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浅谈基于流媒体服务器技术的IP数字视频监控系统

作者:亿杰监控安装点击: 发布时间:2020-06-04

目前,厂商推出的大部分IP视频监控系统都采用这种模式。该模式的核心是利用系统中独立的流媒体服务器或某个设备中的流媒体功能模块来实现视频流的拷贝和分发,从而实现视频客户端的解码和播放,并将视频解码到墙上,而系统中的存储服务器或存储功能模块获取流媒体服务器转发的视频,实现视频存储。这一模式本身经历了一系列的演变和发展。一、基于流媒体转发技术的IP视频监控系统的通用结构。此时,存储服务器和流服务器都是高性能计算机。流媒体服务器从前端摄像头获取视频流,然后复制视频流,视频流肯定会一直分发到存储服务器。在IP监控系统中,存储要求基本上是全天候实时存储,因此将继续有视频流分发到视频存储服务器。如果客户端软件或解码器墙需要实时视频流,流媒体服务器会将一个或多个视频流复制到客户端和解码器墙。流媒体服务器从前端摄像机获取视频流,将其复制并分发给存储服务器。在IP监控系统中,存储要求基本上是全天候实时存储,因此将继续有视频流分发到视频存储服务器。如果客户端软件或解码器墙需要实时视频流,流媒体服务器会将一个或多个视频流复制到客户端和解码器墙。在这种结构中,工作压力主要在流媒体服务器上,并且一个服务器的转发能力是有限的。如果系统是高清摄像机,转发时间将大大减少。除存储外,系统的存储功能主要由存储服务器和磁盘阵列完成。存储服务器的作用是从流媒体服务器获取视频流,然后将其打包成文件格式并发送到磁盘阵列进行存储。在这里,存储服务器和磁盘阵列将以两种方式连接:一种是通过IDE或SATA电缆直接连接,即DAS模式;另一种方式是通过网络,即网络连接存储/公共部门会计准则。上述结构的问题是系统中的服务器数量将很大,特别是对于大型多点监控系统,这将显著增加系统的成本和维护复杂性。同时,由于流媒体服务器和存储服务器都是普通的个人电脑服务器,运行的程序基本上都是基于Windows平台开发的,在稳定性上存在一些隐患。二是流媒体模块和存储模块集成结构的改进的IP视频监控系统结构,主要是将流媒体服务器和存储服务器作为两个独立的功能模块安装在一台服务器上,不仅减少了系统中的服务器数量,而且通过计算机内部的总线将视频流传输到存储模块,从而减轻了网络带宽的压力。同时,存储模块更加可靠稳定地获取流媒体模块转发的视频流。但是,在存储模块将视频数据处理成文件包后,它仍将通过网络传输到磁盘阵列存储,这仍然会消耗网络带宽资源。3.流媒体模块和存储模块的集成结构(1)为了提高存储的稳定性,嵌入式NVR应运而生。嵌入式NVR在结构上集成了原始的NVR服务器和磁盘阵列,通常由存储服务器头和几个磁盘位组成。系统中的软件也由以前的基于WINDOWS的存储软件改为嵌入式软件,运行更加稳定可靠。随着嵌入式NVR的出现,相当一部分IP监控系统的结构已经演变成一种形式。由于早期的嵌入式NVR只有存储功能,没有视频转发功能,系统中的流媒体服务器继续存在,但存储部分变成了一个集成的嵌入式NVR设备。除了更稳定可靠的存储和操作外,NVR获得流媒体转发的视频流后剩下的工作在本地计算机上完成,视频数据不发送到网络,而是转移到独立的磁盘阵列上,减轻了网络带宽的压力。

(2)无流媒体转发服务器的嵌入式NVR已经迅速成为IP监控系统的一个非常重要的组成部分。除了存储功能,嵌入式NVR还增加了更多的功能,其中最重要的是视频流转发功能和视频管理功能。将不再需要原始系统中的流媒体转发服务器。视频管理功能使嵌入式NVR能够独立构成一个小型系统。在类似的单元中,在连锁店等项目中,嵌入式NVR是系统的核心,具有IP超链接/word/178/数字监控系统的所有主要功能。在大规模系统中,嵌入式NVR将作为一个基本的组成单元集成到整个系统中。这也是目前主流的IP监控系统结构之一。除了管理服务器,嵌入式NVR已经成为系统的基本单元,具有视频转发和存储功能。这些NVR单位通过配置直接从其管辖范围内的前端IP摄像机获取视频流。如果不需要从外部世界进行实时浏览,这些视频流将被直接转换成存储在机器中的磁盘阵列。如果客户端或解码器有实时浏览要求,另一个视频频道将被复制到客户端软件或解码器以响应这些要求。整个系统的结构更加简单明了,网络的带宽压力也大大降低。事实上,以上结构基本相同,都是基于流媒体转发技术来实现浏览和存储。这些类型的结构有两个问题:浏览视频流和存储来自同一来源的视频流,这不是一个灵活的应用程序。具体地,在基于流媒体转发技术的这种结构中,流媒体部分(无论是功能模块还是独立设备)仅从前端获取视频流,然后将其转发到存储或浏览设备。如果前端摄像头是高清摄像头,并且用户存储高清视频,浏览器也必须是高清视频,由客户端计算机解码9个以上的高清视频可能会让人不知所措。此外,如果用户的存储空间有限,他希望浏览高清晰度视频,但存储标准视频,如果没有特殊处理,这是很难实现的。更实际的要求是需要存储高清视频,但浏览并不总是需要高清视频。当在客户端打开9或16张图片时,无法区分一张图片是否是高清的。此时,可以完全显示标准清晰度或较低分辨率的视频。当客户端计算机解码这些非高清视频时,会更容易,画面也会更流畅。只有当单个图片被剪切后,高清视频才需要再次显示。目前,解决这个问题主要有两种方法。首先,流媒体部分通过管理服务器检测客户端的多个屏幕的数量。一旦发现客户端被设置为多于9个屏幕,流媒体模块就将高清晰度视频流剪辑到低分辨率视频转发客户端。当客户端恢复单屏幕窗口时,高分辨率视频流将被重新传输。然而,这将进一步增加流媒体模块的负担。在总资源一定的情况下,复制和转发视频流的能力将不可避免地受到影响。同时,前端摄像头的高清视频流*也支持多级编辑。另一种方法是使用前端摄像头的另一个码流。目前,高清摄像机通常支持至少一个高清码流和一个低分辨率码流输出。当流媒体模块检测到客户端打开了一个多画面窗口时,它将从前端摄像头获取一个低分辨率视频流进行转发,同时断开原来转发的高清视频流。当客户端在多张图片和一张图片之间切换时,这有时会导致暂时的无视频现象,这在使用无线设备传输视频时可能更明显。


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