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流媒體伺服器、海康威視 大華攝像頭實現視訊監控、直播解決方案

  隨著網際網路+物聯網程序的加快,視訊監控應用領域變得越來越廣泛,其中海康威視 大華等品牌的攝像頭頻繁出現在視野中。由於去年也實現過智慧工地專案上的視訊監控方案,加上當今直播趨勢不減。現在總結一下:

緣由:是1對N 點對多的直播方式, 一般都是採用伺服器轉發,所以此處不考慮WebRTC這種端對端的方式,WebRTC將在下一篇文章中講解下實現思路。

前提:需要海康威視或大華的攝像頭,大華攝像頭清晰度 品質較好,但相對於海康的攝像頭較貴,所以海康威視的攝像頭更受口袋歡迎。

一.自建流媒體伺服器

  第一種方式就是自建流媒體伺服器,然後自己實現採集推流 到伺服器 拉流到客戶端播放。先看一張圖:

  1. 先客戶端軟體或裝置採集視訊流和語音流,或者是攝像頭硬體採集的畫面流等(如何採集就屬於硬體相關的問題了,此處不討論)
  2. 然後通過推流的方式推到流媒體伺服器,推流協議可以使用RTMP RMSP,這2種都是基於tcp的 不會丟包。但是很容易造成高延遲(具體的看伺服器 網路 是否做CDN來支撐)。
    1 //可指定h264或h265編碼,可以把h265編碼看成是h264編碼的升級版,在位元速率 體積 清晰度 移動補償上更友好些
    2 //大體結構為:rtsp://攝像頭使用者名稱:密碼@地址:埠 伺服器上地址引數...
    3 rtsp://admin:[email protected]:554/h264/ch1/main/av_stream
    4 rtsp://admin:[email protected]:554/Streaming/Channels/101?transportmode=unicast

    以上方式只是實現了流推送到了伺服器,並沒有指定它播放地址以及播放的轉碼。因此我們可以考慮使用ffmpeg,這是一套可以用來記錄、轉換數字音訊、視訊,並能將其轉化為流的開源計算機程式。也就是使用ffmpeg不光可以本地採集流還可以指定推送到那一臺伺服器上和它的播放地址等等;

    1 //ffmpeg -re -i表示使用的協議和協議的引數,具體的引數意義請百度
    2 //接著是和上面一樣的推流,這裡使用的是rtsp,建議用rtmp,本帥在使用中感覺rtmp相容性更好 web前端使用rtmp更方便。比如前端用Flash外掛。或者Video標籤等等。
    3 //然後是基於tcp 轉碼 播放的地址,比如播放地址是:rtsp://117.250.250.250/Cameratest
    4 ffmpeg -re -i rtsp://admin:[email protected]:554/h264/ch1/main/av_stream -rtsp_transport tcp -vcodec h264 -f rtsp rtsp://localhost/test
    5 ffmpeg -i rtsp://admin:[email protected]:554/h264/ch1/main/av_stream -rtsp_transport tcp -vcodec h264 -f rtsp rtsp://117.250.250.250/Cameratest

     注意播放地址前指定播放協議,比如rtsp rtsp://117.250.250.250/Cameratest。如果是rtmp那麼最後就應該是:rtmp rtmp://117........................

  3. 流媒體伺服器做一些編碼轉碼處理等將流分發給各個客戶端,進而進行拉流播放。那麼問題來了  如何實現流媒體伺服器呢?如何架設???
  4. 架設上我們可以使用nginx rtmp-module模組來架設,架設好後就可以使用rtmp推流給它。還可以用上面第2點中的ffmpeg命令寫一個bat指令碼來測試攝像頭和架設的流媒體。
  5. PC端播放使用rtmp Flash來進行播放(H5中的Video標籤瞭解一下),移動端播放使用HLS m3u8 rtmp來進行播放(具體播放方式視專案框架情況而定)。看網上有人還使用flv + http stream 進行播放的。
  6. 後期出現了併發 播放量增多的壓力可以把nginx做分層(接入層+交換層),或者是轉發一下做負載均衡,或者CDN來支撐。前期如果考慮到後期會使用CDN也可以直接跳過nginx 一開始用cdn的直播服務。

二.接入第三方平臺

  在之前的專案中是購買了海康威視的攝像頭,所以為了方便快捷的開發,是接入了第三方平臺,由第三方平臺進行管理和轉發。大體流程是往第三方平臺註冊攝像頭資訊(序列號 驗證碼),然後流直接走第三方平臺,自己服務端只需要獲取三方平臺的API介面便能得知播放地址 直接客戶端播放。使用的是螢石雲。

