CN111770067B - 一种基于物联网的安防视频采集方法、设备及系统 - Google Patents

一种基于物联网的安防视频采集方法、设备及系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种基于物联网的安防视频采集方法、设备及系统，方法包括：接收交互端发送的控制指令，其中，所述交互端与服务器基于超文本协议进行通信；响应所述控制指令，实现所述服务器与局域网的网络穿透；将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备。本发明实施例极大简化了系统复杂度，降低了系统开发成本与计算资源需求，满足了安防视频的播、控、录的基本需求，同时此技术与物联网场景松耦合，可方便、快速的进行移植。

Description

一种基于物联网的安防视频采集方法、设备及系统
技术领域
本申请涉及物联网、云计算技术领域，尤其涉及一种基于物联网的安防视频采集方法、设备及介质。
背景技术
物联网场景下需要接入海量视频设备，每个设备都可采集视频数据，同时为了确保安全，大部分场景下视频设备都是出于内部局域网中，公网服务无法直接访问。在此场景下，按照GB28181-2016国家标准虽然也可以实现，但其定义不明确、数据流程繁琐，实现难度与工作量大、部署计算资源要求高，并不完全符合物联网需求。
发明内容
本说明书实施例提供一种基于物联网的安防视频采集方法、设备及介质，用于解决现有技术中的如下技术问题：
现有技术中的视频采集流程繁琐，工作量大、部署计算资源要求高。
本说明书实施例采用下述技术方案：
本发明实施例的第一方面提供了一种基于物联网的安防视频采集方法，所述物联网包括：在局域网内的图像采集设备和在局域网外的交互端、服务器，方法包括：
接收交互端发送的控制指令，其中，所述交互端与服务器基于超文本协议进行通信；
响应所述控制指令，实现所述服务器与局域网的网络穿透；
将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备进行视频采集。
在一个示例中，所述将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备，包括：
将所述交互端发送的控制指令中的视频播放控制指令发送至所述服务器中处理；
将处理后的视频播放控制指令发送至所述局域网中的指定的图像采集设备，使所述图像采集设备向局域网外单向推送视频流，并于所述交互端显示，其中，所述服务器与所述局域网之间基于SIP通信协议进行通信。
在一个示例中，所述将所述交互端发送的控制指令中的视频播放控制指令发送至所述服务器中处理，包括：
对所述交互端发送的控制指令进行验证，并在验证通过后生成校验码和携带有rport标识的同步源参数、所述服务器中的流媒体模块的地址。
在一个示例中，所述将处理后的视频播放控制指令发送至所述局域网中的指定的图像采集设备，使所述图像采集设备向局域网外单向推送视频流，并于所述交互端显示，包括：
将生成的携带有rport标识的同步源参数、所述服务器中的流媒体模块的地址发送至所述局域网中的指定图像采集设备；
接收所述图像采集设备根据所述流媒体模块的地址单向推送的视频流，并通过同步源参数值进行校验；
将所述视频流转码后发送至交互端显示。
在一个示例中，所述将所述视频流转码后发送至交互端显示，包括：
接收交互端发送的同步源参数值和校验码，并进行验证，并在验证通过后向所述交互端发送转码后的视频流。
在一个示例中，还包括：
获取向所述交互端推送视频流的状态；
若向所述交互端推送的视频流中断，则生成带有rport标识的停止推送视频流的指令，发送至所述局域网的图像采集设备中，时所述图像采集设备停止推送视频流。
在一个示例中，所述将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备，包括：
将所述交互端发送的控制指令中的云台控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以控制所述图像采集设备的云台。
在一个示例中，还包括：
接收视频采集设备的注册信息，以在所述服务器与所述局域网中的视频采集设备之间建立联系。
本发明实施例的第二方面提供了一种基于物联网的安防视频采集设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
接收交互端发送的控制指令，其中，所述交互端与服务器基于超文本协议进行通信；
响应所述控制指令，实现所述服务器与局域网的网络穿透；
将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备进行视频采集。
本发明实施例的第三方面提供了一种基于物联网的安防视频采集系统，包括：
交互端，所述交互端上设置有用于交互的UI组件；
服务器，所述服务器包括调度模块、信令模块和流媒体模块，其中，所述调度模块用于对所述信令模块和所述流媒体模块进行调度，所述信令模块用于实现服务器与局域网的网络穿透，所述流媒体模块用于接收所述局域网中的图像采集设备发送的视频流和视频解码；
