视频管理软件技术分析报告(一)--概述

1. VMS概述

  视频是以人的视觉感知为基础设计生成的具有时间连续感和空间、颜色分布感的信号序列。本质上，从数据的观点看，视频就是一种特殊组织的数据；有时沿用光学成像意义上的称呼，视频也被也称作图像；在传输意义上，视频信号又被称作视频流、媒体流。
  视频是人类视觉能力的延伸，是人类与人类视觉观察空间内各种物体，各种事件维持联系的中介。
  视频是视频监控系统的基础，视频监控系统是综合应用视音频编解码、通信、计算机网络、系统集成等技术，在一定的空间范围内构建的具有信息采集、传输、控制、显示、存储、处理等功能的综合系统。
  受益于下面这些技术的发展，IP视频监控技术已经逐步替代传统模拟监控技术，成为市场的主流：

• IP网络技术的发展：IP网络技术在电信通信网络已经得到广泛应用。从通信核心网的软交换技术到无线通信网络的网络层，无不使用IP协议。更由于互联网的蓬勃发展，“Everything over IP , IP over everything”已经成为业界流行的短语。
• 数字视音频编解码技术和网络摄像机（IPC）的发展：随着H.264，MPEG-4等视频数字压缩编解码和G.711，G.726，AAC等音频数字压缩编解码标准的广泛应用，高清视频技术已经逐步成为视频监控系统的首选，基于IP技术的媒体流传输，控制协议被应用于数字视频信号的承载与传输，而IPC也已成为视频监控系统中的主流视频采集设备。
• 互联网的发展：基于IP的互联网技术使得信息的交流越来越便捷，互联网的发展也推动了云计算和大数据等技术的发展，这些技术在逐步影响着视频监控系统的发展。
    VMS（视频管理软件 Video management software）是视频监控系统中对视频数据和设备进行操作和管理的软件，是用户和视频监控系统进行交互的中介。本报告中除非特别说明，VMS指的是IP视频监控系统中的软件。
    如图 1中的视频监控系统，PC上的视频管理、存储软件，远程终端上的远程访问控制，视频浏览软件都是VMS的组成部分。
  
    VMS是视频监控系统中的核心软件，VMS的部署规模与其所在的视频监控系统规模一致：对于一个以NVR为中心的小区视频监控系统而言，VMS可能就是嵌入在NVR中的软件；对于一个包含海量IPC的平安城市视频监控系统而言，VMS可能部署在包含多个服务器的集群上。

  2. VMS的功能特性

    在基础功能特性上，VMS侧重于“管理”与“操作”两个特性 。

• 管理功能
    一个视频监控系统是集成了视频采集单元，视频传输网络，视频显示单元，视频存储单元，视频编解码单元等一系列实体的复杂系统，系统中各部分物理实体和逻辑实体的管理功能由VMS承担。
    VMS针对视频监控系统中物理实体的管理功能等同于电信网络中网络管理系统针对电信设备的管理功能。VMS可管理视频监控系统中物理实体的配置数据，性能、状态数据和物理实体在运行中所产生的事件。
    VMS针对视频监控系统中逻辑实体的管理功能等同于信息管理系统(MIS)中对领域信息与知识的管理功能。VMS在运行中会产生大量的信息，如视频文件，视频文件目录信息，用户信息，控制权限信息等，VMS需要对这些信息进行管理以维持系统的正常运行。
• 操作功能
    视频数据是视频监控系统的核心，整个视频监控系统的通信网络中流转最多的数据就是视频监控数据。围绕着“视频”这个核心，视频采集，视频编解码，视频传输，视频存储，相关视频设备的控制（IPC的PTZ控制，电视墙展示等）这些操作指令都由VMS发出，授权的用户可通过VMS的UI完成对整个视频监控系统所能提供的操作（控制）。
    随着视频监控系统的不断发展， VMS在完成基础功能特性的同时，也在不断向多元化发展。VMS与视频监控领域的其它信息系统相融合，提供给用户更多丰富的体验 。

  3. VMS的技术特性

    VMS趋同于其它信息系统，呈现以下技术特性：

• 开放性
    视频监控系统中的设备、单元可能来自不同的厂商，具有不同的特性和接入方式。VMS应具有良好的开发性（兼容性），可以管理和操作各种异构设备。
• 扩展性
    VMS应具有良好的扩展性，如同面向对象设计原则中的“开-闭”原则。在VMS中增加和减少物理实体或逻辑实体时，VMS的正常业务不应受到影响，与增删实体无关的其它实体不应该受到影响。
• 统一性
    视频监控系统是非常典型的地域分布式系统。对于大规模的视频监控系统（如省、市级的平安城市视频监控系统）而言，所接入的监控点和监控设备成千上万，VMS的功能可能会非常复杂，部署的服务器也可能会分布在不同区域。但对于用户而言，使用VMS时应只从统一入口进入，可在一个站点完成VMS的所有管理和操作功能，VMS应提供给用户“一站式服务”的体验。