 

 

 

   我們可以在自己的專案中往螢石雲註冊攝像頭資訊(也就是呼叫螢石雲介面 往螢石雲寫一條資料),然後在需要用的地方獲取螢石雲API介面播放地址。完全不用管流的處理(得充值)。

   提供一份對螢石雲請求封裝的類(C#程式碼):  

  1 using Newtonsoft.Json;
  2 using System;
  3 using System.Collections.Generic;
  4 using System.Linq;
  5 using System.Net.Http;
  6 using System.Net.Http.Headers;
  7 using System.Text;
  8 using System.Threading.Tasks;
  9 using YJT.Common;
 10 
 11 /*20190819 by suzong */
 12 namespace YJT.Wisdom.Api.lib
 13 {
 14     /// <summary>
 15     /// 螢石雲請求封裝
 16     /// </summary>
 17     public class YsClient
 18     {
 19         private static readonly string requestUrl = "https://open.ys7.com/";
 20         private static readonly string appKey = "";//官網註冊獲得
 21         private static readonly string appSecret = "";//官網註冊獲得
 22 
 23         /// <summary>
 24         /// 獲得token
 25         /// </summary>
 26         /// <returns>{code:200,data:{accessToken:"",expireTime:精確到毫秒}}</returns>
 27         public static async Task<string> GetToken()
 28         {
 29             string key = ConfigHelper.GetSetting("CacheKey:YsToken") ?? "YsAccessToken";
 30             string tokenStr = MemoryCacheHelper.Get(key)?.ToString();
 31             if (string.IsNullOrEmpty(tokenStr))
 32             {
 33                 string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{requestUrl}api/lapp/token/get?appKey={appKey}&appSecret={appSecret}");
 34                 YsResult result = JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);
 35                 //快取token 快取時間為5天
 36                 tokenStr = result?.data?.accessToken;
 37                 MemoryCacheHelper.Set(key, tokenStr, TimeSpan.FromDays(5));
 38             }
 39             return tokenStr;
 40         }
 41 
 42         /// <summary>
 43         /// 新增裝置
 44         /// </summary>
 45         /// <param name="deviceSerial">裝置序列號</param>
 46         /// <param name="validateCode">裝置驗證碼</param>
 47         /// <returns></returns>
 48         public static async Task<YsResult> SaveDevice(string deviceSerial, string validateCode)
 49         {
 50             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial) || string.IsNullOrEmpty(validateCode))
 51                 return new YsResult() { code = "-1", msg = "缺少驗證碼或序列號" };
 52 
 53             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{requestUrl}api/lapp/device/add?accessToken={GetToken().Result}&deviceSerial={deviceSerial.ToUpper()}&validateCode={validateCode.ToUpper()}");
 54             return JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);
 55         }
 56 
 57         /// <summary>
 58         /// 關閉視訊加密
 59         /// </summary>       
 60         /// <param name="deviceSerial">裝置序列號</param>
 61         /// <param name="validateCode">裝置驗證碼</param>
 62         /// <returns>{code:200}</returns>
 63         public static async Task<YsResult> OffEncryption(string deviceSerial, string validateCode)
 64         {
 65             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial) || string.IsNullOrEmpty(validateCode))
 66                 return new YsResult() { code = "-1", msg = "缺少驗證碼或序列號" };
 67             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{requestUrl}api/lapp/device/encrypt/off?accessToken={GetToken().Result}&deviceSerial={deviceSerial.ToUpper()}&validateCode={validateCode.ToUpper()}");
 68             return JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);
 69         }
 70 
 71         /// <summary>
 72         /// 刪除裝置
 73         /// </summary>
 74         /// <param name="token"></param>
 75         /// <param name="deviceSerial">裝置序列號</param>
 76         /// <returns>{code:200}</returns>
 77         public static async Task<YsResult> DeleteDevice(string deviceSerial)
 78         {
 79             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))
 80                 return new YsResult() { code = "-1", msg = "缺少序列號" };
 81 
 82             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{requestUrl}api/lapp/device/delete?accessToken={GetToken().Result}&deviceSerial={deviceSerial.ToUpper()}");
 83             return JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);
 84         }
 85 
 86         /// <summary>
 87         /// 獲取直播地址 WSS地址 #get請求 每次獲取 
 88         /// </summary>
 89         /// <param name="token"></param>
 90         /// <param name="deviceSerial">裝置序列號</param>
 91         /// <param name="validateCode">裝置驗證碼</param>
