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摘要：本文介紹了廣電家庭視頻看家系統的設計與建設方案，通過機頂盒、手機、Pad等多種終端，實現視頻需求全面共享和多業務融合應用。
關鍵詞：機頂盒;手機;視頻系統;看家;一鍵報警
1引言
目前，視頻應用類產品需求量不斷擴大，并保持較高的增長勢頭，個人及家庭視頻服務行業有著廣闊的發展前景以及巨大的市場空間。廣電家庭視頻看家系統是以家庭為單位的新一代多媒體通信系統，基于機頂盒、手機、Pad等多種終端開展多媒體通信業務。廣電家庭視頻看家系統依托廣電現有的視頻融合應用平臺，利用廣電網絡覆蓋廣、安全系數高、資源豐富的優勢，能夠有效節省建設成本，并取得良好的經濟效益和社會效益。
2建設思路
廣電家庭視頻看家系統通過機頂盒端、手機端、Pad端之間的視頻聯動，具備視頻監看、視頻通話、視頻分享等功能。同時，定制開發一鍵報警功能，可對接第三方系統平臺，制定廣電視頻融合應用平臺標準接入協議，開發接口，支持多品牌攝像頭接入。系統具備統一用戶管理功能，預留接口以便于與BOSS系統統一賬號管理平臺對接。
3系統設計與建設
3.1總體架構設計
廣電家庭視頻看家系統具備可視通話能力、融合視頻監控能力、融合業務后臺支撐能力、外圍接口等。同時可以定制化開發其他家客類業務應用和集客類業務應用。系統主要包括：門戶管理模塊、中心控制模塊、流管理模塊、流加密模塊、存儲管理模塊、物業聯動報警管理后臺6個功能模塊以及完成周邊系統的系統集成。
（1）門戶管理模塊
門戶管理是實現看家監控、安防監測、視頻通訊、視頻分享服務等功能的模塊，是直接面向用戶層業務應用與呈現的窗口。門戶管理模塊主要完成智能控制云平臺視頻監控業務在手機（包括Android、iOS操作系統）、Pad（包括Android、iOS操作系統）、電視上展現的功能，為用戶提供統一的業務呈現和服務導航。具備音視頻實時查看、錄像回看、通過界面對云鏡進行操控、手動觸發110聯動報警、通過按鈕進行語音對講等遠程操作和導航功能。
（2）中心控制模塊
中心控制是系統用戶管理、權限管理、設備管理和網絡管理的功能模塊，對全省用戶進行統一的控制和管理。中心控制模塊主要完成設備的基本信息管理，設備的布防、撤防，設備的注冊、登錄、遠程管理，用戶的認證、鑒權管理，報警信息的管理以及管理員操作權限管理等功能的開發。設備的基本信息管理，主要包括設備信息的管理、設備的軟件版本管理、設備基本功能管理（標識是否帶云臺功能、是否支持Wi-Fi功能等）。設備的布防、撤防，主要包括終端設備的快速布防、撤防能力，更改設備工作狀態，以適應不同環境、時間下的功能需求，并可以實時監控設備運行狀態。設備的注冊、登錄、遠程配置管理，主要包括設備的注冊、設備登錄認證、設備的遠程調試和配置等功能。用戶的認證、鑒權管理，是指用戶使用APP或Web端登錄系統時，系統進行用戶認證和調取相關外圍模塊接口進行驗證，完成對該賬號的鑒權。報警信息的管理，主要包括報警信息、報警圖像、觸發短信網關等相關的控制與傳輸，處理后臺與各終端之間的響應。管理員操作權限管理，主要為各級系統管理員提供管理權限，省級中心系統管理員為最高權限，同時可劃分地市、各域管理員，根據區域管理轄區內設備和業務。與BOSS平臺對接，能夠實現對攝像頭設備授權、綁定用戶、業務開通、資費管理等功能。
（3）流管理模塊
流管理是對終端采集上傳的視頻流進行統一管理的功能模塊，為用戶提供統一的流分發、切片和流存儲等功能。流管理模塊實現了統一管理監控設備采集的音視頻流。系統統一編轉碼為標準格式的音視頻流，并支持輸出高中低多種碼率的碼流以適配不同客戶端（手機、平板電腦、智能機頂盒）以及不同網絡狀況的播放要求。流分發功能根據內容請求完成對實時視頻流和錄制視頻流的分發，模塊支持中心節點和邊緣節點分布式部署，兼容RTSP、RTMP、HTTP、UDP、TCP等流輸出協議，同時，可以更方便地與流加密模塊對接。
（4）流加密模塊
流加密是對用戶請求的視頻流進行加密操作的功能模塊，保證安全傳輸，實現統一的密鑰生成、密鑰下發和密鑰管理等功能。監控流加密模塊用于對實時音視頻流和錄制的音視頻流進行內容加密，以確保監控流的安全傳輸。
（5）存儲管理模塊
