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摘要： 现阶段的视频监控系统中，控制信令和媒体流并没有明显的区分，它们很多时候都会共用一个TCP通道或者HTTP通道，对于监控系统来说，在向着可控制、便于管理以及大规模方向的发展是非常不利的。而监控系统随着网络技术的发展而日益发达，SIP协议则以其高效、灵活的特点而受到越来越多的关注，也将会成为监控体系的主流，因此就来谈谈SIP协议在监控系统中的应用。
关键词： SIP；监控系统；设计；应用
中图分类号：TZ 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0310123－01
SIP的有效利用可能将分布式的网络通讯技术应用于更广泛的领域，为跨区联网、多级联网监控等业务而服务，从而实现一个便于管理、便于扩展、能伸缩、可重用的监控平台。该监控平台具备注册登记、目录数据的发送、实时视频监控、传递心跳信息以及获取历史资料图像、实现前端设备的控制和相关的信息查询等功能，相较之其它的监控系统，除了上述那些经典功能外，其于SIP协议的监控系统还能将不同类型的监控设备及系统进行互通、互联，将差异降至最低。
1 SIP协议
所谓的SIP协议是由互联网工程组在上个世纪九十年代提出的信令控制协议，它具有终端定位、会话参数协商、会话建立及撤销以及通讯请求等经典功能。与SMTP和HTTP一样，SIP也是基于UTF-8字符集的文本协议，所以程式开发人员在使用SIP做程序开发时，就可以直观的作信令调试，以缩短程序开发的时间。此外，SIP与SMTP和HTTP协议也比较接近，即SIP在通信的过程中，所采用是请求-应答的会话模式，且会话均是由客户端发出请求而服务器做应答的信号而组成。SIP还有一个不同于其它协议的显著特点，即它对于通讯双方的会话类型并不作定义，只是对管理会话的方式作出定义。可以采用SDP会话描述协议来实现会话类型。SIP的这个特点使得程式开发人员在建构多媒体系统的同时，可以将信令控制问题存在的繁琐、复杂的多媒体类型问题分离开来，降低了系统开发的难度系数。SIP协议对SIP代理（UA，即用户代理）、SIP注册服务器、SIP重定向服务器以及SIP代理服务器等四个部件作出定议，其中用户代理又分为两个用户终端部件，分别为UAC，即用户代理客户以及UAS，即用户代理服务器，另外的SIP注册服务器、SIP重定向服务器以及SIP代理服务器就作为用户代理客户以及用户代理服务器的沟通桥梁。各监控设备之间会话的建立以及控制命令的传输可以通过信令以及控制通道来实现，视音频数据通过视音频流通道的传输来实现，视音频流经过压缩编码后，采用流媒体协议RTP/RTCP进行传送。
2 基于SIP协议监控系统的设计与实现
为了更好的说明SIP协议在监控系统中的应用，下面我们以某工程为例加以说明。
1）信令服务器。SIP终端注册和连接的建立是通过信令服务器来实现的，其建立流程如下图所示：
该系统的嵌入式终端所采用的是Z228芯片所开发的，该芯片包括ARM926EJ CPU以及MPEG-4硬件编码器。监控管理平台以及嵌入式终端会先向SIP注册服务器进行注册，如果监控中心要与某路上的视频进行连接时，监控软件会通过SIP服务器，向着对应的嵌入终端发起INVITE的请求，该请求会包含会话描述协议，即SDP（Session Description Protocol），在嵌入式终端接受到该请求后，再返回180响铃消息，接下来嵌入式终端会返回一个2000K数据包，该数据包同样包括SDP结构，此时表示嵌入式终端同意接听，同时做媒体协商，最后嵌入式终端会接收到监控软件所发送的ACK确认包，通话建立即完成。如果要对某路视频进行断开连接的操作，嵌入式终端会接收到监控软件发送过来的BYE消息，此时嵌入式终端再返回2000K，此时连接即断开。
