分布式視頻流媒體轉碼訪問控制的方法和系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種分布式視頻流媒體訪問控制的方法，包括：通過一級集中部署平臺進行新用戶的注冊、業務訂購和系統運維管理，以及進行用戶權限的統一分配管理；通過二級部署平臺進行接入鑒權、流媒體處理、存儲和流媒體轉碼服務；對一級集中部署平臺與二級部署平臺之間用戶信息進行同步。本發明提供的分布式視頻流媒體轉碼訪問控制的方法和系統，由二級部署平臺進行各地煙囪式采集端視頻接入，由一級集中部署平臺進行用戶和運維統一管理，通過兩級平臺之間的信息同步以及交互控制，平臺之間分工明確，因此更加符合采集端對接及用戶訪問的需求。
【專利說明】分布式視頻流媒體轉碼訪問控制的方法和系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及物聯網和移動互聯網下的視頻轉碼服務【技術領域】，特別涉及一種分布 式視頻流媒體轉碼訪問控制的方法和系統。

【背景技術】
[0002] 隨著視頻監控系統在城市治安應用中的普及和深化，視頻圖像信息聯網建設逐漸 成為公安各警種開展業務最基礎的支撐。但是原有的建設和管理模式也逐漸暴露出一些問 題：
[0003] 1、建設模式和標準不統一：目前省/市已建成的治安監控系統大都自成體系，相 互間缺少統一規劃和技術協調，各平臺相互獨立，形成圖像信息孤島，從而不能有效實現圖 像資源共享。省廳/市級平臺無法調用各地市/縣級平臺圖像，各地市平臺之間也無法實現 跨區域圖像共享，限制了平安城市工程作用的進一步發揮。近年來隨著跨區域經濟活動和 人員流動的漸趨頻繁，各類安全事件處理中對跨地市跨部門協同響應的要求也不斷提高， 縱向或橫向跨區域圖像共享需求日益增多，這一問題也進一步突顯。
[0004] 2、系統規模與管理的矛盾：隨著視頻監控系統應用的深入，系統規模不斷擴大，我 省/市/縣治安監控系統的管理難度也不斷加大，導致服務于各級公安機關各警種相關業 務時，實戰應用效果不顯著等實際存在的問題，如何更好的管理與維護前端監控設備已成 為公安實際應用中的頭等要事。
[0005] 3、運維需求日益明顯：隨著平安城市建設的系統規模不斷擴大，我省/市/縣對安 防系統的需求日益增加，需要對現有資產進行統計、管理；需要對設備統一進行監管，便于 管理人員對系統使用狀況進行及時的了解，發現故障，從而處理故障；需要對設備組織結構 和運行狀態可以給予圖像化顯示，以拓撲圖展示；需要有報表對上述管理進行考核統計。
[0006] 4、面向道路交通視頻的移動服務已經成為智慧城市發展熱點，如何給出行市面提 供主次干道的實景監控視頻和電子地圖定位已經成為亟需解決的問題，從而便于協助車主 提前規劃駕車路線，避開擁堵路段，但由于移動終端訪問帶寬限制，因此亟需對視頻轉碼技 術提出新的技術需求，以便給市民提供體驗良好的移動端視頻訪問服務。
[0007] 有鑒于此，針對現有技術中存在的不足，本領域亟需構建一套適應該領域發展的 新型系統架構，通過新的一種分布式視頻流媒體轉碼訪問控制的系統和方法，用于解決視 頻流媒體應用領域存在建設模式和標準不統一的問題，實現將該類采集端視頻進行接入、 管理；解決各警種并發圖像資源共享沖突日益嚴重的問題，實現健全的機制對各視頻監控 系統進行統一管理，對現有全省/市/縣治安監控系統資源進行整合和管理優化；解決系統 運維需求增加明顯的問題，實現構建一套適應該領域發展的新型系統架構；解決出行市面 提供主次干道的實景監控視頻和電子地圖定位的問題，實現給市民提供體驗良好的移動端 視頻訪問服務。


