监控大联网时代的利器-IMOS多媒体操作系统

　　基于对大型联网监控架构的深刻理解和超过160个平安城市联网监控项目的经验积累，H3C提出在监控设备与业务之间构建统一的操作与管理平台——IMOS,将自主开发的多媒体操作系统、数据库、中间件等IT技术融入到监控领域，为当前大规模联网监控面临的诸多挑战提供了一套创新的解决之道。IMOS的诞生，要从多媒体领域的重要应用之一——视频监控的发展说起。

　　一、 监控大联网的应用发展催生IMOS

　　21世纪的第一个十年中，整个安防行业已经进入了联网监控时代。伴随着平安工程、银行、轨道交通、电力等各个行业对跨区域监控管理需求的不断增加，联网监控已经成为安防系统的核心业务需求。当联网监控范围不断扩大，网络架构越来越复杂，海量的视频访问和视频存储需求不断增加，业务需求越来越灵活时，由于传统安防厂商一般不会同时具备网络、存储、硬件终端和软件平台综合开发方面的能力，无法从网络监控的整体架构角度对所有视频监控组件进行优化，只能依靠上层应用软件被动的去整合异构非标的硬件、不同厂商存储、网络等，系统设计已经存在一些不可逾越的瓶颈，无法高可靠、高效率的实现联网监控全局“看、控、存、管、用”基本业务。

　　除此之外，视频监控的应用已不仅仅只为安防服务，在企业生产管理、金融远程审计、法院庭审、审讯指挥、医疗示教、应急联动等领域，视频监控作为用户日常业务系统的一部分，和视频会议、语音通信、即时通信、视频信息发布等各种多媒体系统的融合需求也逐步增多，同时需要对大量的多媒体数据进行保存和按需检索，这种多媒体融合应用的发展趋势正是全行业的业务模式向着多媒体管理方向发展的必然结果。而在应用融合的趋势下，系统势必要解决原来各种不同多媒体业务所采用的不同技术之间的相互融合问题，这样才能真正让用户的多媒体应用合而为一。而传统安防厂商缺乏在多媒体融合应用方面的技术积累，无法从系统架构与平台设计上很好的满足多媒体融合应用方面的需求。

　　在国内传统安防产业价值链中，由于各行业联网监控需求的快速膨胀，诞生了大量的从事行业联网软件开发的系统集成商或独立软件开发商(ISV)，他们通过安防设备企业提供的硬件终端产品软件开发包(SDK)，面向客户同时开发基础监控管理平台和行业应用平台，并整合存储产品;在这样的价值链中，由于这类企业良莠不齐，缺乏网络监控、多媒体融合等各方面全面的知识积累，监控产品的非标准化和监控管理平台的能力已经越来越制约的监控产业的高速发展，同时ISV厂商必须面对开发大型联网监控系统软件的高投入和低产出的挑战。整个监控产业如同IT行业早期发展阶段，迫切需要采用更标准化的建设思路，重新梳理产业价值链。

　　图1：联网监控价值链的变迁

　　面对监控大联网发展趋势,业界迫切呼唤统一的多媒体操作与管理平台，能够实现大规模联网环境下异构网络、存储、终端和平台软件的无缝整合优化，能够满足行业多媒体融合应用需求，能够降低ISV开发联网监控应用平台的风险。IMOS的推出顺应了联网监控和多媒体融合应用的趋势以及优化产业价值链的目的。

　　二、IMOS的真面貌：操作系统+数据库+中间件

　　IMOS是(IP Multimedia OperationSystem)-IP多媒体操作系统的简称。说到OS-操作系统，大家会联想到Windows、LINUX、UNIX，OS是介于计算机硬件和应用软件之间基础平台，使得计算机系统的使用和管理更加方便，资源的利用效率更高，上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持，一般包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。

　　借助OS的概念，IMOS针对安防监控、视讯等多媒体领域的特征，构建了多媒体硬件平台和上层应用软件之间的基础平台，这个硬件平台既包括了编解码器、DVR、IP摄像机等监控终端，也可以包括管理服务器、存储盘阵等中心平台设备，同时IMOS也具备了OS相应的5大管理功能，在此基础上IMOS针对多媒体应用扩展了多媒体数据库和多媒体中间件功能属性，在中间件层面实现了对多媒体海量数据存储管理及应用的支持，在中间件属性中实现对监控、视讯等基础业务应用逻辑组件的抽象封装，可以更好的使得上层应用软件聚焦与多媒体增值业务开发，而无需关注基础监控等多媒体业务的网管、流媒体处理、存储等业务，从而提升了业务系统的可靠性和灵活性。

