大型网络视频监控系统技术要点详细分析

大型网络视频监控系统技术要点详细分析

随着宽带应用的普及和网络视频的快速发展，近几年对于筹建大型网络视频监控系统的需求越来越多，要求更具体，应用范围也更广泛。总结目前市场上的需求，在金融，交通，公共娱乐业，大型商业场所，人员集中区， 商检企业，社会治安等，都是未来几年有较大需求的行业。而根据不同行业应用的不同需求，以及大型网络视频监控系统稳定性，可扩展性的要求，组建一套较完整的大型的网络视频监控系统，必须是分布式，多服务，集中管理的结构。本文以北京先进视讯科技有限公司提供的鞍山市平安城市监控方案为例，简单介绍一下，构建大型网络视频监控系统需要具备的几点技术要素： 1.多级监控中心目录 目录服务在监控系统中负责各种应用的分配，可以理解为一个消息中心或控制中心，类似于电话交换系统的总机。在一个大型网络化视频监视系统中，目录服务不仅仅是一个，而应该是多个，并以多级的形态存在，具有树状结构。系统内存在一个主目录服务，所有的从目录服务通过与主目录服务保持同步的方式协同工作。 图一：多级目录结构拓扑图 多级目录形态，在我们的网络视频监控技术系统中，级数理论上没有限制。并且在系统中已经存在的顶级目录中心，在需要时，可以降级。比如，原来以省为顶级目录中心，由于需要，可能国家级目录中心建设完成，那么这个原来的省级顶级中心可以降级，服从国家级中心目录的管理。 多级目录中心的示意图可以参见下面的图二。 图二：多目录（多中心）服务、故障切换示意图 2.前端设备具有主动寻址方式 在大型网络视频监控技术系统中用来传输视频图像信息、报警信息的硬件设备包括嵌入式DVR、PC-DVR、视频编码器等设备。这些设备本身都包含了将模拟视频图像使用压缩算法压缩并打包为TCP/IP包，同时也具备了通过网络传输的能力。这些设备在网络传输层可以定义为编码设备，使用普通的TCP/IP协议，在单一物理网络以及操作系统软件环境下可以提供联网能力。目前一些软件管理平台支持上述编码设备的联网。 对于一个运行于大型IP网络的视频监控技术系统来讲，其所面临的网络环境要较单一物理网络复杂得多，它可能不仅仅是一个城域网，还有可能是城域网与自建私网的组合。同时整个系统容纳的视频流的数量是巨大的，集中式的视频流管理和处理机制就会面临动态IP问题、组播问题、设备过路由跨NAT（网络地址转换）问题、视频流管理和转发服务器处理能力问题以及因网络“聚焦效应”带来的网络瓶颈问题等等。在这种复杂网络环境下，软件管理平台必须有分布式、多服务（或多中心）、故障服务能力之外，编码设备也需要具有特殊的机制以适应大规模、复杂环境下视频流传输工作。 这个特殊的机制就是“前端编码设备主动寻址”。目前的网络视频管理平台（软件系统）绝大多数使用被动寻址的方式在管理服务器和编码设备之间建立联系。这种方式被称为“Web server”方式。其原理来自于网络摄像机。每一个编码设备具有自己独立的“Web server”，这个“Web server”具有一定的视频流发送能力，一般同时可处理的用户请求在5个左右。浏览用户需要知道这个网络摄像机的IP地址，或者通过DDNS服务解决动态IP地址问题而间接知道IP地址，通过使用IE浏览器登陆到这个编码设备，在通过简单的认证之后，用户就可以通过TCP/IP网络得到图像。我们以Panasonic网络摄像机KX-HCM280为例简单解释其工作原理。

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