CN201846440U - 移动终端视频发布系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种移动终端视频发布系统，包括移动终端和流媒体服务器，所述移动终端包括依次连接的摄像模块、流编码模块、存储模块、推送控制模块和移动通信模块；该移动终端视频发布系统通过流编码模块将移动终端的摄像模块采集的原始视频数据转换为流媒体文件，再由推送控制模块将流媒体文件依次推送给流媒体服务器进行广播发布，充分利用流媒体文件的压缩特性以、数据分割特性以及传输实时性特点，来解决依赖现有移动通信网络环境向服务器上传大存储量视频文件困难的问题，使得通过移动终端进行视频发布得以实现；由于该移动终端视频发布系统所具有的实时性特点，使得该系统具有更广阔的应用市场和更好的普及应用前景。

Description

移动终端视频发布系统

技术领域

 本实用新型涉及视频数据处理技术和移动通信技术领域，特别涉及一种移动终端视频发布系统。

背景技术

[0002] 进入21世纪以来，中国经济持续高速增长，城市化、工业化进程显著加快，城市交通需求量也急剧上升。为了适应城市经济社会快速发展的需要，各地（尤其是大城市）加大交通基础设施建设，城市交通进入一个快速发展期，很多城市初步建成了相应的道路网络及相应的交通配套设施。而另一方面，随着城市化和机动化的快速发展，城市人口日益膨胀，居民的出行需求日益增大，生活水平的提高也使家庭对机动车的需求日益增加，国内汽车行业也正以惊人的速度迅猛发展，汽车产量和销量不断上涨，2009年中国一跃成为世界第一汽车产销大国。城市交通设施建设的发展速度远远跟不上道路上汽车数量增长的速度，道路拥堵俨然已成为目前诸多城市普遍存在的交通问题。因此，交通路况监控日益凸显其在城市生活中的必要性，以对道路拥堵情况给予适当关注并提供及时的路况信息。

目前的交通路况视频监控，还主要依靠预设监控点的流媒体视频数据广播来实现，即交通管理部门在交通要点固定安装监控摄像头，摄像头采集的交通路况视频数据通过以太网或因特网传输至流媒体服务器，再由流媒体服务器通过因特网或者移动通信网络进行广播发布，让用户能够通过电脑、网络电视终端、手持移动终端、车载视频设备等终端设备查看到交通要点的路况视频信息。但是，城市中用于交通路况视频监控的监控摄像头的设置数量毕竟非常有限，并且设置地点通常比较分散，很难做到全面的交通路况监控；并且，意外交通事故是引起交通堵塞的主要原因之一，而意外交通事故的发生地点是具有很大随机性的，由于交通摄像头设置地点的限制，现有的交通路况监控系统通常很难捕捉到意外交通事故的现场视频信息，即使是两车摩擦这样一个很小的事故，交通管理部门都需要派遣工作人员赶赴拥堵的现场去解决事故和疏管交通，导致意外交通事故的处理效率较低、拥堵时间较长。

