SIP在视频监控系统互联互通中的应用研究

方晓旻

摘要：目前，视频监控互联互通系统在治安监察和社会治安方面发挥重要作用，构建大规模视频监控系统成为政府和司法部门关注的焦点。文章研究了SIP在视频监控系统互联互通中的应用，介绍了SIP的核心功能，并给出了一个SIP视频监控互联系统方案。

关键词：SIP；视频监控系统；互联互通；治安监察；社会治安 文献标识码：A

中图分类号：TP393 文章编号：1009-2374（2016）29-0046-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.29.019

随着宽带的普及和速度的提升，视频监控互联互通系统在治安监察和社会治安方面将发挥更大的作用，构建大规模视频监控系统成为政府和司法部门关注的焦点，同时在其他大范围区域或重要目标的安全监控系统中也发挥着非常重要的作用。

1 SIP

SIP会话初始化协议（Session Initiation Protocol）是一种用于多媒体通信的IP网络应用层控制协议，用于创建、修改、终止一个或多个参加者参与的会话进程。SIP会话初始化协议中的会话可以是任何类型的终端设备之间通信，包括视频通话、即时信息处理、协作通话，该协议不会在任何情况下定义或者限制使用业务，且所有会话的QoS、计费、安全等问题都交由核心网络以及其他协议进行处理。

1.1 核心功能

SIP会话初始化协议的核心功能是建立、修改和终止多媒体通信，能够实现用户定位、通信、意愿交互、建立会话、呼叫处理等多种功能，使用客户机/服务器结构，逻辑层有用户代理和服务器两个层次，而用户代理可以细分为用户代理客户和用户代理服务器两部分，用户代理客户用户发起会话，用户代理服务器用于接收和响应会话请求，二者之间只是逻辑功能，实际上网络客户端同时具有这两个功能，同时能够发起、接收和回应会话。

1.2 SIP视频监控互联系统

基于SIP的视频监控互联互通系统基于网络宽带，是兼具远程监控、传输和管理等多种功能于一身的智能视频监控系统，在公安、交通、金融、医院和物业等多个领域都有着广泛的应用前景，这种系统摒弃了传统的专线设计理念，使用通用SIP协议实现了宽带网络时代大规模监控、远程方位和集中管理，能够实现电信级互联互通。

2 基于SIP的视频监控互联系统构建

2.1 整体结构

2.1.1 系统组成。基于SIP的IP网络视频监控系统是视频监控系统新的发展方向，现有的视频监控系统都存在部署范围有限、联网程度有限、接入设备规格不统一和监控平台之间数据连通困难等问题。SIP视频监控互联系统由卡口、卡口接入平台、共享平台、安全接入以及Web平台等部分组成。

2.1.2 上下级共享平台互联互通。该系统在公安视频专网上部署共享平台，充分利用现有公安视频专网实现和上级共享平台之间的连通，从而实现卡口系统采集社会图像资源的汇集以及与公安视频专网图像资源之间的连通，省厅建立省级共享平台，市县级公安局建立对应级别共享平台，利用公安视频专网实现上下级连通。

2.1.3 安全接入/联网平台。建立安全接入平台目的是保证卡口数据以及公安信息网络的安全性。公安视频专网图信息需要通过边界安全接入平台之后才能够进入公安信息网。联网平台则建立在公安信息网上，用于实现公安信息网子系统之间的图像和信息资源共享。

2.2 联网结构

SIP视频监控系统有级联和互联两种联网结构，无论是哪一种联网方式，系统之间的连接关系都有信令和媒体两部分，所以SIP视频监控系统联网结构可以分为信令和媒体两方面。

2.2.1 级联。级联联网的两个信令安全路由网关之间为上下级逻辑结构，由下级信令安全路由网关向上级信令安全路由网关主动发起请求，上级信令安全路由进行网关鉴定认证之后交换管辖目录与设备信息，所有信令流均逐级发放。

