基于動態IP的Internet視頻監控解決方案
一. 市場背景
伴(ban)隨著(zhu)計算(suan)機(ji)及網絡(luo)(luo)技(ji)(ji)術的(de)飛速發展,尤其(qi)視(shi)頻編解碼技(ji)(ji)術的(de)日益成熟、計算(suan)機(ji)處理能力的(de)快速提(ti)高、以及寬帶的(de)逐漸普及,基(ji)于Internet的(de)視(shi)頻網絡(luo)(luo)實時應(ying)用(yong)在(zai)許(xu)多(duo)行業和政府(fu)部門被大范圍采用(yong),尤其(qi)是銀(yin)行、廣電、石油、電力等行業,出(chu)現(xian)了許(xu)多(duo)成功案例。
提到(dao)基于Internet的(de)視(shi)頻網(wang)絡實(shi)時應用(yong),我(wo)們(men)可能(neng)更多地會想到(dao)可視(shi)電話及(ji)視(shi)頻會議系統、電視(shi)網(wang)絡實(shi)況轉播、遠程教育等。這些Internet視(shi)頻實(shi)時應用(yong)對軟硬件的(de)性能(neng)要(yao)求很高(gao),要(yao)求既達(da)到(dao)較(jiao)高(gao)的(de)幀率,又達(da)到(dao)較(jiao)低的(de)碼(ma)率,所以(yi)需要(yao)足夠強大的(de)處理(li)能(neng)力(li)(包括算法及(ji)芯片處理(li)能(neng)力(li))。而(er)要(yao)具備(bei)這種處理(li)能(neng)力(li),往(wang)往(wang)需要(yao)昂貴(gui)的(de)專用(yong)設備(bei)。
對于安防所涉及的(de)(de)數字(zi)視(shi)頻(pin)網絡監控系統,由于行業(ye)特性所決定,數據采集點較多,需要相應配置大量(liang)的(de)(de)編碼設(she)備,因此,與其他視(shi)頻(pin)網絡實時應用相比(bi),價格(ge)成(cheng)為一個相對比(bi)較敏感的(de)(de)因素(su)。
以往的數字視頻網(wang)(wang)(wang)絡監控系統,基(ji)本(ben)上都是(shi)基(ji)于局域(yu)網(wang)(wang)(wang)或者專網(wang)(wang)(wang)。但是(shi)實際應用環境卻很難(nan)保(bao)證這樣的網(wang)(wang)(wang)絡條(tiao)件,因此系統集成(cheng)商無(wu)法給(gei)用戶(hu)提供一個(ge)完整的解(jie)決方案。
例如銀行的(de)ATM機數字集中式監(jian)控系統,就可能需要提供基(ji)于Internet的(de)解(jie)決方(fang)案:寬(kuan)帶(dai)為(wei)主,窄帶(dai)為(wei)輔。
首先ATM機(ji)(ji)(ji)原(yuan)來預留的(de)(de)專網(wang)入口需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)傳(chuan)輸(shu)(shu)業務數(shu)據,考慮到ATM機(ji)(ji)(ji)24小時(shi)(shi)(shi)在(zai)線(xian)的(de)(de)業務服(fu)務和24小時(shi)(shi)(shi)視頻監(jian)(jian)控的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求,我(wo)(wo)們(men)很難提供一(yi)種解決方式,在(zai)同一(yi)個專網(wang)上(shang),既保證(zheng)業務數(shu)據傳(chuan)輸(shu)(shu)穩定,又保證(zheng)監(jian)(jian)控畫面流暢,因此,我(wo)(wo)們(men)需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)考慮從(cong)寬(kuan)帶運營(ying)商(shang)租(zu)用線(xian)路,通(tong)過寬(kuan)帶傳(chuan)輸(shu)(shu)視頻數(shu)據。