音视频系统可视化综合管理控制平台

谢飞

摘要：随着网络信息技术和音视频技术的不断发展，音视频行业日新月异，各类音视频设备的技术和功能在不断优化升级，而音视频系统的应用解决方案也由传统的单一性向多样性不断转变，指挥中心、会议室等场景的应用也越来越高度集成化，呈现出多系统多设备多用户的特点。音视频系统的统一管理和集中控制。微服务架构设计的云平台。音视频数据的互联互通。解决了系统需要将大量的信号进行汇总、处理、显示和控制，直观、清晰、准确、灵活地展示来自各方面的信息。

关键词：信息共享；平台互联；实时浏览；云台远控

一、前言

结合目前音视频显控系统解决方案和实际应用而言，系统不仅复杂多样、而且彼此相互孤立，对于用户而言，操作控制不仅繁琐，而且运维成本很高，从系统层面来讲，信息不仅无法有效共享，而且难以协同高效运作，那么能否由一个系统完成对所有音视频系统的统一管控，成为能否成功建设现代化指挥中心的关键。音视频系统可视化综合管理控制平台，凭借其云架构的特点和功能丰富性、延展性，可以为各行各业的信息化业务提供解决方案[1-2]。

二、设计理念

（一）统一管理、集中控制

可视化综合管理控制平台对所有接入设备进行统一管理和集中控制。所有信号源的图像及大屏信息均能够在PC客户端和移动客户端界面上实时显示，并进行管理。同时，通过平台可以将视频会议、业务融合、音频管理、录播管理等功能进行集中的控制[3]。

（二）资源汇聚、自由调度

随着信息化项目接入的系统越来越复杂，需要对接不同的平台或者系统，面对各种类型的资源，比如流媒体、音频、视频、文本、数据、图片等资源，用户希望能够通过云平台将以上资源池化，只需一键就可实现所有不同类型资源的调度处理。

（三）分级分权、精细权限

平台能够对所属的机构、角色、权限进行统一管理，即可以针对用户进行某一功能权限的授权，可精细到最基础的业务功能；又可以针对信号源、屏幕等系统资源进行精细授权。

（四）高清转码、任意转发

面对海量流媒体资源，用户希望能够将不同格式的流媒体转码成统一格式，在此过程中要求可以实现高清信号的流媒体编码协议和格式的转换，并且可以支持并发多路。

（五）信息共享、平台互联

平台能够具备平台级的信息共享能力，即可以将本平台的资源共享给其他平台使用，也可以接受外部平台的资源汇聚到本平台的资源池。

（六）实时浏览、云台远控

通过客户端选择关心的信号源进行在线实时浏览观看，也可以实时将画面一键投送至大屏供多人同时浏览，还可以实现云台的远程控制。

（七）整屏录像、复盘推演

将整个大屏调度的过程实时录制下来，方便后期进行复盘推演，就重要业务场景进行集体学习总结。

（八）屏幕互联、实时分享

上下级指挥场景中，从A屏组到B屏组，或者A用户到B用户，有信号源互联互控的应用场景。通过PC客户端或者移动端直接将信号源推送至大屏进行显示，同时也可以将A屏组的窗口直接推送到B屏组进行显示，实现用户能够进行异地之间屏组、信号源的互联互控。

（九）运管一体、智能环控

环境监测与控制进行结合，同时可以借助一定智能化手段或者自动业务策略进行自动化的智能环控。

（十）业务融合、反向控制

面对不同的业务系统、信号源，通过统一的入口实现对系统的控制与操作，避免在不同系统之间来回切换造成时间浪费和误操作。

（十一）预监回显、可视应用

操作人员对显示在大屏幕上的内容提前进行预览。选择正确的视频信号快速、准确地显示在大屏上，避免误操作的发生。同时也对大屏幕显示的整体内容和效果进行实时回显，方便指挥人员实时对大屏显示内容进行查看。

（十二）一键预案、自动轮巡

在不同的应用场景下，用户对屏幕显示的内容和窗口布局要求多样化。有时可能需要同时显示大量的监控画面；有时可能只需要中间位置显示重要信号源，两侧位置显示重点监控画面。各种不同信号源在大屏幕上的显示位置多种多样，日常使用时，用户不可能每次都对大屏窗口的布局进行调整。需要提前将经常使用的显示场景保存为预案存储在设备内部。当用户需要显示相应的应用场景时，可以一键调取预案，快速切换，并且根据实际需要可设置预案场景自动轮巡。

（十三）拼接显示、实时图像

在大屏幕上需要对各种信息进行实时的显示，“有理、有据、直观”的进行决策。从业务分析角度讲，系统需要整合全部的图像资源，实现图像资源在大屏幕上的任意开窗、拼接、漫游、叠加、跨屏、缩放等功能。从性能分析角度讲，对前端图像资源访问速度尽量快，发出控制指令到图像按指令执行的总体延迟尽量小。

三、方案设计

（一）音视频综合服务云平台作为集中控制系统的核心，采用“云+边+端”的架构模式，依托云计算、5G、AI、大数据分析等先进技术加持，着眼于公安、气象、能源、交通、应急、政府等行业的跨域互联、信息资源融合、业务共享与协作等需求，以泛网络联接为基底，建立以音视频处理、管控与扩展应用为核心的多媒体融合共享与智能管控云平台，通过异构资源池调度管理、远程系统访问、业务融合、会议融合、音视频基础设施管理等功能，为用户带来行政级的云端体验，帮助政企业务实现数字化、可视化、资源化、智能化转型，打造贴合用户实际业务应用的综合服务云平台[4]。

