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【摘要】“全球眼”网络视频监控业务作为我国电信公司的关键性业务之一，必须要保证该业务的服务质量。本文首先分析了视频监控系统的特点，进而论述了，“全球眼”的系统构架，在此基础上分析了“全球眼”视频监控系统服务质量监测流程，最后，本文论述了如何加强对业务合作的维护质量管控。
【关键词】“全球眼”；视频监控系统；服务质量；监测
中图分类号：P2 文献标识码： A
一、前言
“全球眼”业务的推出为我国个人和企业提供了一种极其有效的监控系统，为了给“全球眼”的用户提供更加优质的监控服务，电信企业必须要建立一套行之有效的质量监测方案。只有做好了质量监测工作，才能够保证“全球眼”视频监控系统服务的质量，优化各项服务，进而提高社会各界人士对视频监控系统的信赖。
二、视频监控系统特点
1、实时传送视频,方便控制:通过有线、无线数据传送通道,保证您第一时间掌握现场情况;监控图像画面可随时调取与延时回放;实时远程控制视频监控设备,操作方便,便于管理。
2、随时随地浏览,高效便捷:您通过手机或电脑可以随时随地了解现场视频监控情况,不受时间和空间限制。
3、无线视频采集,尽在掌握:在难以部署有线网络情况下,或在移动场景、应急场景及临时场景下,可以通过无线监控设备或带摄像头的EVDO手机方便地采集传送视频画面,只要有CDMA网络覆盖的地方都可方便地部署,情况尽在掌握。
4、方便的客户自主服务管理功能:客户可以通过PC机远程登录全球眼应用系统,随时查看业务开通信息,根据自身需求决定用户账号、手机号码绑定管理关系,灵活实现自主授权管理。
5、灵活的登录方式:客户可以通过输入用户账号(含密码)方式登录,也可以通过绑定手机号码方式快捷、安全登录。
三、系统架构
“全球眼”系统分为业务支撑层、运营支撑层、交换层、接入层4个层次。业务支撑层主要运行于电信内部网络上，运营支撑层和交换层运行于电信的宽带网络上，接入层包括各个采集点的IP摄像头和用户终端，直接接入宽带网络。对“全球眼”视频质量的监测主要集中在交换层和接入层上。
图1为“全球眼”系统的网络架构图。在上传链路上，各个采集点部署的IP摄像头产生原始的UDP视频数据流，经过路由器上传至“全球眼”的视频控制平台。上传的原始UDP数据将被重新封装为应用层的RTSP报文，同时视频数据将由“全球眼”视频控制平台进行统一存储。
图1“全球眼”网络架构
在另一端，用户可以对“全球眼”的监控视频进行播放。RTSP视频流从“全球眼”视频控制平台经过下载链路的路由器，传输到用户终端进行解码播放。
如图1所示，任何一个环节出现问题都可能影响到终端用户享受到的视频服务质量。包括摄像头故障、链路故障、网络抖动等等原因，甚至还包括用户的系统故障，都可能导致最终解码失败。
本方案即是在各个可能出现问题的节点前后端设立监测点。如图2所示，在系统中一共部署了网络层和应用层:网络层监测，即在路由器及平台服务器两端，将数据流旁路至监控服务器，以进行网络层的数据监测;应用层监测，即在视频终端对图像的质量进行分析，以监测出失真的故障图像。
两层监测的结果将作为告警日志发送至告警服务器进行汇总分析。告警日志的格式为(监控点IP，频道号，故障时间，错误类型)。在告警服务器上，同一时间区段内(比如5分钟)同一频道的告警日志被归并起来。然后，告警服务器综合这一时间段内的告警，发布该监控频道的故障报告。
故障报告包括:
1、故障的发生位置。从告警日志报告的监控点IP判断，离摄像头最近的一个监控点为故障的发生源头。
2、故障的嚴重程度。根据应用层监测的告警日志来分类，包括正常、轻微、严重和无法服务等。运维人员根据故障报告，可以更快地定位故障位置，了解发生故障的详情，以便采取措施排除故障。
