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摘要：本文介绍了广电家庭视频看家系统的设计与建设方案，通过机顶盒、手机、Pad等多种终端，实现视频需求全面共享和多业务融合应用。
关键词：机顶盒;手机;视频系统;看家;一键报警
1引言
目前，视频应用类产品需求量不断扩大，并保持较高的增长势头，个人及家庭视频服务行业有着广阔的发展前景以及巨大的市场空间。广电家庭视频看家系统是以家庭为单位的新一代多媒体通信系统，基于机顶盒、手机、Pad等多种终端开展多媒体通信业务。广电家庭视频看家系统依托广电现有的视频融合应用平台，利用广电网络覆盖广、安全系数高、资源丰富的优势，能够有效节省建设成本，并取得良好的经济效益和社会效益。
2建设思路
广电家庭视频看家系统通过机顶盒端、手机端、Pad端之间的视频联动，具备视频监看、视频通话、视频分享等功能。同时，定制开发一键报警功能，可对接第三方系统平台，制定广电视频融合应用平台标准接入协议，开发接口，支持多品牌摄像头接入。系统具备统一用户管理功能，预留接口以便于与BOSS系统统一账号管理平台对接。
3系统设计与建设
3.1总体架构设计
广电家庭视频看家系统具备可视通话能力、融合视频监控能力、融合业务后台支撑能力、外围接口等。同时可以定制化开发其他家客类业务应用和集客类业务应用。系统主要包括：门户管理模块、中心控制模块、流管理模块、流加密模块、存储管理模块、物业联动报警管理后台6个功能模块以及完成周边系统的系统集成。
（1）门户管理模块
门户管理是实现看家监控、安防监测、视频通讯、视频分享服务等功能的模块，是直接面向用户层业务应用与呈现的窗口。门户管理模块主要完成智能控制云平台视频监控业务在手机（包括Android、iOS操作系统）、Pad（包括Android、iOS操作系统）、电视上展现的功能，为用户提供统一的业务呈现和服务导航。具备音视频实时查看、录像回看、通过界面对云镜进行操控、手动触发110联动报警、通过按钮进行语音对讲等远程操作和导航功能。
（2）中心控制模块
中心控制是系统用户管理、权限管理、设备管理和网络管理的功能模块，对全省用户进行统一的控制和管理。中心控制模块主要完成设备的基本信息管理，设备的布防、撤防，设备的注册、登录、远程管理，用户的认证、鉴权管理，报警信息的管理以及管理员操作权限管理等功能的开发。设备的基本信息管理，主要包括设备信息的管理、设备的软件版本管理、设备基本功能管理（标识是否带云台功能、是否支持Wi-Fi功能等）。设备的布防、撤防，主要包括终端设备的快速布防、撤防能力，更改设备工作状态，以适应不同环境、时间下的功能需求，并可以实时监控设备运行状态。设备的注册、登录、远程配置管理，主要包括设备的注册、设备登录认证、设备的远程调试和配置等功能。用户的认证、鉴权管理，是指用户使用APP或Web端登录系统时，系统进行用户认证和调取相关外围模块接口进行验证，完成对该账号的鉴权。报警信息的管理，主要包括报警信息、报警图像、触发短信网关等相关的控制与传输，处理后台与各终端之间的响应。管理员操作权限管理，主要为各级系统管理员提供管理权限，省级中心系统管理员为最高权限，同时可划分地市、各域管理员，根据区域管理辖区内设备和业务。与BOSS平台对接，能够实现对摄像头设备授权、绑定用户、业务开通、资费管理等功能。
（3）流管理模块
流管理是对终端采集上传的视频流进行统一管理的功能模块，为用户提供统一的流分发、切片和流存储等功能。流管理模块实现了统一管理监控设备采集的音视频流。系统统一编转码为标准格式的音视频流，并支持输出高中低多种码率的码流以适配不同客户端（手机、平板电脑、智能机顶盒）以及不同网络状况的播放要求。流分发功能根据内容请求完成对实时视频流和录制视频流的分发，模块支持中心节点和边缘节点分布式部署，兼容RTSP、RTMP、HTTP、UDP、TCP等流输出协议，同时，可以更方便地与流加密模块对接。
（4）流加密模块
流加密是对用户请求的视频流进行加密操作的功能模块，保证安全传输，实现统一的密钥生成、密钥下发和密钥管理等功能。监控流加密模块用于对实时音视频流和录制的音视频流进行内容加密，以确保监控流的安全传输。
（5）存储管理模块
