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陈朝武谈GB/T28181的推广应用及技术发展
发布日期:2013-09-29  来源: CPS中安网  编辑:cally

    GB∕T 28181-2011《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》2012年6月正式发布实施到现在已经一年有余,通过GB∕T 28181的实际推广应用,安防行业的视频监控联网标准化建设取得了显著进展,这与各级公安业务部门的指导推动以及各安防厂商对GB∕T 28181标准的积极响应、全面实施密不可分。随着标准应用的不断深入,相关部门在对行业内各厂家开展技术支持的过程中也不断进行技术总结,和行业内各集成商开展广泛研讨,对GB∕T 28181标准的局部进行了必要的细化说明和扩展项补充,使标准推广应用工作进一步完善。本文对GB/T 28181国家标准的制定背景、技术内容、实施要点以及在视频监控互联中的重要作用和技术难度等进行了概括总结,重点对标准的广泛推广应用和技术发展方向进行分析探讨,供大家参考。


公安部第一研究所副所长陈朝武


  一、GB/T 28181国家标准的制定背景
  可以用一句话来概括:是应用需求导致了GB/T 28181国家标准的制定与实施。让我们简单回顾一下GA/T669系列标准的制定过程,更易于理解这句话的内涵。2003年,针对新时期社会治安的复杂、严峻形势对公安工作提出的新挑战,原有独立、功能单一的安防监控系统已经不能满足社会需求,各厂家视频监控系统各自为战、格式迥异、难以共享已制约了市场发展的现状,标准项目组走访公安基层,全面调研分析需求,总结大量工程实践经验,在公安部科技局的指导下,以充分利用社会已建大量模拟监控资源为基础,研究最新技术发展,精心设计出“城市监控报警联网系统标准体系”,如图一所示;

  

    图一 GA/T 669 “城市监控报警联网系统标准体系”


  随后标准项目组和TC100标委会,在公安部科信局的得力领导下,组织广大安防企业、大专院校、公安和社会用户等单位进行标准编制工作,到2008年为止陆续送审、报批并颁布实施了14项行业标准,简称GA/T669系列标准。GA/T669系列标准为监控系统联网建设、检测、使用、维护全方位进行标准界定,对引导、规范监控联网系统建设起到了至关重要的作用,为全国各地视频信息联网规范建设提供了完整的技术支撑,成效显著!在使用推广中,用户和集成商都充分体会到:GA/T 669系列标准中最重要的核心标准GA/T 669.5“信息传输、交换、控制技术要求”涉及网络传输、信令交互、系统授权、跨域跨系统、多层联动等重要内容,和大型联网管理平台软件直接相关,因此其内容和编程细节都需深入规范统一,将统一的共性技术更多地开放(见GB/T 28181的附录A--k),以确保视频信息广域联网应用这样一个技术难度极高的系统工程有法可依;与此同时视频信息联网应用的需求与日俱增,专家建议继续细化标准内容,将GA/T 669.5上升为国家标准,其他行业也可参考采用。因此GB/T 28181诞生了。
  二、GB/T 28181对视频互联共享应用的重要意义和技术进步
  GB/T 28181《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》规定了安全防范视频监控联网系统中信息传输、交换、控制的互联结构,通信协议结构,传输、交换、控制的基本要求和安全性要求,以及控制、传输流程和协议接口等技术要求。GB/T 28181通过引入国际先进的SIP协议及通信机制,规划系统整体信令组网架构,定制专有系统控制描述协议MANSCDP,实现信令互联互通。重点是互联及通信协议结构、传输/交换/控制技术要求、信令流程和接口、专有协议命令集等等。解决了信息处理中难度最大的视频图像信息互联互通及信息共享问题。适用于安全防范视频监控联网系统的方案设计、系统检测验收以及与之相关的设备研发、生产。在GB/T 28181标准发布实施以前,不同厂家系统之间的互联在技术层面并没有实现统一标准,各个监控系统之间的视频资源共享需要集成平台分别对不同厂家的产品单独接入,由于各厂家产品的通信接口各不相同,负责进行资源整合的平台工作量巨大;从升级维护的角度来说,很多厂家的接口软件版本管理变得异常复杂,容易混乱,每次平台版本升级、开发新产品新业务功能都需要对接口进行重新开发,系统稳定性差,用户难以掌控和真正联网使用。
  GB/T 28181标准对于视频监控平台互联、视频监控平台与设备互联提供了统一的信令接口、视音频编解码接口,所有系统之间通过统一公开的标准信令互访,简化了不同厂商之间的互联对接工作,有效推进了视频监控图像资源的广泛共享,缩短了系统互联的项目周期,节省了视频信息共享应用的社会整体资源成本,有利于增强视频联网应用系统的稳定度和成熟度,提高了用户满意度。

