基于動態IP的Internet視頻監控解決方案
一. 市場背景
伴隨著計算機(ji)及網(wang)絡(luo)技術(shu)的飛速發展,尤(you)其視頻編解碼技術(shu)的日益(yi)成熟、計算機(ji)處理能力的快速提高、以(yi)及寬(kuan)帶的逐漸(jian)普及,基于Internet的視頻網(wang)絡(luo)實時應(ying)用(yong)在(zai)許多行(xing)業(ye)和政府部門被大范圍采用(yong),尤(you)其是銀行(xing)、廣電、石油、電力等行(xing)業(ye),出現(xian)了許多成功案例。
提(ti)到(dao)基(ji)于Internet的(de)視(shi)頻(pin)網絡實(shi)時應(ying)用,我們可能更(geng)多地會想到(dao)可視(shi)電話及視(shi)頻(pin)會議系統、電視(shi)網絡實(shi)況(kuang)轉播(bo)、遠(yuan)程(cheng)教育(yu)等。這些Internet視(shi)頻(pin)實(shi)時應(ying)用對(dui)軟硬(ying)件的(de)性能要(yao)(yao)(yao)求很高(gao),要(yao)(yao)(yao)求既(ji)達(da)到(dao)較(jiao)高(gao)的(de)幀率,又達(da)到(dao)較(jiao)低的(de)碼率,所以需(xu)要(yao)(yao)(yao)足夠強大的(de)處(chu)(chu)理能力(li)(包括算法及芯(xin)片處(chu)(chu)理能力(li))。而(er)要(yao)(yao)(yao)具備(bei)這種(zhong)處(chu)(chu)理能力(li),往往需(xu)要(yao)(yao)(yao)昂貴(gui)的(de)專用設備(bei)。
對于安(an)防(fang)所涉及的數字視頻(pin)網絡(luo)監控(kong)系統(tong),由于行(xing)業(ye)特性(xing)所決(jue)定(ding),數據采集(ji)點較多,需要(yao)相應(ying)配置大量的編碼(ma)設(she)備,因此,與(yu)其他(ta)視頻(pin)網絡(luo)實時應(ying)用相比,價格成(cheng)為一個相對比較敏感的因素。
以往的數字視頻網(wang)(wang)絡監控(kong)系統,基本上都是基于局域網(wang)(wang)或者專網(wang)(wang)。但是實際(ji)應用環境卻(que)很(hen)難保證這(zhe)樣(yang)的網(wang)(wang)絡條件,因此(ci)系統集成商無(wu)法給用戶(hu)提供一個完整的解決方案(an)。
例如銀行的(de)ATM機(ji)數(shu)字集中式監控系統,就可(ke)能需要提供基(ji)于Internet的(de)解(jie)決方案:寬帶(dai)為主,窄帶(dai)為輔。
首先(xian)ATM機(ji)原來預留(liu)的專網入口需(xu)(xu)要(yao)傳(chuan)輸(shu)(shu)業務數(shu)(shu)據(ju),考慮(lv)到ATM機(ji)24小(xiao)時在(zai)(zai)線(xian)的業務服(fu)務和24小(xiao)時視(shi)頻(pin)監(jian)(jian)控(kong)(kong)的要(yao)求,我(wo)們很(hen)難提供一(yi)種(zhong)解決方式,在(zai)(zai)同(tong)一(yi)個專網上,既保證(zheng)業務數(shu)(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)(shu)穩(wen)定(ding),又保證(zheng)監(jian)(jian)控(kong)(kong)畫(hua)面(mian)流(liu)暢,因此,我(wo)們需(xu)(xu)要(yao)考慮(lv)從寬(kuan)帶運(yun)營(ying)商租(zu)用線(xian)路,通(tong)過寬(kuan)帶傳(chuan)輸(shu)(shu)視(shi)頻(pin)數(shu)(shu)據(ju)。而且,從運(yun)行模式和成(cheng)本上考慮(lv),很(hen)多ATM機(ji)并不需(xu)(xu)要(yao)隨時傳(chuan)輸(shu)(shu)視(shi)頻(pin)數(shu)(shu)據(ju),往往只在(zai)(zai)異常(chang)發(fa)生的情況(kuang)下,主動(dong)要(yao)求監(jian)(jian)控(kong)(kong)中(zhong)心切換監(jian)(jian)控(kong)(kong)點;或(huo)者在(zai)(zai)監(jian)(jian)控(kong)(kong)中(zhong)心定(ding)時巡查(cha)各監(jian)(jian)控(kong)(kong)點的時候(hou)才需(xu)(xu)要(yao)在(zai)(zai)線(xian)。這種(zhong)情況(kuang)下,就不需(xu)(xu)要(yao)為ATM機(ji)常(chang)年(nian)租(zu)用線(xian)路,只需(xu)(xu)要(yao)開(kai)通(tong)ADSL、ISDN、甚至通(tong)過電話線(xian)連接(jie)的方式。
