流媒体技术在高速公路视频监控系统中的应用

流媒体技术在高速公路视频监控系统中的应用

李衍

广东新粤交通投资有限公司

摘要：随着我国经济技术的高速发展，一些新型的技术手段也逐渐发展起来，如网络直播技术通过与联网的流媒体技术相结合，进而能够实现控视频的转发，达到多用户、多终端、多途径查看监控视频的目的，使我国的视频监控的方式更加丰富。本文主要对流媒体服务器系统的结构及设计方案进行简单概述，而后对系统的各项功能进行详细的阐述，并分析其在高速公路视频监控系统中的实际应用情况，最后对流媒体服务器在高速公路视频监控领域更深层次的应用进行展望。

关键词：互联网；视频监控；流媒体；转发

引言：传统监控技术手段在监控高速公路内的情况以及回看本地录像等方面的技术手段已经非常的成熟，我国的一些专家学者在此领域上也做了许多的研究吗，并与实际的工程案列相结合，对高清视频监控技术在高速公路管理中的应用进行简单的概述，并对今后高速公路视频监控系统的发展前景做出了展望；还有一些学者在JBOSS高速公路视频监控的基础上研发了新型的高速公路视频监控及运营管理系统，与GIS技术相结合，实现了高速公路监控的综合管理等等，这些研究的出现都极大的提高了我国高速公路视频监控水平。

当下，我国在高速公路面向移动互联网的远程监看、多终端播放等方面你的研究领域还有所欠缺，本文利用自行研发的视频编码技术以及传输技术等多项手段，合理的解决了同时在监控网、互联网上进行远程监控及多终端播放和大并发收看等问题现象。通过对流媒体服务器的应用，播放终端可以不用对摄像头以及硬盘装置等记性直接访问，只需通过流媒体服务器就可以获取到相应的视频信号。这项技术的广泛你应用后，不仅可以实现互联网远程观看还可以支持多人观看访问。

1总体设计

1.1总体结构

流媒体服务器系统总体结构如图1所示。

图1流媒体服务器系统总体结构

（1）运行支撑层：其主要是由网络、硬件、软件三部分共同构成的，多用来维护流媒体服务器的平稳运行；

（2）设备层：流媒体服务器可以与各大视频厂家的DVR、NVR、IPC进行连接接但有个首先应保证设备支持输出RTSP码流；

（3）数据层：流媒体服务器通过对Redis内存数据库进行使用，可以将目录服务器中的数据实时更新到Redis内存数据库中；

（4）管理层：这部分主要是通过目录服务器、流媒体服务器以及跨平台播放器共同构成的。流媒体服务器主要用来提供视频接入及分发、转码功能，将传统的的RTSP码流转成HLS、RTMP输出。客户端的访问流程得到简化，只需通过流媒体服务器上就可以获取到视频流，从而合理的解决大并发访问、互联网远程监看以及多终端播放等问题。目录服务器会提供相应的外部系统访问接口，将外部系统维护的视频设备信息同步到目录服务器中数据库上，并向外部系统提供请求的视频播放地址。跨平台播放器集成在目录服务器中，外部系统通过传入流id，即可在任意平台中进行播放，操作使用起来都非常简便[1]；

（5）应用层：可以在各个移动设备和网页中进行播放。

1.2系统功能设计

1.2.1视频接入

流媒体服务器利用RTSP方式将人们熟知的NVR/DSV/IPC设备与系统相连接，在与系统接入后，流媒体服务器会将转码后的码流散播到各个平台中去，在测试后我们发展，系统可以支持多个设备的DVR、NVR接入以及前段摄像头的接入。

1.2.2视频转码

流媒体服务器对接入视频设备的码流进行转码，结合不同终端设备类型，可自行的选择相应的码流进行输出。

1.2.3内外网多路输出

流媒体服务器在开通外网ip和端口后，系统可以支持多人观看视频直播。通常情况下高清视频码率较高，移动端要想利用4G信号进行观看较难，对此，系统前端设备对码率进行调整，使主码率和辅助码率都能与其进行有效的连接，便于人们随时随地进行观看[2]。

1.2.4配置管理

系统提供流媒体服务器和视频设备的管理功能。该模块可以与需要添加的视频设备相连接，外部系统调用接口的方式，可将待接入视频信息与流媒体数据库相连接。

1.2.5视频播放

系统对视频播放模块进行了高度封装，外部系统通过传入流id，调用流媒体服务器中的SP页面就可以播放需要观看的视频，播放模块会结合请求设备的类型，自适应输出播放码流。对于PC端播放视频的请求，系统输出RTMP码流，通过FLASH播放器进行播放。对于移动端播放视频的请求，系统输出HLS码流，采用标准的HTML5播放协议播放。

1.2.6外部接口

系统会提供相应的视频播放接口，进而更好的与外部系统进行对接。外部系统在视频设备管理模块对视频设备进行维护时，调用视频设备接入接口，将相应的码流地址以及设备名称当作参数进行传入，如此一来设备就可以与媒体服务器相连接[3]。

视频播放地址查询接口提供播放视频的RTMP和HLS地址，外部系统自行开发播放器时，应播放系统所提供的标准RTMP和HLS地址。

2视频监控系统的应用

2.1视频监控系统与流媒体服务器交互

视频监控系统与流媒体服务器在视频设备管理、视频播放等模块存在交互。

2.1.1视频设备管理

视频设备管理模块通过视频设备接入接口，可以将设备各项数据用作名参数进行传入，接口返回会生成唯一流id给监控系统。这个id也是视频进行播放时所用做的信息认证[4]。

2.1.2视频播放

视频播放过程中，视频监控系统传入视频对应的流id，要想获得播放视频的认真就需要通过流媒体服务器中完成相应的操作。

2.2与流媒体服务器交互的相关功能

2.2.1视频查看

图2视频查看界面

在视频监控系统门户首页的GIS地图中叠加监控视频，点击视频图标，再弹出的播放窗体中通过ifmme的方式嵌入流媒体服务器中的视频播放页面，视频播放效果如图2所示。

2.2.2视频轮询

通过对起始桩号和轮询时间的间隔进行设置，可以播放桩号范围内的视频。轮询界面如图3所示。

图3视频轮询界面

2.2.3移动监控

通过点击视频列表中的视频，而后通过图2视频观看图3视频轮询界面webview的方式嵌入流媒体服务器中的视频播放页面，播放效果如图4所示。

3结语

综上所述，本文主要对流媒体服务器系统的整体架构以及设计方案和功能模块等进行详细的分析，阐述服务器其在高速公路视频监控系统中的实际应用情况，希望可以为多终端查看、高并发访问以及互联网监控等提供相应的思考和借鉴。本文主要对流媒体技术的高速公路视频直播进行研究，对于其他的功能，如视频点播以及录像回看等方面还需进一步研究。相信未来的研究领域会进一步深化。

图4手机查看视频效果

参考文献：

[1]刘彦娥．高清视频监控技术在高速公路管理中的应用［J］．交通工程，2016（10）：110－111．

[2]李金丹．黄志勇．闫茂德．高速公路视频监控及运营管理系统设计与实现[J]．西安工程大学学报．2015．29（2）：200-204．

[3]王江丽，刘德强，王俊．等．高速公路综合监控管理系统实现[J]．测绘科学．2015，40（1）：117-121．

[4]任静．基于Hadoop云存储高速公路远程视频监控系统的研究与设计[J]．西安航空学院学报．2014．32（5）：60-63．