【文章內(nèi)容簡介】 備接入系統(tǒng)，同時提供了設(shè)備兼容平臺與平臺兼容設(shè)備兩種體制。 15 / 48? 用戶管理機制 系統(tǒng)設(shè)計初始即采用了強大的用戶管理機制，具有單獨的用戶接入服務(wù)器，具有管理員、高級用戶、普通用戶、訪客等用戶角色； 用戶與用戶之間具有隸屬關(guān)系，父用戶可以管理子用戶，隸屬權(quán)限共 256 級，方便系統(tǒng)進行用戶管理； 系統(tǒng)具有企業(yè)管理員，可管理平臺中屬于本企業(yè)的相關(guān)資源； 在各種競爭性資源控制中，父用戶級別高于子用戶，可優(yōu)先獲得控制權(quán)。? 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在無線數(shù)據(jù)傳輸側(cè)，系統(tǒng)采用集群的方法，將多條無線通訊鏈路通過底層協(xié)議，合理分配通訊資源，合并成為一條邏輯上獨立的通訊鏈路，為視頻傳輸提供了普通單路通訊 倍的帶寬。兩條鏈路互為備份，提高了無線通訊的可靠性。本系統(tǒng)利用自己開發(fā)的技術(shù)，在數(shù)據(jù)鏈路層對視頻流數(shù)據(jù)進行一次性的封裝，直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心，減少了一次 IP 封裝，去掉了不必要的封裝數(shù)據(jù)，提高了傳輸效率，減小了視頻延時，且使傳輸系統(tǒng)的實時可控性大大增強對壓縮算法進行優(yōu)化，用先進的碼流控制技術(shù)保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性，充分利用帶寬，保證在低帶寬的情況下流暢的傳輸視頻圖像。普通的無線路由通訊方式無法發(fā)現(xiàn)路由器網(wǎng)絡(luò)層以下的傳輸狀況，不能非常實時的對傳輸流進行調(diào)整，本系統(tǒng)能夠完全觀測數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)狀況，從而能符合實際的對流控模塊進行快速調(diào)整? 數(shù)據(jù)存儲、處理、分析技術(shù) 系統(tǒng)具有單獨的存儲服務(wù)器，對擁有多級組網(wǎng)的系統(tǒng)，采用分布式存儲，錄像存儲在各個分控中心，有分控中心進行管理，總控中心可隨時調(diào)取錄像。有效減輕了總控中心的承載壓力；在某分控中心網(wǎng)絡(luò)故障時，其他分控中心錄像可繼續(xù)進行；在總控中心發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時，各分控中心可繼續(xù)錄像，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，總控中心仍然可獲取到該分控中心錄像，規(guī)避了錄像存儲丟失的風(fēng)險。系統(tǒng)存儲方式支持定時錄像、告警聯(lián)動錄像、全天候錄像等多種錄像方式，同一錄像資源通過技術(shù)分析在服務(wù)器端只保留一份，增加存儲空間。錄像支持多種下載方式，如 USB 導(dǎo)出、ESATA 導(dǎo)出、遠程無線導(dǎo)出等，靈活的錄像導(dǎo)出方式讓用戶在獲取錄像時更加便捷。錄像支持快進、慢放、關(guān)鍵幀逐幀播放、關(guān)鍵處插入標(biāo)記、水印檢查、丟幀檢查等功16 / 48能，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度。 總體設(shè)計整個系統(tǒng)由監(jiān)控前端、網(wǎng)絡(luò)傳輸、后端平臺構(gòu)成，監(jiān)控前端實現(xiàn)音視頻、GPS 數(shù)據(jù)、告警信息、前端錄像存儲等的采集和編碼，通過安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境傳輸至后端平臺，接入平臺的用戶可以實時的瀏覽到前端視頻同時進行相應(yīng)的系統(tǒng)功能操作，系統(tǒng)拓撲圖如下所示：17 / 48視頻監(jiān)控綜合管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓撲圖18 / 48 分項設(shè)計 監(jiān)控前端19 / 48前端設(shè)備示意圖監(jiān)控前端主要設(shè)備為有線視頻服務(wù)器、3G 無線視頻服務(wù)器（特殊情況可選） 、3G 單兵應(yīng)急終端與其協(xié)同工作的有用于槍機、半球、微型攝像機和高速球等等攝像機及有線和無線視頻服務(wù)器可利用電源或者太陽能（特殊情況可選擇）供電，單兵設(shè)備自帶大容量鋰電池供電。