视频流媒体架构解决方案Word格式.docx

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3.2应用支撑层

应用支撑平台，作为自主研发的视频平台，在整个框架中承担着承上启下的关键作用，处于应用系统层和基础支撑层之间，为实现视频调阅、流媒体服务、录像管理等应用提供技术支撑，是构建工程核心应用系统的基础。

应用支撑层主要包括用户管理、设备管理、接口管理、流媒体服务、视频调阅、解码上墙、录像存储、平台级联等。

（1）用户管理

平台提供不同级别的用户角色，根据不同的角色分配不通的权限，用户管理模块可对系统内用户进行增加、修改、删除、查询等。

对用户的各项操作进行鉴权。

系统有管理员、领导、普通用户、访客等几种预定义角色，方便权限分配。

系统还允许设置自定义角色，可以对权限管理进行个性化定制。

用户之间有隶属关系，父用户可以管理子用户。

具有超级管理员。

超级管理员可以管理平台中属于本系统的所有设备、存储资源、用户等。

用户有权限级别，在多个用户同时使用竞争性资源（如云台等）时，高级别用户优先于低级别用户使用。

（2）设备管理

平台支持当前流行的各种高清网络摄像机的接入，并支持当前流行的NVR、编码器等数字视频设备的接入。

可对接入摄像机的各种信息进行配置和管理，并可以设置摄像机实时调阅码流及录像码流的大小，可对摄像机图像信息的叠加字符信息进行设置和管理。

平台集中管理所有摄像机的信息，并可对每个摄像机参数进行配置调整，如摄像机的IP地址、端口、码流大小等。

（3）接口管理

平台还提供和外部一些系统进行数据交互的接口，接收来自外部系统的一些信息及控制指令，在系统内部拥塞、或者需要独立检测时，可由管理员关闭和某些外部程序的通讯。

平台提供开放的软件接口，提供底层的API，从而为将来开发出实用而简易的集成软件、为系统集成打好基础。

外场视频接入本平台，需满足平台接口定义，最终实现视频的互编互解。

外场数据接入本平台，需满足平台接口定义，实现不同品牌的外场设备数据无缝接入本平台。

1）二次开发接口

平台对外提供二次开发API接口，通过该接口，可快速的开发出满足业务需求的视频监控应用系统。

（4）视频调阅

平台可实现对任意一路摄像机的图像进行调阅和控制，并支持多路视频的同时显示，包括1、4、9画面同时监视一路或多路视频图像。

可对特定视频图像在任意位置叠加各种信息，并能对叠加信息进行动态调整。

在观看实时视频时可对正在预览的实时视频进行抓图并且可以选择一个路径保存下来方便查阅。

可以对所选定的带云台的摄像机进行控制，包括云台控制、雨刷控制、预置位设置及调用等。

云台控制时可以设置相应的优先级控制权限。

（5）流媒体服务

平台可以提供标准的流媒体服务。

用户可以通过标准的流媒体客户端（如：

MediaPlayer、RealPlayer、QuickTime、VLC等）直接访问平台的摄像头和流化的媒体文件。

对外提供Web协议的访问接口。

用户可以通过浏览器登陆系统，并激活流媒体客户端来播放音视频码流。

平台可以通过流媒体服务进行视频浏览，流媒体服务器的多级设置可提高响应访问的效率，可以合理规划流媒体服务器的设置，以求更少的时间代价换取更高的带宽利用率。

流媒体服务的主要功能设计包括视频转发、多级浏览和负载均衡。

1）视频转发

多个用户需要同时看某远程的相同画面时，势必会造成在一条广域网线路上的同时点播，从而会占用多个相同带宽，严重浪费网络资源。

流媒体服务器支持视音频流的转发，支持局域网内多个用户对一个视音频流的访问，当有多个局域网客户端需要同时访问同一远程画面时，可以在广域网上只占用一个通道的资源，在局域网内再进行转发。

