1、.視頻監控平臺概要設計說明書編制：生效日期 ：審核：批準：-文件更 2改摘要 1：.日期版本號修訂說明修訂人審核人批準人.專業學習資料.目錄1.引言51.1.編寫目的 .51.2.背景 .51.3.術語 .61.4.預期讀者與閱讀建議 .61.5.參考資料 .72.總體設計 .72.1.設計目標 .72.2.運行環境 .82.3.網絡結構 .82.4.總體設計思路和處理流程 .92.5.模塊結構設計 .132.6.功能需求與程序模塊的關系 .222.7 尚未解決的問題 .錯誤！未定義書簽。3.接口設計 .483.1.用戶接口 .483.2.外部接口 .523.3.內部接口 .654.界面總體設

2、計 .825.數據結構設計 .84.專業學習資料.6. 系統安全設計 .錯誤！未定義書簽。6.1.數據傳輸安全性設計 .錯誤！未定義書簽。6.2.應用系統安全性設計 .錯誤！未定義書簽。6.3.數據存儲安全性設計 .錯誤！未定義書簽。7.系統部署 （可選 ）85.專業學習資料.1.引言1.1.編寫目的本文檔的主要讀者為公司決策管理層、質量部 、策劃部 、開發部等有關人員，為后面的系統開發提供指導和保障 。本說明書著重介紹視頻監控平臺的業務需求及流程。通過這個需求說明書 ，明確 、細化用戶對視頻監控平臺的功能需求，讓所有項目參與人員清晰地掌握視頻監控系統的每個功能的具體細節 ，并為項目的評審 ，

3、開發，測試等提供依據 。1.2.背景兼容性和吞吐量或成絆腳石目前，要實現整個平臺的共享還面臨著較大的壓力。其中壓力主要來自于兩方面，首先是平臺的兼容性，就國內網絡高清產品而言，不同的安防企業在制定通信協議時都采用了自己的解決方案，而各個企業的產品通信協議一般情況下都不兼容 ，國內企業的各個通信協議都存在這個問題，但令人欣喜的是 ，在解決兼容性方面國家已經出臺了相關標準。 2012 年 6 月 1 日，安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求 正式實施 ，這標志著我國平安城市視頻監控平臺建設有了新的規范。平安城市大聯網不僅包括公安部內部聯網，也包括公安部與外部社會的聯網，通過統一建設

4、視頻網絡聯網平臺，將徹底結束因缺乏統一規劃而導致的視頻監控平臺建設離散化、缺少統一技術標準、平臺架構擴容等缺陷與弊端，通過資源的有效共享，能夠形成積聚的資源優勢和整體優勢。只有實現視頻圖像共享才能將視頻監控平臺轉化為一線的實際戰斗力 ，真正服務于各公安警種的現實業務工作，縮短反應時間 ，減少人力耗費 ，相對保證了城市的安全 ，實現信息資源共享后，可實現與其他警務系統信息共享、靈活查詢 、智能識別 、行為分析 、視頻案件庫管理 、綜合警務信息管理等等功能;實現建立協調有序、響.專業學習資料.應快速 、指揮順暢的公安應急指揮通信體系;做到以服務公安案情偵破為核心，能夠充分利用視頻資源提供有效線索，

5、實現跨部門 、跨警種的信息共享和應用共享。1.3.術語術語解 釋GBT 28181GBT 28181-2011 安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求SIPSIP(Session Initiation Protocol) 是一個應用層的信令控制協議。用于創建 、修改和釋放一個或多個參與者的會話。RTPRTP（Real-time Transport Protocol，實時傳輸協議 ）H264H.264 是 MPEG-4 標準所定義的最新 ，同時也是技術含量最高、代表最新技術水平的視頻編碼格式之一。PSPES 流(Packet Elementary Stream)：也叫打包的基本碼流

