深圳2015年11月5日電 /美通社/ -- 11月1日在深圳舉辦的“架構師實踐日”沙龍中，來自七牛云的智能硬件解決方案負責人林齊斌向與會者做了題為“實時攝像設備的互聯網化”的分享。這里的實時設備是指手機、運動相機等可以用作實時攝像監控的輸入和輸出源的終端。這是一個非常熱門的領域，早在智能硬件興起之前，很多硬件公司就已經在做這方面的工作，并進行了一些前端和底層的優化。林齊斌將這些傳統的視頻監控和當前成熟的互聯網化的視頻監控在客戶需求、使用場景、方案部署等方面做出對比，并對云端解決方案的攝像頭、推流協議、硬件平臺等關鍵點進行分析。以下是對他的演講內容整理。
傳統視頻監控VS云視頻監控
1. 客戶需求對比
在傳統方面，比如說某一個學校的監控室里面會接入很多閉路電視，有一個門房的老大爺坐在監控室里面盯著屏幕，那時候都是模擬信號，甚至沒有數字信號和網絡的概念。而后續一些工作如調檔、查看問題或者問責都需要到當地的錄像地點調取資料，這是非常傳統的視頻監控，本地性、實時性、分散化是它的特點。現在隨著帶寬提升，網速不斷加快，都有利于互聯網上的通信，由此帶來產業的變革。比如說希望某些環境下能夠把一些設備的輸入流、輸出流體現在移動設備上，而不只是在閉路電視和門房間，用戶需要在手機、PC、大屏幕這些終端上能夠看到某一臺攝像頭的錄像，可以是演唱會、可以是幼兒園，也可以是一場球賽。實際上，目前行業的一個趨勢就是把內部的內容搬到外部來讓大家都能看到，不管用戶在哪里、在何時。所以云視頻監控具有互聯網化、規模性、中心化的特點。
2. 使用場景對比
以校園監控為例，首先監控室必不可少，它要用來做什么？首先做存儲，第二是能夠控制，專門的保安或者相關人員需要調取視頻的時候能夠把視頻從本地的存儲拿出來，下圖中左側就是一個校園監控的場景。內部有一個交換網絡，但是對外沒有任何接口。
如果在互聯網的場景下（上圖右），整個架構圖上非常簡單，就是黃色的線導出到云，實際上這條黃色的線要求非常的不同。一般從內部的網絡到外部的網絡會經過多道防火墻或者交換網絡，有不同的網絡環境。這個黃色箭頭看似很簡單，實際上實現的過程非常復雜。細節會在后面的技術架構中談到。
視頻到了外部之后，你可以拿平板、手機等任何終端看到視頻畫面。兩邊有一個部分都沒有變，就是內部的監控。也就是說，大部分場景下你不需要更換任何設備，因為做一個架構把所有設備都替換掉的代價實在太高。所以說，這個功能是在不破壞原有的架構基礎上增加一個互聯網的觀看體驗。
同樣，會議監控。你可以把內部會場錄像推送到云里面，場外的觀眾可以通過手機來觀看。另外，固定地點的監控。它可以分很多種，比如說商務樓、居家、運動場館。這些定點的監控視頻流都有普遍的共同點，即都是本地存儲，架構也跟互聯網不同。互聯網強調的是網絡，同樣是內部和外部的一個網絡。傳統的最主要的就是存儲，你最主要做的就是把東西存下來，而互聯網最主要的就是網絡，意味著最主要的是分發，能夠讓更多人看到。所以一個講究深度，一個講究廣度，是兩種不同的需求。
3．技術對比
對于傳統來說，輸入、輸出、存儲都是專有的一些設備。如果是從監控領域，大家可以看到高架或者馬路上的監控攝像頭都有一個叫做數據中心的東西，它所做的就是匯聚所有外面的攝像頭，把外面的流匯聚到一個地方，在這個地方進行處理，調檔也必須在這一個地方做，所以會有很多專用設備。而這個網絡通常也是內網，包括數字攝像頭，現在云化的當然也叫數字攝像頭，但是下面的采集設備和匯聚設備會不同。傳統設備用NVR、DVR設備，這些設備都是部署在內網。對于攝像頭本身的輸出也是RTSP等專有協議，大廠商這種統一的協議。像下面的整個配套都是為這個標準而定的，比如錄像的時候有VOD等統一的標準。最后把這一套專有的東西放到一個機房，需要很大的帶寬、專有的網絡，專門為特定的場景做的這樣一個監控。