存储管理是对系统中心存储系统和分散在用户处的存储设备进行统一管控的功能模块，分为中心存储管理与分布式存储管理。主要负责存储资源的总体调度、存储配置等。存储管理模块对终端侧和云端的存储资源进行统一管理与调度。用户可通过APP或Web页面对摄像头设备进行管控配置，根据需求实现摄像头本地或云端存储。中心存储管理用于对存储在云平台的视频录像的管理，包括定时定策略的视频流写入、视频归档、分段存储等，提供检索列表，供门户管理模块调用。分布式存储管理用于对用户侧终端的存储进行管理，如摄像头本地存储的回看需对后台系统发出请求，系统根据请求给予相应的指令，使用户侧摄像头调用本地存储视频流至用户端，实现回看。同时,还可以协助流管理模块进行流上传与转发。
（6）物业联动报警管理后台
定制化开发联动报警管理后台，接收手机、机顶盒等一键报警信息。物业联动报警管理平台支持实时监测接警信息，支持显示报警点具体位置，如图1所示。
（7）与周边系统集成建设
开发与周边系统集成接口，可与BOSS系统、短信网关、广电物联网平台集成。集成BOSS系统的终端设备信息同步、鉴权、产品订购等支撑接口，集成短信网关的短信发送接口、短信状态查询接口以及集成广电物联网平台支撑接口。
3.2网络接入部署
广电家庭视频看家系统由多级网络部署构成，如图2所示，初期采用省中心集中部署架构，以后将随着用户数量的增加采用地市分布式架构进行平滑扩容。摄像头终端通过广电HFC网络、IP双向网络、互联网接入到视频看家系统，用户可通过广电智能机顶盒、智能手机、平板电脑等终端的APP以及Web页面进行操作，终端携带目标设备ID等信息远程向视频看家系统发起请求，系统中心控制模块或流转发模块和流加密模块对该终端发出操作回应指令，以实现家庭视频监看、控制设备等功能。
3.3安全设计
信令采用MD5、SHA（安全哈希算法）等数字摘要算法，对信令作数字摘要认证；视音频传输内容采用DES、AES等算法加密，保证安全传输。安全防护设计主要包括以下四个方面。（1）对外边界包括互联网出口、外层边界、内层边界等部署安全防火墙，并制定相应的安全策略。内外服务器设备之间以及跨网络连接的网络使用专用防火墙，阻止外部网络对内的攻击。同时，采用完善的用户权限管理及鉴权机制，对用户操作进行管控，有效避免内部网络的违规访问和病毒传染。（2）数据库与业务管理系统具备数据备份能力、可靠性保护能力、容错能力、故障分析和恢复能力、远程监控能力等，同时，系统具备完整和全面的设备运行日志和业务运行日志。（3）针对系统前端的管理，避免管理端PC直接接触前端服务器，全部采用安全堡垒机的方式登录并进行管理，其他形式无法访问登录服务器。（4）系统定期用绿盟等安全软件进行漏洞扫描，及时完成补漏。
4系统主要实现的功能
4.1视频监看
通过手机APP、机顶盒、Pad等终端的软件，实现用户在户外对家庭内监控摄像的实时查看，同时具备可回看的云录像存储、活动图像侦测截图、摄像头状态监测、云台控制等功能。可以根据用户不同需求提供定制化服务，如学校、酒店、餐饮业等行业用户，为他们提供专业级、高可靠性、多样化的视频监控服务。
4.2视频通话
作为家庭新一代多媒体通信系统，全面超越和取代固话摄像机，支持电视、手机等多屏互通对讲功能。通过摄像头与机顶盒绑定，手机端、Pad端注册，可实现机顶盒、手机、Pad等多终端之间在广电内网、4G、互联网下的视频通话，包括视频通话的通讯录、呼叫、保持、挂断、通讯记录等功能。
4.3视频分享
支持通过手机二维码扫码或者邀请的方式构建亲情圈。亲情圈内用户除了可以自由多终端视频通话，还可以在亲情圈内分享视频、录像、相册等精彩内容。
4.4一键报警
定制化开发联动报警管理后台，接收手机、机顶盒等一键报警信息。当发生突发情况时，用户可通过手机、Pad端APP或者机顶盒的一键报警功能，将报警信息推送到物业接警管理平台和物业管理人员的手机上。物业管理员可根据后台地图上显示的报警位置，及时上门处理。
5结语
在稳步推进“智慧广电”的背景下，利用大带宽、双向互动网络以及基于广电网络特色的视频融合应用平台，大力发展视频融合业务，推出了新一代家庭智慧类视频产品。从集客业务拓展到家庭用户，从独立大屏发展到多屏互动，智慧产品得到越来越多客户的青睐，未来应不断对智慧产品进行高品质开发与升级，通过结合智慧社区、智慧乡村平台为广电用户打造匹配其个性化家庭场景的智慧生活体验。
参考文献
[1]汪宇,吕卫,杨博菲,等.基于Android平台的智能家居监控系统[J].电视技术,2012,36(2):36-38.
[2]孙杰.云平台监控系统的研究与实现[D].天津:南开大学,2012.
[3]马汉良,章海滨,朱勤风,等.探索共享型监控服务云平台[J].广播电视信息,2015(10):34-40.
作者:甘明 潘宁 闫熙荣 单位:广西广播电视信息网络股份有限公司
