CN106210525A - 用于实现视频直播的相机及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种用于实现视频直播的相机及方法，其属于网络通信领域。该用于实现视频直播的相机包括：采集模块，用于实时采集视频流；处理模块，用于对所述采集模块采集到的视频流进行处理；推流模块，用于将所述处理模块处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器。在本发明实施例提供的用于实现视频直播的相机及方法中，在相机内部设置了处理模块和推流模块，从而能够实现利用相机实现单机播放直播视频流的效果，无需借助于体积庞大而笨重的外部设备，大大方便了用户的使用。

Description

用于实现视频直播的相机及方法
技术领域
本发明实施例涉及网络通信领域，具体涉及一种用于实现视频直播的相机及方法。
背景技术
由于视频直播具有实时性的优点，能够令用户实时地欣赏到感兴趣的视频内容，以满足用户先睹为快的需求，因此，视频直播得到了越来越广泛的应用。
在现有技术中，为了实现视频直播，需要在直播现场设置用于采集视频流的相机。该相机仅具有普通的拍摄功能，因此，还需要通过HDMI数据线或其他数据线连接到编码设备，由该编码设备将相机拍摄的视频流转换为符合直播要求的编码格式。并且，为了将转换后的视频流传输到网络设备上，该编码设备还需要进一步与推流设备相连，该推流设备用于将编码设备处理后的视频流推送到网络设备上，以便完成直播。其中，上述的编码设备和推流设备可以通过个人电脑等电子设备实现。
由此可见，在现有技术中，相机本身无法实现视频直播功能，必须借助于编码设备以及推流设备才能对相机已拍摄的视频进行直播。然而，由于现有的编码设备和推流设备体积庞大而笨重，导致用户外出时一般不会随身携带这些设备，进而导致用户平时通过相机拍摄的视频不能以直播方式提供给其他用户。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施例提供一种解决上述问题的用于实现视频直播的相机及方法。
依据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于实现视频直播的相机，包括：
采集模块，用于实时采集视频流；
处理模块，用于对所述采集模块采集到的视频流进行处理；
推流模块，用于将所述处理模块处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器。
可选地，所述采集模块具体包括：用于实现全景拍摄的两个鱼眼镜头。
可选地，所述处理模块具体用于：将所述两个鱼眼镜头拍摄的画面合成为一个画面，并将合成后的视频流转码为符合流媒体传输协议规定的视频格式的视频流。
可选地，所述流媒体传输协议包括RTMP协议。
可选地，所述相机进一步包括：用于提供无线网络的wifi模块，所述推流模块利用所述wifi模块提供的无线网络推送视频流。
依据本发明的另一方面，提供了一种基于上述相机实现视频直播的方法，包括：
通过采集模块实时采集视频流；
通过处理模块对所述采集模块采集到的视频流进行处理；
通过推流模块将所述处理模块处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器。
可选地，所述实时采集视频流的步骤具体包括：通过两个用于实现全景拍摄的鱼眼镜头采集视频流。
可选地，所述对所述采集模块采集到的视频流进行处理的步骤具体包括：将所述两个鱼眼镜头拍摄的画面合成为一个画面，并将合成后的视频流转码为符合流媒体传输协议规定的视频格式的视频流。
可选地，所述流媒体传输协议包括RTMP协议。
可选地，所述将所述处理模块处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器的步骤具体包括：利用wifi模块提供的无线网络推送视频流。
在本发明实施例提供的用于实现视频直播的相机及方法中，在相机内部设置了处理模块和推流模块，从而能够实现利用相机实现单机播放直播视频流的效果，无需借助于体积庞大而笨重的外部设备，大大方便了用户的使用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明一个实施例提供的用于实现视频直播的相机的结构图；
图2示出了本发明另一具体实施例提供的用于实现视频直播的相机的结构图；
图3示出了本发明一个实施例提供的实现视频直播的方法的流程图；
图4示出了本发明另一具体实施例提供的实现视频直播的方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供了一种用于实现视频直播的相机及方法，至少能够解决现有技术中的相机本身无法实现视频直播功能，必须借助于庞大而笨重的外部设备才能对相机已拍摄的视频进行直播的技术问题。
