CN104869438B - 基于移动终端的现场视频云发布系统的云发布方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于移动终端的现场视频云发布系统，包括：发布移动终端、云服务器和收看移动终端。所述发布移动终端是指具有无线通信和音视频采集功能的移动设备，所述云服务器是指具有转码、存储、发布功能的服务器。本发明还公开了一种本发明提供的基于移动终端的现场视频云发布系统的云发布方法，包括以下步骤：1、发布移动终端采集、编码和封装现场视频；2、发布移动终端上传封装后的现场视频至云服务器；3、云服务器根据发布移动终端上传的现场视频进行发布；4、收看移动终端从云服务器下载、观看已发布视频。具有能够满足广大用户在现有网环境下随时随地、随心所欲地利用云服务模式分享视频的需求的优点。

Description

基于移动终端的现场视频云发布系统的云发布方法

技术领域

本发明涉及一种现场视频云发布技术，特别涉及一种基于移动终端的现场视频云发布系统及云发布方法。

背景技术

随着信息化技术的飞速发展，智能手机、平板等移动终端已经逐渐成为人们娱乐、学习、工作必不可少的工具，人们的日常生活越来越依赖于移动终端，因此基于移动终端的各种应用需求越来越大，尤其是关于多媒体技术的应用。随着移动通信网络的普及，结合流媒体应用的不断发展以及移动终端性能的提升，基于移动终端的流媒体技术能够被广泛应用于在线直播、视频点播、远程教育、实时视频会议等等，它极大程度地丰富了传统互联网内容的表现形式，给广大用户带来更多的娱乐性和互动性。

目前较先进的视频分享技术是使用一些网络视频服务商提供的软件，将视频数据文件直接从移动终端上传到互联网上，供其他用户点播、观看或共享。这种方式的视频分享技术涉及以下几个步骤：第一步，拍摄视频；第二步，使用特定软件上传视频数据文件至互联网。上传视频之前可能还会涉及到视频转码处理问题，这一系列的操作流程对用户存在一定的复杂度，这样的操作难度限制了移动终端视频分享的需求被进一步满足。

此外，随着云计算的不断发展，传统C/S模式的软件后台服务器与云计算资源的结合已然成为IT市场的发展趋势。软件运营商可以充分利用云资源按需分配的优势，根据用户使用情况，按需分配服务器资源，在保证软件稳定运行的情况下节省各类开销。

鉴于云计算的优势及现有实时视频分享技术存在的不足，以下需求亟待满足：

1、视频分享操作流程的简化：隐藏分享过程涉及的视频转码、视频上传等操作，提供一键式分享的功能，即用户只需提供拍摄好的待分享视频，然后点击“上传”即可实现视频的分享，方便广大用户自行分享视频；

2、视频的实时分享和观看：用户通过手机等移动终端将采集的现场视频实时公布到互联网，满足广大用户随时随地分享和观看最新热点视频的需求；

3、云服务器发布：通过云服务器将移动终端采集到的现场视频进行发布，可以避免物理服务器带来的各种限制，如网络访问限制、服务器扩展性限制、服务资源限制等问题。

本发明为满足以上需求提供一种基于移动终端的现场视频云发布系统，将视频分享的操作简化为一键式分享，用户只需通过客户端选择拍摄好的视频即可进行上传，云服务器端负责将用户上传的视频进行全网发布，实现视频的实时分享。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于移动终端的现场视频云发布系统，该现场视频云发布系统结合了云存储服务和多租户技术实现在云端进行视频的发布和社区分享限制，满足了广大用户随时随地、随心所欲分享视频的需求。

本发明的另一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于移动终端的现场视频云发布系统的云发布方法，该云发布方法为广大用户开辟了一种全新的生活娱乐方式。

本发明的首要目的通过下述技术方案实现：一种基于移动终端的现场视频云发布系统，包括：发布移动终端、云服务器和收看移动终端。所述发布移动终端是指具有无线通信和音视频采集功能的移动设备，包括现场视频采集、现场视频编码、现场视频封装和现场视频上传四大功能；所述云服务器是指具有转码、存储、发布功能的服务器，包括计算资源池和存储资源池，具备用户云管理、云转码管理、云存储管理和云发布管理四大功能,云服务器包括用户云管理模块、云转码管理模块、云存储管理模块和云发布管理模块；所述收看移动终端是指具有流媒体接收和播放功能的移动设备。