【發明內容】

[0008] 針對上述技術問題，本發明的目的是提供一種分布式視頻流媒體轉碼訪問控制的 系統和方法，能夠在大規模視頻接入部署時，如視頻看交通、新建視頻監控點終端接入等， 一個城市對應一個二級部署平臺，所有采集端接入由二級部署平臺完成，由一級集中部署 平臺進行新用戶注冊及訂購管理，并實現統一運營管理支撐，便于現場施工及業務的快速 上線，且提高了管理效率，節約運維成本。
[0009] 為了解決上述技術問題，本發明提供了一種分布式視頻流媒體訪問控制的方法， 包括：通過一級集中部署平臺進行新用戶的注冊、業務訂購和系統運維管理，以及進行用戶 權限的統一分配管理；通過二級部署平臺進行接入鑒權、流媒體處理、存儲和流媒體轉碼服 務；對一級集中部署平臺與二級部署平臺之間用戶信息進行同步。
[0010] 進一步地，所述通過一級集中部署平臺進行新用戶的注冊、業務訂購和系統運維 管理，以及進行用戶權限的統一分配管理，包括：
[0011] 步驟301，應用端客戶端進行登錄，由接入鑒權模塊進行權限認證，若認證不通過， 則提示用戶登錄失敗，若認證通過則轉步驟302 ;
[0012] 步驟302,由接入鑒權模塊進行用戶訪問鑒權；
[0013] 步驟303,合法用戶訪問請求由資源管理模塊對請求中用戶身份進行認證，并反饋 給合法用戶請求的視頻地址返回接入鑒權模塊；
[0014] 步驟304,將視頻播放地址下發至應用端，并由二級控制策略協議對用戶端請求進 行實時監測，若用戶在限定時間內訪問次數在設定的策略范圍內，則可連續進行訪問，否則 將停止該用戶的訪問權限；
[0015] 步驟305,應用端對某前端攝像頭的實時視頻進行播放請求，請求發至流媒體服務 模塊；
[0016] 步驟306,流媒體服務模塊向自適應轉碼策略模塊發出請求；
[0017] 步驟307,自適應轉碼策略模塊向接入服務模塊發出請求；
[0018] 步驟308,接入服務模塊根據步驟302-304執行后由資源管理模塊提供的前端設 備ID ;
[0019] 步驟309,接入服務模塊進行設備尋址，連接到設備，獲取設備視頻信息；
[0020] 步驟3010,接入服務模塊將設備視頻信息推送至管理服務模塊，管理服務模塊判 斷前端視頻狀況，若判斷為設備異常，則將異常信息發給二級部署平臺，并由二級部署平臺 將此信息同步至一級集中部署平臺的系統管理員，若設備無異常，則將視頻發至轉碼服務 器；
[0021] 步驟3011，自適應轉碼模塊收到視頻信息，從資源管理模塊獲取自適應轉碼策略， 并按資源管理模塊配置的自適應轉碼策略進行自適應轉碼操作；
[0022] 步驟3012,自適應轉碼模塊將轉碼后的視頻推送至流媒體服務模塊；
[0023] 步驟3013,流媒體服務模塊將視頻推送至應用端。
[0024] 進一步地，所述步驟3011中的自適應轉碼策略，包括：

【權利要求】
1. 一種分布式視頻流媒體訪問控制的方法，其特征在于，包括： 通過一級集中部署平臺進行新用戶的注冊、業務訂購和系統運維管理，以及進行用戶 權限的統一分配管理； 通過二級部署平臺進行接入鑒權、流媒體處理、存儲和流媒體轉碼服務； 對一級集中部署平臺與二級部署平臺之間用戶信息進行同步。