    三、GB/T 28181国家标准的推广应用和技术指导
  为更好地指导全国公安机关开展视频监控系统联网建设及视频图像信息整合与共享工作,公安部先后发布了《全国公安机关视频图像信息整合与共享工作任务书》(公科信[2012]11号)、《全国公安机关图像信息联网总体技术方案》的通知(公科信[2012]73号)等一系列文件,明确了统一标准,以GB/T 28181国标和GA/T669系列行标等作为视频监控系统互联的标准依据,部署了到2015年间的视频图像整合与共享工作的工作任务,并对省市平台建设主要任务、联网架构、标准强制项、标准符合性测试、联网平台功能性能等进行了规范。对全国跨区域联网建设工作具有全面的指导意义。
  作为GB/T 28181国家标准推广应用的重要举措,公安部于2012年6月下发了《关于组织开展全国公安机关视频监控系统联网标准符合性检测工作的通知》(公科信传发[2012]218号),并公布了《全国公安机关视频监控系统联网标准符合性检测工作实施方案》等一系列指导文件,对标准符合性检测工作进行了详细具体的规定,要求公安机关新建监控系统应遵循GB/T 28181标准进行建设,已建监控系统应逐步通过升级或加入信令媒体转换网关方式符合GB/T 28181标准联网应用。
  为了配合GB/T 28181标准符合性检测工作,公安部组织公安部第一研究所开展了“跨区域视频监控联网规范性指导及评估验证关键技术研究”重点研究计划项目,研究制定了与标准配套的检测方法、检测工具,支持各类产品的自测与调试,用于国家级检测部门的产品正规检测和各地检测机构的工程现场检测。专门研制GB/T28181标准符合度测试工具,用以提供给公安部认定的检测机构建立起科学的检测流程和方法,以对平台集成商、设备提供商等提供的产品和系统,按照公平公正的科学方法去检测,并提交相应的国标符合度检测报告,以提供用户和招标单位判别应用,这样完整的技术和科学测试手段才能确保真正建立起市、省乃至全国的,效率高、性能优的视频信息联网综合应用系统,才能最大化的实现视频数据共享互用,真正对智能视频综合研判提供良好的视频数据资源。
  GB/T 28181国标检测与推广使用的政策、方法、工具、技术支持的配套完善,进一步使国标在全国的推广具备了可行性,促进了GB/T 28181联网的全面开展。据不完全统计,截至目前国家级安防产品质量监督检验中心已进行了数百款监控平台、监控设备的GB/T 28181标准符合性检测,涵盖系统平台软件、DVR/NVR、IPC、解码器等常用关键设备和系统,这些产品在各地公安监控视频标准化联网建设中已经发挥了重要作用;全国大多数省级检测机构已进行了现场检测工具的申请,用于进行工程现场平台和系统联网规范化检测,这项突破性技术和可实施的工程系统检测手段,使视频数据逐渐整合规范成数据资源,以便提供公安各警种及社会各相关部门更高效的使用成为可能,对节省国家整体投资、充分利用已有和新建视频资源十分有利!。
  在监控平台联网建设中,各省公安厅落实公安部整合与共享工作任务书要求,以GB/T 28181作为联网标准,开展了对本省后续联网建设方案的总体规划,大力推进今后视频联网建设标准化工作,意义重大。一些建设阶段与公安部推广工作同步契合的省份如宁夏、新疆等全自治区范围内已经较为深入地实现了公安厅、地市、区县的多级GB/T 28181国标联网升级工作,效果很好。
  以GB/T 28181国标为基础开展工作,能够真正实现视频图像信息跨区域、跨部门、跨警种的高效、准确传输及共享应用,确保视频联网系统建设的科学性、实用性和可扩展性。尤其是,从行业标准提升为国家标准后,不仅仅是公安行业应用,包括教育、文博、部队等在内的行业也都在积极遵循该标准。应该说,GB/T 28181标准的制定实施对解决原有视频资源不浪费,对国家总体视频资源的扩充应用,对公安的图侦应用等都有着重要意义。随着时间的推移,这种效果还会更加显现出来。
  四、和GB/T 28181国家标准实施相关的一些技术措施