本发明的另一目的通过以下技术方案实现：一种基于移动终端的现场视频云发布系统的云发布方法，包括以下步骤：

步骤1：发布移动终端采集、编码和封装现场视频；

步骤2：发布移动终端上传步骤1所述封装后的现场视频至云服务器；

步骤3：云服务器根据步骤2发布移动终端上传的现场视频进行发布；

步骤4：收看移动终端从云服务器下载、观看已发布视频。

其中，所述发布移动终端，包括：

音视频采集装置，用于采集音视频数据；

编码器，用于将所述音视频数据进行编码；

封装器，用于将所述编码后的音视频数据封装为数据包。

优选地，所述音视频采集装置包括：

摄像头，用于实时采集视频数据；

麦克风，用于实时采集音频数据；

所述编码器包括：

视频编码单元，用于将所述视频数据编码为H.264格式；

音频编码单元，用于将所述音频数据编码为AAC格式。

其中，所述发布移动终端采集、编码和封装现场视频，包括以下步骤：

步骤1：采集现场音视频数据；

步骤2：编码步骤1所述现场音视频数据；

步骤3：封装步骤2所述编码后的现场音视频数据。

优选地，步骤1所述采集现场音视频数据，包括：

通过移动终端的摄像头采集现场视频数据；

通过移动终端的麦克风采集音频数据；

步骤2所述编码现场音视频数据，包括：

将所述视频数据编码为H.264格式；

将音频数据编码为AAC格式；

步骤3所述封装编码后的现场音视频数据，包括：

将所述H.264格式的视频数据和所述AAC格式的音频数据封装为RTP数据包；

所述发布移动终端上传封装后的现场视频至云服务器，包括以下步骤：

步骤1：与云服务器进行空闲端口信息通信；

步骤2：将接收到的空闲端口信息封装至SDP(Session Description Protocol)文件；

步骤3：将采集后的音视频相关信息封装至SDP文件；

步骤4：向云服务器发送SDP文件和RTP数据包；

步骤5：根据云服务器发送的电子节目单更新播放列表；

所述云服务器工作流程，包括以下步骤：

步骤1：与发布移动终端进行空闲端口信息通信，并提取当前上传用户的相关信息；

步骤2：将当前上传用户的相关信息传至用户云管理模块进行保存或更新操作；

步骤3：接收发布移动终端的RTP数据包和SDP文件；

步骤4：将接收到的RTP数据包和SDP文件传至云转码管理模块进行转码操作；

步骤5：云存储管理模块根据云转码管理模块处理后的信息进行存储；

步骤6：云发布管理模块根据云存储管理模块和用户云管理模块中的信息进行视频发布，并通过发布成功的视频更新相应电子节目单文件；

步骤7：响应收看移动终端的更新播放列表请求，并提取其携带的当前用户信息和电子节目单版本号；

步骤8：根据提取出的用户信息和电子节目单版本号生成最新电子节目单并发送给收看移动终端；

步骤9：根据收看移动终端用户的点击行为向其发送相应的音视频数据；

优选地，所述用户云管理模块，包括：

上传用户管理模块，用于管理分享现场视频的移动终端用户；

消费用户管理模块，用于管理观看现场视频的移动终端用户；

所述云转码管理模块，包括：

转码调度单元，用于在计算资源池中基于最小连接数动态负载均衡调度算法选择计算资源节点对上传用户所上传的音视频数据进行转码；

计算资源池，是指用于将源音视频数据转码封装为目标格式音视频数据的计算资源节点集；

优选地，所述最小连接数(Least-Connection,LC)动态负载均衡调度算法，工作原理如下：

当有新的连接请求到达时，通过对已经建立连接的计算资源的观察，负载均衡器根据算法将新的连接请求分配到当前建立的连接数最小的服务器上。

所述云存储管理模块，包括：

存储调度单元，用于在存储资源池中选择最优化的存储资源节点存储转码后的音视频数据；

存储资源池，是指用于存储转码后的音视频数据的存储资源节点集；

所述云发布管理模块，包括：

视频发布管理模块，用于将转码后的视频流进行发布，并将发布后的视频流相关信息传至视频分享范围管理；