所有有線和無線設(shè)備的視頻，音頻，GPS 信息及其各種經(jīng)過處理的信息均可在同一個平臺下實現(xiàn)集中管理。 監(jiān)控中心分控中心：核心服務(wù)器一臺，用于安裝中心管理服務(wù)、日志服務(wù)、負載均衡服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、級聯(lián)服務(wù)等等；用戶接入服務(wù)器根據(jù)項目容量可配置多臺，負責(zé)分控中心用戶接入；設(shè)備接入服務(wù)器根據(jù)項目容量可配置多臺，負責(zé)該分控中心所轄設(shè)備接入；存儲服務(wù)器多臺，負責(zé)分控中心存儲；VAU 轉(zhuǎn)碼服務(wù)，僅當(dāng)系統(tǒng)中有手機用戶時需要安裝；流分發(fā)服務(wù)器多臺，負責(zé)分控中心的流媒體分發(fā)，以及分發(fā)視頻流至總控中心。總控中心核心服務(wù)器一臺，安裝中心管理服務(wù)，日志服務(wù)，負載均衡服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、對接服務(wù)；用戶接入服務(wù)器多臺，負責(zé)總控中心用戶接入流媒體服務(wù)多臺，負責(zé)總控中心的流媒體分發(fā)，以及分發(fā)視頻流至上級平臺。 存儲部分系統(tǒng)采用分布式存儲，所有錄像根據(jù)隸屬關(guān)系存儲在分控中心；存儲介質(zhì)采用磁盤陣列或 IPSAN 方式進行存儲；錄像存儲具備 read5 功能以及容錯備份功能。20 / 48 安全體系? 物理層系統(tǒng)采用網(wǎng)閘物理隔離，將內(nèi)外網(wǎng)分開；從終端至網(wǎng)閘外網(wǎng)側(cè)，采用專網(wǎng)建設(shè)方式，所有數(shù)據(jù)交互均在私網(wǎng)內(nèi)進行，減少非法數(shù)據(jù)入侵。用戶登錄可采用 U 棒控制登錄方式，一旦系統(tǒng)啟用該方式，用戶必須插入經(jīng)過授權(quán)的U 棒方可登錄系統(tǒng)，否則即使獲得用戶名和密碼也無法登錄，該方式在管理人員發(fā)生變更時，只需收回 U 棒，即可有效控制系統(tǒng)各用戶的權(quán)限。? 網(wǎng)絡(luò)層采用防火墻，漏洞掃描、系統(tǒng)檢測方式， IP 層以上（包括應(yīng)用層）的各種攻擊。安全接入系統(tǒng)和包過濾防火墻配合可抵抗來自公網(wǎng)的應(yīng)用層的攻擊。? 應(yīng)用層 設(shè)備側(cè)采用兩重機制，一是撥號方式采用專網(wǎng)撥號，SIM/UIM 卡號與用戶名、密碼以及 IP 進行綁定；二是系統(tǒng)側(cè)采用 PUID 分配方式，設(shè)備接入平臺必須滿足用戶名、密碼、PUID 均與系統(tǒng)匹配方可接入系統(tǒng)用戶側(cè)用戶登錄過程采用挑戰(zhàn)碼方式認證，密碼不通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，安全可靠；控制信令通過 DES 加密，不易破解。媒體數(shù)據(jù)采用動態(tài)擾碼加密，不定期更換擾碼，可以有效防止暴力破解。對用戶的各項操作進行鑒權(quán)。鑒權(quán)的操作種類超過 300 種。系統(tǒng)有管理員、普通用戶、訪客等幾種預(yù)定義角色，方便權(quán)限分配。系統(tǒng)還允許設(shè)置自定義角色，可以對權(quán)限管理進行個性化定制。21 / 48 4 平臺架構(gòu)及功能 軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)? 中心管理服務(wù) CMSCMS 是系統(tǒng)的中樞，系統(tǒng)中其他服務(wù)通過 CMS 實現(xiàn)交互，具體實現(xiàn)各種功能，而CMS 則將這些服務(wù)組成一個有機整體，對服務(wù)進行統(tǒng)一管理。CMS 與其他各個服務(wù)的關(guān)系如圖：在實際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可能很復(fù)雜，各個服務(wù)分布于網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點，如果通訊機制不可靠，可能導(dǎo)致服務(wù)資源丟失或者服務(wù)時斷時連，因為不知道問題出在何處，排除故障也不容易，如何保證不同服務(wù)之間的穩(wěn)定通訊是穩(wěn)定性要求的一個重要部分。