CN103813213A - 基于移动云计算的实时视频分享平台和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于移动云计算的实时视频分享平台，包括移动设备终端、云计算服务器端；其中，所述移动设备终端包括音视频数据处理模块，移动设备端工作模式切换模块，移动HTTP服务器模块，移动RTSP多媒体服务器模块；所述的云计算服务器端包括：分布式多媒体数据编码转化模块，实时视频分享网站模块，分布式多媒体数据存储模块，客户端支持服务模块。本发明还公开了一种基于移动云计算的实时视频分享方法。采用本发明，在用户侧增加了视频分享的灵活性，在平台侧降低了投资成本，具有很大的应用推广价值。
Description
技术领域
本发明属于云计算领域，尤其涉及基于移动云计算的实时视频分享平台和方法。
背景技术
云计算已经成为IT服务领域的重要技术创新，其通过互联网共享的软硬件资源和信息，按需求提供给计算机和其他设备，从而降低IT运营费用。另一方面，随着无线通信技术和移动设备的不断发展，移动运算走进了我们每一个人的生活。两种先进技术碰撞产生了新的云计算模式MCC（Mobile Cloud Computing，移动云计算），MCC允许移动设备使用云计算服务器端的弹性资源，为移动增值服务提供的新的机遇。随着MCC的不断成熟，为我们开拓移动实时是视频分享市场的多样化增值服务提供了新思路。
传统视频分享网站，采取用户先拍摄、然后上传的方式，操作繁琐，分享不够及时；而电视直播技术需要昂贵复杂的摄影机、卫星通信车等设备，普通用户无法实现。用户迫切需要一种技术可以利用现有设备、低成本、便捷地分享自己拍摄的视频内容。在这样的需求环境下，我们从用户的实用性和灵活性的角度出发设计了实时视频分享平台。通过该平台，用户无需任何昂贵的专业电视直播设备，仅使用普通智能手机就可以将球赛、文艺演出、会议等活动拍摄并实时发布到互联网上，其他用户可以通过网页实时观看视频内容。
移动设备存在处理器性能和电池容量有限，而实时音视频编解码又是高运算工作，这就产生了矛盾，而MCC正好解决了这组矛盾。将移动设备终端与云计算服务器端相结合，根据移动设备终端的处理器负载、网络连接情况、数据流情况合理将运算任务分配给移动设备或者云计算服务器端完成，从而保证实时视频分享平台的高性能、低功耗，为用户带来良好的用户体验。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提出了一种基于移动云计算的实时视频分享平台和方法，以智能手机等移动设备为基础，通过MCC，依据移动设备终端的处理器负荷和网络连接情况，自动调整作业任务在移动设备终端和云计算服务器端中动态迁移，从而实现在3G、无线局域网、WiFi Direct等多种网络状况下的实时视频分享功能。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
基于移动云计算的实时视频分享平台，包括移动设备终端、云计算服务器端，其中，所述移动设备终端包括：
音视频数据处理模块，用于移动设备终端的音视频多媒体数据的采集、编码和传输；
移动设备端工作模式切换模块，用于智能切换移动设备终端程序的工作模式；
移动HTTP服务器模块，用于在移动客户端建立一个HTTP Web服务器；
移动RTSP多媒体服务器模块，用于在移动客户端建立一个RTSP流媒体服务器；
所述的云计算服务器端包括：
分布式多媒体数据编码转化模块，用于实时视频分享平台用户在移动设备终端实时提交的音视频多媒体数据和视频采集卡采集的广播电视直播视频数据的实时编码转化；
实时视频分享网站模块，用于提供互联网视频点播服务；
分布式多媒体数据存储模块，用于存储实时视频分享平台用户通过移动设备终端提交的音视频多媒体数据，分布式多媒体数据编码转化模块编码转化处理的广播电视直播视频数据和实时视频分享网站模块的视频点播服务的视频数据；
客户端支持服务模块，用于移动设备终端与云计算服务器端之间的消息通信服务。
进一步的，本发明基于移动云计算的实时视频分享平台，所述的音视频数据处理模块包括：音视频数据采集子模块、音视频数据编码子模块、音视频数据传输子模块；其中：
所述的音视频数据采集子模块完成对图像和声音数据的采集工作；
