网络视频服务器

作用

　　视频服务器可以看作是不带镜头的网络摄像机，或是不带硬盘的DVR，它的结构也大体上与网络摄像机相似，是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。视频服务器将输入的模拟视频信号数字化处理后，以数字信号的模式传送至网络上，从而实现远程实时监控的目的。由于视频服务器将模拟摄像机成功地“转化”为网络摄像机，因此它也是网络监控系统与当前CCTV模拟系统进行整合的途径。视频服务器除了可以达到与网络摄像机相同的功能外，在设备的配置上更显灵活。网络摄像机通常受到本身镜头与机身功能的限制，而视频服务器除了可以和普通的传统摄像机连接之外，还可以和一些特殊功能的摄像机连接，例如：低照度摄像机、高灵敏度的红外摄像机等。

与光端机的比较

　　一、传输原理

　　光端机实质就是将所传输的图像、语音或数据信号进行电光、光电转换，就是一个电信号到光信号、光信号到电信号的转换器，而转换的目的就是为了让各种信号在光纤中传输。网络视频服务器，顾名思义，就是以网络为依托，借助宽带网络来传输的一种传输设备。它以数字视频处理技术为核心，综合利用了光电传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络等技术。网络视频服务器通过IP网络，把监控中心和网络可以到达的任何地方的监控目标组合成一个系统，从而实现远程、集中的监控。

　　二、传输方式

　　光纤作为光端机的传输介质，具有信号衰减小、传输距离远、保密性好、抗干扰能力强等特点。而且目前市场上提供的光端机不仅能在一芯光纤上传输多路图像、数据和语音，同时还能实现电话、计算机网络、E1（2M）口、网管等诸多功能在一芯光纤上传输，节省了光纤资源。而且网络光端机具有和网络视频服务器相同的功能，它可以同时传输视频和网络数据，而且通过网络光端机所组成的网络既可以作局域网，还可以扩展为公网，可以说是一个的设备。从传输方式上讲，网络视频服务器可以通过专网和公网两种方式进行传输。专网传输就是专门建设一条网络来传输数据和图像，它的实时性、图像质量以及保密性都比较好。但网络建设费就很高了。另一种公网传输就是通过现有的网络进行传输，这样就节省了时间、人力和物力，但它传输的实时性、图像质量就比较差了，而且网络安全性不可靠，遇到有网络病毒或是网络黑客的话，所有的数据就会丢失或者被外界所截取。

　　三、压缩方式

　　光端机是非压缩的传输设备，它通过不同的信号处理方式将图像、语音或数据等信号进行电光、光电的转换进行传输。网络视频服务器通过声音视频捕捉单元，采集音视频信号，经过压缩编码，在网络上进行传输。大家也都知道，压缩方式已经历经了MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4三个时代，MPEG-2和MPEG-4是现在运用的最多的两种压缩方式。（MPEG-2和MPEG-4是两种压缩方式，MPEG-2传输速率在3～10Mbps之间，但它的标准数据量很大，不便存放和传输；MPEG-4传输速率在4．8～64Kbps，占用的存储空间相对较小。）

　　四、所需带宽

　　每套光端机需要一芯光纤来传输，然而，根据光的传输情况，它可以分为不同的波长，目前每个波长可以传输16路图像、语音或数据信号，那么在一芯光纤上可以同时传输256路图像、语音或数据信号。网络视频服务器传输每路图像、音频信号需要250K的网络带宽，这样，如果要传输8路图像的话，就得需要2M的带宽，而且就现在的网络技术而言，每套网络视频服务器最多可以同时传输4路图像和语音信号。

　　五、传输速度

　　光端机的传输不需要经过压缩、解压，所以它的传输速度是可以达到实时的。由于网络视频服务器的图像、语音经过了压缩处理，而且是通过IP网络进行传输，它的传输速度虽然可以达到25帧/秒，但依然存在着延时，只不过有时候的延时肉眼可以忽略不计。

　　六、工程造价

　　光纤的价格就目前来说，单模光纤比多模光纤的价格便宜，而光端机由于体系结构不一样，模拟光端机与数字光端机的价格略有不同。一般来说，单路视频、音频、数据数字光端机较单路模拟光端机价格稍高，四路以上视频、音频、数据数字光端机相反比模拟光端机便宜得多。网络视频服务器就目前市场上有单路、2路、4路，但它们的价格，普遍高于光端机，如果采用专网传输，那还得考虑架设专网的费用。

