視頻服務器簡介及應用方式

    網絡視頻服務器（DVS）是近年來發展迅速的一種視頻處理設備，應用于監控系統具有使用方便、技術先進、配置靈活、造價低的特點，本文就網絡視頻服務器應用于監控系統的條件，設備選擇，系統結構幾個方面作介紹。

    視頻服務器簡介

    網絡視頻服務器是在數字硬盤錄像機的基礎上發展起來的網絡視頻設備。在閉路監控系統中，利用網絡平臺進行視頻傳輸，得到了廣泛應用，這主要還是由于作為運行平臺的網絡發展和普及迅速，遠程圖像的傳輸和控制的實現方式目前有兩種，一種是以數字硬盤錄像機為核心構成的監控系統，視頻圖像通過同軸電纜傳輸到硬盤錄像機的視頻輸入端口，由硬盤錄像機實現視頻數字化，遠程客戶端通過控制軟件實現了遠端的監控圖像傳輸和控制，由于監視點到硬盤錄像機輸入接口端還是采用模擬傳輸方式，傳輸距離受到了限制，適合于監視點相對集中的監控系統。另一種方式，就是采用網絡視頻服務器，網絡視頻服務器通常設置在監視點附近，自帶嵌入式系統和RJ45接口，攝像機輸出的視頻信號直接在監視點附近數字化，遠端客戶端通過控制軟件實現遠程的控制。視頻監控由模擬走向數字，而與視頻監控數字化相伴隨的必然是網絡化。而在目前的視頻監控市場上，硬盤記錄與網絡傳輸兩項功能卻是分離的，DVR強調的是記錄，DVS強調的是網絡；DVR側重的是現場監看和事后復核，DVS強調的是遠程實時監看和網絡存儲。但隨著網絡環境的日益改善，DVS的需求必然會日益增強。從技術上講，DVR和DVS可以完美結合，只要對一個視頻源進行兩次編碼，即可實現記錄與網傳功能的同時實現。 

    網絡視頻服務器的幾種應用：

一、在局域網中的應用

    附圖一為應用于局域網中的一個典型結構圖，適用于小區、智能大廈和具有局域網平臺的監控系統；

附圖一

二、利用ADSL實現遠程圖像監控

    附圖二為利用ADSL實現遠程圖像監控的結構圖，途中路由器的功能實現了動態域名解析，若網絡端口采用固定IP，路由器可以不用。這種結構常用于遠端分散的監控，適合于幼兒園、校園、旅游景點等場合。

附圖二

三、在大型監控系統中應用：

    這種結構通常依托專用網絡或電信VPN網絡，實現遠程的集中監控，適合城市治安、電力通信等場合；

附圖三

    與數字硬盤錄像機相同，網絡視頻服務器目前常采用的標準格式也是兩種，

    H.264是ITU-T的VCEG(視頻編碼專家組)和ISO/IEC的MPEG(活動圖像編碼專家組)的聯合視頻組（JVT：jointvideoteam）開發的一個新的數字視頻編碼標準，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。1998年1月份開始草案征集，1999年9月，完成第一個草案，2001年5月制定了其測試模式TML-8，2002年6月的JVT第5次會議通過了H.264的FCD板。2003年3月正式發布；

    MPEG-4的著眼點在于解決低帶寬上音視頻的傳輸問題，在164KHZ的帶寬上，MPEG-4平均可傳5－7幀/秒。采用MPEG-4壓縮技術的網絡型產品可使用帶寬較低的網絡，如PSTN，ISDN,ADSL等，大大節省了網絡費用。另外，MPEG-4的最高分辨率可達720×576，接近DVD畫面效果，基于圖像壓縮的模式決定了它對運動物體可以保證有良好的清晰度。MPEG-4所有的這些優點，使它成為當前網絡產品生產廠商開發的重要趨勢之一。

網絡視頻服務器的運行環境和適用范圍

    ：

    網絡視頻服務器是利用現代數字視頻處理技術而發展起來的先進設備，在具備以下幾個方面的條件和場合時建議采用網絡視頻服務器構建數字化的監控系統：

    1、已經具有網絡平臺的場合，網絡視頻服務器的運行基礎是在網絡平臺上傳輸視頻信號，具有局域網或互聯網是采用網絡視頻服務器構建數字監控系統是很方便的，因此，對于一些樓宇，辦公場所等已經具有局域網的場所，可以采用網絡視頻服務器搭建監控系統。

    2、不允許布線施工的場合，如城市治安監控，在城市治安監控系統中城市交通和城市規劃的限制，不允許進行大規模的進行布線和施工，而在城市信息系統中，利用電信的ADSL或VPN網絡就可以方便的構建傳輸網絡；

    3、遠距離的監控，對于遠距離的分散監控點，采用網絡視頻服務器是最合適的，利用監視點附近的ADSL或VPN線路將監視點接入互聯網，在互聯網覆蓋的范圍內進行監控。

    4、臨時性監控，如建筑工地，重要的安裝工地。通過架設無限局域網絡或其他網絡，實現遠距離的現場監控，管理者不必親臨現場就可以了解工地的實際情況；

    5、現場直播服務，現場直播服務是用在重大時事，競技運動，衛星等實況轉播服務，這類服務的特點是服務時間和服務次數集中；

    6、幼兒園展示育兒質量，父母隨時隨地遠程監控孩子的活動，隨著社會的快速發展，孩子的教育和生活也是家長特別關注的話題。孩子在學校和幼兒園的時間是相當長的。通過遠程網絡視頻監控系統，幼兒園可展示其高超的專業水準以樹立品牌、家長可以隨時隨地通過網絡來了解孩子的狀況，不但給家長提供了方便，也加強了家長與學校的溝通，促進教學質量的提高；

