隨著科技的發(fā)展和社會的進步，傳統(tǒng)的壓縮卡已經(jīng)不能完全滿足各種領(lǐng)域的安防需求，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷革新確定了安防行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向。而網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器作為一種對音視頻數(shù)據(jù)進行編碼處理并完成網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶Ｓ迷O(shè)備。它在遠(yuǎn)程監(jiān)控、分布式管理上的優(yōu)勢使其迅速成為安防市場上一個新的熱點。

    網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛,在煤礦、醫(yī)院、學(xué)校、道路交通、小區(qū)、酒店等監(jiān)控點比較分散的場合中都有應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的應(yīng)用優(yōu)勢也是顯而易見的，它們既省去了傳統(tǒng)監(jiān)控解決方案中的布線工作，實現(xiàn)即插即看的功能，同時又避免了網(wǎng)絡(luò)配置的麻煩。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日新月異，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的市場潛力還會不斷擴大。

    目前的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器一般支持1路，2路，4路音視頻輸入，有的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器還支持IDE或SATA本地硬盤存儲。其對外接口包括音視頻輸入接口，音頻輸出接口，網(wǎng)絡(luò)接口，RS485串行接口，USB接口，GPIO報警輸入輸出接口。它的典型應(yīng)用如圖1。

網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的工作原理
    網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器內(nèi)部主要包括三個模塊：圖像采集、圖像壓縮，網(wǎng)絡(luò)傳輸。圖像采集模塊實現(xiàn)視頻信號的A/D轉(zhuǎn)換；圖像壓縮模塊以某種壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)對數(shù)字信號的壓縮編碼；網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊實現(xiàn)對壓縮數(shù)據(jù)的傳輸和系統(tǒng)功能設(shè)置等功能。它的軟件結(jié)構(gòu)如圖2。

網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)DVR的比較
相同點
    網(wǎng)絡(luò)DVR和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器一樣，都能夠?qū)斎胍粢曨l信號進行采集，壓縮編碼，通過網(wǎng)絡(luò)輸出到客戶端，都具備本地存儲功能。

不同點
1、側(cè)重點不同
    網(wǎng)絡(luò)DVR的前身是單機DVR，雖然在在單機DVR的基礎(chǔ)上擴展了網(wǎng)絡(luò)功能，但其主要功能仍然是存儲和本地監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)DVR本身帶有視頻解碼輸出，可以直接解碼上屏。而網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器則是專門針對網(wǎng)絡(luò)傳輸而設(shè)計開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定，適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)場合，本地存儲功能只是它的一個補充功能，要求并不嚴(yán)格，一般不帶有本地解碼輸出功能，而會以配套解碼器的方式通過網(wǎng)絡(luò)接受數(shù)據(jù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程解碼輸出。

2、市場定位不同
    網(wǎng)絡(luò)DVR定位于監(jiān)控比較集中的場合，監(jiān)控的范圍一般是在較小區(qū)域內(nèi)，無須遠(yuǎn)程監(jiān)控，其接入的視頻路數(shù)多，存儲空間大，適合集中管理。而網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的著眼點在于遠(yuǎn)端監(jiān)控，一般用于監(jiān)控點比較分散的場合，如道路交通、無人值守的變電站、油田生產(chǎn)管理、電信機房監(jiān)控等。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器接入視頻路數(shù)較少，體積小，布線更簡單，適合分布式管理。[nextpage]

網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的關(guān)鍵技術(shù)
ARM+DSP雙核構(gòu)架
    目前市場上的主流處理芯片，包括TI的達芬奇系列和海思的3510系列都采用了ARM+DSP的雙核架構(gòu)。在這個架構(gòu)中，ARM是芯片的主控處理器，負(fù)責(zé)控制芯片各個模塊的工作以及運行操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、應(yīng)用軟件等；DSP系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)視音頻編解碼業(yè)務(wù)處理，通過處理器配合視頻編解碼模塊共同完成音視頻的編解碼。