如果是云這方面的技術需要什么呢？這邊注重的不是存儲，而是分發。分發最主要的就是網絡這一塊的不同。相比RTSP、ONVIF這樣的標準，互聯網方面有了P2P、RTMP、HLS、FLV等不同的模式，像蘋果現在的流媒體的解決方案，這就是符合互聯網的觀看的體驗模式。包括流媒體服務器，相對于NVR、DVR來講在架構上和協議上是不同的技術。而在存儲上，目前互聯網的技術是云存儲，你不需要在本地有一個機房，不需要在本地搭建一個高效的網絡，就可以直接進行云存儲。大家知道，像很多云存儲廠商提供的服務，實際上不需要自己購買設備，這個設備的所有權也不需要關注，只需要通過接口把要存的數據送到云存儲上，然后按照使用量進行收費。如果是傳統方式，則要從采購、硬件的搭建維護進行整體包裝，所以從成本上來說也是不同的運營模式。
在視頻監控領域，如果支持大并發量的時候，可以想象到，一個簡單的嵌入式設備，可以是一個攝像頭，一個攝像機，或是手機。如果這時候有上千個人想要觀看現在拍攝或者直播的內容，普通的手機或攝像頭不能承載那么大的并發量，這時候需要CDN的平臺。CDN幫你扛上千、上萬的連接請求，這個模型也注定和傳統方式不同，下文會對整個不同的技術架構做一個簡要的介紹。
4.部署方案對比
像傳統監控部署方案，大家都墨守成規，可能十年前是這樣，二十年前也是這樣，而現在也是這樣。這里灰色的底就是內網環境，里面是交換網絡，需要采集設備。有NVR的設備采集，存儲也是集中化的，在局域網中進行集中。如果你需要獲取某一個攝像頭或者某一個視頻的時候都是走內網的內部交換網絡，協議里面都是整個配套的，走RTSP的訪問協議。在訪問連接上就會有一個限制，一般的攝像頭不會超過十路，如果你又需要音頻或視頻的時候，這時候甚至不能超過五路，三路這個攝像頭已經達到性能極限了。所以說，這個方案一般都是對專有的場景下，比如說某一個情況下需要有單個或者兩個人監控的時候能夠實現，需要成千上百人觀看可能無法實現。
互聯網進行云化的方式，包括相機和傳統攝像頭讓更多人能夠看到，實際上就是要替代原有的一些性能限制。這里需要用的都是云的基礎設施，包括云存儲、云分發（CDN），這些東西讓互聯網能夠承載，可以把內部數據輕易的搬遷到外部，這就是目前云化所要做的事情，其實這也是目前的瓶頸，就是如何把內部那么大量的數據搬遷到外部。當然實現的手段有很多，也要看一些硬件限制，包括帶寬、政策，包括一些實施的方案等。
我們重點講一下關于互聯網云化如何替代剛才專有設備的內網結構。比如說像這樣的一個場景（下圖），你希望能夠在任何一個地方把攝像頭的輸入、輸出統一管理，這時候流媒體服務器和云存儲實際上占有了非常大的比例，它提供了最基礎的設施。這個設施的提供實際上是在互聯網上的一個基礎設施，而不是局域網。所以說，不管哪個地方，只要能連上互聯網就可以使用這個基礎設施。
如果使用運動相機，在做流媒體服務、校園監控或者手機直播等以發布者的身份來發布內容的時候，都是大體以這樣的一個業務邏輯來進行。首先，你需要有你的業務服務端，它主要控制你的業務層。之后，云端提供基礎設施。推流端，也就是設備端，負責采集信息。這一整套實際上就是可以讓內部的內容輸出到外部。如果是手機，那非常容易，因為它本身就是一個無線設備，可以輕易到達外部。
