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荆门电信“全球眼”视频监控系统的设计与实现
刘昕宇
武汉理工大学信息工程学院，武汉(430070)
E-mail：hbliuxs@163.com
摘 要：“全球眼” 视频监控业务是中国电信推出的一项完全基于宽带网的图像远程传输、
管理的新增值业务，交管、安防等各行业对科学高效视频监控系统的需求日益迫切。本文结
合集团公司“全球眼”业务平台技术规范和前期系统测试情况，提出了荆门电信“全球眼”系统
建设方案，逐一分析了各子系统的功能、需求，并对该方案优点进行了总结。
关键词：全球眼，视频监控，VDN，VCDN
1 引言
随着信息技术和计算机网络技术的迅速发展，各种实用型视频技术的不断完善，网络视
频监控系统需求不断上升，在交通、金融、安防等领域得到广泛应用。作为网络资源掌控者
的电信运营商推出的“全球眼” 视频监控业务成为一项新的利润增长点。“全球眼”视频监控
品牌是一项架构于有线网络上的远程视频监控、传输、存储、管理的新兴业务，它通过中国
电信无处不在的宽带网络端口将分散、独立的图像采集点进行联网，实现跨区域、全球范围
内的统一管理，资源共享，为各行业的管理决策者提供一种全新的直观的扩大视觉和听觉范
围的管理工具，提高工作绩效【1】。
全球眼视频监控方案适用于需要进行图像远程监控、传输、存储和管理的地方和场所，
不仅可以服务于行业客户，对于公众客户市场同样可以提供相应服务。全球眼业务的应用模
式，对即将进行的荆门电信“全球眼”项目具有指导意义。为了促进“全球眼”业务与荆门电信
IPTV 系统的融合发展，在结合集团公司“全球眼”业务平台技术规范和前期系统测试，以及
总结其他各地建设经验的基础上，提出荆门电信“全球眼”系统建设方案。
我国网络视频监控的发展经历了三个阶段：模拟时代，是由安防产品演化而来的;半数
字时代，视频以模拟方式采用同轴电缆进行传输，由多媒体控制主机或硬盘录像主机(DVR)
进行数字处理与存贮;全数字时代，数字视频服务器(DVS)代替模拟切换矩阵，以嵌入式
技术为依托，以网络、通信技术为平台，实现视频在网上传输和监控系统内数据的切换、传
输、存储的数字化【2】。“全球眼”是中国电信在2004 年着手定制的基于IPTV 技术的网络监
控规范和标准，属于第三代视频监控系统，是一种公共网络视频监控平台，所有监控点、监
控中心通过有线宽带网与监控平台相连，实现远程图像的实时监控、传输和存储。
目前整个监控领域基本还停留在自建自用自维的专网模式，监控行业产业链主要包括设
备供应商、集成商和客户，视频监控产业要得到健康快速发展，必须建设一个统一开放的系
统平台，视频监控产业链各个环节的共同参与、协同发展。电信行业在“全球眼”视频监控业
务上要得到大规模快速成长，需要得到大型系统设备厂商的技术支撑。集成商由于缺乏自主
研发能力和技术资源整合能力，已经越来越难承担这样的角色。系统设备厂商具备电信行业
的整套解决方案和强大的技术能力，配合运营商建立整套监控的统一标准，才能使得运营商
可以整合产业链各个环节的力量，实现视频监控业务的快速发展。同时，系统设备厂商在电
信级系统平台和整体解决方案上丰富的开发和建设经验，也将助力运营商的业务运营。
2 “全球眼”视频监控体系结构
本文所设计的荆门电信视频监控系统由业务运营系统、运维支撑平台、VDN 业务分发
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网络、监控点的监控前端PU、用户端的监控客户端CU(包括专业电视墙、MOC 监控中心、
PC 客户端及STB 等)组成，如图1 所示。同时系统提供标准的媒体格式、控制协议和开发
接口，基于前述的组成部分，可以由第三方厂家定制开发出个性化应用模块，丰富视频监控
的业务应用。
图1 网络视讯视频监控系统组成
业务运营平台负责整个视频监控系统中的业务运营、内容管理VDN 业务分发功能和
RGM 注册管理功能;VDN 业务分发网络由主要完成流服务功能、内容存储功能、内容分发
/传送功能，以及调度/控制功能;PU/CU 设备是实现监控图像的采集和控制功能的硬件基础;
运维支持平台对整个视频监控系统的各个组成部分提供统一的网络管理功能。下面详细介绍
荆门电信“全球眼”视频监控系统的各个功能模块【3】。
3“全球眼”视频监控关键技术
3.1 业务运营平台
业务运营平台主要负责视频监控业务的业务提供和运营能力，整个平台由业务运营系
统、VDN 业务分发网络、RGM 注册管理模块组成(图2)。
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图2 业务运营系统架构图
