CMS在网络视频监控系统中的定位

2008-10-13 10:59:00 来源:刘志强
技术/方案频道文章B

作为网络视频监控系统的核心单元,中心管理平台(CMS)的概念也正在被业界所关注并逐渐被了解。而业内关于CMS的概念和定位也尚无统一说法,本文试结合丰富的部署和应用经验,集中阐述对CMS的理解和定位,以期抛砖引玉。


什么是网络视频监控
CMS作为网络视频监控系统中的主脑,首先有必要了解什么是网络视频监控。在技术、需求以及市场等多种因素的驱动下,网络视频监控近年来越来越成为安防领域关注的热点,并获得越来越多的部署。与以往的CCTV与DVR视频监控系统不同,网络视频监控采用了全新的技术体系和联网架构,在系统部署、安装布线、管理维护以及业务应用等各个方面,都拥有极为先进的领先优势。

网络视频监控主要是针对模拟视频监控和数字视频监控而言的。在模拟视频监控系统中,图像的传输、交换以及存储均基于模拟信号处理技术。传输介质主要基于同轴电缆和光纤两种,短距离时采用同轴电缆,长距离时采用光纤+视频光端机。图像交换由视频矩阵或视频分配器完成,图像存储采用磁带机,图像显示基于监视器。前端摄像机的PTZ控制通过操作键盘实现。模拟视频监控在图像还原效果方面具有一定优势,但是,传输距离有限、工程布线复杂、信号易受干扰、应用不灵活、无法集中管理等缺陷限制其只适合于提供末端接入。

数字视频监控引入了先进的数字信号处理技术,在信号的传输、控制和存储方面都与模拟视频监控有着本质的区别。在数字视频监控系统中,利用MPEG-4、H.264等高效视频编码技术,监控图像能够以较低的带宽占用实现在各类现有数字传输网上的远距离传输。前端摄像机的PTZ控制和图像显示都可以通过PC来完成,图像的存储则基于计算机硬盘。数字视频监控是安防领域的一次革新,在远距离传输、工程布线、操作维护以及应用灵活性等方面都远远超越了模拟视频监控。但是,数字视频监控本身是一个非常宽泛的概念,体现的主要是信号处理技术上的变革,不涉及体系结构。这导致目前的数字视频监控系统在组网方式上千差万别,且无法互通。


而网络视频监控则以数字信号处理为基础,采用网络化的方式实现信号的传输、交换、控制、录像存储以及点播回放,并通过设立强大的中心管理平台(CMS),实现对系统内所有编解码设备及录像存储设备的统一管理与集中控制。对用户而言,仅需登录CMS,即可实现全网监控资源的统一调用和浏览。

网络视频监控体现的不仅仅是技术的革新,更重要的是架构的革新。通过参考并借鉴先进、成熟的通信网体系架构,网络视频监控至少将对两个方面产生促进作用:一是数字视频监控标准化的建立与完善,二是传统安防业与通信业的融合。这两个促进作用将带动整个安防产业向规范化、规模化方向发展,并给视频监控带来更为广阔的市场空间。


CMS在网络视频监控系统中的位置及功能
网络视频监控系统总体上分为前端接入、媒体交换以及用户访问三个层次,具体由前端编码单元、中心管理平台(CMS)、网络录像单元、客户端单元以及解码单元组成。


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前端编码单元通过IP网络接入CMS,完成监控点各类信号的编码、上传。网络录像单元在CMS的控制下进行监控数据的录像、存储和回放。客户端单元登录CMS,进行远程图像集中监控和维护管理。解码单元在客户端单元的控制下,对CMS转发的码流进行解码输出。


因此,CMS是整个网络视频监控系统的核心,位于媒体交换层,完成以下几个方面的功能:
·所有前端编码设备的接入与认证;
·所有登录用户的接入与认证;
·包括前端、网络录像、客户端以及解码等所有设备的统一管理与控制;
·所有监控码流的接入、转发以及分发,即媒体交换;
·所有业务功能的管理和控制;
·在分级环境下,完成多级级联管理。


