视频服务器核心技术及常见故障解决方法.docx
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视频服务器核心技术及常见故障解决方法
视频服务器核心技术及常见故障解决方法
随着各地城市监控项目的需求，国内网络应用的稳定与高带宽的飞速发展，这些都成为推动网络监控走向市场的的外部因素。
和视频服务器类似的产品就是视频编码器了，但很多时候我们把视频服务器和视频编码器等同起来，但真正的视频服务器和编码器的最大区别是视频服务器更重视视频编码数率和低带宽传输，真正做到优秀的视频算法和产品的结合。
视频服务器在监控中作用
什么是网络视频监控?
网络视频监控是相对模拟监控和数字监控而言的。
在模拟监控系统中，图像的传输、交换以及存储均基于模拟信号处理技术。
数字监控引入了先进的数字信号处理技术，实现了以DVR为典型代表的数字化存储。
而网络监控以数字信号处理为基础，采用网络化的方式实现信号的传输、交换、控制、录像存储以及点播回放，并通过设立强大的中心管理平台（CMS），实现对系统内所有编解码设备及录像存储设备的统一管理与集中控制。
对用户而言，仅需登录中心管理平台，即可实现全网监控资源的统一调用、浏览和管理。
网络视频监控实现了端到端的网络化，系统架构由IP前端、TCP/IP网络、中心管理平台、网络存储设备、电视墙解码器以及客户端等几个部分组成。
视频服务器从核心功能上可以分为视频编码器和视频解码器两大类。
视频编码器位于网络视频监控系统的前端，而视频解码器则位于用户访问端（或称为后端）。
视频编码器用于实现前端信号（视频、音频及其它信号）的数字化压缩和网络化，具体功能包括监控点模拟视音频信息和报警信息的接入、编码/压缩、传输以及外围设备（如摄像机、云镜、矩阵等）的控制。
上述信息经视频编码器处理后通过IP网络上传至中心管理平台，再由中心管理平台分发至客户端、视频解码器以及录像存储设备。
视频编码器与网络摄像机最大的差异在于，视频编码器的视频源来自模拟摄像机，需要与模拟摄像机配合使用，而网络摄像机是一体化的，本身就集成了模拟视频采集功能。
从目前的情况来看，尽管网络摄像机正在大量涌现，但因为以下两个原因，视频编码器仍将在网络视频监控系统中占据不可替代的重要位置：
一是大量已建的模拟和数字监控系统亟待网络化改造，为了保护现有模拟摄像机的投资，这些改造将产生庞大的视频编码器部署需求;二是目前网络摄像机的选择面还远远没有模拟摄像机大，难以满足不同用户差异化的应用需求，所以很多应用场合必须基于模拟摄像机加视频编码器的模式实现前端的数字化网络化。
视频解码器则用于在PC客户端的控制下接收平台转发过来的网络视频监控码流，解码输出模拟信号到电视墙、音响等外围设备，通常部署在用户的监控中心。
视频解码器与PC客户端的不同在于，视频解码器一般基于硬件解码，通过专门的显示设备显示监控图像，而PC客户端直接通过PC显示屏显示监控图像。
由于PC客户端还有更多控制管理功能，且接入灵活、操作方面，所以基于PC客户端进行监控浏览的应用越来越普遍。
但由于视频解码器基于硬件，性能稳定、图像质量好，因此对于很多需要集中解码上墙的应用还是有着很普遍的意义。
网络视频服务器关键技术
ARM+DSP双核构架
目前市场上的主流处理芯片，包括TI的达芬奇系列和海思的3510系列都采用了ARM+DSP的双核架构。
在这个架构中，ARM是芯片的主控处理器，负责控制芯片各个模块的工作以及运行操作系统、网络协议、应用软件等;DSP系统主要负责视音频编解码业务处理，通过处理器配合视频编解码模块共同完成音视频的编解码。
H.264视频压缩算法
H.264是由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）联合组建的联合视频组（JVT：
jointvideoteam）提出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。