音视频综合服务云平台，将多个独立的音視频系统集成化，实现对系统所有信号节点和设备节点的统一接入、统一管理和统一控制。平台还支持跨区域的集群部署以及多用户异地互控，实现高效的协同指挥和控制。

平台集成视频点播、录像存储、屏幕管理、预监回显、音频管理、中控管理、设备管理、用户权限管理、视频转码管理、智能可视化控制等多项功能应用，同时还可以实现人脸识别和智能语音等特色功能应用，具备技术先进、性能稳定、兼容性强、操作便捷等特点。

（二）技术架构

平台系统整体采用分布式技术，支持异地跨网的集群部署和多用户的协同控制。资源接入层汇聚由视频处理器、分布式节点、会议终端、音频处理器等视音频信号源。云端服务层通过微服务架构设计，将不同功能模块具象为功能服务负责信号和设备的统一接入、管理、转发和转码等，通过负载均衡服务能够根据各服务的实时运行状态以及资源占用率，进行自适应调配，保证各服务之间的系统工作，实现整个系统的高效运行和安全稳定。云端应用层支持C/S、B/S客户端及移动端登录访问，集成实时浏览、显示控制、复盘推演、反向控制、大屏条幅等应用。

（三）系统拓扑

音视频综合服务云平台，对各种不同类型的输入信号进行采集，将音频、视频、文本、数据、图片等数据信息汇聚成资源池，既可以同时显示在多组不同的大屏幕上，又可以在不同PC/PAD端进行实时调取浏览。整套系统实现了多信号的统一显示和集中管控的功能，将硬件拼接、多屏图像处理、信号切换、智能环境控制等技术完美整合，从而为复杂的实际现场应用制订出了一套完美的综合显示控制系统解决方案。

（四）系统功能介绍

1.资源共享

平台支持将信号源资源与其他平台进行信息共享，既可以将本平台的资源共享给外部平台，也可以接受外部平台的资源汇聚到本平台的资源池。

当前平台支持信息共享的方式主要有国标共享和对等共享两种方式：

国标共享：支持与GB28181标准进行资源共享，常用于与安防平台之间做IPC信号资源的共享，云平台可以作为上级或者下级平台参与共享，并支持同时与多方平台进行共享。

平台互联：支持在多个云平台之间进行资源共享，常用于上下级之间或者平行单位之间进行信息共享，管理员可随时分配资源的可见权限与功能使用权限，并支持同时与多个云平台进行共享。

2.实时浏览

资源池汇聚了海量的音视频信号，不仅可以通过资源树列表的管理方式进行可视化预览、推送上屏，还可以实现海量信号源快速、精准调取。系统不仅支持对有云平台控制功能的IPC进行远程控制，而且支持选择不同窗口风格进行多画面同步浏览，同时将信号源录制在本地，还可以支持将信号源实时投屏到其他屏幕。

3.云端直播

系统管理端支持配置推流和直播地址，基于云平台超强的流媒体转码和并发处理能力，用户在客户端可将资源池中任一信号源推送至直播地址，其他用户可观看实时视频的直播。该功能可以广泛应用在在线培训、指挥调度、远程会诊等应用场景

4.信号源轮巡

用户实时浏览过程中希望能够针对不同信号源能够在某一窗口进行重复观看，平台支持用户设置信号源轮巡预案。用户可选择不同窗口风格，设置轮巡模式与时间后，选择某一窗口中对应信号源保存成轮巡组，即可完成信号源轮巡设置，用户可随意循环浏览任意IP信号源画面。如图1所示。

5.电子地图

可以基于GIS底图实时查看信号源具体位置，在地图上进行信号源点播、投屏等操作，用户还可以对地图进行放大、缩小、移动、框选等操作。

6.中控管理

云平台支持中控管理功能，通过对接中控主机，可以实现音频、环境和摄像机的可视化控制。用户可根据实际控制需求配置多个页面，并通过点击按钮进行切换，在单个页面下，可通过点击对应按钮实现相应功能。

7.人脸登录

云平台客户端支持通过人脸识别自动登录系统，用户只需提前将人脸信息录入人脸库即可。

8.业务融合

云平台客户端，实现与第三方系统进行控制的需求场景，支持添加信号源组件、Web组件和客户端组件。如图2所示。

信号源：支持添加云平台中信号源，可实现在业务融合模块的信号源的反向控制功能。

Web：支持添加BS架构的业务系统的地址，添加完成后即可通过业务融合模块的入口进入该业务系统首页。

应用程序：支持添加CS客户端应用程序，添加完成后用户只需点击对应入口即可跳转到该程序的界面。

四、结语

一套专业的可视化综合管理控制平台软件对整个系统进行统一的调度和管理，以满足操作人员便捷可视化操作的需求。在此需求基础上上海狄卫科技有限公司自主研发了一套可视化中心管理系统，软件界面友好，操作简单。云平台凭借强大的资源调配和转码分发能力，汇聚视频会议、视频监控、融合通信的音视频信号资源，建立跨平台、跨系统的异构资源池，帮助用户实现更高效的资源利用和统一调度，提升综合管理水平。H

参考文献

[1]王磊.多路数字音频监测与接入控制系统[D].西安电子科技大学，2011.

[2]缪小军，吴小锋.中控系统在视频会议系统中的设计与应用[J].科技创新导报，2015，12（17）：29-31.

[3]杨牧川，吕晓丹，蒋朝惠.云计算环境下的可修分布式系统可靠性分析方法[J].计算机与现代化，2020（06）：28-33+51.

[4]赵鹤群.分布式可视化坐席系统在指挥中心的应用探究[J].科技创新与应用，2020（36）：154-155.