隨著數(shù)字中國的建設(shè)，特別是視頻監(jiān)控設(shè)備的國產(chǎn)化和設(shè)備研發(fā)制造成本快速下降，視頻監(jiān)控設(shè)備快速普及，并被廣泛應(yīng)用于各類園區(qū)，如景區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、社區(qū)等。出于安全和成本等原因，這些監(jiān)控設(shè)備分布在各自獨立的智能化專網(wǎng)，處于封閉運行的狀態(tài)。調(diào)閱實時監(jiān)控的方式主要在監(jiān)控指揮中心，通過現(xiàn)場視頻監(jiān)控平臺及大屏完成。近年手機移動應(yīng)用快速普及，催生了遠程實時查看視頻監(jiān)控的需求，比如景區(qū)大門口實時人員狀態(tài)、應(yīng)急處突管理的現(xiàn)場視頻、產(chǎn)線生產(chǎn)的實時狀態(tài)、重點實驗室的運行情況等多種多樣的需求。目前已經(jīng)有很多家庭用級別的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像設(shè)備及系統(tǒng)，可以滿足簡單場景下遠程監(jiān)控的基礎(chǔ)需求。但是，受限于成本及攝像機的性能，無法在園區(qū)內(nèi)大量普及。
在園區(qū)部署視頻監(jiān)控設(shè)備上云的系統(tǒng)，即可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控的需求，通過園區(qū)本地部署的NVR 設(shè)備獲取前端的實時碼流，經(jīng)轉(zhuǎn)碼、加密、上云發(fā)布等流程，完成視頻流上云的過程，在經(jīng)過應(yīng)用端的下載、解碼、播放等，完成園區(qū)視頻監(jiān)控的遠程實時查看。
1 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊
系統(tǒng)各關(guān)鍵模塊密切配合，圍繞視頻流數(shù)據(jù)的安全可靠處理加工及傳輸?shù)龋瓿蓤@區(qū)視頻監(jiān)控上云及遠程監(jiān)控的目標(biāo)。下面將分布介紹各個模塊內(nèi)容。
監(jiān)控視頻流獲取
園區(qū)的視頻監(jiān)控設(shè)備都匯集到監(jiān)控指揮中心，可以通過NVR獲取其實時的視頻監(jiān)控流。監(jiān)控攝像機都支持輸出多個碼流，主碼流以及子碼流，碼流的編碼格式式包括H.264、H.265 等，可通過RTSP 協(xié)議獲取其視頻流。系統(tǒng)首先獲取所有視頻監(jiān)控設(shè)備的列表明細，然后在配置頁面，選取眾多攝像機中需要上云的設(shè)備，配置其碼流地址、編碼格式、賬號及密碼等信息。
鑒于視頻流同時抓取需要消耗大量的計算資源及網(wǎng)絡(luò)帶寬，該系統(tǒng)視頻流抓取部分，平時在“待機”狀態(tài)，有前端系統(tǒng)請求的時候，才會啟動視頻流抓取的模塊，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的碼流配置信息，將前端實時碼流通過NVR傳輸?shù)揭曨l轉(zhuǎn)碼平臺。系統(tǒng)平臺支撐多路視頻流數(shù)據(jù)同時抓取。
視頻轉(zhuǎn)碼
本系統(tǒng)要支持多種播放終端上進行遠程查看，包括PC網(wǎng)頁、微信小程序以及移動APP等，需選取一個更加通用的協(xié)議作為傳輸標(biāo)準(zhǔn)，所以選擇了更為通用的Webrtc格式流。原始的視頻流各位RTSP標(biāo)準(zhǔn)，要轉(zhuǎn)換成Webrtc格式，需要經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)換來完成。在視頻轉(zhuǎn)碼的設(shè)計部分，由兩個節(jié)點完成，首先通過FFMEPG組件在自研任務(wù)調(diào)度組件的支配下，以規(guī)則將視頻流獲取模塊傳輸來各路的RTSP格式的視頻流，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)RTMP格式的流，然后將RTMP格式的流通過SRS 組件，根據(jù)調(diào)度任務(wù)規(guī)則，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的Webrtc格式的流。
視頻解碼播放
視頻數(shù)據(jù)已經(jīng)經(jīng)過加密，如果直接丟給播放器，則無法進行播放，需要對稱執(zhí)行解密操作。播放器從對應(yīng)的緩沖區(qū)獲取經(jīng)過加密的視頻流數(shù)據(jù)，交給解密模塊，解密模塊根據(jù)本文1.2 章節(jié)描述的解密算法，首先嚴(yán)重干擾字段釋放正確一致，然后對其余的數(shù)據(jù)按4 個字節(jié)一組，采用解密密鑰0x424E4C49 進行解密。解密完成的數(shù)據(jù)直接送給播放器進行播放。從而完成整個解密播放的流程。
2 系統(tǒng)運行效果
系統(tǒng)上線部署后，轉(zhuǎn)碼、加解密、播放各模塊無縫配合，運行流暢。每路視頻僅需要128 kbit/s 的網(wǎng)絡(luò)帶寬，20M的帶寬即可支持200 路園區(qū)本地監(jiān)控視頻同時遠程調(diào)取的需求。圖3 為小程序端遠程調(diào)閱的運行效果，視頻從請求到播放時間1.5 s，運行流暢，畫面清晰。
3 結(jié)束語
基于加密算法的園區(qū)視頻監(jiān)控上云系統(tǒng)，給智慧園區(qū)本地視頻監(jiān)控遠程實時調(diào)閱提供了技術(shù)手段，在保障遠程視頻監(jiān)控及時高效的同時，還給數(shù)據(jù)安全增加了一套屏障。具備良好的商業(yè)價值和廣泛的推廣意義，有了這套系統(tǒng)，再配合其他可量化的指標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)，即可讓管理方有效掌握生成經(jīng)營的狀況，第一時間處理各種應(yīng)急事件，有效促進園區(qū)數(shù)值轉(zhuǎn)型升級。