而且,從(cong)運行模式和成本上(shang)考慮,很多ATM機(ji)(ji)(ji)并(bing)不需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)隨時(shi)(shi)(shi)傳(chuan)輸(shu)(shu)視頻數(shu)據,往(wang)往(wang)只在(zai)異常(chang)發生的(de)(de)情(qing)況下,主動要(yao)(yao)(yao)(yao)求監(jian)(jian)控中(zhong)(zhong)心切換監(jian)(jian)控點;或(huo)者在(zai)監(jian)(jian)控中(zhong)(zhong)心定時(shi)(shi)(shi)巡查各監(jian)(jian)控點的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)候才(cai)需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)在(zai)線(xian)。這種情(qing)況下,就(jiu)不需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)為ATM機(ji)(ji)(ji)常(chang)年租(zu)用線(xian)路,只需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)(yao)開通(tong)ADSL、ISDN、甚(shen)至通(tong)過電(dian)話線(xian)連接的(de)(de)方式。
近(jin)兩年,國內廠商不斷推出高(gao)性(xing)能、高(gao)性(xing)價(jia)比的視(shi)音頻壓縮(suo)卡和(he)網絡監控設備,使得(de)基(ji)于Internet的數字視(shi)頻網絡監控系(xi)統成為可能,如(ru)上述ATM機數字集(ji)中(zhong)式監控系(xi)統。
二. 需求概述
但是作為(wei)一個完善的解(jie)決方案,我們不得不考慮這樣一個問題:如何(he)處(chu)理動態IP地址。
無論(lun)是(shi)(shi)普通(tong)電(dian)話線(xian)撥號(hao),還是(shi)(shi)ISDN、ADSL,只(zhi)要(yao)采用(yong)了動態IP接(jie)入(ru)方(fang)式,都會(hui)遇到這(zhe)個問題。所(suo)謂動態IP接(jie)入(ru)方(fang)式是(shi)(shi)指(zhi)用(yong)戶(hu)通(tong)過(guo)(guo)虛擬撥號(hao)技術(shu)動態獲得 IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)來開展上網業務。每次(ci)(ci)用(yong)戶(hu)通(tong)過(guo)(guo)普通(tong)MODEM或者通(tong)過(guo)(guo)ISDN、ADSL撥號(hao)連接(jie)Internet時,ISP通(tong)常(chang)會(hui)分配(pei)給(gei)用(yong)戶(hu)一(yi)(yi)個公(gong)共(gong)IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi),這(zhe)時候Internet上的(de)(de)其他用(yong)戶(hu)就(jiu)可以通(tong)過(guo)(guo)這(zhe)個IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)訪(fang)問該計算機。但(dan)是(shi)(shi),因為這(zhe)個IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)動態的(de)(de),也就(jiu)是(shi)(shi)說一(yi)(yi)旦(dan)斷線(xian),下次(ci)(ci)再(zai)連接(jie) Internet的(de)(de)時候,ISP將會(hui)分配(pei)另一(yi)(yi)個不同的(de)(de)公(gong)共(gong)IP地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)。