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過一級集中部署平臺進行新用戶 的注冊、業務訂購和系統運維管理，以及進行用戶權限的統一分配管理，包括： 步驟301，應用端客戶端進行登錄，由接入鑒權模塊進行權限認證，若認證不通過，則提 示用戶登錄失敗，若認證通過則轉步驟302 ; 步驟302,由接入鑒權模塊進行用戶訪問鑒權； 步驟303,合法用戶訪問請求由資源管理模塊對請求中用戶身份進行認證，并反饋給合 法用戶請求的視頻地址返回接入鑒權模塊； 步驟304,將視頻播放地址下發至應用端，并由二級控制策略協議對用戶端請求進行實 時監測，若用戶在限定時間內訪問次數在設定的策略范圍內，則可連續進行訪問，否則將停 止該用戶的訪問權限； 步驟305,應用端對某前端攝像頭的實時視頻進行播放請求，請求發至流媒體服務模 塊； 步驟306,流媒體服務模塊向自適應轉碼策略模塊發出請求； 步驟307,自適應轉碼策略模塊向接入服務模塊發出請求； 步驟308,接入服務模塊根據步驟302-304執行后由資源管理模塊提供的前端設備 ID ； 步驟309,接入服務模塊進行設備尋址，連接到設備，獲取設備視頻信息； 步驟3010,接入服務模塊將設備視頻信息推送至管理服務模塊，管理服務模塊判斷前 端視頻狀況，若判斷為設備異常，則將異常信息發給二級部署平臺，并由二級部署平臺將此 信息同步至一級集中部署平臺的系統管理員，若設備無異常，則將視頻發至轉碼服務器； 步驟3011，自適應轉碼模塊收到視頻信息，從資源管理模塊獲取自適應轉碼策略，并按 資源管理模塊配置的自適應轉碼策略進行自適應轉碼操作； 步驟3012,自適應轉碼模塊將轉碼后的視頻推送至流媒體服務模塊； 步驟3013,流媒體服務模塊將視頻推送至應用端。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟3011中的自適應轉碼策略，包 括： 假設視頻原始灰度級為L，灰度級為i的像素數為叫，則視頻的總像素數戈
通過選取閾值t把視頻壓縮成Cci(C), 1，2,. . .，t)和Cjt+1, t+2,. . .，L-1)兩類，根據
，則Q1和C1類的概率ω如公式⑴和⑵所示；
(1)
(2)； 利用
，則有：
引入類內方差<，類間方差4和總體方差來進行評估，以進行自適應視頻壓縮閾值 配置，其中
σω =ω0(5) U2b =ω0(μ0-μΓ)2+ω1(μ 1-μΓ)2 =ω0ω,(μ1-μ0)2 (6) στ=σ；+〇Β (7)， 獲得視頻壓縮閾值為 t = max {〇g / σ^.} (8 ) 〇
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述新用戶的注冊和業務訂購包括： 步驟601，新用戶進入系統，進行接入視頻流媒體的播放訪問； 步驟602,首次訪問用戶首先需進行用戶注冊，提交手機號碼、昵稱、郵箱和密鑰設定 等，完成注冊后將收到短信或郵件注冊成功通知，否則將重新進行注冊； 步驟603,注冊成功用戶將自動完成系統登錄； 步驟604,新用戶登錄后首先進行業務訂購，選擇對應訪問等級的業務套餐，不同業務 套餐對應在特定時間內視頻訪問的總次數不同，完成訂購后將收到短信或郵件訂購成功通 知，否則將重新執行訂購操作； 步驟605, 一級集中部署平臺完成新用戶業務訂購后，將自動對該用戶的訪問權限進行 分配且管理； 步驟606,由一級集中部署平臺將該新用戶注冊及訂購信息同步至二級部署平臺。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶訪問進行視頻播放的控制處理， 包括： 步驟701，用戶訪問進行視頻流媒體的播放； 步驟702,由二級部署平臺進行用戶身份鑒權，鑒權通過的用戶進入步驟703,否則用 戶需重新執行訪問操作； 步驟703,二級部署平臺根據該用戶的請求等級的有效時間進行判斷處理，沒有超出請 求等級對應的時間閾值，則進入步驟705進行訪問總次數的判斷，否則定時器溢出將啟動 新用戶訪問流程； 步驟704,啟動新用戶訪問流程，重新在一級集中部署平臺進行該用戶請求等級的分 配，即完成新業務訂購流程，否則將進入步驟707停止該用戶的視頻訪問權限； 步驟705,用戶訪問次數超過請求等級對應的請求總次數閾值，則進入步驟707停止該 用戶的視頻訪問權限； 步驟706,用戶進行視頻流媒體的播放操作； 步驟707，結束用戶視頻訪問操作。