视频分享范围管理模块，用于视频分享范围的控制和电子节目单的维护，保证消费用户只能观看指定视频流；

优选地，所述视频分享范围的控制，包括：

采用多租户技术，将一个社区作为一个租户进行视频流分享控制，并只对社区内的消费用户开放指定视频流；

所述电子节目单，包括：

公共电子节目单文件，用于保存公共分享范围的电子节目单信息；

社区电子节目单文件，用户保存该用户社区分享范围的电子节目单信息；

所述收看移动终端从云服务器下载观看已发布视频，包括以下步骤：

步骤1：向云服务器发送更新播放列表请求，该请求中携带收看移动终端当前用户信息和电子节目单版本号；

步骤2：根据从流媒体云服务器接收到的信息对播放列表进行更新；

步骤3：向云服务器发送观看频道请求；

步骤4：接收云服务器发送的音视频数据并进行观看。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、实时视频的分享一方面可以增强移动用户之间的交流，为其开辟一种全新的生活娱乐方式，另一方面也可以通过实时视频分享向全球各地的网络用户实时分享热点视频，如今日时事、交通事故、搞笑视频等。

2、基于移动终端的视频发布满足了用户随时随地分享视频的需求，增强视频发布的移动性。

3、采用云服务器可以有效避免网络访问限制问题，移动终端采集到的现场视频通过网络上传至云服务器，云服务器根据接收到的信息进行处理并发布，然后向全球各地的网络用户开放移动终端采集到的现场视频。

4、采用云服务器可以提供便捷式的管理和维护，管理人员不需要购买众多服务器自行部署和维护，只需通过web页面和远程桌面的方式即可进行后台服务器的管理维护。

5、采用云服务器可以提供可扩展性的后台和无限的资源，便于在业务需要的时候按需增加相应的资源。

附图说明

图1为本发明基于移动终端的现场视频云发布系统总体流程图。

图2为本发明基于移动终端的现场视频云发布系统功能结构图。

图3为本发明实施例基于Android手机的现场视频采集流程图。

图4为本发明基于移动终端的现场视频云发布系统的音视频上传时序图。

图5为本发明基于移动终端的现场视频云发布系统的云服务器视频发布结构图。

图6为本发明基于移动终端的现场视频云发布系统的音视频观看时序图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明提供的基于移动终端的现场视频云发布系统的云发布方法，包括以下步骤：

S11：发布移动终端采集、编码和封装现场视频；

其中，采集的现场视频包括音频数据和视频数据，音频数据可以通过移动终端的麦克风实时采集，而视频数据可以通过移动终端的摄像头实时采集。音视频编码可以采用现有任意编码格式，例如可以将所述视频数据编码为H.264格式，音频数据编码为AAC格式，并将编码后的音视频数据封装为RTP数据包。

S12：发布移动终端上传封装后的现场视频至云服务器；

其中，发布移动终端发送的SDP文件包括云服务器的空闲端口信息和音视频相关信息，而RTP数据包包括H.264格式的视频数据和AAC格式的音频数据。

S13：云服务器根据发布移动终端上传的现场视频进行发布；

云服务器接收发布移动终端发送的音视频数据及相关信息，通过用户云管理、云转码管理、云存储管理和云发布管理协同工作实现对现场视频的发布。

其中，用户云管理主要负责对上传用户和消费用户进行管理，云转码管理负责对上传用户上传的音视频数据进行解析、转码，云存储管理负责存储相关信息，云发布管理负责视频发布和视频分享范围管理。

S14：收看移动终端从云服务器下载、观看已发布视频。

收看移动终端通过向云服务器发送更新播放列表请求，该请求中携带收看移动终端当前用户信息和电子节目单版本号，然后根据接收到的信息对播放列表进行更新。收看移动终端的消费用户根据更新后的播放列表选择频道，并向云服务器发送观看频道请求，然后接收云服务器发送的音视频数据进行观看。