C7 系統(tǒng)中采用雙向接入通訊機制來保證通訊的穩(wěn)定：主動模式：CMS 依據(jù)服務(wù)的 IP，將系統(tǒng)中其他服務(wù)主動添加至 CMS 中；被動模式：系統(tǒng)中各個服務(wù)依據(jù) CMS 的 IP，按照接入信令，接入 CMS 中? 存儲服務(wù) SUC存儲服務(wù)通過視頻接收模塊接收前端設(shè)備上傳的視頻流，并依據(jù)控制命令中設(shè)置的模式在存儲設(shè)備中進行存儲，各類用戶通過點播模塊對錄像進行下載、點播。22 / 48? 設(shè)備接入服務(wù) PUIPUI 負責(zé)分配用戶名密碼以及 PUID 給需要接入平臺的前端設(shè)備，前端設(shè)備只有在用戶名密碼以及 PUID 均正確的情況下才能接入 PUI；設(shè)備必須先接入 PUI，然后才能進入平臺，而不是直接接入平臺，有效減少了平臺CMS 及其他服務(wù)的負荷，保障系統(tǒng)的平滑運行與過渡；新設(shè)備接入平臺時，僅需要在 PUI 上進行相關(guān)操作即可，無需動用平臺中其他組件；PUI 可根據(jù)需要設(shè)定白名單，只有在白名單上的前端設(shè)備方能接入，其他的都不能接入。在與其他廠商終端對接方面，C7 平臺具備開放的設(shè)備接入?yún)f(xié)議，提供標(biāo)準(zhǔn)化的通訊協(xié)23 / 48議和 SDK 開發(fā)包，方便其他廠家設(shè)備接入，具體接入方式有以下兩種：一是用平臺廠商提供的 SDK 包，終端廠商對設(shè)備的接入?yún)f(xié)議進行修改，即可接入 C7平臺，主要工作由終端廠商完成；二是終端廠商提供調(diào)用 SDK，C7 系統(tǒng)向下兼容，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換進行對接，此接入方式需平臺廠商提供定制服務(wù)。? 用戶接入服務(wù) CUICUI 的主要功能是提供用戶接入平臺接口，并分配不同的權(quán)限給用戶，用戶登錄過程采用挑戰(zhàn)碼方式認證，密碼不通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，安全可靠?？刂菩帕钔ㄟ^ DES 加密，不易破解。媒體數(shù)據(jù)采用動態(tài)擾碼加密，不定期更換擾碼，可以有效防止暴力破解。在一個行業(yè)平臺中，系統(tǒng)中有管理員用戶、高級用戶、普通用戶，管理員主要負責(zé)用戶管理以及設(shè)備維護， 并向高級用戶和普通用戶授權(quán)。在大型級聯(lián)平臺中，最高級平臺以及每個子平臺都有自己的管理員用戶、高級用戶、普通用戶，高級平臺的用戶根據(jù)設(shè)定可以管理下一級平臺的用戶，可以獲取下一級平臺的資源。每個子平臺（如地市級平臺）分多個子域，每個子域可能就是一個行業(yè)，或者企事業(yè)單位，或者一個相對獨立的區(qū)域；系統(tǒng)有系統(tǒng)的管理員，子域有子域的管理員，子域管理員又為子域內(nèi)的用戶劃分不同權(quán)限的賬戶。所以根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，用戶先分企業(yè)域，企業(yè)之內(nèi)再分組，用戶賬戶屬于不同的組，不同的組有不同權(quán)限，管理員可以對組的權(quán)限進行整體調(diào)整，方便一次性群體性的操作；當(dāng)然可以對某個賬戶進行單獨的一一細化權(quán)限分配。用戶分企業(yè)域：【運營公司用戶】與【集團客戶用戶】【運營公司企業(yè)域】主要有【管理員組】和【操作員組】用戶，主要負責(zé)系統(tǒng)維護與業(yè)務(wù)辦理開通等工作?！炯瘓F客戶企業(yè)域】用戶分為【管理員組】 、 【高級用戶組】與【一般用戶組】 ，管理員主要是管理和維護設(shè)備，并對高級用戶和一般用戶進行授權(quán)。一般用戶也可進行分級。該用戶的分類符合行業(yè)、企業(yè)的業(yè)務(wù)監(jiān)控需求和特征。集團管理員可以對他所屬的設(shè)備和用戶有充分的管理和權(quán)限分配的權(quán)利。24 / 48用戶分類集團用戶（企業(yè)域）運營公司用戶（企業(yè)域）管理員（用戶組）高級用戶（用戶組）一般用戶（用戶組）管理員（用戶組）操作員（用戶組）? 