加了系统的复杂性，也加大了故障的解决难度。 • 在基于流媒体转发技术的系统中，由于目前存储和转发都可以由嵌入式 NVR来实现，系统中只需存在一台管理服务器和若干嵌入式NVR（磁盘已经在 设备中），而在基于流直存的组播技术的系统中，只需要一台管理服务器和 一台录像管理服务器以及若干磁盘阵列。两种结构都较为成熟，均有成功案 例，从技术上来各有千秋。
基于流直存和Байду номын сангаас播技术
• 基于上述考虑，需配置一台专门负责分配LUN的服务器即录像管理服务器 ，它会根据系统中设定的存储时间不断的为摄像机分配存储空间，如果某个 LUN发生故障，则该服务器会为其分配正常的存储空间而使录像不受影响。
•
由于摄像机直接输出实时和存储流，为保证实时浏览的快速性和存储的
可靠性，一般实时流通过UDP方式传输，而存储流通过TCP方式传输，这样增
基于流媒体转发技术
一、常见结构流媒体模块复制分发
这种结构的后端服务器组成部分：
1.流媒体转发服务器
2.录像服务器NVR 3.管理服务器
4.磁盘阵列
基于流媒体转发技术
1、复制分发媒体流给存储模块存储； 2、复制分发媒体流给解码显示设备；
基于流媒体转发技术
获取视频流 并打包 录像服务器
录像存储 磁盘阵列
基于流媒体转发技术
工作原理：
• 基于流媒体转发技术的模式核心： 利用系统中独立的流媒体服务器或某个设备中的流媒体功能模块来实现
视频流的复制分发，实现视频客户端解码播放、视频解码上墙，而系统中的
存储服务器或者存储功能模块则获取流媒体服务器转发而来的视频，实现视 频存储。 该模式经过一系列的演化和发展成以下几种结构。
视 频 流
前端IPcamera 音视频采集
基于流媒体转发技术
• 这个阶段的嵌入式NVR在早期原有NVR的基础上，更多的功能被添
加到嵌入式NVR上，其中最重要的就是视频转发功能和视频管理功能 ，这是目前主流IP监控系统的结构之一。
基于流媒体转发技术
• 嵌入式NVR结构优点： 1、进一步减少了系统中服务器数量。 2、存储运行可靠。 3、降低网络带宽的压力。
像机本身的5路视频流不能满足需求。
基于流直存和组播技术
基于流直存和组播技术
• 在客户端很多或解码器很多都要访问同一摄像机的情况下，前端摄像机 本身的5路视频流将不能满足访问要求，需要借助网络设备的组播功能来解决 。
•
综合所述，这种基于流直存和组播技术的系统结构的核心在于充分利用
设备本身（摄像机和交换机）的能力来解决系统的复杂需求。
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IP数字视频监控系统 常见结构分析
技术支撑部 2013.03.12
结构分类
IP数字视频监控系统在具体实现方式上衍生出两种基于不同技术的系 统架构。
基于流媒体转发技术
监控系统构架
基于流直存和组播技术
基于流媒体转发技术的系统架构
远程浏览 客户端
不间断 视频流
解码上墙
解码器
流媒体服务器
复制分发
视 频 流 前端IPcamera 音视频采集
基于流媒体转发技术
•
嵌入式NVR的结构上是将原来的录像服务器和磁盘阵列进行整合，
一般是服务器机头加若干盘位的存储构成，系统内的软件从基于 Windows的存储软件改成嵌入式软件，运行更加稳定可靠。
基于流媒体转发技术
• 常见结构缺点： 1、系统服务器数量过多，随着前段摄像机增加会增加系统的成本以及维护复 杂度。 2、稳定性存在隐患：由于流媒体服务器以及存储服务器都是普通PC式服务器 ，其中运行的程序是基于Windows开发的。
基于流媒体转发技术
二、流媒体模块和存储模块整合的结构
这种结构的后端服务器组成部分： 1.流媒体转发服务器（整合了流媒体模块和存储模块） 2.管理服务器 3.磁盘阵列
基于流媒体转发技术
• 上述几种结构本质相同，都是基于流媒体转发技术来实现浏览和存储。这几 种机构都存在两个问题：
1、浏览视频流和存储视频流来自同一个源头，应用不够灵活。
2、NVR存储模式不够灵活。
基于流媒体转发技术
•
针对问题1的解决方法2：