    7、遠程示范教學，優質教師在教室內進行示范教學，其他相關的教師、專家可以在校內、校外外地甚至國外實時觀摩，省去了舟車勞頓，也擴大了優秀教師乃至學校的影響力，促進教學工作的發展進步；

    8、旅游景點及其它商業宣傳旅游景點、遠程售樓等網絡宣傳，目前中國旅游業處于高峰期，各地旅游景點之間競爭越來越激烈，如何更好的做好市場宣傳，讓潛在的消費者（旅游者）來消費，一方面取決于旅游景點的知名度，一方面就要看旅游景點的宣傳力度了。利用預先設置的通信通道（也可以利用ADSL或無線GPRS）作為網絡視頻的傳輸通道，把網絡視頻服務器和攝像機設置在圖像景點附近，來實現遠程圖像傳輸。通過任何方式連接Internet后，打開瀏覽器，輸入旅游景點網址上的景點實時在線觀看連接，就可以訪問一個或多個遠程視頻，并可以對遠程可控攝像機進行控制，做到全方位的實景觀看。

    網絡視頻服務器的選擇

    目前。網絡視頻服務器的應用范圍的擴大，市場出現了各種各樣網絡視頻服務器，價格也相差很大，下面本文就網絡視頻服務器的技術指標作出解釋：

    清晰度：在網絡視頻服務器中，清晰度的指標直接決定了網絡資源，通常有以下格式：

    D1：720×576（又稱為4CIF）
    halfD1：720×288；
    DCIF：548×384；
    CIF：352×288；
    2CIF:704×288

    幀率：體現畫面連續性的技術指標，每秒的幀數(fps)或者說幀率表示圖形處理器處理場時每秒鐘能夠更新的次數。高的幀率可以得到更流暢、更逼真的動畫。一般來說25fps就是可以使圖像連貫，15fps時畫面基本連續，6fps畫面出現跳動。在網絡視頻服務器中，幀率通常是可以設置的，幀率設置越高，占用的網絡資源就越大。

    碼流：數字視頻和聲音傳輸所涉及到的一個重要概念是所謂的“碼流”概念。所謂流媒體是指視頻、聲音和數據從源端同時向目的地傳輸，它可以作為連續實時流在目的地被接收。這里的源指的是服務器端的應用，而目的地或稱接收端是指客戶端應用。

    流數據從服務器端應用傳輸后可由客戶端應用接收并顯示或回放，一般是客戶端應用接收到足夠的數據并將之存儲在緩沖區后便立即將視頻顯示出來，或將音頻回放出來。

    流媒體的一個重要特征是對時間的敏感性，這正是實時性要求高的應用所必需的，所以這類應用與流媒體密不可分就十分自然的了。流媒體的實現主要取決于網絡帶寬和壓縮算法的提高。今天，隨著網絡協議的改善、網絡基礎設施和壓縮技術的發展，流媒體的實現已經變得越來越容易了。

    碼流傳輸方式：流媒體的傳輸技術主要有三種：點對點(unicast)、多址廣播(Multicast)和廣播(Broadcast)。多址廣播又稱為組播。點對點的特點是流媒體的源和目的地是一一對應的，即流媒體從一個源(服務器端的應用)發送出去后只能到達一個目的地(客戶端應用)。組播是一種基于"組"的廣播，其源和目的地是一對多的關系，但這種一對多的關系只能在同一個組內建立，也就是說，流媒體從一個源(服務器端的應用)發送出去后，任何一個已經加入了與源同一個組號的目的地(客戶端應用)均可以接收到，但該組以外的其他目的地(客戶端應用)均接收不到。廣播的源和目的地也是一對多的關系，但這種一對多的關系并不局限于組，也就是說，碼流從一個源(服務器端的應用)發送出去后，同一網段上的所有目的地(客戶端應用)均可以接收到，廣播可以看作組播的一個特例。

    廣播和組播對于流媒體傳輸來說是很有意義的，因為流媒體的數據量往往都很龐大，需要占用很大的網絡帶寬。如果采用點對點方式，那么有多少個目的地就得傳輸多少份流媒體，所以所需的網絡帶寬與目的地的數目成正比，如果采用廣播或組播方式，那么流媒體在源端只需傳輸一份，組內或同一網段上的所有客戶端應用均可以接收到，這就大大降低了網絡帶寬的占用。由于網絡視頻服務器的資源限制，對于組播方式的客戶端也不可能是無限的，一般限制在10個之內。

    在視頻服務器中，碼流的設置與傳輸網絡的資源有很大關系，對于局域網可以設置大一些，對于以ADSL為傳輸網絡的一般設置為384。

    對于一些具有本地錄像功能的視頻服務器還具備雙碼流功能，即一個碼流用于本地錄像壓縮、一個用于遠程傳送，這樣的好處就是：在保持本地高碼流錄像的前提下，遠程可以用低一些的碼流來傳送，以便保持網絡傳送的流暢性。

    功能：對于監控系統中，實現監控要具備，圖像監視、圖像控制和報警響應三大功能，因此，應用于監控系統中的網絡視頻服務器還要具備，報警接口和控制接口。

    報警接口：一般網絡視頻服務器具有4路報警輸入接口，提供報警探頭電源。

    控制接口：網絡視頻服務器提供一路RS422或RS485接口，用于對前端球形攝像機或云臺的控制，通常內置通用前端設備的控制協議，通過客戶端可以對協議進行升級或更改。