CN105610843A - 远程摄像画面实时分享方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种远程摄像画面实时分享方法及系统，包括：用户通过终端在服务器上注册所持摄像设备；用户通过终端共享摄像设备；用户通过终端选择并连接一个摄像设备；用户通过终端接收并播放摄像设备拍摄的实时画面；用户通过终端改变摄像设备的拍摄行为。该方法采用直播方式将实时画面数据从摄像设备推送至终端，终端将接收到的视频流转码为可在本地播放的格式并向用户实时播放。在播放过程中，用户可通过终端提供的控制接口下达指令来改变远程摄像设备的拍摄行为。此外，用户可在系统上注册其所拥有的任意摄像设备并向其他用户提供远程摄像画面的实时分享服务。这极大地增加了可用摄像设备的数量，提高了系统的可扩展性。

Description

远程摄像画面实时分享方法及其系统

技术领域

本发明涉及远程摄像画面实时分享技术，进一步地，涉及一种允许在本地终端实时观看接入互联网的任意网络摄像设备所拍摄的画面的方法及其系统。

背景技术

远程摄像画面实时分享技术允许用户通过终端实时观看接入互联网的任意摄像设备所拍摄的实时画面，在新闻报道、远程医疗、安全监控等领域有着广泛的应用。现有技术方案主要包括：

1、一种服务器发布监控摄像头信息并向用户终端转播摄像画面的方法。其中，位于互联网的服务器发布摄像头的摘要信息；用户终端从服务器获取摘要信息并据此选取一个摄像头，然后其请求服务器转播目标摄像头拍摄的实时画面；服务器将目标摄像头拍摄的实时画面转码后发送至用户终端；用户终端通过本地浏览器播放转码后的画面。

2、一种控制监控摄像头直播摄像画面的方法和系统。其中，位于互联网的服务器发布摄像头的摘要信息；用户终端从服务器获取摘要信息并据此选取一个摄像头；其后，用户终端通过本地控制单元遥控摄像头来拍摄画面并同时通过本地播放单元向用户直播摄像设备拍摄的画面。

上述方案的不足之处是：在方案1中，位于互联网的服务器实时转码摄像设备拍摄的画面并将其转发至用户终端，服务器在高峰时段的负载较大；终端的本地浏览器功能有限，用户无法通过浏览器远程控制摄像设备的拍摄行为，交互性不高。在方案2中，终端的控制和播放单元只适用于特定型号的摄像设备，兼容性较差。此外，现有技术方案均存在系统可扩展性不高的问题，这主要是因为服务提供方需要统一管理和维护所有摄像设备。考虑到成本因素，其所能提供的设备数量和功能往往无法满足服务请求方日益增长的使用需求。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种实时分享远程摄像画面的方法及系统。所述方法采用直播方式将实时画面数据从摄像设备推送至终端，终端将接收到的视频流转码为可在本地播放的格式并向用户实时播放。在播放过程中，用户可通过终端提供的控制接口下达指令来改变远程摄像设备的拍摄行为。此外，用户可在系统上注册其所拥有的任意摄像设备(例如：监控摄像机、搭载有画面拍摄功能的手机、平板、电脑、无人机等)并向其他用户提供远程摄像画面的实时分享服务。这极大地增加了可用摄像设备的数量，提高了系统的可扩展性。由于可用摄像设备的类型和型号不一，终端需要从服务器获取适用于目标设备的API(ApplicationProgrammingInterface，应用程序接口)来连接和控制设备并转码和播放设备拍摄的画面。

为达到上述目的，本发明提出一种远程摄像画面实时分享方法。其中，一个用户既可作为服务提供方来向其他用户分享所持摄像设备拍摄的实时画面，也可作为服务请求方来获取其他用户分享的远程摄像设备的实时画面。服务提供方在提供服务时需将待分享的摄像设备与代理服务器建立长期连接，从而服务请求方的终端可以通过代理服务器来获取摄像设备的公网IP地址和端口号。

