CN102572226A - 自适应的分布式摄像方法及*** - Google Patents

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李远友
杨泗群
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Abstract

提供了一种自适应的分布式摄像方法和***，该自适应的分布式摄像***包括：图像采集子模块，用于采集视频数据，并且运行在视频设备中；编码子模块，用于对图像采集子模块采集的视频数据编码；通信管理子模块，用于为视频设备和视频服务器建立有效地连接；文件生成子模块，将编码子模块编码的视频数据按照一定的文件格式生成文件；文件管理子模块，通过动态地查询存储容量来对文件生成子模块生成的文件进行管理；自适应策略管理子模块，收集视频设备和视频服务器所支持的编码格式、所支持的文件格式和所支持的通信方式，并根据用户需求，动态地从视频设备和视频服务器中选择编码子模块、文件生成子模块、文件管理子模块及通信方式。

Description

自适应的分布式摄像方法及***
技术领域
本发明涉及一种自适应的分布式摄像方法及***，尤其涉及一种基于具有摄像功能的终端或其他视频设备与视频服务器之间的分布式视频编码、文件生成、文件管理及文件发布的摄像方法及***。
背景技术
随着嵌入式电子技术的发展，现在越来越多的嵌入式设备具有摄像功能，如手机、mp4、照像机等。这些具有摄像功能的终端设备方便人们随时随地记录一些想记之事。随着这种应用越来越广泛，也出现了一些分布式的应用，如：申请号为200610011790.9的中国专利申请中，公开了一种采用分布式数据传输模式的高速摄像机***，由镜头、分光棱镜、CMOS图像传感器、A/D转换单元、控制器、光纤传输***、高速存储器、后台处理***组成。在公开号为US2010066835(A1)的美国专利申请中，公开了一种视频监控***及架构，其公布了***中的镜头，编码器等部分都可以作为一个视频服务中心，并且这样的子监控***可以比较容易接入到已有的监控***。在申请号为200810113412.0的中国专利申请中，公开了一种基于手机摄像头的视频方法与***，其方案是手机通过USB与电脑相连，从而把手机的照相机作为电脑上使用的摄像头。
虽然现在很多的终端设备都具有摄像头，具有摄像和拍照功能，但由于终端是嵌入式设备，其处理能力及存储容量、音视频编码格式及视频文件格式都是受限制的。随着科技的日新月异，不断的有着新的媒体格式出现，其必须应用新的音视频编码格式及新的文件格式，但由于终端上的软件升级、扩展并不容易，导致终端不能满足新的应用。因为这种情况就去花钱换终端设备，导致较大浪费。例如申请号为200610011790.9的中国专利申请的不足之处在于其只是提供了一种摄像机的构成，这种高速摄像机***应用也受限于所定义的光纤传输***及高速存储器。公开号为US2010066835(A1)的美国专利申请的不足之处在于其仅涉及到存储设备的选择，没有对摄像***中的其他如编码器、文件生成及文件发布等模块做策略性选择。而申请号为200810113412.0的中国专利申请的不足之处在于其仅涉及到视频数据的传输。
因此，本发明需要提供一种能够使具有摄像功能的终端和视频服务器可以通过WIFI、蓝牙、USB及以太网等有线或无线连接的分布式摄像方法及***。该摄像方法及***使得***各模块之间可以自行协商，从而实现分布式摄像，并且使得摄像设备不再受制于终端中的存储容量、编码格式及文件格式等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自适应的分布式摄像***和方法。
一种自适应的分布式摄像***包括：图像采集子模块，用于采集视频数据，并且运行在视频设备中；编码子模块，用于对图像采集子模块采集的视频数据编码；通信管理子模块，用于为视频设备和视频服务器建立有效地连接；文件生成子模块，将编码子模块编码的视频数据按照一定的文件格式生成文件；文件管理子模块，通过动态地查询存储容量来对文件生成子模块生成的文件进行管理；自适应策略管理子模块，收集视频设备和视频服务器所支持的编码格式、所支持的文件格式和所支持的通信方式，并根据用户需求，动态地从视频设备和视频服务器中选择编码子模块、文件生成子模块、文件管理子模块及通信方式。
视频设备是具有摄像功能的终端。
文件管理子模块根据查询的存储容量分割生成的文件使文件最大限度存储于不同存储器中，并可以根据用户需求直接上传生成的文件到网络中，或者在没有可用存储容量时自行选择上传生成的文件到网络中。
一种自适应的分布式摄像方法，包括：当视频设备和视频服务器连接时，视频设备自动向视频服务器发送其支持的视频格式、文件格式及剩余存储容量；视频服务器根据用户需求动态地在视频设备和视频服务器上选择编码子模块、文件生成子模块和文件管理子模块以得到协商结果；在视频设备采集视频数据后，视频设备和视频服务器根据得到的协商结果通过在终端和视频服务器上选择的编码子模块、文件生成子模块和文件管理子模块对拍摄的视频数据进行编码、文件生成以及对生成的文件进行管理。
附图说明
图1是根据本发明的自适应的分布式摄像***的框图；
图2是根据本发明的第一示例性实施例的自适应策略管理子模块从终端到视频服务器上选择编码子模块、文件生成子模块和文件管理子模块的框图；
图3是根据本发明的第二示例性实施例的自适应策略管理子模块从终端到视频服务器上选择编码子模块、文件生成子模块和文件管理子模块的框图；
图4是描述由视频服务器控制的自适应的分布式摄像方法的流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明的自适应的分布式摄像***的框图。如图1所示，分布式摄像***包括：图像采集子模块1、编码子模块2、通信管理子模块3、文件生成子模块4、文件管理子模块5和自适应策略管理子模块6。