流媒体部分通过管理服务器侦测客户端多画面数量，一旦监测到客户端 浏览画面多，则流媒体模块将对高清视频流进行裁剪，降低分辨率转发给客 户端，当侦测到客户端恢复到单画面的时候，则重新发送高分辨率视频流。 （画面自适应功能：增加流媒体服务器负载） 缺点：进一步增加了流媒体模块的负担，在总资源一定的情况下必然影响到 复制转发视频流的能力。
基于流媒体转发技术
基于流媒体转发技术
录像存储 磁盘阵列
远程浏览 客户端
不间断 视频流
解码上墙
解码器
获取视频流 并打包 流媒体服务器 存储模块
视 频 流
流媒体模块 复制分发
前端IPcamera
基于流媒体转发技术
• 整合结构优点： 1、减少了系统中服务器数量。 2、通过计算机内部总线将视频流发送给存储模块，有效的减轻了网络带宽压 力。 3、通过计算机内部总线将视频流发送给存储模块，使得存储模块获取流媒体 模块转发的视频流更加稳定可靠。 • 整合结构缺点： 1、存储模块间视频数据处理成文件包仍通过网络传送至磁盘阵列存储，这一
段仍会消耗网络带宽资源。 2、稳定性仍然存在隐患。
基于流媒体转发技术
三、嵌入式NVR的结构
这种结构的后端服务器组成部分：
1.流媒体转发服务器 2.管理服务器
3.嵌入式NVR （整合了录像服务器和磁盘阵列）
基于流媒体转发技术
嵌入式服务器：嵌入式NVR=存储模块+磁盘阵列
基于流媒体转发技术
早期嵌入式NVR 获取视频流 并打包存储
基于流媒体转发技术
• 嵌入式NVR结构优点： 1、减少了系统中服务器数量。 2、存储运行更加可靠。 3、NVR获取到流媒体转发的视频流后余下的工作均在本机内完成，不再把视 频数据发到网络上转给独立的磁盘阵列，从而降低网络带宽的压力。 • 嵌入式NVR结构缺点： 1、未将流媒体转发功能进行整合，因此NVR不具备流媒体转发功能，流媒体 服务器继续存在。
基于流媒体转发技术
•
针对问题1的解决方法2： 借助前端摄像机的多码流功能。 缺点：会造成客户端在切换多画面单画面的时候出现短暂的无视频现象，在 采用无线设备传输视频时这种现象更加明显。
基于流直存和组播技术的架构
基于流直存和组播技术
• 结构核心： 系统不设置专门的流媒体模块来转发视频，这部分工作由摄像机本身和网 络设备来完成。 通过编码芯片以及摄像机CPU，高清摄像机可以在不影响画质和延迟性的 情况下输出5路高清视频流，在超过5个客户端接入同一路视频的时候前端摄
基于流直存和组播技术
• 流直存技术 借助ISCSI协议把前端摄像机的一路视频流直接写入存储媒介而不借助第三方 设备。
磁盘阵列
前端摄像机
LUN存满， 覆盖以前资料
LUN
LUN
LUN LUN LUN故障，无法 存储
LUN
基于流直存和组播技术
• 由上图可知流直存技术缺点： 1、LUN分区大小有限，一旦LUN存满，只能覆盖以前的录像资料，这样做视频 存储时间被限制而无法扩展。 2、摄像机只能找到并绑定一个LUN，一档LUN出现故障，摄像机无法继续录像 ，无法主动更换别的LUN继续存储。
远程浏览
客户端
不间断 视频流 解码器
解码上墙 流媒体服务器
复制分发
视 频 流 前端IPcamera
音视频采集
基于流媒体转发技术
• 该类常见结构中，工作压力都集中流媒体服务器上，一台服务器转发能力是 有限的，随着接入的前端摄像机像素的提高，流媒体服务器的转发数量将会
明显下降。 • 系统的存储功能由存储服务器和磁盘阵列来完成。 存储服务器：从流媒体服务器获取视频流并将其打包成文件格式发送给磁盘 阵列。 磁盘阵列：保存视频文件。 • 存储服务器与磁盘阵列连接方式： 1、DAS方式：通过IDE与SATA线缆直连 2、NAS/IPSAN：通过网络方式
2、流媒体服务器至NVR的带宽压力仍然存在。
基于流媒体转发技术
四、不带流媒体转发服务器结构
这种结构的后端服务器组成部分： 1.管理服务器 2.嵌入式NVR （整合录像服务器、磁盘阵列、流媒体服务器）
基于流媒体转发技术
基于流媒体转发技术
远程浏览
客户端
解码上墙 解码器
嵌入式NVR
获取视频流、 打包存储并 复制转发