IMOS(IP多媒體操作系統(tǒng))解決方案概述

2010/10/26

　　IMOS （IP Multimedia Operating System），即IP多媒體操作系統(tǒng)，旨在打造IP領域的多媒體開發(fā)平臺。一方面，支持監(jiān)控、視訊、媒體發(fā)布、VOD、語音業(yè)務，提升開發(fā)效率、降低維護成本。另一方面，也是更為長遠的意義，是為H3C多媒體產(chǎn)品的不斷豐富和完善奠定基礎，為客戶、合作伙伴以及業(yè)界友商開發(fā)增值業(yè)務、技術合作、技術創(chuàng)新提供彈性的空間。

　　多媒體業(yè)務已經(jīng)成為IP網(wǎng)絡上最具活力和發(fā)展?jié)摿Φ膽茫篒PTV、IP監(jiān)控、IP電話、視頻會議、媒體教學等等，在各種多媒體應用開發(fā)中，我們思考一個問題：多媒體的共性在哪里？差異在哪里？為什么實現(xiàn)統(tǒng)一通信，統(tǒng)一視頻會不太容易？

　　先分析多媒體應用的共性：

　　共同的媒體流：H.264；
　　共同的呼叫控制信令：SIP；
　　共同的設備管理方式：SNMP；
　　共同的業(yè)務接口方式及類似的調(diào)用動作：XML，媒體調(diào)用、檢索、點播；攝像頭控制…；
　　共同的基礎支撐：操作系統(tǒng)適配、配置管理、告警管理、用戶管理。

　　這些共性總結起來就是五字決：“看、控、存、管、用”。

　　而諸多差異又使得媒體應用千變?nèi)f化：

　　不同的媒體應用方式：單向/雙向，實時/非實時，點對點/點對多點；
　　不同的業(yè)務呈現(xiàn)界面：B/S、C/S；
　　不同的客戶市場定位：運行商、行業(yè)、商業(yè)；
　　不同的行業(yè)客戶要求：金融、電力、平安工程…。

　　如何“求同存異”？一個基礎架構平臺非常關鍵。大家知道，在Windows被廣泛應用的情況下，基于windows的各種業(yè)務就很容易開展起來。同樣，有了IMOS平臺，就為實現(xiàn)多媒體業(yè)務的看、控、存、管、用共性業(yè)務，呈現(xiàn)多樣化的媒體應用方式，展示豐富的業(yè)務呈現(xiàn)界面，滿足差異化的行業(yè)客戶要求提供了可能。

一、IMOS邏輯架構

　　IMOS平臺分為5個層次，自底向上依次為OS基礎設施層、數(shù)據(jù)訪問層、多媒體基礎設施層、業(yè)務邏輯層和業(yè)務展示層；這其中涵括9個組件：用于用戶交互的GUI組件、用于業(yè)務實現(xiàn)的AS應用服務組件和CS調(diào)度服務組件、用于信令調(diào)度的CC呼叫組件、用于媒體調(diào)度的MC組件、用于媒體處理的MP組件、用于配置管理的MM組件、底層框架的BP基礎平臺和DAO數(shù)據(jù)庫組件。

IMOS分層模型

圖:IMOS分層模型
　　業(yè)務展示層：運營商以及各行業(yè)客戶的不同要求，取決于應用模式，還有B/S和C/S之分；不少大客戶還有業(yè)務系統(tǒng)強集成的需求。可替換的分層模型和開發(fā)接口允許完全替換開發(fā)新的展示，多套展示可以并存，從而最大化的貼近用戶的體驗。

　　業(yè)務邏輯層：通過對原子業(yè)務的簡單組合或者定制開發(fā)，可以快速構建新的業(yè)務�！按罘e木”的開發(fā)方式，節(jié)省大量的重復開發(fā)成本，有效縮短開發(fā)和穩(wěn)定周期。

　　多媒體基礎設施層：多媒體領域通用模型和標準實現(xiàn)，支持對實現(xiàn)的擴展。提供了“原子”業(yè)務（基礎業(yè)務）。

　　數(shù)據(jù)訪問層：對多媒體數(shù)據(jù)的封裝。數(shù)據(jù)的存在形式不受位置（本地/遠程）、形式（數(shù)據(jù)庫/文件/原始磁盤塊）、格式（結構化/非結構化）的限制，同時支持對數(shù)據(jù)的擴展和替換。

　　OS基礎設施層：對操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、多媒體協(xié)議的封裝，屏蔽差異，實現(xiàn)上層應用的平臺無關性，提高開發(fā)效率和系統(tǒng)兼容性。
二、基于IMOS的多媒體業(yè)務