所述的音视频数据编码子模块对音视频数据采集子模块采集的图像和声音数据进行实时编码；
所述的音视频数据传输子模块将经过音视频数据编码子模块编码处理后的音视频数据打包发送给目标节点。
进一步的，本发明基于移动云计算的实时视频分享平台，所述的音视频数据采集子模块负责移动设备终端摄像头画面和麦克风音频的接收采集；音视频数据采集子模块采用Android操作系统提供MediaRecorder类，重载MediaRecorder类，分别创建用于视频采集的视频记录VideoRecorder子类和音频采集的音频记录AudioRecorder子类；音视频数据采集子模块首先在移动设备终端的本地服务器端定义一个本地服务套接字LocalServerSocket，然后在VideoRecorder子类和AudioRecorder子类分别将摄像头和麦克风采集的数据以片的形式保存在LocalServerSocket中。
进一步的，本发明基于移动云计算的实时视频分享平台，所述的音视频数据编码子模块对移动设备终端的硬件性能和网络性能进行评估，如果移动设备终端支持音视频的硬件编码且网络畅通，则采用H.264视频编码和AAC音频编码；
如果移动设备终端不支持硬件编码且网络条件不佳，则采用H.263视频编码和AMR-NB音频编码。
进一步的，本发明基于移动云计算的实时视频分享平台，所述的移动设备端工作模式切换模块分析移动设备终端所处的网络连接环境，智能切换移动设备终端程序的工作模式，当移动设备终端所处网络能够连接互联网时，移动设备终端程序会直接调用移动设备终端的音视频数据处理模块，采集音视频数据后编码、打包发送到给服务器端，由服务器端处理后通过实时视频分享网站模块分享给其他用户观看；
当移动设备终端所处网络不能连接互联网时，移动设备终端程序启动移动HTTP服务器模块和移动RTSP多媒体服务器模块，其他用户通过局域网或者WiFi Direct技术直接访问移动设备终端上的HTTP服务器和RTSP多媒体服务器观看视频。
进一步的，本发明基于移动云计算的实时视频分享平台，所述的分布式多媒体数据编码转化模块包括视频作业配置模块、视频分割模块、视频传输模块和HBase分布式数据库模块；所述的分布式多媒体数据存储模块包括作业队列管理模块、HDFS分布式文件系统和MapReduce 计算框架模块；其中：
视频作业配置模块，用于处理用户输入的视频处理配置信息，将视频处理任务打包成作业对象发送给作业队列管理模块，并通知视频分割模块将原始视频进行分割；
视频分割模块，用于将分割结果送给视频传输模块；
视频传输模块，用于将分割好的文件上传到HDFS分布式文件系统；
作业队列管理模块，用于监控作业队列，从作业队列中取出作业对象，构造出对应的、并行框架作业，上传到MapReduce 计算框架模块；
MapReduce 计算框架根据作业配置对上传到HDFS分布式文件系统上的视频分片进行转码操作和合并操作；一个视频作业完成后，通知作业队列管理模块，将作业对象从作业队列中删除；作业队列管理模块将视频转码后的视频的格式位置信息存入HBase分布式数据库。
进一步的，本发明基于移动云计算的实时视频分享平台，其特征在于：所述的客户端支持服务模块包括用户基本服务子模块、视频节目管理子模块、用户评论子模块、广告推送子模块、用户积分管理子模块和增值服务管理子模块。
基于移动云计算的实时视频分享平台的实时视频分享方法，包括以下步骤：
A、采用音视频数据采集子模块接收采集视频画面和音频声音；
B、采用音视频数据编码子模块对音视频数据采集子模块采集到的音视频数据编码并封装成RTP包，缓存在本地；
C、采用音视频数据传输子模块将音视频数据编码子模块编码好的音视频流封装并通过无线通信网络发送给目标服务器或者终端节点；
D、根据移动设备终端当前所处的网络状况选择合适的工作模式，如果移动设备终端能够连接上互联网则启用云模式，按照步骤A、B、C将数据发送到云计算服务器端，云计算服务器端处理后通过实时视频分享网站模块分享给其他用户观看；反之则采用离线模式，启动移动HTTP服务器模块和移动RTSP多媒体服务器模块，其他用户通过局域网或者WiFi Direct技术直接访问移动设备终端上的HTTP Web服务器和RTSP多媒体服务器观看视频；
