流媒體服務器、海康威視大華攝像頭實現視頻監控、直播解決方案

2020 年 4 月 7 日
筆記

　　隨着互聯網+物聯網進程的加快，視頻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項目上的視頻監控方案，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, 一般都是採用服務器轉發，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.自建流媒體服務器

　　第一種方式就是自建流媒體服務器，然後自己實現採集推流到服務器拉流到客戶端播放。先看一張圖：

先客戶端軟件或設備採集視頻流和語音流，或者是攝像頭硬件採集的畫面流等（如何採集就屬於硬件相關的問題了，此處不討論）

然後通過推流的方式推到流媒體服務器，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（具體的看服務器網絡是否做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，在碼率 體積 清晰度 移動補償上更友好些  2 //大體結構為：rtsp://攝像頭用戶名:密碼@地址：端口 服務器上地址參數...  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服務器，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、轉換數字音頻、視頻，並能將其轉化為流的開源計算機程序。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台服務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參數，具體的參數意義請百度  2 //接着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兼容性更好 web前端使用rtmp更方便。比如前端用Flash插件。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……………………

流媒體服務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服務器呢？如何架設？？？
架設上我們可以使用nginx rtmp-module模塊來架設，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腳本來測試攝像頭和架設的流媒體。
PC端播放使用rtmp Flash來進行播放（H5中的Video標籤了解一下），移動端播放使用HLS m3u8 rtmp來進行播放（具體播放方式視項目框架情況而定）。看網上有人還使用flv + http stream 進行播放的。
後期出現了並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.接入第三方平台

　　在之前的項目中是購買了海康威視的攝像頭，所以為了方便快捷的開發，是接入了第三方平台，由第三方平台進行管理和轉發。大體流程是往第三方平台註冊攝像頭信息（序列號驗證碼），然後流直接走第三方平台，自己服務端只需要獲取三方平台的API接口便能得知播放地址直接客戶端播放。使用的是螢石雲。

　　我們可以在自己的項目中往螢石雲註冊攝像頭信息（也就是調用螢石雲接口往螢石雲寫一條數據），然後在需要用的地方獲取螢石雲API接口播放地址。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#代碼)：　　

