IMOS(IP多媒體操作系統)解決方案概述
2010/10/26
IMOS （IP Multimedia Operating System），即IP多媒體操作系統，旨在打造IP領(lǐng)域的多媒體開(kāi)發(fā)平臺。一方面，支持監控、視訊、媒體發(fā)布、VOD、語(yǔ)音業(yè)務(wù)，提升開(kāi)發(fā)效率、降低維護成本。另一方面，也是更為長(cháng)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(hù)、合作伙伴以及業(yè)界友商開(kāi)發(fā)增值業(yè)務(wù)、技術(shù)合作、技術(shù)創(chuàng )新提供彈性的空間。
多媒體業(yè)務(wù)已經(jīng)成為IP網(wǎng)絡(luò )上最具活力和發(fā)展潛力的應用：IPTV、IP監控、IP電話(huà)、視頻會(huì )議、媒體教學(xué)等等，在各種多媒體應用開(kāi)發(fā)中，我們思考一個(gè)問(wèn)題：多媒體的共性在哪里？差異在哪里？為什么實(shí)現統一通信，統一視頻會(huì )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(wù)接口方式及類(lèi)似的調用動(dòng)作：XML，媒體調用、檢索、點(diǎn)播；攝像頭控制…；
共同的基礎支撐：操作系統適配、配置管理、告警管理、用戶(hù)管理。
這些共性總結起來(lái)就是五字決：“看、控、存、管、用”。
而諸多差異又使得媒體應用千變萬(wàn)化：
不同的媒體應用方式：?jiǎn)蜗?雙向，實(shí)時(shí)/非實(shí)時(shí)，點(diǎn)對點(diǎn)/點(diǎn)對多點(diǎn)；
不同的業(yè)務(wù)呈現界面：B/S、C/S；
不同的客戶(hù)市場(chǎng)定位：運行商、行業(yè)、商業(yè)；
不同的行業(yè)客戶(hù)要求：金融、電力、平安工程…。
如何“求同存異”？一個(gè)基礎架構平臺非常關(guān)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(wù)就很容易開(kāi)展起來(lái)。同樣，有了IMOS平臺，就為實(shí)現多媒體業(yè)務(wù)的看、控、存、管、用共性業(yè)務(wù)，呈現多樣化的媒體應用方式，展示豐富的業(yè)務(wù)呈現界面，滿(mǎn)足差異化的行業(yè)客戶(hù)要求提供了可能。
一、IMOS邏輯架構
IMOS平臺分為5個(gè)層次，自底向上依次為OS基礎設施層、數據訪(fǎng)問(wèn)層、多媒體基礎設施層、業(yè)務(wù)邏輯層和業(yè)務(wù)展示層；這其中涵括9個(gè)組件：用于用戶(hù)交互的GUI組件、用于業(yè)務(wù)實(shí)現的AS應用服務(wù)組件和CS調度服務(wù)組件、用于信令調度的CC呼叫組件、用于媒體調度的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數據庫組件。
圖:IMOS分層模型
業(yè)務(wù)展示層：運營(yíng)商以及各行業(yè)客戶(hù)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(hù)還有業(yè)務(wù)系統強集成的需求。可替換的分層模型和開(kāi)發(fā)接口允許完全替換開(kāi)發(fā)新的展示，多套展示可以并存，從而最大化的貼近用戶(hù)的體驗。
業(yè)務(wù)邏輯層：通過(guò)對原子業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)單組合或者定制開(kāi)發(fā)，可以快速構建新的業(yè)務(wù)。“搭積木”的開(kāi)發(fā)方式，節省大量的重復開(kāi)發(fā)成本，有效縮短開(kāi)發(fā)和穩定周期。
多媒體基礎設施層：多媒體領(lǐng)域通用模型和標準實(shí)現，支持對實(shí)現的擴展。提供了“原子”業(yè)務(wù)（基礎業(yè)務(wù)）。
數據訪(fǎng)問(wèn)層：對多媒體數據的封裝。數據的存在形式不受位置（本地/遠程）、形式（數據庫/文件/原始磁盤(pán)塊）、格式（結構化/非結構化）的限制，同時(shí)支持對數據的擴展和替換。
OS基礎設施層：對操作系統、數據庫、多媒體協(xié)議的封裝，屏蔽差異，實(shí)現上層應用的平臺無(wú)關(guān)性，提高開(kāi)發(fā)效率和系統兼容性。
