淺析視頻監控管理軟件的開放化發展趨勢

2013-12-19 10:37:51 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：本文介紹了監控管理軟件的發展歷程，面臨的問題，提出了當今監控管理平臺軟件將從單一的監控平臺管理管理向高度集成的大安防、高度開放的監控大聯網的管理平臺發展，監控軟件多媒體化的觀點，并結合IMOS

摘要：本文介紹了監控管理軟件的發展歷程，面臨的問題，提出了當今監控管理平臺軟件將從單一的監控平臺管理管理向高度集成的大安防、高度開放的監控大聯網的管理平臺發展，監控軟件多媒體化的觀點，并結合IMOS IP多媒體應用平臺對監控管理平臺的發展趨勢作了分析和展望。

關鍵字：視頻監控，管理軟件，發展趨勢

監控管理軟件的發展歷程

　　視頻監控管理軟件的雛形出現于上世紀90年代末。1999年開始，隨著硬件視頻壓縮卡的推出，以及基于硬件視頻壓縮卡的通用DVR數字硬盤錄像機軟件的開發成功，安裝了硬盤錄像機軟件的PC式DVR開始在銀行柜員機錄像改造領域中進行應用，推動了視頻監控從模擬監控過渡到數字監控時代。在這一階段，監控管理平臺軟件并沒有引起廠商和用戶的重視，只是DVR/DVS的附屬品，是一個基于DVS/DVR主機的配套性軟件。各大硬件生產廠家都把大部分注意力放在硬件的設計上，而忽略了對監控管理軟件的開發。

　　監控平臺管理軟件的高速發展，是在進入二十一世紀。隨著IP技術和數字技術的成熟，網絡視頻監控技術得到高速發展。特別是隨著我國3111工程和平安工程建設和發展，極大地促進了監控平臺管理軟件的發展。使其從純視頻監控管理平臺向綜合安防管理平臺發展，監控管理軟件開始融合報警聯動、GIS、智能檢索等等功能。監控管理平臺軟件也成為安防軟件發展中最具活力和應用范圍最廣的軟件。

監控軟件的現狀與瓶頸

　　目前，整個安防監控系統已經進入了網絡監控的時代，各行業聯網監控需求的快速增長，對傳統的監控廠商提出了全新的要求。視頻監控也不僅僅只是為安防服務，在企業生產管理、金融遠程審計、法院庭審、審訊指揮、醫療示教、應急聯動等領域，視頻監控更多是作為企業日常業務系統的一部分，和視頻會議、語音通信、即時通信、視頻信息發布等各種多媒體系統的融合需求也逐步增多，同時需要對大量的多媒體數據進行保存和按需檢索，這種多媒體融合應用的發展趨勢正是全行業的業務管理向開放化方向發展的必然結果。

　　隨著其應用場所的增加，所面臨的環境、需求也越來越復雜，原有監控軟件已經無法滿足這類客戶的需求。特別是隨著“監控大聯網、安防集成化”時代的到來，開放化成為監控軟件的發展方向。這要求監控軟件除了在功能上實現對入侵報警、門禁系統、智能識別、GIS、報警監測、SCADA、視訊會議、應急聯動、電子考場、教學應用等等各種功能的管理，還要在平臺上實現對各個廠商的監控平臺軟件進行融合，在協議、標準方面實現大融合。

　　這就要求一個好的監控管理平臺，必須是采用分層開放架構的，提供平臺級接口，對上層業務屏蔽底層監控設備管理和業務調度細節。端到端縱向完全整合不符合經濟發展的專業化、規模化的規律，在任何成熟的產業中，其業務的提供都是分層的。如在IT產業中，基礎硬件設施、設備管理軟件/操作系統、中間件/數據庫、應用軟件等已經形成穩定的分層架構，越靠近底層，標準化、規模化的優勢越明顯，越靠近上層，專業化、個性化特點越鮮明，相應的增值能力越強。

　　面對市場需求，新的軟件形態諸如流媒體服務器、網絡存儲服務器、設備接入服務器、代理服務器、WEB服務器、GIS服務器、報警處理服務器層出不窮，市場繁榮的同時也出現了各種問題。目前監控市場應用的復雜、非統一標準。小到功能應用，大到行業，無數廠商各自有各自的協議，各自有各自的特色應用。從應用規模來說有的在幾十個幾百的規模，有的在上千到幾萬的規模。