近兩年,國內廠商不斷推出高性能、高性價(jia)比的視(shi)音頻壓(ya)縮(suo)卡和網絡監(jian)控設備(bei),使得基于Internet的數字視(shi)頻網絡監(jian)控系統成為可能,如(ru)上述ATM機(ji)數字集中(zhong)式監(jian)控系統。
二. 需求(qiu)概述
但是作為一個(ge)完(wan)善(shan)的解決方案,我們不得不考慮這(zhe)樣一個(ge)問題:如何(he)處理動態IP地址。
無論是普(pu)通(tong)電話線撥(bo)號(hao),還是ISDN、ADSL,只要(yao)采用(yong)了動(dong)態IP接(jie)入方式,都會(hui)遇到這(zhe)個問題。所謂動(dong)態IP接(jie)入方式是指用(yong)戶(hu)通(tong)過虛擬(ni)撥(bo)號(hao)技術動(dong)態獲得IP地址(zhi)來開展(zhan)上網業務。每(mei)次(ci)(ci)用(yong)戶(hu)通(tong)過普(pu)通(tong)MODEM或者通(tong)過ISDN、ADSL撥(bo)號(hao)連接(jie)Internet時,ISP通(tong)常會(hui)分配給用(yong)戶(hu)一個公共(gong)(gong)IP地址(zhi),這(zhe)時候Internet上的(de)(de)其他用(yong)戶(hu)就可以通(tong)過這(zhe)個IP地址(zhi)訪問該計(ji)算機。但(dan)是,因為這(zhe)個IP地址(zhi)是動(dong)態的(de)(de),也就是說一旦斷(duan)線,下(xia)次(ci)(ci)再(zai)連接(jie)Internet的(de)(de)時候,ISP將(jiang)會(hui)分配另一個不同的(de)(de)公共(gong)(gong)IP地址(zhi)。
如(ru)果(guo)僅僅是(shi)編碼端(duan)(如(ru)ATM機)或者解(jie)(jie)碼端(duan)(如(ru)監控中心)的一(yi)方(fang)采用了動(dong)態IP接入方(fang)式,問題(ti)比較(jiao)容易解(jie)(jie)決。在點(dian)對(dui)點(dian)通(tong)信的時(shi)候,只要有一(yi)方(fang)能(neng)夠(gou)預先(xian)知(zhi)道IP地(di)址,就能(neng)夠(gou)在雙方(fang)之間建立握手,并獲取對(dui)方(fang)的IP地(di)址,進行通(tong)信。但是(shi)如(ru)果(guo)雙方(fang)都采用動(dong)態IP接入方(fang)式,就麻煩了。一(yi)個用戶(hu)撥(bo)號連接后,不知(zhi)道監控中心的IP地(di)址,也(ye)就無法(fa)通(tong)知(zhi)對(dui)方(fang)自己(ji)的IP地(di)址,后續操作(zuo)根本無法(fa)進行。
三. 解決(jue)方案實現及比較
下面我們(men)將介(jie)紹兩種解決方(fang)案。
1> 申請(qing)動態域名。
目前(qian)有許多(duo)專業公(gong)司在(zai)Internet上提供了動態域(yu)(yu)(yu)名(ming)(ming)服務。所謂動態域(yu)(yu)(yu)名(ming)(ming),就是把一個固定的(de)Internet域(yu)(yu)(yu)名(ming)(ming)和動態地址IP實時(shi)對應起來。這樣,不管什(shen)么時(shi)候(hou)上線,分配的(de)IP地址是多(duo)少,其(qi)他(ta)用(yong)戶總是可以通過Internet域(yu)(yu)(yu)名(ming)(ming)訪問相(xiang)應的(de)計(ji)算機。
動態域名方式結構圖
如圖一(yi)所(suo)示,只(zhi)要(yao)選擇一(yi)家(jia)動態域(yu)名(ming)(ming)服務(wu)提供(gong)商,在該公(gong)司(si)網站進行一(yi)次注冊,就可以(yi)免費得到一(yi)個固定的(de)Internet域(yu)名(ming)(ming)(每臺使(shi)用動態域(yu)名(ming)(ming)服務(wu)的(de)計算機都需要(yao)一(yi)個獨(du)立的(de)域(yu)名(ming)(ming))。下載并安裝該公(gong)司(si)提供(gong)的(de)相(xiang)應(ying)軟(ruan)件,完(wan)成軟(ruan)件配置。以(yi)后只(zhi)要(yao)計算機在線(xian),動態域(yu)名(ming)(ming)就會自動生效。
原(yuan)來(lai)(lai)基(ji)于固(gu)定IP地址(zhi)(zhi)的數(shu)字視頻網絡監(jian)控系統(tong),幾乎可以直接(jie)使用這種模式。當(dang)然,原(yuan)來(lai)(lai)如果是預(yu)先配置遠程監(jian)控點(dian)IP地址(zhi)(zhi)的,現在需要改變成預(yu)先配置遠程監(jian)控點(dian)的Internet域名(ming)。編寫(xie)程序的時(shi)候只需要調用相應API函(han)數(shu),就可以獲得Internet域名(ming)對應的IP地址(zhi)(zhi)。
