视频服务器的地位、现状及未来趋势

视频服务器随着网络化监控时代的到来正被越来越关注，视频服务器在网络视频监控系统中究竟处于什么样的地位？应用现状如何？未来又将向什么方向发展？

作为网络视频监控系统的重要组成部分，视频服务器随着网络化监控时代的到来正被越来越关注，视频服务器在网络视频监控系统中究竟处于什么样的地位？应用现状如何？未来又将向什么方向发展？下面与读者共同探讨。

视频服务器在网络视频监控系统中的地位

什么是网络视频监控，网络视频监控是相对模拟监控和数字监控而言的。在模拟监控系统中，图像的传输、交换以及存储均基于模拟信号处理技术。数字监控引入了先进的数字信号处理技术，实现了以DVR为典型代表的数字化存储。而网络监控以数字信号处理为基础，采用网络化的方式实现信号的传输、交换、控制、录像存储以及点播回放，并通过设立强大的中心管理平台（CMS），实现对系统内所有编解码设备及录像存储设备的统一管理与集中控制。对用户而言，仅需登录中心管理平台，即可实现全网监控资源的统一调用、浏览和管理。网络视频监控实现了端到端的网络化，系统架构由IP前端、TCP/IP网络、中心管理平台、网络存储设备、电视墙解码器以及客户端等几个部分组成。

视频服务器从核心功能上可以分为视频编码器和视频解码器两大类。从图一中可以很清晰地看到，视频编码器位于网络视频监控系统的前端，而视频解码器则位于用户访问端（或称为后端）。

视频编码器用于实现前端信号（视频、音频及其它信号）的数字化压缩和网络化，具体功能包括监控点模拟视音频信息和报警信息的接入、编码/压缩、传输以及外围设备（如摄像机、云镜、矩阵等）的控制。上述信息经视频编码器处理后通过IP网络上传至中心管理平台，再由中心管理平台分发至客户端、视频解码器以及录像存储设备。

视频服务器的应用现状

视频编码器与网络摄像机最大的差异在于，视频编码器的视频源来自模拟摄像机，需要与模拟摄像机配合使用，而网络摄像机是一体化的，本身就集成了模拟视频采集功能。从目前的情况来看，尽管网络摄像机正在大量涌现，但因为以下两个原因，视频编码器仍将在网络视频监控系统中占据不可替代的重要位置：一是大量已建的模拟和数字监控系统亟待网络化改造，为了保护现有模拟摄像机的投资，这些改造将产生庞大的视频编码器部署需求；二是目前网络摄像机的选择面还远远没有模拟摄像机大，难以满足不同用户差异化的应用需求，所以很多应用场合必须基于模拟摄像机加视频编码器的模式实现前端的数字化网络化。

视频解码器则用于在PC客户端的控制下接收平台转发过来的网络视频监控码流，解码输出模拟信号到电视墙、音响等外围设备，通常部署在用户的监控中心。视频解码器与PC客户端的不同在于，视频解码器一般基于硬件解码，通过专门的显示设备显示监控图像，而PC客户端直接通过PC显示屏显示监控图像。由于PC客户端还有更多控制管理功能，且接入灵活、操作方面，所以基于PC客户端进行监控浏览的应用越来越普遍。但由于视频解码器基于硬件，性能稳定、图像质量好，因此对于很多需要集中解码上墙的应用还是有着很普遍的意义。

从目前来看，由于网络化进程的加快，视频服务器已经明显地进入了差异化应用阶段，客户需求越来越个性化，因此视频服务器的种类也越来越多。

尤其是视频编码器，从图像质量上可分为CIF、2CIF、D1等；从编码格式上可分为JPEG、MJPEG、MPEG-4、H.264等；从接入路数上可分为单路、2路、4路甚至多路；从传输接口上可分为有线、无线等；从应用功能上可分为普通型、音频型、存储型、双码流型等。视频解码器类型相对较少，差异主要体现在图像质量、编码格式、解码路数几个方面。

在图像质量方面，得益于网络带宽的持续提升、高效视频编码技术的应用，D1分辨率的视频服务器正在成为主流；

在编码格式方面，基于MPEG-4的视频服务器仍然占据主要市场，但由于追求占有带宽更少、图像质量更好，因此H.264视频服务器的发展势头非常迅猛，即将取代MPEG-4；