随着电子和通信技术的发展，移动终端设备的功能越来越丰富，音乐、拍照、摄像等多媒体功能已成为目前主流移动终端设备的重要功能。同时，随着移动通信技术的发展，2.5G通信技术全面商业化，3G通信技术也逐渐进入人们的生活，移动通信网络的传输速度和移动终端的业务服务质量也已得到大幅度提高，针对多媒体的移动通信业务也在不断的增多，例如彩信、视频通话、掌上电视等，并且这些多媒体业务已逐渐成为移动通信运营商的主要增值业务。将移动终端拍摄的视频直接上传至服务器进行发布，已经成为移动通信运营商目前正在开发的一个新的业务增值点，同时也是解决交通路况监控盲点的一个主要技术开发方向。然而，由于通过移动终端拍摄生成的视频文件所占用的存储量通常比较大，如果移动终端拍摄视频文件后再将文件上传至服务器，在上传前就需要将视频文件存储在移动终端附带的存储设备中，这对移动终端的硬件存储开销提出了较高的要求。更严重的问题在于，由于目前我国3G移动通信网络的上行传输带宽还比较有限（标称上行带宽为128kbps，实际的正常上行带宽约为75kbps），并且因受到多种因素的影响还不够稳定，在正常情况下大存储量文件的上传或许还较为顺利，但是当网络环境不好、上行带宽受限时，大存储量文件的上传等待时间就会相当漫长，甚至超过视频文件自身的播放时间，极大的影响视频发布的实时性，对于即时新闻、交通路况等实时性要求较强的信息而言，这样的信息发布方式就是去了实际的应用价值；并且目前很多服务器还不支持上传文件的断点续传，在视频文件的上传过程中，如果移动通信网络网络情况差到出现间歇中断的情况，文件的上传会因网络中断而上传失败，重新上传又非常麻烦、耗时，让很多用户不能接受。这些因素都极大的制约了移动终端视频发布的实现和普及应用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种移动终端视频发布系统，在现有的通信环境下解决移动终端视频发布实现和普及应用的制约问题，并且相对提高其发布的实时性。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术手段：

一种移动终端视频发布系统，其特征在于包括移动终端和流媒体服务器；

所述移动终端包括依次连接的摄像模块、流编码模块、存储模块、推送控制模块和移动通信模块；所述摄像模块用于采集图像并生成原始视频数据；所述流编码模块将原始视频数据编码转换为流媒体文件；所述存储模块用于缓存流媒体文件；所述移动通信模块通过移动通信网络与所述流媒体服务器进行通信交互；所述推送控制模块以先入先出的方式调取存储模块中缓存的流媒体文件，并通过所述移动通信模块将调取的流媒体文件依次推送至流媒体服务器；

所述流媒体服务器接收来自移动终端的流媒体文件，并对流媒体文件进行广播发布。

上述的移动终端视频发布系统中，所述流编码模块是MPEG-4编码模块或WMV编码模块。

作为进一步改进，上述的移动终端视频发布系统中，所述流编码模块和推送控制模块集成于一体。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1> 本实用新型的移动终端视频发布系统，通过流编码模块将移动终端的摄像模块采集的原始视频数据转换为流媒体文件，再将流媒体文件依次推送给流媒体服务器进行广播发布；由于流媒体文件是一个个连续的经过进一步压缩处理的数据包，每个数据包的存储量都非常小，利用现有移动通信网络有限的上行传输带宽依次逐包向流媒体服务器推送流媒体文件更加的流畅，即使移动通信网络不稳定而间歇中断，至多丢失网络中断过程中推送的几个流媒体文件数据包，移动通信网络连接恢复后流媒体文件可得以继续上传，不会在根本上影响视频信息的发布，避免了视频文件整体传输失败而无法发布的情况，解决了依赖现有移动通信网络环境向服务器上传大存储量视频文件困难的问题。

2> 在移动终端上传视频文件的过程中，只需要对转换的流媒体文件进行缓存，并且缓存的流媒体文件同时被调取上传发送，清理出新的缓存空间，因此不需要占用移动终端很高的硬件存储开销。

3> 移动终端可一边采集视频数据一边进行流媒体文件的上传，流媒体服务在接收流媒体文件的同时又将其发布到接收端进行播放，从而从视频的采集到接收端的视频播放，中间经历的延时仅为文件上行传输和下行发布过程中的网络传输延迟以及数据缓冲延迟，大大提高了视频发布的实时性，非常适合应用于即时新闻、交通路况等实时性要求较强的信息发布。