图2监测系统结构
四、质量监测
1、RTP码流的监测
RTP是一种应用层的传输协议。它详细说明了在互联网上传递音频和视频的标准封装格式。在一个完整的网络系统里，RTP协议不是单独存在的，而常常与其它的协议配合使用。在“全球眼”系统里，RTSP协议为RTP协议提供了会话管理控制的功能，而RTP数据包负载的视频数据采用的则是H．264的视频编码协议。
通过对监控点监测的RTP数据包的统计，可以得到当前的网络传输层的基本状况。其中，丢包率和抖动对于体现网络传输状况是重要指标。
(一)丢包率
由于网络拥塞或者设备故障等原因，常常会发生丢包的情况，其中包括数据包完全丢失和码元错误被丢弃等情况。
（二）到达抖动
到达抖动是指同一个源的两个相邻到达的数据包到达的时间间隔的相对变化。如果抖动很大，即使网络具有足够的带宽，也有可能导致信号失真，有时甚至无法辨识出原来的信号。因此，有实时业务的系统就必须尽量维持相对稳定的传输速率，对一定范围内的数据包抖动进行调节整理，提高传输质量。
2、MPEG2码流的监测
MPEG2TS属于表示层，是一种用于声音、视频的多媒体封传输协议。其特点是从视频流的任意一段开始都可以独立解码。
MPEG2码流的监测结果，也是流媒体传输层质量的重要性能指标。在工业界，广泛采用的是TR．101-290作为MPEG2的质量监测标准。TR．101-290根据各参数对视频质量的影响程序不同，分为3个等级。
3、黑场
黑场，指的是整个视频画面变成纯色的故障。这通常是由于连接失败、设备故障和摄像头遮盖等原因导致的。黑场是比较严重的服务质量问题。在“全球眼”系统中，还包括监控摄像头被盗的情况，因此对黑场检测可以为运维人员进行固定资产的保障提供有力的手段。
监测黑场只需要考虑对单帧的信息。对每一帧图片的灰度值进行统计，同一帧内各像素的颜色灰度值的差异代表了图像的变化剧烈程度。由黑场的定义可知其帧内部的颜色灰度值的差异就很小，因此可以用图像内颜色灰度值的根方差来判定黑场故障。只要其小于某个域值，便认为当前的视频帧出现了黑场故障。
五、加强对业务合作的维护质量管控
为满足全球眼业务发展对维护的需求，解决维护人员和装备难以适应高空作业的要求（90％以上的全球眼安装在电杆上，监控头安装在高6m左右，0.8m至1.5m的延长支架上，当球罩、云台、摄像机等故障时，在维护过程中不论通过脚钩、梯子等进行更换都比较困难），必须实施全球眼维护的业务合作，通过加强对外包合作单位的流程闭环管理，从而提升全球眼业务的维护水平。
首先，在业务合作协议中应明确业务合作的范围及界面，针对各种不同的组网方式和维护实际情况，划分维护界面，明确视频服务器、视频光端机、前端设备及线缆等设备的维护职责，并对业务合作的日常巡检内容制定项目及具体实施计划，为保证业务合作的维护质量，配套制定一系列的质量评估和考核办法。第二，通过日常维护巡检的落实，及时发现了一些故障隐患，进一步加强了设备的稳定性。维护质量评估方法以代维合同管理履行为主，日常抽查为辅，并要求合作单位定期提供书面维护报告，电信公司通过对客户反馈、巡检检查记录、各项维护指标、KPI完成情况等方面对维护质量进行综合分析，填写全球眼维护业务质量考核表，并严格按照评分原则及标准对维护工作质量进行考核。最后根据考核情况进行代维费用的结算。
六、结束语
本文主要分析了“全球眼”系统的视频质量监测方案，通过设计监测方案来实现对服务质量的分析和定位。一旦出现了质量问题，就会及时的发出故障报告，从而帮助工作人员更好的提高“全球眼”系统服务质量。“全球眼”系统必须要做好长久的监测工作，才能够稳步的提高监控效果。
【参考文献】
[1]杨磊，李峰.闭路电视监控系统[J].北京：机械工业出版社，2010.12.