如图2所示，为本发明基于移动终端的现场视频云发布系统功能结构图。

请参见图2，本发明提供的基于移动终端的现场视频云发布系统包括发布移动终端21、云服务器22和收看移动终端23。其中，发布移动终端21包括现场视频采集211、现场视频编码212、现场视频封装213和现场视频上传214。云服务器22包括用户云管理221、云转码管理222、云存储管理223和云发布管理224。收看移动终端23是面向最终用户的视频播放平台，用于收看云服务器发布的视频，即观看视频231。

如图3所示，为本发明实施例基于Android手机的现场视频采集流程图。

请参见图3，以Android手机为例，分析现场视频采集、编码和封装的一种实施方案。具体方法和流程如下：

S31：通过MediaRecorder获取摄像头数据和麦克风数据；

S32：将MediaRecorder生成的已编码MP4文件通过LocalSocket传送；

S33：解析MP4文件中的音视频数据，并将视频数据编码为H.264格式，音频数据编码为AAC格式；

S34：将编码后的音视频数据封装为RTP数据包。

如图4所示，为本发明基于移动终端的现场视频云发布系统的音视频上传时序图。

请参见图4，本发明公开了一种基于移动终端的现场视频云发布系统的音视频上传方法。具体流程如下：

S41：发布移动终端21发送请求与云服务器22进行空闲端口信息通信，该请求中携带当前上传用户相关信息；

S42：云服务器22根据请求中的上传用户信息进行保存或更新操作；

S43：云服务器22响应请求并向发布移动终端21发送空闲端口信息；

S44：发布移动终端21将接收到的空闲端口信息封装至SDP文件；

S45：发布移动终端21将采集到的音视频封装为RTP数据包；

S46：发布移动终端21将音视频相关信息封装至SDP文件；

S47：发布移动终端21向云服务器22发送SDP文件和RTP数据包；

S48：云服务器22将接收到的音视频数据进行转码；

S49：云服务器22将转码后的信息进行存储；

S410：云服务器22将转码后的视频流进行发布，并更新服务器端电子节目单和版本号；

S411：云服务器22向发布移动终端21发送最新电子节目单；

S412：发布移动终端21根据接收到的电子节目单更新播放列表。

如图5所示，是本发明基于移动终端的现场视频云发布系统的云服务器视频发布结构图。云服务器包括用户云管理模块221、云转码管理模块222、云存储管理模块223和云发布管理模块224。

用户云管理模块221包括上传用户管理2211和消费用户管理2212，上传用户是指分享视频的用户，即发布移动终端的用户，消费用户是指观看视频的用户，即收看移动终端的用户。

云转码管理模块222包括转码调度单元2221和计算资源池2222。

转码调度单元222用于在计算资源池中基于最小连接数动态负载均衡调度算法选择计算资源节点对上传用户所上传的音视频数据进行转码。

最小连接数动态负载均衡调度算法的具体流程如下：

step1：假设计算资源池使用计算资源节点集合S＝{S₁,S₂,...,S_n}来表示，W(S_i)表示计算资源节点S_i的权值，C(S_i)表示计算资源节点的当前连接数；

step2：将计算资源节点的缺省权值设为1；

step3：接收新的连接请求；

step4：计算计算资源池当前连接数的总和CSUM＝∑C(S_i)(i＝0,1,...,n-1)；

step5：将当前的新连接请求发送给计算资源节点S_m，当且仅当计算资源节点S_m满足条件C(S_m)*W(S_i)>C(S_i)*W(S_m)，其中W(S_m)不为零；

step6：返回step3继续接收新的连接请求。

计算资源池2222是指将源音视频数据转码封装为目标格式音视频数据的计算资源节点集。

云存储管理模块223包括存储调度单元2231和存储资源池2232。

存储调度单元2231用于在存储资源池中选择最优化的存储资源节点存储转码后的音视频数据。

存储资源池2232是指存储转码后的音视频数据的存储资源节点集。

云发布管理模块224包括视频发布管理2241和视频分享范围管理2242。

视频发布管理2241用于将转码后的视频流进行发布，并将发布后的视频流相关信息传至视频分享范围管理2242。

视频分享范围管理2242用于视频分享范围的控制和电子节目单的维护，保证消费用户只能观看指定视频流。其中，视频分享范围是通过云转码管理模块222解析出上传用户选择的分享范围(公共或我的社区)，然后结合用户云管理模块221中的用户关联信息，采用多租户技术，将一个用户社区作为一个租户进行视频流分享控制，并只对社区内的消费用户开放指定视频流。其中，电子节目单的维护分为公共和社区两方面，公共分享范围的视频流形成一个电子节目单文件，每一个用户社区形成一个电子节目单文件，因此，云服务器每成功发布一个视频流就需要更新电子节目单文件及其版本号。