所述方法包括：

1)用户按一定方式通过终端在服务器上注册所持摄像设备；

2)用户按一定方式通过终端共享注册的摄像设备；

3)用户按一定方式通过终端取消共享注册的摄像设备；

4)用户按一定方式通过终端选择并连接一个摄像设备；

5)用户按一定方式通过终端接收并播放摄像设备拍摄的实时画面；

6)用户按一定方式通过终端改变摄像设备的拍摄行为。

在所述步骤1)中，作为服务提供方的用户通过终端在位于互联网的服务器上注册所持摄像设备的方法是：

101)用户通过终端向服务器提交摄像设备的注册请求和注册信息，提交的注册信息包括摄像设备的名称、类型、型号、连接参数、当前位置和设备主人等；

102)服务器在本地注册摄像设备并调用适用于该设备的API检测设备功能是否完好，若发现设备异常则向终端返回检测报告；否则，服务器为摄像设备生成全局唯一的编号并将编号返回给终端，然后跳转执行步骤104)；

在该步骤，若服务器没有适用于该摄像设备的API，则从第三方(第三方是指摄像设备制造商等)获取API。

103)用户根据检测报告调试设备，然后向服务器提交重新检测请求，跳转执行步骤102)；

104)结束。

在所述步骤2)中，作为服务提供方的用户通过终端共享注册的摄像设备的方法是：

201)用户通过终端向服务器发送共享设备的请求，请求信息包括摄像设备的编号和当前位置；

202)服务器更新设备的位置信息并将摄像设备的使用状态切换为可用；

203)结束。

在所述步骤3)中，作为服务提供方的用户通过终端取消共享注册的摄像设备的方法是：

301)用户通过终端向服务器发送取消共享设备的请求，请求信息包括摄像设备的编号；

302)服务器将摄像设备的使用状态切换为不可用；

303)摄像设备中止向当前接受其服务的终端发送拍摄的画面；

304)结束。

在所述步骤4)中，作为服务请求方的用户通过终端选择并连接一个摄像设备的方法是：

401)用户通过终端请求服务器发送可用摄像设备的摘要信息；

402)服务器向终端返回在其上注册的各可用摄像设备的摘要信息，返回的摘要信息包括摄像设备的编号、名称、类型、型号、当前位置和设备主人等；

403)终端向用户显示摄像设备的摘要信息；

404)用户根据摘要信息选择一个摄像设备并通过终端向服务器提交连接请求，请求信息包括设备的编号；

405)服务器向终端发送摄像设备的连接参数的密文；

在该步骤，服务器根据设备的编号查询得到摄像设备的连接参数并使用一种对称加密算法生成连接参数的密文；

406)终端根据步骤405)使用的对称加密算法解密得到摄像设备的连接参数并调用适用于该设备的连接API来向其发起连接；

在该步骤，终端调用适用于目标设备的连接API，API的输入参数为设备的序列号。

407)摄像设备与终端建立P2P连接；

408)结束。

在所述步骤5)中，作为服务请求方的用户通过终端接收并播放摄像设备拍摄的实时画面的方法是：

501)摄像设备向终端发送拍摄的实时画面的视频流；

502)终端在接收视频流的过程中调用适用于摄像设备的转码API来将视频流转码为可在本地播放的格式；

503)终端在转码过程中调用适用于摄像设备的播放API来播放转码后的视频流；

504)结束。

在所述步骤6)中，作为服务请求方的用户通过终端改变摄像设备的拍摄行为的方法是：

601)用户通过终端提供的控制接口下达指令；

602)终端将用户下达的指令翻译为控制命令并调用适用于摄像设备的控制API来将控制命令发送至该摄像设备；

603)摄像设备执行控制命令来改变当前的拍摄行为；

604)结束。

为达到上述目的，本发明还提出一种远程摄像画面实时分享系统，所述系统由终端、服务器和摄像设备组成。其中，用户可作为服务提供方通过终端向服务器注册摄像设备并向其他用户分享摄像设备实时拍摄的画面，也可作为服务请求方通过终端获取远程摄像设备实时拍摄的画面并控制该设备的拍摄行为。