2）多级浏览

当更上级单位需要查看越级机构的图像时，可以直接访问组播交换机和流媒体服务器，而不用都去直接访问网络带宽资源有限的下级机构，从而解决多级浏览级联的问题。

支持多级用户管理、用户组管理、角色管理，每个用户有独立的用户名和密码。

通过角色管理实现用户的权限管理。

系统有一或多个系统管理员，对全网的用户有配置权限，可选择用户对设备的操作权限。

不同级别的用户和管理员有不同的优先级别。

3）负载均衡

支持流媒体转发的负载均衡，流媒体服务器支持分组，在同一个组内的流媒体可以互相协作，以重定向的方式作负载均衡，一个分组中有两种流媒体，主流媒体可以有托管设备，与总控服务器通讯，为客户端提供视频数据分发。

辅助流媒体无托管设备，可与总控服务器通讯，为客户端提供视频数据分发。

当主流媒体的数据处理能力达到预定阀值时，开始将视频预览请求重定向到辅助流媒体，辅助流媒体向总控服务器查询，获取需要连接的主流媒体，执行数据分发任务。

当总控服务器发现组内的主流媒体已经失效的情况下，可以将组内的某个辅助流媒体服务器提升为主流媒体，提高系统的可用性。

（6）视频解码上墙

平台可以将任意一台摄像机图像切换到电视墙或大屏上显示。

上级平台可以把本级平台下的所有摄像机图像切换到指定电视墙或大屏上进行显示，也可以把各个下级平台下的所有摄像机图像切换到指定电视墙或大屏上进行显示。

所有视频经过平台后，需通过一种通用的解码器进行解码上墙。

（7）录像存储

平台支持分布式存储管理要求，对系统内的存储设备进行统一管理、制定资源策略、监控存储设备工作状态、分配存储资源、制定存储计划、数据安全性管理等。

支持24小时连续录像、定时录像、报警录像和实时选择录像等录像方式，录像文件保存策略用户可进行定制，可以根据需要配置存储设备大小。

（8）多平台级联

平台支持级联，上级平台可接入和管辖下级所有平台，并具有优先调阅和控制权限；

特定条件下，上级平台可接管下级平台的所有功能。

3.3应用系统层

应用层包括工程建设范围内的前端视频监控系统，主要由系统管理子系统、设备资源管理子系统、权限配置管理子系统、监控调度管理子系统、解码服务子系统、录像查询子系统、运行监控子系统以及应用服务子系统等。

（1）系统管理子系统

平台管理系统相关的所有数据以及功能。

（2）设备资源管理子系统

要实现视频监控、录像查询功能，必须要有各种硬件设备的支持，设备是建设监控系统的基础。

包括摄像机设备、存储设备、网络设备、以及各种计算机设备等。

这些设备种类繁多、数量庞大，必须要有个有效的管理机制和管理工具来统一、合理的管理这些设备。

监控系统提供了设备资源管理功能模块，为用户统一管理设备提供有效的工具。

1）设备入网管理

系统支持当前流行的各种网络摄像机、NVR、编码器、存储设备等的接入，可以对接入的设备进行认证，防止非法设备的接入。

开发不同的设备接入服务器，可以主动兼容第三方设备。

2）配置设备属性

系统可对接入设备的各种信息进行配置和管理。

如可以设置摄像机实时调阅码流及录像码流的大小，可对摄像机图像信息的叠加字符信息进行设置和管理；

可以设置存储设备的空间分配，及每个摄像机的录像存储路径和大小划分。

系统集中管理所有设备的信息，并可对每个设备参数属性进行配置调整，如摄像机的IP地址、端口、码流大小等。

（3）权限配置管理子系统

用数据库来管理全网内的所有视频监控等客户端软件，实现灵活、强大的权限控制功能，统一管理机制保障了安全性，避免敏感画面泄露。

所有客户端在请求访问目的画面或进行远程控制（如云台等）时，控制指令的请求先发给系统服务端，经系统服务认证该客户端具备相应权限后再将指令转交给前端设备，前端设备方响应指令要求向有权限的客户端发送指定画面或执行相应控制指令。

1）灵活配置管理

系统采用全路网设备设施及管理机构统一编码、集中配置管理，采用柔性管理配置方案，针对未来全网集中管理前提下的新路段入网、区划变更、管理模式变更等路网级操作，不再需要单个路段单个系统进行建设和部署，在网络畅通的情况下，通过上级统一配置调整。