  随着全国视频监控符合标准联网系统建设的深入开展,GB/T 28181国标的应用程度和广度不断深入和扩大,大家在体会到视频实际联网使用的便利和辅助破案的甜头的同时,对图像联网及图侦应用不断提出了一些更高的期望。公安部第一研究所作为GB/T 28181的主要起草单位,在为28181国标推广做好技术支持的基础上,持续关注着基层公安建设单位以及各厂商的应用反馈,与业内技术人员保持着密切的沟通,收集整理出新的需求变化,以求把握好标准技术发展方向,适时进行标准扩展内容和应用补充说明,指导各地更好地依据标准开展监控联网共享系统应用建设。同时,我们也发现了一些和28181实施相关但不属于标准本身内容的一些其他现象,对此分别提出解决建议如下:
  1)在各地工程建设中遇到的各类工程性问题。例如:
  Ø 由于上下级平台间、平台与设备间参数配置不一致导致系统无法连通;
  Ø 系统视频并发数据量超出系统硬件、网络负载能力上限,造成图像丢包、卡顿;
  Ø 由于网络、电源等环境因素造成互联和视频点播不稳定等;
  上述问题不属于标准的技术规定范围,纯属工程实施方面需注意的内容。
  2)对标准技术细节的理解问题。各厂商在询问、反馈的意见中有部分属于GB/T 28181国标中引用的国际标准、技术规范在底层协议中已进行明确规定的内容,通过对该底层协议的细节了解和研究即可解决。标准中主要采用SIP协议作为通信控制协议,采用H.264、SVAC等作为媒体编解码协议,采用RTP进行媒体封装传输。由于标准的主要目标是联网应用,上述协议本身的技术细节不是GB/T 28181标准内容的重点,所以在标准中没有过多重复描述这些引用协议的技术细节,在标准中未明确规定的技术细节均应按照引用协议的默认标准实现方式进行处理,GB/T 28181标准本身不宜重复定义和描述。
  3)标准和联网应用平台相关内容的界定。GB/T 28181标准不能规定个别厂家提出的少部分和集成平台应用功能关系紧密,但在互联应用中需求较小,且各平台厂家各叙己见的内容,因为支持厂家较少的内容不适宜进行统一要求;那样的需求内容应该由平台厂家应用逻辑来实现,不宜在GB/T 28181标准本身进行规定。目前标准编制组积极搜集类似需求,正在研究是否需考虑在后续修订补充标准时,通过适当的说明或辅助型附录等方式对类似应用提供一些指导性的建议。
  4)超出标准原需求定义范围的意见和建议,GB/T 28181标准因其技术复杂、涉及厂家和应用范围广泛等原因,立项和制定前后历经8年之久,制定过程中部分需求因当时的应用情况和专家意见不统一等原因无法明确,对这些内容在GB/T 28181标准中进行了预留,编制组提出了待技术和应用发展到一定阶段再进行补充细化的建议。其中部分内容经过这几年的广域联网应用,编制组与多家平台集成厂商的具体技术细节协商讨论,目前已经提出了可行的解决方案,并在实际互联中进行了应用实践,拟在下步对标准进行扩展补充时加入附录说明。典型内容举例如下:
  Ø 系统/设备间的状态检测机制:系统与系统、系统与设备间通过注册、心跳消息处理机制,实现系统/设备的上线、刷新绑定、保活、下线等状态检测功能。
  Ø 域间目录订阅通知:用于解决平台之间设备状态的实时更新。SIP域可通过订阅方式订阅其他SIP域的全部或部分目录资源的离线、上线、视频丢失、故障、告警、增加、删除、更新等变更信息;在被订阅域目录变更后,将变更事件实时通知订阅域进行相应更新。
  Ø 目录资源获取:对目录资源获取功能中的请求参数意义,不同请求参数响应方作何处理进行明确。
  Ø 大数据量传输机制:对于大型联网系统,在接收目录资源查询命令、文件目录检索命令生成响应时会出现检索数据量过大的情况,为了提高效率并且保证传输的稳定性,补充规定了返回MANSCDP响应消息时的处理机制。
  Ø 媒体流保活机制:对使用现有功能进行流状态监测的机制进一步细化规定,在平台的业务逻辑处理中可利用这些机制进行悬浮流的检测清理工作,以进一步增强系统运行的稳定性。
  五、关于旧系统进行符合GB/T 28181标准的技术升级建议