　　因此，通俗的说，IMOS可以用下面的公式来诠释它的概念：

　　① IMOS是支撑安防监控、视频会议等多媒体应用并融合了软件中间件、数据库与操作系统技术的多媒体基础应用与操作平台。

　　② IMOS是H3C IP监控、视讯会议解决方案中多媒体终端、存储和管理平台共用的基础软件平台,同时也是支撑合作伙伴开发多媒体增值业务应用的基础平台。

　　图2：IMOS平台组成[page]

　　l MOS多媒体操作系统

　　通过操作系统适配模块实现对各种硬件平台和通用OS操作系统的适配，硬件平台可以是嵌入式架构的编解码器，也可以是X86架构的服务器或存储盘阵。IMOS屏蔽了硬件和底层操作系统差异，提供一致、性能可预期的接口，具备丰富的多媒体相关协议、系统函数和工具函数。

　　同时，通过引入iMF(多媒体软件总线技术)实现对各种应用服务模块的即插即用，作为业界首创的面向多媒体密集交互应用的内部服务调用技术，实现应用的即插即用，每秒数万次的云计算能力,支撑海量接入和大并发量访问。

　　除此之外，在MOS子系统中，还包括对许可、备份恢复、XML解析、安全加密、运行日志、资源配置、SIP协议、RTSP协议、SNMP协议等各种OS基础设施的支持。

　　MDB多媒体数据库：

　　在这个子系统中最主要的是多媒体存储模型与数据访问引擎沿用了H3C监控解决方案中IP SAN存储架构的优势，监控终端可以基于iSCSI协议，采用固定大小数据块这种结构化处理方式，将数据直接存储到IP SAN存储盘阵中，中间无需任何传统联网监控集中存储所需的存储服务器或流媒体服务器，没有因为传统服务器导致的系统瓶颈和可靠性问题，也不会应为其他信令服务器的故障导致存储终端，大大简化了联网监控集中存储的架构，数据存储更加直接可靠。由于取消了文件存储所需的复杂索引机制，基于固定块文件存储的检索变得非常高效可靠，检索时间快，应用方便。

　　其次，面对监控等多媒体数据访问，通过推出SDA通用数据库访问接口技术，包括对主流数据库访问通用接口的封装和多媒体通用数据模型封装，支持多达600个的媒体应用数据访问接口，实现多媒体数据的统一管理。

　　此外，MDB还支持存储数据的生命周期管理，实现新数据满帧存储、历史数据抽帧存储、关键数据长期备份。大大降低了长时间历史数据占用的存储空间。既延长了重要历史数据的存储周期，又降低了存储空间要求。

　　l MMW多媒体中间件

　　该系统是IMOS平台中最具多媒体特征的组成部分，它包括了面向多媒体调度管理需求子模块和面向多媒体资源管理的子模块，还包括了面向监控服务、报警服务、视讯服务等基础业务应用逻辑组件的抽象封装，在这些逻辑组件之上，通过提供平台级SDK(软件开发包)接口，满足各种上层应用软件增值开发的需要。

　　构建多媒体调度和多媒体资源管理子模块最主要的功能模块就是各类框架模型，如基于SIP的呼叫控制框架、面向大安防应用的I/O处理框架和支持第三方设备接入的DA信令网关框架等，具备扩展性强，业务组合多样的特征;而标准化的媒体框架则包括媒体分发、控制和播放引擎，采用媒体流收发、流解析、编解码和渲染处理相分离的媒体流处理流程框架，充分支持多媒体国际标准，灵活性和适应能力强，更好满足多媒体融合需求;管理框架可以支持强大的权限管理、告警联动管理、任务计划和资源管理框架,灵活满足行业个性化业务流程的需求。

　　MMW多媒体中间件子系统整体上遵循SOA架构，对外提供各种多媒体应用的标准服务，平台层面提供包括开放API、SIP通讯协议、SNMP、SOAP等各种业界通用接口支持，支持灵活裁减适应小型化、集约化的定制开发需求。具体特征包括：

　　．功能接口全：包含了监控平台的完整的管理接口与业务接口。提供12大接口共294个接口函数。

　　．接口集成度高：是基于系统平台的SDK，通过一个SDK实例即可实现对系统中所有设备的管理和业务调度。

　　．接口归一化好：对于不同的设备界面，采用相同的接口，可以实现对不同前端设备(如编码器、解码器、DVR等)的统一管理;对于分布于不同区域的设备，可屏蔽了本域系统和外域系统的差异。

　　MMW多媒体中间件子系统的出现，及平台级SDK的提供，使得各种行业化应用完全可以在IMOS提供的SDK上提供各种层次的开发，让ISV专注与应用开发，发挥其优势，避免大量基础平台开发风险并降低成本。让合作开发变得方便、快捷，合作开发的产品和形式更丰富，可以大大优化安防行业的价值链。

　　基于三大子系统各类抽象模块之上的是IMOS的各种服务模块的组成，包括支持管理平台、存储平台的平台类组件和支持EC/DC编解码器的终端类组件，这其中平台类组件包括业务管理、媒体处理、信令网关、基础支撑类和客户端服务。H3C全新的IVS监控解决方案正是基于各类服务模块的灵活组合。如图3所示：