　　從業務來說，在終端形態、智能識別、GIS、門禁、報警監測、SCADA、流媒體交換、視訊會議、應急聯動、電子考場、教學應用等等各種業務；從標準、協議來說，DB33、電力行業、各個廠家的私有協議、各個運營商標準等等各自并存。沒有統一可行的行業標準，產品質量良莠不齊，各廠商之間甚至廠商自己的產品之間不能互連，無法穩定可靠的組成能容納不同廠商產品的監控系統。要將這些標準封閉、協議私有的各種功能平臺、各個監控管理平臺集成聯網，存在巨大的難度和復雜度。

　　面對這樣的情況，個別有實力的數字監控設備廠商提出了一種新的、規范的、開放式的聯網監控軟件開發模式--基于“中間件”的開發模式。監控軟件中間件定位在監控應用軟件和操作系統硬件之間，可以運行于多種硬件和OS平臺，支持分布計算，提供跨網絡、硬件和OS平臺的透明性的應用或服務的交互，支持標準的協議和接口，滿足大量視頻監控應用的需求。

　　中間件的提出，理論上可以大大提高監控軟件的開放度，但是在實際應用中，傳統監控廠商由于能力限制，很難涉足開發聯網監控系統的各個方面，在實現聯網監控需求時其重點還是在各個子系統之上去考慮上層軟件的設計。當聯網監控范圍不斷擴大，海量的視頻訪問和視頻存儲需求不斷增加，業務需求越來越復雜和靈活時，由于傳統監控廠商無法從網絡監控的整體架構角度對所有網絡監控的組件進行優化，只能依靠上層軟件被動的去整合異構非標的硬件、不同廠商存儲、網絡等，系統設計已經存在一些不可逾越的瓶頸。再加上該中間件平臺缺少對安防報警、門禁等其他系統的支持，因此，最終并沒有獲得市場的普遍認可，沒有成為主流的產品開發形態。

開放的H3C IMOS多媒體操作系統

　　安防監控市場的快速發展，以及其在發展過程中出現的問題，讓許多大型網絡IT企業看到了機會，利用其在網絡、存儲、多媒體領域豐厚的經驗積累，從整體架構角度上對安防監控系統進行了重新的審視和規劃設計，包括國際上的思科、IBM、諾基亞、西門子和國內的華為、中興、H3C等都開始介入這個市場。這其中，H3C于2006年憑借其在行業市場多年的IP網絡、IP存儲、IP多媒體和業務軟件平臺產品開發經驗最先對安防監控系統進行了重新的設計和規劃，提出從網絡監控的整體架構角度對網絡、存儲、視頻編解碼和管理軟件四大組成部分進行融合設計。

　　H3C的網絡監控方案可以針對網絡監控的需求進對其交換機、IPSAN盤陣和編解碼內嵌軟件和管理軟件進行優化設計，而不僅僅是依靠管理軟件來適配這些硬件，也因此產生了許多傳統監控軟件無法實現的功能。

　　這其中包括通過管理平臺的配合編解碼器內嵌軟件可以實現編碼的視頻存儲數據直接寫入IPSAN存儲盤陣，無需傳統網絡監控的流媒體轉存軟件；利用網絡交換機內嵌的組播軟件優化，實現基于交換機組播協議海量視頻數據的訪問，無需傳統的網絡監控的流媒體服務器；利用編碼器和交換機的流控幀軟件優化，實現即交換機的碼流接入效率接近100%，超過傳統網絡監控交換機利用率50%以上，同時網絡存儲能力和實況流延時得到優化改善。

　　系統對包括所有網絡監控組成組件（交換機、存儲、編解碼器）內嵌軟件在內的網絡監控軟件進行優化融合設計，從整體架構的角度第一次對網絡監控系統進行了重新的設計優化，使得網絡監控系統變得更加簡單、高效和可靠，而不僅僅依靠管理軟件本身來管理一堆堆砌的設備。

　　針對全行業管理控制多媒體化發展的趨勢，2009年年中，H3C在原有網絡監控系統的基礎上，通過對軟件的重新梳理整合優化，針對多媒體融合管理的需求，推出了定位于IP多媒體基礎軟件平臺的IMOS（IP多媒體操作系統）。