之后是播放端，如果你走在馬路上需要做一個實時的直播，可能有一千人看，如何讓這一千條路安全地分發出去呢？這就需要有分發網絡的技術平臺。分發網絡可以承擔上千、上萬的請求次數。它跟P2P區別在哪里？P2P更注重的是上下型、點到點，可能不是只有一個發布者，有非常多的觀看者，也可能只有一個發布者、一個接收者，更注重私密性。如果是分發的場景，更注重分發能力。假設有上萬個觀看者，你如何能夠承擔這樣的一個負載。P2P的話，從架構上來說更重要的是結點多少，也就是決定你的實時性。對于分發能力來說并不需要很多分擔，更重要的是你的路由，所以你需要更多結點。所以這個圈就變成了P2P的分發結點，它做的事情可能非常簡單，主要就是盡快把發布的內容送到需要接收的人的手里。像這種類型的中央化的發布，就是一對多的方式，更重要的就是在這些結點上能不能處理更多的內容，也就是說內容能不能做的更加豐富。比如說可能你在觀看的時候有不同的碼率，需要有字幕等方面的處理，希望在發布內容的時候讓媒體不再那么單調，能夠有額外的增值服務。如果是P2P網絡下，重要的就是它的實時性、穩定性、可靠性，不能丟消息。在這種環境下，你可以丟一偵，少了一個畫面或者出現馬賽克，這種情況還是能接受的，但是實時對講、通話中這就是不能容忍的，所以不同架構下所需要的技術也不同。
互聯網監控在監控端如何實現技術的轉變呢？大家知道，Adobe公司在這方面耕耘了很多年，在流媒體等方面都有壟斷地位，包括現在互聯網大部分支持的一些協議也都是Adobe公司已經開發了多年，然后開放給開發者使用的，所以使得目前在一對多的場景下使用了大量的Adobe的技術。如果你是P2P的話，大可不需要使用這些技術。如果你是單點的，比如說我和你進行單點的IM通信，完全不需要Adobe協議，你可以自己制定協議。同時這是一把雙刃劍，當你可以進行點對點、有自己協議的時候，也意味著你在廣度上也受到一定的限制，你只能走自己的點和自己的協議。目前一個發布者對上千上萬的播放端的場景下所兼容的協議都是像這樣的RTMP分發架構，這種架構對于兼容性就是一個挑戰。如果你是做P2P的，你要使用RTMP就有很多問題。RTMP對于流媒體的傳輸是不太有利的，在網絡環境不好的時候，它的傳輸會有非常嚴重的卡頓，傳輸效率沒有那么靈活。如果技術團隊非常強大，你做P2P，這個效果一定好很多。但是也喪失了一些廣度，很多都是用RTMP方案，在互聯網進行一對多發布一般都是使用這種，很少人使用私有的P2P協議。如果你使用P2P協議，需要自建太多東西，包括播放器要能識別你的P2P，當然你在流媒體播放輸出的時候使用通用協議，但是接收端需要部署自己的結點來解析自己的協議，所以說這是一把雙刃劍。大部分情況下，如果做互聯網監控部署方案，比如說像幼兒園的監控場景，一個班有三十多個家長，三十多個家長連接到一個攝像頭本身就是一個挑戰，對攝像頭的性能要求也比較高，這個造價也需要考慮，包括你的CPU內存都需要考慮造價。所以說，使用一個通用的協議，好處就是你不需要做任何事情，已經有現成的方案，你往上推，利用現有的資源把內容分發出去。所以從成本上來講用通用協議更加實惠。
協議通過RTMP送到云存儲流媒體服務器，流媒體服務器不只是進行協議的接收，還可以進行不同的切片或者內嵌的字幕，在編碼層可以做一些自由的事情。之后可以利用通用協議推送到設備端，可以是手機，可以是電腦，只要是IP網絡。