CMS的分类
网络视频监控是一个比较笼统和整体化的概念,根据不同的部署规模以及应用领域,可以将网络视频监控分为运营级系统、行业级系统以及企业级系统。相应的,CMS在这些系统中的具体位置及实现功能也有所不同。


运营级系统中的CMS
运营级网络视频监控系统目前主要是指中国电信“全球眼”、中国网通“宽视界”等系统,主要是通过建立公共运营平台,为用户提供图像、声音和各种报警信号的远程采集、传输、储存和处理。


运营级网络视频监控系统的逻辑结构分为运营支撑层、媒体交换层和用户接入层。运营支撑层完成对网络视频监控业务的统一控制、统一资源调度和管理,以及对用户设备的接入、控制和管理,同时实现用户接入认证、计费、调度管理、网络管理、用户管理、资源管理等功能。运营支撑层由AAA、NMS以及ULS组成。


媒体交换层完成整个系统的中心管理以及网络录像功能,它在运营支撑层的控制和管理下实现音视频的传送和存储。媒体交换层由CMU、VTDU以及NRU组成。其中,CMU和VTDU组成中心管理平台(CMS),完成中心管理和媒体交换功能。用户接入层负责将PU前端编码单元及CU客户端单元通过宽带网络接入中心管理平台(CMS)。


因此,在运营级网络视频监控系统中,出于电信级可运营、可管理以及开放兼容等角度考虑,系统各功能模块的划分非常细致、明确。CMS主要完成中心管理以及媒体接入、分发以及交换,而网络及设备管理、用户接入与认证、设备接入与认证等功能均由单独的模块来实现。接入能力方面,运营级系统的CMS通常要具备万级-百万级接人容量。


在运营级系统中,CMS通常采用服务器架构,利用软件实现中心管理平台功能。这主要是因为服务器架构的CMS具有更好更快的可移植性、开放性以及大容量接入等特性。以目前已应用在多个省市电信“全球眼”和网通“宽视界”项目中的运营级网络视频监控系统为例,其CMS采用模块化的CMU中心管理单元软件+VTDU媒体分发单元软件构成,可进行分布式和多级级联部署。 [nextpage]


行业级系统中的CMS
行业级网络视频监控系统主要指政府、金融、电力、交通等行业用户所组建的专网视频监控系统。在这一系统中,为了简化网络部署、节约用户投资,通常需要精简运营支撑层的功能,而在中心管理平台(CMS)同时实现网络与设备管理、前端接入与认证、客户端接入与认证、媒体交换等众多功能。因此,在行业级网络视频监控系统中,CMS集成度更高,完成的功能更集中。接入能力方面,行业级系统的CMS通常要求在百级-千级接入容量。


在行业级网络视频监控系统中,CMS通常采用嵌入式硬件方式实现。原因主要在于嵌入式硬件架构的CMS更安全、更可靠,而且安装部署更简单、维护更便捷,投资成本也比较低。


企业级系统中的CMS
企业级网络视频监控系统主要针对工厂、商场、超市、连锁机构、学校、家庭等中小型企业及商业用户。根据这类用户的特点,企业级系统要求必须是高度集成化的系统,部署要灵活,安装要便捷,使用要简单,而且成本要低。


因此,企业级系统的CMS采用更为精简、集成度更高的解决方案,可同时实现系统管理、前端接入、媒体交换、录像存储以及本地回访等简化的业务功能,而且操作使用很简单,部署成本也很低。其接入容量通常在十几路-几十路。


典型的企业级CMS以NVR系统为例,NVR就相当于一个精简的、功能更为集中的硬件CMS,通过与网络摄像机等集成化IP前端配合,可全面取得DVR,为企业及商业用户提供全网络化的中小型网络视频监控解决方案。

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[责任编辑:ally]

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