4、流媒體處理和傳輸技術
基于平安城市領域的建設基礎和互聯網視頻發(fā)展的大趨勢,尤其是當今三屏合一技術的發(fā)展,共享平臺應該針對性地對管轄內的視頻流進行了整合和協議優(yōu)化,例如可以針對公安網、政務網、互聯網三大共享領域規(guī)劃對應的兩個能力輸出中間件模塊,并針對視頻、圖片、文本數據三種數據類型分別予以考量。
•基于公安網系統同時也應考慮了網閘和安全接入平臺的存在。在具備安全接入平臺或網閘的情況下,要考慮其過濾傳輸的速度,因此在大數據量的并發(fā)上可以采取一定的限制措施和存儲策略,盡量減輕網閘設備的負擔。并且采用最標準和通用的協議及方式進行協商會話。
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的編解碼和轉碼,同時支持從1080P到CIF分辨率和多碼率的自適應轉換。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。
•基于政務網和互聯網系統既要考慮網閘等因素的存在,也要考慮在互聯網條件下的大規(guī)模共享和展現。這是共享平臺第二個能力輸出中間件的任務。為了適應三屏合一和互聯網共享的要求,共享平臺的門戶頁面可以采用Html5技術,流媒體可支持RTMP和Http live streaming兩種共享機制,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議也需要支持。這對于移動互聯網條件下的傳輸有很大意義。
針對家庭店鋪和小區(qū)安防,共享平臺應支持多種私網穿越手段,最大限度地接入這些設備和平臺,并選用這些手段中最佳的傳輸策略保證傳輸質量。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,以便于互聯網條件下的視頻傳播,使廣大人民享受智慧城市建設帶來的紅利。
5、存儲/緩存技術
數據可以分為文本數據、圖片、視頻三類。對于文本數據可存于大數據平臺中,而對于圖片和視頻則既可以存于IPSAN/NAS系統中,也可以存于直連式存儲系統中,更可以存入公有/私有云系統中。存儲的速度取決于網絡傳輸速度或磁盤IO的速度。
同時,共享平臺的流媒體服務針對互聯網共享應用,可以優(yōu)化緩存存儲策略,例如可以在流媒體服務端提出合理的緩存置換策略,以片源文件為單位對其進行訪問熱度標記,通過加載filter driver的方式對操作系統中的IO管理器進行干預,屏蔽原來的緩存管理策略,針對性地優(yōu)化內存頁面和磁盤頁面的倒換機制,使訪問更加迅速,內存頁面的駐留更加合理和有針對性。
6、數據接入接出技術
共享平臺的數據接入接出技術主要包括物聯網設備接入、數據資源平臺接入接出三方面,并且要考慮復雜組網條件下的互通策略。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:
•基于二進制編碼協議方式:多見于物聯網設備串并口接入方式,傳輸的數據量較小,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)。
•基于私有報文的協議方式:多見于物聯網設備廠家接入領域。例如鐵塔B接口、移動B接口、廠家私有協議等。這類協議有的是基于二進制方式編碼的,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協議方式:多用于控制報文,在http協議報文頭/體中封裝了廠家/協會自定義的控制信息。例如視頻監(jiān)控領域的onvif協議的控制部分就是基于http的。
• 基于SIP方式的協議:多用于視頻監(jiān)控系統,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方式的協議。
•基于RTSP協議:用于流媒體傳輸控制,onvif協議的流媒體部分采用rtsp協議。
•基于RTMP協議:同樣用于流媒體傳輸,包括RTMP基本協議及RTMPT/RTMPS/RTMPE等多種變種,是flash等播放器和視頻互聯網站支持的協議。
•基于hls協議: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,實時性低于RTSP和RTMP協議。
•基于snmp協議:簡單網絡管理協議,主要見于運維領域,一套完整的SNMP系統主要包括管理信息庫(MIB)、管理信息結構(SMI)及SNMP報文協議。在某些情況下也用作監(jiān)控類設備的接入協議。
•SDK方式:在目前標準化的大格局下,sdk方式正逐漸沒落。
•Webservice方式:基于http+soap協議,是對接數據類型資源的一種方式,調用者稱為client端。
另外,共享平臺也支持私網穿越方式平臺和設備接入接出,并且針對安全接入平臺和網閘有良好的透傳支持性。
7、交換總線技術
交換一般分為主機間交換和主機內交換兩種。主機間交換可以采用TCPIP協議方式,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備,通過自帶的驅動程序協商傳輸。在面對遠程傳輸事務的時候TCPIP是僅有的手段,不管是采用協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,其本質都是TCPIP。
因此,主機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)點和自身網卡的上下行能力。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,速率受設備影響不一而足,不具備代表性,但是最常用的也是TCPIP。
主機間交互可以不采用TCPIP手段,而采用IPC或內存映射等機制予以實現。例如報文的傳輸可以采用管道技術、報文隊列等,文件的交換可以采用內存映射+同步機制手段予以實現。由于不采用TCPIP,因此無需經過winsocket和AFD、TCPIP協議驅動,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。