视频服务器的产品构成
网络视频服务器是一种对音视频数据进行编码处理并完成网络传输的专用设备,从而实现远程监控的功能。市场上的网络视频服务器现在存有采用M-JPEG、MPEG4、H264等多种编码技术对视频数据进行编码的产品。
视频服务器的内部主要由编码板及无线接口板组成。
视频服务器一般都具备多个接口,一个视频服务器就相当于一个小型的工作站,一个接入系统,这些接口的设计源于现场对于功能的需求。视频服务器主要用于安防监控系统,监控首先要看的就是视频图像,而对于音频监听的需求也是诸如金融、学校等场所必须的,而对于接入的设备是云台或球形摄像机之类的前端,那RS485控制也是必须要有的。如果设备用于周界监控的地方,那报警信号的接入也是必须的。所以这些功能的需求,是将多个现场的需求的一种高度集合,形成了现有的模式。
具体而言,视频服务器一般都具备模拟视音频输入接口、语音对讲接口、网口、DI/DO、RS-485通讯串口及USB接口等。视音频接口用于接入模拟视频信号及模拟音频信号;语音对讲接口用户对讲输入及输出;网络接口用于实现IP组网和传输编码压缩后的视音频信息;DI/DO接口可连接红外对射、报警开关、声光告警器等报警输入/输出设备;RS-485通讯串口主要用于连接模拟球机或控制键盘,实现远程操控云台及镜头变倍;USB接口可以外接USB存储设备进行录像备份。
功能关注点:远程监控 易于拓展
视频服务器的主要功能有多媒体信息采集、视音频编码、网络传输、存储、WEB服务等功能,主要还是实现远程监控。它的一些功能一些其他产品(如存储产品、平台等)也能够实现,但视频服务器定位还是传输类产品,而NVR和平台都是后端主控类产品,视频服务器与NVR和平台的主要区别是视频服务器是将模拟视频编码压缩后通过网络数字的方式传输,而NVR和平台都可以接收这些数字信号,NVR主要的工作还是存储,而平台是对这些前端的设备和视频进行统一的管理,出现报警的时候及时显示及联动相关预案。
此外,相对其它存储产品,视频服务器更易于实现功能扩展,如:3G/WLAN无线传输、光传输、智能分析等功能。对各种传输模块、视音频分析技术和互联互通的应用也是视频服务器被持续关注的功能热点。
 
厂商齐聚 产品种类丰富
由于之前市场的爆发性增长再加之一个基础的视频服务器产品技术难度并不大,视频服务器的厂商分布广泛,主流的视频监控厂商大多有视频服务器产品,如海康、大华、天地伟业、金三立、德加拉、宝德、同洲、千目聚云等。
当前视频服务器可根据是否具备存储功能分为两类:无存储型和存储型;按照传输接口可分为:3G视频服务器、WIFI视频服务器、光接口视频服务器及常规的视频服务器;按照是否具备智能分析功能可分为两类:智能视频服务器和非智能视频服务器。
目前主流厂商的视频服务器产品类型都较齐全,如3G无线、光接口、智能视频服务器等,但是从图像分辨率、智能分析功能、存储介质、传输模块数量等等都有差异,比如中兴力维的3G视频服务器,针对TD-SCDMA 3G制式,可采用多个SIM卡绑定的方式以提高无线带宽。
再如天地伟业的编码器主流型号很全,视频输入路数涵盖从1路到16路,功能上支持多路音频输入,语音对讲,多路报警输入和输出,USB存储和2块SATA硬盘存储,RS485控制数据接入和透明通道传输,还可以扩展WIFI无线传输和3G传输,更重要的是存储型网络视频服务器赠送两个智能分析功能,方便现场使用。
此外,为应对目前网络带宽压力,千目聚云数码科技(上海)有限公司还推出了SVC技术的视频服务器,形成自适应网络带宽、解码以及显示分辨率。
应用领域 既泛且精
视频服务器应用的领域比较广,主要应用的领域还是平安城市、电子监考、森林防火等行业,在老的模拟项目改造成数字传输都会使用到网络视频服务器,此外,小区监控,智能楼宇,标准化考场,银行监控,海洋监控方面应用的也比较多。
对于平安城市项目主要优势就是可以节省传输链路资源,模拟监控一般采用的是光端机传输,光端机一般都是独占光纤资源,而平安城市监控点位根据项目大小都是几百甚至几千个,所以为每一个点位独占一芯光纤显然不太现实,所以一般会采用EPON方案,这样的组网方式会使光纤资源占用降低很多。对于电子监考项目可以利用学校现成的校园网络,现在每个教室都有校园网的输入接口,网络视频服务器可以直接接入,节省了现场重新线缆的铺设。在森林防火项目上的优势也是对于传输链路的节省,平安城市对于传输链路的要求是多,而森林防火项目对于传输链路的要求就是远,森林防火项目一般都在偏远的山区,距离都是几十公里,而且需要传输的不仅仅是视频监控,还有很多其他数据需要上传,为更好的解决这些问题,监控一般都会采用编码器这种数字的传输方式。
随着IPC的市场普及,特别是高清IPC的广泛应用,使得视频服务器在原本需求量较大的平安城市等领域受到一定的冲击。但是在需要在监控点位少而集中的跨区域监控项目中,多个模拟摄像机由一台DVS完成编码、网传、前端存储等功能,相较于多台IPC+交换机+NVR的组网方式,对于单路成本来说,DVS更具成本优势。另外,由于可以配置硬盘,相对来讲,可以在前端有可观的存储空间。这些,使得视频服务器在众多的项目中依然具有较大的竞争优势。
 
编码技术 决定产品性能的核心要素
视频服务器的主要功能是编码,内部的编码板决定了产品的主要性能,目前视频服务器的芯片/解决方案已经于DVR没有太大的区别,都是基于相同的技术平台,只是功能做了一些小的删减,现在虽然各个厂家的视频服务器功能基本都已相差不远,但不同厂家产品的编码能力还是有着很大的差异。数字编码技术,也就是通常所说的压缩方式,是视频服务器的技术核心,也是选择网络视频服务器的首要考察对象。
视频服务器一般采用图像专用嵌入式处理器来而实现高性能、低功耗的编解码功能。视频服务器用到的编码技术有H.264、Motion-JPEG、MPEG-4,目前,以H.264为主,编码参数可独立配置的双码流、可变与恒定码流控制等。未来,编码技术趋向与SDI编码、网络高清解码。
H.264编码技术通过增加运算的复杂性降低了码流的同时提高画质。H.264的出现为低码流网络传输的实现提供了解决方式,也使得现有带宽的情况下多路数网络视频服务器的应用成为可能。国内早有研究利用H.264编码技术在网络带宽有限的情况下缓解传输压力,目前也有一些企业推出了采用H.264编码技术的视频服务器。
M-JPEG作为一种数字压缩格式,从模拟到数字、从录像机到硬盘录像机,为安防界带来了崭新的数字化播出手段,它把信号变成数据,是基于帧内、帧独立的压缩方式,所以相对于后来出现的MPEG-4、H.264的压缩方式,它数据量更大,传输困难,所以该编码技术的网络视频服务器已经基本上难以满足现在远程监控需求,只能算是曾经的产品。
MPEG-4技术采用帧间压缩方式,利用帧之间的冗余信息大大减少压缩数据量,达到同样的视频质量MPEG-4所需的码率只有M-JPEG的1/30甚至更少。MPEG-4技术属于是码流与画质比中较好的一种,因而很多公司都推出了该编码的产品。
随着视频监控摄像机发展的趋势,与之适应的SDI编码、网络高清解码也成为众多厂家关注的重点。
高清化、智能化 下一站主攻方向
在模拟和网络高清盛行的今天,视频服务器也必须迎合当前高清化的需求,高清带来的大容量传输和存储需求,又进一步提出了智能化的需求。目前视频服务器的技术还处于高速发展的阶段,发展方向依旧是高清化、智能化、更高的网络吞吐量、支持更先进、更快捷的无线网络技术(3G/LTE等)等。
视频服务器的高清化上呈现的一个新动向是,将会伴随HD-SDI的发展而发展,接口方式主要为HD-SDI和SFP接口。另外在高清的时代,网络视频服务器需要增加大量的软件处理,减轻IT系统的总体负担。
智能化从先前的探索阶段也逐步走向了应用阶段。目前大量建立的视频监控系统基本上属于“看得见,看得清”的应用,而对于相机资源,录像资源的处理比较少,而智能化可以扩展监控系统的用途,解放安防监控人员,化“被动防御”为“主动防护”。 另外智能化不仅也包括智能视频分析,还包括海量视频资源的智能检索功能。此外,给视频服务器加上智能化功能,其在网络视频监控系统中起到的作用再也不是“过渡”那么简单,而且有望重新成为新一代视频监控系统的核心部分。如何让智能分析准确可用,如何让视频服务器具备更丰富的视频分析功能,将行为分析、视频诊断、人脸检测及对比、数量统计、交通行为检测等都列入其中,还需要长期的努力。
此外, 客制化在采访中也多次被提到,根据客户的实际应用场景进行定制化开发,增加特殊的接口和功能,与其他产品打包成为产品包等,这既是方向也是挑战,如何使设备能够满足各种各样的使用环境和模式,以及能够为客户提供更加便捷、快速的定制服务功能,也正在探索、丰富之中。
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