視頻服務器核心技術及常見故障解決方法

隨著各地城市監控項目的需求，國內網絡應用的穩定與高帶寬的飛速發展，這些都成為推動網絡監控走向市場的的外部因素。和視頻服務器類似的產品就是視頻編碼器了，但很多時候我們把視頻服務器和視頻編碼器等同起來，但真正的視頻服務器和編碼器的最大區別是視頻服務器更重視視頻編碼數率和低帶寬傳輸，真正做到優秀的視頻算法和產品的結合。

　　視頻服務器在監控中作用

　　什么是網絡視頻監控?網絡視頻監控是相對模擬監控和數字監控而言的。在模擬監控系統中，圖像的傳輸、交換以及存儲均基于模擬信號處理技術。數字監控引入了先進的數字信號處理技術，實現了以DVR為典型代表的數字化存儲。而網絡監控以數字信號處理為基礎，采用網絡化的方式實現信號的傳輸、交換、控制、錄像存儲以及點播回放，并通過設立強大的中心管理平臺(CMS)，實現對系統內所有編解碼設備及錄像存儲設備的統一管理與集中控制。對用戶而言，僅需登錄中心管理平臺，即可實現全網監控資源的統一調用、瀏覽和管理。網絡視頻監控實現了端到端的網絡化，系統架構由IP前端、TCP/IP網絡、中心管理平臺、網絡存儲設備、電視墻解碼器以及客戶端等幾個部分組成。

　　視頻服務器從核心功能上可以分為視頻編碼器和視頻解碼器兩大類。視頻編碼器位于網絡視頻監控系統的前端，而視頻解碼器則位于用戶訪問端(或稱為后端)。

　　視頻編碼器用于實現前端信號(視頻、音頻及其它信號)的數字化壓縮和網絡化，具體功能包括監控點模擬視音頻信息和報警信息的接入、編碼/壓縮、傳輸以及外圍設備(如攝像機、云鏡、矩陣等)的控制。上述信息經視頻編碼器處理后通過IP網絡上傳至中心管理平臺，再由中心管理平臺分發至客戶端、視頻解碼器以及錄像存儲設備。

　　視頻編碼器與網絡攝像機最大的差異在于，視頻編碼器的視頻源來自模擬攝像機，需要與模擬攝像機配合使用，而網絡攝像機是一體化的，本身就集成了模擬視頻采集功能。從目前的情況來看，盡管網絡攝像機正在大量涌現，但因為以下兩個原因，視頻編碼器仍將在網絡視頻監控系統中占據不可替代的重要位置：一是大量已建的模擬和數字監控系統亟待網絡化改造，為了保護現有模擬攝像機的投資，這些改造將產生龐大的視頻編碼器部署需求;二是目前網絡攝像機的選擇面還遠遠沒有模擬攝像機大，難以滿足不同用戶差異化的應用需求，所以很多應用場合必須基于模擬攝像機加視頻編碼器的模式實現前端的數字化網絡化。

　　視頻解碼器則用于在PC客戶端的控制下接收平臺轉發過來的網絡視頻監控碼流，解碼輸出模擬信號到電視墻、音響等外圍設備，通常部署在用戶的監控中心。視頻解碼器與PC客戶端的不同在于，視頻解碼器一般基于硬件解碼，通過專門的顯示設備顯示監控圖像，而PC客戶端直接通過PC顯示屏顯示監控圖像。由于PC客戶端還有更多控制管理功能，且接入靈活、操作方面，所以基于PC客戶端進行監控瀏覽的應用越來越普遍。但由于視頻解碼器基于硬件，性能穩定、圖像質量好，因此對于很多需要集中解碼上墻的應用還是有著很普遍的意義。

網絡視頻服務器關鍵技術

　　ARM+DSP雙核構架

　　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。在這個架構中，ARM是芯片的主控處理器，負責控制芯片各個模塊的工作以及運行操作系統、網絡協議、應用軟件等;DSP系統主要負責視音頻編解碼業務處理，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)聯合組建的聯合視頻組(JVT：joint video team)提出的一個新的數字視頻編碼標準，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。H.264使圖像壓縮技術上升到了一個更高的階段，能夠在較低帶寬上提供高質量的圖像傳輸，該優點非常適合國內運營商用戶量大、接入網/骨干網帶寬相對有限的狀況。在同等的畫質下，H.264比上一代編碼標準MPEG-2平均節約64%的傳輸碼流，而比MPEG-4 ASP要平均節約39%的傳輸碼流。國內普遍采用的MPEG-4編碼技術在3Mbps的帶寬下尚達不到標清的圖像質量，而H.264編碼技術可以在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，在有限的帶寬資源下進一步提高圖像質量。