E、移动设备终端工作在云模式下，云计算服务器端在接收到来自移动设备终端的多媒体数据流后，交由分布式多媒体数据编码转化模块对多媒体数据流进行处理，分布式多媒体数据编码转化模块处理完毕以后，将处理好的音视频数据存储到分布式多媒体数据存储模块并通过实时视频分享网站模块将实时视频发布给互联网上的其他用户。
进一步的，本发明基于移动云计算的实时视频分享平台的实时视频分享方法，所述的步骤B中：音视频数据编码子模块首先对移动设备终端的硬件性能和网络性能进行评估，如果移动设备终端支持音视频的硬件编码且网络畅通，则采用H.264视频编码和AAC音频编码；如果移动设备终端不支持硬件编码且网络条件不佳，则采用H.263视频编码和AMR-NB音频编码。
进一步的，本发明基于移动云计算的实时视频分享平台的实时视频分享方法，所述的步骤C中：音视频数据传输子模块将音视频数据编码子模块编码好的音视频流封装通过无线通信网络发送给目标服务器或者终端节点包括以下步骤：
C1. 音视频数据传输子模块从原始视频数据中剥离出每个NALU，并在每个NALU前添加相应的RTP包头，然后将包含RTP包头和NALU的数据包发送出去，封包好的RTP由程序基于UDP发送出去；
C2.音视频数据传输子模块判断RTP信息包大小，按照IP网络层MTU限制，自动采取Single NALU Packet、Aggregation Packet和Fragmentation Unit三种不同策略截取RTP信息包大小；
C3. 音视频数据传输子模块处理完RTP信息包以后，自定义一个RTP Socket类数据结构、一个UDP Socket Datagram Socket类型的引用和一个缓冲区，更新RTP 信息包的序号，根据封装的NALU大小，设置RTP 信息包的大小，最后执行Datagram Socket进行发送。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
与现有视频分享平台相比，本发明从用户的角度出发，赋予移动用户充分的灵活性和自由空间，同时结合移动云计算技术，在移动设备终端，优化了程序的流畅程度、功耗，提高了用户可用性；在服务器端，降低了平台投资金额，提高了平台的性能、安全性，并充分考虑平台的成长性，可以为平台运营商降本增效。
附图说明
图1是基于移动云计算的实时视频分享平台模块流程图。
图2是移动设备终端的具体模块流程图。
图3是移动设备端工作模式切换模块流程图。
图4是分布式多媒体数据编码转化模块和分布式多媒体数据存储模块流程图。
图5是客户端支持服务模块的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1 所示，基于移动云计算的实时视频分享平台包括：移动设备终端的音视频数据处理模块110、移动设备端工作模式切换模块120、移动HTTP服务器模块130、移动RTSP多媒体服务器模块140，服务器端的分布式多媒体数据编码转化模块150、分布式多媒体数据存储模块160、客户端支持服务模块170、实时视频分享网站模块180。
音视频数据处理模块110主要负责移动设备终端的音视频采集、编码和传输，包括音视频数据采集子模块、音视频数据编码子模块和音视频数据传输子模块。
移动设备端工作模式切换模块120用于智能切换移动设备终端程序的工作模式。移动设备端工作模式切换模块是基于MCC的实时视频分享平台的核心模块，其通过分析移动设备终端所处的网络连接环境，智能切换移动设备终端程序的工作模式；当移动设备终端所处网络可以连接互联网时，移动设备终端会切换为云模式，程序直接调用移动设备终端的音视频数据处理模块，采集音视频数据后编码、打包发送到给远程云计算服务器端，由云计算服务器端处理后通过实时视频分享网站模块分享给其他用户观看；当移动设备终端所处网络可以无法连接互联网时，移动设备终端会切换为离线模式，程序启动移动HTTP服务器模块和移动RTSP多媒体服务器模块，其他用户通过局域网或者WiFi Direct技术直接访问移动设备终端上的HTTP Web服务器和RTSP多媒体服务器观看视频，可以在突发灾害、战争等无网络基础设施的情况下继续实现实时视频分享。
