多码流与流媒体转发

多码流与流媒体转发
并发多码流与流媒体转发服务器
在组建中大型网络监控系统时，尤其是涉及到远程监控或者多级联网的监控场合，很多系统集成商都采用流媒体转发服务器来实现视频流、音频流的转发，有些软件平台为了满足多操作系统、多客户端的使用需求往往对来自于前端网络摄像机的视音频流进行先解码再转码重新封包转发的动作，对网络摄像机的图像损伤往往很严重，同时也会造成控制中心端网络带宽占用过大，造成网络阻塞，影响系统整体性能和系统稳定性不良，影响正常使用。

流媒体转发服务器的使用，主要适合系统选用前端网络摄像机芯片运算速度及网络输出能力较差的摄像机，而对于前端网络摄像机芯片处理能力强的网络摄像机，如美佳威迪欧电子（香港）实业有限公司的网络摄像机同时支持并发多码流，每个码流的分辨率、码流大小、压缩方式等都可以分别独立选择，每个码流同时支持２０个客户端访问，网络摄像机的５个码流同时输出（含１路模拟BNC输出）最多可以支持至少１００个客户的同时访问。

因此，在大部分中大型网络监控系统的实际应用中，如果采用美佳威迪欧电子的网络摄像机，可以不用或者少用流媒体转发服务器。

以下是关于多码流输出的网络摄像机与流媒体转发服务器的一些相关知识介绍，希望起到抛砖引玉的效果，为您的搭建中大型网络监控系统做参考。

流媒体的定义：流媒体应用的核心系统，是网络视频安防系统控制中心向用户提供视频服务的关键平台。

其主要功能是对媒体内容进行采集、缓存、调度和传输播放，流媒体应用系统的主要性能体现都取决于媒体服务器的性能和服务质量。

所以，流媒体服务器是流媒体应用系统的基础，也是最主要的组成部分。

主要产品流媒体服务器：大并发视频服务器、直播时移服务器、P2P 直播服务器、视频交互应用服务器视频应用管理：媒体内容管理系统、H.264/MPEG-4编码工具、视频频道导航与发布系统。

早期网络视频监控系统构成。

网络视频监控系统又称为IP视频监控，通过视频管理服务器，以Windows平台，在一台PC上实现对多台前端编码器进行观看、存储、报警等管理的原始方案，逐步进化成硬件设备工业化设计（部件热插拔，硬件冗余，低功耗，）系统中各功能模块独立，模块接入、离线不不影响整个系统其他设备运行，部件维护系统不停机，各模块尽可能采用嵌入式系统提高网络和防病毒稳定性，甚至引入了虚拟存储技术和云计算功能等最新IT技术，成为非常专业和可靠的系统。

现代成熟网络视频监控系统构成：
独立的核心数据库：核心仲裁和管理设备，支持多设备在线冗余。

提供对所有设备和用户的IP和域名地址管理，不同用户登录和操作权限管理，设备安全加密校验，设备运行状态检测，系统日志生成和备份，系统时钟校验等等。

显示界面：实现数字化虚拟矩阵的显示界面。

接入电视墙的设备有输出到独立监视器为主要功能的视频解码器（包括DVR和IPCAM），进行多画面输出的视频监控平台；桌面多画面监控软件，电子地图和报警等其他功能显示模块等等。

管理界面：系统主要设定管理界面。

提供简单的监视窗口，主要用于对前端编码器和IP 摄像机工作参数、用户设定、虚拟矩阵显示策略、存储策略，以及系统各模块工作模式的管
理和设定，也提供历史数据检索和导出、备份操作等等。

视频存储管理：提供视频资料的存储服务。

包括实时存储、报警存储、存储时间设定、覆盖方式，还有RIAD、容灾备份、基于iSCSI、FC、SAS等协议外部扩展存储的管理等等。

特殊功能管理设备：帮助系统实现特殊功能扩展。

例如：提供视频监控子系统专有网络安全管理的网关，对不同厂商IP摄像机统一管理的网络、编码、控制协议进行转换，对数字-模拟矩阵系统互联提供的编解码转换设备，和报警、门禁系统实现通讯的集成单元模块等等。

目前在网络视频监控系统中，许多国内品牌厂商由于考虑成本的
因素、缺乏研发能力不足等原因高性能的压缩处理芯片，往往推荐“流媒体转发服务器”的解决方案。

流媒体解决方案：
网络监控系统中的流媒体转发服务器功能主要有：
A、对多用户猝发性访问提供运算支持，减低系统核心管理服务器负荷。

特别是有些厂商的系统架构，核心服务器同时负责管理图像虚拟矩阵观看，又进行存储转发时，响应多用户访问，极其容易造成核心管理服务器运算能力不足，使系统崩溃。

B、由于国内很多编码器只支持TCP/IP传输协议，当对多用户集中访问少量编码器（包括NVR和IPCAM）视频时，就需要流媒体服务器进行单博协议到组播协议的转换，以及数据分发的工作。

C、在分布式系统的各个监控区域中，降低前端编码设备到系统核心管理设备的带宽。

系统核心管理设备只需要访问各区域的流媒体转发服务器，由流媒体转发服务器去调用前端编码设备的数据，而不必每个前端设备都跟系统核心通讯。

在各防范区域距离较远，带宽有限时比较有效。

D、对不同品牌、不同编码格式和控制协议的前端编码设备进行转换管理，使后台用户获得统一的访问界面和控制方式。

流媒体转发服务器在系统中扮演的主要角色是：为多用户同时访问某一视频时，提供组播和转发的功能。

由于嵌入式NVR、视频编码器、IPCAM等设备，芯片处理能力无法以自己的网络和IO处理能力，提供多个用户的网络访问，而出现宕机和故障的现象。

流媒体服务器充当了接受用户界面访问请求，从前端视频源（DVR、IPC、编码器）获取实时图像，或者从存储池获取历史录像，通过组播或者UTP协议分发到用户的角色。

这样做有一个特殊的技术背景：国产网络摄像机或编码器的内部软件多做得比较简单，多数产品只支持简单的编码、报警联动、控制数据通讯功能，在网络协议上的工作不够深入。

所谓的双码流产品，也多半是为了解决不同压缩方式在系统中互通互联（如MPEG-2和H.264），或者不同分辨率图像（如1080P和D1）在观看和存储时的
带宽、存储空间方面的权衡。

多数编码器支持：TCP/IP、UTP/MULTICAST、RTP/RTCP、DCHP、HTTP等网络协议，并且把TCP/IP作为主要的传输通讯协议，以单播方式进行视频流输出。

TCP工作于TCP/IP 的传输层，它为用户进程定义了一个可靠的、面向连接的、全通讯协议，以单播方式进行视频流输出。

TCP工作于TCP/IP的传输层，它为用户进程定义了一个可靠的、面向连接的、全双工字节流。

UDP则提供了无握手连接、“不可靠”的数据报服务，它没有连接的概念，适。