终端包括以下模块：

用户注册模块：注册用户；

设备注册模块：注册摄像设备；

设备共享模块：共享或取消共享注册的摄像设备；

摘要获取模块：获取在服务器上注册的摄像设备的摘要信息；

设备连接模块：调用适用于摄像设备的连接API来与其建立和中断P2P连接；

视频传输模块：在建立连接后，接收目标摄像设备实时拍摄的视频流；

视频转码模块：在接收视频流的过程中，调用适用于摄像设备的转码API来转码接收到的视频流；

视频播放模块：在转码视频流的过程中，调用适用于摄像设备的播放API来播放转码后的视频流；

设备控制模块：在播放视频流的过程中，将用户下达的指令翻译为控制命令并调用适用于摄像设备的控制API来将控制命令发送至摄像设备；

信息解密模块：解密信息。

服务器包括以下模块：

用户注册模块：响应用户的注册请求；

设备注册模块：响应用户的设备注册请求，检测？设备功能；

设备共享模块：响应用户的设备共享和取消共享请求；

摘要获取模块：响应用户的摘要获取请求，返回摄像设备的摘要信息；

设备连接模块：响应用户的设备连接请求，将摄像设备的连接参数发送给终端，将摄像设备/终端的公网IP地址和端口号发送给终端/摄像设备；

信息加密模块：加密信息。

摄像设备包括以下模块：

设备连接模块：与用户的终端建立和中断P2P连接；

视频传输模块：在建立连接后，向用户的终端发送实时拍摄的视频流；

设备控制模块：根据接收到的控制指令改变当前的拍摄行为。

与现有技术方案，本发明具有以下优点：

扩展性好：用户既可作为服务提供方向其他用户分享所持摄像设备拍摄的实时画面，也可作为服务请求方获取其他用户共享的摄像设备所拍摄的实时画面。所述摄像设备既包括监控摄像头，也包括手机、平板、电脑和无人机等搭载有摄像功能的终端。现有技术方案一般通过位于互联网的代理服务器将来自摄像设备的视频流转发至服务请求方的终端。不同于现有技术方案，本方案中的服务提供方的摄像设备将实时拍摄的画面直接推送至服务请求方的终端，避免了代理服务器在高峰访问时期发生超载问题。

兼容性高：作为服务提供方的用户可共享其所持有的任意摄像设备，作为服务请求方的用户可从服务器下载适用于目标摄像设备的API来连接和控制该设备并转码和播放该设备拍摄的实时画面。

操作性强：作为服务请求方的用户可通过终端控制远程摄像设备的拍摄行为。

附图说明

图1为本发明系统架构图；

图2为用户注册所持摄像设备流程图；

图3为用户共享摄像设备流程图；

图4为用户取消共享摄像设备流程图；

图5为用户通过终端选择并连接一个摄像设备流程图；

图6为用户通过终端接收并播放摄像设备拍摄的实时画面流程图；

图7为通过终端改变摄像设备的拍摄行为流程图；

图8为本发明的模块化结构图；

图9为本发明的时序图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

所述方法的一个具体实施方式如下：

作为服务提供方的用户通过终端在位于互联网的服务器上注册所持摄像设备的具体步骤为：

S101：用户通过终端向服务器提交摄像设备的注册请求，提交的注册信息包括摄像设备的名称、类型、型号、连接参数(包括设备的序列号、连接账号和密码)、当前位置、允许的最大同时连接数和设备主人等；

S102：服务器在本地注册摄像设备并通过人工方式检测设备功能是否完好，其中检测员使用符合设备的类型和型号的连接、转码、播放和控制API来检测设备功能是否完好，若发现设备异常则向终端返回检测报告；否则，服务器为摄像设备生成全局唯一的编号并将编号返回给终端，然后跳转执行步骤S104；