H.264使图像压缩技术上升到了一个更高的阶段，能够在较低带宽上提供高质量的图像传输，该优点非常适合国内运营商用户量大、接入网/骨干网带宽相对有限的状况。
在同等的画质下，H.264比上一代编码标准MPEG-2平均节约64%的传输码流，而比MPEG-4ASP要平均节约39%的传输码流。
国内普遍采用的MPEG-4编码技术在3Mbps的带宽下尚达不到标清的图像质量，而H.264编码技术可以在2M带宽下提供要求的图像效果。
因而运营商希望引入更先进的H.264编码技术，在有限的带宽资源下进一步提高图像质量。
随着科技的不断发展，越来越多的网络视频服务器已经支持了H.264压缩算法，H.264正在逐步取代MPEG-4，成为安防行业的主流算法。
G.726音频压缩算法
G.726是ITU-T定义的音频编码算法。
它是1990年CCITT（ITU前身）在G.721和G.723标准的基础上提出的。
它具有4：
1的较高压缩比。
视频服务器常用见问题
目前大多数的视频监控系统存在着一个很大的弊病：
海量的视频数据占用了昂贵的存储资源，往往这些视频数据的利用率不高。
常规的做法是安排专人定时调看录像排查问题，费时费力收效不高，很难做到真正的“技防”。
MABTEX等一些企业率先推出了支持智能视频分析技术的前端网络设备，通过计算机视觉技术与人工智能技术，可以实现“虚拟围墙”、进入区域事件检测、遗留物体检测、出现事件检测等一些非常有用的安防功能，可以在海量的视频数据中自动识别出符合预设特征的数据传回给管理终端，使得整个视频监控系统“大大瘦身”，降低了对网络带宽和终端存储设备的要求，提高了系统整体的性能，并且降低了系统造价。
同时，网络设备的应用越来越受到网络连接速率（带宽）的限制，当视频服务器能够传输HD以上画质的图像时，对上行带宽的要求达到了1M左右，如果要传送更加清晰的图像，普通的ADSL传输已经不能够满足需求。
D-LINK等一些厂商适时推出的带存储功能的视频服务器很好地解决了这一难题，通过前端存储，既可以7×24小时地保存所需要的高清视频数据，又不必担心受到网络拥堵的影响，通过对USB、SD卡、IDE/SATA硬盘的支持，极大地提高了视频服务器的竞争力。
通过终端软件的功能，新型的视频服务器还可以自动选择网络空闲的时候上传前端存储的录像资料，这一人性化的功能设定，在不增加任何硬件设备的情况下，大大提高了现有的IP视频监控系统的性能，使得IP视频监控系统相对于传统模拟监控系统的优势更加明显。
在安防行业发展一片大好前景之下，行业人士也应该清醒地认识到阻碍视频服务器厂商进一步发展的一些制约因素，其主要有以下几点。
1、目前市场上的视频服务器兼容性差，各生产厂家为了保护自己的利益，在技术上采取限制手段，不同品牌的设备很难在一个系统中同时使用，这样的做法从长期来看，是限制了自己品牌产品的竞争力。
2、各厂商开发的终端软件，功能不同、使用方法各异，缺乏针对客户的专业培训，往往使得用户摸不着头脑，同时软件接口的不规范使得各品牌设备兼容性几乎为零，甚至有些厂商连SDK包都不提供，不支持二次开发。
这样在软件上制造的壁垒，使在实际项目中耗费了大量的人力物力，损害了客户利益。
3、由于目前市场上大量的贴牌产品以及非法仿造产品，令客户防不胜防。
硬件设备可以仿造，软件更可以拷贝。
而原厂家为防止非法软拷贝，往往在软件上设置陷阱，用户选择视频服务器的同时也等于选择了买回去无法使用的产品，承担了巨大的风险。
4、视频服务器产品相对于其他视频监控产品，集成度高、组成复杂、硬件成本较高，出现故障时往往只能返厂修理，售后服务成本高，而且往往响应速度不能让客户满意。
各厂商务必要在努力提高视频服务器新技术的同时，提高对原有产品的技术支持和相关升级服务，以让终端用户满意为最高原则，这样才是一个产品、一个企业生存发展的根本之道。
关于云台控制及常见故障
1、硬件连接
1.1嵌入式视频服务器接云台，应该接视频服务器哪个硬件接口及该接口定义？
嵌入式视频服务器接云台解码器，一般都是接视频服务器后面板的RS-485口接口定义如下：
RJ45头管脚说明（把柄朝下，从左往右依次为1－8）
对于RJ45头的这一端1、2线为发送的正、负线3、4为接收的正、负线，7为公用接地线；
1.2怎样使RS-485接口跟云台解码器连接？
首先保证数据线的连通性。
设备端的定义是一正、二负，通常是接解码器端的A正、B负（不排除解码器端的实际正、负标注有误，这样反接即可），或者球机端的R+、R-（不排除接T+、T-，测试过的一款三星球机就是如此，建议仔细查看球机的使用说明书，特别是数据收发这一块的定义）。
1.3RS-485口除了接云台解码器，能不能作其它用途？
RS-485口除了接云台解码器外，也可以作为透明通道使用，不过在设备菜单里不能进行设置，但提供函数接口，在客户端中已有开发。
1.5怎样判断RS-485口是否正常？
用万用表测量设备后RS-485口，一、二两根数据线的电压，如有电压（通常1-5v），则正常；反之则不正常。
1.6为什么云台不受控制？
可能原因：
1、RS-485接口电缆线连接不正确，RJ45水晶头的把柄朝下，从左向右数第一根线为正（D+、A），第二根线为负（D-、B）；
2、云台解码器类型不对；
3、云台解码器波特率设置不正确；
4、云台解码器地址位设置不正确；
5、主板的RS-485接口坏。
1.7云台控制信号接避雷器有什么要求？
嵌入式视频服务器中，无音频设备一直是有485保护器的，而设备在2006年后出厂的产品中，也已装有485保护器，这种保护器保护级别较高，可以防止静电烧坏485口，也可以防止因高电压而烧坏485口。
如果需要接避雷保护器，接上去的保护器的并联电阻不能太小。
2、解码器参数
2.1需要设置哪些参数？
一般情况下，在设置解码器参数时，主要是设置通道号、解码器类型、波特率和地址位。
这四个参数只要有一个设置不正确，就会导致云台不受控。
其它参数一般位默认，具体看解码器参数说明。
2.2怎么控制云台？
当正确设置好解码器参数后，按面板上的云台控制就进入控制界面，按数字键选择需要控制的通道号，根据面板上的方向导航键来控制云台的上下左右，按相应的功能键来控制变倍、聚焦等动作。
2.3怎么控制云台的速度？
视频服务器控制云台的变速，是通过在一定时间内连续按导航键来确定的，根据连续按的次数不同，云台以不同的数度旋转。
这个功能需要云台本身的支持，如果是恒速云台，则不支持变速。
2.4怎样判断解码器参数配置是否正确？
解码器的参数（速率数据位停止位校验流控解码器类型地址）设置，全部参照用户使用的解码器的当前参数，两者一定要一致，否则不能控制。
（注意：
在实际应用中发现选择PELCO_P协议时，在设备端的地址号通常要比解码器端的实际地址号少1，例如解码器端的当前地址为5，则在设备端设置为4即可。
但有些球机还是需要设置为一致。
建议用户在使用PELCO_P协议时，先将地址位降一，不能成功控制，再设置为一致，如果还是不能控制，则参考其它原因）。
3.1怎样设置预置点？
第一步：
进入解码器设置菜单；
第二步：
进入预置点设置菜单；
第三步：
在预置点编辑框内输入一个预置点，范围是1-128；
第四步：
进入“调整”界面，通过方向键调整摄像头到目标位置，通过【光圈+/IRIS+】、【光圈-/IRIS-】、【焦距+/FOCUS+】、【焦距-/FOCUS-】、【变倍+/ZOOM+】、【变倍-/ZOOM-】调整镜头的光圈、焦距及变焦参数。
第五步：
调整完成后按【确认/ENTER】键，再选择“保存”按钮，则这个预置点的设置参数被保存。
第六步：
如果需要定义其他预置点，重复以上步骤。
第七步：
所有预置点设置完成后，选择“返回”按钮则返回到“解码器”菜单界面，在“解码器”菜单中选择“确认”按钮，所有设置参数生效。
3.2怎样删除预置点？
第一步：
进入解码器设置菜单；
第二步：
进入预置点设置菜单；
第三步：
在预置点编辑框内输入一个要删除的预置点，范围是1-128；
第四步：
选择“删除”按钮。
如果需要还有要删除的预置点，重复以上步骤。
第五步：
删除完成后，选择“返回”按钮，在解码器界面中执行“确认”，这时，删除操作生效。
3.3怎样调用预置位？
第一步：
按云台控制键进入云台操作界面；
第二步：
按录像键，然后输入需要调用的预置点号，如001或010等；
3.4一个通道最多支持几个预置点？
目前嵌入式视频服务器设备每个通道最多可以支持128个预置点设置，但具体还要根据连接该通道的球机或云台、协议是否支持或支持多少个预置点，如该球机最多只能设32个预置点，在该通道就只能设32个预置点。
3.5为什么调用预置点操作无效？
◆原因1：
解码器不支持预置点，通常球机才有预置点的调用及保存。
很多客户都以为预置点的调用与保存都是由设备端来实现的，其实这只是球机本身的功能，实际上设备扮演一个控制者的角色。
就是球机提供相关接口，然后由设备去调用。
◆原因2：
操作有误。
以前设备只支持16个预置点（通常球机支持最多128个预置点，具体数目参照球机说明书），所以调用时，是在对应云台控制界面下先按（REC即录像），然后连续按两个数字键，不满十的前面补一个0键。
1.3版本以后可以支持128个预置点，相应的操作也变为不满十的前面补两个0键，不满一百的前面补一个0键。
另外建议客户使用64以下的预置点，因为很多球机64以上的某些预置点被定义为一些特殊命令或者最多就支持64个预置点，例如进入球机菜单，自动扫描等，如果用户不太熟悉，可能会认为是异常。
4、巡航
4.1、怎样设置巡航？
第一步：
进入解码器设置菜单；
第二步：
进入巡航路径设置菜单；
第三步：
在巡航路径号编辑框内选择一条巡航路径号，系统最多支持16条。
第四步：
在这个路径号下添加巡航点（范围1-128），巡航点包括预置点、停留时间及巡航速度，依次输入一个已经定义好的预置点、在这个预置点上停留的时间（数字越大，停留时间越长）及摄像头转到这个预置点的速度（数字越大，速度越快）。
第五步：
选择“添加”下面的“确认”按钮，就在这个巡航路径号内保存了这个巡航点。
若再添加巡航点，可以选择“添加”按钮并重复以上步骤。
第六步：
巡航点添加完成后，可以选择“开始巡航”按钮，对设置的巡航路径进行验证，“结束巡航”按钮可停止巡航。
“删除”按钮用于删除指定巡航路径号下的巡航点。
第七步：
设置完成后按“返回”按钮可以返回到“解码器”菜单操作界面，在“解码器”菜单中选择“确认”保存设置的参数。
如果按【退出/ESC】键则放弃设置的参数。
说明：
目前只支持部分快球协议，若您使用的快球无法使用此功能，请与经销商联系。
4.2怎样删除巡航点？
第一步：
进入解码器设置菜单；
第二步：
进入巡航路径设置菜单；
第三步：
在巡航路径号编辑框内选择一条巡航路径号，系统最多支持16条。
第四步：
选择需要删除的巡航点；
第五步：
选择“删除”按钮删除指定巡航路径号下的巡航点。
4.3怎样调用巡航？
第一步：
进入解码器设置菜单；
第二步：
进入巡航路径设置菜单；
第三步：
在巡航路径号编辑框内选择一条巡航路径号，系统最多支持16条。
第四步：
选择“开始巡航”按钮开始巡航，选择“结束巡航”按钮可停止巡航。
4.4一个通道最多支持几条巡航路径？
目前嵌入式视频服务器设备每个通道最多可以支持2条巡航路径，但具体还要根据连接该通道的球机或云台、协议是否支持或支持多少条巡航路径，如该球机可设4条巡航路径，但设备只支持2条巡航路径，如该球机只能设1条巡航路径，则该通道也只能设1条巡航路径，。
4.5为什么调用巡航无效？
原因：
协议不支持巡航。
巡航跟预置点一样也是球机才有的功能，是由球机来处理的。
要实现该功能，首先需要球机支持这个功能，另外要设备的协议支持。
目前已经支持巡航的协议有：
DM_DYNACOLOR、HD600、KALATEL_KTD_312、SAE/YAAN、DENNARD_DOME、SAMSUNG（注：
用这个协议时，操作跟说明书不一样，请按以下说明方式操作）、PANASONIC（参考的是WV-CS850（A/AHS）,CW860系列协议，操作及巡航方式同SAMSUNG，将在下个发布版本实现）、TECHWIN（注：
用这个协议时，操作跟说明书不一样，请按以下说明方式操作，这个协议就是BO1协议或者明景协议。
该协议公开的巡航处理方式与其他协议的巡航处理方式完全不一样，简单的说它的巡航的实现需要起始码与结束码，而其他协议是不需要的）。
目前设备可以支持最多16条巡航，实际支持请参考球机说明书（一般球机都支持少于16条）。
◆SAMSUNG巡航操作步骤（该协议对外公开的巡航命令，是不用添加预置点、设置巡航速度以及停顿时间的，它的巡航就是所有已经设置的预置点依次调用。
例如：
设置了3号、5号、7号预置点，巡航就是从3号点开始到5号点到7号点然后再到3号点如此反复）。
如果没有设置预置点，巡航将无效。
1、进入巡航设置界面点击“开始巡航”即可。
◆TECHWIN巡航操作步骤
1.设定巡航路径号，不能超过6。
2.设定预置点，点击添加。
3.设定巡航时间与巡航速度，点击确认。
4.设定预置点，注意：
不点击添加；
5.设定巡航时间与巡航速度，点击确认。
6.重复4、5只到想添加的预置点都添加完毕。
7.点击开始巡航。
经过上述步骤（缺一不可），一个巡航路径设置完毕。
（注意：
一定要按步骤来，否则设置将不成功）
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世界原本就不是属于你，因此你用不着抛弃，要抛弃的是一切的执著。
万物皆为我所用，但非我所属。
5、轨迹
5.1怎样设置轨迹？
1.进入主菜单，选择云台设置；
2.选择“轨迹”；
3.选择“记录轨迹”；
4.旋转云台，然后按确定按钮，刚才所操作的云台旋转轨迹就记录下来了。
5.2怎样调用轨迹？
1.进入主菜单，选择云台控制；
2.选择通道号；
3.选择“轨迹”；
4.选择“开始轨迹”
5.3一个通道最多支持几个轨迹
目前嵌入式视频服务器设备每个通道最多可以支持1条轨迹，但具体还要根据连接该通道的球机或云台、协议是否支持轨迹功能，如该球机支持轨迹功能，则不管球机可设多少条轨迹，该通道最多只能设一条轨迹。
5.4为什么调用轨迹无效？
原因：
协议不支持轨迹。
轨迹跟预置点一样也是球机才有的功能，是由球机来处理的。
要实现该功能，首先需要球机支持这个功能，另外要设备的协议支持。
目前已经支持轨迹的协议有：
DM_DYNACOLOR、KALATEL_KTD_312（近期版本才支持轨迹）。
另外1.5版本将对PELCO-P、PELCO-D、PANASONIC（参考的是WV-CS850（A/AHS）,CW860系列协议）的轨迹功能提供支持。
目前设备只支持一条轨迹。
6、其它
6.1为什么自动扫描无效？
原因：
客户当前使用的是PELCO-D协议。
在实际使用过程中发现，该协议的自动扫描通常都是解码器厂家自定义的，因为用公开的协议提供的命令不能实现控制，用标准的PELCO球测试测试也是如此。
后经用标准的PELCO球测试，发现调用预置点99能实现自动扫描，调用预置点96可以实现停止扫描，与PELCO-P的自动扫描实现方式一样。
建议用户在云台控制状态下调用预置点99试一试，注意：
不是按“放像”键。
如果不行，让用户跟解码器厂家联系，询问厂家在处理PELCO-D协议时自动扫描的命令定义。
目前设备在PELCO-D协议上自动扫描的命令为：
０ＸＦＦ 地址码 ０Ｘ９０ ０Ｘ００ ０Ｘ００ ０Ｘ００ 校验和（第二个到第六个字节的和２５６取模）
6.2为什么自动光圈无效？
原因：
客户使用的是PIH7625协议。
因为该协议支持自动光圈（在云台控制状态下按“录像”键，然后按“光圈+”将开启自动光圈，或者按“录像”键，然后按“光圈-”将关闭自动光圈）与手动光圈，而且开启自动光圈后，进行手动光圈的操作会导致自动光圈的关闭（该协议中是如此定义的）。
所以建议用户开启自动光圈后，就不要手动操作光圈。
6.3如何实现对AB-188系列球机本身的菜单进行控制?
一般情况下是不建议客户使用该功能，目前只有公司知道该功能。
该功能是在帮客户解决问题的过程中偶然发现的，该功能的实现并不需要设备端核心程序做扩展，这主要得益于该系列球机本身的良好设计。
具体操作如下：
球机拨码成PELCO-P协议，然后在云台控制状态下，调用95号预置点，然后就可以按设备上的上、下键来选择球机菜单，然后按光圈+键可以进入下一级菜单，按光圈-键可以对菜单项进行设置与选择。
具体详细操作可参照球机说明书。
然后设置好相关功能后，就可以退出菜单，通过在云台控制界面下调用预置点（很多预置点都被定义为功能命令，在球机说明书有详细说明，这里请客户参考球机说明书）的形式来实现指定的功能。
6.4目前设备对球机的速度是如何控制的?
当前设备对球机的上下左右控制是按下一个键就发一条相应动作命令，然后按键的弹起又会发一个相应动作的停止命令。
设备对球机的速度处理一般是分三到七级（不同的协议分级不同）。
首先有一个默认级别，一般速度较低，然后连续按同一个键，如果时间间隔在一秒以内（前一次按键的弹起和后一次按键的按下之间），速度将增加一个级别，只到最高级别。
目前对速度进行了处理的协议有（只列出一些常用协议）：
PELCO_PPELCO_DTECHWIN（这个协议就是BO1协议或者明景协议）SAMSUNGPANASONIC等。
监控云台及解码器的基本知识
云台，简单地说就是两个交流电机组成的安装平台，是安装、固定摄像机的支撑设备，通过控制系统在远程可以控制其转动以及移动的方向。
云台的分类
按工作方式分为固定云台和电动云台两种。
固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。
电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。
电动云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。
在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心的操纵下跟踪监视对象。
按使用环境分为室内型、室外型、防火型、防暴型。
室外云台与室内云台大体一致，只是由于室外防护罩重量较大，使云台的载重能力必须加大。
同时，室外环境的冷热变化大，易遭到雨水或潮湿的侵蚀。
因此室外云台一般都设计成密封防雨型。
另外室外云台还具有高转矩和扼流保护电路以防止云台冻结时强行起动而烧毁电机。
在低温的恶劣条件下还可以在云台内部加装温控型加热器。
而防火型和防爆型则用于特殊环境下。
按安装方式分为侧装、吊装和吸顶云台，就是把云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。
按外形分为普通型、半球型、全球型。
球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。
按照可以运动功能分为水平云台和全方位（全向）云台。
一般来说，水平旋转角度为0°～350°，垂直旋转角度为+90°。
按照工作电压分为交流定速云台和直流高变速云台。
按云台转速可分为低速云台、中速云台、高速云台（多为高速球型摄像机）、变速云台、恒速云台、齿轮云台。
恒速云台的水平旋转速度一般在3°～10°/s，垂直速度为4°/s左右。
变速云台的水平旋转速度一般在0°～32°/s，垂直旋转速度在0°～16°/s左右。
在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达480°/s以上，垂直旋转速度在120°/s以上。
按照承载重量分为轻载云台、中载云台和重载云台。
云台的内部结构
全方位云台内部有两个电机，分别负责云台的上下和左右各方向的转动，其工作电压的不同也决定了该云台的整体工作电压，一般有交流24V、
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