\r\n產(chǎn)品/系統(tǒng)的組成和特性\r\n天津港網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)是一個典型的分布式系統(tǒng)，彼此相對分散。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對于使用傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)來實現(xiàn)則非常困難。解決這個問題需要新建一個開放式的軟件平臺和相應的硬件設備，因此，采用網(wǎng)絡視頻解決方案iDVR3.5系統(tǒng)平臺以及AV1500e-T系列網(wǎng)絡視頻服務器，完成多系統(tǒng)、多任務綜合處理、分布式、高度安全的網(wǎng)絡視頻監(jiān)視系統(tǒng)。\r\niDVR3.5網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)平臺是一個高度分布的企業(yè)級網(wǎng)絡視頻的解決方案，具有非常靈活的伸縮性，系統(tǒng)服務可以選擇安裝，最小系統(tǒng)只需安裝“目錄服務”和“網(wǎng)關服務”就可運行。少至幾個點，多至數(shù)千上萬個點的網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)均可適應自如。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。\r\n\r\n系統(tǒng)解決方案\r\n前端公司子系統(tǒng)\r\n前端三種子系統(tǒng)的組成分別如下圖所示。前兩代系統(tǒng)增加AV1500e-T設備選取需要的模擬視頻壓縮、打包上傳局端，第三代系統(tǒng)增加AV1500e-T設備提供視頻壓縮、打包的作用。\r\n監(jiān)控中心端\r\n局端監(jiān)控中心配置iDVR3.5 Directory（目錄服務器，可與存儲服務在同一計算機工作，用來邏輯管理用戶的登陸等）。iDVR3.5 Archiver（存儲轉(zhuǎn)發(fā)服務器，用來管理記錄指向到該服務器的視頻服務器的視頻流）。這樣與前端公司子系統(tǒng)就建成了一個完全基于網(wǎng)絡，功能非常強大的網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)。\r\nArchiver提供圖像的存儲、回放、服務。每一個Archiver服務器可支持30個攝像機圖像存儲、瀏覽。這30個攝像機可以是網(wǎng)絡內(nèi)的任意30個位置的攝像機，不必按照順序或區(qū)域設置。\r\n根據(jù)需求，中心顯示部分也可以還原模擬信號通過電視墻顯示，將數(shù)字視頻還原為模擬視頻信號。視頻解碼器的數(shù)量沒有限制，可以一對一設置。iDVR3.5支持“虛擬矩陣”。\r\n聯(lián)網(wǎng)的授權用戶都可通過登陸iDVR目錄服務器查看系統(tǒng)內(nèi)任意一路圖像及錄像文件。另外如某前端公司子系統(tǒng)布點情況比較集中的情況下可在本地配置iDVR Archiver，可實現(xiàn)本地瀏覽本地圖像可不占用目錄服務器端口帶寬。\r\n遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能\r\n為了更好地滿足用戶的需求，解決管理和服務最有效的辦法是建立基于網(wǎng)絡的數(shù)字化遠程視頻監(jiān)視系統(tǒng)。遠程監(jiān)控功能如下：\r\n1.現(xiàn)場實時圖像監(jiān)視?？梢蕴峁〤IF（352×288）以上的分辨率、25幀/秒的圖像。\r\n2.多畫面顯示?？梢蕴峁┳疃?6個多種分割方式的不同地理位置的攝像機圖像顯示（25幀/秒/每個圖像）。\r\n3.圖像記錄。基于報警（運動偵測或入侵報警）的圖像實時記錄，手動錄像記錄，按時間計劃錄像記錄等多種方式。圖像保留時間為7～15天。\r\n4.圖像查詢。基于數(shù)據(jù)庫日志方式的圖像快速查詢和回放。\r\n5.備份資料。提供JPEG格式圖片提取及轉(zhuǎn)化成AVI文件格式備份和播放。\r\n6.多用戶即時操作。