包括多个图像采集设备的局域网，所述图像采集设备用于获取视频流并将所述视频流单向推送给服务器。
本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本发明实施例通过云计算、流媒体、SIP信令、异步通信原理在GB28181-2016定义的基础上，经过配置与代码逻辑可实现互联网中物联网场景下的安防视频视音频流的采集与设备控制。与现有技术相比，本发明实施例极大简化了系统复杂度，降低了系统开发成本与计算资源需求，满足了安防视频的播、控、录的基本需求，同时此技术与物联网场景松耦合，可方便、快速的进行移植。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的交互逻辑示意图；
图3为本发明实施例提供的设备框架示意图；
图4为本发明实施例系统的系统框架示意图。
具体实施方式
为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
本申请的实施例提供了基于物联网的安防视频采集方法及相应方案，通过云计算、流媒体、SIP信令、异步通信原理在GB28181-2016定义的基础上，经过配置与代码逻辑可实现互联网中物联网场景下的安防视频视音频流的采集与设备控制。与现有技术相比，本发明实施例极大简化了系统复杂度，降低了系统开发成本与计算资源需求，满足了安防视频的播、控、录的基本需求，同时此技术与物联网场景松耦合，可方便、快速的进行移植。
图1为本说明书实施例提供的方法流程示意图。物联网包括：在局域网内的图像采集设备和在局域网外的交互端、服务器，如图所示，方法包括：
S101接收交互端发送的控制指令，其中，所述交互端与服务器基于超文本协议进行通信；
S102响应所述控制指令，实现所述服务器与局域网的网络穿透；
S103将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备进行视频采集。
首先对步骤S102中的网络穿透机制进行介绍，本发明的一些实施例中，主要通过rport机制来实现，rport机制通过在Via头上带上rport属性来指明端口信息。
为方便说明实施方式，假设物联网、云计算系统已经存在，IP地址已配置好，网络畅通。系统包括交互端的UI(User Interface，用户界面)组件，服务器的信令模块、调度模块、流媒体模块，并互相配置好IP地址，网络畅通。搭建具有NAT机制的局域网环境，部署一个网络摄像头(IP Camer，以下简称IPC)，配置其IP为局域网内部IP，摄像头可根据信令模块的IP地址进行访问，但信令模块无法通过IPC的IP直接访问。
首先进行设备注册，IPC根据其配置的信令模块IP地址，发起设备注册请求，此部分参照国标定义，不属于本专利发明内容，不进行详细描述。信令模块检测到IPC注册请求中携带的IP地址与视频传输协议(TCP协议)中携带的IP地址不一致，标识此IPC处于内网环境中。IPC注册后，在服务器存储IPC的注册信息。
图2为本发明实施例提供的交互逻辑示意图，如图2所示，以视频预览为例，各模块之间的交互过程大致如下：
用户通过交互端的UI组件向服务器的调度模块请求指定IPC的视频预览播放url(Uniform Resource Locator,统一资源定位符)。
调度模块校验本次请求是否合法，合法后生成校验码，生成SSRC值(同步源参数)，调取流媒体模块接收视频推流的IP地址、端口号。
通过信令模块的视频预览接口，向IPC发起视频流推送请求，请求中携带rport标识的SSRC值、流媒体模块IP地址、端口号。
接着，IPC向信令模块返回同意响应，信令模块向调度模块返回同意响应，调度模块向UI组件返回同意响应，并在该响应中携带SSRC值、校验码、流媒体模块请求视频流的IP地址、端口号。
IPC根据信令模块请求，携带SSRC值，向指定的流媒体模块的端口推送视频流。同时，流媒体模块根据IPC传递的SSRC值向调度模块验证是否合法，若调度模块验证该SSRC值合法并未超时，则向流媒体模块反馈SSRC值合法，流媒体模块接收IPC推送的视频流，并准备转码协议。
UI组件进行视频预览，UI组件根据调度模块返回的SSRC值、校验码，流媒体模块请求视频流的IP地址、端口号，调用流媒体模块接口请求视频流；流媒体模块根据UI组件传递的SSRC值、校验码向调度模块验证是否合法。调度模块验证该SSRC值、校验码，验证通过后返回确认信息。
流媒体模块向UI组件发送视频预览视频流，UI组件收到视频流进行播放。
UI组件进行视频预览的过程中，若UI组件停止播放或被直接关闭，停止接收视频流。流媒体模块监听到视频流推送中断，触发无人观看时间，调度模块停止推流接口。调度模块调用信令模块接口，请求停止推流。信令模块通过SIP协议向IPC发送停止推流，并在SIP协议中携带RPORT标识。
IPC向信令模块返回同意响应，IPC停止推流。信令模块向调度模块返回同意响应；调度模块向流媒体模块返回同意响应，流媒体模块释放接流、推流资源。