移动HTTP服务器模块130是一个在移动客户端建立一个轻量级的HTTP Web服务器。在无线局域网和WiFi Direct网络模式下实现传统服务器HTTP Server的功能，提供用户观看实时视频的页面和处理远程控制移动客户端拍摄参数的请求；移动HTTP服务器模块在完成传统的HTTP Web服务器功能上的基础上，针对移动设备终端有限的计算和能量资源、高度可变的网络条件、较高的干扰导致的较低可靠性、有限的服务覆盖范围和有限的传输资源的特征进行了优化，降低功耗，提高服务可用性。
移动RTSP多媒体服务器模块140是一个在移动客户端建立一个轻量级的RTSP流媒体服务器。在无线局域网和WiFi Direct网络模式下实现传统的RTSP流媒体服务器功能；移动RTSP多媒体服务器模块以所述的音视频处理模块的音视频数据采集子模块的本地LocalServerSocket读取音视频数据源，实现了传统服务器上的RTSP流媒体服务器的基础功能，同时允许用户在RTSP请求URL中携带音视频流数据，以获取满足用户自身的需求的视频分辨率、帧数、编码格式、流码率以及视频采集源、闪光灯控制、声音采集额外功能；此外，移动RTSP多媒体服务器模块针对移动设备终端的有限的计算和能量资源、高度可变的网络条件、较高的干扰导致的较低可靠性、有限的服务覆盖范围和有限的传输资源的特征，结合主流的音视频码率动态调整机制，通过分析AIMD算法和TFRC拥塞控制机制的不足，设计并实现了RTSP服务器中音视频码率动态调整机制模块以及拥塞控制算法，从而降低功耗，提高服务可用性。
服务器端的分布式多媒体数据编码转化模块150用于解决实时视频分享平台用户在移动设备终端实时向数据中心服务器提交的音视频数据和云计算服务器端视频采集卡采集的广播电视直播信号的实时编码转化问题。为了适应移动设备终端的网络特性，对移动设备终端和数据中心服务器之间的音视频数据流进行特定优化，从而减少了数据流的大小、降低了数据流发送的丢包率、提高了视频画面的清晰和流畅程度，但是这样的多媒体数据流无法被其他用户之间观看，因此需要使用分布式多媒体数据编码转化模块将特殊优化处理的音视频数据流转换为可以供普通用户观看的标准多媒体数据流；考虑到平台使用用户的数量和现有计算机的性能，分布式多媒体数据编码转化模块是一个由多个运算节点构成的弹性数据运算集群，采用分布式运算框架结合GPGPU（General-purpose computing on graphics processing units，通用图像处理器）并行运算框架的混合系统结构，同时可以针对平台使用用户数量和需要处理的音视频数据量弹性增加和减少运算集群的节点个数或者增加和更换单个运算节点使用的处理器、内存、图形处理器部件；同时，分布式多媒体数据编码转化模块中任意一个运算节点发生故障失效不会影响整个集群的功能，并可以通过更换故障运算节点方式快速修复功能模块；与此同时，分布式多媒体数据编码转化模块还要处理来自于采集卡采集的电视广播节目数据，向实时视频分享网站模块提供电视广播节目直播服务。分布式多媒体数据编码转化模块可以低成本、低功耗、可扩展、高效率地以绿色环保可持续的方式解决实时多媒体数据编码转化的大数据运算问题。
分布式多媒体数据存储模块160用于解决实时视频分享平台用户通过移动设备终端向数据中心服务器提交的音视频多媒体数据、分布式多媒体数据编码转化模块转码处理的电视广播直播视频数据和实时视频分享网站模块的精彩视频点播服务的视频数据的存储问题。分布式多媒体数据存储模块是一个针对音视频多媒体数据存储优化的基于HDFS的存储集群，集群由多个存储节点构成，每个存储节点都是一个独立存储服务器，每个独立服务器的存储系统为由多块磁盘构成的磁盘整列；分布式多媒体数据存储模块提供比现有DAS（直接附加存储）、NAS（网络附加存储）、SAN（存储区域网）存储系统更好的数据存取性能，同时可以根据实时视频分享平台的发展，随时动态增加存储节点的个数或者增加独立存储服务器中磁盘阵列的数量；相对传统存储模块；分布式多媒体数据存储模块充分考虑用户数据的安全性，将数据分散存储在多个存储节点中，任意一个存储节点发生故障失效不会丢失用户数据，并可以通过更换故障存储节点方式快速修复功能模块；分布式多媒体数据存储模块底层采用Hadoop分布式运算框架，通过分析实时视频分享平台生成的多媒体数据流的特性，调整HDFS的Block的大小，从而提高整个分布式存储系统的吞吐能力、提高磁盘的利用效率；分布式多媒体数据存储模块在HDFS的基础上，通过程序将HDFS抽象层一个逻辑磁盘，从而便于实时视频分布平台中普通文件的存储需要；分布式多媒体数据存储模块可以低成本、低功耗、可扩展、高效率地以绿色环保可持续的方式解决实时多媒体数据存储的问题。