图1示出了本发明一个实施例提供的用于实现视频直播的相机的结构图，如图1所示，该相机包括：采集模块11、处理模块12和推流模块13。其中，采集模块11用于实时采集视频流，处理模块12用于对采集模块11采集到的视频流进行处理，具体包括转码处理等操作。推流模块13用于将处理模块12处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器。由此可见，在本发明实施例提供的用于实现视频直播的相机中，在相机内部设置了处理模块和推流模块，从而能够实现利用相机实现单机播放直播视频流的效果，无需借助于体积庞大而笨重的外部设备，大大方便了用户的使用。
图2示出了本发明另一具体实施例提供的用于实现视频直播的相机的结构图，如图2所示，该相机包括：采集模块21、处理模块22、推流模块23和wifi模块24。其中，采集模块21进一步包括：第一鱼眼镜头211和第二鱼眼镜头212。处理模块22进一步包括：画面合成子模块221和转码子模块222。其中，采集模块21用于实时采集视频流，处理模块22用于对采集模块21采集到的视频流进行处理，具体包括转码处理等操作。推流模块23用于将处理模块22处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器。Wifi模块24用于在推流模块23的运行过程中提供无线网络。
下面具体介绍图2所示的相机中的各个部件的具体结构和工作原理：
采集模块21用于实时地采集视频流。优选地，为了实现全方位地拍摄，本申请中的相机为双目全景相机，相应地，采集模块21通过其中包含的第一鱼眼镜头211和第二鱼眼镜头212进行拍摄。其中，鱼眼镜头是一种极端的广角镜头，其焦距通常为16mm或更短，因此，视角范围远大于普通镜头，例如可达到220°或230°，从而为近距离拍摄大范围景物创造了条件；并且，鱼眼镜头在接近被摄物拍摄时能造成非常强烈的透视效果，强调被摄物近大远小的对比，使所摄画面具有一种震撼人心的感染力；而且，鱼眼镜头具有相当长的景深，有利于表现照片的长景深效果。另外，本申请中通过两个鱼眼镜头分别拍摄人的左眼和右眼的视角范围，从而能够更好地呈现全景式立体感，给用户更加逼真的视觉体验。总之，采集模块用于实现视频流的采集录制功能，只要是能够实现该功能的元件都可以应用于采集模块中，本发明对采集模块的具体结构和形式不做限定。
处理模块22用于对采集模块21采集到的视频流进行处理，以便将采集到的原始视频流处理为推流模块能够识别并推送的视频格式。具体地，处理模块22可以进行下述两方面的处理：一方面，通过画面合成子模块221将采集模块中的两个鱼眼镜头拍摄的画面合成为一个画面；另一方面，通过转码子模块222将合成后的视频流转码为符合流媒体传输协议规定的视频格式的视频流。下面分别介绍画面合成子模块221和转码子模块222的工作原理：
画面合成子模块221用于将第一鱼眼镜头拍摄的第一画面和第二鱼眼镜头拍摄的第二画面合成为一个全景画面，所谓全景画面是指视角超过人的正常视角的图像，例如能够以观察者为中心，全面观测到水平360度以及上下360度的图像内容。具体实现时，可以灵活应用各类画面合成算法来生成该全景画面。例如，可以利用图像拼接算法将多幅图像拼接成一幅大尺度图像或360度全景图，其中涉及到计算机视觉、计算机图形学、数字图像处理等一系列数学算法。图像拼接的基本步骤主要包括：摄相机的标定、传感器图像畸变校正、图像的投影变换、匹配点选取、全景图像拼接，以及亮度与颜色的均衡处理等。本领域技术人员可根据实际需要选择性地执行上述各个步骤。
另外，在本实施例中，是以合成全景画面为例进行描述的，通过全景画面能够最大程度地还原真实场景，给人以身临其境的感觉。当然，在本发明其他的实施例中，也可以将第一画面和第二画面合成为一个普通画面。其中，第一画面和第二画面分别对应于人的左眼和右眼单独看到的景物范围，由于左眼和右眼之间存在间距，导致二者看到的景物范围存在稍许偏差，因此，在画面合成过程中需要对该偏差进行矫正，以模拟出双眼同时看景物时的视角范围。
转码子模块222用于将合成后的视频流转码为符合流媒体传输协议规定的视频格式的视频流。常用的流媒体传输协议包括RTSP、RTMP、HLS等多种协议。其中，RTMP是RealTime Messaging Protocol(实时消息传输协议)的首字母缩写，使用该协议时的传输延时较低，通常在1–3秒，因此，该协议广泛应用于对实时性要求较高的小型终端(如手机、相机等)中，RTMP是一个基于TCP协议的协议族，包括RTMP基本协议及RTMPT/RTMPS/RTMPE等多种变种协议。RTMP是一种设计用来进行实时数据通信的网络协议，主要用来在Flash平台和支持RTMP协议的流媒体/交互服务器之间进行音频、视频等数据通信。正是由于RTMP协议能够实时地传输数据内容，因此，本实施例中将画面合成子模块生成的原始视频流转换为符合RTMP协议规定的格式内容，以便达到实时传输的目的。其中，本领域技术人员可以根据原始视频流的格式灵活选择各种转码算法，以便将原始视频流转换为符合RTMP协议规定的格式内容。具体地，当原始视频流为常规格式时，可以直接选择已有的转码算法实现；当原始视频流非常规格式时，需要首先分析原始视频流的编码规则，并根据分析出的编码规则设计相应的转码方式，进而实现转码。具体的转码方式可以灵活通过软件和/或硬件实现。
