视频流媒体架构解决方案

视频流媒体平台解决方案

一、视频云服务于存储架构

本视频流媒体平台的建设过程中，需要重点关注的点分别是并行视频实时转播与分发、视频录像分布存储，视频服务器和视频录像服务器的分布存储与资源共享。这些架构的实现都得益于“视频云平台”的搭建，将视频直播、转发、存储分布并行处理，负载均衡监控视频负载的相关信息，达到动态的监控和自动调整视频播放路由方案与录像优化存储。从而在最大限度节省硬件服务器的同时，实现视频资源的共享。

二、视频流媒体多站点服务架构

在实际应用中，视频流媒体平台的建设方案，需在监控中心及下属网点(收费站)建设相应的硬件系统及软件平台，硬件系统主要包括服务器、网络设备及存储设备等，软件平台包括路段分中心监控系统及各收费站监控系统。

三、逻辑分层结构

视频流媒体平台系统逻辑架构划分为四个层次，如下图所示：

平台访问层

系统应用层

PC WEB 端手机移动端平板移动端电视墙

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

子系统录像管理子系统运行监控子系统应用服务子系统

应用支撑层

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

基础支撑层

摄像机硬盘录像机解码器电视墙服务器

综合布线网络互连通信保障

图1 平台总体架构图

3.1基础支撑层

主要包括用于支持后台视频你管理服务运行的主机及服务器、用以采集前端视频源的摄像机摄像机、用于编码转换的编解码器和硬盘录像机、用于存储视频的磁盘阵列以及展示视频的监视器和电视墙等一系列支撑设备。

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