旧监控系统批量割接;客户维护力量弱，或机房环境不满足的;摄像头分布较散，自組网开销高的;摄像头数量较少（<200路），可集中传输到云平台，跨域流量低的。

摄像头云专线接入，存储到省节点，客户通过新建于云平台的监控平台访问，方案简述：

摄像头/NVR：使用云专线，接入到云平台上的视频监控平台

视频监控平台部署到云平台，可采用客户已有厂家或电信提供厂家

由监控平台负责录像并存放到节点

客户通过云专线或互联网访问平台

借助云网融合，通过分布式存储、视频组网、视频监控平台三类能力组合，实现海量摄像头快速接入与部署需求;实时后台设置实现存储动态扩容;集成人、车、物、镜等多项智能分析算法，提供结构化后数据处理、分析，支持智能算法不停机切换，实现接入视频监控智能化，满足用户广域视频应用的各类需求。

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