存儲管理是對系統中心存儲系統和分散在用戶處的存儲設備進行統一管控的功能模塊，分為中心存儲管理與分布式存儲管理。主要負責存儲資源的總體調度、存儲配置等。存儲管理模塊對終端側和云端的存儲資源進行統一管理與調度。用戶可通過APP或Web頁面對攝像頭設備進行管控配置，根據需求實現攝像頭本地或云端存儲。中心存儲管理用于對存儲在云平臺的視頻錄像的管理，包括定時定策略的視頻流寫入、視頻歸檔、分段存儲等，提供檢索列表，供門戶管理模塊調用。分布式存儲管理用于對用戶側終端的存儲進行管理，如攝像頭本地存儲的回看需對后臺系統發出請求，系統根據請求給予相應的指令，使用戶側攝像頭調用本地存儲視頻流至用戶端，實現回看。同時,還可以協助流管理模塊進行流上傳與轉發。
（6）物業聯動報警管理后臺
定制化開發聯動報警管理后臺，接收手機、機頂盒等一鍵報警信息。物業聯動報警管理平臺支持實時監測接警信息，支持顯示報警點具體位置，如圖1所示。
（7）與周邊系統集成建設
開發與周邊系統集成接口，可與BOSS系統、短信網關、廣電物聯網平臺集成。集成BOSS系統的終端設備信息同步、鑒權、產品訂購等支撐接口，集成短信網關的短信發送接口、短信狀態查詢接口以及集成廣電物聯網平臺支撐接口。
3.2網絡接入部署
廣電家庭視頻看家系統由多級網絡部署構成，如圖2所示，初期采用省中心集中部署架構，以后將隨著用戶數量的增加采用地市分布式架構進行平滑擴容。攝像頭終端通過廣電HFC網絡、IP雙向網絡、互聯網接入到視頻看家系統，用戶可通過廣電智能機頂盒、智能手機、平板電腦等終端的APP以及Web頁面進行操作，終端攜帶目標設備ID等信息遠程向視頻看家系統發起請求，系統中心控制模塊或流轉發模塊和流加密模塊對該終端發出操作回應指令，以實現家庭視頻監看、控制設備等功能。
3.3安全設計
信令采用MD5、SHA（安全哈希算法）等數字摘要算法，對信令作數字摘要認證；視音頻傳輸內容采用DES、AES等算法加密，保證安全傳輸。安全防護設計主要包括以下四個方面。（1）對外邊界包括互聯網出口、外層邊界、內層邊界等部署安全防火墻，并制定相應的安全策略。內外服務器設備之間以及跨網絡連接的網絡使用專用防火墻，阻止外部網絡對內的攻擊。同時，采用完善的用戶權限管理及鑒權機制，對用戶操作進行管控，有效避免內部網絡的違規訪問和病毒傳染。（2）數據庫與業務管理系統具備數據備份能力、可靠性保護能力、容錯能力、故障分析和恢復能力、遠程監控能力等，同時，系統具備完整和全面的設備運行日志和業務運行日志。（3）針對系統前端的管理，避免管理端PC直接接觸前端服務器，全部采用安全堡壘機的方式登錄并進行管理，其他形式無法訪問登錄服務器。（4）系統定期用綠盟等安全軟件進行漏洞掃描，及時完成補漏。
4系統主要實現的功能
4.1視頻監看
通過手機APP、機頂盒、Pad等終端的軟件，實現用戶在戶外對家庭內監控攝像的實時查看，同時具備可回看的云錄像存儲、活動圖像偵測截圖、攝像頭狀態監測、云臺控制等功能。可以根據用戶不同需求提供定制化服務，如學校、酒店、餐飲業等行業用戶，為他們提供專業級、高可靠性、多樣化的視頻監控服務。
4.2視頻通話
作為家庭新一代多媒體通信系統，全面超越和取代固話攝像機，支持電視、手機等多屏互通對講功能。通過攝像頭與機頂盒綁定，手機端、Pad端注冊，可實現機頂盒、手機、Pad等多終端之間在廣電內網、4G、互聯網下的視頻通話，包括視頻通話的通訊錄、呼叫、保持、掛斷、通訊記錄等功能。
4.3視頻分享
支持通過手機二維碼掃碼或者邀請的方式構建親情圈。親情圈內用戶除了可以自由多終端視頻通話，還可以在親情圈內分享視頻、錄像、相冊等精彩內容。
4.4一鍵報警
定制化開發聯動報警管理后臺，接收手機、機頂盒等一鍵報警信息。當發生突發情況時，用戶可通過手機、Pad端APP或者機頂盒的一鍵報警功能，將報警信息推送到物業接警管理平臺和物業管理人員的手機上。物業管理員可根據后臺地圖上顯示的報警位置，及時上門處理。
5結語
在穩步推進“智慧廣電”的背景下，利用大帶寬、雙向互動網絡以及基于廣電網絡特色的視頻融合應用平臺，大力發展視頻融合業務，推出了新一代家庭智慧類視頻產品。從集客業務拓展到家庭用戶，從獨立大屏發展到多屏互動，智慧產品得到越來越多客戶的青睞，未來應不斷對智慧產品進行高品質開發與升級，通過結合智慧社區、智慧鄉村平臺為廣電用戶打造匹配其個性化家庭場景的智慧生活體驗。
參考文獻
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作者:甘明 潘寧 閆熙榮 單位:廣西廣播電視信息網絡股份有限公司