  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($"{requestUrl}api/lapp/token/get?appKey={appKey}&appSecret={appSecret}");   34                 YsResult result = JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);   35                 //緩存token 緩存時間為5天   36                 tokenStr = result?.data?.accessToken;   37                 MemoryCacheHelper.Set(key, tokenStr, TimeSpan.FromDays(5));   38             }   39             return tokenStr;   40         }   41   42         /// <summary>   43         /// 添加設備   44         /// </summary>   45         /// <param name="deviceSerial">設備序列號</param>   46         /// <param name="validateCode">設備驗證碼</param>   47         /// <returns></returns>   48         public static async Task<YsResult> SaveDevice(string deviceSerial, string validateCode)   49         {   50             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial) || string.IsNullOrEmpty(validateCode))   51                 return new YsResult() { code = "-1", msg = "缺少驗證碼或序列號" };   52   53             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{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         /// 關閉視頻加密   59         /// </summary>   60         /// <param name="deviceSerial">設備序列號</param>   61         /// <param name="validateCode">設備驗證碼</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($"{requestUrl}api/lapp/device/encrypt/off?accessToken={GetToken().Result}&deviceSerial={deviceSerial.ToUpper()}&validateCode={validateCode.ToUpper()}");   68             return JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);   69         }   70   71         /// <summary>   72         /// 刪除設備   73         /// </summary>   74         /// <param name="token"></param>   75         /// <param name="deviceSerial">設備序列號</param>   76         /// <returns>{code:200}</returns>   77         public static async Task<YsResult> DeleteDevice(string deviceSerial)   78         {   79             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))   80                 return new YsResult() { code = "-1", msg = "缺少序列號" };   81   82             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{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">設備序列號</param>   91         /// <param name="validateCode">設備驗證碼</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=設備序列號&chn=1&stream=2&ssn=剛才獲取的tokens[0]+剛才獲取的params的字符串。作為wssUrl，此地址可以加上checkCode=驗證碼作為視頻加密傳輸。  105                 return $"wss://jsdecoder.ys7.com:20006/live?dev={deviceSerial}&chn=1&stream=2&ssn={tokensStr}{paramStr}&checkCode={validateCode}";  106             }  107             return null;  108         }  109  110         /// <summary>  111         /// 獲取直播地址 #返回RTMP地址  112         /// </summary>  113         /// <param name="token"></param>  114         /// <param name="deviceSerial">設備序列號</param>  115         /// <returns>返回rtmp</returns>  116         public static async Task<string> GetPlayRtmp(string deviceSerial)  117         {  118             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))  119                 return null;  120             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{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         /// 獲取設備可有的權限  129         /// </summary>  130         /// <param name="token"></param>  131         /// <param name="deviceSerial">設備序列號</param>  132         /// <returns>data:  133         ///{  134         ///    supprot_encrypt 是否支持視頻圖像加密 0 - 不支持, 1 - 支持  135         ///    support_modify_pwd 是否支持修改設備加密密碼: 0 - 不支持, 1 - 支持  136         ///    ptz_top_bottom 是否支持雲台上下轉動 0 - 不支持, 1 - 支持  137         ///    ptz_left_right 是否支持雲台左右轉動 0 - 不支持, 1 - 支持  138         ///    ptz_45 是否支持雲台45度方向轉動 0 - 不支持, 1 - 支持  139         ///    ptz_zoom 是否支持雲台縮放控制 0 - 不支持, 1 - 支持  140         ///    ptz_focus 是否支持焦距模式 0 - 不支持, 1 - 支持  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($"{requestUrl}api/lapp/device/capacity?accessToken={GetToken().Result}&deviceSerial={deviceSerial.ToUpper()}");  149             return JsonConvert.DeserializeObject<YsResult<YsRoles>>(str);  150         }  151  152         /// <summary>  153         /// 雲台控制開始  154         /// </summary>  155         /// <param name="token"></param>  156         /// <param name="deviceSerial">設備序列號</param>  157         /// <param name="direction">方向 (操作命令：0 - 上，1 - 下，2 - 左，3 - 右，4 - 左上，5 - 左下，6 - 右上，7 - 右下，8 - 放大，9 - 縮小，10 - 近焦距，11 - 遠焦距)</param>  158         /// <param name="speed">速度 (雲台速度：0 - 慢，1 - 適中，2 - 快)</param>  159         /// <returns>{code:200}</returns>  160         public static async Task<YsResult> CradleControlStarts(string token, string deviceSerial, int direction, int speed)  161         {  162             if (string.IsNullOrEmpty(token) || string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))  163                 return null;  164             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{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         /// 雲台控制結束  170         /// </summary>  171         /// <param name="token"></param>  172         /// <param name="deviceSerial">設備序列號</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($"{requestUrl}api/lapp/device/ptz/stop?accessToken={token}&deviceSerial={deviceSerial}&channelNo=1&direction={direction}");  180             return JsonConvert.DeserializeObject<YsResult>(str);  181         }  182  183         /// <summary>  184         /// 獲取單個設備信息  185         /// </summary>  186         /// <param name="token"></param>  187         /// <param name="deviceSerial">設備序列號</param>  188         /// <returns></returns>  189         public static async Task<YsResult> GetDeviceInfo(string deviceSerial)  190         {  191             if (string.IsNullOrEmpty(deviceSerial))  192                 return null;  193             string str = await HttpHelper.HttpPostAsync($"{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">設備序列號</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     /// 螢石雲返回對象  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     /// 螢石雲設備能力集  232     /// </summary>  233     public class YsRoles  234     {  235         /// <summary>  236         /// 是否支持視頻圖像加密 0 - 不支持, 1 - 支持  237         /// </summary>  238         public int supprot_encrypt { get; set; } = 0;  239         /// <summary>  240         /// 是否支持修改設備加密密碼: 0 - 不支持, 1 - 支持  241         /// </summary>  242         public int support_modify_pwd { get; set; } = 0;  243         /// <summary>  244         /// 是否支持雲台上下轉動 0 - 不支持, 1 - 支持  245         /// </summary>  246         public int ptz_top_bottom { get; set; } = 0;  247         /// <summary>  248         /// 是否支持雲台左右轉動 0 - 不支持, 1 - 支持  249         /// </summary>  250         public int ptz_left_right { get; set; } = 0;  251         /// <summary>  252         /// 是否支持雲台45度方向轉動 0 - 不支持, 1 - 支持  253         /// </summary>  254         public int ptz_45 { get; set; } = 0;  255         /// <summary>  256         /// 是否支持雲台縮放控制 0 - 不支持, 1 - 支持  257         /// </summary>  258         public int ptz_zoom { get; set; } = 0;  259         /// <summary>  260         /// 是否支持焦距模式 0 - 不支持, 1 - 支持  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/視頻客服等多種場景，其定位是運營級的互聯網直播服務器集群。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件上都會有攝像頭的名稱序列號驗證碼信息，攝像頭廠商比如海康會有搜索局域網內攝像頭的一個工具（官網去找）。一個Web界面的後台用於設置攝像頭通道配置信息等，在局域網內連接上攝像頭瀏覽器地址欄輸入對應的地址就可以登錄當前攝像頭後台。

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

End…