剛才所說的是一個全新部署，這些攝像投資都是新的，直接送出的就是互聯網級的。本身一般傳統的攝像頭，比如說在大樓里面或者校園里面，它是不會支持這樣的協議輸出的，也不可能去替換它。如何用較低的成本讓它支持互聯網化的需求呢？實際上可以保持原來的不動。下圖跟之前傳統的架構是很相似的，也就是說，存儲、攝像頭、網關沒有任何的變化，都是傳統的架構模式。不同的是什么呢？網關這邊需要做一個程序。這個程序實際上就是一個代理，他的代理工作就是讓網絡傳輸協議從內網專有的傳輸協議轉化為支持互聯網、更加融合互聯網的協議，也就是說讓內網本身的RTSP協議變成廣度更大的RTMP協議。所以說，在這種方案下的好處是不需要替換設備，你的成本降低了，整個需求完全滿足了互聯網的需求，并且保留了原來的一些功能，你照樣可以有一個門衛士，照樣可以保留原來的設備，不需要花更多的價格去替換它。
端提供商與云提供商合作方案
目前整個互聯網云實際上是需要多方的一個合作才能實現的，因為實際上沒有一家公司可以很輕松的把互聯網和傳統這兩塊不同架構的IT都玩的很轉。包括BAT不可能直接切入傳統的設備、傳統的存儲，主要的用戶還是互聯網客戶，而傳統的客戶也沒有那么大的一個能力組建一個大團隊完全的做互聯網化的東西，所以很多時候都是進行這樣的合作，云服務商提供基礎設施，硬件提供商提供直播攝像頭，共同為客戶提供整體解決方案。
關鍵點 -- 攝像頭、推流協議、硬件平臺
在合作方面，對于傳統企業也好，互聯網企業也好，最主要的就是要解決一系列的問題和技術難點，這個難點都是大家一起合作并且解決的。攝像頭、推流協議、硬件平臺是我認為急需突破的難點，這些點如果能打通的話，可能互聯網化多媒體是翻天覆地的變化。
首先，攝像頭。這一塊傳統企業更有發言權，他們做了幾十年硬件了，對于行業內的一些模式，還有怎樣讓攝像頭的性能較大、最優化最有經驗。互聯網企業很多需要依賴傳統企業的硬件架構。比如說，如果互聯網企業是做后臺內容，做流媒體服務器，做軟件架構就急需把協議做一個轉化，轉成互聯網通用的協議。在這方面的開發上，我也走訪過很多傳統的監控廠商，實際上他們對于這一塊協議還是挺陌生的，也就是說他們熟悉的只是自己的這一塊領域。而從流媒體來講，大家知道流媒體實際上分很多個層面。從硬件開始，之上有編碼，再之上有分裝，再之上有網絡協議，這幾層實際上都是不同的領域。在編碼層可能好多年了，H264乃至現在H265，現在很多人想支持H265，但實際上現在進展都沒有那么樂觀，你在播放端、解碼器這一塊不能得到支持，這個標準就很難推廣了，如果H264支持可能比較好，這些都是攝像頭軟件硬件這一塊需要合作的地方，大家首先需要有一個統一的輸出、統一的輸入。
目前我了解到的一些攝像頭廠家也慢慢做互聯網化的產品，不管是業內老大還是初創企業慢慢做互聯網化的產品，在攝像頭里面燒入一些SDK，燒入一些不同的模塊，使得讓協議輸出能夠支持互聯網。這是目前大部分的在攝像頭端的解決方案。
第二，協議。在協議方面，像RTSP這樣的協議是基于傳統監控場景的，這種協議從本身的播放角度都是被動的進行拉取，你需要登錄這個設備才可以進行觀看。如果只希望這個攝像頭主動輸出，這個設備目前不是特別支持。雖然理論上可以主動推，但是它本身的基因是一個被動模式，所以說在這一方面也需要進行互聯網和傳統方面的一個結合。
對于之前提到的架構方面，就是在網關這一部分，讓內網的內容搬遷到外網，可以使用代理方式。在內網如何把內容輸出到外網呢？就是在網關方面部署這樣的轉發程序，就是把內部的碼流轉到外部，使它更加支持互聯網，能夠更加互聯網化，能夠讓互聯網接受這邊的碼流。
