Потокове передавання RTSP через VPN з автоматичним масштабуванням ретрансляції, доставкою HLS та записом
Платформа спостереження потребувала безпечного надходження відеопотоків RTSP з камер із віддалених місць через тунелі VPN, їх ретрансляції для веб-перегляду та обробки за допомогою AI, автоматичного масштабування інфраструктури ретрансляції відповідно до попиту, а також запису потоків для архівування — все це при підтримці низької затримки та надійного з'єднання в умовах непередбачуваних мережевих умов.
Обговоріть Ваш Проєкт
Виклик
Підключення віддалених IP-камер до централізованої хмарної платформи призвело до численних інфраструктурних викликів:
- Мережева безпека — Потоки RTSP з камер проходили через загальнодоступний інтернет, що робило відеоматеріали вразливими до перехоплення без шифрування
- Проходження NAT/Firewall — Камери за корпоративними міжмережевими екранами та NAT не могли бути доступні безпосередньо з хмари
- Накладні витрати на ретрансляцію — Потоки RTSP потребували конвертації у веб-дружні протоколи (HLS) для перегляду в браузері, що вимагало спеціальної інфраструктури для транскодування
- Змінний попит — Попит на перегляд та обробку за допомогою AI коливався протягом дня, але фіксовані сервери ретрансляції не могли масштабуватися
- Запис у масштабі — Безперервний запис десятків потоків з камер вимагав надійного управління сховищем з політиками зберігання
- Надійність потоку — Тунелі VPN розривалися під час нестабільності мережі, що вимагало автоматичного перепідключення без втрати безперервності потоку
- Багатопротокольна доставка — Різним споживачам потрібні були різні протоколи: RTSP для AI-воркерів, HLS для веб-глядачів та записані сегменти для архівування
Наше Рішення
Ми побудували платформу потокової передачі RTSP через VPN-тунель з VPN-хабом для безпечного підключення камер, серверами ретрансляції RTSP з автоматичним масштабуванням для багатопротокольної доставки, HLS-пакуванням для відтворення в браузері та безперервним записом з управлінням зберіганням.
Архітектура
- VPN-хаб: Централізований сервер VPN, що встановлює безпечні тунелі до віддалених місць розташування камер
- Надходження RTSP: Камери, підключені до VPN, публікують потоки RTSP через зашифровані тунелі
- Кластер ретрансляції: Сервери MediaMTX з автоматичним масштабуванням для ретрансляції RTSP, конвертації HLS та розподілу потоків
- HLS-пакування: Перетворення RTSP в HLS в реальному часі для доставки у веб-браузер
- Сервіс запису: Безперервний запис потоків зі зберіганням на основі сегментів та політиками зберігання
- Балансувальник навантаження: Розподіляє з'єднання глядачів та AI-воркерів між серверами ретрансляції
- Оркестратор: Моніторить попит та масштабує кластер ретрансляції вгору або вниз
- Зберігання: Об'єктне сховище для записаних сегментів з управлінням життєвим циклом
Архітектура VPN-тунелів
Безпечне підключення камер
- VPN-хаб, розгорнутий у хмарі, встановлює зашифровані тунелі до кожного віддаленого сайту
- Камери у віддалених місцях передають RTSP-потоки в межах VPN-тунелю — без виходу в загальнодоступний інтернет
- Кожен сайт отримує VPN-клієнт, який підключається до хабу, створюючи накладену приватну мережу
- RTSP-потоки з камер доступні хмарній інфраструктурі через приватні IP-адреси VPN
- Кілька камер на один сайт використовують один VPN-тунель
Проходження NAT/Firewall
- VPN-клієнти ініціюють вихідні з'єднання з місця розташування камери (вхідні правила міжмережевого екрану не потрібні)
- Хаб приймає вхідні з'єднання, створюючи двонаправлені тунелі
- Хмарні сервіси отримують доступ до RTSP-потоків камер через мережу VPN, ніби вони були локальними
Надійність
- Автоматичне перепідключення тунелю при перебоях у мережі
- Keepalive-зонди виявляють та відновлюються після прихованих збоїв
- Підтримка кількох протоколів тунелів для сумісності з обмеженими мережами
- Моніторинг стану кожного тунелю з оповіщенням про тривалі роз'єднання
Автоматичне масштабування ретрансляції
Ретрансляція RTSP
Сервери ретрансляції отримують RTSP-потоки з камер із мережі VPN і роблять їх доступними для подальших споживачів:
- AI-воркери підключаються через RTSP для обробки з низькою затримкою та точністю до кадру
- Кілька споживачів можуть отримати доступ до одного потоку з камери без додаткового навантаження на неї
- Мультиплексування потоків зменшує пропускну здатність від місця розташування камери (одне отримання, багато споживачів)
Конвертація HLS
Для веб-перегляду сервери ретрансляції конвертують RTSP в HLS у реальному часі:
- Пакування на основі сегментів для доставки HTTP через стандартну веб-інфраструктуру
- Підтримка адаптивного бітрейту для різних мережевих умов глядача
- Вихідний сигнал, сумісний з CDN, для доставки з кешуванням на периферії