二、基于IMOS的多媒體業(yè)務(wù)
1.看
看，即實(shí)時(shí)圖像業(yè)務(wù)，主要涉及信令調度、媒體調度、媒體處理和視頻顯示。
信令調度
IMOS信令調度提供的呼叫控制功能主要有會(huì )話(huà)、回放、訂閱、通知、查詢(xún)、傳遞，其通過(guò)SIP消息與終端（UA）進(jìn)行交互，并支持在SIP基礎上進(jìn)行擴展，以滿(mǎn)足更多業(yè)務(wù)。SIP信令是IP網(wǎng)絡(luò )的核心控制協(xié)議，可應用于VoIP、視頻會(huì )議、IM、3G移動(dòng)通信等。IMOS平臺支持豐富SIP調度模型，滿(mǎn)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(huì )話(huà)、回放、訂閱、通知、查詢(xún)、傳遞
b)Out Direct：由平臺發(fā)起向終端呼叫請求；
適用的功能：會(huì )話(huà)、訂閱、通知、查詢(xún)、傳遞
c)Proxy：平臺作為代理，將一個(gè)終端的呼叫傳遞給另一個(gè)終端；
適用的功能：會(huì )話(huà)、訂閱、通知、查詢(xún)、傳遞
d)3PCC：平臺發(fā)起對兩個(gè)終端的呼叫，將兩端加入一個(gè)會(huì )話(huà)；
適用的功能：會(huì )話(huà)
媒體調度和媒體處理
各種媒體功能的相同點(diǎn)都是“流”進(jìn)入“處理節點(diǎn)”，處理完成后，按照“媒體路徑”分發(fā)到下一個(gè)“處理節點(diǎn)”，最終進(jìn)行媒體流的輸出，相同的是各種媒體服務(wù)對“流轉向”的控制和組織上，不同的是各個(gè)“處理節點(diǎn)”的功能。
IMOS平臺由MC組件實(shí)現媒體調度，整體管理和協(xié)調網(wǎng)內的各種媒體功能。MP組件則進(jìn)行媒體處理。MC 重在完成多個(gè)MP功能的組合和調度(MP—媒體處理單元，它以進(jìn)程或其它獨立的方式存在) ，并統一對外進(jìn)行媒體服務(wù)的開(kāi)放，典型的服務(wù)有提供“媒體協(xié)商” 、”媒體路徑建立”服務(wù)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(lái)完成，這樣實(shí)現了媒體路徑的統一決策和管理，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(shí)現提供媒體播放控制API，滿(mǎn)足產(chǎn)品開(kāi)發(fā)播放器需求，提供媒體解碼插件開(kāi)發(fā)框架，滿(mǎn)足動(dòng)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，為后續繁多的協(xié)議提供適配和規范。
多域級聯(lián)的實(shí)況請求，IMOS宗旨為核心統一，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一的SIP呼叫模型，通過(guò)SG來(lái)實(shí)現對各種其它協(xié)議對它的轉換，并且SG可自主的訪(fǎng)問(wèn)系統中任何的資源，可創(chuàng )建并維護相關(guān)的數據庫信息，從而實(shí)現業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的統一性，良好的協(xié)議適配性和互通性。
2.控
控，即云臺控制，也稱(chēng)云鏡控制，用戶(hù)通過(guò)調整云臺的焦距、倍率、方向來(lái)獲取有效視場(chǎng)的圖像。
控制操作在IMOS平臺中專(zhuān)門(mén)抽象出云臺框架進(jìn)行功能實(shí)現。云臺框架（PTZ Framework）向業(yè)務(wù)層提供組成目標業(yè)務(wù)的云臺操作功能。PTZ Framework調用AOI接口與CC（Call Control）進(jìn)行交互，調用API接口與MM進(jìn)行交互。抽象出云臺控制的原子業(yè)務(wù)操作，并提供API接口供AS&UA使用，從而提高AS&UA開(kāi)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(wù)中包括音視頻數據的存儲、備份以及VOD點(diǎn)播等。
