一种高速公路全码流视频实时上云系统及方法与流程

本发明涉及高速公路全码流视频实时上云，具体涉及一种高速公路全码流视频实时上云系统及方法。

背景技术：

1、在各收费站或服务区下级单位部署硬件设备nvr、视频接入网关，通过视频接入网关获取nvr视频流，在各路公司或分中心部署流媒体服务器，视频接入网关将视频汇聚至流媒体服务器设备中，将各分中心部署视频转码服务器，通过转码服务器将视频流按需转码，再将转码后的视频流推送至感动cdn或感动实时流媒体，供上级业务系统按需调看实时视频；若用户调取录像，需下发录像调取指令直到下级nvr设备，nvr设备再将录像层层上传至转码网关，转码网关需再次消耗性能，且根据实际业务需要配备多台转码设备，最终得以实现云端调看录像的需求。

2、目前，企业难以实现多云多网互联，同时需兼容各类型前端设备，网络链路运维跨度大且复杂，海量数据无法实时共享且采购设备成本过高等多因素弊端；因此，需要设计一种高速公路全码流视频实时上云系统及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的不足，为更好的解决目前企业难以实现多云多网互联，同时需兼容各类型前端设备，网络链路运维跨度大且复杂，海量数据无法实时共享且采购设备成本过高等多因素弊端的问题，提供了一种高速公路全码流视频实时上云系统及方法，其实现了提供灵活的视频接入，且通过云端分发单元提供高速、海量、高并发能力，能高速公路全码流视频实时上云，而云端分发单元支持多系统横向扩展和纵向扩展能满足海量访问与跨区域高速访问需求，这样可以帮助用户实现视频资源的共享、多用户协同、实时共享、分布式存储和访问权限的控制，从而提高视频资源的利用率和安全性。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种高速公路全码流视频实时上云系统，包括摄像机模块、视频网关模块、分发单元和业务模块，所述摄像机模块和视频网关模块均设置在路侧或局部环境，且所述摄像机模块与视频网关模块之间采用数据通信连接，所述视频网关模块采用外接网络与分发单元数据通信连接，所述业务模块与分发单元数据通信连接；所述摄像机模块用于对主码流、子码流和辅码流进行采集，并获得及输出采集数据至视频网关模块，所述视频网关模块用于对采集数据进行解密，并对解码后的数据进行编码和压缩，再将经编码和压缩处理后的视频流数据进行封装并发送至分发单元，所述分发单元用于下发命令控制视频网关模块和摄像机模块，并将从视频网关模块接收到的视频流数据进行云储存，所述业务模块用于对分发单元内部储存的数据进行观看和分享。

4、前述的一种高速公路全码流视频实时上云系统，所述分发单元包括源站模块和边缘服务器模块，所述源站模块与视频网关模块之间采用数据通信连接，且所述源站模块的信号输出端与边缘服务器模块的信号输入端相连接，所述业务模块的信号输出端与边缘服务器模块的信号输入端相连接。

5、一种高速公路全码流视频实时上云方法，包括以下步骤，

6、步骤（a），将摄像机模块和视频网关模块部署在路侧或局端环境，并将摄像机模块和视频网关模块之间数据通信连接；

7、步骤（b），利用摄像机模块对主码流、子码流和辅码流进行采集，并获得及输出采集数据至视频网关模块；

8、步骤（c），由视频网关模块对采集数据进行解码，并对解码后的数据进行编码和压缩，再将经编码和压缩处理后的视频流数据进行封装并发送至分发单元；

9、步骤（d），利用分发单元下发命令控制视频网关模块和摄像机模块，并将从视频网关模块接收到的视频流数据进行云储存；

10、步骤（e），对分发单元进行横向扩展和纵向扩展；

11、步骤（f），由业务模块对分发单元内部储存的视频流数据进行观看和分享。

12、前述的一种高速公路全码流视频实时上云方法，步骤（a），将摄像机模块和视频网关模块部署在路侧或局端环境，并将摄像机模块和视频网关模块之间数据通信连接，其中视频网关模块采用基于arm平台低功耗的视频网关制成，且视频网关模块直接对接摄像机模块。

13、前述的一种高速公路全码流视频实时上云方法，步骤（b），利用摄像机模块对主码流、子码流和辅码流进行采集，并获得及输出采集数据至视频网关模块，其中摄像机模块采用rtsp/onvif协议进行采集，且主码流为第一码流、子码流为第二码流和辅码流为第三码流。