　　IMOS是H3C IP監控、視訊會議等多媒體產品共有的軟件平臺，其本質上是一個通用的含括多媒體綜合監控、會議通信、語音通信、信息發布的中間件平臺，即可以支撐管理平臺組件也可以支撐所有的多媒體編解碼終端設備。不僅H3C的所有產品，所有多媒體監控、通信領域的軟件廠商都可以借助該平臺快速開發各種多媒體綜合應用平臺。針對多媒體綜合管理應用進行優化融合設計是安防軟件3.0的另一個重要特征，也是全行業多媒體化管理控制應用發展的必然要求。

IMOS和傳統的安防軟件中間件不同的是：

　　1、作為監控軟件的核心支撐平臺，不僅針對上層管理平臺，對網絡監控中編解碼器、網絡存儲、網絡傳輸交換都進行了優化支撐。

　　2、作為開放平臺其管理設備也不僅僅局限H3C自己的前端設備，除了可以管理其他數字圖像前端外，通過通用I/O引擎還可以管理安防報警、門禁、SCADA等各種設備。

　　3、其開放程度也不僅僅局限于最上層的應用，由于其模塊化、平臺化設計，在軟件的各個層面都遵循SOA的開放架構，提供比傳統安防軟件中間件豐富的多的二次開發手段。

　　4、由于是多媒體綜合應用平臺，支持多媒體領域幾乎所有的國際標準和SIP信令標準，可以方便的實現監控系統和視訊會議、視頻點播、視頻直播、語音通信、即時通信、多媒體信息發布等多媒體應用系統的融合，使得未來的監控體驗和協同報警處理手段得到極大的豐富，面對行業多媒體管理應用變得更加得心應手。

　　5、面對多媒體監控管理對海量存儲數據應用的需求，IMOS創新的整合了MAS（Media Access Service）的多媒體存儲架構，詳細分析了多媒體數據以及在不同的應用場景下的多媒體系統特征，將多媒體存儲數據管理分成流媒體應用層、媒體數據直接訪問接口層、數據組織層、存儲資源屏蔽層和物理資源層，提出了更適合于多媒體數據特征和視頻監控和會議多媒體系統中的訪問特征的“虛擬多媒體文件系統”，建立了多媒體存儲數據和和智能特征數據之間的數據關系矩陣，適合各種存儲媒介，同時可以方便的實現存儲數據的生命周期管理，使得多媒體數據的應用和管理的效率得到了極大的提升。

結束語

　　可以預見的是，隨著以H3C IMOS為代表的監控多媒體軟件的出現，國內外IT巨頭紛紛將網絡領域先進的技術帶入到安防領域，整個安防行業的生態環境將可能產生重大的變化。一方面這些IT巨頭憑借自身強大的技術實力更容易獲得高端用戶的認可，從而在中高端行業監控市場獲得不菲的市場占有率，影響了許多傳統安防企業的生存空間；另一方面由于這些IT企業自身的特征，作為源廠商，無法快速滿足不斷增加的全行業應用定制需求。

　　基于市場的博弈，包括H3C在內的IT企業從原先相對封閉的市場策略開始走向全面合作的市場策略，IMOS正是支撐H3C OAA（開放應用架構）合作伙伴計劃的重要基礎，借助IMOS這個多媒體綜合應用的中間件平臺，H3C將自己定位在提供高質量、高可靠和標準化的多媒體基礎應用平臺，希望借助行業應用合作伙伴在行業定制軟件方面的靈活、快速的開發能力，共同面對客戶提供完整的解決方案。

　　在這樣的合作共贏態勢下，H3C努力將基礎平臺做的更開放、穩定和高質量，而安防應用軟件開發商可以利用相對精煉的開發團隊專注于上層應用軟件的開發，而無需關注涉及大量投入的基礎多媒體平臺開發。借助IMOS平臺的能力，其應用軟件的管理范圍可以涉及到更多的安防系統，更靈活的存儲應用和更豐富的多媒體融合體驗，在保證自身價值的同時，提升了應用軟件的競爭力，同時大大降低了研發投入，從而在面對當前經濟環境時獲得更大的盈利能力。