如(ru)(ru)果(guo)僅僅是編碼(ma)(ma)端(duan)(如(ru)(ru)ATM機)或(huo)者解碼(ma)(ma)端(duan)(如(ru)(ru)監(jian)控(kong)中心)的(de)一方(fang)采(cai)用(yong)了動態IP接入(ru)方(fang)式,問題比較容易解決。在點(dian)對(dui)點(dian)通(tong)信(xin)的(de)時候(hou),只要(yao)有一方(fang)能(neng)(neng)夠預先(xian)知道 IP地(di)(di)址,就能(neng)(neng)夠在雙方(fang)之間建立握手,并獲(huo)取對(dui)方(fang)的(de)IP地(di)(di)址,進行通(tong)信(xin)。但是如(ru)(ru)果(guo)雙方(fang)都采(cai)用(yong)動態IP接入(ru)方(fang)式,就麻煩了。一個用(yong)戶(hu)撥(bo)號連接后,不知道監(jian)控(kong)中心的(de)IP地(di)(di)址,也就無法(fa)通(tong)知對(dui)方(fang)自己的(de)IP地(di)(di)址,后續操作根本(ben)無法(fa)進行。
三. 解決方案實現及比較
下面我們將介紹兩種解決方案。
1> 申(shen)請(qing)動態域名。
目(mu)前(qian)有許多專業(ye)公司在Internet上(shang)提供了(le)動(dong)態(tai)域(yu)名服(fu)務。所謂動(dong)態(tai)域(yu)名,就是把一(yi)個固定(ding)的(de)Internet域(yu)名和動(dong)態(tai)地址IP實時(shi)對應起(qi)來。這樣,不管什么時(shi)候上(shang)線,分配的(de)IP地址是多少,其他用戶總是可以通過Internet域(yu)名訪問相應的(de)計算(suan)機。
動態域名方式結構圖(tu)
如圖一(yi)(yi)所示,只要(yao)選(xuan)擇(ze)一(yi)(yi)家動態(tai)(tai)域名服務提(ti)供商,在該公(gong)司網站(zhan)進行(xing)一(yi)(yi)次(ci)注(zhu)冊,就可以(yi)免(mian)費得(de)到一(yi)(yi)個固定的(de)Internet域名(每臺使用動態(tai)(tai)域名服務的(de)計算機都(dou)需要(yao)一(yi)(yi)個獨立的(de)域名)。下載(zai)并安裝該公(gong)司提(ti)供的(de)相應(ying)軟(ruan)件,完成軟(ruan)件配置。以(yi)后只要(yao)計算機在線,動態(tai)(tai)域名就會(hui)自動生效。
原來(lai)基(ji)于(yu)固定IP地址(zhi)的(de)數字視頻網(wang)絡監(jian)控系統,幾(ji)乎可(ke)以直接使用(yong)這種模式。當然(ran),原來(lai)如果是(shi)預先(xian)配(pei)置遠程監(jian)控點IP地址(zhi)的(de),現在需(xu)要改變成預先(xian)配(pei)置遠程監(jian)控點的(de)Internet域(yu)名(ming)。編(bian)寫程序的(de)時候(hou)只需(xu)要調(diao)用(yong)相應(ying)API函數,就可(ke)以獲得Internet域(yu)名(ming)對應(ying)的(de)IP地址(zhi)。
申請動態(tai)域(yu)(yu)名的(de)(de)(de)方式具有以(yi)下優點:1. 軟件開發簡單,幾(ji)乎(hu)不需(xu)要修改代碼;2. 性(xing)能比(bi)較穩定,專(zhuan)業公司提供的(de)(de)(de)動態(tai)域(yu)(yu)名服(fu)(fu)務24小時在線,無論是IP地址解析模(mo)塊軟件的(de)(de)(de)穩定性(xing)還是服(fu)(fu)務器的(de)(de)(de)穩定性(xing)都是比(bi)較高的(de)(de)(de);3. 如果系統的(de)(de)(de)規模(mo)較小,那么費用(yong)比(bi)較低(di),只需(xu)要給每臺使用(yong)了動態(tai)域(yu)(yu)名的(de)(de)(de)計算機(ji)交(jiao)納相應(ying)的(de)(de)(de)服(fu)(fu)務費。
但是這種(zhong)方式也有一些(xie)不足(zu):1. 如(ru)果(guo)系統規模較大,例如(ru)有100個監控點,那(nei)么每一臺計算機(ji)每年都需要交納服務費(fei)N元,監控系統的服務費(fei)就需要100*N元,整體費(fei)用比較高(gao);2. 如(ru)果(guo)動態(tai)域名解析(xi)服務器需要一些(xie)個性化功能,無(wu)法定制。
