Diffusion RTSP sur VPN avec Restreaming Auto-évolutif, Diffusion HLS et Enregistrement

Nous avons construit une plateforme de diffusion RTSP via tunnel VPN avec un hub VPN pour une connectivité sécurisée des caméras, des serveurs de restreaming RTSP auto-évolutifs pour une diffusion multi-protocole, un packaging HLS pour la lecture par navigateur, et un enregistrement continu avec gestion de la rétention.

Architecture

• VPN Hub : Serveur VPN centralisé établissant des tunnels sécurisés vers les sites de caméras distants
• Ingestion RTSP : Les caméras connectées au VPN publient des flux RTSP via des tunnels chiffrés
• Cluster de Restreaming : Serveurs MediaMTX auto-évolutifs pour le relais RTSP, la conversion HLS et la distribution de flux
• Packaging HLS : Conversion RTSP-vers-HLS en temps réel pour la diffusion via navigateur web
• Service d'Enregistrement : Enregistrement continu des flux avec stockage basé sur des segments et politiques de rétention
• Load Balancer : Distribue les connexions des spectateurs et des workers AI entre les serveurs de restreaming
• Orchestrator : Surveille la demande et fait évoluer le cluster de restreaming à la hausse ou à la baisse
• Stockage : Stockage objet pour les segments enregistrés avec gestion du cycle de vie

Architecture de Tunnel VPN

Connectivité Sécurisée des Caméras

• Le hub VPN déployé dans le cloud établit des tunnels chiffrés vers chaque site distant
• Les caméras des emplacements distants diffusent le RTSP à l'intérieur du tunnel VPN — aucune exposition à l'internet public
• Chaque site reçoit un client VPN qui se connecte au hub, créant une superposition de réseau privé
• Les flux RTSP des caméras sont accessibles par l'infrastructure cloud via des adresses IP VPN privées
• Plusieurs caméras par site partagent un seul tunnel VPN

Traversée NAT/Pare-feu

• Les clients VPN initient des connexions sortantes depuis le site de la caméra (aucune règle de pare-feu entrante n'est nécessaire)
• Le hub accepte les connexions entrantes, créant des tunnels bidirectionnels
• Les services cloud accèdent aux flux RTSP des caméras via le réseau VPN comme s'ils étaient locaux

Fiabilité

• Reconnexion automatique du tunnel en cas d'interruptions réseau
• Les sondes Keepalive détectent et récupèrent des pannes silencieuses
• Plusieurs protocoles de tunnel pris en charge pour la compatibilité avec les réseaux restrictifs
• Surveillance de l'état de santé par tunnel avec alertes en cas de déconnexions prolongées

Restreaming Auto-évolutif

Relais RTSP

Les serveurs de restreaming récupèrent les flux RTSP des caméras depuis le réseau VPN et les mettent à disposition des consommateurs en aval :

• Les workers AI se connectent via RTSP pour un traitement à faible latence et précis à la trame
• Plusieurs consommateurs peuvent accéder au même flux de caméra sans charge supplémentaire sur la caméra
• Le multiplexage de flux réduit la bande passante depuis le site de la caméra (une récupération, plusieurs consommateurs)

Conversion HLS

Pour la visualisation web, les serveurs de restreaming convertissent le RTSP en HLS en temps réel :

• Packaging basé sur des segments pour une diffusion HTTP via l'infrastructure web standard
• Support du débit adaptatif pour des conditions de réseau variables des spectateurs
• Sortie compatible CDN pour une diffusion mise en cache en périphérie
• Configuration HLS à faible latence pour une visualisation quasi-temps réel

Auto-Scaling

Le cluster de restreaming s'adapte en fonction de la demande :

• Mise à l'échelle (Scale Up) — Lorsque les connexions spectateur/AI par serveur dépassent un seuil ou que l'utilisation CPU est élevée
• Réduction (Scale Down) — Lorsque l'utilisation descend en dessous d'un seuil pendant une période prolongée
• Les nouveaux serveurs récupèrent les flux de caméras depuis le réseau VPN et s'enregistrent auprès du Load Balancer
• L'arrêt gracieux draine les connexions avant de supprimer les serveurs (les spectateurs se reconnectent automatiquement via des URL stables)

Pipeline d'Enregistrement

Enregistrement Continu

• Les serveurs de restreaming ou les workers d'enregistrement dédiés capturent les flux RTSP sous forme de fichiers segmentés
• Segments écrits à des intervalles configurables pour des tailles de fichier gérables
• Chaque segment est étiqueté avec l'ID de la caméra, l'horodatage et les métadonnées de durée

Gestion du Stockage

• Segments téléchargés vers le stockage objet pour un archivage durable
• Les politiques de rétention suppriment automatiquement les segments plus anciens que la période de rétention configurée
• Les règles de cycle de vie du stockage déplacent les segments plus anciens vers des niveaux de stockage moins chers avant la suppression
• Les quotas de stockage par caméra et par site évitent les coûts excessifs

Lecture

• Segments enregistrés accessibles via des requêtes basées sur le temps (caméra + plage horaire)
• Manifeste HLS généré à la volée pour la lecture des séquences enregistrées via navigateur
• Navigation et balayage de la ligne de temps enregistrée avec une granularité au niveau du segment

Diffusion Multi-Protocole

| Consommateur | Protocole | Latence | Cas d'utilisation |

|--------------|-----------|---------|------------------|

| Workers AI | RTSP | Faible (~500ms) | Détection d'objets en temps réel, analyses |

| Spectateurs Web | HLS | Moyenne (2-6s) | Surveillance en direct par navigateur |

| Applications Mobiles | HLS | Moyenne (2-6s) | Surveillance à distance sur appareils mobiles |

| Archivage | Segments Enregistrés | N/A | Révision d'incidents, conformité, criminalistique |

Surveillance et Fiabilité

État du Flux

• Surveillance de l'état du flux par caméra (connecté, en mise en mémoire tampon, déconnecté)
• État du tunnel VPN par site (latence, perte de paquets, temps de fonctionnement)
• Métriques du serveur de restreaming (CPU, bande passante, nombre de connexions)
• État du pipeline d'enregistrement (débit d'écriture des segments, utilisation du stockage, état du téléchargement)

Alertes

• Alertes de déconnexion de caméra avec identification du site
• Notifications de panne de tunnel VPN
• Avertissements de capacité du cluster de restreaming
• Quotas de stockage et alertes de rétention
• Lacunes d'enregistrement détectées via des contrôles de continuité des segments

Fonctionnalités Clés

1. Ingestion Sécurisée par VPN — Les tunnels chiffrés protègent les flux RTSP des caméras distantes
2. Traversée NAT/Pare-feu — Les connexions VPN sortantes contournent les configurations réseau restrictives
3. Restreaming Auto-évolutif — Le cluster s'adapte à la demande des spectateurs et de l'AI
4. Conversion HLS — Conversion RTSP-vers-HLS en temps réel pour la visualisation par navigateur
5. Relais RTSP — Accès au flux à faible latence pour les workers de traitement AI
6. Enregistrement Continu — Enregistrement basé sur des segments avec gestion de la rétention
7. Multi-Protocole — RTSP, HLS et segments enregistrés à partir d'une seule ingestion
8. Reconnexion Automatique — Les tunnels VPN et les connexions de flux se rétablissent après les interruptions
9. Cycle de Vie du Stockage — Stockage hiérarchisé avec application automatique de la rétention
10. Multiplexage de Flux — Une récupération de caméra sert plusieurs consommateurs sans charge supplémentaire sur la caméra