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(lǐng)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(wù)，提升開發(fā)效率、降低維護成本。另一方面，也是更為長遠(yuǎn)的意義，是為H3C多媒體產(chǎn)品的不斷豐富和完善奠定基礎(chǔ)，為客戶、合作伙伴以及業(yè)界友商開發(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?jié)摿Φ膽?yīng)用：IPTV、IP監(jiān)控、IP電話、視頻會議、媒體教學(xué)等等，在各種多媒體應(yīng)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(yīng)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(shè)備管理方式：SNMP；
共同的業(yè)務(wù)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(chǔ)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(jié)起來就是五字決：“看、控、存、管、用”。
而諸多差異又使得媒體應(yīng)用千變?nèi)f化：
不同的媒體應(yīng)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(wù)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(chǔ)架構(gòu)平臺非常關(guān)鍵。大家知道，在Windows被廣泛應(yīng)用的情況下，基于windows的各種業(yè)務(wù)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(wù)的看、控、存、管、用共性業(yè)務(wù)，呈現(xiàn)多樣化的媒體應(yīng)用方式，展示豐富的業(yè)務(wù)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(gòu)
IMOS平臺分為5個層次，自底向上依次為OS基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)訪問層、多媒體基礎(chǔ)設(shè)施層、業(yè)務(wù)邏輯層和業(yè)務(wù)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(wù)實現(xiàn)的AS應(yīng)用服務(wù)組件和CS調(diào)度服務(wù)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(chǔ)平臺和DAO數(shù)據(jù)庫組件。
圖:IMOS分層模型
業(yè)務(wù)展示層：運營商以及各行業(yè)客戶的不同要求，取決于應(yīng)用模式，還有B/S和C/S之分；不少大客戶還有業(yè)務(wù)系統(tǒng)強集成的需求�？商鎿Q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(wù)邏輯層：通過對原子業(yè)務(wù)的簡單組合或者定制開發(fā)，可以快速構(gòu)建新的業(yè)務(wù)�！按罘e木”的開發(fā)方式，節(jié)省大量的重復(fù)開發(fā)成本，有效縮短開發(fā)和穩(wěn)定周期。
多媒體基礎(chǔ)設(shè)施層：多媒體領(lǐng)域通用模型和標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)，支持對實現(xiàn)的擴展。提供了“原子”業(yè)務(wù)（基礎(chǔ)業(yè)務(wù)）。
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(yuǎn)程）、形式（數(shù)據(jù)庫/文件/原始磁盤塊）、格式（結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化）的限制，同時支持對數(shù)據(jù)的擴展和替換。
OS基礎(chǔ)設(shè)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(yīng)用的平臺無關(guān)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(wù)
1.看
看，即實時圖像業(yè)務(wù)，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(chǔ)上進行擴展，以滿足更多業(yè)務(wù)。SIP信令是IP網(wǎng)絡(luò)的核心控制協(xié)議，可應(yīng)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(yīng)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(wù)對“流轉(zhuǎn)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(wù)的開放，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(yīng)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(zhuǎn)換，信息是逐級請求，媒體流也是逐級轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān)的數(shù)據(jù)庫信息，從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)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(wù)層提供組成目標(biāo)業(yè)務(wù)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(wù)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(yīng)也是逐級反饋。
3.存
存，在多媒體業(yè)務(wù)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(dāng)前主流的iSCSI中心存儲技術(shù)，并采用SMI-S使得使不同類型存儲設(shè)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(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，可基于IP網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)，每個接口都會根據(jù)配置文件去找相應(yīng)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。
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(quán)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(shù)，實現(xiàn)完善的配置框架、任務(wù)管理框架和報警聯(lián)動框架，創(chuàng)造性的應(yīng)用“號碼權(quán)限”機制更使得多媒體中的權(quán)限管理豐富多彩。
SNMP：簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，支持多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理。
XML：可擴展標(biāo)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(wù)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(wù)提供管理框架，同時協(xié)調(diào)多任務(wù)對相同資源（目前是設(shè)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(shè)計思想，模型的基礎(chǔ)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(guān)“動作插件”中，并在此基礎(chǔ)上擴展“事件分析插件”框架和“預(yù)案管理”框架。
復(fù)雜的多級多域模式和域間權(quán)限控制，通過“設(shè)備劃歸”、“主動查詢”、“設(shè)備定向發(fā)布”和對“用戶授權(quán)”的方式都迎刃而解，良好的支持了多媒體大聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)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(wù)層面提供SOA接口，符合開放系統(tǒng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)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(wù)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。
圖：SDK使用實例
三、結(jié)束語
IMOS，作為H3C在多媒體領(lǐng)域長期發(fā)展的核心技術(shù)平臺及戰(zhàn)略支撐點，順應(yīng)當(dāng)前IP多媒體技術(shù)和應(yīng)用融合的趨勢，是持續(xù)滿足客戶需求的關(guān)鍵基礎(chǔ)，也是未來業(yè)界生態(tài)圈構(gòu)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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