附图说明

图1为本实用新型移动终端视频发布系统的一种结构示意图；

图2为本实用新型移动终端视频发布系统的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的移动终端视频发布系统包括移动终端和流媒体服务器，当然，通常还包括通过因特网或者移动通信网络连接到流媒体服务器的个人电脑、网络电视终端、手持移动终端、车载视频设备等，作为所发布视频的接收端和播放装置。流媒体服务器和接收端都可以采用现有技术，或者利用成熟的流媒体视频发布网络来实现，而本实用新型与现有技术最主要的区别在于作为视频采集、上传装置的移动终端的功能结构。本实用新型的移动终端视频发布系统中，移动终端包括依次连接的摄像模块、流编码模块、存储模块、推送推送控制模块和移动通信模块。流编码模块将原始视频数据编码转换为流媒体文件；存储模块用于缓存流媒体文件；移动通信模块通过移动通信网络与所述流媒体服务器进行通信交互；推送推送控制模块以先入先出的方式调取存储模块中缓存的流媒体文件，并通过所述移动通信模块将调取的流媒体文件依次推送至流媒体服务器；最后，由流媒体服务器接收来自移动终端的流媒体文件，并对流媒体文件进行广播发布。流媒体是目前互联网络中应用较为广泛的一种媒体传输方式（例如，通过互联网在线观看流媒体视频内容等），它将多媒体数据经过特殊的压缩方式分割为数个连续的数据包，形成逐包连续的数据包流，即流媒体文件，再对流媒体文件逐包依次进行发送、解码和播放，在从服务器到客户终端的数据下行传输中应用非常广泛，改变了传统的先下载后观看的多媒体分享模式，为用户提供了等待时间少、实时性较强的在线观看模式。本实用新型将流媒体技术应用于多媒体数据的上行传输中，通过流编码模块将移动终端的摄像模块输出的原始视频数据转化为流媒体文件再上传至流媒体服务器；本实用新型技术方案中不仅仅利用了流媒体文件具有较强实时性的特点，由于移动通信网络的上行传输带宽比下行传输带宽更窄，并且特别针对现有移动通信网络连接情况不够稳定的特殊因素，充分利用流媒体文件的压缩特性以及数据分割特性，来解决依赖现有移动通信网络环境向服务器上传大存储量视频文件困难的问题。

其中，摄像模块可以采用普通多媒体手机上通用的数码摄像头，用于采集图像并生成原始视频数据；通常数码摄像头输出的原始视频数据为RGB格式的数据流。流编码模块可采用市场上购买的流媒体编码器件产品，例如较为常用的MEPG-4编码模块，可对RGB格式的数据流进行MEPG-4压缩编码；MEPG-4编码是目前常用压缩编码格式中的压缩率较高的一种，可以将文件大小进一步压缩减小，所得的MEPG-4格式流媒体文件适宜借助目前上传带宽有限的移动通信网络上传，能够更好的确保数据上传、发布的同步流畅性。但是，MEPG-4压缩编码是一种有损编码，通常移动终端上的摄像头拍摄画质并不高，如果再对采集的原始视频数据进行有损编码，很有可能影响最终的视频画面质量，导致接收端看到的视频模糊不清。于是，流编码模块的另一优选方案是采用DSP或FPGA自编程实现的WMV编码器。WMV压缩编码是由微软公司推出的一种流媒体格式视频压缩编码标准，是在MEPG-4压缩编码基础上更为优化的主流视频压缩编码方式，其压缩比与MEPG-4相当且具备更低的损码率，相比之下可以获得比MEPG-4压缩编码更优的视频画面质量。采用DSP或FPGA自编程实现WMV编码器，对于了解DSP、FPGA编程和WMV编码协议的技术人员来讲，属于成熟的现有技术，在此就不针对其进行细化的描述。值得注意的是，目前大多品牌手机所采用的Symbian（塞班）系统能够直接支持MEPG-4压缩编码，但如果要在Symbian系统上实现WMV编码还需要独立的虚拟机Red Five Labs（来自南非Red Five Lab公司的软件产品，是目前在Symbian系统手机上实现运行微软程序的主流应用软件），即需要在移动终端的系统中加载Red Five Labs软件以支持WMV编码器的运行。存储模块、推送推送控制模块和移动通信模块可分别采用现有技术手机中的数据存储卡、核心处理器和3G通信模块来实现。