客户端支持服务模块170用于移动设备终端与数据中心服务器之间的消息通信服务。
实时视频分享网站模块180是实时视频分享平台的互联网门户。用户通过访问实时视频分享网站可以观看其他用户分享的实时视频内容、正在直播的广播电视节目和精彩的点播内容，评论节目内容与其他用户互动，无需安装任何软件和插件；实时视频分享网站模块利用HTML5（HyperText Markup Language 5，超文本标记语言第五版）、CSS3（Cascading Style Sheets 3，层叠样式表第三版）、JavaScript互联网网页前台技术实现了用户无插件网页视频观看，其可以根据用户的设备类型、操作系统和浏览器智能选择视频播放模式，适应用户使用手机、平板、电脑等不同设备的访问，提供最佳的使用方式；实时视频分享网站模块采用扁平化设计风格，使用特殊的大按钮设计，方便触屏和视力障碍用户的使用；实时视频分享网站模块采用C#语言开发，使用开源的Mono Framework运行时框架，运行进过特殊优化的Linux操作系统上，可以满足大用户访问的负载要求。
基于移动云计算的实时视频分享方法，包括以下步骤：
A.音视频数据采集子模块接收采集视频画面和音频声音；
B.音视频数据编码子模块对音视频数据采集子模块采集到的音视频数据编码并封装成RTP包，缓存在本地；
C.音视频数据传输子模块将音视频数据编码子模块编码好的音视频流封装通过无线通信网络发送给目标服务器或者终端节点；
D.移动设备端工作模式切换模块根据移动设备当前所处的网络状况选择合适的工作模式，如果移动设备可以连接上互联网则启用云模式，按照步骤A、B、C将数据发送到云计算服务器端，云计算服务器端处理后通过实时视频分享网站模块分享给其他用户观看；反之则采用离线模式，启动移动HTTP服务器模块和移动RTSP多媒体服务器模块，其他用户通过局域网或者WiFi Direct技术直接访问移动设备终端上的HTTP Web服务器和RTSP多媒体服务器观看视频；
E. 移动设备端工作模式在云模式下，云计算服务器端在接收到来自移动设备端的多媒体数据流后，交由服务器端的分布式多媒体数据编码转化模块对多媒体数据流进行处理，分布式多媒体数据编码转化模块处理完毕以后，将处理好的音视频数据存储到分布式多媒体数据存储模块并通过实时视频分享网站模块将实时视频发布给互联网上的其他用户。
所述的步骤B中音视频数据编码子模块首先对移动设备终端的硬件性能和网络性能进行评估，如果移动设备终端支持音视频的硬件编码且网络畅通，则采用H.264视频编码和AAC音频编码；如果移动设备终端不支持硬件编码且网络条件不佳，则采用H.263视频编码和AMR-NB音频编码；
所述的步骤C中：音视频数据传输子模块将编码好的音视频流封装通过无线通信网络发送给目标服务器或者终端节点包括以下步骤：
C1. 音视频数据传输子模块从原始视频数据中剥离出每个NALU，并在每个NALU前添加相应的RTP包头，然后将包含RTP包头和NALU的数据包发送出去，封包好的RTP由程序基于UDP发送出去；
C2.音视频数据传输子模块判断RTP包大小，按照IP网络层MTU限制，自动采取Single NALU Packet、Aggregation Packet和Fragmentation Unit三种不同策略截取RTP包大小；
C3.处理完RTP包以后，音视频数据传输子模块自定义一个RTP Socket类数据结构、一个UDP Socket Datagram Socket类型的引用和一个缓冲区，更新RTP Packet的序号，根据封装的NALU大小，设置RTP Packet的大小，最后执行Datagram Socket进行发送。
如图2所示，移动设备终端的具体模块包括音视频数据采集子模块210、音视频数据编码子模块220、音视频数据传输子模块230、工作模式切换子模块240、移动RTSP流媒体服务器子模块250、移动HTTP服务器子模块260和分布式多媒体数据编码转化模块270。