　　1.看

　　看，即實時圖像業(yè)務，主要涉及信令調(diào)度、媒體調(diào)度、媒體處理和視頻顯示。

　　信令調(diào)度

　　IMOS信令調(diào)度提供的呼叫控制功能主要有會話、回放、訂閱、通知、查詢、傳遞，其通過SIP消息與終端（UA）進行交互，并支持在SIP基礎上進行擴展，以滿足更多業(yè)務。SIP信令是IP網(wǎng)絡的核心控制協(xié)議，可應用于VoIP、視頻會議、IM、3G移動通信等。IMOS平臺支持豐富SIP調(diào)度模型，滿足多媒體應用。

　　a)In Direct：由終端發(fā)起向平臺呼叫請求；

　　適用的功能：會話、回放、訂閱、通知、查詢、傳遞

　　b)Out Direct：由平臺發(fā)起向終端呼叫請求；

　　適用的功能：會話、訂閱、通知、查詢、傳遞

　　c)Proxy：平臺作為代理，將一個終端的呼叫傳遞給另一個終端；

　　適用的功能：會話、訂閱、通知、查詢、傳遞

　　d)3PCC：平臺發(fā)起對兩個終端的呼叫，將兩端加入一個會話；

　　適用的功能：會話

　　媒體調(diào)度和媒體處理

　　各種媒體功能的相同點都是“流”進入“處理節(jié)點”，處理完成后，按照“媒體路徑”分發(fā)到下一個“處理節(jié)點”，最終進行媒體流的輸出，相同的是各種媒體服務對“流轉向”的控制和組織上，不同的是各個“處理節(jié)點”的功能。

　　IMOS平臺由MC組件實現(xiàn)媒體調(diào)度，整體管理和協(xié)調(diào)網(wǎng)內(nèi)的各種媒體功能。MP組件則進行媒體處理。MC 重在完成多個MP功能的組合和調(diào)度(MP—媒體處理單元，它以進程或其它獨立的方式存在) ，并統(tǒng)一對外進行媒體服務的開放，典型的服務有提供“媒體協(xié)商” 、”媒體路徑建立”服務等。
　　“媒體路徑的建立”和“媒體協(xié)商”等功能由媒體控制模塊來完成，這樣實現(xiàn)了媒體路徑的統(tǒng)一決策和管理，對媒體路徑變化的適應性強。

　　視頻顯示

　　IMOS平臺的XP組件作為通用播放器實現(xiàn)提供媒體播放控制API，滿足產(chǎn)品開發(fā)播放器需求，提供媒體解碼插件開發(fā)框架，滿足動態(tài)加載解碼插件和對解碼器的擴展，提供協(xié)議解析適配組件，定義控制協(xié)議和媒體承載協(xié)議的框架，為后續(xù)繁多的協(xié)議提供適配和規(guī)范。

　　多域級聯(lián)的實況請求，IMOS宗旨為核心統(tǒng)一，邊緣轉換，信息是逐級請求，媒體流也是逐級轉發(fā)。核心呼叫模型使用統(tǒng)一的SIP呼叫模型，通過SG來實現(xiàn)對各種其它協(xié)議對它的轉換，并且SG可自主的訪問系統(tǒng)中任何的資源，可創(chuàng)建并維護相關的數(shù)據(jù)庫信息，從而實現(xiàn)業(yè)務開發(fā)的統(tǒng)一性，良好的協(xié)議適配性和互通性。

　　2.控

　　控，即云臺控制，也稱云鏡控制，用戶通過調(diào)整云臺的焦距、倍率、方向來獲取有效視場的圖像。

　　控制操作在IMOS平臺中專門抽象出云臺框架進行功能實現(xiàn)。云臺框架（PTZ Framework）向業(yè)務層提供組成目標業(yè)務的云臺操作功能。PTZ Framework調(diào)用AOI接口與CC（Call Control）進行交互，調(diào)用API接口與MM進行交互。抽象出云臺控制的原子業(yè)務操作，并提供API接口供AS&UA使用，從而提高AS&UA開發(fā)效率和可維護性。