如图6所示，是本发明基于移动终端的现场视频云发布系统的音视频观看时序图。具体流程如下：

S61：收看移动终端23发送更新播放列表请求，该请求携带当前消费用户信息和电子节目单版本号；

S62：云服务器22提取收看移动终端23的消费用户信息和电子节目单信息，进行用户社区和电子节目单版本号检测，根据消费用户信息检测其所在社区的电子节目单是否有更新，根据当前消费用户的电子节目单版本号检测云服务器端的公共电子节目单是否有更新；

S63：云服务器22的视频分享范围管理2242根据S62步骤的结果生成最新电子节目单，并发送给收看移动终端23；

S64：收看移动终端23根据接收的最新电子节目单更新播放列表；

S65：收看移动终端23发送观看频道请求；

S66：云服务器22响应请求并发送相应指定频道音视频数据。

上述方法相比其他系统而言，具有以下突出的技术特点：云服务器端设置了计算资源池和存储资源池以实现大规模视频分享需求；云服务器端设置了用户云管理，通过记录上传用户和消费用户的相关信息，以实现视频流的权限控制管理，如果某一个视频流只针对该上传用户所在社区开放，云服务器能保证只有社区内的消费用户才能观看该视频流，而其他消费用户无法观看；云服务器端通过记录当前最新电子节目单版本号来减少网络中冗余数据的传输，服务器端在收到更新播放列表请求时，先比较云服务器端电子节目单和更新播放列表请求中的电子节目单版本号，只有当版本号有更新时才向收看移动终端发送电子节目单文件，减少网络负载。

综上所述，通过本发明，可以将全球范围内的热点视频进行分享，使网络用户之间的交流更加密切，实现移动终端在移动通信网的覆盖范围内自由分享视频，满足用户随时随地、随心所欲地分享现场视频的需求。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于移动终端的现场视频云发布系统的云发布方法，其特征在于，所述基于移动终端的现场视频云发布系统包括：发布移动终端、云服务器和收看移动终端；所述发布移动终端是指用于无线通信和音视频采集的移动设备，用于现场视频采集、现场视频编码、现场视频封装和现场视频上传；所述云服务器是指用于转码、存储、发布的服务器，包括计算资源池和存储资源池，所述云服务器用于用户云管理、云转码管理、云存储管理和云发布管理,云服务器包括用户云管理模块、云转码管理模块、云存储管理模块和云发布管理模块；所述收看移动终端是一种用于流媒体的接收和播放的移动设备；

所述云发布方法包括以下步骤：

步骤1：发布移动终端采集、编码和封装现场视频；

步骤2：发布移动终端上传步骤1所述封装后的现场视频至云服务器；

步骤3：云服务器根据步骤2发布移动终端上传的现场视频进行发布；

步骤4：收看移动终端从云服务器下载、观看已发布视频；

在步骤3中，所述云服务器的工作流程，包括以下步骤：

步骤31：与发布移动终端进行空闲端口信息通信，并提取当前上传用户的相关信息；

步骤32：将当前上传用户的相关信息传至用户云管理模块进行保存或更新操作；

步骤33：接收发布移动终端的RTP数据包和SDP文件；

步骤34：将接收到的RTP数据包和SDP文件传至云转码管理模块进行转码操作；

步骤35：云存储管理模块根据云转码管理模块转码后的信息进行存储；

步骤36：云发布管理模块根据云存储管理模块和用户云管理模块中的信息进行视频发布，并通过发布成功的视频更新相应电子节目单文件；

步骤37：响应收看移动终端的更新播放列表请求，并提取其携带的当前用户信息和电子节目单版本号；

步骤38：根据提取出的用户信息和电子节目单版本号生成最新电子节目单并发送给收看移动终端；其中云端服务器在收到更新播放列表请求时，先比较云服务器端电子节目单和更新播放列表请求中的电子节目单版本号，只有当版本号有更新时才向收看移动终端发送电子节目单文件；