系統(tǒng)支持多用戶同時訪問功能。通過內(nèi)部網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)任意數(shù)量的使用者在其權限內(nèi)可以同時進行觀察現(xiàn)場圖像、備份圖像、回放圖像的操作。\r\n遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方式\r\n網(wǎng)絡內(nèi)合法用戶可以按照它的級別使用IE瀏覽器，通過登陸Server觀看攝像機圖像。軟件可以提供16、9、4畫面分割，全屏放大顯示。每個畫面均提供25幀/秒實時顯示。同時還支持創(chuàng)建若干個“組”，每一“組”的內(nèi)容以及“組”之間的切換順序和時間間隔，用戶可以任意設置。\r\n由于網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)的傳輸方式是組播，網(wǎng)絡內(nèi)的編碼器在沒有客戶瀏覽時并不向網(wǎng)絡發(fā)送視頻流，僅僅發(fā)送數(shù)量非常小的監(jiān)聽IP包，因此網(wǎng)絡內(nèi)部的碼流壓力并不是很大。同時，使用了若干個分布式Server以及對應的具有組播管理功能的交換機對組播進行管理，這樣有效地降低了各個區(qū)域之間的網(wǎng)絡壓力。\r\n系統(tǒng)優(yōu)勢與特點\r\n網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡系統(tǒng)，采用嵌入式“網(wǎng)絡視頻服務器”，實現(xiàn)從監(jiān)控點前端、監(jiān)控中心、監(jiān)控工作站的數(shù)字化處理。該系統(tǒng)所具有的特點和優(yōu)勢如下：\r\n1.利用現(xiàn)有網(wǎng)絡資源，不需為監(jiān)控系統(tǒng)獨立布線，視頻、音頻、控制均通過網(wǎng)絡同時傳輸，可輕松實現(xiàn)遠程監(jiān)控 ；系統(tǒng)擴展能力強，只要網(wǎng)絡接通的情況下就可以擴展新監(jiān)控點。\r\n2.維護費用低，網(wǎng)絡維護由網(wǎng)絡提供商維護，前端設備是即插即用、可以通過網(wǎng)絡遠程維護系統(tǒng)；全數(shù)字化錄像方便于保存和檢索。\r\n3.SSL（安全套嵌層）。在網(wǎng)絡內(nèi)的計算機，只要通過瀏覽器經(jīng)授權便可作為監(jiān)控工作站使用。\r\n4.編碼器設備支持多個接入服務器（網(wǎng)關服務）。一個編碼設備可以設置最多4個Gateway IP，對應多個網(wǎng)關服務器，在其歸屬服務器發(fā)生故障時，編碼器將向下一個轉(zhuǎn)發(fā)服務器建立連接，解決轉(zhuǎn)發(fā)服務器出現(xiàn)故障時其管理的編碼設備丟失問題。多網(wǎng)關服務見圖7。\r\n〈P7〉圖7多網(wǎng)關服務示意圖\r\n5.編解碼器設備具有主動尋址方式。編碼設備始終尋找一個固定的IP地址，這個IP地址處有視頻流管理服務器（網(wǎng)關服務）。該IP地址事先保存在每一個編碼器程序內(nèi)，我們稱之為尋址IP（Discovery IP）。通過這種機制，就不需要第三方的DDNS服務，系統(tǒng)的可靠性由過去的不可控變?yōu)榭煽亍＿@種機制對于網(wǎng)絡視頻來講具有革命性的意義。編碼器具備這種機制后，很多依賴第三方服務的聯(lián)網(wǎng)方式中的問題（如DDNS服務、編碼設備過NAT、多服務/多中心、故障服務等）就應迎刃而解了。\r\n6.故障切換機制。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)具有故障服務能力（簡稱FOS=fail over service）。故障服務包括故障發(fā)生時的切換服務和故障修復后的系統(tǒng)自愈合能力。故障切換服務就軟件技術來講分為三個方面，一是目錄服務故障切換服務，二是轉(zhuǎn)發(fā)、存儲故障切換服務，三是設備接入服務故障切換。\r\n·目錄服務故障切換（Directory Failover） 由于目錄服務負責整個系統(tǒng)中各種應用的分配和管理，一旦目錄服務發(fā)生故障時，通過實時監(jiān)視工具和錄像回放工具完成的實時監(jiān)視和圖像回放應用就不能完成。