在该步骤，若服务器没有适用于摄像设备的API，则服务器从摄像设备制造商等获取该设备的API。

S103：用户根据检测报告调试设备，然后向服务器提交重新检测请求，跳转执行步骤S102；

S104：结束。

作为服务提供方的用户通过终端共享注册的摄像设备的具体步骤为：

S201：用户通过终端向服务器发送共享设备的请求，请求信息包括摄像设备的编号和当前位置；

S202：服务器更新摄像设备的位置信息并将摄像设备的使用状态切换为可用；

S203：结束。

作为服务提供方的用户通过终端取消共享注册的摄像设备的具体步骤为：

S301：用户通过终端向服务器发送取消共享设备的请求，请求信息包括摄像设备的编号；

S302：服务器将摄像设备的使用状态切换为不可用；

S303：摄像设备中止向当前接受其服务的终端发送拍摄的画面；

S304：结束。

作为服务请求方的用户通过终端选择并连接一个摄像设备的具体步骤为：

S401：用户通过终端请求服务器发送可用摄像设备的摘要信息；

S402：服务器向终端返回在其上注册的各可用摄像设备的摘要信息，返回的摘要信息包括摄像设备的编号、名称、类型、型号、当前位置、当前使用状态、当前连接数和设备主人等；

在该步骤，服务器判断当前连接摄像设备的终端数是否超出允许的最大同时连接数来确定可否连接摄像设备。

S403：终端向用户显示摄像设备的摘要信息；

在该步骤，终端根据用户指定的规则分类显示摄像设备的摘要信息，分类规则包括：摄像设备的类型、型号、当前使用状态和设备主人、地理位置等。此外，终端根据用户指定的规则排序显示摄像设备的摘要信息，排序规则包括：编号、摄像设备当前与终端的距离等。

S404：用户根据摘要信息选择一个当前可用的摄像设备并通过终端向服务器提交连接请求；

S405：服务器将摄像设备的连接参数的密文发送至终端；

在该步骤，服务器使用AES对称加密算法生成连接参数的密文，密钥由用户的注册登录密码生成。

S406：终端调用适用于摄像设备的连接API来向其发起连接，连接API的输入为设备的序列号；

在该步骤，终端使用步骤S405中的AES对称加密算法的逆算法和密钥解密得到摄像设备的序列号、连接账号和密码等连接参数。其后，终端使用符合设备的类型和型号的连接API来连接指定的代理服务器。代理服务器根据终端发送的序列号来查询摄像设备的公网IP地址和端口号并将其返回给终端，然后代理服务器将终端的公网IP地址和端口号发送给摄像设备。

S407：摄像设备与终端建立P2P连接；

在该步骤，终端和摄像设备分别根据对方的IP地址和端口号来建立P2P连接。在连接建立过程中，若摄像设备需要验证终端的访问权限，则摄像设备验证终端提交的连接账号和密码的正确性。摄像设备的主人可手动控制摄像设备拒绝与终端建立连接。

S408：结束。

作为服务请求方的用户通过终端接收并播放摄像设备拍摄的实时画面的具体步骤为：

S501：摄像设备向终端发送实时拍摄画面的视频流；

S502：终端在接收视频流的过程中调用适用于摄像设备的转码API来将视频流转码为可在本地播放的格式；

在该步骤，终端调用符合设备的类型和型号的转码API来转码视频流。

S503：终端在转码过程中调用适用于摄像设备的播放API来播放转码后的视频流；

在该步骤，终端调用符合设备的类型和型号的播放API来播放视频流。

S504：结束。

作为服务请求方的用户通过终端改变摄像设备的拍摄行为的具体步骤为：

S601：用户通过终端提供的控制接口下达指令；

S602：终端将用户下达的指令翻译为控制命令并调用适用于摄像设备的控制API来将控制命令发送至摄像设备；

在该步骤，终端调用符合设备的类型和型号的控制API来远程控制设备的拍摄行为。

S603：摄像设备执行控制命令来改变当前的拍摄行为；

S604：结束。

为进一步说明所述方法，还给出上述具体实施方式的一个实例：

当前服务器中注册了三个摄像设备，如表1所示；三个用户，如表2所示；

此时，用户U3通过终端D3，用户U1通过终端D1向服务器请求当前可用摄像设备的摘要信息，服务器将摘要信息，如表3所示，推送至终端。

表1

表2

表3

随后，用户U3选择观看设备I1，用户U1选择观看设备I3，并将观看请求提交至服务器。

服务器查询I1设备的当前的使用状态，判断R1小于V1后，使用K3作为AES对称加密算法的密钥，将设备I1的连接参数(SN1，A1，P1)加密成密文(SN1，A1，P1)’发送至终端D3，服务器查询设备I3的当前的使用状态，判断R3小于V3后，使用K1作为AES对称加密算法的密钥，将设备I3的连接参数(SN3，NULL，NULL)加密成密文(SN3，NULL，NULL)’发送至终端D1。