本实用新型的移动终端视频发布系统中，作为不同的产品设计考虑，流编码模块可以设计为现有手机的一个外接即插即用设备（需要在现有移动终端中建立相应的设备驱动），也可以设计为一个内置电路模块容置于移动终端机体内。此外，作为一种优化，还可以将流编码模块和推送推送控制模块集成于一体，如图2所示；流编码模块与推送推送控制模块的集成，可以但不仅限于是硬件电路上的集成，还可包括软件兼容方式的集成；所谓硬件电路上的集成，是指流编码模块和推送推送控制模块分别采用不同的处理芯片等硬件部分来实现，但通过电路集成或二次封装等形式，从硬件上将流编码模块和推送推送控制模块集成为一个整体；所谓软件兼容方式的集成，是指可以利用现有移动终端的核心微处理器作为硬件基础，通过编程分别实现流编码模块和推送推送控制模块的功能，二者在程序中分属独立的线程而互不干扰，从而节省硬件上的成本。

下面通过一个应用事例来说明本实用新型移动终端视频发布系统的发布流程。

一用户的手机包括了依次连接的数码摄像头（作为摄像模块）、基于FPGA实现的WMV编码器（作为流编码模块）、数据存储卡（作为存储模块）、手机核心处理器（实现手机功能控制的同时实现推送推送控制模块功能）和移动通信模块，还包括手机电池为手机供应工作电压；手机的操作系统采用Symbian并安装有Red Five Labs软件，以支持WMV编码；系统在数据存储卡中预设定了一段地址区域作为缓存区，用于缓存流媒体文件，并向手机核心处理器提供先入先出的方式数据调用访问；手机的移动通信模块可通过移动通信网络连接至负责交通路况视频发布的流媒体服务器进行数据通信，该流媒体服务器由移动通信网络服务供应商提供，并且该用户在移动通信网络服务供应商处开通了交通路况视频上传发布业务，进而构成一个移动终端视频发布系统。

该用户在出行路上碰巧看到发生一起交通事故，事故双方争执不休引起交通严重堵塞，而该交通事故路段没有设置交通路况监控摄像头，无法直接通过现有的交通路况监控网络获得交通事故的现场视频。远处不知道该路段发生交通事故的驾驶员们还在源源不断的驾车而来，造成该路段的交通状况越发紧张；交通管理部门虽然通过电话、广播等方式可以获知交通事故发生地点，但是由于无法获知现场的具体情况，也无法预先制定适宜的处理方案和估计事故处理时长，为事故处理带来不便。于此，该用户打开手机的交通路况视频上传发布业务，并启动手机的数码摄像头拍摄交通事故现场视频。数码摄像头采集到图像，生成RGB格式的原始视频数据，传送至WMV编码器。WMV编码器将RGB格式的原始视频数据编码为WMV格式流媒体文件，并将WMV格式流媒体文件缓存入数据存储卡的缓存区。随后，手机核心处理器以先入先出的方式从数据存储卡的缓存区中调取缓存的WMV格式流媒体文件，并通过所述移动通信模块将调取的WMV格式流媒体文件依次推送至流媒体服务器。手机核心处理器对流媒体文件的调取和推送可采用目前常用的流媒体文件传送方式，即直接从存储器缓存区中以先入先出的顺序依次提出流媒体文件的数据包推送至流媒体服务器（数据包被提取后不再存在于缓存区中），这样在推送流程操作上比较简便，只是如果移动通信网络因波动而间歇中断，中断期间推送出去的数据包就丢失了，移动通信网络连接恢复后推送的流媒体文件可得续传，流媒体服务器收到的流媒体文件就可能存在一个或多个丢包节点，接收端再接收、播放的视频数据就会在丢包节点处出现跳帧现象，导致播放不流畅，但不会在根本上影响视频信息的发布，接收端的用户依然可以了解到交通事故现场的有效信息。流媒体服务器将接收到的WMV格式流媒体文件以两种不同的方式广播发布到各个接收终端：第一种方式，是流媒体服务器对收到的WMV格式流媒体文件缓存后不做其他的任何转换处理，直接通过因特网或者移动通信网络广播发布，提供给安装有WMV播放软件的电脑、网络电视终端、手持移动终端、车载视频设备等终端设备接收和播放；第二种方式，是针对未安装有WMV播放软件的电脑、手持移动终端用户提供的，由流媒体服务器将接收到的WMV格式流媒体文件转换为FLV格式，再加载整合到网页上通过因特网或者移动通信网络广播发布，FLV是Flash流媒体视频格式，目前的网页浏览器都广泛支持Flash播放平台，因此未安装有WMV播放软件的电脑、手持移动终端可接收含有FLV格式流媒体文件的网页文件后借助网页浏览器的Flash播放功能观看交通事故现场视频。由此，远处需要路经交通事故发地点的驾驶员则可以通过车载视频设备或手持移动终端等了解到事故现场的具体情况，从而决定是否另选择出行路线；交通管理部门也可以通过计算机终端或网络电视终端查看该交通事故现场视频，根据现场具体情况预先制定适宜的处理方案，提高事故处理效率。