处理模块22完成转码之后，将转码后的视频流提供给推流模块23，以便推送至用于直播的网络服务器。具体地，推流模块23为了实现推流功能，需要预先通过传输协议对转码后的视频流进行封装，经封装后，视频流转变为流数据。此处，可以通过上文提到的RTMP协议或其他协议进行封装。封装后，再通过一定的QoS(Quality of Service，服务质量)算法将流数据推送到网络端，最后通过CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)进行分发。其中，网络端的网络服务器可以通过云服务器实现。另外，由于在直播场景中网络不稳定的情况时有发生，因此，需要通过QoS来提升用户的观看体验。QoS的基本原理为：通过在主播端和播放端分别设置缓存，以实现在直播过程中码率均匀的效果，进而达到流畅清晰的视觉效果。另外，针对实时变化的网络状况，还可以采用动态设置码率和/或帧率的方式，以适应时刻变化的网络环境，并达到最佳的视觉效果。
另外，wifi模块24能够在推流模块23的运行过程中提供所需的无线网络。其中，wifi模块24提供的无线网络既可以是由相机本身提供的wifi网络，也可以是由其他公共场所提供的wifi网络，本发明对此不做限定。
通过上述各个模块的相互配合就能够实现相机单机直播的技术效果，不必借助于庞大而笨重的外部设备，大大方便了用户的使用，满足了用户在外出时随时随地的以直播方式分享视频的需求。
发明人在实施本发明的过程中发现，为了使机身小巧的相机能够更好地胜任原本由大型的编码机和推流机完成的一系列复杂而繁琐的处理操作，可以将上述的处理模块和推流模块集成在一块小巧而功能强大的硬件芯片上。例如，可以将处理模块和推流模块集成在基于嵌入式系统开发的Ambarrela A12芯片上，由于该芯片基于嵌入式操作系统实现，因此，与传统的基于windows操作系统实现的电脑终端不同，需针对该嵌入式操作系统的特点制定相应的操作逻辑，以实现本发明中的功能。另外，上述的处理模块和推流模块可以集成在同一块芯片上，也可以分别集成在不同的芯片上，本发明对具体的实现方式不做限定。
图3示出了本发明一个实施例提供的实现视频直播的方法的流程图，该方法利用图1或图2所示的相机实现。如图3所示，该方法包括以下步骤：
步骤S310：通过采集模块实时采集视频流；
步骤S320：通过处理模块对所述采集模块采集到的视频流进行处理；
步骤S330：通过推流模块将所述处理模块处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器。
由此可见，本实施例提供的方法能够实现利用相机实现单机播放直播视频流的效果，无需借助于体积庞大而笨重的外部设备，大大方便了用户的使用。
图4示出了本发明另一具体实施例提供的实现视频直播的方法的流程图，如图4所示，该方法包括以下步骤：
步骤S410：通过两个用于实现全景拍摄的鱼眼镜头实时采集视频流。
其中，鱼眼镜头是一种极端的广角镜头，其焦距通常为16mm或更短，因此，视角范围远大于普通镜头，例如可达到220°或230°，从而为近距离拍摄大范围景物创造了条件；并且，鱼眼镜头在接近被摄物拍摄时能造成非常强烈的透视效果，强调被摄物近大远小的对比，使所摄画面具有一种震撼人心的感染力；而且，鱼眼镜头具有相当长的景深，有利于表现照片的长景深效果。另外，本申请中通过两个鱼眼镜头分别拍摄人的左眼和右眼的视角范围，从而能够更好地呈现全景式立体感，给用户更加逼真的视觉体验。
步骤S420：将两个鱼眼镜头拍摄的画面合成为一个画面。
具体地，可以将第一鱼眼镜头拍摄的第一画面和第二鱼眼镜头拍摄的第二画面合成为一个全景画面，所谓全景画面是指视角超过人的正常视角的图像，例如能够以观察者为中心，全面观测到水平360度以及上下360度的图像内容。具体实现时，可以灵活应用各类画面合成算法来生成该全景画面。例如，可以利用图像拼接算法将多幅图像拼接成一幅大尺度图像或360度全景图，其中涉及到计算机视觉、计算机图形学、数字图像处理等一系列数学算法。图像拼接的基本步骤主要包括：摄相机的标定、传感器图像畸变校正、图像的投影变换、匹配点选取、全景图像拼接，以及亮度与颜色的均衡处理等。本领域技术人员可根据实际需要选择性地执行上述各个步骤。
另外，在本实施例中，是以合成全景画面为例进行描述的，通过全景画面能够最大程度地还原真实场景，给人以身临其境的感觉。当然，在本发明其他的实施例中，也可以将第一画面和第二画面合成为一个普通画面。其中，第一画面和第二画面分别对应于人的左眼和右眼单独看到的景物范围，由于左眼和右眼之间存在间距，导致二者看到的景物范围存在稍许偏差，因此，在画面合成过程中需要对该偏差进行矫正，以模拟出双眼同时看景物时的视角范围。