终端D3使用K3作为约定的AES加密算法的密钥解密(SN1、A1、P1)’还原出SN1、A1、P1，并使用与设备I1的类型和型号匹配的API(API1)向代理服务器提交获取监控摄像机SN1的公网地址和端口号的请求，终端D1使用K1作为约定的AES加密算法的密钥解密(SN3，NULL，NULL)’还原出(SN3，NULL，NULL)，并使用与设备I3的类型和型号匹配的API(API3)向代理服务器提交获取设备SN3的公网地址和端口号的请求；

代理服务器收到请求后向终端D3返回监控摄像机I1的地址和端口号(IP1和Port1)，将D3的地址和端口发送至I1，并指示I1连接IP3和Port3，代理服务器向终端D1返回设备I3的地址和端口号(IP3和Port3)，将D1的地址和端口发送至设备I3，并指示设备I3连接IP1和Port1；

终端D3与监控摄像机I1建立P2P连接，D3使用连接账号A1和连接密码P1向监控摄像机I1请求服务，终端D1与设备I3建立P2P连接，请求设备I3开始进行摄像头共享；

摄像设备I1验证通过后向终端D3发送实时拍摄画面的视频流，设备I3向用户U2显示用户U1的共享请求，U2同意后，设备I3向终端D1发送实时拍摄画面的视频流；

终端D3在接收I1传回的视频流的过程中使用适用于设备I1的API(API1)将其转码为本地播放器可识别的格式，并同步播放转码后的视频流；终端D1在接收设备I3传回视频流的过程中使用适用于设备I3的API(API3)将其转码为本地播放器可识别的格式，并同步播放转码后的视频流

用户U3和U1通过终端提供的统一控制接口向目标设备下达控制指令；

终端D3使用API1将用户U3下达的指令翻译为监控摄像机I1可识别的控制命令并将其发送至监控摄像机I1；终端D1使用API3将用户U1下达的指令翻译为设备I3可识别的控制命令并将其发送至设备I3；

监控摄像机I1和I2分别执行各自收到的控制命令来改变当前的拍摄行为。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种远程摄像画面实时分享方法，其特征在于，包括：

1)用户通过终端在服务器上注册所持摄像设备；

2)用户通过终端共享摄像设备；

3)用户通过终端选择取消共享注册的摄像设备；

4)用户通过终端选择并连接一个摄像设备；

5)用户通过终端接收并播放摄像设备拍摄的实时画面；

6)用户通过终端改变摄像设备的拍摄行为。

2.根据权利要求1所述的远程摄像画面实时分享方法，其特征在于，所述步骤1)中，用户作为服务提供方，其通过终端在位于互联网的服务器上注册所持摄像设备的方式是：

101)用户通过终端向服务器提交摄像设备的注册请求和注册信息；

102)服务器在本地注册摄像设备并调用适用于该设备的API检测设备功能是否完好，若发现设备异常则向终端返回检测报告；否则，服务器为摄像设备生成全局唯一的编号并将编号返回给终端，然后跳转执行步骤104)；