2> 定(ding)制IP地(di)址解(jie)析服務器。
IP地址解析(xi)服務(wu)器(qi)方式結(jie)構圖
這里(li)所(suo)指的(de)定制(zhi)包括(kuo)兩種方式,一是自己開(kai)發IP地址解(jie)析(xi)服務器軟(ruan)件(jian),二(er)是購買相應的(de)軟(ruan)件(jian)模(mo)塊。
如圖二所示,無論(lun)采用哪種方式,大致都是以(yi)(yi)如下模式運行:監控(kong)中心和(he)所有監控(kong)點都預先(xian)定義一個(ge)別(bie)(bie)名(ming),每臺計算機在線的(de)(de)時候,把(ba)自己的(de)(de)IP地(di)(di)址(zhi)和(he)對應(ying)別(bie)(bie)名(ming)自動(dong)發(fa)送給IP地(di)(di)址(zhi)解(jie)析服(fu)務(wu)器(qi)。IP地(di)(di)址(zhi)解(jie)析服(fu)務(wu)器(qi)保存所有IP地(di)(di)址(zhi)和(he)對應(ying)的(de)(de)別(bie)(bie)名(ming),并生成檢索信(xin)息。任何兩(liang)個(ge)用戶訪(fang)問對方的(de)(de)時候,都以(yi)(yi)別(bie)(bie)名(ming)的(de)(de)方式來訪(fang)問,訪(fang)問前(qian)軟(ruan)件自動(dong)和(he)IP地(di)(di)址(zhi)解(jie)析服(fu)務(wu)器(qi)連接,獲取相應(ying)的(de)(de)IP地(di)(di)址(zhi)。
如(ru)果使用(yong)定(ding)制(zhi)IP地(di)(di)(di)址解析(xi)(xi)服務器的(de)解決方(fang)案,正好可以(yi)(yi)(yi)彌補動態域名(ming)方(fang)式的(de)不足,尤其(qi)對(dui)大型系統而(er)言,可以(yi)(yi)(yi)節約費(fei)用(yong),靈(ling)活定(ding)制(zhi)功能(neng)。為了解決動態IP問題(ti),只(zhi)需要額外支付構建一個IP地(di)(di)(di)址解析(xi)(xi)服務器的(de)費(fei)用(yong),包括(kuo)服務器24小時在(zai)線的(de)上網費(fei)用(yong)和申請一個固(gu)定(ding)IP的(de)費(fei)用(yong)(當然這(zhe)臺服務器也可以(yi)(yi)(yi)使用(yong)動態域名(ming)的(de)方(fang)式)。而(er)且,在(zai)定(ding)制(zhi)IP地(di)(di)(di)址解析(xi)(xi)服務器的(de)同時可以(yi)(yi)(yi)做(zuo)其(qi)他增值業(ye)務,如(ru)認(ren)證、計費(fei)、分組管理等,類似一個GK。
當(dang)然(ran),與動態域名方(fang)式(shi)相比(bi),這種(zhong)方(fang)式(shi)最(zui)大的不足,在于軟(ruan)件開發的工作量比(bi)較(jiao)大。
解(jie)決(jue)(jue)動態IP問題還有其他(ta)方(fang)法,但是以上兩(liang)種解(jie)決(jue)(jue)方(fang)案(an)相(xiang)對比較(jiao)成(cheng)熟,更具備可(ke)操(cao)作性。
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勁浪(lang)科技有(you)限公司數(shu)字技術有(you)限公司生產的DS-800XM系列網(wang)絡硬盤(pan)錄象機支持動(dong)態IP地址,可以構
成基于動(dong)態IP地址的大型(xing)監(jian)控系統(tong)。DS-800XM系列網絡硬盤錄象機采用(yong)MPEG-4壓縮技術,支持
RTP/RTCP流(liu)控(kong)制(zhi)協議,可(ke)以動態地跟蹤帶寬的變化,調整壓縮碼流(liu)的幀(zhen)率(lv)和(he)圖(tu)象質量,特(te)別適合公
眾網絡如INTERNET上的應用。
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