基于動態IP的Internet視頻監控解決方案
一. 市場背景
伴(ban)隨著計算機(ji)及(ji)網絡技(ji)術的飛速發(fa)展,尤其(qi)(qi)視頻編解碼技(ji)術的日益成熟、計算機(ji)處理能(neng)力的快速提高、以及(ji)寬(kuan)帶的逐漸普及(ji),基于Internet的視頻網絡實時應用在許(xu)多行(xing)業和政府部門被大(da)范圍采用,尤其(qi)(qi)是(shi)銀(yin)行(xing)、廣電、石油、電力等行(xing)業,出現了許(xu)多成功案例。
提到(dao)基于Internet的(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)網絡實時(shi)應用,我們可能更(geng)多(duo)地會(hui)想到(dao)可視(shi)(shi)(shi)電(dian)話及(ji)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)會(hui)議系統、電(dian)視(shi)(shi)(shi)網絡實況轉播、遠程教(jiao)育(yu)等。這些Internet視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)實時(shi)應用對軟硬件的(de)性能要(yao)求很高,要(yao)求既(ji)達(da)到(dao)較(jiao)(jiao)高的(de)幀率(lv),又達(da)到(dao)較(jiao)(jiao)低的(de)碼率(lv),所以需要(yao)足夠強大(da)的(de)處(chu)理能力(包括算(suan)法(fa)及(ji)芯片處(chu)理能力)。而要(yao)具(ju)備這種處(chu)理能力,往往需要(yao)昂(ang)貴(gui)的(de)專(zhuan)用設備。
對(dui)于(yu)安防所涉及的數(shu)字視頻網絡監(jian)控系(xi)統(tong),由于(yu)行(xing)業特性所決定,數(shu)據采集(ji)點較多,需要相應(ying)配置大量的編碼設備,因此(ci),與其他視頻網絡實(shi)時(shi)應(ying)用相比,價格成為一個相對(dui)比較敏感的因素。
以(yi)往的數(shu)字視頻網絡監(jian)控系(xi)統(tong),基本上都是(shi)基于局域(yu)網或者專網。但(dan)是(shi)實際應(ying)用(yong)環境(jing)卻很難保證這樣的網絡條件,因(yin)此系(xi)統(tong)集(ji)成商無法(fa)給用(yong)戶提供一(yi)個完整的解(jie)決方案(an)。
例如銀行的(de)ATM機數字集(ji)中式監控(kong)系(xi)統,就可能需要提供基(ji)于Internet的(de)解決方案:寬帶為(wei)主,窄帶為(wei)輔。
首先ATM機原來(lai)預留的(de)(de)專(zhuan)網(wang)入(ru)口需(xu)(xu)要(yao)傳(chuan)輸(shu)業(ye)(ye)務(wu)數(shu)據(ju),考慮到(dao)ATM機24小時(shi)在(zai)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)業(ye)(ye)務(wu)服務(wu)和24小時(shi)視頻(pin)監(jian)(jian)控的(de)(de)要(yao)求,我們很難(nan)提供一種(zhong)解決(jue)方(fang)式,在(zai)同一個專(zhuan)網(wang)上,既保證業(ye)(ye)務(wu)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)穩定(ding),又保證監(jian)(jian)控畫面流暢,因此,我們需(xu)(xu)要(yao)考慮從寬(kuan)帶(dai)運營商租用線(xian)(xian)(xian)路,通過寬(kuan)帶(dai)傳(chuan)輸(shu)視頻(pin)數(shu)據(ju)。而且,從運行模式和成(cheng)本上考慮,很多(duo)ATM機并不(bu)需(xu)(xu)要(yao)隨時(shi)傳(chuan)輸(shu)視頻(pin)數(shu)據(ju),往(wang)往(wang)只在(zai)異常(chang)發生的(de)(de)情況(kuang)下(xia),主(zhu)動(dong)要(yao)求監(jian)(jian)控中(zhong)心切換監(jian)(jian)控點;或者在(zai)監(jian)(jian)控中(zhong)心定(ding)時(shi)巡查各監(jian)(jian)控點的(de)(de)時(shi)候才需(xu)(xu)要(yao)在(zai)線(xian)(xian)(xian)。這種(zhong)情況(kuang)下(xia),就不(bu)需(xu)(xu)要(yao)為ATM機常(chang)年租用線(xian)(xian)(xian)路,只需(xu)(xu)要(yao)開通ADSL、ISDN、甚至通過電(dian)話線(xian)(xian)(xian)連接(jie)的(de)(de)方(fang)式。
近兩年,國內廠(chang)商不斷(duan)推出高(gao)性(xing)能、高(gao)性(xing)價比的(de)(de)視音(yin)頻(pin)壓(ya)縮卡和(he)網絡監(jian)控設(she)備,使得(de)基(ji)于Internet的(de)(de)數(shu)字(zi)視頻(pin)網絡監(jian)控系(xi)統成為可(ke)能,如上述ATM機數(shu)字(zi)集中式監(jian)控系(xi)統。