根据本发明的具体实施例，可以理解的是，以上的示例是以视频播放的角度进行描述的，可以是以其他的控制指令，比如，在本发明的一些优选的实施例中，所述将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备，包括：
将所述交互端发送的控制指令中的云台控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以控制所述图像采集设备的云台。
基于同样的思路，本申请的一些实施例还提供了上述方法对应的设备和系统。
图3为本说明书实施例提供的设备框架示意图，基于物联网的安防视频采集设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
接收交互端发送的控制指令，其中，所述交互端与服务器基于超文本协议进行通信；
响应所述控制指令，实现所述服务器与局域网的网络穿透；
将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备进行视频采集。
图4本申请的一些实施例提供的对应于图1的基于物联网的安防视频采集方法的系统框架示意图，如图4所示，系统包括：
交互端，所述交互端上设置有用于交互的UI组件；
服务器，所述服务器包括调度模块、信令模块和流媒体模块，其中，所述调度模块用于对所述信令模块和所述流媒体模块进行调度，所述信令模块用于实现服务器与局域网的网络穿透，所述流媒体模块用于接收所述局域网中的图像采集设备发送的视频流和视频解码；
包括多个图像采集设备的局域网，所述图像采集设备用于获取视频流并将所述视频流单向推送给服务器。
根据本发明的具体实施例，信令模块主要负责与IPC进行通信，基于GB28181国家标准中对视频设备通信的相关定义，由视频设备主动向信令模块进行设备注册，能力包括设备注册与认证、视频预览、云台控制、录像回放、设备报警等国标中定义的能力。
信令模块将会在服务器与IPC通信时提供Http(超文本传输协议)接口，以及调用调度模块的Http接口对IPC的注册信息进行保存。
根据本发明的具体实施例，流媒体模块主要负责接收、转发IPC推送的视音频数据流，支持将国标中定义的PS视频流转换为RTSP、RTMP、HLS、HTTP-FLV、WebSocket-FLV等视频流协议。流媒体模块会主动调用调度模块的Http接口，进行视频设备推流权限验证、UI组件获取视频流权限验证。流媒体模块提供视频流Http接口，供UI组件调用。
根据本发明的具体实施例，调度模块主要负责统一调度信令模块、流媒体模块、UI组件模块，使其有机融合，并对IPC信息进行存储。此模块会主动调用信令模块的Http接口，对摄像头进行操控；此模块提供摄像头查询、操控Http接口，供UI组件调用；此模块提供摄像头存储接口，供信令模块调用；此模块提供安全验证Http接口，供流媒体模块调用。
根据本发明的具体实施例，UI组件主要负责将流媒体模块提供的各种协议的视频流进行展示播放。UI组件提供Web端、Android端、iOS端、微信端的操作界面，供灵活使用。此组件会主动调用调度模块的Http接口，获取视频设备的视频播放地址。此组件会主动调用流媒体模块的Http接口，获取视频设备的视频流。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备和系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (3)

1.一种基于物联网的安防视频采集方法，其特征在于，所述物联网包括：在局域网内的图像采集设备和在局域网外的交互端、服务器，方法包括：
接收交互端发送的控制指令，其中，所述交互端与服务器基于超文本协议进行通信；
响应所述控制指令，实现所述服务器与局域网的网络穿透；
将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备进行视频采集；
所述将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备，包括：
将所述交互端发送的控制指令中的视频播放控制指令发送至所述服务器中处理；
将处理后的视频播放控制指令发送至所述局域网中的指定的图像采集设备，使所述图像采集设备向局域网外单向推送视频流，并于所述交互端显示，其中，所述服务器与所述局域网之间基于SIP通信协议进行通信；
所述将所述交互端发送的控制指令中的视频播放控制指令发送至所述服务器中处理，包括：
对所述交互端发送的控制指令进行验证，并在验证通过后生成校验码和携带有rport标识的同步源参数、所述服务器中的流媒体模块的地址；
所述将处理后的视频播放控制指令发送至所述局域网中的指定的图像采集设备，使所述图像采集设备向局域网外单向推送视频流，并于所述交互端显示，包括：
将生成的携带有rport标识的同步源参数、所述服务器中的流媒体模块的地址发送至所述局域网中的指定图像采集设备；
接收所述图像采集设备根据所述流媒体模块的地址单向推送的视频流，并通过同步源参数值进行校验；
将所述视频流转码后发送至交互端显示；
所述将所述视频流转码后发送至交互端显示，包括：