申請動(dong)態(tai)域(yu)名的方(fang)式具有以(yi)下優點:1. 軟件開(kai)發簡單(dan),幾(ji)乎不(bu)需(xu)要修(xiu)改代碼;2. 性(xing)能比(bi)較穩定,專業公司提供的動(dong)態(tai)域(yu)名服(fu)務(wu)(wu)24小時在線,無論是IP地址解析(xi)模塊(kuai)軟件的穩定性(xing)還(huan)是服(fu)務(wu)(wu)器的穩定性(xing)都是比(bi)較高的;3. 如果(guo)系統的規模較小,那么(me)費用比(bi)較低,只需(xu)要給每臺(tai)使用了動(dong)態(tai)域(yu)名的計(ji)算機交納相應的服(fu)務(wu)(wu)費。
但(dan)是這種方式也有(you)一(yi)些(xie)(xie)不足:1. 如(ru)果(guo)系(xi)統規(gui)模較大,例如(ru)有(you)100個監控(kong)點,那么(me)每一(yi)臺(tai)計算機(ji)每年都需(xu)要(yao)交納(na)服(fu)務(wu)費N元(yuan),監控(kong)系(xi)統的服(fu)務(wu)費就需(xu)要(yao)100*N元(yuan),整體費用(yong)比較高;2. 如(ru)果(guo)動態(tai)域名解析(xi)服(fu)務(wu)器需(xu)要(yao)一(yi)些(xie)(xie)個性化(hua)功能,無法定制(zhi)。
2> 定(ding)制IP地址解析(xi)服務(wu)器。
IP地址(zhi)解析服(fu)務(wu)器方(fang)式結構圖
這(zhe)里所指(zhi)的定制(zhi)包括兩種方式,一是(shi)自己(ji)開發IP地址解(jie)析服務器軟(ruan)件,二是(shi)購買相(xiang)應(ying)的軟(ruan)件模(mo)塊。
如圖二所示,無論采(cai)用哪種方式,大致都是以如下(xia)模式運行(xing):監控(kong)中心(xin)和所有監控(kong)點(dian)都預先定義一個別(bie)名(ming),每臺(tai)計(ji)算機在線(xian)的(de)時候,把(ba)自(zi)己的(de)IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)和對應(ying)別(bie)名(ming)自(zi)動發送給(gei)IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)解析服務(wu)(wu)器。IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)解析服務(wu)(wu)器保存所有IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)和對應(ying)的(de)別(bie)名(ming),并(bing)生成(cheng)檢索(suo)信息。任(ren)何兩個用戶訪問對方的(de)時候,都以別(bie)名(ming)的(de)方式來訪問,訪問前軟件自(zi)動和IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)解析服務(wu)(wu)器連接,獲(huo)取相應(ying)的(de)IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)。
如果(guo)使用(yong)定制(zhi)(zhi)IP地址解(jie)(jie)析服(fu)務(wu)器的解(jie)(jie)決(jue)方(fang)案,正好可(ke)(ke)以(yi)彌補動(dong)態(tai)域名方(fang)式的不足(zu),尤其對大(da)型系(xi)統(tong)而(er)言,可(ke)(ke)以(yi)節約費(fei)用(yong),靈(ling)活(huo)定制(zhi)(zhi)功能。為了(le)解(jie)(jie)決(jue)動(dong)態(tai)IP問題,只(zhi)需要(yao)額外(wai)支付構建(jian)一(yi)個(ge)IP地址解(jie)(jie)析服(fu)務(wu)器的費(fei)用(yong),包括服(fu)務(wu)器24小(xiao)時在線的上(shang)網費(fei)用(yong)和(he)申請一(yi)個(ge)固定IP的費(fei)用(yong)(當(dang)然(ran)這臺服(fu)務(wu)器也可(ke)(ke)以(yi)使用(yong)動(dong)態(tai)域名的方(fang)式)。而(er)且,在定制(zhi)(zhi)IP地址解(jie)(jie)析服(fu)務(wu)器的同時可(ke)(ke)以(yi)做其他(ta)增(zeng)值業務(wu),如認(ren)證、計費(fei)、分組管理等,類似(si)一(yi)個(ge)GK。
當然,與動態(tai)域(yu)名方式相(xiang)比,這種方式最大(da)的(de)(de)不(bu)足,在(zai)于軟(ruan)件開發(fa)的(de)(de)工作量比較大(da)。
解決動態IP問(wen)題還有(you)其他方法,但是以(yi)上兩種解決方案(an)相對比較成熟,更具(ju)備可(ke)操作性。
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