二. 需求概述(shu)
但(dan)是作(zuo)為一個完(wan)善的解決方案,我們不(bu)得不(bu)考慮(lv)這樣一個問題:如何處(chu)理(li)動態IP地址。
無(wu)論是普通電話線(xian)撥號(hao),還是ISDN、ADSL,只要采用(yong)(yong)(yong)了動(dong)態IP接入方(fang)式,都會(hui)遇到這(zhe)個(ge)問題。所謂(wei)動(dong)態IP接入方(fang)式是指用(yong)(yong)(yong)戶(hu)通過(guo)虛擬撥號(hao)技術動(dong)態獲得IP地址(zhi)(zhi)來開(kai)展(zhan)上網業務。每(mei)次(ci)用(yong)(yong)(yong)戶(hu)通過(guo)普通MODEM或者通過(guo)ISDN、ADSL撥號(hao)連(lian)接Internet時,ISP通常會(hui)分配(pei)給用(yong)(yong)(yong)戶(hu)一(yi)個(ge)公共IP地址(zhi)(zhi),這(zhe)時候Internet上的(de)其他用(yong)(yong)(yong)戶(hu)就(jiu)可以通過(guo)這(zhe)個(ge)IP地址(zhi)(zhi)訪問該計算(suan)機。但是,因為這(zhe)個(ge)IP地址(zhi)(zhi)是動(dong)態的(de),也就(jiu)是說一(yi)旦(dan)斷線(xian),下次(ci)再(zai)連(lian)接Internet的(de)時候,ISP將會(hui)分配(pei)另(ling)一(yi)個(ge)不同的(de)公共IP地址(zhi)(zhi)。
如(ru)果僅(jin)僅(jin)是(shi)(shi)編碼(ma)端(如(ru)ATM機)或者(zhe)解(jie)碼(ma)端(如(ru)監(jian)控(kong)中心)的(de)一(yi)方(fang)(fang)采用了動(dong)態(tai)IP接(jie)入方(fang)(fang)式,問題比較(jiao)容易解(jie)決。在(zai)點對點通信的(de)時(shi)候,只要有一(yi)方(fang)(fang)能夠預先知(zhi)(zhi)道(dao)IP地(di)址(zhi),就(jiu)能夠在(zai)雙方(fang)(fang)之間建(jian)立握手,并獲取對方(fang)(fang)的(de)IP地(di)址(zhi),進(jin)行(xing)通信。但是(shi)(shi)如(ru)果雙方(fang)(fang)都采用動(dong)態(tai)IP接(jie)入方(fang)(fang)式,就(jiu)麻煩了。一(yi)個用戶撥號連接(jie)后(hou),不知(zhi)(zhi)道(dao)監(jian)控(kong)中心的(de)IP地(di)址(zhi),也就(jiu)無(wu)法通知(zhi)(zhi)對方(fang)(fang)自(zi)己(ji)的(de)IP地(di)址(zhi),后(hou)續操作根本無(wu)法進(jin)行(xing)。
三. 解(jie)決方(fang)案實現及比較
下(xia)面我們(men)將介紹(shao)兩種解決(jue)方案。
1> 申(shen)請(qing)動態域名。
目前有許多專(zhuan)業(ye)公司(si)在Internet上(shang)提供了動(dong)態(tai)域(yu)名(ming)服務(wu)。所謂動(dong)態(tai)域(yu)名(ming),就是(shi)(shi)把(ba)一個固定的(de)Internet域(yu)名(ming)和動(dong)態(tai)地(di)址IP實時對(dui)應起來。這(zhe)樣,不管什(shen)么時候上(shang)線,分配的(de)IP地(di)址是(shi)(shi)多少,其他用戶總是(shi)(shi)可以通過Internet域(yu)名(ming)訪(fang)問(wen)相應的(de)計算機。
動態域名方式結構圖
如圖(tu)一(yi)(yi)(yi)所(suo)示,只(zhi)要選擇(ze)一(yi)(yi)(yi)家動(dong)態(tai)域名(ming)服務提供(gong)商,在該(gai)(gai)公(gong)司(si)網站進行一(yi)(yi)(yi)次注冊,就可以免費得到一(yi)(yi)(yi)個固(gu)定(ding)的(de)Internet域名(ming)(每臺使用(yong)動(dong)態(tai)域名(ming)服務的(de)計算(suan)機(ji)都需要一(yi)(yi)(yi)個獨立的(de)域名(ming))。下載并安裝(zhuang)該(gai)(gai)公(gong)司(si)提供(gong)的(de)相應軟(ruan)件,完成軟(ruan)件配置。以后只(zhi)要計算(suan)機(ji)在線(xian),動(dong)態(tai)域名(ming)就會(hui)自動(dong)生效。
原來(lai)基(ji)于(yu)固定IP地址的(de)(de)數字視頻網絡監控(kong)系統,幾乎可(ke)以(yi)直接使用(yong)這種模式。當然(ran),原來(lai)如果是預先配置遠(yuan)程(cheng)監控(kong)點(dian)IP地址的(de)(de),現在(zai)需要(yao)改變成(cheng)預先配置遠(yuan)程(cheng)監控(kong)點(dian)的(de)(de)Internet域(yu)名。編寫(xie)程(cheng)序的(de)(de)時候只需要(yao)調用(yong)相應API函數,就可(ke)以(yi)獲得Internet域(yu)名對應的(de)(de)IP地址。
