音视频记录仪软件系统的研究与设计

陈海蕊

引言：音视频记录仪用于记录现场的音频、视频，对数据加以存储和管理，事后进行上传、检索、统计等。文中首先给出记录仪软件系统运行的平台架构及其运用的负载均衡技术，然后详细介绍该软件功能模块，包括数据上传和数据检索模块，最后描述软件系统隐藏管理技术及其设计与实现。经使用验证该软件具有一定的实用性和推广价值。

一、引言

社会和科技的发展对执法部门的文明性和技术性提出了更高的要求，及时地记录执法现场的音频、视频，不仅有助于提高执法的效率，还能有助于双方实事求是地维权。正是在此应用需求下，本实验室研制开发了音视频记录仪软件。该软件可以如实地记录事发现场的音频、视频数据，并对数据进行存储、上传、检索、统计等。

二、软件系统运行的平台架构

音视频记录仪软件系统采用结构化系统开发的方法，将软件工程学和系统工程的理论和方法引入计算机系统的研制开发中，按照用户至上的原则，采用结构化、模块化自顶向下对系统进行分析和设计。

记录仪后台管理系统的主要功能是对记录仪采集到的音视频资料进行管理，后台管理系统采用VPN[1]虚拟网络技术来解决网络的数据交换及分布式数据存储，使用了负载均衡来解决了网络传输过程中出现的流量控制问题。其运行的系统平台架构框图如图1所示。

图1系统平台架构框图

系统架构设计中使用了负载均衡技术。负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性[2]。随着网络访问量的增长，若单个处理单元无法满足负载需求，负载均衡就会发挥作用。负载均衡分为软件负载均衡和硬件负载均衡，本系统架构采用的是硬件负载均衡。硬件负载均衡解决方案是直接在服务器和外部网络间安装负载均衡设备，称之为负载均衡器。该设备独立于操作系统，完成专门的任务，大大提高了系统平台的整体性能。

三、记录仪软件设计

记录仪软件系统实现的主要功能为：用户认证、音视频资料管理、存储、检索、浏览、统计、下载、上传、日志生成、媒体格式转换、媒体转发、安全管理等。与需求相对应系统软件功能模块有：音视频资料上传管理模块、视频格式转换模块、用户和权限管理模块、安全和日志管理模块、流媒体转发模块、数据检索与查询模块、视频点播和文件浏览模块等构成。软件平台基本结构如图2所示。

图2软件平台基本结构图

与软件平台结构要求一致，主要功能模块如图3所示：

图3软件功能模块图

对于数据上传模块，从安全性和保密性的角度出发应采用C/S模式，但从系统运行要求同时应支持B/S模式[3]。数据上传分为自动上传、手动上传和业务流转方式上传。当任意授权用户打开数据上传专用客户端时，客户端首先检测与后台管理系统是否连接正常。若连接不正常则选择本地数据上传，输入本地用户名和密码，进入本地上传模式，在本地上传模式下，数据只能传输至PC的硬盘专用保密区域。若客户端与系统连接正常，用户可选择本地数据上传模式和系统数据上传模式，系统数据上传即通过局域网将前端记录仪的文件直接传输至系统服务器和存储并进行发布，进行系统数据上传时，用户应在登录界面输入远程上传用户名和密码进入系统上传模式。在用户进行相关数据信息上传时，用户在点击确定后，视频格式转换、数据上传等工作，由后台自行完成，用户无需等待，可退出登录界面，上传结束后，系统自动生成表格，供用户检查。

对于数据检索模块，当授权用户通过IE方式登录系统后，在系统界面中会有明显的检索栏目，当用户点击进入检索界面，检索界面有普通检索和高级检索两种方式。检索项目具有：1）按数据时间进行检索；2）按文件名称进行检索；3）按上传用户进行检索；4）按记录仪ID号进行检索；5）按上传数据时间进行检索；6）按文件描述关键词进行检索；7）按文件类型进行检索；8）按文件大小进行检索。所有以上检索方式均可进行任意组合。任意授权用户在登录系统后，可以对全系统的所有文件包括录音、录像、照片和流媒体等文件进行检索，并对检索的结果进行查看、点播、调用、下载等操作。

软件具有严格的权限管理[4]机制，可以对用户检索、浏览、修改、删除存储在不同单位存储服务器或专用存储设备上的数据，用户还可以对记录仪存储文件的浏览、修改、删除、文件上传范围、方式等进行严格控制，同时将所有用户的操作日志进行详细的记录。软件支持级联架构，可实现省、市、县各级不同层次系统的互连互通，系统既能够统一管理、调度和认证，也能够分级管理、调度和认证。

四、结论

该记录仪已经应用于某执法部门，有助于执法取证并规范执法行为。经使用验证，本软件较好地实现了执法现场音视频数据的采集、上传和检索等功能，还可以实现数据隐藏，具有较强的安全性。总之，该软件具有一定的推广意义。下一步工作将实现该软件的动态存储和触摸操作等功能。

参考文献

[1]周振斌,唐剑琪,邓辉等.基于负载均衡的高吞吐量IPsec VPN系统[J].计算机工程与应用.2012年36期:85-89.

[2]刘高峰.负载均衡技术全攻略[EB/OL].[2011-08-10].http://www.yesky.com/20010626/187006.shtml.

[3]李先军,刘波,余丹等.一种基于AJAX技术的B/S与C/S混合架构模式[J].计算机应用.2009年4期:1135-1138.

[4]匡宏,赵恩来,郝文宁等.权限管理及访问控制系统的研究与实现[J].计算机工程与设计.2011,32(8):2588-2591.