  很多厂家问及对原有旧系统进行符合GB/T 28181标准升级的相关技术,改造升级的关键在于厂家重视并厂家具有真正的软件实力。因为GB/T 28181国标制定时就充分考虑到要利用原有系统视频资源,任何一点技术革新或新技术的采用都会出现积极响应、观望等待、消极不做三种情况,GB/T 28181的实施也不例外。如果厂家正确认识到GB/T 28181标准的重大意义和视频监控联网应用的技术发展趋势,就一定会积极响应。GB/T 28181源于市场的发展和用户对广域联网共享视频信息的应用需求,GB/T 28181产生于业界的合力,是大家的共同技术成果,向业界完全开放协议细节内容和代码,让平台厂家和集成商统一到大家完全知晓的规则和规范上来,是任何一家私有协议都办不到的。尽管GB/T 28181不可能尽善尽美,也许有些瑕疵,但通过国标的推广应用完全可以指导全国监控联网应用系统建设。开始执行国标时,业内有些企业因为升级原有系统会有点工作量,起步进展各有不同,可以理解。经过标准培训,他们认识到GB/T 28181的重要意义和具体内容后,纷纷积极跟进;公安部发文,规定新建系统在招标文件中必须指明产品和软件平台均要符合GB/T 28181标准,起到了很好的管理和引导作用。每月网站上公布的通过GB/T 28181符合性测试的产品目录数量上升足以证明此点。
  对旧系统全面升级要区别对待可分步完成。应从平台和前端设备两方面来设计改造升级方案。视频整合联网最重要的两个内容是:通讯信令和编码格式。原有系统与新建系统的链接IP节点,既可以设在监控中心,即:各级不同规模的监控中心系统层面上(原系统有多少模拟视频没有限制,多路进网,分时点看),也可以设在单个网络设备处,GB/T 28181的附录A—K就是分别对应各种不同需求的节点归类设立的。谈到联网,大家就应联想到关键的IP节点,大网中的IP节点是智能单元,受控单元,它既可以是NVR、也可以是IP摄像机,更多的是各级监控中心的服务器等等,究竟以什么形式接入视频网络是需要根据各地已建和新建的现实工程环境分析后决定的,是集成商在充分了解了用户使用和管理需求后才能设计规划的。国标 GB/T 28181描述的就是这些具体内容,有规定、格式、协议,更有具体实现的编程和实例,应用性和可实施性强。
  平台中服务器级的设备符合标准相对来说容易完成。前端设备的通信和媒体流格式支持国标技术并不难,难点在于工程因素,需结合现场情况具体分析。前端设备考虑到工程因素,可以视情况采取单个设备改造升级或系统加网关协议转换升级等多种方式接入。
  六、结束语
  GB/T28181标准解决了视频监控联网系统互联互通间的瓶颈技术问题,侧重破解视频联网中最关键的通信信令及媒体格式规范难题,打破了原来的私有协议。由于联网监控系统工程涉及采集、传输、存储、显示全部环节,是一个非常复杂又包括众多和IT技术相关的产品,牵涉众多技术和管理问题,广域视频联网监控系统设计和实施对集成商的要求非常高。系统联网管理平台研制必须由综合实力强的专业软件公司承担,联网软件平台好比是人的大脑和中枢神经,远比一个摄像机前端重要的多,招标时,必须杜绝所谓“软件奉送”的做法,违背科学规律的事情长久不了,软件平台的投入不到位最终会在功能性能、应用发展、维护升级服务等长期利益方面造成致命的伤害。为什么国内外的顶级软件公司或系统集成厂家往往是将平台建设和后续的软件维护升级费用(每年的技术服务费)同时报价,就是因为信息集成应用软件开发是需要持久服务的,应用平台必须随着用户系统建设和应用需求变化以及IT技术的不断发展而持续改进、完善和升级。
  视频联网系统的建立为图像侦查和视频信息综合应用等各类创新探索提供了基础和图像源泉,使广大干警和社会安保人员通过联网平台,能够观察现场、人工或智能分析相关视频图像、最终辅助破案、节省警力。软件平台生产厂家必须具有长期追踪新技术,根据新的应用需求,不断维护、升级平台功能和性能的能力。从历史发展看,技术革命从来都是无技术实力者被市场淘汰,这符合科学发展规律。软件提供商要保持不被市场抛弃,就要积极提高技术实力,永远追求科技创新,不断加强软件建设,提高自身综合能力。
  GB/T 28181-2011《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》标准化联网建设是一项意义重大的基础性工作,对于促进城市监控系统联网的规范发展,增强公安机关“打、防、控、管”综合技术能力,维护社会治安稳定,具有积极的社会意义;同时这项工作也是一项复杂的技术和管理工作,随着视频信息应用的不断深入,一些新的应用需求进一步清晰,标准也会随之进行阶段性的补充和完善,以进一步推进公安视频图像信息共享和应用工作的有序、规模、深入开展。
 

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