音视频数据采集子模块210完成对图像和声音的采集工作；
音视频数据编码子模块220负责对音视频数据采集子模块210采集的图像和声音数据进行实时编码；
音视频数据传输子模块230负责将经过音视频数据编码子模块220编码处理后的音视频数据打包发送给目标节点；
工作模式切换子模块240负责通过分析移动设备终端所处的网络连接环境，智能切换移动设备终端程序的工作模式；若在离线模式（无法连接到互联网的情况）下，将启用移动RTSP多媒体服务器子模块250和移动HTTP服务器子模块260，由移动设备终端自身提供实时视频直播服务；若在单机模式（可以连接到互联网的情况）下，移动设备客户端将通过无线网络将数据发送给位于数据中心的分布式多媒体数据编码转化模块270处理，其他用户将可以通过平台网站观看实时直播视频。
如图3所示，移动设备端工作模式切换模块分析移动设备终端所处的网络连接环境，智能切换移动设备终端程序的工作模式。当移动设备终端所处网络可以连接互联网时，移动设备终端会设置为云模式，程序会直接调用移动设备终端的音视频数据处理模块，采集音视频数据后编码、打包发送到给数据中心云计算服务器，由云计算服务器端处理后通过实时视频分享网站模块分享给其他用户观看；其中当模块检测到当前网络适3G网络时，系统会进一步压缩音视频数据，从而节约用户流量；如果检测到WiFi网络时，系统会直接发送给数据中心云计算服务器，以确保直播视频的质量。当移动设备终端所处网络无法连接互联网时，移动设备终端会被设置为离线模式，程序启动移动HTTP服务器模块和移动RTSP多媒体服务器模块，其他用户通过局域网或者WiFi Direct技术直接访问移动设备终端上的HTTP Web服务器和RTSP多媒体服务器观看视频
如图4所示，分布式多媒体数据编码转化模块包括视频作业配置模块401、视频分割模块403、视频传输模块404和HBase分布式数据库407四个模块；分布式多媒体数据存储模块包括作业队列管理模块402、HDFS分布式文件系统405和MapReduce计算框架406三个子模块。
分布式多媒体数据编码转化模块和分布式多媒体数据存储模块流程详细过程说明如下：
视频作业配置模块401处理用户输入的视频处理配置信息，将视频处理任务打包成作业对象发送给作业队列管理模块402，并通知视频分割模块403将原始视频进行分割；视频分割模块403分割好视频后，将分割结果送给视频传输模块404；视频传输模块404将分割好的文件上传到HDFS分布式文件系统405；作业队列管理模块402监控作业队列，从作业队列中取出作业对象，构造出对应的、并行框架作业，上传到MapReduce 计算框架406；MapReduce 计算框架406根据作业配置对上传到HDFS分布式文件系统405上的视频分片进行转码操作和合并操作；一个视频作业完成后，通知作业队列管理模块402，将作业对象从作业队列中删除；作业队列管理模块402将视频转码后的视频的格式位置信息存入HBase分布式数据库407。
如图5所示，所述的客户端支持服务模块用于移动设备终端与数据中心服务器之间的消息通信服务；客户端支持服务模块包括用户基本服务子模块501、视频节目管理子模块502、用户评论子模块503、广告推送子模块504、用户积分管理子模块505和增值服务管理子模块506六个字模块。
用户基本服务子模块501，主要提供了用户注册、用户登录、第三方账号登陆、用户密码修改、用户密码找回、用户头像更新、用户个人资料更新、用户好友管理、用户消息管理、用户节目订阅服务、用户社交网络绑定功能；
视频节目管理子模块502，主要提供用户实时分享视频、电视广播直播频道、点播节目信息的增删、删改、查功能，并根据用户评论子模块提供的数据，智能分析节目受欢迎情况；
用户评论子模块503，主要提供用户评论功能；在用户评论子模块中，用户可以对实时分享视频、电视广播直播频道、点播节目进行评论、评分、点“赞”，还可以对别人的评论进行评论和点“赞”；
广告推送子模块504，主要提供整个平台的广告推送服务，通过用户基本服务子模块和用户评论子模块提供的用户个人信息和用户行为信息智能分析用户特征，向用户定向投送广告信息，提高广告推送的有效率；