步骤39：根据收看移动终端用户的点击行为向其发送相应的音视频数据。

2.如权利要求1所述的云发布方法，其特征在于，在步骤1中，所述发布移动终端采集、编码和封装现场视频，包括以下步骤：

步骤11：采集现场音视频数据；

步骤12：编码步骤11所述现场音视频数据；

步骤13：封装步骤12所述编码后的现场音视频数据；

步骤11中所述的采集现场音视频数据，包括以下步骤：

通过移动终端的摄像头采集现场视频数据；

通过移动终端的麦克风采集音频数据；

步骤12所述的编码现场音视频数据，包括以下步骤：

将所述视频数据编码为H.264格式；

将音频数据编码为AAC格式；

步骤13所述封装编码后的现场音视频数据，包括以下步骤：

将所述H.264格式的视频数据和所述AAC格式的音频数据封装为RTP数据包。

3.如权利要求1所述的云发布方法，其特征在于，在步骤2中，所述发布移动终端上传封装后的现场视频至云服务器，包括以下步骤：

步骤21：与云服务器进行空闲端口信息通信；

步骤22：将接收到的空闲端口信息封装至SDP文件；

步骤23：将采集后的音视频相关信息封装至SDP文件；

步骤24：向云服务器发送SDP文件和RTP数据包；

步骤25：根据云服务器发送的电子节目单更新播放列表。

4.如权利要求1所述的云发布方法，其特征在于，在步骤32中，所述用户云管理模块，包括：

上传用户管理模块，用于管理分享现场视频的移动终端用户；

消费用户管理模块，用于管理观看现场视频的移动终端用户；

所述云转码管理模块，包括：

转码调度单元，用于在计算资源池中基于最小连接数动态负载均衡调度算法选择计算资源节点对上传用户所上传的音视频数据进行转码；

计算资源池，是指用于将源音视频数据转码封装为目标格式音视频数据的计算资源节点集；

在步骤35中，所述云存储管理模块，包括：

存储调度单元，用于在存储资源池中选择最优化的存储资源节点存储转码后的音视频数据；

存储资源池，是指用于存储转码后的音视频数据的存储资源节点集。

5.如权利要求4所述的云发布方法，其特征在于，在步骤36中，所述云发布管理模块，包括：

视频发布管理模块，用于将转码后的视频流进行发布，并将发布后的视频流相关信息传至视频分享范围管理；

视频分享范围管理模块，用于视频分享范围的控制和电子节目单的维护，保证消费用户只能观看指定视频流；

控制所述视频分享范围的方法，包括以下步骤：

采用多租户技术，将一个社区作为一个租户进行视频流分享控制，并只对社区内的消费用户开放指定视频流；

在步骤36中，所述电子节目单文件，包括：

公共电子节目单文件，用于保存公共分享范围的电子节目单信息；

社区电子节目单文件，用户保存该用户社区分享范围的电子节目单信息。

6.如权利要求1所述的云发布方法，其特征在于，在步骤4中，所述收看移动终端从云服务器下载、观看已发布视频，包括以下步骤：

步骤41：向云服务器发送更新播放列表请求，该请求中携带收看移动终端当前用户信息和电子节目单版本号；

步骤42：根据接收到的信息对播放列表进行更新；

步骤43：向云服务器发送观看频道请求；

步骤44：接收云服务器发送的音视频数据并进行观看。

7.如权利要求1所述的云发布方法，其特征在于，所述发布移动终端包括：

音视频采集装置，用于采集音视频数据；

编码器，用于将所述音视频数据进行编码；

封装器，用于将所述编码后的音视频数据封装为数据包；

所述音视频采集装置包括：

摄像头，用于实时采集视频数据；

麦克风，用于实时采集音频数据；

所述编码器包括：

视频编码单元，用于将所述视频数据编码为H.264格式；

音频编码单元，用于将所述音频数据编码为AAC格式。