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管理平台,不可或缺的系统中枢

作者:深圳中兴力维技术有限公司    向稳新

       

随着安防监控在各行业的规模应用,其所面向的客户需求发生了巨大变化,在系统架构的不同层面,也不同程度融入了各项新技术。

一个典型的安防监控系统架构,通常由四个逻辑层面构成,包括采集层、传输层、核心层、应用层。而居于核心层的安防管理平台,在技术、功能等方面发展最快,重要性居于系统中枢地位的关键部分,其不可或缺的作用,获得了共识。当前,不仅仅是原有的系统集成商,甚至是一些原有的设备提供商,也通过开发具有一定功能的管理平台,推出了一些带有综合性的解决方案。

一.多级联网监控时代  促管理平台飞速发展

视频监控刚刚诞生时,由模拟摄像机、视频线缆、显示设备简单组成,采用人工全时间值班观看的业务应用方式,甚至没有视频矩阵来进行多路视频的切换,这一阶段,视频监控只是实现了从看不见到看得见的问题。

 随着初步规模监控需求的出现,在监控中心,逐步出现了画面分割器、视频矩阵、电视墙等设备,实现软件平台最基本的切换、控制、轮询等功能。

数字视频监控的出现,较大规模视频监控的数字化编解码、传输、存储、显示、控制等功能需求,催生了初级视频监控软件平台的出现,在监控中心也开始部署用于运行监控软件系统的控制台电脑。这个时期的软件平台,由于单系统中的视频监控点数有限,在监控系统全网的设备管理、用户的权限管理、视频数据流的管理、录像存储的管理等方面都没有很高的需求。

真正意义上的管理化监控软件,及视频监控管理平台,是在大规模性的网络化视频监控出现以后而诞生的。尤其是出现多级联网监控需求的场合,当联网监控范围不断扩大,海量的视频访问和视频存储需求不断增加,业务需求越来越复杂和灵活时,传统监控设备,在缺少上层综合管理软件的情况下,无法满足网络监控的整体要求,无法对所有网络监控设备、角色等进行有效地优化和管理,另外,在整合异构非标的硬件、不同厂商存储、网络时,传统的系统设计已经存在一些不可逾越的困难。因此,在管理平台架构方面,出现了依靠流媒体服务器、存储转发服务器、管理接入服务器等组件来实现不同异构设备之间的媒体处理和信令处理。当面对海量多媒体信息管理存储的需求,集群、负载均衡、故障倒换等可靠性设计、整体架构设计、提升系统性能等都成为视频监控管理平台的主要职责。 

二.管理平台的现状分析

 在网络化的系统中,上千路视频甚至上万路视频项目都成为较为普遍的现象时,系统中部署视频监控管理平台,就成为必然。大规模的视频信息,在前端采集设备实现视频信息数字之后,通过网络输送到监控中心,根据不同的客户指令或者系统设计策略,需要通过视频监控管理平台,实现设备管理、路由管理、用户权限管理、存储策略管理、视频转发管理等功能;同时,也要注意目前出现的大安防系统中,视频信息的处理,只属于整个系统中的一类信息资源,另外还需要包括智能门禁、监控报警、周界防范、智能分析、地理信息、调度指挥等子系统的集成融合。在这类面向大安防的综合安防管理平台中,系统所需要面对和解决的问题就更复杂,管理平台的中枢作用更凸显。

三.兼容性与开发方式仍需加强

事实上,作为管理平台,除提供相应上述功能之外,在前端设备兼容性、向其他系统提供能力接口等方面,也有一些容易被忽视但确实比较重要的问题。

1. 前端设备兼容性

 对于模拟视频监控终端来讲,接入监控中心管理平台的方式相对容易,包括视频连接和控制线连接,只是在一些距离相对较远的场合,需要通过视频光端机等进行信号延长后,将模拟信号输送到监控中心。如果需要进行长期存储,目前比较合适的方案是通过编码器进行数字化压缩之后进行存储。而对于网络视频监控终端,由于其建立在各种有线、无线的网络支撑之上,所以为整个系统的灵活组网、大规模系统统一管理提供了可能性。但数字化之后,也带来了一个新的挑战,就是前端网络视频监控设备数字化压缩之后传输到监控中心,管理平台如何进行还原显示?如何实现管理平台与视频终端设备的控制等功能交互?

从理论上讲,只需要将视频媒体的编解码标准、终端与管理平台的信令交互规范进行规约,就可以有效解决这个问题。但从目前行业实际情况看,互联互通仍然有较大挑战,主要原因有几个方面:一是在全行业范围内,仍然没有一个实现全行业执行的统一标准。二是目前市场上已经在网运行的视频终端设备种类和数量巨大。在标准规范方面,就国内市场而言,互联互通方面有国标28181,电信、移动、联通、教育部等各行业都有各自的互联互通对接标准,尚未能统一。国际上,目前ONVIF标准,具有较大影响力。

 国内目前最大的视频监控系统,有两类,一是平安城市,二是电信、移动、联通三大运营商牵头建设的运营级系统。其实在平安城市项目中,有两种解决互联互通的技术方式,一是通过国标28181实现对接,二是通过视频终端提供对接开发包(SDK)的方式。其中,采用国标28181标准规范对接方式,在保障管理平台稳定性和性能方面具有优势。而SDK的方式,由于在管理平台中,可能会嵌入一些不同厂商提供的开发包,在系统性能和稳定性方面有较大隐患。

几种常见的管理平台与前端视频设备的对接方式如下图所示:

另外,对于一些规模性的综合性视频监控项目来说,原有已建的设备,如何实现最大限度的利旧,也几乎是一个项目的共性问题,在技术规范、工作界面等方面缺少行业内权威的定义,所以这个问题也一直是建设方、设备商、集成商等各方面认为比较棘手的,并成为影响项目成本和交付周期的一个重要因素。