　　七、性价比分析

　　光端机

　　传输距离: 可传输160KM

　　传输方式: 敷设光缆

　　容    量: 可在一芯光纤上传输256路图像或数据

　　可扩充性: 可通过现有光缆扩充网络既可用来传输视频、音频、数 据，也可用来传输内部数据

　　传输速度: 不影响传输速度

　　运用领域: 无人值守变电站、学校、小区、银行、道路交通卡口、电子警察、

　　监狱对讲、银行、森林防火、厂矿、高速公路等

　　成本费用: 光缆及光端机价格均已便宜

　　网络视频服务器

　　传输距离: 可跨区域传输

　　传输方式: 组建网络或租用电信光缆

　　容    量: 通过网络带宽最多传输4路图像或数据

　　可扩充性: 要在现有网络上既传输视频、音频、数据，又要传输内部数据，就必须将现有网络扩容

　　传输速度: 根据带宽的大小，传输速度会遇到延时

　　运用领域: 无人值守变电站、学校、小区、银行、道路交通卡口、 银行、高速公路等

　　成本费用: 网络组建费用高，租赁电信局光纤费用也高，每个月每2M就得交租用费1000－2000元，

　　视频服务器价格比光端 机价格高

发展

　　视频服务器作为网络应用的新型产品，适应网络传输的要求也必然成为产品开发的重要因素，而这其中视频图像的技术又成为关键。在目前中国网络摄像机和视频服务器的产品市场上，各种压缩技术百花齐放，且各有优势，为用户提供了很大的选择空间。

　　JPEG 、M-JPEG

　　有相当一部分国内外网络摄像机和视频服务器都是采用JPEG，Motion-JPEG压缩技术，例如SONY推出的SNC-Z2OP网络摄像机，AXIS2130PTZ网络摄像机，深圳超音速推出的CAM50网络摄像机等。JPEG、M-JPEG采用的是帧内压缩方式，图像清晰、稳定，适于视频编辑，而且可以灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。另外，因其压缩后的格式可以读取单一画面，因此可以任意剪接，特别适用与安防取证的用途。

　　Wavelet Transform

　　小波变换也属于帧内压缩技术，由于这种压缩方式移除了图像的高频成分，仅保留单帧图像信号，特别适用于画面变更频繁的场合，且压缩比也得到了一定的提高，因此也被一些网络摄像机和视频服务器所采用，例如，BOSCH推出的NetCam-4系列数字网络摄像机，深圳缔佳生产的NETCAM系列网络摄像机等。

　　H.264

　　H.264是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(JVT：joint video team)开发的一个新的数字视频编码标准，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。1998年1月份开始草案征集，1999年9月，完成个草案，2001年5月制定了其测试模式TML-8，2002年6月的 JVT第5次会议通过了H.264的FCD板。2003年3月正式发布。

　　MPEG-4

　　MPEG-4的着眼点在于解决低带宽上音视频的传输问题，在164KHZ的带宽上，MPEG-4平均可传5-7帧/秒。采用MPEG-4压缩技术的网络型产品可使用带宽较低的网络，如PSTN，ISDN,ADSL等，大大节省了网络费用。另外，MPEG-4的分辨率可达720×576，接近DVD画面效果，基于图像压缩的模式决定了它对运动物体可以保证有良好的清晰度。MPEG-4所有的这些优点，使它成为当前网络产品生产厂商开发的重要趋势之一，如安居宝NS-1040视频服务器，深圳市亚奥数码开发的VS系列视频服务器，北京先进视讯推出的AV1500E-T/TA网络视频服务器等。

　　另外，也有部分厂商采用的是MPEG-1,MPEG-2压缩格式，除此之外，有的厂商还采用多种压缩技术相结合的方式，例如，日本JVC推出的VN-C10U网络摄像机，其压缩方式就是MPEG-4,与JPEG相结合，在可以看到JPEG静止图像的同时，利用MPEG-4压缩功能，令到高质量的动态图像也能在低带宽上传输。

　　纵观以上这些压缩技术，虽然MPEG-4以其良好的图像压缩性能，可支持非常低的宽带上达到视频会议的质量，从而成为未来网络型产品开发的主流方向，但就现在市场的应用情况来看，MPEG-4暂时还没有占到主导地位，究其原因，主要是由于虽然MPEG-4的国际标准已经制定，但MPEG-4的算法是公开的因而厂商各自为政，良莠不齐，对后续的二次开发带来了严重的影响，另外，MPEG-4在图像质量上也有待提高，在复杂的网路环境中，数据流过大时易导致数据流失。

　　另一方面，如此多种类的压缩技术，也让用户在选购网络摄像机和视频服务器时，产生了不少的困扰，有的用户要求网络传输达到实时，有的要求图像质量高，有的又要求后端存储系统容量足够大…….对于网络型产品而言，网络传输速率、图像质量和系统存储容量都与产品所用的压缩方式密切相关，三者又互相制约，因此很难做到三者同时达到最理想的状态，只能从三者中寻求一个平衡点，即用户本身真正实际的需求。很多厂商建议用户在选择网络摄像机和视频服务器时，首先应明确系统已有的资源，以及系统所要达到的实际效果，不必一味追求市场上所谓的“热门”产品或成本。