近年來隨著網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)的成熟，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器(Network Video Server)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(IP Camera)得到了迅速的發(fā)展并在各行業(yè)普及應(yīng)用。那么網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器這類產(chǎn)品依網(wǎng)而生，它對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境條件又有什么要求？它在我們的生活中可以扮演什么樣的角色？它的視頻資料又是怎樣存儲呢？在此僅以此文聊作拋磚引玉，希望有更多的朋友關(guān)注網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器類產(chǎn)品的發(fā)展。由于網(wǎng)絡(luò)攝像機的原理和視頻服務(wù)器類似，我們也把它當成網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器來討論。
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的外部網(wǎng)絡(luò)條件
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機依托于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而發(fā)展。由于局域網(wǎng)的條件下IP和帶寬都比較穩(wěn)定，這里不作討論。我們來看看現(xiàn)在常用的幾種網(wǎng)絡(luò)接人方式：
A類：光纖專線接入
專線接入可以獲得較大的網(wǎng)絡(luò)帶寬，并有相對固定的IP地址，這樣的網(wǎng)絡(luò)條件可以在WAN上獲得最好的網(wǎng)傳效果，相對其它接入方式來說也較穩(wěn)定。但是專線接入曾是昂貴的代名詞，DDN、ATM等專線的昂貴費用令用戶望而怯步，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和成熟，這樣的一些專線也開始被普通用戶應(yīng)用。目前，銀行等系統(tǒng)級客戶一般是租用電信的光纖網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)點用1個2M的E1接口(可傳四路實時CIF圖像)，在中心采用匯聚千兆網(wǎng)連接，此租用方案費用和自己輔設(shè)光纜的費用相當。
B類：微波
微波也是現(xiàn)在監(jiān)控組網(wǎng)常用的方式，它調(diào)試簡單，組網(wǎng)靈活，采用950MHz～5.4GHz的頻段，帶寬平均約為10M～20M，可以傳輸視頻和數(shù)據(jù)信號，無遮擋傳輸距離為30KM左右。微波圖像傳輸系統(tǒng)工作頻率高，相對波長短，其繞射能力差，微波在傳輸過程中，難以避免地會受到大氣、海面、地面、高大建筑物、山峰的折射和繞射等影響，導致信號衰落和失真，甚至中斷。傳輸時，必須滿足視距條件，即接收天線和發(fā)射天線之間無遮擋，有遮擋時可加大功率繞射或設(shè)立中繼站轉(zhuǎn)發(fā)。對于一個無線監(jiān)控系統(tǒng)，建議微波傳輸系統(tǒng)的套數(shù)最多不要超過25個，否則會由于系統(tǒng)內(nèi)部頻率擁擠產(chǎn)生內(nèi)部互擾，嚴重時系統(tǒng)將無法正常工作。
C類：ADSL虛擬專線
電信和網(wǎng)通推出的虛擬專線系列產(chǎn)品(ISDN、VDSL、XDSL)，使上網(wǎng)費用不斷下調(diào)，令廣大用戶有能力用低成本來享受高質(zhì)量的寬帶上網(wǎng)。ISDN網(wǎng)絡(luò)速度還是比較慢，兩個B通道里最大下行速度也只有128Kbps。而ADSL寬帶以其帶寬獨享的優(yōu)勢已經(jīng)成為國內(nèi)用戶寬帶選擇的絕對主流。ADSL在大眾用戶方面優(yōu)勢比較顯著，主要表現(xiàn)在其成本較低，而且能得到較好的網(wǎng)絡(luò)效果(相比ISDN、PSTN和低速DDN)；接入方式較簡單，只要用戶有一部電話就可以，而且上網(wǎng)不影響通話。但是由于ADSL網(wǎng)絡(luò)是一種低成本的網(wǎng)絡(luò)接入方式，也存在有較多的不足，主要表現(xiàn)在上行、下行速率不對稱。雖然可以達到較大的下行速度（512K～8Mbps），但是其上行速度理論上也僅可以達到640Kbps，通常情況下不會超過384Kbps，而網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控大多要求的是網(wǎng)絡(luò)上行帶寬。[nextpage]
