視頻管理軟件技術(shù)分析報(bào)告(一)--概述

1. VMS概述

??視頻是以人的視覺(jué)感知為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)生成的具有時(shí)間連續(xù)感和空間、顏色分布感的信號(hào)序列。本質(zhì)上，從數(shù)據(jù)的觀點(diǎn)看，視頻就是一種特殊組織的數(shù)據(jù)；有時(shí)沿用光學(xué)成像意義上的稱呼，視頻也被也稱作圖像；在傳輸意義上，視頻信號(hào)又被稱作視頻流、媒體流。
??視頻是人類視覺(jué)能力的延伸，是人類與人類視覺(jué)觀察空間內(nèi)各種物體，各種事件維持聯(lián)系的中介。
??視頻是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)是綜合應(yīng)用視音頻編解碼、通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)集成等技術(shù)，在一定的空間范圍內(nèi)構(gòu)建的具有信息采集、傳輸、控制、顯示、存儲(chǔ)、處理等功能的綜合系統(tǒng)。
??受益于下面這些技術(shù)的發(fā)展，IP視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)逐步替代傳統(tǒng)模擬監(jiān)控技術(shù)，成為市場(chǎng)的主流：

• IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展：IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電信通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。從通信核心網(wǎng)的軟交換技術(shù)到無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層，無(wú)不使用IP協(xié)議。更由于互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，“Everything over IP , IP over everything”已經(jīng)成為業(yè)界流行的短語(yǔ)。
• 數(shù)字視音頻編解碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（IPC）的發(fā)展：隨著H.264，MPEG-4等視頻數(shù)字壓縮編解碼和G.711，G.726，AAC等音頻數(shù)字壓縮編解碼標(biāo)準(zhǔn)的廣泛應(yīng)用，高清視頻技術(shù)已經(jīng)逐步成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的首選，基于IP技術(shù)的媒體流傳輸，控制協(xié)議被應(yīng)用于數(shù)字視頻信號(hào)的承載與傳輸，而IPC也已成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的主流視頻采集設(shè)備。
• 互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展：基于IP的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得信息的交流越來(lái)越便捷，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也推動(dòng)了云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)在逐步影響著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。
  ??VMS（視頻管理軟件 Video management software）是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)視頻數(shù)據(jù)和設(shè)備進(jìn)行操作和管理的軟件，是用戶和視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行交互的中介。本報(bào)告中除非特別說(shuō)明，VMS指的是IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的軟件。
  ??如圖 1中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，PC上的視頻管理、存儲(chǔ)軟件，遠(yuǎn)程終端上的遠(yuǎn)程訪問(wèn)控制，視頻瀏覽軟件都是VMS的組成部分。
  
  ??VMS是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的核心軟件，VMS的部署規(guī)模與其所在的視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模一致：對(duì)于一個(gè)以NVR為中心的小區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，VMS可能就是嵌入在NVR中的軟件；對(duì)于一個(gè)包含海量IPC的平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，VMS可能部署在包含多個(gè)服務(wù)器的集群上。

  2. VMS的功能特性

  ??在基礎(chǔ)功能特性上，VMS側(cè)重于“管理”與“操作”兩個(gè)特性 。

• 管理功能
  ??一個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是集成了視頻采集單元，視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)，視頻顯示單元，視頻存儲(chǔ)單元，視頻編解碼單元等一系列實(shí)體的復(fù)雜系統(tǒng)，系統(tǒng)中各部分物理實(shí)體和邏輯實(shí)體的管理功能由VMS承擔(dān)。
  ??VMS針對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中物理實(shí)體的管理功能等同于電信網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)針對(duì)電信設(shè)備的管理功能。VMS可管理視頻監(jiān)控系統(tǒng)中物理實(shí)體的配置數(shù)據(jù)，性能、狀態(tài)數(shù)據(jù)和物理實(shí)體在運(yùn)行中所產(chǎn)生的事件。
  ??VMS針對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中邏輯實(shí)體的管理功能等同于信息管理系統(tǒng)(MIS)中對(duì)領(lǐng)域信息與知識(shí)的管理功能。VMS在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量的信息，如視頻文件，視頻文件目錄信息，用戶信息，控制權(quán)限信息等，VMS需要對(duì)這些信息進(jìn)行管理以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
• 操作功能
  ??視頻數(shù)據(jù)是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中流轉(zhuǎn)最多的數(shù)據(jù)就是視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。圍繞著“視頻”這個(gè)核心，視頻采集，視頻編解碼，視頻傳輸，視頻存儲(chǔ)，相關(guān)視頻設(shè)備的控制（IPC的PTZ控制，電視墻展示等）這些操作指令都由VMS發(fā)出，授權(quán)的用戶可通過(guò)VMS的UI完成對(duì)整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所能提供的操作（控制）。
  ??隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展， VMS在完成基礎(chǔ)功能特性的同時(shí)，也在不斷向多元化發(fā)展。VMS與視頻監(jiān)控領(lǐng)域的其它信息系統(tǒng)相融合，提供給用戶更多豐富的體驗(yàn) 。

  3. VMS的技術(shù)特性

  ??VMS趨同于其它信息系統(tǒng)，呈現(xiàn)以下技術(shù)特性：

• 開(kāi)放性
  ??視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備、單元可能來(lái)自不同的廠商，具有不同的特性和接入方式。VMS應(yīng)具有良好的開(kāi)發(fā)性（兼容性），可以管理和操作各種異構(gòu)設(shè)備。
• 擴(kuò)展性
  ??VMS應(yīng)具有良好的擴(kuò)展性，如同面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則中的“開(kāi)-閉”原則。在VMS中增加和減少物理實(shí)體或邏輯實(shí)體時(shí)，VMS的正常業(yè)務(wù)不應(yīng)受到影響，與增刪實(shí)體無(wú)關(guān)的其它實(shí)體不應(yīng)該受到影響。
• 統(tǒng)一性
  ??視頻監(jiān)控系統(tǒng)是非常典型的地域分布式系統(tǒng)。對(duì)于大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)（如省、市級(jí)的平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)）而言，所接入的監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控設(shè)備成千上萬(wàn)，VMS的功能可能會(huì)非常復(fù)雜，部署的服務(wù)器也可能會(huì)分布在不同區(qū)域。但對(duì)于用戶而言，使用VMS時(shí)應(yīng)只從統(tǒng)一入口進(jìn)入，可在一個(gè)站點(diǎn)完成VMS的所有管理和操作功能，VMS應(yīng)提供給用戶“一站式服務(wù)”的體驗(yàn)。