2.平台能力开放方式

目前,安防系统的应用空间,已经从基本的纯视频监控,发展成为结合报警、门禁、地理信息、周界防范,相关业务系统等融合的综合管理系统。以管理平台为核心,需要在前后端接入、融合相关的设备或者子系统。另外,在一些综合应用中,也存在需要视频监控管理平台做为基础视频资源,向相关子系统输出视频监控资源的情况,例如在已经建设的视频会议系统或者调度指挥系统中,通过视频监控管理平台,将系统中已经整合的各类视频监控资源,输出到这些系统中,融合为增值应用。

 对于这些需要输出视频监控资源的应用需求,目前行业内有两种处理方式,一类是一些视频监控平台厂商,通过提供视频监控管理平台视频中间件的方式。第二类是将视频监控管理平台的常用功能封装为平台SDK的方式。这两类应用可以说各有优缺点。视频中间件的方式,优点是可以快速解决视频监控基本功能,但缺点也是明显的,即新整合的应用系统,与视频监控管理平台紧密相关,无法整合多个视频监控系统。而平台SDK的方式,基本上将视频监控管理平台中的探头管理、视频申请、控制、设备等功能封装为相对清晰的接口,视频监控管理平台与业务系统是松耦合的关系。

3. 大型管理平台类型

在国内的视频监控应用中,单就目前的视频监控管理平台来讲,有很多种类型。按照应用行业来分,有面向运营商的运营级监控管理平台、面向普通应用的通用管理平台、面向各行业的行业定制化应用管理平台。其中,通用管理平台所涉及的视频业务相对简单,基本上具有设备管理、视频监看、录像管理、用户权限管理等即可。同时,在面向分布式应用时,可以通过分布式部署组网的方式实现较大规模的系统,具有单子系统可复制性强的特点,在平台硬件化和成本控制方面走在前列。

而运营级的监控管理平台,在系统可靠性、不同种类用户、不同网络支持等方面要求较高。另外,由于需要支持业务运营,所以在电信营帐计费系统对接方面,也需要根据不同的资费政策进行定制化开发,在系统多级组网、网络管理、系统容量方面有较高要求。

如果考虑组网方式、模拟数字等技术路线,视频监控管理系统的分类就更多,不过就目前应用最广的平安城市、运营级这些大型综合管理系统而言,通常每一个单系统就已经包含有线、无线混合,模拟数字混合,标清高清混合组网的情况。

四.融合与智能化将成趋势

安防管理平台,随着各方面市场需求的驱动以及新技术的发展,逐步呈现出融合、规模、智能、标准等几个方面的特性。

1. 多业务融合

 相对传统意义上视频监控解决从看不见到看得见,安防建设重点开始关注整合联动以及业务管理,具体在整合联动方面,就需要对报警、门禁、周界、巡更、对讲、广播、调度等子系统进行深度接入和整合,并希望客户端上,以GIS地理信息为基础平台,通过这些子系统整合交互,实现预警联动等增值功能。另外,在一些政府主管部门,如环保、应急、水利等部门,希望能够在建设视频监控、数据检测、调度指挥、执法管理等子系统的基础上,通过综合管理平台,为日常业务提供可靠快捷的技术手段。

2 .业务规模越来越大

 以单系统的视频监控前端点数来衡量,2010年以前,我们能够看到的千路规模的系统不是很多。现在来看,万路甚至十万路级别的系统已经比较常见,有些发达城市甚至实现了全高清的万路监控系统。另外,从系统分级来看,各行业的省、市、县三级架构的安防系统,也已经不断出现。比如电子巡考系统就实现了在教育部级的监控中心,可以随时调阅任一联网考场的实时视频和录像。

3. 智能化是需要,也是趋势

市场需求一直在迫切等待智能技术的成熟,主要原因在于,监控中心的规模,人员配置、硬件资源配置,远远不能支撑大规模监控系统同时观看的工作模式。具体的监控工作模式已经从事后查看,逐步需要演变成事中处理,甚至事前预防。

另外,目前的一些智能视频技术,比如周界防范、物品丢失、人脸识别等,已经可以支撑成熟商用的需要。另外,管理平台也可以通过相关子系统的融合联动,组织多个智能的摄像机进行联网的深度智能分析。从海量数据中提取有效信息,去除大量的垃圾信息,使得监控的应用变得更轻松。

4 .标准化会加速到来

在模拟监控时代,互联互通标准化不会被涉及,当大规模的网络化视频监控时代到来时,管理平台的接口标准化就成为非常重要和紧迫的事情。从对接层次上来讲,分为前端设备和管理平台之间的接口,不同层次管理平台之间的接口。从技术角度来讲,分为信令和媒体流的标准化。

事实上,当前安防行业接口的标准化,还有很长的路要走,这一现状,会引起一些专家,尤其是通信领域专家的不理解。因为在通信领域,各方面的标准化接口已经非常完善,也很少出现不同厂商在接口标准化方面相互为难的情况。其实这个情况也不奇怪,我国的语音通信,在上世纪八十年代也存在相互不能对接的情况,号称七国八制。后来在市场需求驱动以及国家主管部门的牵头下,最终发展成为各种标准接口都非常规范。目前的安防领域,也类似于当时的情况,市场同样呼唤规范标准化。站在技术角度,信令方面,目前的SIP化已经获得了主流安防厂商的认可;媒体流方面,MPEG-4,H.264以及最新的H.265,已经是主流。更重要的是,大多数安防厂商已经意识到开放的心态是市场和企业发展的动力而非阻力,所以接口标准化将加速到来,安防市场对产品和管理平台的价值度的提高也在加速。