用户积分管理子模块505，通过该模块，实时视频分享平台管理员可以根据用户的行为制定相应的积分策略，包括但不仅限于用户评论奖励、用户登录积分奖励、用户在线时长积分奖励、用户分享实时视频积分奖励、用户发布精品资源积分奖励、用户积分兑换积分策略；
增值服务管理子模块506，主要提供为实时视频分享平台用户提供增值服务；增值服务管理子模块允许用户通过网银充值、支付宝第三方支付工具充值、手机储值卡充值、手机充值、声讯电话充值、积分兑换方式为自己的账号增加增值服务消费点，用户通过增值服务消费点可以观看付费版权点播内容，更好的实时视频分享带宽增值服务。
显然，本领域技术人员应当理解，对上述本发明所公开的基于移动云计算的实时视频分享方法和平台，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (10)
1.基于移动云计算的实时视频分享平台，其特征在于：包括移动设备终端、云计算服务器端，其中，所述移动设备终端包括：
音视频数据处理模块，用于移动设备终端的音视频多媒体数据的采集、编码和传输；
移动设备端工作模式切换模块，用于智能切换移动设备终端程序的工作模式；
移动HTTP服务器模块，用于在移动客户端建立一个HTTP Web服务器；
移动RTSP多媒体服务器模块，用于在移动客户端建立一个RTSP流媒体服务器；
所述的云计算服务器端包括：
分布式多媒体数据编码转化模块，用于实时视频分享平台用户在移动设备终端实时提交的音视频多媒体数据和视频采集卡采集的广播电视直播视频数据的实时编码转化；
实时视频分享网站模块，用于提供互联网视频点播服务；
分布式多媒体数据存储模块，用于存储实时视频分享平台用户通过移动设备终端提交的音视频多媒体数据，分布式多媒体数据编码转化模块编码转化处理的广播电视直播视频数据和实时视频分享网站模块的视频点播服务的视频数据；
客户端支持服务模块，用于移动设备终端与云计算服务器端之间的消息通信服务。
2.如权利要求1所述的基于移动云计算的实时视频分享平台，其特征在于：所述的音视频数据处理模块包括：音视频数据采集子模块、音视频数据编码子模块、音视频数据传输子模块；其中：
所述的音视频数据采集子模块完成对图像和声音数据的采集工作；
所述的音视频数据编码子模块对音视频数据采集子模块采集的图像和声音数据进行实时编码；
所述的音视频数据传输子模块将经过音视频数据编码子模块编码处理后的音视频数据打包发送给目标节点。
3.如权利要求2所述的基于移动云计算的实时视频分享平台，其特征在于：所述的音视频数据采集子模块负责移动设备终端摄像头画面和麦克风音频的接收采集；音视频数据采集子模块采用Android操作系统提供MediaRecorder类，重载MediaRecorder类，分别创建用于视频采集的视频记录VideoRecorder子类和音频采集的音频记录AudioRecorder子类；音视频数据采集子模块首先在移动设备终端的本地服务器端定义一个本地服务套接字LocalServerSocket，然后在VideoRecorder子类和AudioRecorder子类分别将摄像头和麦克风采集的数据以片的形式保存在LocalServerSocket中。
4.如权利要求2所述的基于移动云计算的实时视频分享平台，其特征在于：所述的音视频数据编码子模块对移动设备终端的硬件性能和网络性能进行评估，如果移动设备终端支持音视频的硬件编码且网络畅通，则采用H.264视频编码和AAC音频编码；
如果移动设备终端不支持硬件编码且网络条件不佳，则采用H.263视频编码和AMR-NB音频编码。
5.如权利要求1所述的基于移动云计算的实时视频分享平台，其特征在于：所述的移动设备端工作模式切换模块分析移动设备终端所处的网络连接环境，智能切换移动设备终端程序的工作模式，当移动设备终端所处网络能够连接互联网时，移动设备终端程序会直接调用移动设备终端的音视频数据处理模块，采集音视频数据后编码、打包发送到给服务器端，由服务器端处理后通过实时视频分享网站模块分享给其他用户观看；
当移动设备终端所处网络不能连接互联网时，移动设备终端程序启动移动HTTP服务器模块和移动RTSP多媒体服务器模块，其他用户通过局域网或者WiFi Direct技术直接访问移动设备终端上的HTTP服务器和RTSP多媒体服务器观看视频。