对于新建的路段监控系统，在网络通畅的情况下，并且接入设备与设备库内接口统一的情况下，不需要通过二次开发，直接通过上级系统统一配置新增路段，即可实现新路段入网。

当有路段机构调整时，通过在集中配置管理数据库中修改需要调整的设备设施所属组织机构，把待调整设备设施规划到新的组织机构下。

2）视频控制权限

视频控制建立权限管控制度，日常操作中视频源由本级进行控制，上级只具有查看功能，在特殊情况下，上级系统介入控制流程，从而施行视频控制的最高权限。

另外为了在应急指挥时的需要，提供对视频控制的授权机制，可由指挥者自由控制视频源。

3）录像预览权限

录像预览将占用较多的网络资源，系统将对当前正在预览的用户和请求预览的用户进行记录，在录像预览用户较多时，可由管理员进行统一管理，设置这些用户预览的优先级。

（4）监控调度管理子系统

为了避免多级用户对视频的同时控制，建立监控调度子系统，日常操作中视频源由本级进行控制，上级只具有查看功能，在特殊情况下，上级系统介入控制流程，从而施行视频控制的最高权限。

当多个用户同时调阅某一摄像机资源时，平台自动计算资源使用情况，并控制多用户并发的数量，优先供权限级别高的用户调阅。

当低级别用户需要调阅时，需要进行占用申请，当取得平台授权后才能对资源进行调阅。

（5）解码服务子系统

通过调用支撑层的解码上墙模块实现任一网络摄像头的上墙功能。

（6）录像管理子系统

录像查询回放主要完成对摄像机历史录像的查询及回放功能，用户可以根据时间段查询摄像机的历史录像，并可在本地进行回放及下载等操作。

1）录像查询

按各种条件进行历史录像的查询，支持按时间方式查询、按地点方式查询、按事件方式查询等，并可以按各种条件的综合方式进行更精细或模糊的查询，查询结果以列表形式展示；

录像查询的结果显示准确的视频源名称、起止时间、所属机构等。

2）录像回放

能够对所有查询出的录像文件进行远程回放，支持跨网的录像回放，并能完成快进、快退、暂停、恢复、停止等控制操作；

录像回放支持多画面的展示，包含单画面、4画面、9画面、16画面等；

录像回放支持声音播放，保持声音与视频同步；

能够对于正在远程回放录像的用户进行记录，限定同时录像远程回放的人数，保证网络的畅通；

能够对回放过程中的录像进行抓拍，抓拍保存的路径可配置，按照统一的规范进行命名；

能够对回放过程中的录像进行保存，保存的路径可配置，按照统一的规范进行命名。

3）录像下载

能够对查询出的录像文件进行下载，录像文件下载保存的路径可配置，按照统一的规范进行命名；

能够按时间段直接对某一视频源录像进行下载；

能够对特殊事件的录像进行自动保存到指定计算机，方便事后查询。

4）本地播放

能够对下载或保存到本地的录像进行本地播放；

本地录像播放过程中能进行各种控制，如快进、快退、暂停、恢复、停止等；

能够对抓拍保存本地的图片进行浏览；

对于本地的历史录像，支持第三方工具播放，支持流行的播放器进行播放和控制，并能进行声音控制。

（7）运行监控子系统

为了安全生产保证系统正常运行，监控系统提供系统状态监视功能。

系统服务器端和系统客户端通过周期性的心跳检测功能检测系统是否正常工作，倘若心跳检测断了将发出报警提示用户系统不处于正常工作状态。

（8）应用服务子系统

1）公众服务应用

系统对公众用户提供Web访问，用户通过Web方式登录平台，可浏览平台对外开放的视频图像信息。

2）手机客户端应用

专用客户端平台可以通过手机专用客户端进行访问，支持Android、IOS等平台。

3.3.1平台访问层

平台访问层指本视频流媒体平台视频和录像的访问方式，主要包括PC端、手机移动端、平板移动端和电视墙等多种途径。