在接入路数方面，单路视频编码器还是应用量最多的，但是，由于很多已建模拟和数字监控系统的网络化改造大潮正在到来，因此多路视频编码器的部署量明显增加。因为这些已建系统大多采用在原来的模拟汇接点集中部署视频编码器进行前端网络化，如果采用低路数的视频编码器往往需要很多台堆叠安装，不美观、不便于维护，而多路视频编码器采用模块化配置和标准机架式设计，单台就可以提供多路接入，既便于安装，又美观、易维护；

在传输接口方面，采用RJ45以太网接口的视频编码器是主要部署类型。只有在一些特定的应用场合，比如无法布线的监控点或需要通过移动网远程传输视频的场合，才会应用到带无线以太网接口或GPRS接口的视频编码器；

在应用功能方面，普通型视频编码器是部署量最大的，而为了满足不断涌现的个性化需求，增强型视频编码器的占有量正在提升。比如，带音频功能的视频编码器用于满足现场拾音，或中心对监控点喊话，或中心与监控点进行语音对讲；带存储功能的视频编码器用于满足在前端进行本地录像存储，这样一方面可以提升存储可靠性，防止网络和中心存储故障导致录像丢失，另一方面也可以节约网络带宽，不需要上传图像时只在本地录像；支持双码流的视频编码器用于优化网络带宽占用，录像时存储高分辨率视频，浏览时上传低分辨率视频。

视频服务器的发展趋势

随着网络化监控的普及以及网络摄像[FS:Page]机的系列化和丰富化，视频服务器将逐渐被网络摄像机取代。但是，正如前面所提到过的，这个过程应该会经历一个比较长的阶段。在此之前，视频服务器还会有着很多技术演进，这里面主要包含了网络适应性和智能化两个很重要的技术层面。

一、网络适应性

网络适应性是影响网络监控设备能否取得更快发展和普及的重要因素，因此，接下来将会有大量的网络适应性技术被应用到IP前端与管理平台中，视频编码器也不例外。在这些网络适应性技术中，与存储、传输、管理相关的三个方面应该是最迫切的。

1、ANR技术

与存储相关的网络适应性技术主要是ANR。ANR的前提是视频编码器支持本地存储，同时系统部署有中心存储。网络正常时，所有录像在中心完成；当网络发生故障时，支持ANR的视频编码器和中心管理平台将同时侦测到故障，并各自建立与时间相关的日志，同时视频编码器启动本地录像，利用本身内置的存储介质进行存储；在网络恢复正常后，视频编码器与中心管理平台将比较各自建立的日志，检查比对网络失效时的数据，然后由视频编码器将本地存储的录像上传至中心存储设备，完成后自动删除本地录像。ANR技术一方面可以提升存储可靠性，另一方面可以保证录像文件的完整性和统一管理性。

2、速率调整

与传输相关的网络适应性技术主要是指速率调整技术。网络正常时，视频编码器以正常编码速率上传监控码流到中心平台；当网络发生拥塞时，视频编码器能自动检测到拥塞，然后通过自动调整视频分辨率、视频帧率等编码参数进行码流占用带宽的调整，以保证监控码流可以稳定上传；当网络恢复时，视频编码器再自动恢复之前的编码传输。

3、人性化设计

与管理相关的网络适应性技术主要是指人性化设计。网络发生拥塞时，要能够主动提示管理人员和浏览人员并记录；前端视频编码器IP地址与其他设备冲突时，要能够有一定的机制通知中心管理平台，由平台主动提示相关工作人员并记录；等等。

二、智能化

智能化是视频编码器另一个重要的发展方向。由于智能化对视频监控而言有着非常深远的意义，它将实现视频监控由被动防御向主动防御的变革，让监控人员从繁琐的操作、海量的信息查询中解脱出来，并帮助他们达到更高效、更精确的监控管理目标。所以，智能化一定是未来视频监控领域至关重要的核心功能。

视频监控智能化在实现方式上有三种，第一种是在现有视频监控系统中外加一套单独的智能分析系统，实现与模拟视频对接；第二种是在中心管理平台上集成智能分析模块或智能服务器，实现中心智能，第三种是在视频编码器中集成智能功能，实现前端智能。这几种方式中，在视频编码器中实现前端智能是未来的主流趋势。