　　图3：IMOS的模块组成[page]

　　三、IMOS的价值：一切为了联网

　　IMOS对于用户最大的价值在于能够高可靠、高质量、高效率的满足大规模监控联网的各种应用需求。IMOS最大的技术优势在于其具备先进的系统架构，这主要表现在两个方面：一是采用了创新的OS操作系统架构设计，业界首家同时支持多媒体硬件终端、存储与管理平台，实现融合优化和高可靠代码复用。具备OS分层、模块化、框架化的特点,适配各种软硬件平台,和通用OS相比，具备更高的处理性能,更强大的开放能力和更丰富的多媒体软硬件资源管理能力。二是采用目前多媒体通信领域最先进的IMS架构，完全遵循SIP规范，能够实现业务、控制、承载三分离，扩展性强，可以满足未来各种多媒体通信业务融合的需求，代表了未来多媒体通信领域的最新技术发展。

　　IMOS除了本身架构方面的优势外，最重要的是为监控联网的用户带来四大体验变化：

　　l 分级分域分权管理能力

　　灵活的资源化管理框架：系统将监控平台中所有组成单元抽象为资源。例如组织、EC、Camera、计划、告警、资源组等等都是资源，资源本身不仅具备层次关系，也可以任意划归。结合基于角色的精细化分级分权用户权限管理，不同的角色具备对各种资源的管理使用能力，不同的用户又可以和不同的角色相结合，从而给用户带来无比丰富灵活的角色、权限、组织管理功能。

　　强大的跨域业务支撑和跨域资源管理：支持更多分级，具有7级十万路的跨域视频调用能力。灵活支持从简单资源访问到完善跨域管理操作等各种应用管理需求，即支持跨域看、控、查等基本业务，也支持跨域备份、对讲、报警等强业务。通过抽象资源技术，域、虚拟域被虚拟为全局的资源，也可以把多个下级域的资源抽象为一个虚拟域，可以对跨域资源进行灵活简洁的权限控制。

　　多种标准的兼容支持能力：全面支持并参与编制行业(公安3111、电信全球眼、联通宽视界、电力、石化、考试院联网等)、地域标准(DB33等)，支持将各类非标准第三方平台转换为标准联网协议，满足跨域联网监控需求。

　　l 业务组成多样性能力

　　统一监控视频接入：通过DA设备代理技术，支持主流DVR、IP摄像机的接入管理，包含监、控、查和集中存储，提供完善的第三方前端设备接入管理能力。

　　统一的安防系统接入：通过面向大安防应用的I/O处理框架实现安防业务的统一管理，扩展性强，通过信令网关技术屏蔽不同安防系统的接入方式差异性，实现SCADA、报警、门禁、智能分析、GIS等各类安防系统和各种行业系统的业务联动和协同管理。

　　IO框架：安防集成，可以通过I/O通道集成各种I/O设备，包括云台、矩阵、告警、门禁、SCADA等系统，提供完善的安防设备接入管理能力。

　　l 业务流程优化能力

　　完善的报警管理流程：完善的报警接受、分发、处理、联动机制，包含事件框架、动作框架和联动模型，结合报警流程管理和I/O接入能力，适应安防管理流程优化需求。

　　强大的计划任务引擎：结合业务需求，通过计划任务引擎，方便增加各类自定义计划，不断优化和提高各种自动化管理、维护、操作动作的效率

　　支持监控与视讯会议融合：实现应急指挥等多媒体协调管理流程优化

　　l 统一网管能力

　　强大的设备网管能力：实现统一界面下所有设备的统一配置、升级、维护、故障、报表、日志管理和报警联动

　　全局的SNMP协议支持：可以实现H3C iMC智能网管中心和监控平台的无缝对接，实现网络、信息安全、存储、监控终端与管理平台的统一拓扑管理与故障管理。iMC智能网管中心提供了拓扑、配置、告警、性能、统计、安全五大类管理功能，以及各种功能的高级组合。这些功能使得:

　　． 网络的结构和当前状况一览无余;

　　．设备的故障能够提前预防或者得到及时解决;

　　．性能趋势得以直观的观察进行网络规划预测和调优;

　　．数据安全漏洞得到及时的发现并得到严格的保护。

　　四、 结束语

　　对用户应用，IMOS在IP多媒体尤其是监控联网应用道路上的价值十分明显，对于整个安防领域的应用大势来说，仅靠H3C是无法完全满足所有用户复杂需求的，借助IMOS中间件平台的开放和灵活，H3C衷心希望能够联合安防监控与多媒体应用领域的多个合作伙伴，使整个产业链上的各个环节互相配合，真正满足用户日益增长的大联网个性需求。