4、流媒體處理和傳輸技術(shù)
基于平安城市領(lǐng)域的建設(shè)基礎(chǔ)和互聯(lián)網(wǎng)視頻發(fā)展的大趨勢,尤其是當(dāng)今三屏合一技術(shù)的發(fā)展,共享平臺應(yīng)該針對性地對管轄內(nèi)的視頻流進(jìn)行了整合和協(xié)議優(yōu)化,例如可以針對公安網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三大共享領(lǐng)域規(guī)劃對應(yīng)的兩個能力輸出中間件模塊,并針對視頻、圖片、文本數(shù)據(jù)三種數(shù)據(jù)類型分別予以考量。
•基于公安網(wǎng)系統(tǒng)同時也應(yīng)考慮了網(wǎng)閘和安全接入平臺的存在。在具備安全接入平臺或網(wǎng)閘的情況下,要考慮其過濾傳輸?shù)乃俣?,因此在大?shù)據(jù)量的并發(fā)上可以采取一定的限制措施和存儲策略,盡量減輕網(wǎng)閘設(shè)備的負(fù)擔(dān)。并且采用最標(biāo)準(zhǔn)和通用的協(xié)議及方式進(jìn)行協(xié)商會話。
例如GB28181、RTSP、RTMP、webservice等,特別是對于流媒體的處理,既支持PS\TS\RTP以及特定封裝等方式的流式打包,又支持H.264、H.265、SVAC的編解碼和轉(zhuǎn)碼,同時支持從1080P到CIF分辨率和多碼率的自適應(yīng)轉(zhuǎn)換。為了支持傳輸和存儲的要求,也可以增加了基于SVC時域模型策略的抽幀。這是共享平臺第一個能力輸出中間件的使命。
•基于政務(wù)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)既要考慮網(wǎng)閘等因素的存在,也要考慮在互聯(lián)網(wǎng)條件下的大規(guī)模共享和展現(xiàn)。這是共享平臺第二個能力輸出中間件的任務(wù)。為了適應(yīng)三屏合一和互聯(lián)網(wǎng)共享的要求,共享平臺的門戶頁面可以采用Html5技術(shù),流媒體可支持RTMP和Http live streaming兩種共享機(jī)制,并且HLS的TS分片可以自定義長度,對于MMS和MPEG-DASH這樣不怎么常用的協(xié)議也需要支持。這對于移動互聯(lián)網(wǎng)條件下的傳輸有很大意義。
針對家庭店鋪和小區(qū)安防,共享平臺應(yīng)支持多種私網(wǎng)穿越手段,最大限度地接入這些設(shè)備和平臺,并選用這些手段中最佳的傳輸策略保證傳輸質(zhì)量。共享平臺對于視頻的封裝除了支持第一個中間件的流式封裝外,也需要支持文件態(tài)封裝,包括FLV、MP4、RMVB、AVI、webM、3GP、WMV、MKV、MPG、VOB、MOV等格式,以便于互聯(lián)網(wǎng)條件下的視頻傳播,使廣大人民享受智慧城市建設(shè)帶來的紅利。
5、存儲/緩存技術(shù)
數(shù)據(jù)可以分為文本數(shù)據(jù)、圖片、視頻三類。對于文本數(shù)據(jù)可存于大數(shù)據(jù)平臺中,而對于圖片和視頻則既可以存于IPSAN/NAS系統(tǒng)中,也可以存于直連式存儲系統(tǒng)中,更可以存入公有/私有云系統(tǒng)中。存儲的速度取決于網(wǎng)絡(luò)傳輸速度或磁盤IO的速度。
同時,共享平臺的流媒體服務(wù)針對互聯(lián)網(wǎng)共享應(yīng)用,可以優(yōu)化緩存存儲策略,例如可以在流媒體服務(wù)端提出合理的緩存置換策略,以片源文件為單位對其進(jìn)行訪問熱度標(biāo)記,通過加載filter driver的方式對操作系統(tǒng)中的IO管理器進(jìn)行干預(yù),屏蔽原來的緩存管理策略,針對性地優(yōu)化內(nèi)存頁面和磁盤頁面的倒換機(jī)制,使訪問更加迅速,內(nèi)存頁面的駐留更加合理和有針對性。
6、數(shù)據(jù)接入接出技術(shù)
共享平臺的數(shù)據(jù)接入接出技術(shù)主要包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入、數(shù)據(jù)資源平臺接入接出三方面,并且要考慮復(fù)雜組網(wǎng)條件下的互通策略。一般來說,站在軟件平臺的角度,我們把設(shè)備和平臺的接入叫做南向,平臺的被接入稱為北向。其中囊括的接入接出方式包括:
•基于二進(jìn)制編碼協(xié)議方式:多見于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備串并口接入方式,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小,多用于傳輸控制或告警信息,讀取的基本單位是bit。一條控制報文一般只有幾個字節(jié)。
•基于私有報文的協(xié)議方式:多見于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備廠家接入領(lǐng)域。例如鐵塔B接口、移動B接口、廠家私有協(xié)議等。這類協(xié)議有的是基于二進(jìn)制方式編碼的,有的是基于HTTP方式編碼的,也有的是基于自定義格式編碼的。
•基于HTTP協(xié)議方式:多用于控制報文,在http協(xié)議報文頭/體中封裝了廠家/協(xié)會自定義的控制信息。例如視頻監(jiān)控領(lǐng)域的onvif協(xié)議的控制部分就是基于http的。
• 基于SIP方式的協(xié)議:多用于視頻監(jiān)控系統(tǒng),對于視頻會話管理有著原生的支持性和融合性。GB28181就是基于sip方式的協(xié)議。
•基于RTSP協(xié)議:用于流媒體傳輸控制,onvif協(xié)議的流媒體部分采用rtsp協(xié)議。
•基于RTMP協(xié)議:同樣用于流媒體傳輸,包括RTMP基本協(xié)議及RTMPT/RTMPS/RTMPE等多種變種,是flash等播放器和視頻互聯(lián)網(wǎng)站支持的協(xié)議。
•基于hls協(xié)議:同樣用于流媒體傳輸,針對CDN有良好的跨越性和操作系統(tǒng)兼容性,有HTTP FLV Live Stream、HTTP TS Live Stream、HTTP MP3 Live Stream、HTTP AAC Live Stream等幾個子版本,實(shí)時性低于RTSP和RTMP協(xié)議。
•基于snmp協(xié)議:簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,主要見于運(yùn)維領(lǐng)域,一套完整的SNMP系統(tǒng)主要包括管理信息庫(MIB)、管理信息結(jié)構(gòu)(SMI)及SNMP報文協(xié)議。在某些情況下也用作監(jiān)控類設(shè)備的接入?yún)f(xié)議。
•SDK方式:在目前標(biāo)準(zhǔn)化的大格局下,sdk方式正逐漸沒落。
•Webservice方式:基于http+soap協(xié)議,是對接數(shù)據(jù)類型資源的一種方式,調(diào)用者稱為client端。
另外,共享平臺也支持私網(wǎng)穿越方式平臺和設(shè)備接入接出,并且針對安全接入平臺和網(wǎng)閘有良好的透傳支持性。
7、交換總線技術(shù)
交換一般分為主機(jī)間交換和主機(jī)內(nèi)交換兩種。主機(jī)間交換可以采用TCPIP協(xié)議方式,也可以采用串并口方式,或者其他物理交換方式,例如外掛的物理交換設(shè)備,通過自帶的驅(qū)動程序協(xié)商傳輸。在面對遠(yuǎn)程傳輸事務(wù)的時候TCPIP是僅有的手段,不管是采用協(xié)議方式交互還是采用流式方式封裝傳輸視頻;也不管是采用webservice\SDK還是采用RPC,其本質(zhì)都是TCPIP。
因此,主機(jī)間交互特別是長距交互的方式是TCPIP,拋開上層軟件的處理速度,其性能瓶頸在交換、路由等節(jié)點(diǎn)和自身網(wǎng)卡的上下行能力。短距離傳輸除了TCPIP方式,串口的交換速度更低,而類似盤片交換等手段,速率受設(shè)備影響不一而足,不具備代表性,但是最常用的也是TCPIP。
主機(jī)間交互可以不采用TCPIP手段,而采用IPC或內(nèi)存映射等機(jī)制予以實(shí)現(xiàn)。例如報文的傳輸可以采用管道技術(shù)、報文隊(duì)列等,文件的交換可以采用內(nèi)存映射+同步機(jī)制手段予以實(shí)現(xiàn)。由于不采用TCPIP,因此無需經(jīng)過winsocket和AFD、TCPIP協(xié)議驅(qū)動,傳輸效率很高。以上兩種,從廣義上來講可以稱之為交換總線技術(shù)。