在目前技術(shù)條件下，普通ADSL線路可以傳送1～2路實時(25FPS)的CIF(352×288)格式壓縮視頻圖像，對于用戶來說這樣傳輸?shù)娇蛻舳说膱D像質(zhì)量還是太差。
近年來，電信技術(shù)推陳出新的發(fā)展，為人們帶來了一定的驚喜，第二代的ADSL2/ADSL2+技術(shù)已經(jīng)成熟，目前采用的ADSL標準主要存在通信速度不夠高和傳輸距離不夠長的缺陷，新一代標準ADSL2由于幀結(jié)構(gòu)的改進，引入了新的優(yōu)化編碼技術(shù)，使最高下行速率可達12Mb/s。而ADSL2+由于使用更寬的頻譜，更多的子載波數(shù)，當距離較短時，下行速率最高可達24Mb/s。最大上行速率也可以由原來的1.5Mb/s提高到約2.3Mb/s。此外，新的技術(shù)標準能夠支持更長的接入距離。第一代ADSL的傳輸距離在5公里以內(nèi)，而ADSL2/2＋則支持距離接近7公里的應(yīng)用。
無論是普通電話線撥號，還是ISDN、ADSL，采用虛擬拔號方式就會遇到動態(tài)IP的問題。每次用戶撥號連接Internet時，ISP通常會分配給用戶一個公共IP地址，這時候Internet上的其他用戶就可以通過這個IP地址訪問該計算機。但是，因為這個IP地址是動態(tài)的，一旦斷線，下次再連接Internet的時候，ISP將會分配另一個不同的IP地址。在很多小型監(jiān)控系統(tǒng)中都采用ADSL組網(wǎng)。此種組網(wǎng)方式雖是動態(tài)IP，各廠商都在視頻服務(wù)器內(nèi)部集成了PPPoE拔號功能和DDNS動態(tài)域名解析模塊。在動態(tài)IP條件也也可以實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控。
此外，像IPV6及VDSL2等技術(shù)也已經(jīng)在試用階段，相信未來的網(wǎng)絡(luò)視頻的大環(huán)境會更加令人期待。
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的增值應(yīng)用
說到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機的應(yīng)用我們都會想到傳統(tǒng)的監(jiān)控行業(yè)，如金融、小區(qū)、道路監(jiān)控等等。的確是這樣，目前的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機產(chǎn)品主要還是用于傳統(tǒng)的監(jiān)控行業(yè)，用作為DVR產(chǎn)品的補充。比如礦山、油庫等無人值守和危險性的場合。然而，實際上網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器還帶動諸多面向公眾服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)視頻增值業(yè)務(wù)，這里僅舉幾個應(yīng)用：
寶寶在線應(yīng)用
通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將部分安裝在幼稚園中的攝像頭接入Internet網(wǎng)絡(luò)，通過會員或包月等方式提供給家長們在線瀏覽寶寶在幼稚園里的活動狀態(tài)，既不會影響園區(qū)的正常教學，也能滿足家長們的關(guān)愛之心和提升幼稚園的知名度，運營商也可以從中盈利。家長是否會愿意花錢購買這種服務(wù)呢？關(guān)鍵在運營商的運營能力和所能提供的服務(wù)。
互動在線商品應(yīng)用
現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)購物改變了人們的生活習慣，盡管網(wǎng)上購物不能仔細地觀察貨品，無法實現(xiàn)顧客與商品的交互，但提供的方便確也帶動了物流行業(yè)的發(fā)展。網(wǎng)上賣家們可以通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)攝像機將賣場的物品放到互聯(lián)網(wǎng)上，用戶可以控制攝像機鏡頭在線體驗商品的魅力，從而促使客戶盡快作出購買決定。