[2]张怡群.全球眼视频监控系统架构设计[J].安防科技.2010(06)
【关键词】“全球眼”；视频监控系统；服务质量；监测
中图分类号：P2 文献标识码： A
一、前言
“全球眼”业务的推出为我国个人和企业提供了一种极其有效的监控系统，为了给“全球眼”的用户提供更加优质的监控服务，电信企业必须要建立一套行之有效的质量监测方案。只有做好了质量监测工作，才能够保证“全球眼”视频监控系统服务的质量，优化各项服务，进而提高社会各界人士对视频监控系统的信赖。
二、视频监控系统特点
1、实时传送视频,方便控制:通过有线、无线数据传送通道,保证您第一时间掌握现场情况;监控图像画面可随时调取与延时回放;实时远程控制视频监控设备,操作方便,便于管理。
2、随时随地浏览,高效便捷:您通过手机或电脑可以随时随地了解现场视频监控情况,不受时间和空间限制。
3、无线视频采集,尽在掌握:在难以部署有线网络情况下,或在移动场景、应急场景及临时场景下,可以通过无线监控设备或带摄像头的EVDO手机方便地采集传送视频画面,只要有CDMA网络覆盖的地方都可方便地部署,情况尽在掌握。
4、方便的客户自主服务管理功能:客户可以通过PC机远程登录全球眼应用系统,随时查看业务开通信息,根据自身需求决定用户账号、手机号码绑定管理关系,灵活实现自主授权管理。
5、灵活的登录方式:客户可以通过输入用户账号(含密码)方式登录,也可以通过绑定手机号码方式快捷、安全登录。
三、系统架构
“全球眼”系统分为业务支撑层、运营支撑层、交换层、接入层4个层次。业务支撑层主要运行于电信内部网络上，运营支撑层和交换层运行于电信的宽带网络上，接入层包括各个采集点的IP摄像头和用户终端，直接接入宽带网络。对“全球眼”视频质量的监测主要集中在交换层和接入层上。
图1为“全球眼”系统的网络架构图。在上传链路上，各个采集点部署的IP摄像头产生原始的UDP视频数据流，经过路由器上传至“全球眼”的视频控制平台。上传的原始UDP数据将被重新封装为应用层的RTSP报文，同时视频数据将由“全球眼”视频控制平台进行统一存储。
图1“全球眼”网络架构
在另一端，用户可以对“全球眼”的监控视频进行播放。RTSP视频流从“全球眼”视频控制平台经过下载链路的路由器，传输到用户终端进行解码播放。
如图1所示，任何一个环节出现问题都可能影响到终端用户享受到的视频服务质量。包括摄像头故障、链路故障、网络抖动等等原因，甚至还包括用户的系统故障，都可能导致最终解码失败。
本方案即是在各个可能出现问题的节点前后端设立监测点。如图2所示，在系统中一共部署了网络层和应用层:网络层监测，即在路由器及平台服务器两端，将数据流旁路至监控服务器，以进行网络层的数据监测;应用层监测，即在视频终端对图像的质量进行分析，以监测出失真的故障图像。
两层监测的结果将作为告警日志发送至告警服务器进行汇总分析。告警日志的格式为(监控点IP，频道号，故障时间，错误类型)。在告警服务器上，同一时间区段内(比如5分钟)同一频道的告警日志被归并起来。然后，告警服务器综合这一时间段内的告警，发布该监控频道的故障报告。
故障报告包括:
1、故障的发生位置。从告警日志报告的监控点IP判断，离摄像头最近的一个监控点为故障的发生源头。
2、故障的嚴重程度。根据应用层监测的告警日志来分类，包括正常、轻微、严重和无法服务等。运维人员根据故障报告，可以更快地定位故障位置，了解发生故障的详情，以便采取措施排除故障。
图2监测系统结构
四、质量监测
1、RTP码流的监测