H．264視頻壓縮算法
    H.264是由ITU-T的VCEG（視頻編碼專家組）和ISO/IEC的MPEG（活動圖像編碼專家組）聯(lián)合組建的聯(lián)合視頻組（JVT：joint video team）提出的一個新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。H.264使圖像壓縮技術(shù)上升到了一個更高的階段，能夠在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸，該優(yōu)點非常適合國內(nèi)運營商用戶量大、接入網(wǎng)/骨干網(wǎng)帶寬相對有限的狀況。在同等的畫質(zhì)下，H.264比上一代編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2平均節(jié)約64％的傳輸碼流，而比MPEG-4 ASP要平均節(jié)約39％的傳輸碼流。國內(nèi)普遍采用的MPEG-4編碼技術(shù)在3Mbps的帶寬下尚達不到標(biāo)清的圖像質(zhì)量，而H.264編碼技術(shù)可以在2M帶寬下提供要求的圖像效果。因而運營商希望引入更先進的H.264編碼技術(shù)，在有限的帶寬資源下進一步提高圖像質(zhì)量。

    隨著科技的不斷發(fā)展，越來越多的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器已經(jīng)支持了H.264壓縮算法，H.264正在逐步取代MPEG-4，成為安防行業(yè)的主流算法。

G.726音頻壓縮算法
    G.726是ITU-T定義的音頻編碼算法。它是1990年CCITT（ITU前身）在G.721和G.723標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提出的。它具有4：1的較高壓縮比。

本地硬盤存儲
    本地存儲能保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中可能產(chǎn)生丟包的情況，使用本地存儲能給予客戶數(shù)據(jù)安全的保證。本地存儲一般是IDE或SATA接口外接IDE或SATA硬盤，在配合以安全穩(wěn)定的文件系統(tǒng)，實現(xiàn)硬盤的存儲。

文件系統(tǒng)
    網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器操作系統(tǒng)大多為嵌入式Linux，本地存儲一般會應(yīng)用Linux的文件系統(tǒng)。常用的有ext2和ext3。

    ext2是為解決ext文件系統(tǒng)的缺陷而設(shè)計的可擴展的、高性能的文件系統(tǒng)，它又被稱為二級擴展文件系統(tǒng)。ext2是1993年發(fā)布的，設(shè)計者是Rey Card。它是Linux文件系統(tǒng)類型中使用最多的格式，并且在速度和CPU利用率上較為突出，是GNU/Linux系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng)。它存取文件的性能極好，對于中、小型的文件更顯示出優(yōu)勢，這主要得益于其簇快取層的優(yōu)良設(shè)計。ext2可以支持256字節(jié)的長文件名，其單一文件大小和文件系統(tǒng)本身的容量上限與文件系統(tǒng)本身的簇大小有關(guān)。在常見的Intel x86兼容處理器的系統(tǒng)中，簇最大為4KB，單一文件大小上限為2048GB, 而文件系統(tǒng)的容量上限為6384GB。盡管Linux可以支持種類繁多的文件系統(tǒng)，但是2000年以前幾乎所有的Linux發(fā)行版都使用ext2作為默認(rèn)的文件系統(tǒng)。ext2也有一些問題。由于它的設(shè)計者主要考慮的是文件系統(tǒng)性能方面的問題，而在寫入文件內(nèi)容的同時，并沒有寫入文件的meta-data（和文件有關(guān)的信息，例如權(quán)限、所有者及創(chuàng)建和訪問時間）。換句話說，Linux先寫入文件的內(nèi)容，然后等到有空的時候才寫入文件的meta-data。如果出現(xiàn)寫入文件內(nèi)容之后，但在寫入文件的meta-data之前系統(tǒng)突然斷電，就可能造成文件系統(tǒng)就會處于不一致的狀態(tài)。在一個有大量文件操作的系統(tǒng)中，出現(xiàn)這種情況會導(dǎo)致很嚴(yán)重的后果。另外，由于目前Linux的2.4內(nèi)核所能使用的單一分割區(qū)最大只有2048GB，盡管文件系統(tǒng)的容量上限為6384G，但是實際上能使用的文件系統(tǒng)容量最多也只有2048GB。[nextpage]