在该步骤，若服务器没有适用于该摄像设备的API，则从第三方获取API；

103)用户根据检测报告调试设备，然后向服务器提交重新检测请求，跳转执行步骤102)；

104)结束。

3.根据权利要求1所述的远程摄像画面实时分享方法，其特征在于，所述步骤2)中，作为服务提供方的用户通过终端共享注册的摄像设备的方式是：

201)用户通过终端向服务器发送共享设备的请求，请求信息包括摄像设备的编号和当前位置；

202)服务器更新设备的位置信息并将摄像设备的使用状态切换为可用；

203)结束。

4.根据权利要求1所述的远程摄像画面实时分享方法，其特征在于，所述步骤3)中，作为服务提供方的用户通过终端取消共享注册的摄像设备的方式是：

301)用户通过终端向服务器发送取消共享设备的请求，请求信息包括摄像设备的编号；

302)服务器将摄像设备的使用状态切换为不可用；

303)摄像设备中止向当前接受其服务的终端发送拍摄的画面；

304)结束。

5.根据权利要求1所述的远程摄像画面实时分享方法，其特征在于，所述步骤4)中，作为服务请求方的用户通过终端选择并连接一个摄像设备的方式是：

401)用户通过终端请求服务器发送可用摄像设备的摘要信息；

402)服务器向终端返回在其上注册的各可用摄像设备的摘要信息；

403)终端向用户显示摄像设备的摘要信息；

404)用户根据摘要信息选择一个摄像设备并通过终端向服务器提交连接请求，请求信息包括设备的编号；

405)服务器向终端发送摄像设备的连接参数的密文；

在该步骤，服务器根据设备的编号查询得到摄像设备的连接参数并使用一种对称加密算法生成连接参数的密文；

406)终端根据步骤405)使用的对称加密算法解密得到摄像设备的连接参数并调用适用于该设备的连接API来向其发起连接；

在该步骤，终端调用适用于目标设备的连接API，API的输入参数为设备的序列号。

407)摄像设备与终端建立P2P连接；

408)结束。

6.根据权利要求1所述的远程摄像画面实时分享方法，其特征在于，所述步骤5)中，作为服务请求方的用户通过终端接收并播放摄像设备拍摄的实时画面的方法是：

501)摄像设备向终端发送拍摄的实时画面的视频流；

502)终端在接收视频流的过程中调用适用于摄像设备的转码API来将视频流转码为可在本地播放的格式；

503)终端在转码过程中调用适用于摄像设备的播放API来播放转码后的视频流；

504)结束。

7.根据权利要求1所述的远程摄像画面实时分享方法，其特征在于，所述步骤6)中，作为服务请求方的用户通过终端改变摄像设备的拍摄行为的方法是：

601)用户通过终端提供的控制接口下达指令；

602)终端将用户下达的指令翻译为控制命令并调用适用于摄像设备的控制API来将控制命令发送至该摄像设备；

603)摄像设备执行控制命令来改变当前的拍摄行为；

604)结束。

8.一种远程摄像画面实时分享系统，其特征在于，所述系统由终端、服务器和摄像设备组成；其中，用户作为服务提供方通过终端向服务器注册摄像设备并向其他用户分享摄像设备实时拍摄的画面，还作为服务请求方通过终端获取远程摄像设备实时拍摄的画面并控制该设备的拍摄行为；

终端包括以下模块：

用户注册模块：注册用户；

设备注册模块：注册摄像设备；

设备共享模块：共享或取消共享注册的摄像设备；

摘要获取模块：获取在服务器上注册的摄像设备的摘要信息；

设备连接模块：调用适用于摄像设备的连接API来与其建立和中断P2P连接；

视频传输模块：在建立连接后，接收目标摄像设备实时拍摄的视频流；

视频转码模块：在接收视频流的过程中，调用适用于摄像设备的转码API来转码接收到的视频流；

视频播放模块：在转码视频流的过程中，调用适用于摄像设备的播放API来播放转码后的视频流；

设备控制模块：在播放视频流的过程中，将用户下达的指令翻译为控制命令并调用适用于摄像设备的控制API来将控制命令发送至摄像设备；

信息解密模块：解密信息；

服务器包括以下模块：

用户注册模块：响应用户的注册请求；

设备注册模块：响应用户的设备注册请求，检测设备功能；

设备共享模块：响应用户的设备共享和取消共享请求；

摘要获取模块：响应用户的摘要获取请求，返回摄像设备的摘要信息；

设备连接模块：响应用户的设备连接请求，将摄像设备的连接参数发送给终端，将摄像设备/终端的公网IP地址和端口号发送给终端/摄像设备；

信息加密模块：加密信息；

摄像设备包括以下模块：

设备连接模块：与用户的终端建立和中断P2P连接；

视频传输模块：在建立连接后，向用户的终端发送实时拍摄的视频流；

设备控制模块：根据接收到的控制指令改变当前的拍摄行为。