2.2.2 互联。信令安全路由网关之间级别相同，双方SIP监控域内监控资源需要共享时，信令安全路由网关向目的信令安全路由网关发起请求，同样需经过网关鉴定认证后共享目录和设备信息。

2.3 功能实现

2.3.1 SIP卡口系统。利用SIP会话初始化协议建立分布式系统的集中管理卡口，选择分层设计结构，逻辑层有卡口系统、运营商网络以及卡口接入平台三部分。

第一，卡口系统。用于采集车辆的综合信息，包括车辆特征照片、车牌号码和颜色等，同时具备图片信息识别、车速检测、超速判定、数据缓存和压缩上传等管理功能，系统硬件设备主要有高清抓拍摄像机、补光灯、车辆检测器、主机、工业交换机、光纤收发器、电源以及避雷器等。

第二，运营商网络。数据传输网络由运营商负责组网，实现数据的传输交换功能，使用自建局域网、专用网、中央视频网以及现有公安光纤网络形成传输通道并建立网络传输子系统，使前端系统和后端管理系统互联互通。考虑到卡口系统的安全性需求，租用运营商光纤网络组建光纤专用链路网，裸光纤连接前端点和中心，市区密集点可组EPON/GPON网，偏远地区可组无线网。

第三，卡口接入平台。用于汇集、处理、存储、传输、应用辖区内所有相关数据，有中心管理平台和数据库系统两部分，管理平台是搭载各种管理软件模块的服务器，有数据库、管理服务器、应用服务器和Web服务器等多种类型。

2.3.2 设备注册。设备注册本质上是设备合法认证的过程，没有经过合法认证的未注册设备不能和SIP服务器通讯寻址到目标设备。SIP视频监控互联系统使用Register注册方法，注册中对设备进行认证：Step1：SIP代理发送Register请求到SIP服务器，请求中无Authorization字段；Step2：SIP服务器回执401，消息头给出和设备适应的认证体制与参数；Step3：SIP代理重新向服务器发送包含信任书、认证信息的Authorization字段的Register请求；Step4：SIP服务器验证该请求，鉴定SIP代理身份是否合法，合法即响应200OK，不合法则拒绝应答。

2.3.3 实时流媒体点播。该功能是视频监控系统互联互通的关键性功能，SIP消息由本域或其他域SIP服务器进行路由转发，目标设备实时流媒体首先由域内媒体服务器转发，通过SIP协议Invite方法建立实时媒体点播会话连接，并借助实时媒体RTP/RTCP传输协议完成流媒体传输。

实时媒体点播信令流程有客户端发起和第三方SIP服务器发起两种形式，本次研究选择了客户端主动发起方法，具体流程如下：Step1：客户端向SIP服务器发送Invite消息，消息头域包含Subject字段，涉及到点播视频的相关参数；Step2：SIP服务器将去掉Subject字段的Invite请求发送给媒体服务器；Step3：媒体服务器向SIP服务器发送带有SDP消息体的200OK响应；Step4：SIP向客户端发送带有SDP的200OK的Invite请求；Step5：客户端200OK響应，带SDP信息；Step6：SIP服务器向媒体服务器发送ACK请求，包含客户端带SDP的200OK响应消息体；Step7：SIP收到客户端200OK响应后向客户端发送不带消息体ACK请求，建立和媒体流的Invite会话。

3 结语

SIP视频监控系统作为一种纯信令协议能够建立任何类型接入网络话路，不限制话路类型，能够实现多种媒体类型在多终端之间的交换，提高了监控网络的可操作性，同时也控制了运营商的成本。

参考文献

[1] 叶贾宁，吴学智.SIP在视频监控系统互联互通中的应用研究[J].舰船电子工程，2010，（1）.

[2] 肖行诠，李富祥.视频监控系统平台互联互通的建设思路[J].电力系统通信，2014，（7）.

（责任编辑：蒋建华）