網(wǎng)管服務(wù) NMSNMS 解決了系統(tǒng)實施狀態(tài)了解困難，系統(tǒng)運營維護困難，故障排查困難的問題，大大簡化用戶實際操作步驟。網(wǎng)元采用 Web 管理方式，簡潔明快，邏輯關(guān)系清晰，多種查詢方式組合，各項信息上報及時，信息內(nèi)容完整，上報內(nèi)容能以多種通訊方式告之系統(tǒng)管理員。1）實時掌握系統(tǒng)狀態(tài)信息NMS 為管理者展示系統(tǒng)的全面、詳細的實時信息，包括前端在線情況、存儲磁盤空間、硬件設(shè)備負載、網(wǎng)絡(luò)負載、數(shù)據(jù)庫狀態(tài)、用戶接入狀態(tài)等眾多信息。當(dāng)故障發(fā)生時，系統(tǒng)以拓撲圖方式展示故障的發(fā)生點，這樣不僅能夠讓網(wǎng)絡(luò)管理員迅速的了解故障位置，而且能夠直觀的看到故障設(shè)備所影響到的其它設(shè)備和鏈路，便于迅速有效的解決問題。 2）人性化故障通知故障通知模塊可由網(wǎng)絡(luò)管理員進行詳細的設(shè)定，包括前端設(shè)備 I/O 輸入告警、前端故障告警，非法設(shè)備接入告警、非法用戶鑒權(quán)告警、還包括各硬件設(shè)備的超閥值報警。而且25 / 48這些告警可通過消息服務(wù)對網(wǎng)管人員進行聲光提示告警、郵件告警、手機短信告警等方式，可根據(jù)設(shè)定在不同的時間告之不同的網(wǎng)管人員。 3）自動化配置管理網(wǎng)管子系統(tǒng)對系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備進行集中化的配置管理。不僅如此，網(wǎng)管子系統(tǒng)還記錄著各設(shè)備的配置信息，當(dāng)有設(shè)備出現(xiàn)故障，需要替換時，網(wǎng)管子系統(tǒng)能夠自動的對其進行配置，在超大型、跨區(qū)域的平臺中，大大降低了維護人員的工作難度。? 流媒體分發(fā)服務(wù) DS分發(fā)服務(wù)的主要功能是當(dāng)有用戶發(fā)起視頻查詢命令時，自動查詢前端設(shè)備并獲取視頻流，并將獲取到視頻流進行復(fù)制，然后分發(fā)給需要觀看的用戶。有效地節(jié)省了帶寬占用，加快了訪問速度，通過優(yōu)秀的邏輯配置原則和成熟的傳輸控制技術(shù)，指導(dǎo)用戶就近訪問資源。1）靈活的調(diào)度策略依據(jù)視頻服務(wù)器接入的網(wǎng)絡(luò)帶寬，合理選擇視頻流的分發(fā)路徑，在負載較小時可優(yōu)先選擇視頻服務(wù)器到客戶端的直連模式，最優(yōu)化視頻效果。系統(tǒng)根據(jù)用戶所在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，自動配置優(yōu)先使用的分發(fā)服務(wù)器，在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)條件下，達到最佳的網(wǎng)絡(luò)使用效率。 2）逐級分發(fā)機制在處理突發(fā)事件時，可能會出現(xiàn)上萬人同時觀看某一路視頻的情況，如果分發(fā)處理不當(dāng)，會導(dǎo)致分發(fā)服務(wù)擁堵、視頻圖像卡死等情況。C7 采用逐級分發(fā)的原理，有效地將網(wǎng)絡(luò)壓力分攤到網(wǎng)絡(luò)的各個網(wǎng)絡(luò)段，從而實現(xiàn)特殊情況下從容指揮，以下是逐級分發(fā)原理圖：26 / 48C M S （ 中國 ）分發(fā)服務(wù)P U （ 合肥 ）C U _ 1 （ 中國 ）C U _ 2 （ 中國 ）C U _ 1 （ 安徽 ）C U _ 2 （ 安徽 ）C M S （ 安徽 ）分發(fā)服務(wù)C M S （ 合肥 ）分發(fā)服務(wù)無論多少用戶觀看，前端到分發(fā)服務(wù)器始終只需要一條流，這樣的優(yōu)點是當(dāng)前端設(shè)備出于有限帶寬（如 3G 無線視頻監(jiān)控）下能極大提高視頻質(zhì)量；當(dāng)分發(fā)服務(wù)器當(dāng)前子平臺有用戶需要觀看時，只需要給需要的用戶分發(fā)流即可；當(dāng)上一級平臺用戶需要觀看前端設(shè)備視頻時，無論多少用戶，分發(fā)服務(wù)器只需要給上一級分發(fā)服務(wù)器分發(fā)一條流，再有上級分發(fā)服務(wù)器進行分發(fā)，主干網(wǎng)絡(luò)中只有一條流；逐級分發(fā)實現(xiàn)