常見結(jié)構(gòu)

 

　　 圖1描述的就是基于流媒體轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的常見結(jié)構(gòu)。此時(shí)的存儲(chǔ)服務(wù)器和流媒體服務(wù)器都是一臺(tái)高性能的電腦。流媒體服務(wù)器從前端攝像機(jī)獲取視頻流，然后將視頻流復(fù)制，分發(fā)至存儲(chǔ)服務(wù)器。由于IP監(jiān)控系統(tǒng)中，存儲(chǔ)的要求基本上是全天候?qū)崟r(shí)存儲(chǔ)，所以，這路分發(fā)給錄像存儲(chǔ)服務(wù)器的視頻流將是源源不斷始終存在的。如果客戶端軟件或者解碼器上墻需要實(shí)時(shí)視頻流，則流媒體服務(wù)器再會(huì)復(fù)制一路或者若干路視頻流給客戶端和解碼器上墻。

 

　　流媒體服務(wù)器從前端攝像機(jī)獲取視頻流，然后將視頻流復(fù)制，一路肯定會(huì)分發(fā)至存儲(chǔ)服務(wù)器。由于IP監(jiān)控系統(tǒng)中，存儲(chǔ)的要求基本上是全天候?qū)崟r(shí)存儲(chǔ)，所以，這路分發(fā)給錄像存儲(chǔ)服務(wù)器的視頻流將是源源不斷始終存在的。如果客戶端軟件或者解碼器上墻需要實(shí)時(shí)視頻流，則流媒體服務(wù)器再會(huì)復(fù)制一路或者若干路視頻流給客戶端和解碼器上墻。這種結(jié)構(gòu)中，工作壓力主要在流媒體服務(wù)器上，一臺(tái)服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)能力是有限的，如果系統(tǒng)中是高清攝像機(jī)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)量將有明顯下降。再說存儲(chǔ)，系統(tǒng)的存儲(chǔ)功能主要由存儲(chǔ)服務(wù)器和磁盤陣列來完成，存儲(chǔ)服務(wù)器作用在于從流媒體服務(wù)器獲取視頻流，然后將其打包成文件的格式再發(fā)送至磁盤陣列保存，這里存儲(chǔ)服務(wù)器和磁盤陣列將有兩種連接方式：一種是通過IDE或者SATA線纜直接連接，即DAS方式;另一種方式就是通過網(wǎng)絡(luò)方式，即NAS/IPSAN方式。

 

　　上述結(jié)構(gòu)最大的問題在于系統(tǒng)中服務(wù)器的數(shù)量將會(huì)很多，對于多點(diǎn)數(shù)的大型監(jiān)控系統(tǒng)尤其如此，這顯然會(huì)增加系統(tǒng)的成本和維護(hù)復(fù)雜度。同時(shí)由于流媒體服務(wù)器和存儲(chǔ)服務(wù)器均為普通PC式服務(wù)器，其中運(yùn)行的程序也基本基于WINDOWS開發(fā)，其在穩(wěn)定性上也存在一定隱患。

 

　　 流媒體模塊和存儲(chǔ)模塊整合的結(jié)構(gòu)

 

　　圖2所描述的結(jié)構(gòu)對早期結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一些改良，主要就是將流媒體服務(wù)器和存儲(chǔ)服務(wù)器作為兩個(gè)獨(dú)立的功能模塊合二為一安裝在一臺(tái)服務(wù)器上，這樣做既減少了系統(tǒng)中服務(wù)器的數(shù)量，而且通過計(jì)算機(jī)內(nèi)部的總線將視頻流交給存儲(chǔ)模塊，減少網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力，同時(shí)存儲(chǔ)模塊獲取流媒體模塊轉(zhuǎn)發(fā)的視頻流也更加可靠穩(wěn)定。但是，存儲(chǔ)模塊將視頻數(shù)據(jù)處理成文件包后仍將通過網(wǎng)絡(luò)傳送至磁盤陣列存儲(chǔ)，這仍然會(huì)消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。

 

 

　　為提升存儲(chǔ)部分的穩(wěn)定性，嵌入式NVR出現(xiàn)了。嵌入式NVR在結(jié)構(gòu)上將原來的NVR服務(wù)器和磁盤陣列整合起來，一般是服務(wù)器機(jī)頭加若干盤位的存儲(chǔ)構(gòu)成，系統(tǒng)內(nèi)的軟件也由以前的基于WINDOWS的存儲(chǔ)軟件改成嵌入式軟件，運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠，伴隨著嵌入式NVR的面世，相當(dāng)一部分IP監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)演變成圖3描述的形式。