- Конфігурація HLS з низькою затримкою для перегляду майже в реальному часі
Автоматичне масштабування
Кластер ретрансляції масштабується відповідно до попиту:
- Масштабування вгору — Коли кількість з'єднань глядачів/AI на сервер перевищує поріг або використання CPU високе
- Масштабування вниз — Коли використання падає нижче порогу протягом тривалого періоду
- Нові сервери отримують відеопотоки з камер із мережі VPN та реєструються в балансувальнику навантаження
- Грамотне вимкнення припиняє з'єднання перед видаленням серверів (глядачі автоматично перепідключаються через стабільні URL)
Конвеєр запису
Безперервний запис
- Сервери ретрансляції або спеціальні воркери запису захоплюють потоки RTSP як сегментовані файли
- Сегменти записуються з настроюваними інтервалами для керованих розмірів файлів
- Кожен сегмент позначений ID камери, міткою часу та метаданими тривалості
Управління сховищем
- Сегменти завантажуються в об'єктне сховище для довготривалого архівування
- Політики зберігання автоматично видаляють сегменти, старші за налаштований період зберігання
- Правила життєвого циклу сховища переміщують старіші сегменти на дешевші рівні зберігання перед видаленням
- Квоти сховища для кожної камери та кожного сайту запобігають неконтрольованим витратам
Відтворення
- Записані сегменти доступні через часові запити (камера + часовий діапазон)
- HLS-маніфест генерується на льоту для відтворення записаного матеріалу в браузері
- Перемотка та скрабінг по записаній часовій шкалі з деталізацією на рівні сегментів
Багатопротокольна доставка
| Споживач | Протокол | Затримка | Випадок використання |
|----------|----------|---------|----------|
| AI-воркери | RTSP | Низька (~500 мс) | Виявлення об'єктів у реальному часі, аналітика |
| Веб-глядачі | HLS | Середня (2-6 с) | Моніторинг у реальному часі через браузер |
| Мобільні додатки | HLS | Середня (2-6 с) | Віддалений моніторинг на мобільних пристроях |
| Архівування | Записані сегменти | Н/Д | Огляд інцидентів, відповідність вимогам, криміналістика |
Моніторинг та надійність
Стан потоку
- Моніторинг статусу потоку для кожної камери (підключено, буферизація, відключено)
- Стан VPN-тунелю для кожного сайту (затримка, втрата пакетів, час безвідмовної роботи)
- Метрики сервера ретрансляції (CPU, пропускна здатність, кількість з'єднань)
- Стан конвеєра запису (швидкість запису сегментів, використання сховища, статус завантаження)
Оповіщення
- Оповіщення про відключення камери з ідентифікацією сайту
- Повідомлення про збій VPN-тунелю
- Попередження про недостатню потужність кластера ретрансляції
- Оповіщення про квоти сховища та терміни зберігання
- Виявлення прогалин у записі за допомогою перевірок безперервності сегментів
Ключові особливості
- Вхідний потік, захищений VPN — Зашифровані тунелі захищають RTSP-потоки від віддалених камер
- Проходження NAT/Firewall — Вихідні VPN-з'єднання обходять обмежувальні мережеві конфігурації
- Автоматичне масштабування ретрансляції — Кластер масштабується відповідно до попиту глядачів та AI
- Конвертація HLS — Перетворення RTSP в HLS в реальному часі для перегляду в браузері
- Ретрансляція RTSP — Доступ до потоку з низькою затримкою для AI-воркерів обробки
- Безперервний запис — Запис на основі сегментів з управлінням зберіганням
- Багатопротокольність — RTSP, HLS та записані сегменти з одного вхідного потоку
- Автоматичне перепідключення — Тунелі VPN та потокові з'єднання відновлюються після перебоїв
- Життєвий цикл зберігання — Багаторівневе зберігання з автоматичним застосуванням політик зберігання
- Мультиплексування потоків — Одне отримання з камери обслуговує кілька споживачів без додаткового навантаження на камеру
Результати
Технологічний Стек
caseStudyDetail.more Кейси
Ознайомтесь з іншими нашими технічними впровадженнями
Обробка рахунків-фактур за допомогою AI, OCR та інтеграції з QuickBooks
Середній бізнес, який щомісяця обробляє сотні рахунків-фактур від постачальників, потребував усунення ручного введення даних шляхом автоматичного вилучення даних рахунків-фактур за допомогою AI/OCR та їх прямої синхронізації з QuickBooks для ведення бухгалтерського обліку та відстеження платежів.
Вставка реклами на стороні клієнта (CSAI) з парсингом маркерів SCTE-35 та інтеграцією багатоплатформного плеєра
Платформа потокового відео потребувала впровадження вставки реклами на стороні клієнта (CSAI) для веб-, мобільних програм та програм для підключених телевізорів — що забезпечує персоналізований рекламний досвід на рівні пристрою з повною підтримкою взаємодії з рекламою (натискні оверлеї, супутні банери, кнопки пропуску), який не може забезпечити вставка на стороні сервера.
Готові Трансформувати Свій Бізнес?
Давайте обговоримо, як ми можемо застосувати подібні рішення для ваших завдань.