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大型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術要點詳細分析
隨著寬帶應用的普及和網(wǎng)絡視頻的快速發(fā)展，近幾年對于籌建大型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求越來越多，要求更具體，應用范圍也更廣泛?？偨Y(jié)目前市場上的需求，在金融，交通，公共娛樂業(yè)，大型商業(yè)場所，人員集中區(qū)， 商檢企業(yè)，社會治安等，都是未來幾年有較大需求的行業(yè)。而根據(jù)不同行業(yè)應用的不同需求，以及大型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性，可擴展性的要求，組建一套較完整的大型的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，必須是分布式，多服務，集中管理的結(jié)構(gòu)。本文以北京先進視訊科技有限公司提供的鞍山市平安城市監(jiān)控方案為例，簡單介紹一下，構(gòu)建大型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要具備的幾點技術要素：
1.多級監(jiān)控中心目錄
目錄服務在監(jiān)控系統(tǒng)中負責各種應用的分配，可以理解為一個消息中心或控制中心，類似于電話交換系統(tǒng)的總機。在一個大型網(wǎng)絡化視頻監(jiān)視系統(tǒng)中，目錄服務不僅僅是一個，而應該是多個，并以多級的形態(tài)存在，具有樹狀結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)內(nèi)存在一個主目錄服務，所有的從目錄服務通過與主目錄服務保持同步的方式協(xié)同工作。
多級目錄形態(tài)，在我們的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術系統(tǒng)中，級數(shù)理論上沒有限制。并且在系統(tǒng)中已經(jīng)存在的頂級目錄中心，在需要時，可以降級。比如，原來以省為頂級目錄中心，由于需要，可能國家級目錄中心建設完成，那么這個原來的省級頂級中心可以降級，服從國家級中心目錄的管理。
2.前端設備具有主動尋址方式
在大型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術系統(tǒng)中用來傳輸視頻圖像信息、報警信息的硬件設備包括嵌入式DVR、PC-DVR、視頻編碼器等設備。這些設備本身都包含了將模擬視頻圖像使用壓縮算法壓縮并打包為TCP/IP包，同時也具備了通過網(wǎng)絡傳輸?shù)哪芰?。這些設備在網(wǎng)絡傳輸層可以定義為編碼設備，使用普通的TCP/IP協(xié)議，在單一物理網(wǎng)絡以及操作系統(tǒng)軟件環(huán)境下可以提供聯(lián)網(wǎng)能力。目前一些軟件管理平臺支持上述編碼設備的聯(lián)網(wǎng)。
對于一個運行于大型IP網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控技術系統(tǒng)來講，其所面臨的網(wǎng)絡環(huán)境要較單一物理網(wǎng)絡復雜得多，它可能不僅僅是一個城域網(wǎng)，還有可能是城域網(wǎng)與自建私網(wǎng)的組合。同時整個系統(tǒng)容納的視頻流的數(shù)量是巨大的，集中式的視頻流管理和處理機制就會面臨動態(tài)IP問題、組播問題、設備過路由跨NAT（網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換）問題、視頻流管理和轉(zhuǎn)發(fā)服務器處理能力問題以及因網(wǎng)絡“聚焦效應”帶來的網(wǎng)絡瓶頸問題等等。在這種復雜網(wǎng)絡環(huán)境下，軟件管理平臺必須有分布式、多服務（或多中心）、故障服務能力之外，編碼設備也需要具有特殊的機制以適應大規(guī)模、復雜環(huán)境下視頻流傳輸工作。
這個特殊的機制就是“前端編碼設備主動尋址”。目前的網(wǎng)絡視頻管理平臺（軟件系統(tǒng)）絕大多數(shù)使用被動尋址的方式在管理服務器和編碼設備之間建立聯(lián)系。這種方式被稱為“Web server”方式。其原理來自于網(wǎng)絡攝像機。每一個編碼設備具有自己獨立的“Web server”，這個“Web server”具有一定的視頻流發(fā)送能力，一般同時可處理的用戶請求在5個左右。瀏覽用戶需要知道這個網(wǎng)絡攝像機的IP地址，或者通過DDNS服務解決動態(tài)IP地址問題而間接知道IP地址，通過使用IE瀏覽器登陸到這個編碼設備，在通過簡單的認證之后，用戶就可以通過TCP/IP網(wǎng)絡得到圖像。我們以Panasonic網(wǎng)絡攝像機KX-HCM280為例簡單解釋其工作原理。
局域網(wǎng)環(huán)境下我們暫且不提。按照上面的拓撲圖，保證我們能夠在網(wǎng)絡中找到這個KX-HCM280的關鍵在于的存在。如果這個DDNS服務器出現(xiàn)問題，或者DDNS通往internet的網(wǎng)絡出現(xiàn)問題，KX-HCM280就在這個世界中消失了。這種建立網(wǎng)絡連接的方式和方法我們稱為“依賴于第三方服務的聯(lián)網(wǎng)方式”。目前就PC-DVR、嵌入式DVR還有絕大多數(shù)的視頻編碼器來講，使用的都是這個機制。我們可以看到，這種機制還不能將若干臺編碼設備與若干個接收終端聯(lián)系在一起。為解決若干編碼設備或一群編碼設備聯(lián)網(wǎng)問題，我們需要建立一個中間件-視頻流管理和轉(zhuǎn)發(fā)服務器（Stream Server）。這個服務器具有強行“喚醒”能力，完成與每一個編碼器強行建立聯(lián)系的任務，同時負責將視頻流按需發(fā)送到觀看目的地，我們稱之為-轉(zhuǎn)發(fā)。
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