6. -種分布式視頻流媒體訪問控制的系統，其特征在于，包括： 視頻前端模塊，其連接監控系統及流媒體服務器，以采集、編碼和傳輸視頻數據； 二級部署平臺，其連接所述視頻前端模塊，用于提供接入鑒權、流媒體處理、存儲和流 媒體轉碼的服務； 一級集中部署平臺，其連接所述二級部署平臺，用于提供新用戶的注冊、業務訂購和系 統運維管理以及進行用戶權限的統一分配管理的服務，并且所述一級集中部署平臺與所述 二級部署平臺之間用戶信息進行實時同步； 應用端模塊，其分別連接一級集中部署平臺和二級部署平臺，用于通過流媒體開放能 力向客戶端側提供應用服務。
7. 根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述二級部署平臺，包括： 接入服務模塊，用于與視頻前端直接進行對接； 管理服務模塊，用于管理前端視頻的工作狀況，若監測為設備異常，則將異常信息發給 二級部署平臺，并由二級部署平臺將此信息同步至一級集中部署平臺，若設備無異常，則將 視頻發至自適應轉碼模塊； 資源管理模塊，用于維護和管理視頻播放庫地址，配置和管理自適應轉碼策略，保存并 與一級平臺同步用戶注冊和訂購信息； 自適應轉碼模塊，用于從資源管理模塊獲取視頻自適應轉碼策略，并按 資源管理模塊配置的轉碼策略進行實時轉碼后輸出； 流媒體服務模塊，用于接收轉碼后的視頻流，并將此視頻流推送至應用端模塊； 接入鑒權模塊，用于對應用端客戶端訪問進行合法鑒權、管理和控制功能。
8. 根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述自適應轉碼策略，包括： 假設視頻原始灰度級為L，灰度級為i的像素數為Iii，則視頻的總像素數為
通過選取閾值t把視頻壓縮成Cci(C), 1，2,. . .，t)和Cjt+1, t+2,. . .，L-1)兩類，根據
，則Q1和C1類的概率ω如公式⑴和⑵所示；

引入類內方差σ〖，類間方差和總體方差來進行評估，以進行自適應視頻壓縮閾 值配置，其中<
ωπ(μ(| -μ, ): +〇 (u -μ, ): - (μ. -μ0)2 (6) στ=σ?+σΒ ⑴： 獲得視頻壓縮閾值為 t - max Ja^ / σ, j (8) 〇
9.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述一級集中部署平臺，包括： 用戶管理模塊，用于管理系統用戶的注冊、業務訂購信息和用戶有效身份驗證； 資源管理模塊，用于部署和管理一級集中策略協議； 內容管理模塊，用于管理對視頻在播放緩沖和視頻流上進行增值內容推送功能； 運維管理模塊，用于所有二級部署平臺視頻流播放庫的在線管理和編輯功能，將狀態 正常的視頻點保持在線狀態，并將狀態不正常的視頻點下線處理，并且用于系統的統計報 表、監控告警和大數據分析。
【文檔編號】H04N7/18GK104394366SQ201410699261
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】丁飛, 宋愛國 申請人:東南大學