 92         /// <returns></returns>
 93         public static async Task<string> GetPlayWss(string deviceSerial, string validateCode)
 94         {
 95             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial) || string.IsNullOrEmpty(validateCode))
 96                 return null;
 97             //{"retcode":0,"msg":"成功","data":{"tokens":["ot.cadfwa3t0dkdn62x5qf257es7dbq1cie-1vwkltfwtz-1w1jc79-9eabx2bbz"],"params":"&auth=1&biz=4&cln=100"}}
 98             string str = await HttpHelper.HttpGetAsync($"{requestUrl}jssdk/ezopen/getStreamToken?accessToken={GetToken().Result}&num=1&type=live");
 99             YsResult result = JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);
100             if (result.retcode == 0)
101             {
102                 string tokensStr = result?.data?.tokens[0];
103                 string paramStr = result?.data["params"];
104                 //wss://jsdecoder.ys7.com:20006/live?dev=裝置序列號&chn=1&stream=2&ssn=剛才獲取的tokens[0]+剛才獲取的params的字串。作為wssUrl,此地址可以加上checkCode=驗證碼作為視訊加密傳輸。
105                 return $"wss://jsdecoder.ys7.com:20006/live?dev={deviceSerial}&chn=1&stream=2&ssn={tokensStr}{paramStr}&checkCode={validateCode}";
106             }
107             return null;
108         }
109 
110         /// <summary>
111         /// 獲取直播地址 #返回RTMP地址
112         /// </summary>
113         /// <param name="token"></param>
114         /// <param name="deviceSerial">裝置序列號</param>
115         /// <returns>返回rtmp</returns>
116         public static async Task<string> GetPlayRtmp(string deviceSerial)
117         {
118             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))
119                 return null;
120             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{requestUrl}api/lapp/live/address/get?accessToken={GetToken().Result}&source={deviceSerial}:1");
121             YsResult result = JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);
122             if (result.code.Equals("200"))
123                 return result?.data[0]?.rtmp;
124             return null;
125         }
126 
127         /// <summary>
128         /// 獲取裝置可有的許可權
129         /// </summary>
130         /// <param name="token"></param>
131         /// <param name="deviceSerial">裝置序列號</param>
132         /// <returns>data:
133         ///{
134         ///    supprot_encrypt 是否支援視訊影象加密 0 - 不支援, 1 - 支援
135         ///    support_modify_pwd 是否支援修改裝置加密密碼: 0 - 不支援, 1 - 支援
136         ///    ptz_top_bottom 是否支援雲臺上下轉動 0 - 不支援, 1 - 支援
137         ///    ptz_left_right 是否支援雲臺左右轉動 0 - 不支援, 1 - 支援
138         ///    ptz_45 是否支援雲臺45度方向轉動 0 - 不支援, 1 - 支援
139         ///    ptz_zoom 是否支援雲臺縮放控制 0 - 不支援, 1 - 支援
140         ///    ptz_focus 是否支援焦距模式 0 - 不支援, 1 - 支援
141         ///}code: 200
142         /// </returns>
143         public static async Task<YsResult<YsRoles>> GetDeviceRole(string deviceSerial)
144         {
145             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))
146                 return new YsResult<YsRoles>() { code = "-1", msg = "缺少序列號" };
147 
148             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{requestUrl}api/lapp/device/capacity?accessToken={GetToken().Result}&deviceSerial={deviceSerial.ToUpper()}");
149             return JsonConvert.DeserializeObject<YsResult<YsRoles>>(str);
150         }
151 
152         /// <summary>
153         /// 雲臺控制開始
154         /// </summary>
155         /// <param name="token"></param>
156         /// <param name="deviceSerial">裝置序列號</param>
157         /// <param name="direction">方向 (操作命令:0 - 上,1 - 下,2 - 左,3 - 右,4 - 左上,5 - 左下,6 - 右上,7 - 右下,8 - 放大,9 - 縮小,10 - 近焦距,11 - 遠焦距)</param>
158         /// <param name="speed">速度 (雲臺速度:0 - 慢,1 - 適中,2 - 快)</param>
159         /// <returns>{code:200}</returns>
160         public static async Task<YsResult> CradleControlStarts(string token, string deviceSerial, int direction, int speed)
161         {
162             if (string.IsNullOrEmpty(token) || string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))
163                 return null;
164             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{requestUrl}api/lapp/device/ptz/start?accessToken={token}&deviceSerial={deviceSerial}&channelNo=1&direction={direction}&speed={speed}");
165             return JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);
166         }
167 
168         /// <summary>