接收交互端发送的同步源参数值和校验码，并进行验证，并在验证通过后向所述交互端发送转码后的视频流；
获取向所述交互端推送视频流的状态；
若向所述交互端推送的视频流中断，则生成带有rport标识的停止推送视频流的指令，发送至所述局域网的图像采集设备中，时所述图像采集设备停止推送视频流；
所述将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备，包括：
将所述交互端发送的控制指令中的云台控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以控制所述图像采集设备的云台；
接收视频采集设备的注册信息，以在所述服务器与所述局域网中的视频采集设备之间建立联系。
2.一种基于物联网的安防视频采集设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
接收交互端发送的控制指令，其中，所述交互端与服务器基于超文本协议进行通信；
响应所述控制指令，实现所述服务器与局域网的网络穿透；
将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备进行视频采集；
所述将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备，包括：
将所述交互端发送的控制指令中的视频播放控制指令发送至所述服务器中处理；
将处理后的视频播放控制指令发送至所述局域网中的指定的图像采集设备，使所述图像采集设备向局域网外单向推送视频流，并于所述交互端显示，其中，所述服务器与所述局域网之间基于SIP通信协议进行通信；
所述将所述交互端发送的控制指令中的视频播放控制指令发送至所述服务器中处理，包括：
对所述交互端发送的控制指令进行验证，并在验证通过后生成校验码和携带有rport标识的同步源参数、所述服务器中的流媒体模块的地址；
所述将处理后的视频播放控制指令发送至所述局域网中的指定的图像采集设备，使所述图像采集设备向局域网外单向推送视频流，并于所述交互端显示，包括：
将生成的携带有rport标识的同步源参数、所述服务器中的流媒体模块的地址发送至所述局域网中的指定图像采集设备；
接收所述图像采集设备根据所述流媒体模块的地址单向推送的视频流，并通过同步源参数值进行校验；
将所述视频流转码后发送至交互端显示；
所述将所述视频流转码后发送至交互端显示，包括：
接收交互端发送的同步源参数值和校验码，并进行验证，并在验证通过后向所述交互端发送转码后的视频流；
获取向所述交互端推送视频流的状态；
若向所述交互端推送的视频流中断，则生成带有rport标识的停止推送视频流的指令，发送至所述局域网的图像采集设备中，时所述图像采集设备停止推送视频流；
所述将所述交互端发送的控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以远程控制所述图像采集设备，包括：
将所述交互端发送的控制指令中的云台控制指令处理后发送至所述局域网中的图像采集设备，以控制所述图像采集设备的云台；
接收视频采集设备的注册信息，以在所述服务器与所述局域网中的视频采集设备之间建立联系。
3.一种基于物联网的安防视频采集系统，其特征在于，包括：
交互端，所述交互端上设置有用于交互的UI组件；
服务器，所述服务器包括调度模块、信令模块和流媒体模块，其中，所述调度模块用于对所述信令模块和所述流媒体模块进行调度，所述信令模块用于实现服务器与局域网的网络穿透，所述流媒体模块用于接收所述局域网中的图像采集设备发送的视频流和视频解码；
包括多个图像采集设备的局域网，所述图像采集设备用于获取视频流并将所述视频流单向推送给服务器；
所述UI组件用于向所述调度模块请求指定IPC的视频预览播放统一资源定位符；
所述调度模块用于对所述信令模块和所述流媒体模块进行调度，具体包括：所述调度模块校验所述请求是否合法，若合法，则生成校验码，并生成同步源参数，并调取所述流媒体模块接收视频推流的IP地址、端口号；
所述信令模块用于实现服务器与局域网的网络穿透，具体包括：通过信令模块的视频预览接口，向所述图像采集设备发起视频流推送请求，所述视频流推送请求中携带rport标识的所述同步源参数、所述流媒体模块IP地址、所述端口号；
所述图像采集设备用于获取视频流并将所述视频流单向推送给服务器，具体包括：所述图像采集设备依次通过所述信令模块、所述信令模块、所述调度模块向所述UI组件返回同意响应；所述同意响应中携带所述同步源参数、所述流媒体模块IP地址、所述端口号；
所述图像采集设备根据所述信令模块请求，向所述流媒体模块的端口推送视频流时，所述流媒体模块根据所述同步源参数向所述调度模块验证是否合法，若合法且并未超时，则所述流媒体模块接收IPC推送的视频流，并准备转码协议；
所述UI组件还用于，根据所述调度模块返回的所述同步源参数、所述流媒体模块请求视频流的所述IP地址、所述端口号，通过所述流媒体模块，播放视频流。
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