作為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心單元,中心管理平臺(CMS)的概念也正在被業(yè)界所關(guān)注并逐漸被了解。而業(yè)內(nèi)關(guān)于CMS的概念和定位也尚無統(tǒng)一說法,本文試結(jié)合豐富的部署和應(yīng)用經(jīng)驗,集中闡述對CMS的理解和定位,以期拋磚引玉。
什么是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控
CMS作為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的主腦,首先有必要了解什么是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。在技術(shù)、需求以及市場等多種因素的驅(qū)動下,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控近年來越來越成為安防領(lǐng)域關(guān)注的熱點,并獲得越來越多的部署。與以往的CCTV與DVR視頻監(jiān)控系統(tǒng)不同,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控采用了全新的技術(shù)體系和聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),在系統(tǒng)部署、安裝布線、管理維護以及業(yè)務(wù)應(yīng)用等各個方面,都擁有極為先進的領(lǐng)先優(yōu)勢。
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控主要是針對模擬視頻監(jiān)控和數(shù)字視頻監(jiān)控而言的。在模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,圖像的傳輸、交換以及存儲均基于模擬信號處理技術(shù)。傳輸介質(zhì)主要基于同軸電纜和光纖兩種,短距離時采用同軸電纜,長距離時采用光纖+視頻光端機。圖像交換由視頻矩陣或視頻分配器完成,圖像存儲采用磁帶機,圖像顯示基于監(jiān)視器。前端攝像機的PTZ控制通過操作鍵盤實現(xiàn)。模擬視頻監(jiān)控在圖像還原效果方面具有一定優(yōu)勢,但是,傳輸距離有限、工程布線復雜、信號易受干擾、應(yīng)用不靈活、無法集中管理等缺陷限制其只適合于提供末端接入。
數(shù)字視頻監(jiān)控引入了先進的數(shù)字信號處理技術(shù),在信號的傳輸、控制和存儲方面都與模擬視頻監(jiān)控有著本質(zhì)的區(qū)別。在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,利用MPEG-4、H.264等高效視頻編碼技術(shù),監(jiān)控圖像能夠以較低的帶寬占用實現(xiàn)在各類現(xiàn)有數(shù)字傳輸網(wǎng)上的遠距離傳輸。前端攝像機的PTZ控制和圖像顯示都可以通過PC來完成,圖像的存儲則基于計算機硬盤。數(shù)字視頻監(jiān)控是安防領(lǐng)域的一次革新,在遠距離傳輸、工程布線、操作維護以及應(yīng)用靈活性等方面都遠遠超越了模擬視頻監(jiān)控。但是,數(shù)字視頻監(jiān)控本身是一個非常寬泛的概念,體現(xiàn)的主要是信號處理技術(shù)上的變革,不涉及體系結(jié)構(gòu)。這導致目前的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)在組網(wǎng)方式上千差萬別,且無法互通。
而網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控則以數(shù)字信號處理為基礎(chǔ),采用網(wǎng)絡(luò)化的方式實現(xiàn)信號的傳輸、交換、控制、錄像存儲以及點播回放,并通過設(shè)立強大的中心管理平臺(CMS),實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)所有編解碼設(shè)備及錄像存儲設(shè)備的統(tǒng)一管理與集中控制。對用戶而言,僅需登錄CMS,即可實現(xiàn)全網(wǎng)監(jiān)控資源的統(tǒng)一調(diào)用和瀏覽。
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控體現(xiàn)的不僅僅是技術(shù)的革新,更重要的是架構(gòu)的革新。通過參考并借鑒先進、成熟的通信網(wǎng)體系架構(gòu),網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控至少將對兩個方面產(chǎn)生促進作用:一是數(shù)字視頻監(jiān)控標準化的建立與完善,二是傳統(tǒng)安防業(yè)與通信業(yè)的融合。這兩個促進作用將帶動整個安防產(chǎn)業(yè)向規(guī)范化、規(guī)模化方向發(fā)展,并給視頻監(jiān)控帶來更為廣闊的市場空間。
CMS在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的位置及功能
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體上分為前端接入、媒體交換以及用戶訪問三個層次,具體由前端編碼單元、中心管理平臺(CMS)、網(wǎng)絡(luò)錄像單元、客戶端單元以及解碼單元組成。
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前端編碼單元通過IP網(wǎng)絡(luò)接入CMS,完成監(jiān)控點各類信號的編碼、上傳。網(wǎng)絡(luò)錄像單元在CMS的控制下進行監(jiān)控數(shù)據(jù)的錄像、存儲和回放??蛻舳藛卧卿汣MS,進行遠程圖像集中監(jiān)控和維護管理。解碼單元在客戶端單元的控制下,對CMS轉(zhuǎn)發(fā)的碼流進行解碼輸出。
因此,CMS是整個網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心,位于媒體交換層,完成以下幾個方面的功能:
·所有前端編碼設(shè)備的接入與認證;
·所有登錄用戶的接入與認證;
·包括前端、網(wǎng)絡(luò)錄像、客戶端以及解碼等所有設(shè)備的統(tǒng)一管理與控制;
·所有監(jiān)控碼流的接入、轉(zhuǎn)發(fā)以及分發(fā),即媒體交換;
·所有業(yè)務(wù)功能的管理和控制;
·在分級環(huán)境下,完成多級級聯(lián)管理。
CMS的分類
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控是一個比較籠統(tǒng)和整體化的概念,根據(jù)不同的部署規(guī)模以及應(yīng)用領(lǐng)域,可以將網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控分為運營級系統(tǒng)、行業(yè)級系統(tǒng)以及企業(yè)級系統(tǒng)。相應(yīng)的,CMS在這些系統(tǒng)中的具體位置及實現(xiàn)功能也有所不同。
運營級系統(tǒng)中的CMS
運營級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)目前主要是指中國電信“全球眼”、中國網(wǎng)通“寬視界”等系統(tǒng),主要是通過建立公共運營平臺,為用戶提供圖像、聲音和各種報警信號的遠程采集、傳輸、儲存和處理。
運營級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)分為運營支撐層、媒體交換層和用戶接入層。運營支撐層完成對網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的統(tǒng)一控制、統(tǒng)一資源調(diào)度和管理,以及對用戶設(shè)備的接入、控制和管理,同時實現(xiàn)用戶接入認證、計費、調(diào)度管理、網(wǎng)絡(luò)管理、用戶管理、資源管理等功能。運營支撐層由AAA、NMS以及ULS組成。
媒體交換層完成整個系統(tǒng)的中心管理以及網(wǎng)絡(luò)錄像功能,它在運營支撐層的控制和管理下實現(xiàn)音視頻的傳送和存儲。媒體交換層由CMU、VTDU以及NRU組成。其中,CMU和VTDU組成中心管理平臺(CMS),完成中心管理和媒體交換功能。用戶接入層負責將PU前端編碼單元及CU客戶端單元通過寬帶網(wǎng)絡(luò)接入中心管理平臺(CMS)。
因此,在運營級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,出于電信級可運營、可管理以及開放兼容等角度考慮,系統(tǒng)各功能模塊的劃分非常細致、明確。CMS主要完成中心管理以及媒體接入、分發(fā)以及交換,而網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備管理、用戶接入與認證、設(shè)備接入與認證等功能均由單獨的模塊來實現(xiàn)。接入能力方面,運營級系統(tǒng)的CMS通常要具備萬級-百萬級接人容量。
在運營級系統(tǒng)中,CMS通常采用服務(wù)器架構(gòu),利用軟件實現(xiàn)中心管理平臺功能。這主要是因為服務(wù)器架構(gòu)的CMS具有更好更快的可移植性、開放性以及大容量接入等特性。以目前已應(yīng)用在多個省市電信“全球眼”和網(wǎng)通“寬視界”項目中的運營級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例,其CMS采用模塊化的CMU中心管理單元軟件+VTDU媒體分發(fā)單元軟件構(gòu)成,可進行分布式和多級級聯(lián)部署。 [nextpage]
行業(yè)級系統(tǒng)中的CMS
行業(yè)級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要指政府、金融、電力、交通等行業(yè)用戶所組建的專網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)中,為了簡化網(wǎng)絡(luò)部署、節(jié)約用戶投資,通常需要精簡運營支撐層的功能,而在中心管理平臺(CMS)同時實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備管理、前端接入與認證、客戶端接入與認證、媒體交換等眾多功能。因此,在行業(yè)級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,CMS集成度更高,完成的功能更集中。接入能力方面,行業(yè)級系統(tǒng)的CMS通常要求在百級-千級接入容量。
在行業(yè)級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,CMS通常采用嵌入式硬件方式實現(xiàn)。原因主要在于嵌入式硬件架構(gòu)的CMS更安全、更可靠,而且安裝部署更簡單、維護更便捷,投資成本也比較低。
企業(yè)級系統(tǒng)中的CMS
企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要針對工廠、商場、超市、連鎖機構(gòu)、學校、家庭等中小型企業(yè)及商業(yè)用戶。根據(jù)這類用戶的特點,企業(yè)級系統(tǒng)要求必須是高度集成化的系統(tǒng),部署要靈活,安裝要便捷,使用要簡單,而且成本要低。
因此,企業(yè)級系統(tǒng)的CMS采用更為精簡、集成度更高的解決方案,可同時實現(xiàn)系統(tǒng)管理、前端接入、媒體交換、錄像存儲以及本地回訪等簡化的業(yè)務(wù)功能,而且操作使用很簡單,部署成本也很低。其接入容量通常在十幾路-幾十路。
典型的企業(yè)級CMS以NVR系統(tǒng)為例,NVR就相當于一個精簡的、功能更為集中的硬件CMS,通過與網(wǎng)絡(luò)攝像機等集成化IP前端配合,可全面取得DVR,為企業(yè)及商業(yè)用戶提供全網(wǎng)絡(luò)化的中小型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案。