2）媒体服务器。媒体服务器最主要的功能就是转发媒体流数据以及点播和录相。一旦监控管理系统与嵌入式采集终端进行成功的连接，媒体服务器就会建立起映射关系，此时采集终端系统会采集到现场的实时图像，再将这些图像信息做编码打包，然后发送到媒体服务器，其再按照这个连接的映射关系向监控管理系统转发IP视频包。此时监控管理系统会利用相同的方式发送其它各种控制命令到嵌入式采集系统。此外，媒体服务器还有另外一个重要的作用，即对视频流的点播及储存。媒体服务器能把通过的视频数据保存至系统硬盘，此时用户就可以对视频信息按照需求做检索以及回放。如果监控系统规模较大，此时一个媒体服务器已经无法满足系统的整体要求，那么可以对其进行扩展，进行协作并发执行。
3）监控服务器。如果摄像机收到了其它的异常信号，比如高温信号等，此时该信号就会通过监控软件平台传送到报警联动装置，该装置会通过诸如手机短信、电子邮件或其它及时通讯工具向监控管理人员发送相应的报警信号，或者按照系统设置做自行处理，比如火灾的自动断电等。
4）监控管理平台。监控管理平台的功能就是对远程视频进行连接和控制，再对视频流进行接收以及解码和回放等。该管理平台由SIP模组、RTP模组、XVID模组以及远程控制模组等部分组成，这些模组可以对应的实现建立网络视频连接、接收视频流、解码播放以及实行远程的控制等。各个监控平台都能实现同步监控的多路视频，从而对视频数据信息进行录像及拍照，实现对云台以及摄像头的远程控制。还可以实现指定区域的实时监控报警。此外，监控管理平台另外一个重要的功能就是对比图像数据的近似性，该功能是采用图像处理处法对经过一段时间间隔的图像信息进行对比，从而识别出该区域是否发生了异常情况，进而实现自动报警、跟踪以及抓拍的功能。
总之，随着SIP技相的日益成熟，该协议将会成为监控系统中的主流信令控制协议，因此前景十分看好。
参考文献：
[1]钱龙华、吕强、季文等，基于ISP的嵌入式视频监控系统[J].计算机应用，2007（27）.
[2]魏涛、柴晓东、王华彬等，基于Z228嵌入式最小系统设计[J].电视技术，2007（31）.
[3]蒋建国、苏兆品、李援等，RTP/RTCP自适应流量控制算法[J].电子学报，2009（34）.
[4]刘少耿，嵌入式流媒体系统的研究与实现[D].太原：太原理工大学，2008.
关键词： SIP；监控系统；设计；应用
中图分类号：TZ 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0310123－01
SIP的有效利用可能将分布式的网络通讯技术应用于更广泛的领域，为跨区联网、多级联网监控等业务而服务，从而实现一个便于管理、便于扩展、能伸缩、可重用的监控平台。该监控平台具备注册登记、目录数据的发送、实时视频监控、传递心跳信息以及获取历史资料图像、实现前端设备的控制和相关的信息查询等功能，相较之其它的监控系统，除了上述那些经典功能外，其于SIP协议的监控系统还能将不同类型的监控设备及系统进行互通、互联，将差异降至最低。
1 SIP协议
所谓的SIP协议是由互联网工程组在上个世纪九十年代提出的信令控制协议，它具有终端定位、会话参数协商、会话建立及撤销以及通讯请求等经典功能。与SMTP和HTTP一样，SIP也是基于UTF-8字符集的文本协议，所以程式开发人员在使用SIP做程序开发时，就可以直观的作信令调试，以缩短程序开发的时间。此外，SIP与SMTP和HTTP协议也比较接近，即SIP在通信的过程中，所采用是请求-应答的会话模式，且会话均是由客户端发出请求而服务器做应答的信号而组成。SIP还有一个不同于其它协议的显著特点，即它对于通讯双方的会话类型并不作定义，只是对管理会话的方式作出定义。可以采用SDP会话描述协议来实现会话类型。SIP的这个特点使得程式开发人员在建构多媒体系统的同时，可以将信令控制问题存在的繁琐、复杂的多媒体类型问题分离开来，降低了系统开发的难度系数。SIP协议对SIP代理（UA，即用户代理）、SIP注册服务器、SIP重定向服务器以及SIP代理服务器等四个部件作出定议，其中用户代理又分为两个用户终端部件，分别为UAC，即用户代理客户以及UAS，即用户代理服务器，另外的SIP注册服务器、SIP重定向服务器以及SIP代理服务器就作为用户代理客户以及用户代理服务器的沟通桥梁。各监控设备之间会话的建立以及控制命令的传输可以通过信令以及控制通道来实现，视音频数据通过视音频流通道的传输来实现，视音频流经过压缩编码后，采用流媒体协议RTP/RTCP进行传送。