对于视频设备，下面以具有摄像功能的终端为例对本发明的自适应的分布式摄像***进行详细描述。
图像采集子模块1主要负责采集视频数据，其主要构件是摄像头及其驱动程序。图像数据依据一定的参数被采集，并且图像数据的输出格式为YUV420或YUV422或其他格式。图像采集子模块1运行在带有摄像头的终端上。
编码子模块2对图像采集子模块1采集的视频数据编码。编码子模块3提供OpenMAX接口，易于扩展其他编码器，主要用于将视频采集的数据编码成一种特殊格式。
通信管理子模块3用于收集终端与视频服务器的可连接方式，负责为终端和视频服务器建立有效的连接，并负责数据的传输。通信管理子模块3同时运行在终端和视频服务器两者中。
文件生成子模块4将编码子模块2编码的视频数据按照一定的文件格式生成文件。文件生成子模块4提供插件接口，易于扩展其他文件生成包。
文件管理子模块5对文件生成子模块4生成的文件进行管理。文件管理子模块5通过与操作***的文件***关联，可以动态地查询终端或视频服务器的存储器的剩余容量。根据用户需求来判断是将文件存储到终端或视频服务器的存储器中还是发布到网络上。
自适应策略子模块6收集终端和视频服务器所支持的编码格式、所支持的文件格式和所支持的通信方式。然后根据用户需求，动态地从终端和视频服务器中选择编码子模块、文件生成子模块、文件管理子模块及通信方式以得到协商结果，并根据用户需求设置各子模块参数。自适应策略子模块6同时运行在终端和视频服务器中。
由于自适应策略管理子模块6的存在，所以***的架构具有灵活性。自适应策略管理子模块6提供一种会话机制，可以灵活地从终端到视频服务器上选择以上各子模块，除图像采集子模块必须运行在带有摄像头的终端上外，编码子模块2、文件生成子模块4和文件管理子模块5可以动态地运行于终端以及与该终端连接的视频服务器上，各个子模块可以自行根据上下游节点属性来设置自身属性。
下面参照图2和图3来描述自适应策略管理子模块6从终端到视频服务器上选择编码子模块2、文件生成子模块4和文件管理子模块5的例子的示图。
图2是根据本发明的第一示例性实施例的自适应策略管理子模块6从终端到视频服务器上选择编码子模块2、文件生成子模块4和文件管理子模块5的框图。
如图2所示，用户要求支持flv格式并及时发布到YouTube上，并要求视频编码格式为Sorenson Spark，音频编码格式为MP3。当具有摄像功能的终端与视频服务器通过USB相连后，自适应策略管理子模块6获知终端不支持摄像生成flv文件，但视频服务器中有这两种编码器和flv文件生成器。在终端的摄像头采集数据后，自适应策略管理子模块6命令终端上的通信管理模块3通过USB将数据传送到视频服务器上的编码子模块2，再由视频服务器上的文件生成子模块4生成flv，再由文件管理子模块5上传到YouTube上。
图3是根据本发明的第二示例性实施例的自适应策略管理子模块6从终端到视频服务器上选择编码子模块2、文件生成子模块4和文件管理子模块5的框图。
如图3所示，用户要求生成MP4文件，其视频格式为H.264，音频编码格式为AAC。具有摄像功能的终端跟视频服务器通过USB连接，但具有摄像功能的终端没有剩余存储容量。自适应策略管理子模块6可获知摄像终端支持H.264和AAC编码，并获知摄像终端存储容量不足，所以自适应策略子模块6便可以选择编码子模块运行在摄像终端，将编码后的数据传输到视频服务器上，通过视频服务器上的文件生成子模块4生成MP4文件，并通过视频服务器上的文件管理子模块5保存到其自身存储器上。
另一方面，在存在多个视频设备的情况下，除了文件管理子模块5和自适应策略管理子模块6的操作之外，其余子模块的操作与上述参照图1的描述相同。
在存在多个视频设备的情况下，文件管理子模块5还可以动态地查询各个视频设备的剩余容量，并根据剩余容量分割文件使其文件最大限度存储于不同存储器中，并可以根据用户需求直接上传视频文件到网络中，也可在没有可用存储容量时自行选择上传文件到网络中。
在存在多个视频设备的情况下，自适应策略管理子模块6还可以收集各个视频设备所支持的编码格式、所支持的文件格式和所支持的通信方式。然后根据用户需求，动态地从各个视频设备中选择编码子模块2、文件生成子模块4、文件管理子模块5及通信方式以得到协商结果，并根据用户需求设置各子模块参数。
图4是描述由视频服务器控制的自适应的分布式摄像方法的流程图。
在步骤S11，当具有摄像功能的终端(或视频设备)和视频服务器连接时，终端(或视频设备)通过其中的通信管理子模块3自动向视频服务器发送其支持的视频格式、文件格式及剩余存储容量。
在步骤S12，视频服务器中的自适应策略子模块6根据用户需求，动态地在终端和视频服务器上选择编码子模块1、文件生成子模块4和文件管理子模块5以得到协商结果。
在步骤S13，在终端中的图像采集子模块1采集视频数据后，终端和视频服务器根据得到的协商结果通过在终端和视频服务器上选择的编码子模块1、文件生成子模块4和文件管理子模块5对拍摄的视频数据进行编码、文件生成以及将生成的文件存储到存储器中或发送到网络上。
通过本发明的自适应的分布式摄像***和方法，可以充分利用终端上的摄像设备，使摄像设备不再受制于终端中的存储容量、编码格式及文件格式等；充分协商机制，能自动设置摄像参数，使摄像出来的视频符合用户需求；分布式进行编码，组装成文件，可分割成若干小文件进行实时发布或整体发布。终端设备受其处理能力及存储容量限制，不易升级，但视频服务器就比较容易升级扩展，这样使***总是能支持最新的编码格式及文件格式。
尽管已经参照本发明的示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (6)