　　多域級聯(lián)的云臺控制信息逐級請求，響應也是逐級反饋。

　　3.存

　　存，在多媒體業(yè)務中包括音視頻數(shù)據(jù)的存儲、備份以及VOD點播等。

　　IMOS平臺承襲當前主流的iSCSI中心存儲技術，并采用SMI-S使得使不同類型存儲設備管理及信息共享成為可能。IMOS平臺的VOD使用RTSP模型。

　　iSCSI：IP協(xié)議與傳統(tǒng)SCSI技術結合的產(chǎn)物，可基于IP網(wǎng)絡實現(xiàn)各種信息的存儲。

　　RTSP：用來控制聲音或影像的多媒體串流協(xié)議。

　　IMOS平臺的數(shù)據(jù)訪問層屏蔽了數(shù)據(jù)的存儲差異，目前的DAO層不提供媒體數(shù)據(jù)的抽象訪問，將來媒體數(shù)據(jù)也可以納入DAO的范疇。每個DAO接口在向上保持兼容的情況下，實現(xiàn)都是可以替換的。DAO層包含接口定義和標準實現(xiàn)，每個接口都會根據(jù)配置文件去找相應動態(tài)庫中的實現(xiàn)，如果希望替換每個接口，只要擴展新的動態(tài)庫并修改配置文件即可。

數(shù)據(jù)訪問模型

圖：數(shù)據(jù)訪問模型
　　多域級聯(lián)的VOD實現(xiàn)逐級請求，包括錄像檢索和錄像回放兩部分。錄像檢索，先判斷請求域是否有該攝像機的錄像（支持收流存以后），如果有，可以考慮返回本域的錄像文件列表，否則進行跨域查詢。獲取錄像文件的URL的流程類似錄像檢索的流程，錄像回放采用的RTSP協(xié)議，請求域在獲取錄像文件的URL后，直接向被請求域發(fā)起RTSP請求。
　　4.管

　　管，即配置管理，涉及到權限分配和日常維護。

　　IMOS平臺充分借鑒iMC網(wǎng)管（H3C的重要管理平臺之一），通過成熟的SNMP協(xié)議和XML文本技術，實現(xiàn)完善的配置框架、任務管理框架和報警聯(lián)動框架，創(chuàng)造性的應用“號碼權限”機制更使得多媒體中的權限管理豐富多彩。

　　SNMP：簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議，支持多種網(wǎng)絡設備的管理。

　　XML：可擴展標記語言，被廣泛用來作為跨平臺之間交互數(shù)據(jù)的形式

　　配置框架，提供配置模塊的參數(shù)書寫語法，通過定制XML文本的方式來實現(xiàn)配置參數(shù)的組合和下發(fā)，并通過協(xié)議適配可實現(xiàn)不同的協(xié)議來下發(fā)配置參數(shù)。任務管理框架，為運行時間較長、需要周期執(zhí)行或者定時執(zhí)行的事務提供管理框架，同時協(xié)調(diào)多任務對相同資源（目前是設備）的互斥訪問。報警聯(lián)動框架，繼承iMC的報警聯(lián)動平臺的設計思想，模型的基礎為“事件”和“動作”，“報警源”和“執(zhí)行者”的信息作為參數(shù)傳遞到相關“動作插件”中，并在此基礎上擴展“事件分析插件”框架和“預案管理”框架。

　　復雜的多級多域模式和域間權限控制，通過“設備劃歸”、“主動查詢”、“設備定向發(fā)布”和對“用戶授權”的方式都迎刃而解，良好的支持了多媒體大聯(lián)網(wǎng)的應用。

　　同時，IMOS平臺的運行和調(diào)試接口，提供對運行日志信息的輸出、級別控制功能，同時提供對系統(tǒng)內(nèi)部信息的在線調(diào)試功能。

　　5.用

　　用，即客戶端展示，使最終用戶的交互界面。

　　IMOS平臺提供多層次的SDK接口，其中業(yè)務層面提供SOA接口，符合開放系統(tǒng)互聯(lián)標準和協(xié)議，易于合作伙伴進行增值開發(fā)，以及與其他業(yè)界友商系統(tǒng)實現(xiàn)融合和數(shù)據(jù)共享。

　　對于CS客戶端，通過調(diào)用IMOS提供的SDK，直接就可以實現(xiàn)各種業(yè)務功能；而對于Web客戶端，只需要增加一層Web Server，再調(diào)用SDK。XP同樣提供了開發(fā)的SDK，如下圖范例。

SDK使用實例

圖：SDK使用實例
三、結束語

　　IMOS，作為H3C在多媒體領域長期發(fā)展的核心技術平臺及戰(zhàn)略支撐點，順應當前IP多媒體技術和應用融合的趨勢，是持續(xù)滿足客戶需求的關鍵基礎，也是未來業(yè)界生態(tài)圈構建IP多媒體解決方案價值鏈的重要工具，不僅有助于H3C自身實現(xiàn)更為豐富的解決方案，也支撐合作伙伴實現(xiàn)解決方案增值。

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