6、，是將基本的碼流 ES 流根據需要分成長度不等的數據包，并加上包頭就形成了打包的基本碼流 PES流 。ffmpegffmpeg 是一個開源免費跨平臺的視頻和音頻流方案。1.4.預期讀者與閱讀建議描述本文檔的主要讀者，以及這些讀者在閱讀時的閱讀重點與建議。可用列表的方式列出。如表：預期讀者閱讀重點.專業學習資料.軟件詳細設計者軟件開發人員質量管理員決策管理層1.5.參考資料該文檔在編寫過程中，主要參考了以下文檔：GBT 28181-2011安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換 、控制技術要求公安機關視頻監控系統聯網標準符合性自測工具及說明海康威視 iVMS-8600(V2.41)智能交通綜合管

7、控平臺使用說明書浙江大華 DSS-C/T 平臺使用說明書SIP 協議RFC3261 RTSP協議RFC2326 RTP 協議RFC3550 SDP 協議RFC2327 2. 總體設計2.1.設計目標實現視頻監控平臺軟件1.0 版，具體包括以下幾項：1.實現符合GBT28181 協議的第三方視頻監控平臺的集成；.專業學習資料.2.實現符合GBT28181 協議的第三方視頻監控設備的集成；3. 開發客戶端監控軟件 ，實現上述平臺接入或直接接入的視頻監控設備的狀態監控 、遠程控制 、預置位設置等功能 ；4. 實現第三方存儲設備的集成 ，完成對視頻流的存儲管理 ；5. 開發視頻流媒體服務軟件 ，實現實

8、時視頻監控 、歷史圖像調用 ；6.將各業務功能和播放器整合，提供 SDK 包，包括上述各種視頻監控應用功能，支持管控平臺集成。2.2.運行環境服務端軟件環境： 服務端操作系統： Windows2008 Server X64企業版 運行環境 ： ICE 3.4 數據庫 ： Mysql客戶端軟件環境：操作系統WindowsXP 以上版本 ； IE8 以上版本 ；推薦分辨率 ： 1280*800 ；內存： 2G 以上。2.3.網絡結構以公安信息網和公安視頻專網為承載網，分別建設各級視頻聯網平臺和共享平臺。共享平臺用于視頻專網內視頻圖像資源的接入管理并匯接社會圖像資源。聯網平臺用于整合公安信息網內圖像

9、資源，并與同級共享平臺對接。上下級聯網平臺通過公安信息網實現級聯對接 ，上下級共享平臺根據需要通過視頻專網實現級聯。系統架構如下圖所示：.專業學習資料.圖 1.網絡拓撲圖2.4.總體設計思路和處理流程本項目完成對符合國標的平臺和設備的接入管理，并向上層系統提供服務接口。系統間交互方式如下圖所示：上層應用平臺視頻監控平臺海康平臺海康設備大華平臺大華設備其他平臺其他設備圖 2.系統交互示意圖.專業學習資料.安全路由網關安全路由網關中心管理服務器IP網絡中心管理服務器流媒體服務器流媒體服務器客戶端客戶端控制信令媒體傳輸前端設備前端設備.專業學習資料.視頻CS客戶端圖片文本信令.BS客戶端移動客戶端上

10、層平臺SDK中心控制服務器媒體服務組接入服務器GBT/28181視頻服務組視頻轉發服務器視頻存儲服務器視頻轉碼服務器視頻分析服務器NVRDVR圖片服務組圖像轉發服務器圖像處理服務器圖像存儲服務器圖像分析服務器資源層IPC其他設備相機DB33ONVIFThird SDK其他標準第三方系統圖 3. 系統整體框架圖.專業學習資料.專業學習資料.2.5.模塊結構設計綜合管理客戶端上層平臺SDK數據接收單元中心控制單元轉發服務器1轉發服務器2轉發服務器3視頻設備網關轉發服務器N視頻監控平臺第三方平臺前端設備圖 3. V1.0 系統架構圖模塊名稱模塊縮寫中心控制單元CMU數據接收單元DRU轉發服務器MTU