 

　　由于早期嵌入式NVR只具備存儲(chǔ)功能而不具備轉(zhuǎn)發(fā)視頻的功能，所以系統(tǒng)中的流媒體服務(wù)器繼續(xù)存在，但是存儲(chǔ)部分則變成了一體式的嵌入式NVR設(shè)備，除了存儲(chǔ)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠，NVR獲取到流媒體轉(zhuǎn)發(fā)來的視頻流后余下的工作均在本機(jī)內(nèi)完成，不再把視頻數(shù)據(jù)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)給獨(dú)立的磁盤陣列，這就降低了網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力。

 

 

　　嵌入式NVR很快變成了IP監(jiān)控系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的部分，除了存儲(chǔ)功能，更多的功能被添加到嵌入式NVR上，其中最重要的就是視頻流轉(zhuǎn)發(fā)功能和視頻管理功能，原來系統(tǒng)中流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器將不再需要，視頻管理功能使嵌入式NVR具備單獨(dú)構(gòu)成小型系統(tǒng)的能力，在類似小區(qū)，連鎖店之類的項(xiàng)目中，嵌入式NVR就是系統(tǒng)的核心，具備IP數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的一切主要功能，在大型系統(tǒng)中，嵌入式NVR將作為一個(gè)基本組成單元融入整個(gè)系統(tǒng)。這也是目前主流的IP監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之一(如圖4)。

 

　　系統(tǒng)中除了管理服務(wù)器不可或缺之外，嵌入式NVR成了組成系統(tǒng)的基本單元，其具備視頻轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)功能。這些NVR單元通過配置，直接從所管轄的前端IP攝像機(jī)獲取視頻流，如果外界沒有實(shí)時(shí)瀏覽的需求，則直接將這些視頻流變成文件包存入本機(jī)內(nèi)的磁盤陣列，如果有來自客戶端或者解碼器的實(shí)時(shí)瀏覽需求，則響應(yīng)這些需求，復(fù)制另一路或者若干路視頻流轉(zhuǎn)發(fā)至客戶端軟件或者解碼器。整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加簡單清晰，網(wǎng)絡(luò)的帶寬壓力也有大幅度下降。

 

　　上述幾種結(jié)構(gòu)其實(shí)本質(zhì)相同，都是基于流媒體轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)瀏覽和存儲(chǔ)。這幾種結(jié)構(gòu)存在兩個(gè)問題：

 

 

　　具體地說，在這種基于流媒體轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的結(jié)構(gòu)中，流媒體部分(不論是功能模塊還是獨(dú)立設(shè)備)只會(huì)從前端獲取一個(gè)視頻流，然后轉(zhuǎn)發(fā)給存儲(chǔ)或者瀏覽設(shè)備。如果前端攝像機(jī)是高清攝像機(jī)，用戶存高清視頻，那么瀏覽的也必然是高清視頻，一臺(tái)客戶端電腦解碼超過9路高清視頻可能就吃不消了。再者如果客戶的存儲(chǔ)空間有限，希望瀏覽高清視頻但是存儲(chǔ)標(biāo)清視頻，在這種結(jié)構(gòu)下如果不做特殊處理也很難實(shí)現(xiàn)。一個(gè)更實(shí)際的需求是高清視頻需要存儲(chǔ)，但是瀏覽時(shí)并不需要始終是高清視頻，當(dāng)客戶端上開9畫面或者16畫面時(shí)，單個(gè)畫面是不是高清的已經(jīng)分辨不出來了，此時(shí)完全可以顯示標(biāo)清或者更小分辨率的視頻，客戶端電腦解碼這些非高清視頻時(shí)將比較輕松，畫面的流暢度也更高，當(dāng)切回單畫面時(shí)，才需要再顯示高清視頻。

 

　　目前解決這個(gè)問題主要有兩個(gè)方法。

 

　　一是流媒體部分通過管理服務(wù)器偵測客戶端的多畫面數(shù)量，一旦發(fā)現(xiàn)客戶端設(shè)置為9畫面以上，則流媒體模塊將高清視頻流進(jìn)行裁剪，降為低分辨率的視頻轉(zhuǎn)發(fā)客戶端，一旦偵測到客戶端恢復(fù)單畫面窗口，則重新發(fā)送高分辨率的視頻流。但是這樣做會(huì)使流媒體模塊的負(fù)擔(dān)進(jìn)一步增加，在總資源一定的情況下，必然會(huì)影響到復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)視頻流的能力，同時(shí)，前端攝像機(jī)的高清視頻流最好也是支持多級(jí)別可裁剪的。
(中國集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)