景觀在線應(yīng)用
景區(qū)經(jīng)營者可以在景區(qū)安裝網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)攝像機，將實時的云海壯麗景觀放在其網(wǎng)站首頁上以吸引更多的游客前往瀏覽。 [nextpage]
政（警）務(wù)公開
政府部門的人大會議、法院的庭審等同樣可以放到互聯(lián)網(wǎng)上供大家監(jiān)督，以示公正公平公開。
類似的增值應(yīng)用還有很多很多，比如平安城市中交通卡口監(jiān)控同樣也可以開放給大眾，有時還可達到宣傳城市形象的作用。由此可見，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的發(fā)展帶給人們的不僅是視頻監(jiān)控方式的革新，更多是一種監(jiān)控理念的改變。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器都提供有可供二次開發(fā)的ActiveX插件，用戶可進行二次開發(fā)以滿足更多的應(yīng)用需求。
網(wǎng)絡(luò)視頻的存儲
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)視頻存儲介質(zhì)和存儲的模式，《安防工程商》近幾期都有文章詳細的分析，在此不再贅述。在此我們更多地從整體應(yīng)用方面探討一下視頻資料的存儲模式。
網(wǎng)絡(luò)視頻存儲的特點
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器因其應(yīng)用的特殊一般不帶本地存儲，有部分網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)攝像機自身帶有SD卡插槽或移動硬盤的USB接口，可以存儲與報警關(guān)聯(lián)的圖像或視頻片段，總的來說都是為了預防網(wǎng)絡(luò)故障引起重要資料丟失。當然也有一些廠商采用雙網(wǎng)口這種方式來減少網(wǎng)絡(luò)故障的機率，但我們可以看到采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機必定會涉及到網(wǎng)絡(luò)視頻的集中存儲問題。由于目前工程中應(yīng)用到的監(jiān)控項目規(guī)模越來越大，視頻清晰度要求越來越高，在視頻壓縮技術(shù)暫時還沒有突破性進展的前提下，即使硬盤已經(jīng)從以前的80G擴大到750G的容量，但以前工程中常用的在數(shù)字硬盤錄像機中加十幾塊硬盤或加磁盤擴展柜的方式已經(jīng)不能滿足工程的需求。于是IT行業(yè)中成熟的大容量存儲解決方案便自然地被移植到網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控項目中來。
但用于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的存儲和IT常用的存儲又有區(qū)別，其需要能夠滿足大數(shù)據(jù)流量長時間的連續(xù)數(shù)據(jù)讀寫；存儲數(shù)據(jù)周期短；經(jīng)常會擴充以改變存儲容量。所以有經(jīng)驗的工程商們都會有同感，傳統(tǒng)DVR中最容易出故障的就是硬盤和電源。
實際上工程應(yīng)用中往往會是數(shù)字硬盤錄像機(Digital Video Recorder，簡稱DVR)、視頻服務(wù)器混用的組網(wǎng)模式，這些工程中采用的視頻存儲模式往往也有所不同。對于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用，錄像資料的存儲介質(zhì)和存儲方式一直是一個難題。目前常用的方法有分散存儲(錄像資料分散地存儲在各個DVR主機的本地硬盤中)和集中存儲(各個DVR主機定時將錄像資料上傳到管理中心或系統(tǒng)中的某個存儲服務(wù)器上集中存儲)兩種方法。兩種方式各具特點，我們應(yīng)根據(jù)不同系統(tǒng)需求選擇不同的存儲方式。
分散存儲方式的優(yōu)點和缺點
優(yōu)點：錄像資料存儲速度快，不受外界因素(如網(wǎng)絡(luò)等)影響；由于采用雙碼流，網(wǎng)傳和本地錄像互不影響；DVR服務(wù)器本地查詢錄像資料方便，便于本地處理突發(fā)事件。