从上述应用事例能够看到，本实用新型的移动终端视频发布系统通过流编码模块将移动终端的摄像模块采集的原始视频数据转换为流媒体文件，再将流媒体文件依次推送给流媒体服务器进行广播发布；由于流媒体文件是一个个连续的经过进一步压缩处理的数据包，每个数据包的存储量都非常小，利用现有移动通信网络有限的上行传输带宽依次逐包向流媒体服务器推送流媒体文件更加的流畅，即使移动通信网络不稳定而间歇中断，至多丢失网络中断过程中推送的几个流媒体文件数据包，移动通信网络连接恢复后流媒体文件可得以继续上传，不会在根本上影响视频信息的发布，避免了视频文件整体传输失败而无法发布的情况，解决了依赖现有移动通信网络环境向服务器上传大存储量视频文件困难的问题，实现了移动终端的视频发布。同时，在移动终端上传视频文件的过程中，只需要对转换的流媒体文件进行缓存，并且缓存的流媒体文件同时被调取上传发送，清理出新的缓存空间，因此不需要占用移动终端很高的硬件存储开销。由于流媒体格式的视频数据在上行传输和下行发布过程中的网络传输延迟以及数据缓冲延迟，从移动终端采集视频到接收端播放观看视频可能存在2~5分钟的延时（因移动通信网络状况的变化而不同），但对于用户获取有效信息资讯而言，从视频采集端到接收端的这几分钟的延时是可以接受的，还是可以理解为是在一定程度上的实时视频信息，至少与现有技术相比大幅度提高了移动终端视频信息发布的实时性，从而使得本发明的移动终端视频发布系统具有更广阔的应用市场和更好的普及应用前景；也正因为上述的实时性特点，该系统非常适合应用于即时新闻、交通路况等实时性要求较强的信息发布。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种移动终端视频发布系统，其特征在于包括移动终端和流媒体服务器；

所述移动终端包括依次连接的摄像模块、流编码模块、存储模块、推送控制模块和移动通信模块；所述摄像模块用于采集图像并生成原始视频数据；所述流编码模块将原始视频数据编码转换为流媒体文件；所述存储模块用于缓存流媒体文件；所述移动通信模块通过移动通信网络与所述流媒体服务器进行通信交互；所述推送控制模块以先入先出的方式调取存储模块中缓存的流媒体文件，并通过所述移动通信模块将调取的流媒体文件依次推送至流媒体服务器；

所述流媒体服务器接收来自移动终端的流媒体文件，并对流媒体文件进行广播发布。

2.根据权利要求1所述的移动终端视频发布系统，其特征在于，所述流编码模块是MPEG-4编码模块或WMV编码模块。

3.根据权利要求1所述的移动终端视频发布系统，其特征在于，所述流编码模块和推送控制模块集成于一体。

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