11、視頻設備網關VCG綜合管理客戶端UISDKSDK.專業學習資料.中心控制單元設備抽象化資源管理CMU負載均衡中心控制圖 4.CMU 功能圖功能介紹 ：設備抽象化 ：將前端各種類型的設備統一抽象化.專業學習資料.資源管理 ：將系統中的所有設備進行統一管理負載均衡 ：系統配置多個轉發服務器時，針對用戶發起的業務需求進行資源調配，選擇負載最合理的轉發服務器執行任務中心控制 ：系統中的所有控制信令均通過CMU ，由 CMU 進行統一中心控制，是整個系統的大腦。負載均衡方案介紹：對于視頻監控平臺來說，流媒體服務器的能力是整個平臺非常重要的一個因素，針對我們系統 ，在嘗試解決MTU 單機轉發能力的同時，我

12、們采用了一對多的分布式方案，如下圖所示 ，在一個視頻監控平臺可以部署多臺MTU 服務器來增加系統的負載，負載均衡流程如下 ：1. IPC 向 VCG 注冊，完成注冊后 ，VCG 將該設備存入設備表 ；2. MTU 向 CMU 注冊 ，完成注冊后 ， CMU 將該服務器存入 MTU 表；3. 注冊成功后定時向 CMU 發送自身的負載情況 ，包括視頻轉發路數 、用戶數等 ；4.用戶請求視頻流， CMU 收到請求后 ，檢查系統內所有MTU 的負載 ，選擇最優的MTU執行該次任務，如果該MTU當前沒有指定視頻設備的流，要求VCG 向指定設備請求流，同時發生 Announce給該 MTU 要求其準備接收

13、流；5. CMU 將該 MTU 的地址信息返回給客戶端 ；6. 客戶端向該 MTU 請求流 ， MTU 進行轉發 ；7. 客戶端顯示畫面 ，流程結束 。.專業學習資料.圖 5.負載均衡示意圖數據接收單元數據接收DRU數據發布圖 6.DRU 功能圖功能介紹 ：數據接收 ：開放數據上傳接口，接收 VCG上傳設備列表/ 狀態變化 、告警事件.專業學習資料.等數據 。數據發布 ：將接收到的數據按照相應的主題向ICEStorm 實時發布轉發服務器多路轉發MTU會話管理負載上報功能介紹 ：多路轉發 ：當客戶端請求的流媒體已經在服務器中轉發時，不需再向前端設備請求流 ，直接轉發該流給客戶端。會話管理 ：對客

14、戶端發起的流請求和前端設備推送的流數據進行會話管理。負載上報 ：定時向CMU發送自身負載， CMU根據此負載情況進行負載均.專業學習資料.衡。圖 7.MTU 功能圖工作流程介紹：1 流媒體數據源發送推送數據請求2事件管理模塊接收發送端的事件處理，啟動會話接收數據3 啟動線程接收數據 ，并加入超時機制4 內部對數據進行處理5 客戶端發送命令請求數據6 事件管理模塊接收客戶端的事件處理7 內部進行邏輯判斷 ，檢查請求資源是否存在8 對客戶端進行響應 ，加入超時機制 ，啟動線程發送數據給客戶端.專業學習資料.視頻設備網關設備對接平臺對接VCG設備管理協議轉換圖 8.VCG 功能圖模塊功能 ：設備對接

15、 ：處理符合國標GBT28181 的前端設備的注冊、信令控制 。平臺對接 ：處理符合國標GBT28181 的第三方平臺的注冊、信令控制 。設備管理 ：對已注冊的設備進行集中監控，包含列表 、狀態等信息 。協議轉換 ：將所有向第三方平臺/ 設備發送的信令轉化為SIP 消息 。兩個信令安全路由網關之前是上下級關系，下級信令路由網關主動向上級信令安全路由網關發起注冊，經上級信令安全路由網關鑒權認證后才能進行系統間通信。即視頻設備網關接收下級平臺或者前端設備的注冊，注冊鑒權完成后才可以通信，進行正常的業務操作。.專業學習資料.圖 9.SIP 路由網關圖綜合管理客戶端視頻監控平臺的自帶的管理客戶端，目前