第三，硬件平臺。在前幾天我訪問廠家的時候，其實有很多傳統廠商很希望跟我們這樣的云廠商進行合作，當然他們的主要業務、主要收入和各方面的利潤都是來自傳統的，但是他們很多意識到自己需要做一些變革，因為目前無論是大環境還是硬件的一些技術，都已經慢慢的開始互聯網化了，所以說或多或少都有互聯網的部門做互聯網的事情，比如說攝像頭、相機，都是做一些運動相機、互聯網監控家庭攝像頭，這種事情越來越普遍，這只是第一步。第二步乃至以后的趨勢就是很多傳統攝像頭慢慢也會變得云化，就像之前我所說的，在互聯網監控領域，校園監控是一種場景，體育場監控又是一種場景。體育場有很多攝像頭，你打了一場球賽需要回看，實際上很多體育場都裝了很多攝像頭，但是這個攝像頭從體驗上來講非常難用。可以說一個例子，很多體育場提供了這樣的一個設施，但是如果當你需要使用這個設施的時候，首先你要提出申請，比如說要把這場賽事錄下來。要把內部打通，然后架幾臺攝像機，然后比賽開始就開始錄制。錄制完成之后就拿著U盤或者硬盤直接到體育場館那邊拷錄。這種用戶體驗不是說不行，這種用戶體驗是可以的，但是從體驗來說，這種模式會有客戶，但是它一定很難推廣出去，因為本身整個流程并沒有簡易化，并沒有加快整個服務的便捷程度。所以說，在很多場景下，有一些場館就希望我們提供云設施的一些基礎架構的云廠商能夠給他們提供一套解決方案，就是能夠簡單的把內網的內容搬到外網，而且做一個APP把內容錄制下來，不需要拿U盤去拷，當場結束的比賽當場就可以看。這就是傳統廠商的支持，本身對于云廠商來說我們能做什么呢？我們能做的就是互聯網的基礎設施，我們能做的就是云分發。傳統廠商能做什么呢？主要是攝像頭端更好的能夠支持互聯網。在攝像頭端、硬件、協議、編碼各方面坐在一起把內容融合起來，這實際上是我們目前最需要的一件事。所以，對整個流媒體的生態圈來講，目前互聯網趨勢是不可避免的，越來越多的內容開始互聯網化。曾經是因為帶寬的原因，你在公共的網絡上傳輸流媒體似乎是一件不可能的事情，尤其是在五年前。但是在五年后，想象大家有多少時間在外地拿著微信跟大家溝通和群聊，這種需求越來越廣泛，可能你都不會計較它的成本，無論從成本還是從技術能力你都不覺得它是一個問題，實際上這就是一個趨勢，這也是一個大勢。
最后也是想說一下，在深圳是一個硬件創業非常好的地方，在硬件方面的一些創新脫離不了幾點，一個是硬件本身，還有是軟件和云化的基礎設施，所以說如果大家能夠有機會，我們可以一起來探討怎樣把這個通路來打通，讓所有的內容都能夠串聯起來，讓這個生態更加的完整。
謝謝大家！
PPT和現場演講視頻資源大放送，盡在“七牛架構師實踐日”官網：http://hd.demo.qiniu.io/arch ，并且可以及時獲得最新活動訊息哦，期待大家的加入～
「七牛架構師實踐日」 -- 這里只談架構
七牛架構師實踐日是由七牛云發起的線下技術沙龍活動，聯合業內資深技術大牛以及各大巨頭公司和創業品牌的優秀架構師，致力于為業內開發者、架構師和決策者提供前沿、最有深度的技術交流平臺，幫助大家知悉技術動態，學習經驗成果。
圖片 - http://photos.prnasia.com/prnh/20151105/0861510728-a
圖片 - http://photos.prnasia.com/prnh/20151105/0861510728-b
圖片 - http://photos.prnasia.com/prnh/20151105/0861510728-c