2 基于SIP协议监控系统的设计与实现
为了更好的说明SIP协议在监控系统中的应用，下面我们以某工程为例加以说明。
1）信令服务器。SIP终端注册和连接的建立是通过信令服务器来实现的，其建立流程如下图所示：
该系统的嵌入式终端所采用的是Z228芯片所开发的，该芯片包括ARM926EJ CPU以及MPEG-4硬件编码器。监控管理平台以及嵌入式终端会先向SIP注册服务器进行注册，如果监控中心要与某路上的视频进行连接时，监控软件会通过SIP服务器，向着对应的嵌入终端发起INVITE的请求，该请求会包含会话描述协议，即SDP（Session Description Protocol），在嵌入式终端接受到该请求后，再返回180响铃消息，接下来嵌入式终端会返回一个2000K数据包，该数据包同样包括SDP结构，此时表示嵌入式终端同意接听，同时做媒体协商，最后嵌入式终端会接收到监控软件所发送的ACK确认包，通话建立即完成。如果要对某路视频进行断开连接的操作，嵌入式终端会接收到监控软件发送过来的BYE消息，此时嵌入式终端再返回2000K，此时连接即断开。
2）媒体服务器。媒体服务器最主要的功能就是转发媒体流数据以及点播和录相。一旦监控管理系统与嵌入式采集终端进行成功的连接，媒体服务器就会建立起映射关系，此时采集终端系统会采集到现场的实时图像，再将这些图像信息做编码打包，然后发送到媒体服务器，其再按照这个连接的映射关系向监控管理系统转发IP视频包。此时监控管理系统会利用相同的方式发送其它各种控制命令到嵌入式采集系统。此外，媒体服务器还有另外一个重要的作用，即对视频流的点播及储存。媒体服务器能把通过的视频数据保存至系统硬盘，此时用户就可以对视频信息按照需求做检索以及回放。如果监控系统规模较大，此时一个媒体服务器已经无法满足系统的整体要求，那么可以对其进行扩展，进行协作并发执行。
3）监控服务器。如果摄像机收到了其它的异常信号，比如高温信号等，此时该信号就会通过监控软件平台传送到报警联动装置，该装置会通过诸如手机短信、电子邮件或其它及时通讯工具向监控管理人员发送相应的报警信号，或者按照系统设置做自行处理，比如火灾的自动断电等。
4）监控管理平台。监控管理平台的功能就是对远程视频进行连接和控制，再对视频流进行接收以及解码和回放等。该管理平台由SIP模组、RTP模组、XVID模组以及远程控制模组等部分组成，这些模组可以对应的实现建立网络视频连接、接收视频流、解码播放以及实行远程的控制等。各个监控平台都能实现同步监控的多路视频，从而对视频数据信息进行录像及拍照，实现对云台以及摄像头的远程控制。还可以实现指定区域的实时监控报警。此外，监控管理平台另外一个重要的功能就是对比图像数据的近似性，该功能是采用图像处理处法对经过一段时间间隔的图像信息进行对比，从而识别出该区域是否发生了异常情况，进而实现自动报警、跟踪以及抓拍的功能。
总之，随着SIP技相的日益成熟，该协议将会成为监控系统中的主流信令控制协议，因此前景十分看好。
参考文献：
[1]钱龙华、吕强、季文等，基于ISP的嵌入式视频监控系统[J].计算机应用，2007（27）.
[2]魏涛、柴晓东、王华彬等，基于Z228嵌入式最小系统设计[J].电视技术，2007（31）.
[3]蒋建国、苏兆品、李援等，RTP/RTCP自适应流量控制算法[J].电子学报，2009（34）.
[4]刘少耿，嵌入式流媒体系统的研究与实现[D].太原：太原理工大学，2008.