RTP是一种应用层的传输协议。它详细说明了在互联网上传递音频和视频的标准封装格式。在一个完整的网络系统里，RTP协议不是单独存在的，而常常与其它的协议配合使用。在“全球眼”系统里，RTSP协议为RTP协议提供了会话管理控制的功能，而RTP数据包负载的视频数据采用的则是H．264的视频编码协议。
通过对监控点监测的RTP数据包的统计，可以得到当前的网络传输层的基本状况。其中，丢包率和抖动对于体现网络传输状况是重要指标。
(一)丢包率
由于网络拥塞或者设备故障等原因，常常会发生丢包的情况，其中包括数据包完全丢失和码元错误被丢弃等情况。
（二）到达抖动
到达抖动是指同一个源的两个相邻到达的数据包到达的时间间隔的相对变化。如果抖动很大，即使网络具有足够的带宽，也有可能导致信号失真，有时甚至无法辨识出原来的信号。因此，有实时业务的系统就必须尽量维持相对稳定的传输速率，对一定范围内的数据包抖动进行调节整理，提高传输质量。
2、MPEG2码流的监测
MPEG2TS属于表示层，是一种用于声音、视频的多媒体封传输协议。其特点是从视频流的任意一段开始都可以独立解码。
MPEG2码流的监测结果，也是流媒体传输层质量的重要性能指标。在工业界，广泛采用的是TR．101-290作为MPEG2的质量监测标准。TR．101-290根据各参数对视频质量的影响程序不同，分为3个等级。
3、黑场
黑场，指的是整个视频画面变成纯色的故障。这通常是由于连接失败、设备故障和摄像头遮盖等原因导致的。黑场是比较严重的服务质量问题。在“全球眼”系统中，还包括监控摄像头被盗的情况，因此对黑场检测可以为运维人员进行固定资产的保障提供有力的手段。
监测黑场只需要考虑对单帧的信息。对每一帧图片的灰度值进行统计，同一帧内各像素的颜色灰度值的差异代表了图像的变化剧烈程度。由黑场的定义可知其帧内部的颜色灰度值的差异就很小，因此可以用图像内颜色灰度值的根方差来判定黑场故障。只要其小于某个域值，便认为当前的视频帧出现了黑场故障。
五、加强对业务合作的维护质量管控
为满足全球眼业务发展对维护的需求，解决维护人员和装备难以适应高空作业的要求（90％以上的全球眼安装在电杆上，监控头安装在高6m左右，0.8m至1.5m的延长支架上，当球罩、云台、摄像机等故障时，在维护过程中不论通过脚钩、梯子等进行更换都比较困难），必须实施全球眼维护的业务合作，通过加强对外包合作单位的流程闭环管理，从而提升全球眼业务的维护水平。
首先，在业务合作协议中应明确业务合作的范围及界面，针对各种不同的组网方式和维护实际情况，划分维护界面，明确视频服务器、视频光端机、前端设备及线缆等设备的维护职责，并对业务合作的日常巡检内容制定项目及具体实施计划，为保证业务合作的维护质量，配套制定一系列的质量评估和考核办法。第二，通过日常维护巡检的落实，及时发现了一些故障隐患，进一步加强了设备的稳定性。维护质量评估方法以代维合同管理履行为主，日常抽查为辅，并要求合作单位定期提供书面维护报告，电信公司通过对客户反馈、巡检检查记录、各项维护指标、KPI完成情况等方面对维护质量进行综合分析，填写全球眼维护业务质量考核表，并严格按照评分原则及标准对维护工作质量进行考核。最后根据考核情况进行代维费用的结算。
六、结束语
本文主要分析了“全球眼”系统的视频质量监测方案，通过设计监测方案来实现对服务质量的分析和定位。一旦出现了质量问题，就会及时的发出故障报告，从而帮助工作人员更好的提高“全球眼”系统服务质量。“全球眼”系统必须要做好长久的监测工作，才能够稳步的提高监控效果。
【参考文献】
[1]杨磊，李峰.闭路电视监控系统[J].北京：机械工业出版社，2010.12.
[2]张怡群.全球眼视频监控系统架构设计[J].安防科技.2010(06)