基于動態IP的Internet視頻監控解決方案

一．市場背景

伴隨著計算機及網絡技術的飛速發展，尤其視頻編解碼技術的日益成熟、計算機處理能力的快速提高、以及寬帶的逐漸普及，基于Internet的視頻網絡實時應用在許多行業和政府部門被大范圍采用，尤其是銀行、廣電、石油、電力等行業，出現了許多成功案例。

提到基于Internet的視頻網絡實時應用，我們可能更多地會想到可視電話及視頻會議系統、電視網絡實況轉播、遠程教育等。這些Internet視頻實時應用對軟硬件的性能要求很高，要求既達到較高的幀率，又達到較低的碼率，所以需要足夠強大的處理能力（包括算法及芯片處理能力）。而要具備這種處理能力，往往需要昂貴的專用設備。

對于安防所涉及的數字視頻網絡監控系統，由于行業特性所決定，數據采集點較多，需要相應配置大量的編碼設備，因此，與其他視頻網絡實時應用相比，價格成為一個相對比較敏感的因素。

以往的數字視頻網絡監控系統，基本上都是基于局域網或者專網。但是實際應用環境卻很難保證這樣的網絡條件，因此系統集成商無法給用戶提供一個完整的解決方案。

例如銀行的ATM機數字集中式監控系統，就可能需要提供基于Internet的解決方案：寬帶為主，窄帶為輔。

首先ATM機原來預留的專網入口需要傳輸業務數據，考慮到ATM機24小時在線的業務服務和24小時視頻監控的要求，我們很難提供一種解決方式，在同一個專網上，既保證業務數據傳輸穩定，又保證監控畫面流暢，因此，我們需要考慮從寬帶運營商租用線路，通過寬帶傳輸視頻數據。而且，從運行模式和成本上考慮，很多ATM機并不需要隨時傳輸視頻數據，往往只在異常發生的情況下，主動要求監控中心切換監控點；或者在監控中心定時巡查各監控點的時候才需要在線。這種情況下，就不需要為ATM機常年租用線路，只需要開通ADSL、ISDN、甚至通過電話線連接的方式。

近兩年，國內廠商不斷推出高性能、高性價比的視音頻壓縮卡和網絡監控設備，使得基于Internet的數字視頻網絡監控系統成為可能，如上述ATM機數字集中式監控系統。

二．需求概述

但是作為一個完善的解決方案，我們不得不考慮這樣一個問題：如何處理動態IP地址。

無論是普通電話線撥號，還是ISDN、ADSL，只要采用了動態IP接入方式，都會遇到這個問題。所謂動態IP接入方式是指用戶通過虛擬撥號技術動態獲得IP地址來開展上網業務。每次用戶通過普通MODEM或者通過ISDN、ADSL撥號連接Internet時，ISP通常會分配給用戶一個公共IP地址，這時候Internet上的其他用戶就可以通過這個IP地址訪問該計算機。但是，因為這個IP地址是動態的，也就是說一旦斷線，下次再連接Internet的時候，ISP將會分配另一個不同的公共IP地址。

如果僅僅是編碼端（如ATM機）或者解碼端（如監控中心）的一方采用了動態IP接入方式，問題比較容易解決。在點對點通信的時候，只要有一方能夠預先知道IP地址，就能夠在雙方之間建立握手，并獲取對方的IP地址，進行通信。但是如果雙方都采用動態IP接入方式，就麻煩了。一個用戶撥號連接后，不知道監控中心的IP地址，也就無法通知對方自己的IP地址，后續操作根本無法進行。

三．解決方案實現及比較

下面我們將介紹兩種解決方案。

1> 申請動態域名。

目前有許多專業公司在Internet上提供了動態域名服務。所謂動態域名，就是把一個固定的Internet域名和動態地址IP實時對應起來。這樣，不管什么時候上線，分配的IP地址是多少，其他用戶總是可以通過Internet域名訪問相應的計算機。

動態域名方式結構圖

如圖一所示，只要選擇一家動態域名服務提供商，在該公司網站進行一次注冊，就可以免費得到一個固定的Internet域名（每臺使用動態域名服務的計算機都需要一個獨立的域名）。下載并安裝該公司提供的相應軟件，完成軟件配置。以后只要計算機在線，動態域名就會自動生效。

原來基于固定IP地址的數字視頻網絡監控系統，幾乎可以直接使用這種模式。當然，原來如果是預先配置遠程監控點IP地址的，現在需要改變成預先配置遠程監控點的Internet域名。編寫程序的時候只需要調用相應API函數，就可以獲得Internet域名對應的IP地址。

申請動態域名的方式具有以下優點：1. 軟件開發簡單，幾乎不需要修改代碼；2. 性能比較穩定，專業公司提供的動態域名服務24小時在線，無論是IP地址解析模塊軟件的穩定性還是服務器的穩定性都是比較高的；3. 如果系統的規模較小，那么費用比較低，只需要給每臺使用了動態域名的計算機交納相應的服務費。

但是這種方式也有一些不足：1. 如果系統規模較大，例如有100個監控點，那么每一臺計算機每年都需要交納服務費N元，監控系統的服務費就需要100*N元，整體費用比較高；2. 如果動態域名解析服務器需要一些個性化功能，無法定制。

2> 定制IP地址解析服務器。

IP地址解析服務器方式結構圖

這里所指的定制包括兩種方式，一是自己開發IP地址解析服務器軟件，二是購買相應的軟件模塊。

如圖二所示，無論采用哪種方式，大致都是以如下模式運行：監控中心和所有監控點都預先定義一個別名，每臺計算機在線的時候，把自己的IP地址和對應別名自動發送給IP地址解析服務器。IP地址解析服務器保存所有IP地址和對應的別名，并生成檢索信息。任何兩個用戶訪問對方的時候，都以別名的方式來訪問，訪問前軟件自動和IP地址解析服務器連接，獲取相應的IP地址。

如果使用定制IP地址解析服務器的解決方案，正好可以彌補動態域名方式的不足，尤其對大型系統而言，可以節約費用，靈活定制功能。為了解決動態IP問題，只需要額外支付構建一個IP地址解析服務器的費用，包括服務器24小時在線的上網費用和申請一個固定IP的費用（當然這臺服務器也可以使用動態域名的方式）。而且，在定制IP地址解析服務器的同時可以做其他增值業務，如認證、計費、分組管理等，類似一個GK。

當然，與動態域名方式相比，這種方式最大的不足，在于軟件開發的工作量比較大。

解決動態IP問題還有其他方法，但是以上兩種解決方案相對比較成熟，更具備可操作性。

瀏覽次數：7246時間：2019/11/27 15:49:31

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