ip视频监控组播组网设计

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1、目录TableofContents1前言22IP监控组播模型23PIM模式选择44组播接入54.1点播客户端接入54.2编码器接入64.3无用纽播流泛滥问题75可靠与分扌H85.1安全与可靠组播85.2BSR/RP备份与分担85.3组网分担96单组播转换117NAT穿越118VPN承载128.1GRE138.2L2TP138.3IPSEC158.4DVPN隧道168.5SSLVPN隧道178.6MPLSVPN179结朿语18丄■N■■■1刖旨随着数字技术和以IP技术为核心的网络技术的发展，监控系统由原先封闭的模拟系统逐渐向开放和标准的数字化、IP化系统发展。乘着这股东风，我司基于自身在IP

2、网络、IP音视频应川及IPSAN存储等领域的长期技术积累，在ITolP解决方案理念的指导下，顺理成章的推出了iVS(IPVideoSurveillance)IP智能监控解决方案，成为主流的高端监控设备提供商。IP视频监控方案其核心理念是以IP为基础架构，实现基于IP的音视频信号传输和存储，从而实现标准、开放、高质的IP化解决方案；同时提供对外的API接口，以充分融合现有的监控系统，保护川户现有投资，以及方便第三方产品的继续开发。从而快速提升自身在监控系统中的核心地位,提高市场占用率。标准化和开放化带来了方案的灵活性，同时也带来了效率提升、安全防护、对已有网络的适应性等方血的问题。本文耍讨论

3、的就是其中的一个数据传输问题：组播。限于篇幅，我们不准备穷尽所有的组播组网技术，只探讨「【前监控实际开局屮碰到的常见组播组网设计问题。2IP监控组播模型ip监控系统的流量分为控制流和业务流，业务流乂可分为实况流、存储流和冋放流。不考虑数据传输所需要的网络协议，监控系统木身的控制流通常采用单播；存储流有可靠性要求，一般基于TCP传输，故也采用单播；回放流类似于VOD点播，每个丿IJ八有各自的回放视频段需求，一般也采用单播。只有实况流是所有用户对监控实际场景的同步实时接收，对釆用组播进行传输。后续我们的组播组网设计都将针对实况流。目前国内主流的监控系统(我司销售量最高的行业监控的方案架构•此类

4、似)的实况流模型如卜-图——为方便聚焦组播核心主题，我们省略了与实况流无关的其他部件，例如存储设备等，对模型适当作了下简化：摄像机与编码器点播客户端IP监控实况简化模型模型包含摄像机、编码器、控制服务器、媒体服务器、点播客户端五个角色。编码器负责对摄像机接收的视频图像进行编码并作IP封装往外发送组播或单播流，一•个编码器可连接多个摄像机并同时为这些视频源进行编码和IP封装。每个编码器分配一个单播IP地址，一个编码器所连接的多个摄像机各自分配一个组播IP地址——如果共用一个组播IP就会导致多个点播客户端的点播信息出现混乱，接收多余的组播流量，从而浪费带宽并冲击点播客八端。摄像机和编码器共同构

5、成组播源系统，有多少个摄像机就有多少个组播源，为描述方便，后而我们提组播源就直接说摄像机了。点播&户端可以是一台女装了监控系统音视频解码播放软件的PC机，也可以是便件解码的解码器，前者可以在PC机上直接观看画面，后者一般用丁•电视墙的播放。在组播实况模型來看，可以统一为一个角色。媒体服务器是一个非常有用的角色，它负责“单播至单播”、“单播至组播”、“组播至单播”“组播至组播”的转换和一对多的复制工作，为监控媒体流的网络适应性和复制能力扩展性起到了非常关键的作用。控制服务器负责对监控业务的各个流程进行协调和监管，对编码器、点播客户端、媒体服务器、存储设备等系统部件述行注册管理和权限控制。组播

6、实况点播的人致流程为：点播客八端向控制服务器提交点播申请；控制服务器进行权限认证后通知编码器发送实况咅视频流，而后对于单播流则通知点播客八端打开端口接收咅视频流,对于组播流则通知点播客八端发送IGMP消息进行成员加入。必要的话可以通过媒体服务器进行转换，即通知媒体服务器接收流并进行复制转发，并通知点播客户端接收來口媒体服务器的音视频流。编码器的实况组播流发送处理分为按需开播和水久开播两种方式。按需开播指摄像机只有在有客户点播的情况下才发送组播流；永久开播指即使没有客户点播，摄像机的组播流也一直处于发送状态。按需开播相対比较节能，且口J避免可能存在的网络带宽浪费。永久开播的好处是当编码器因故

7、重启恢复正常后，客户端可以立即恢复实况流的接收，而不需要等待编码器向控制服务器重新2006-5-15版权所有，侵权必究Allrightsreserved第3页，共18页Page3,Total18注册和控制服务器下发配置而重新开播。IP视频监控系统模型通常是摄像机的数量众多一一可能达到10K级别，而点播客户端的数量则较少——一般为两位数以下。这些摄像机和点播客户端往往按照地域的行政划分而分属于不同的管理区域，而点播客户端有