14、前述的一种高速公路全码流视频实时上云方法，步骤（c），由视频网关模块对采集数据进行解码，并对解码后的数据进行编码和压缩，再将经编码和压缩处理后的视频流数据进行封装并发送至分发单元，其中视频网关模块采用rtsp/onvif协议对采集数据中的视频流进行拉取并将视频流解码，再重新编码成h.264协议，同时调整视频分辨率和视频码率并压缩，接着封装采用的是实时传输协议rtmp，且在视频流数据发送至分发单元的过程中若在非安全专线或普通互联网，则通过加密隧道和双向白名单的方式进行发送。

15、前述的一种高速公路全码流视频实时上云方法，步骤（d），利用分发单元下发命令控制视频网关模块和摄像机模块，并将从视频网关模块接收到的视频流数据进行云储存，其中下发命令能使用私有控制协议控制视频网关模块，若视频网关模块接受到该指令，则会根据指令目的对接摄像机模块输入的采集数据，并按指令对采集数据做相应的解码、转换、压缩和封装操作。

16、前述的一种高速公路全码流视频实时上云方法，步骤（e），对分发单元进行横向扩展和纵向扩展，具体步骤如下，

17、步骤（e1），对分发单元进行横向扩展，其中横向扩展用于扩展源站模块支持播放的能力，横向扩展具体是将源站模块的视频流数据分发边缘服务器模块，且每个源站模块能分发至多个边缘服务器模块；

18、步骤（e2），对分发单元进行纵向扩展，其中纵向扩展用于扩展分发单元的上行和推流能力，纵向扩展具体包括将源站模块内部分成多个不同逻辑域的虚拟主机和将从视频网关模块接收到的视频流数据分发多个源站模块，其中每个多个虚拟主机和多个源站模块之间均会互相查询视频流。

19、前述的一种高速公路全码流视频实时上云方法，步骤（f），由业务模块对分发单元内部储存的视频流数据进行观看和分享，其中业务模块请求的视频流数据能在分发单元内部定向查找。

20、本发明的有益效果是：

21、（1）、本发明的视频网关模块能直接对接前端摄像机模块，视频流传输稳定，设备轻巧简单和部署灵活，还支持在复杂且关键的应用中提供高性能、多格式的视频采集、接收、解码、压缩、再编码封装和流处理服务，并提供视频流实时压缩转码输出，这样对接多家主流厂家的视频监控设备接入，同时支持视频多路转发，支持多样的外部网络通讯条件，并实现了点到点的安全性与联通性。

22、（2）、本发明的视频网关模块支持任意网络节点视频接入，还可以将视频网关模块部署在物理位置更接近摄像机模块，减少了网络延迟，同时分发单元的纵向扩展与横向扩展保证了海量视频接入与海量视频播放能力。

23、（3）、本发明的分发单元能实现以下功能：资源共享，分发单元可以将多个用户的视频资源进行共享，让其他用户也可以使用这些视频资源，从而实现资源的最大化利用；实时共享，分发单元可以支持多个用户对同一份视频资源进行调阅，从而实现多用户协同工作，让多用户同时调看同一路视频；分布式存储，分发单元可以采用分布式存储技术，将视频源存储在多个节点上，从而实现高可靠性、高可用性和高扩展性；用户访问权限的控制，分发单元可以对不同的视频资源设置不同的访问权限，例如公开和私有，从而保护视频资源的安全性和保密性；综上所述，本发明可以帮助用户实现视频资源的共享、多用户协同、实时共享、分布式存储和访问权限的控制，从而提高视频资源的利用率和安全性。

24、（4）、本发明实现了助力用户快速构建云、数据中心，使企业有效地利用所有可用的网络连接来满足全部需求，不仅节约了用户购买硬件的使用成本，分散了骨干网络的压力，而且实现了网络之间的任意互联，并以更低成本获得高品质的网络连接与云端关键应用访问体验，拥有了云端存储的能力，实现了全网端到端的可视化监控、管理和共享，同时也减轻了运维人员的日常工作压力。

25、（5）、本发明能提供全码流视频及高清视频实时上云能力及并发接入能力和视频共享服务，实现了软硬件解耦、网络链路安全、零配置部署和灵活搭配组网方式，帮助了各路公司及分中心轻松应对分支接入难题，实现了真正的物理隔离。