缺點：集中監(jiān)控時查詢錄像資料不太方便；DVR服務(wù)器分散時維護不便，特別是硬盤發(fā)生故障時；數(shù)據(jù)安全性不高，被環(huán)境和人為破壞的機率大。 [nextpage]
集中存儲方式
·同步集中存儲。此種模式下存儲服務(wù)器實時接收監(jiān)控點DVR和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器主機的數(shù)據(jù)，并存儲在存儲服務(wù)器或管理中心上，這種方式適用于網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠滿足需要存儲的監(jiān)控點的數(shù)據(jù)流量的總和，像局域網(wǎng)、寬帶網(wǎng)或光纖專網(wǎng)；
·異步集中存儲。對于DVR/網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器主機和存儲服務(wù)器之間帶寬較小的情況(如采用ADSL聯(lián)網(wǎng))，可以采用異步集中存儲。實時的數(shù)據(jù)文件存儲在DVR服務(wù)器主機上，可以由存儲服務(wù)器/管理中心發(fā)起請求，通過網(wǎng)絡(luò)把DVR主機上的數(shù)據(jù)文件定期轉(zhuǎn)存到存儲服務(wù)器/管理中心上；
·手工集中存儲。這種方式是定期手工將DVR或網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器上的錄像數(shù)據(jù)文件通過專用的轉(zhuǎn)儲工具轉(zhuǎn)儲到活動存儲設(shè)備上（如活動硬盤），再將活動存儲設(shè)備送到中心，利用轉(zhuǎn)儲工具將數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)儲到存儲服務(wù)器的磁盤陣列或磁帶上。
集中存儲的優(yōu)點和缺點
優(yōu)點：集中維護方便，更換維護硬盤方便；備份工作量小；數(shù)據(jù)安全性高，一般采用專業(yè)化海量存儲設(shè)備，設(shè)備的使用壽命和可靠性高。
缺點：如此多的數(shù)據(jù)要上傳至中心備份，帶寬的耗用量巨大的；數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性受傳輸網(wǎng)絡(luò)的影響較大。
各種存儲方式都有自身的優(yōu)缺點，用戶可以根據(jù)自身的實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，自由選擇存儲模式，這些模式可以單獨或混合使用。我們可以將錄像資料在中心數(shù)據(jù)庫中集中管理，盡管數(shù)據(jù)文件存放在前端DVR主機，但存儲服務(wù)器數(shù)據(jù)庫記錄了所有監(jiān)控點錄像資料的文件描述信息，用戶在存儲服務(wù)器中可以統(tǒng)一查詢所有監(jiān)控點DVR中的錄像資料，當需要播放具體錄像數(shù)據(jù)文件時，由存儲服務(wù)器將用戶的點播請求重定向到存放文件的DVR主機以實現(xiàn)流方式播放。不論采用何種方式存儲，存儲服務(wù)器上的存儲管理軟件也是非常重要的。不同項目中存儲服務(wù)器的配置可能會是一樣的，但其管理能力則會集中體現(xiàn)在存儲管理軟件的性能上。
網(wǎng)絡(luò)視頻存儲與流量
說了這么多，在我們的中小型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控項目中，通常都會推薦給用戶選用性價比較高的服務(wù)器+SCSI-SATA盤陣模式。
一般的入門級存儲服務(wù)器大約2萬多元，在服務(wù)器中使用千兆網(wǎng)卡，一般流量可以達到110MB/s，對于多路數(shù)據(jù)同時同步集中存儲，還可以采用雙千兆網(wǎng)卡綁定，這樣的話可以達到220MB/s的帶寬流量。即如果每路視頻以1Mbps的碼流傳到存儲服務(wù)器，采用千兆網(wǎng)卡存儲服務(wù)器理論上可以滿足800路以上的并發(fā)視頻流傳輸，而實際上達不到這么多。我們還需要在存儲服務(wù)器中安裝SCSI Ultra320接口卡，每個控制器可提供130MB/s的流量，也可以用兩塊卡做成雙通道，這樣帶寬流量可以達到260MB/s。如果帶寬還不夠，也可以采用FC-SATA的方式，光纖卡流量可以達到180MB/s，兩塊卡做雙通道可以達到360MB/s，應(yīng)該是可以滿足中小型的網(wǎng)絡(luò)視頻存儲的應(yīng)用。
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