业务运营系统主要由业务管理平台、内容管理模块、VDN 媒体调度控制模块，以及RGM
用户端设备管理控制模块组成。业务管理平台包括用户开户/销户、用户分级、用户分组、
用户计费、优惠设置、付费方式、付费信息、定价审批、资源及计费策略管理、出账，对账，
充值管理、客户内部/客户间管理等功能;内容管理模块包括录像的发布管理、监控栏目的
管理、字幕叠加管理、内容的发布操作管理、录像的存储方式管理、录像的存储模式管理以
及视频监控内容的引入、管理、发布、存储等操作管理，采用电信级运营系统，具备灵活的
跨用户服务和计费策略，可实现多个行业用户的分权分域管理;VDN 媒体调度由业务运营
系统的VDN Manager 模块实现，VDN Agent 分布式布置在各个VDN 节点，实现各个VDN
节点内及节点间的媒体调度，各个VDN Agent 视频的调度受到VDN Manager 统一控制;
RGM 组成管理由业务运营系统的RGM Manager 模块实现，RGM Agent 分布式布置在各个
VDN 节点，实现各个PU/CU 的上下线的注册管理，云台控制以及告警等实时信息管理。各
个RGM Agent 收到RGM Manager 统一控制和管理【4】。
3.2 VDN 分发网络
VDN 系统主要完成流服务功能、内容存储功能、内容分发/传送功能，以及调度/控制功
能。它由VDN Manager、VDN Agent 和流媒体服务器节点所组成。其中VDN Manager 和
VDN Agent 担当管理控制单元的角色，而流媒体服务节点承担媒体服务单元的角色，提供
具体监控图像的分发和监控录像的存储功能【4】。
3.2.1 VDN 分布式网络架构
整个VDN 网络的设置采用分布式架构，在视频监控业务集中的区域设置相关的VDN
边缘节点，节省网络主干带宽并提高系统的服务质量。VDN 的边缘节点由媒体服务单元和
VDN Agent 组成。
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VDN Agent 是流媒体节点的控制器，负责管理本流媒体节点的内容分布、策略执行、
分发控制、资源监控与管理，以及与流媒体节点和VDN Manager 通讯，并能够向VDN
Manager 上报本地内容的分布信息、设备状态信息、服务状态和节点配置数据。
流媒体节点主要完成流服务、内容存储和内容分发/传送的功能，并向VDN Agent 开放
通讯的服务接口。流媒体节点对用户的服务过程也就是把内容从监控前端推送到用户侧的过
程。
VDN Manager 负责接入视频监控业务管理系统、视频监控内容管理系统和EPG 系统。
通过分布在各个流媒体节点上的VDN Agent 来集中管理整个分布式流媒体系统的节点。要
求VDN Manager 具有全局负载均衡、资源监控与管理、内容分发与管理和对外接口的功能，
并能够保存设备信息、服务状态和网络配置数据等。
流媒体节点内部有多个存储与播放服务器，多个服务器之间实现媒体存储和分发的负载
均衡。作为管理控制单元角色的VDN Manager/VDN Agent 对于媒体服务单元进行管理控制，
包括负载均衡、内容调度、资源监控等。控制服务器应实现1+1 备份，以保证系统的可靠
性。媒体服务单元为终端用户提供视频监控的媒体服务。
VDN 业务分发网络的流媒体服务的控制由中心节点VDN Manager 进行统一管理，通过
各节点分布式Agent 实现具体控制。
3.2.2 VDN 网络弹性扩展
用户规模增长后，业务运营平台可以通过增加高性能服务器和数据库存储来保证各项服
务的线性扩展。对于监控头端可能开展的直播业务流量是恒定的，不随用户的增加而变化。
若直播监控头端数量增长，可以通过视频编码器和流媒体服务器媒体处理单元的扩容直接实
现。而对于监控头端单播类业务，面对不断增长的并发单播需求，系统支持两种不同方式的
扩容：
1)利用单个节点的扩展，增加单节点的流并发能力：首先可以增加服务器的媒体处理
单元，以支持更多的并发流;当机框达到满配置，可以新增机框并配置相应的媒体处理单元。
例如：从1000 路扩容增加到5000 路，增加服务器的媒体处理单元和存储容量【3】。
2)利用增加节点数目来扩展系统整体流并发能力：对于业务发展迅速的区域，可以通
过增加新的边缘节点，来满足需求。例如：从5000 路扩容增加到10000 路，增加一个相应
的边缘节点，包括服务器的媒体处理单元机框和存储设备。随着监控点数量的增加和减少骨
干网的压力的要求，可增加边缘节点，提供就近服务，达到系统平滑扩展和减轻网络压力的
目的。