申請動態域(yu)名(ming)的方式具有以(yi)下優點:1. 軟件開發簡(jian)單,幾乎不需要修(xiu)改(gai)代(dai)碼;2. 性能比較(jiao)穩定(ding),專業公(gong)司提供的動態域(yu)名(ming)服(fu)務24小時在線,無論是IP地址解(jie)析模塊(kuai)軟件的穩定(ding)性還是服(fu)務器的穩定(ding)性都是比較(jiao)高的;3. 如果(guo)系統的規模較(jiao)小,那么(me)費用比較(jiao)低,只(zhi)需要給每臺(tai)使用了動態域(yu)名(ming)的計(ji)算機交納相(xiang)應的服(fu)務費。
但(dan)是(shi)這(zhe)種方式(shi)也有一些(xie)不(bu)足:1. 如(ru)果系(xi)統規模較大,例如(ru)有100個(ge)監控(kong)(kong)點(dian),那(nei)么(me)每一臺計算機每年都需要交納(na)服務(wu)費(fei)N元,監控(kong)(kong)系(xi)統的(de)服務(wu)費(fei)就需要100*N元,整體費(fei)用比(bi)較高;2. 如(ru)果動(dong)態域名解析(xi)服務(wu)器需要一些(xie)個(ge)性化功能,無法(fa)定制。
2> 定(ding)制IP地址解析服務(wu)器。
IP地址解析(xi)服務器方式結構圖
這里所指的定(ding)制包括兩種方式,一(yi)是自己開發IP地址(zhi)解析服務器軟(ruan)件,二是購買相應的軟(ruan)件模(mo)塊(kuai)。
如圖二所示,無論采用(yong)哪種方式,大致都(dou)(dou)是以如下模式運行:監(jian)控(kong)(kong)中(zhong)心和所有監(jian)控(kong)(kong)點都(dou)(dou)預先定(ding)義一個(ge)別(bie)名,每臺計算機在線的時候(hou),把自己(ji)的IP地(di)址(zhi)(zhi)和對(dui)(dui)應別(bie)名自動(dong)發送給IP地(di)址(zhi)(zhi)解(jie)析服務(wu)器(qi)。IP地(di)址(zhi)(zhi)解(jie)析服務(wu)器(qi)保存所有IP地(di)址(zhi)(zhi)和對(dui)(dui)應的別(bie)名,并生成檢索信息(xi)。任(ren)何兩個(ge)用(yong)戶訪(fang)問對(dui)(dui)方的時候(hou),都(dou)(dou)以別(bie)名的方式來訪(fang)問,訪(fang)問前軟件自動(dong)和IP地(di)址(zhi)(zhi)解(jie)析服務(wu)器(qi)連接,獲(huo)取相(xiang)應的IP地(di)址(zhi)(zhi)。
如果使(shi)用(yong)(yong)(yong)定(ding)(ding)制(zhi)(zhi)IP地址解(jie)析(xi)服務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)解(jie)決方(fang)案,正(zheng)好(hao)可(ke)以(yi)(yi)彌補動(dong)態域(yu)(yu)名方(fang)式的(de)(de)不足,尤其(qi)對大(da)型(xing)系統而言,可(ke)以(yi)(yi)節約費(fei)用(yong)(yong)(yong),靈活定(ding)(ding)制(zhi)(zhi)功能。為了(le)解(jie)決動(dong)態IP問(wen)題,只需要額外(wai)支付構建一(yi)個(ge)IP地址解(jie)析(xi)服務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)費(fei)用(yong)(yong)(yong),包括服務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)24小時(shi)在(zai)線的(de)(de)上網費(fei)用(yong)(yong)(yong)和申(shen)請一(yi)個(ge)固(gu)定(ding)(ding)IP的(de)(de)費(fei)用(yong)(yong)(yong)(當然(ran)這(zhe)臺服務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)也可(ke)以(yi)(yi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)動(dong)態域(yu)(yu)名的(de)(de)方(fang)式)。而且,在(zai)定(ding)(ding)制(zhi)(zhi)IP地址解(jie)析(xi)服務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)同時(shi)可(ke)以(yi)(yi)做其(qi)他(ta)增值業務(wu)(wu)(wu),如認證、計費(fei)、分(fen)組管(guan)理等,類似一(yi)個(ge)GK。
當(dang)然,與動態域名(ming)方式相比,這種(zhong)方式最大的不(bu)足,在于軟件開發的工作量比較大。
解(jie)決動(dong)態IP問題還(huan)有其他方法(fa),但是(shi)以上兩種解(jie)決方案相(xiang)對比較成熟(shu),更(geng)具備可操(cao)作性。
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