IMOS平臺承襲當前主流的iSCSI中心存儲技術(shù)，并采用SMI-S使得使不同類(lèi)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SCSI技術(shù)結合的產(chǎn)物，可基于IP網(wǎng)絡(luò )實(shí)現各種信息的存儲。
RTSP：用來(lái)控制聲音或影像的多媒體串流協(xié)議。
IMOS平臺的數據訪(fǎng)問(wèn)層屏蔽了數據的存儲差異，目前的DAO層不提供媒體數據的抽象訪(fǎng)問(wèn)，將來(lái)媒體數據也可以納入DAO的范疇。每個(gè)DAO接口在向上保持兼容的情況下，實(shí)現都是可以替換的。DAO層包含接口定義和標準實(shí)現，每個(gè)接口都會(huì )根據配置文件去找相應動(dòng)態(tài)庫中的實(shí)現，如果希望替換每個(gè)接口，只要擴展新的動(dòng)態(tài)庫并修改配置文件即可。
圖：數據訪(fǎng)問(wèn)模型
多域級聯(lián)的VOD實(shí)現逐級請求，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(jìn)行跨域查詢(xún)。獲取錄像文件的URL的流程類(lèi)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(guò)成熟的SNMP協(xié)議和XML文本技術(shù)，實(shí)現完善的配置框架、任務(wù)管理框架和報警聯(lián)動(dòng)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(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )管理協(xié)議，支持多種網(wǎng)絡(luò )設備的管理。
XML：可擴展標記語(yǔ)言，被廣泛用來(lái)作為跨平臺之間交互數據的形式
配置框架，提供配置模塊的參數書(shū)寫(xiě)語(yǔ)法，通過(guò)定制XML文本的方式來(lái)實(shí)現配置參數的組合和下發(fā)，并通過(guò)協(xié)議適配可實(shí)現不同的協(xié)議來(lái)下發(fā)配置參數。任務(wù)管理框架，為運行時(shí)間較長(cháng)、需要周期執行或者定時(shí)執行的事務(wù)提供管理框架，同時(shí)協(xié)調多任務(wù)對相同資源（目前是設備）的互斥訪(fǎng)問(wèn)。報警聯(lián)動(dòng)框架，繼承iMC的報警聯(lián)動(dòng)平臺的設計思想，模型的基礎為“事件”和“動(dòng)作”，“報警源”和“執行者”的信息作為參數傳遞到相關(guān)“動(dòng)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(guò)“設備劃歸”、“主動(dòng)查詢(xún)”、“設備定向發(fā)布”和對“用戶(hù)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(shí)，IMOS平臺的運行和調試接口，提供對運行日志信息的輸出、級別控制功能，同時(shí)提供對系統內部信息的在線(xiàn)調試功能。
5.用
用，即客戶(hù)端展示，使最終用戶(hù)的交互界面。
IMOS平臺提供多層次的SDK接口，其中業(yè)務(wù)層面提供SOA接口，符合開(kāi)放系統互聯(lián)標準和協(xié)議，易于合作伙伴進(jìn)行增值開(kāi)發(fā)，以及與其他業(yè)界友商系統實(shí)現融合和數據共享。
對于CS客戶(hù)端，通過(guò)調用IMOS提供的SDK，直接就可以實(shí)現各種業(yè)務(wù)功能；而對于Web客戶(hù)端，只需要增加一層Web Server，再調用SDK。XP同樣提供了開(kāi)發(fā)的SDK，如下圖范例。
圖：SDK使用實(shí)例
三、結束語(yǔ)
IMOS，作為H3C在多媒體領(lǐng)域長(cháng)期發(fā)展的核心技術(shù)平臺及戰略支撐點(diǎn)，順應當前IP多媒體技術(shù)和應用融合的趨勢，是持續滿(mǎn)足客戶(hù)需求的關(guān)鍵基礎，也是未來(lái)業(yè)界生態(tài)圈構建IP多媒體解決方案價(jià)值鏈的重要工具，不僅有助于H3C自身實(shí)現更為豐富的解決方案，也支撐合作伙伴實(shí)現解決方案增值。
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