6.如权利要求1所述的基于移动云计算的实时视频分享平台，其特征在于：所述的分布式多媒体数据编码转化模块包括视频作业配置模块、视频分割模块、视频传输模块和HBase分布式数据库模块；所述的分布式多媒体数据存储模块包括作业队列管理模块、HDFS分布式文件系统和MapReduce 计算框架模块；其中：
视频作业配置模块，用于处理用户输入的视频处理配置信息，将视频处理任务打包成作业对象发送给作业队列管理模块，并通知视频分割模块将原始视频进行分割；
视频分割模块，用于将分割结果送给视频传输模块；
视频传输模块，用于将分割好的文件上传到HDFS分布式文件系统；
作业队列管理模块，用于监控作业队列，从作业队列中取出作业对象，构造出对应的、并行框架作业，上传到MapReduce 计算框架模块；
MapReduce 计算框架根据作业配置对上传到HDFS分布式文件系统上的视频分片进行转码操作和合并操作；一个视频作业完成后，通知作业队列管理模块，将作业对象从作业队列中删除；作业队列管理模块将视频转码后的视频的格式位置信息存入HBase分布式数据库。
7.如权利要求1所述的基于移动云计算的实时视频分享平台，其特征在于：所述的客户端支持服务模块包括用户基本服务子模块、视频节目管理子模块、用户评论子模块、广告推送子模块、用户积分管理子模块和增值服务管理子模块。
8.一种基于权利要求1-7任一所述的基于移动云计算的实时视频分享平台的实时视频分享方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、采用音视频数据采集子模块接收采集视频画面和音频声音；
B、采用音视频数据编码子模块对音视频数据采集子模块采集到的音视频数据编码并封装成RTP包，缓存在本地；
C、采用音视频数据传输子模块将音视频数据编码子模块编码好的音视频流封装并通过无线通信网络发送给目标服务器或者终端节点；
D、根据移动设备终端当前所处的网络状况选择合适的工作模式，如果移动设备终端能够连接上互联网则启用云模式，按照步骤A、B、C将数据发送到云计算服务器端，云计算服务器端处理后通过实时视频分享网站模块分享给其他用户观看；反之则采用离线模式，启动移动HTTP服务器模块和移动RTSP多媒体服务器模块，其他用户通过局域网或者WiFi Direct技术直接访问移动设备终端上的HTTP Web服务器和RTSP多媒体服务器观看视频；
E、移动设备终端工作在云模式下，云计算服务器端在接收到来自移动设备终端的多媒体数据流后，交由分布式多媒体数据编码转化模块对多媒体数据流进行处理，分布式多媒体数据编码转化模块处理完毕以后，将处理好的音视频数据存储到分布式多媒体数据存储模块并通过实时视频分享网站模块将实时视频发布给互联网上的其他用户。
9.如权利要求8所述的实时视频分享方法，其特征在于：所述的步骤B中：音视频数据编码子模块首先对移动设备终端的硬件性能和网络性能进行评估，如果移动设备终端支持音视频的硬件编码且网络畅通，则采用H.264视频编码和AAC音频编码；如果移动设备终端不支持硬件编码且网络条件不佳，则采用H.263视频编码和AMR-NB音频编码。
10.如权利要求8所述的实时视频分享方法，其特征在于：所述的步骤C中：音视频数据传输子模块将音视频数据编码子模块编码好的音视频流封装通过无线通信网络发送给目标服务器或者终端节点包括以下步骤：
C1. 音视频数据传输子模块从原始视频数据中剥离出每个NALU，并在每个NALU前添加相应的RTP包头，然后将包含RTP包头和NALU的数据包发送出去，封包好的RTP由程序基于UDP发送出去；
C2.音视频数据传输子模块判断RTP信息包大小，按照IP网络层MTU限制，自动采取Single NALU Packet、Aggregation Packet和Fragmentation Unit三种不同策略截取RTP信息包大小；
C3. 音视频数据传输子模块处理完RTP信息包以后，自定义一个RTP Socket类数据结构、一个UDP Socket Datagram Socket类型的引用和一个缓冲区，更新RTP 信息包的序号，根据封装的NALU大小，设置RTP 信息包的大小，最后执行Datagram Socket进行发送。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |