IP視頻監控，從最早通過一臺視頻管理服務器，以Windows界面，在一臺PC上實現對數十臺編碼器進行觀看、存儲、報警等管理的原始方案，現在已經進化為硬件設備工業化設計(部件熱插拔，硬件冗余，低功耗，)系統中各功能模塊獨立，模塊接入、離線不不影響整個系統其他設備運行，部件維護系統不停機，各模塊盡可能采用嵌入式系統提高網絡和防病毒穩定性，甚至引入了虛擬存儲技術和云計算功能等最新IT技術，成為非常專業和可靠的系統。

　　獨立的核心數據庫：核心仲裁和管理設備，支持多設備在線冗余。提供對所有設備和用戶的IP和域名地址管理，不同用戶登錄和操作權限管理，設備安全加密校驗，設備運行狀態檢測，系統日志生成和備份，系統時鐘校驗……

　　監控顯示界面：實現數字化虛擬矩陣的顯示界面。接入電視墻的設備有輸出到獨立監視器為主要功能的視頻解碼器(包括DVR和IPC)，進行多畫面輸出的視頻監控平臺;桌面多畫面監控軟件，電子地圖和報警等其他功能顯示模塊……

　　系統設定管理界面：系統主要設定管理界面。提供簡單的監視窗口，主要用于對前端編碼器和IP攝像機工作參數、用戶設定、虛擬矩陣顯示策略、存儲策略，以及系統各模塊工作模式的管理和設定，也提供歷史數據檢索和導出、備份操作……

　　存儲池管理設備：提供監控視頻資料的存儲服務。包括實時存儲、報警存儲、存儲時間設定、覆蓋方式，還有RIAD、容災備份、基于iSCSI、FC、SAS等協議外部擴展存儲的管理等等……

　　特殊功能管理設備：幫助系統實現特殊功能擴展。例如：提供視頻監控子系統專有網絡安全管理的網關，對不同廠商IP攝像機和編碼器統一管理的網絡、編碼、控制協議進行轉換、翻譯的控制器，對數字-模擬矩陣系統互聯提供的編解碼轉換設備，和報警、門禁系統實現通訊的集成單元模塊等等……

　　按照百度百科的解釋，流媒體服務器是“流媒體應用的核心系統，是運營商(在安防監控項目中特制視頻安防系統)向用戶提供視頻服務的關鍵平臺。其主要功能是對媒體內容進行采集、緩存、調度和傳輸播放，流媒體應用系統的主要性能體現都取決于媒體服務器的性能和服務質量。所以，流媒體服務器是流媒體應用系統的基礎，也是最主要的組成部分。主要產品流媒體服務器：大并發視頻服務器、直播時移服務器、P2P直播服務器、視頻交互應用服務器視頻應用管理：媒體內容管理系統、H.264/MPEG-4編碼工具、機頂盒終端管理系統、節目導航與發布系統。”

　　市場主力IP視頻監控系統中，許多國內品牌廠商都提出來“流媒體轉發服務器”的解決方案。常見架構如下：

　　視頻安防系統中的流媒體轉發服務器功能主要有：

　　一、對多用戶猝發性訪問提供運算支持，減低系統核心管理服務器負荷。特別是有些廠商的系統架構，核心服務器同時負責管理圖像虛擬矩陣觀看，又進行存儲轉發時，響應多用戶訪問，極其容易造成核心管理服務器運算能力不足，使系統崩潰。

　　二、對多用戶集中訪問少量編碼器(包括DVR和IPC)畫面時，進行單博協議到組播協議的轉換，以及數據分發的工作。常見于國內編碼器，支持只TCP/IP傳輸協議。

　　三、在分布式系統的各個監控區域中，降低前端編碼設備到系統核心管理設備的帶寬。系統核心管理設備只需要訪問各區域的流媒體轉發服務器，由流媒體轉發服務器去調用前端編碼設備的數據，而不必每個前端設備都跟系統核心通訊。在各防范區域距離較遠，帶寬有限時比較有效。

　　四、對不同編碼格式和控制協議的前端編碼設備(例如采用MPEG-2和H.264兩種不同編碼方式的多個不同廠商的產品)進行轉換管理，使后臺用戶獲得統一的訪問界面和控制方式。

　　據廠商稱，流媒體轉發服務器在系統中扮演的主要角色是：為多用戶同時訪問某一(或某少數)畫面時，提供組播和轉發的功能。由于嵌入式DVR、視頻編碼器、IPC等設備，無法以自己的網絡和IO處理能力，提供多個用戶的網絡訪問，而出現宕機和故障的現象。流媒體服務器充當了接受用戶界面訪問請求，從前端視頻源(DVR、IPC、編碼器)獲取實時圖像，或者從存儲池獲取歷史錄像，通過組播或者UTP協議分發到用戶的角色。說白了，在這個系統中，前端編碼設備提供原始數據，就像電影公司制作出的電影母片，由一個出版商，也就是流媒體轉發服務器，根據用戶要求，把母片復制成許多份拷貝，四處分發。

　　但是，這樣做有一個特殊的技術背景：國產編碼器的內部軟件多做得比較簡單，多數產品只支持簡單的編碼、報警聯動、控制數據通訊功能，在網絡協議上的工作不夠深入。所謂雙碼流產品，也多半是為了解決不同壓縮方式在系統中互通互聯(如MPEG-2和MPEG-4)，或者不同分辨率圖像(如CIF和D1)在觀看和存儲時的帶寬、存儲空間方面的權衡。

　　多數編碼器支持：TCP/IP、UTP/MULTICAST、RTP/RTCP、DCHP、HTTP等網絡協議，并且把TCP/IP作為主要的傳輸通訊協議，以單播方式進行視頻流輸出。TCP工作于TCP/IP的傳輸層，它為用戶進程定義了一個可靠的、面向連接的、全雙工字節流。UDP則提供了無握手連接、“不可靠”的數據報服務，它沒有連接的概念，適用于無須應答并且一次只傳少量數據的應用軟件。

　　因為單播協議需要每個前端編碼設備，在收到多個后臺圖像訪問請求時，都發出一份內容完全相同的編碼流，所以，在監控系統發現突發事件，或者概率很小的隨機事件中(例如公安天網系統中，眾多單位同時關注一個地點的社會治安事件)，當多個用戶同時對同一個編碼設備進行圖像請求時，前端編碼器就不堪重負，出現編碼異常、網絡丟包、死機等現象。常見編碼器的多用戶訪問參數，一般是不超過6個用戶。

　　單播協議在進行網絡存儲時，是有優勢的，由于存儲需要數據傳輸可靠，單播協議的握手校驗模式，可以保證寫入到存儲池中的數據，沒有遺漏和丟失。但是在實時觀看環境中，單播流的握手校驗方式，到達用戶桌面的畫面會增加網絡傳輸時延。

　　組播流組播協議的特點是：支持同一個組的主機可以接受到此組內的所有數據，網絡中的交換機和路由器只向有需求者復制并轉發其所需數據。主機可以向路由器請求加入或退出某個組，網絡中的路由器和交換機有選擇的復制并傳輸數據，即只將組內數據傳輸給那些加入組的主機。這樣既能一次將數據傳輸給多個有需要(加入組)的主機，又能保證不影響其他不需要(未加入組)的主機的其他通訊。RTP與控制協議(RTCP)配合工作，RTCP使得大的組播網絡能夠監視數據傳輸。

　　組播加上UDP，非常適合于IP視頻監控系統中，基于虛擬矩陣的多用戶瀏覽。即使少量數據在路由傳輸中滯后或丟包，后臺顯示軟件可以丟掉這些錯誤的信息，跳過少數出錯的幀，繼續顯示新的畫面，不影響總體的觀看效果。

　　組播功能非常重要，可以使得客戶端不經過流媒體服務器的轉發而直接接受組播流。這樣，眾多用戶可以直接和任何一個前端編碼器設備進行通訊，獲取實時圖像，而不經過其它中轉環節。前端編碼器設備，也只需要發出一份組播協議的視頻流，在交換機、路由器等設備的組播協議管理下，將數據發送到需要這些數據的用戶桌面。一般支持組播視頻流的設備，都沒有受訪用戶的數量限制，哪怕數千用戶訪問同一個攝像機，只要網絡支持，這個攝像機就能夠發出實時的、清晰度不受影響的視頻流!

　　前端編碼器的單播輸出的視頻流

　　另外，前端編碼器的單播輸出的視頻流，假設要通過流媒體轉發服務器進行中轉，意味著用戶訪問流程如下：

　　用戶對前端畫面提出訪問請求→系統進行判斷和仲裁→當這個訪問時多用戶集中針對少數個別畫面時，將訪問路徑指向流媒體服務器→流媒體服務器接收并響應多用戶訪問，判斷并聯系相應的實時編碼設備或存儲設備→受訪問設備輸出視頻流到流媒體服務器→由流媒體服務器將用戶需要的視頻流，以組播、廣播的方式分發到用戶手中。

　　這個流程太冗長了：

　　一、多次仲裁和轉發，會大大增加用戶訪問的網絡延時。特別是客戶進行PTZ操控時，較長的網絡延時會使操作員錯過捕捉突發事件的瞬間。

　　二、視頻流在網絡傳輸系統中多次、來回流動，增加了網絡的負荷。流媒體轉發服務器一般設置在控制中心，客戶端用戶的訪問，意味著前端編碼器的視頻流要先進入控制中心，送達存儲服務器或者流媒體轉發服務器，然后再由流媒體轉發服務器從存儲設備讀出(限于多用戶回放時)，或者將需要的那些編碼器畫面，通過控制中心核心交換機，送出到各個客戶端，對核心交換機造成多次反復傳輸的壓力。

　　三、根據系統容量，特別是提出同時訪問的用戶數量的擴大，流媒體服務器在系統中的配置數量需增加，用戶要支出成本。特別是平時集中訪問少數圖像的用戶很少時，該服務器閑置嚴重，而突發災難事件出現(如大型工廠出現嚴重事故、或者公安天網系統出現嚴重群體性治安事件時)后，可能有超出系統設計預期的用戶提出訪問需求，現有流媒體轉發服務器可能又不能承擔足夠的轉發任務。

　　所以，前端設備提供多碼流，多種網絡協議支持，可以有效的解決這個問題。