目錄服務故障切換是指在系統(tǒng)配置一個或多個目錄故障切換服務器，在某一級目錄服務器出現(xiàn)故障時，由它的上一級目錄服務器替代故障目錄服務器的功能。若是頂級目錄服務器發(fā)生故障，需要建立雙機熱備。\r\n·轉(zhuǎn)發(fā)、存儲故障切換服務（IVS、Archiver Failover） 轉(zhuǎn)發(fā)、存儲服務在整個系統(tǒng)中主要完成兩個任務，一是將由設備（設備與轉(zhuǎn)發(fā)服務在同一多播環(huán)境）或網(wǎng)關服務（設備單播到網(wǎng)關）多播的視頻流轉(zhuǎn)發(fā)給有需求的目的地。二是將設備（設備與轉(zhuǎn)發(fā)服務在同一多播環(huán)境）或網(wǎng)關服務（設備單播到網(wǎng)關）多播的視頻流圖像進行記錄存儲。當轉(zhuǎn)發(fā)服務、存儲服務器出現(xiàn)問題時，由于系統(tǒng)與前端網(wǎng)絡視頻設備的通訊被切斷，會出現(xiàn)圖像無法記錄和無法實時監(jiān)控視頻圖像的問題。轉(zhuǎn)發(fā)、存儲故障切換服務是指當這些轉(zhuǎn)發(fā)、存儲服務器出現(xiàn)故障時系統(tǒng)應具備的服務切換能力。\r\n·設備接入服務故障切換服務（Gateway Failover） 在整個系統(tǒng)中，設備接入服務（網(wǎng)關服務）管理所有的視頻編碼器、解碼器等設備的身份認證、編碼器設備的視頻流轉(zhuǎn)發(fā)（單播Unicast設備的單播轉(zhuǎn)發(fā)，多播Multicast設備的多播轉(zhuǎn)發(fā)）、編解碼器設備事件向目錄服務器的發(fā)送、設備網(wǎng)關備份功能。如一個前端視頻編碼器在5秒內(nèi)與自己的設備服務聯(lián)系不上，該前端編碼器會自動與另一個備份網(wǎng)關服務進行聯(lián)系，在獲得備份網(wǎng)關服務的認證后，由備份網(wǎng)關服務接替故障網(wǎng)關的功能。\r\n7.系統(tǒng)自愈合能力 故障切換服務保證了系統(tǒng)內(nèi)的各種應用在出現(xiàn)故障時仍然可以繼續(xù)工作，在故障排除后，系統(tǒng)自動（手動）恢復到故障前的狀態(tài)。\r\n天津港設計特色\r\n天津港系統(tǒng)采用了多目錄，多級平臺的先進系統(tǒng)架構(gòu)，實現(xiàn)了整個企業(yè)集團的監(jiān)控系統(tǒng)在統(tǒng)一平臺下集中管理。有效地將存儲壓力分攤到各級平臺中，既減輕了網(wǎng)絡壓力，又降低了因故障而可能造成的損失范圍。\r\n在各級平臺的重要部位均采取了先進的冗余備份措施和故障切換技術，保證了系統(tǒng)在出現(xiàn)問題時能及時切換到備份系統(tǒng)，確保整個系統(tǒng)的連續(xù)運行。\r\n系統(tǒng)設計時充分考慮了原有系統(tǒng)的相關設備，在滿足系統(tǒng)功能需求的同時，盡量使用原有系統(tǒng)的相關設備，既滿足了功能需求，又減少了投資，還減少了很多的施工量。\r\n結(jié)語\r\n天津港網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)項目是一個典型的分布式結(jié)構(gòu)，非常適合使用分布式網(wǎng)絡視頻解決方案。網(wǎng)絡視頻管理系統(tǒng)平臺是一個多級管理中心的分布式系統(tǒng)，各級子系統(tǒng)獨立運行又與上級管理中心保持數(shù)據(jù)同步，是一個非常適合于構(gòu)建大型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理平臺。通過天津港的實際應用，達到了用戶的設計要求，使得天津港具有了可視化管理的手段，增強了企業(yè)信息化管理的技術水平。\r\n（責任編輯：嘉寶碩）\r\n本文作者現(xiàn)任北京先進視訊科技有限公司副總經(jīng)理，郵箱地址：xuanwl@avinfo.cn\r\n
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