1.一种自适应的分布式摄像***，包括：
图像采集子模块，用于采集视频数据，并且运行在视频设备中；
编码子模块，用于对图像采集子模块采集的视频数据编码；
通信管理子模块，用于为视频设备和视频服务器建立有效的连接；
文件生成子模块，将编码子模块编码的视频数据按照一定的文件格式生成文件；
文件管理子模块，通过动态地查询存储容量来对文件生成子模块生成的文件进行管理；
自适应策略管理子模块，收集视频设备和视频服务器所支持的编码格式、所支持的文件格式和所支持的通信方式，并根据用户需求，动态地从视频设备和视频服务器中选择编码子模块、文件生成子模块、文件管理子模块及通信方式。
2.如权利要求1所述的自适应的分布式摄像***，其中，所述视频设备是具有摄像功能的终端。
3.如权利要求1所述的自适应的分布式摄像***，其中，文件管理子模块根据查询的存储容量分割生成的文件使文件最大限度存储于不同存储器中，并可以根据用户需求直接上传生成的文件到网络中，或者在没有可用存储容量时自行选择上传生成的文件到网络中。
4.一种自适应的分布式摄像方法，包括：
当视频设备和视频服务器连接时，视频设备自动向视频服务器发送其支持的视频格式、文件格式及剩余存储容量；
视频服务器根据用户需求动态地在视频设备和视频服务器上选择编码子模块、文件生成子模块和文件管理子模块以得到协商结果；
在视频设备采集视频数据后，视频设备和视频服务器根据得到的协商结果通过在终端和视频服务器上选择的编码子模块、文件生成子模块和文件管理子模块对拍摄的视频数据进行编码、文件生成以及对生成的文件进行管理。
5.如权利要求4所述的自适应的分布式摄像方法，其中，所述视频设备是具有摄像功能的终端。
6.如权利要求4所述的自适应的分布式摄像方法，其中，对生成的文件进行管理的步骤包括：文件管理子模块通过查询存储容量来分割生成的文件使文件最大限度存储于不同存储器中，并可以根据用户需求直接上传生成的文件到网络中，或者在没有可用存储容量时自行选择上传生成的文件到网络中。
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