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数字网络监控系统ONVIF规范

ONVIF致力于通过全球性的开放接口标准来推进网络视频在安防市场的应用，这一接口标准将确保不同厂商生产的网络视频产品具有互通性。2008年11月，论坛正式发布了ONVIF第 一版规范——ONVIF核心规范1.0。随着视频监控的网络化应用，产业链的分工将越来越细。有些厂商专门做摄像头，有些厂商专门做DVS，有些厂商则可能专门做平台等，然后通过集成商进行集成，提供给终客户。这种产业合作模式，已经迫切的需要行业提供越来越标准化的接口平台。

规范作用

　　ONVIF规范描述了网络视频的模型、接口、数据类型以及数据互的模式。并复用了一些现有的标准，如WS系列标准等。ONVIF规范的目标是实现一个网络视频框架协议，使不同厂商所生产的网络视频产品（包括摄录前端、录像设备等）完全互通。

　　ONVIF规范中设备管理和控制部分所定义的接口均以Web Services的形式提供。ONVIF规范涵盖了完全的XML及WSDL的定义。每一个支持ONVIF规范的终端设备均须提供与功能相应的Web Service。服务端与客户端的数据互采用SOAP协议。ONVIF中的其他部分比如音视频流则通过RTP/RTSP进行 。

　　规范优势

　　协同性：不同厂商所提供的产品，均可以通过一个统一的“语言”来进行流。方便了系统的集成。

　　灵活性：终端用户和集成用户不需要被某些设备的固有解决方案所束缚。大大降低了开发成本。

　　质量：不断扩展的规范将由市场来导向，遵循规范的同时也满足主流的用户需求。

　　视频监控系统分析

　　视频监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。摄像机将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备，同时可将需要传输的音视频数据录入到录像机内。 通过控制主机，操作人员可发出指令，对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。利用相关处理模式，可对图像进行录入、回放、处理等操作。

常用的视频监控拓扑结构

　　视频监控平台通常采用模块化的软硬件架构，系统的数据库，核心模块、文件模块，目录模块、媒体模块、报警模块等安装在一台或者多台服务器上，以上各组件之间通过网络进行连接.

　　以上模块拓扑结构由于其各厂商通信协议各不相同，以及所采用的通信协议架构不够全面完善，对视频监控系统造成稳定性差、扩展与兼容性不好、开发时间长等缺点，所以不利于视频监控系统的构建与实施。

　　成熟的视频监控平台特点

　　现实应用中，由于视频监控系统应用的特殊性，一个成熟的视频监控平台应具有以下特点：

　　平台稳定性：视频监控系统通常会应用于大型及超大型的系统建设中，系统需要24小时连续的运行，因此稳定性非常重要，这里除了传统意义上硬件设备的强大的稳定性外，一个成熟的架构以及相关通信协议也极其重要。ONVIF规范历经修改与升级已经形成了相当稳定的协议架构，其实现的主要技术及组件是目前技术上应用很成熟的，而且其良好的预警机制与日志处理功能进一步增强了监控系统的稳定性，因此用于大型监控系统的应用是比较稳妥的；

　　系统可扩展性：视频监控系统可能因为客户业务的调整、项目规模的扩大而需要对其进行扩展，硬件上的扩展往往比较容易，但软件以及协议规范的扩展就比较麻烦，ONVIF协议采用web service架构、WSDL XML的模式，而web service是基于网络的、分布式的模块化组件，采用HTTP SOAP协议在网络上传输，这样使得整个系统比较容易扩展与维护；

　　系统兼容性：由于采用了ONVIF协议，而目前全球大多数安防厂商都加入了该组织，使得标准化程度极高，这样不同厂商的设备，NVR/DVR、IPC等互通互联就很方便；

　　视频监控系统的安全性：监控系统应用的场所，系统的安全性非常重要，监控系统的安全性涉及数据传输安全、视频加密、身份验证、用户操作日志等，ONVIF规范对此均有相当完善的处理机制，且设置开发与架设灵活。

ONVIF设备服务模式

　　依据ONVIF规范的视频监控系统的构造

　　整个通信规范服务划分

　　设备发现服务、设备管理服务、输入输出服务、图像配置服务、媒体配置服务、实时流媒体服务、事件处理服务、PTZ控制服务。

　　以上服务统称为ONVIF服务，对于视频监控服务器需要建立一套处理以上服务的机制，而前端监控设备根据需要可以部分或者全部实现以上服务。

ONVIF服务模式构建的视频监控拓扑结构

　　管理中央服务器通过SOAP消息向网络监控设备获取所支持的服务，前端设备将其支持的服务发送给管理服务器，用户向管理服务器请求服务，管理服务器将前端ONVIF设备支持的服务发送给用户，用户通过HTTP协议以SOAP消息形式向前端设备请求服务。

　　工作流程简介

　　网络设备发现与服务注册流程

　　设备加入到网络且连入ONVIF视频监控系统时，主动向服务管理服务器注册设备(退出网络时发送注销消息)，当监控设备注册成功时，服务管理服务器向前端设备发送获取服务功能列表，前端网络设备向其注册设备需所支持的服务，服务管理服务器将为每个设备建一个支持服务列表，并将服务列表发送给中央管理服务器；

　　具体服务流程

　　客户端(软件客户端、手机客户端，web应用等)连接ONVIF视频监控管理平台，连接成功后，中央管理服务器根据其登录权限向其发送前端网络设备列表及其支持的服务列表，客户端根据前端设备的服务列表向其请求服务，中央服务器向其转发服务请求，前端网络设备根据其服务的类型，直接向客户响应服务或者向转发存储服务器发送，转发服务器向客户端分发服务或者根据需要进行服务存储。

　　依据ONVIF规范构建的视频监控系统优点

　　跨防火墙通信

　　如果前端网络监控设备是基于分布式应用的，那么设备之间的互联通信将是一个棘手的问题，因为设备、服务器与客户端之间的通信通常会有防火墙，ONVIF规范采用HTTP协议传输，这样使用ONVIF规范将很容易突破防火墙。

　　应用集成方便

　　由于ONVIF规范使用是web service架构， 采用HTTP、SOAP传递消息，采用WSDL解析服务，这样多种类耦合应用能很好地集成在一起。

　　服务的重用程度高

　　由于ONVIF服务的标准化程度高，很多服务可以直接由互联的设备识别，可以实现一种服务而多用户共享。