步骤S430：将合成后的视频流转码为符合流媒体传输协议规定的视频格式的视频流。
其中，常用的流媒体传输协议包括RTSP、RTMP、HLS等多种协议。其中，RTMP是RealTime Messaging Protocol(实时消息传输协议)的首字母缩写，使用该协议时的传输延时较低，通常在1–3秒，因此，该协议广泛应用于对实时性要求较高的小型终端(如手机、相机等)中，RTMP是一个基于TCP协议的协议族，包括RTMP基本协议及RTMPT/RTMPS/RTMPE等多种变种协议。RTMP是一种设计用来进行实时数据通信的网络协议，主要用来在Flash平台和支持RTMP协议的流媒体/交互服务器之间进行音频、视频等数据通信。正是由于RTMP协议能够实时地传输数据内容，因此，本实施例中将生成的原始视频流转换为符合RTMP协议规定的格式内容，以便达到实时传输的目的。其中，本领域技术人员可以根据原始视频流的格式灵活选择各种转码算法，以便将原始视频流转换为符合RTMP协议规定的格式内容。具体地，当原始视频流为常规格式时，可以直接选择已有的转码算法实现；当原始视频流非常规格式时，需要首先分析原始视频流的编码规则，并根据分析出的编码规则设计相应的转码方式，进而实现转码。具体的转码方式可以灵活通过软件和/或硬件实现。
步骤S440：将处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器。
具体地，为了实现推流功能，需要预先通过传输协议对转码后的视频流进行封装，经封装后，视频流转变为流数据。此处，可以通过上文提到的RTMP协议或其他协议进行封装。封装后，再通过一定的QoS(Quality of Service，服务质量)算法将流数据推送到网络端，最后通过CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)进行分发。其中，网络端的网络服务器可以通过云服务器实现。另外，由于在直播场景中网络不稳定的情况时有发生，因此，需要通过QoS来提升用户的观看体验。QoS的基本原理为：通过在主播端和播放端分别设置缓存，以实现在直播过程中码率均匀的效果，进而达到流畅清晰的视觉效果。另外，针对实时变化的网络状况，还可以采用动态设置码率和/或帧率的方式，以适应时刻变化的网络环境，并达到最佳的视觉效果。
在本发明实施例提供的用于实现视频直播的相机及方法中，在相机内部设置了处理模块和推流模块，从而能够实现利用相机实现单机播放直播视频流的效果，无需借助于体积庞大而笨重的外部设备，大大方便了用户的使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种用于实现视频直播的相机，其特征在于，包括：
采集模块，用于实时采集视频流；
处理模块，用于对所述采集模块采集到的视频流进行处理；
推流模块，用于将所述处理模块处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器。
2.根据权利要求1所述的相机，其特征在于，所述采集模块具体包括：用于实现全景拍摄的两个鱼眼镜头。
3.根据权利要求2所述的相机，其特征在于，所述处理模块具体用于：将所述两个鱼眼镜头拍摄的画面合成为一个画面，并将合成后的视频流转码为符合流媒体传输协议规定的视频格式的视频流。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述流媒体传输协议包括RTMP协议。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相机进一步包括：用于提供无线网络的wifi模块，所述推流模块利用所述wifi模块提供的无线网络推送视频流。
6.一种基于权利要求1-5任一所述的相机实现视频直播的方法，其特征在于，包括：
通过采集模块实时采集视频流；
通过处理模块对所述采集模块采集到的视频流进行处理；
通过推流模块将所述处理模块处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述实时采集视频流的步骤具体包括：通过两个用于实现全景拍摄的鱼眼镜头采集视频流。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述采集模块采集到的视频流进行处理的步骤具体包括：将所述两个鱼眼镜头拍摄的画面合成为一个画面，并将合成后的视频流转码为符合流媒体传输协议规定的视频格式的视频流。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述流媒体传输协议包括RTMP协议。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述处理模块处理后的视频流推送至用于直播的网络服务器的步骤具体包括：利用wifi模块提供的无线网络推送视频流。
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