    ext3是由開放資源社區(qū)開發(fā)的日志文件系統(tǒng)，早期主要開發(fā)人員是Stephen Tweedie。ext3被設(shè)計成是ext2的升級版本，盡可能方便用戶從ext2向ext3遷移。ext3在ext2的基礎(chǔ)上加入了記錄元數(shù)據(jù)的日志功能，努力保持向前和向后的兼容性，也就是在保有目前ext2的格式之下再加上日志功能。和ext2相比，ext3提供了更佳的安全性，這就是數(shù)據(jù)日志和元數(shù)據(jù)日志之間的不同。ext3是一種日志式文件系統(tǒng)，日志式文件系統(tǒng)的優(yōu)越性在于由于文件系統(tǒng)都有快取層參與運作，如不使用時必須將文件系統(tǒng)卸下，以便將快取層的資料寫回磁盤中。因此，每當(dāng)系統(tǒng)要關(guān)機時，必須將其所有的文件系統(tǒng)全部卸下后才能進行關(guān)機。如果在文件系統(tǒng)尚未卸下前就關(guān)機 (如停電)，那么重開機后就會造成文件系統(tǒng)的資料不一致，故這時必須做文件系統(tǒng)的重整工作，將不一致與錯誤的地方修復(fù)。然而，這個過程是相當(dāng)耗時的，特別是容量大的文件系統(tǒng)不能百分之百保證所有的資料都不會流失，特別在大型的服務(wù)器上可能會出現(xiàn)問題。除了與ext2兼容之外，ext3還通過共享ext2的元數(shù)據(jù)格式繼承了ext2的其它優(yōu)點。比如，ext3用戶可以使用一個穩(wěn)固的fsck工具。由于ext3基于ext2的代碼，所以它的磁盤格式和ext2的相同，這意味著一個干凈卸裝的ext3文件系統(tǒng)可以作為ext2文件系統(tǒng)毫無問題地重新掛裝。如果現(xiàn)在使用的是ext2文件系統(tǒng)，并且對數(shù)據(jù)安全性要求很高，這里建議考慮升級使用ext3。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
    網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器最突出的特點就是網(wǎng)絡(luò)傳輸，一般的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器都支持面向連接的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，有的也支持RTP/RTCP協(xié)議。傳輸延時一般小于0.5秒。支持多客戶端訪問。另外，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器還提供一些應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括http、ftp、ddns等。

網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器具有良好的集成性
    網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以快速與前端設(shè)備（攝像頭）集成，衍生成IP攝像機。而從長遠(yuǎn)來看，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的系統(tǒng)集成有巨大的潛在市場和深遠(yuǎn)的發(fā)展前景，因為從深層次來看，視頻網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成不僅僅是視頻傳輸?shù)膯栴}，它還代表未來視頻應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化和信息交互的應(yīng)用發(fā)展趨勢，是一種從內(nèi)容上更深層次的互動，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Γ俏磥?G、寬帶業(yè)務(wù)的核心內(nèi)容之一。因此可以肯定，隨著數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在視頻領(lǐng)域中的應(yīng)用將有更多的延伸。

網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的發(fā)展方向
    第一個方向是高清晰度。隨著壓縮算法的不斷優(yōu)化，存儲設(shè)備容量的不斷增大、價格不斷降低，對監(jiān)控圖像質(zhì)量要求將會成為首選項目，目前好的芯片廠商已經(jīng)生產(chǎn)出了高圖像分辨率壓縮芯片。其處理能力非常強，分辨率達到了720p，1080i甚至1080p。目前高清的視頻服務(wù)器可以適用于網(wǎng)絡(luò)條件支持的對圖像細(xì)節(jié)和應(yīng)用要求較高的項目。但隨之網(wǎng)絡(luò)化的進程，以后的100M和1000M以太網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)將隨處可見，高清的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中。

    第二個方向是智能處理。對視頻畫面海量數(shù)據(jù)進行高速分析、處理與識別，將監(jiān)控者不需要關(guān)注的信息過濾掉，提取出有用的內(nèi)容。這不僅能節(jié)省大量的存儲空間,還提高了工作效率。智能處理主要的內(nèi)容包括越界報警、物體搬移報警、車流的統(tǒng)計、物體跟蹤等。其應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛，如機場、交通、商場。智能處理與網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器相結(jié)合，在監(jiān)控方面將更加具有目的性和針對性。但智能技術(shù)目前還存在一些瓶頸，如誤報率、監(jiān)控場合條件較苛刻等，相信隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，智能網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器一定能克服現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，在眾多的安防產(chǎn)品中脫穎而出，而成為市場的主導(dǎo)者。