16、以C/S 形式實現 ，至少覆蓋平臺對外提供的所有業務接口。提供以下功能 ：用戶管理角色管理機構管理設備管理綜合管理客戶端設備控制實況預覽抓圖錄像回放錄像下載系統配置圖 10. 綜合管理客戶端功能圖.專業學習資料.該模塊包含網絡接口和提供給B/S 系統使用的OCX 控件 ，并在控件中對流媒體播放器進行集成。提供各類接口為應用平臺提供視頻流的接入和設備控制服務。主要包括設備管理、設備控制 、實況 、錄像查詢 、錄像回放和下載、錄像回放控制接口。OCX 控件中集成的流媒體播放器的功能，支持播放采用RTP 傳輸的 PS 封裝的 H264 碼流，且為標準未加密的碼流。同時支持多路播放功能。模塊功能 ：向

17、上層系統提供服務接口提供 OCX 控件 ，包含流媒體播放器功能ICE接口服務接口其他接口SDKJS接口UDP接包RTSPClientRTP排序OCX控件解碼PS分析渲染Ffmpeg解碼圖 11. SDK 功能圖下圖為 SDK 的核心部件解碼庫的模塊設計圖：.專業學習資料.圖 12. 解碼示意圖2.6.功能需求與程序模塊的關系系統包含以下幾大模塊：UI 、 SDK、解碼庫 、中心控制單元(CMU) 、數據接收單元(DRU) 、視頻適配網關 (VCG)、流媒體轉發服務器(MTU)各項功能需求的實現同各塊程序模塊的分配關系，需求跟蹤距陣如下所示：圖 13. 需求與模塊關系圖.專業學習資料.用戶登陸1

18、、用戶填寫用戶名、密碼 、驗證碼 ，點擊登錄 ，發起登錄請求2、 SDK 接收用戶請求信息并透傳給服務器3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理用戶登錄請求，檢查用戶信息是否是數據庫中的有效信息4、服務器中心控制單元（ CMU ）將登錄結果返回給SDK5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查登錄結果。如果登錄成功，根據用戶的角色信息打開系統管理界面；如果登錄失敗 ，清空登錄界面上的密碼和驗證碼，提示錯誤信息。USERSDKCMUDB登錄請求登錄請求用戶信息驗證信息驗證結果登錄結果登錄結果圖 14.用戶登陸用戶管理用戶管理包括對用戶的添加、刪除 、修改 、查詢及分配角色。幾

19、個操作牽涉到的各模塊交互流程是一致的。.專業學習資料.USERSDKCMUDB用戶管理請求用戶管理請求用戶信息驗證信息驗證結果用戶管理結果用戶管理結果圖 14.用戶管理添加用戶 ：1、管理員在客戶端填寫用戶信息，發起用戶添加請求2、 SDK 接收用戶請求并透傳給服務器3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理用戶添加請求，將用戶信息錄入數據庫4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回用戶添加的結果5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查操作結果。如果信息添加成功，則返回并刷新用戶列表；如果添加失敗，當前界面上顯示失敗原因刪除用戶 ：1、管理員

20、在客戶端選中要刪除的用戶，發起用戶刪除請求2、SDK 接收用戶請求并透傳給服務器.專業學習資料.3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理用戶刪除請求，將指定的用戶信息從數據庫中刪除4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回用戶刪除的結果5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查操作結果。如果用戶信息刪除成功，則返回并刷新用戶列表；如果添加失敗 ，當前界面上顯示失敗原因修改用戶 ：1、管理員在客戶端選中要修改的用戶，編輯用戶信息 ，發起用戶修改請求2、SDK 接收用戶請求并透傳給服務器3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理用戶修改請求，更新數

21、據庫中指定的用戶信息4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回用戶修改的結果5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查操作結果。如果用戶信息修改成功，則返回并刷新用戶列表；如果添加失敗 ，當前界面上顯示失敗原因查詢用戶 ：1、管理員在客戶端點擊用戶管理，發起用戶查詢請求2、SDK 接收用戶請求并透傳給服務器3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理用戶查詢請求，從數據庫中查詢用戶信息.專業學習資料.4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回用戶修改的結果5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢

22、查操作結果。如果用戶信息查詢成功，則顯示用戶列表；如果添加失敗 ，顯示用戶列表，且用戶列表為空分配角色 ：1、管理員在客戶端選中某個用戶，為用戶增加或移除角色，發起角色分配請求2、SDK 接收用戶請求并透傳給服務器3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理用戶角色分配請求，更新數據庫中指定的用戶關聯的角色4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回用戶角色分配的結果5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查操作結果。如果用戶角色信息分配成功，則顯示用戶的角色列表；如果添加失敗 ，顯示用戶的角色列表，并提示錯誤信息角色管理角色管理包括對角色的添加、

23、刪除 、修改 、查詢 。 幾個操作牽涉到的各模塊交互流程是一致的 。.專業學習資料.USERSDKCMUDB角色管理請求角色管理請求角色管理請求角色管理結果角色管理結果角色管理結果圖 15.用戶登陸添加角色 ：1、管理員在客戶端填寫角色信息，發起角色添加請求2、 SDK 接收用戶請求并透傳給服務器3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理角色添加請求，將角色信息錄入數據庫4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回角色添加的結果5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查操作結果。如果角色添加成功，則返回并刷新角色列表；如果添加失敗，當前界面上顯示

24、失敗原因刪除角色 ：1、管理員在客戶端選中要刪除的角色，發起角色刪除請求2、SDK 接收用戶請求并透傳給服務器.專業學習資料.3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理角色刪除請求，將指定的角色信息從數據庫中刪除4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回角色刪除的結果5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查操作結果。如果角色信息刪除成功，則返回并刷新角色列表；如果刪除失敗 ，顯示角色列表 ，并提示失敗原因修改角色 ：1、管理員在客戶端選中要修改的角色，編輯角色信息 ，發起角色修改請求2、SDK 接收用戶請求并透傳給服務器3、服務器中心控制單元

25、（ CMU ）處理角色修改請求，更新數據庫中指定的角色信息4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回角色修改的結果5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查操作結果。如果角色信息修改成功，則返回并刷新角色列表；如果修改失敗 ，當前界面上顯示失敗原因查詢角色 ：1、管理員在客戶端點擊角色管理，發起角色查詢請求2、SDK 接收用戶請求并透傳給服務器3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理用戶查詢請求，從數據庫中查詢角色信息.專業學習資料.4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回用戶修改的結果5、 SDK 接收服務

26、器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查操作結果。如果角色信息查詢成功，則顯示角色列表；如果查詢失敗 ，顯示角色列表，并提示失敗原因機構管理機構管理包括對機構的添加、刪除 、修改 、查詢 。 幾個操作牽涉到的各模塊交互流程是一致的 。USERSDKCMUDB機構管理請求機構管理請求機構管理請求機構管理結果機構管理結果機構管理結果圖 16.機構管理添加結構 ：1、管理員在客戶端填寫機構信息，發起機構添加請求2、 SDK 接收用戶請求并透傳給服務器3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理機構添加請求，將機構信息錄入數據庫.專業學習資料.4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向

27、SDK 返回機構添加的結果5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查操作結果。如果結構添加成功，則返回并刷新機構列表；如果添加失敗，當前界面上顯示失敗原因刪除機構 ：1、管理員在客戶端選中要刪除的機構，發起機構刪除請求2、SDK 接收用戶請求并透傳給服務器3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理機構刪除請求，將指定的機構信息從數據庫中刪除4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回機構刪除的結果5、 SDK 接收服務器返回的結果并透傳給客戶端6、客戶端檢查操作結果。如果機構信息刪除成功，則返回并刷新機構列表；如果刪除失敗 ，顯示機構列表 ，并提示失敗原因修改機構 ：1、管理員在客戶端選中要修改的機構，編輯機構信息 ，發起機構修改請求2、SDK 接收用戶請求并透傳給服務器3、服務器中心控制單元（ CMU ）處理機構修改請求，更新數據庫中指定的機構信息4、服務器中心控制單元（ CMU ）根據數據庫操作的結果，向 SDK 返回機構修改的結.專業學習資料.果5、 SDK