169         /// 雲臺控制結束
170         /// </summary>
171         /// <param name="token"></param>
172         /// <param name="deviceSerial">裝置序列號</param>
173         /// <param name="direction">方向 (操作命令:0-上,1-下,2-左,3-右,4-左上,5-左下,6-右上,7-右下,8-放大,9-縮小,10-近焦距,11-遠焦距)</param>
174         /// <returns>{code:200}</returns>
175         public static async Task<YsResult> CradleControlEnd(string token, string deviceSerial, int direction)
176         {
177             if (string.IsNullOrEmpty(token) || string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))
178                 return null;
179             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{requestUrl}api/lapp/device/ptz/stop?accessToken={token}&deviceSerial={deviceSerial}&channelNo=1&direction={direction}");
180             return JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);
181         }
182 
183         /// <summary>
184         /// 獲取單個裝置資訊
185         /// </summary>
186         /// <param name="token"></param>
187         /// <param name="deviceSerial">裝置序列號</param>
188         /// <returns></returns>
189         public static async Task<YsResult> GetDeviceInfo(string deviceSerial)
190         {
191             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))
192                 return null;
193             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{requestUrl}api/lapp/device/info?accessToken={GetToken().Result}&deviceSerial={deviceSerial}");
194             YsResult result = JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);
195             if (result.code.Equals("200"))
196                 return result;
197             return null;
198         }
199 
200         /// <summary>
201         /// 開通直播功能
202         /// </summary>
203         /// <param name="deviceSerial">裝置序列號</param>
204         /// <returns></returns>
205         public static async Task<YsResult> LiveOpen(string deviceSerial)
206         {
207             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))
208                 return null;
209             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{requestUrl}api/lapp/live/video/open?accessToken={GetToken().Result}&source={deviceSerial}:1");
210             return JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);
211         }
212 
213 
214     }
215 
216     /// <summary>
217     /// 螢石雲返回物件
218     /// </summary>
219     public class YsResult<T>
220     {
221         public string code { get; set; }
222         public T data { get; set; }
223         public string msg { get; set; }
224         public int retcode { get; set; }
225     }
226     public class YsResult : YsResult<dynamic>
227     {
228     }
229 
230     /// <summary>
231     /// 螢石雲裝置能力集
232     /// </summary>
233     public class YsRoles
234     {
235         /// <summary>
236         /// 是否支援視訊影象加密 0 - 不支援, 1 - 支援
237         /// </summary>
238         public int supprot_encrypt { get; set; } = 0;
239         /// <summary>
240         /// 是否支援修改裝置加密密碼: 0 - 不支援, 1 - 支援
241         /// </summary>
242         public int support_modify_pwd { get; set; } = 0;
243         /// <summary>
244         /// 是否支援雲臺上下轉動 0 - 不支援, 1 - 支援
245         /// </summary>
246         public int ptz_top_bottom { get; set; } = 0;
247         /// <summary>
248         /// 是否支援雲臺左右轉動 0 - 不支援, 1 - 支援
249         /// </summary>
250         public int ptz_left_right { get; set; } = 0;
251         /// <summary>
252         /// 是否支援雲臺45度方向轉動 0 - 不支援, 1 - 支援
253         /// </summary>
254         public int ptz_45 { get; set; } = 0;
255         /// <summary>
256         /// 是否支援雲臺縮放控制 0 - 不支援, 1 - 支援
257         /// </summary>
258         public int ptz_zoom { get; set; } = 0;
259         /// <summary>
260         /// 是否支援焦距模式 0 - 不支援, 1 - 支援
261         /// </summary>
262         public int ptz_focus { get; set; } = 0;
263     }
264 
265 }
螢石雲請求封裝

 

三.使用開源流媒體框架

   開源流媒體框架就很多了,常見的SRS國產的。安裝 推流 拉流。可用於直播/錄播/視訊客服等多種場景,其定位是運營級的網際網路直播伺服器叢集。傳送門:http://www.ossrs.net/srs.release/releases/ 喜歡的可以自己去了解了解。


提醒:你所購買的攝像頭硬體上都會有攝像頭的名稱 序列號 驗證碼資訊,攝像頭廠商比如海康會有搜尋區域網內攝像頭的一個工具(官網去找)。一個Web介面的後臺用於設定攝像頭通道 配置資訊等,在區域網內連線上攝像頭 瀏覽器位址列輸入對應的地址就可以登入當前攝像頭後臺。

附贈幾個rtsp rtmp免費測試地址(可以先讓前端用這些地址先實現播放功能):

1 rtsp://184.72.239.149/vod/mp4:BigBuckBunny_175k.mov
2 rtsp://195.200.199.8/mpeg4/media.amp
3 rtmp://media3.sinovision.net:1935/live/livestream

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