CN105516604A - 一种航拍视频分享方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人机实时视频分享方法和***。所述分享方法包括如下步骤：(1)开启航拍设备或图像拍摄设备；(2)以媒体流时间戳和/或文本时间戳方式进行拍摄，所述拍摄的数据编码后生成媒体流；(3)通过通信网络传输所述媒体流至云端服务器进行数据的实时分享。本发明实现了无人机图片/视频的实时分享和处理，速度快、效率高，同时也实现了多种信息的全方位、高精度分享。

Description

一种航拍视频分享方法和***
技术领域
本发明系一种航拍图像/视频传输领域，尤指一种航拍视频分享方法和***。
背景技术
近年来，无人机的兴起无疑是为航拍摄影带来了新鲜的活力，它改变了摄影师传统的爬楼或乘坐直升机的拍摄方式，降低了摄影师的人身危险系数，并提供了更多可拍摄的角度。通过无人机飞行器可以在空旷的野外地区拍摄了一系列风光作品，广袤的天地，壮观的景色。然而美景不能独享，现在的无人机航拍摄影，主要采用图传技术或无人机视频存储技术，将拍摄的图像回传至地面控制端，或保存在无人机上，待无人机降落后，再读取相关图片或视频内容。随着人们对图片或视频实时分享的要求日益强烈，如何将无人机拍摄的实时视频内容直接分享至世界各地的摄影爱好者或无人机航拍爱好者面前，已经成为了无人机航拍迫切需要解决的问题。
此外，航拍摄影有别于地面摄影，其对于无人机的控制、拍摄角度、拍摄的环境均提出了更高的要求。在分享航拍摄影内容的同时，对于摄影地区的位置参数、环境参数、摄像机或相机角度参数、无人机的操控细节参数，均为航拍摄影爱好者们所关注的。因此，将各类航拍摄影的地理参数、操作参数，增加到图片内容中，或以时间轴为序的视频内容中，也是航拍爱好者们对无人机航拍分享提出的新的需求。
经检索现有技术，并未发现存在无人机拍摄的图片/视频实时分享的方法和***。
发明内容
本发明的目的是基于无人机实时视频分享方法和***来解决无人机拍摄的图片/视频无法实时分享的技术难题。
一种航拍图片/视频分享方法，所述分享方法包括如下步骤：
(1)开启拍摄设备；
(2)以媒体流时间戳和/或文本时间戳方式进行拍摄，所述拍摄的数据编码后生成媒体流；
(3)通过通信网络传输所述媒体流至云端服务器进行数据的实时分享。
进一步，所述媒体流包括主媒体流和从媒体流。
进一步，所述从媒体流的数量是至少一个。
进一步，步骤(2)中的所述媒体流经编码器输出后进行组合和压缩编码，生成可以传输的组合媒体流数据。
进一步，所述步骤(3)还包括：1)云端服务器接收到上传的所述组合媒体流数据；2)对所述组合媒体流数据进行解压缩编码和媒体流数据分解；3)提取时间戳，生成时间同步信号；4)对分解后的各媒体流信号，进行解码；5)以时间同步信号为基准，呈现拍摄设备拍摄的数据。
进一步，所述步骤(3)还包括：6)将所述步骤5)中的数据存储于云端服务器数据库。
进一步，所述步骤5)的数据包括下述数据的一种或多种：视频内容数据、无人机飞行状态数据、飞行控制指令数据、拍摄设备操作参数数据。
进一步，所述通信网络是无线通信网络，在视距范围内，通过图传设备将所述媒体流发送至地面站控制端，再转发至云端服务器；在超视距情况下，利用无人机携带的3G/4G移动网络的通信模块，建立无人机至云端服务器的数据链路通道，选择合适传输的视频流码率，将所述媒体流实时分享至云端服务器。
一种航拍图片/视频分享***，包括：应用处理器，通信装置，拍摄设备，主媒体流处理器，从媒体流处理器；其中，所述拍摄设备与所述主媒体流处理器连接，所述主媒体流处理器、所述从媒体流处理器、所述通信装置分别与所述应用处理器连接。
一种航拍图片/视频服务器，包括：平台处理模块、应用服务模块；所述平台处理模块包括主媒体流平台处理模块、从媒体流平台处理模块；所述应用服务模块包括主媒体流呈现模块、从媒体流呈现模块。
现有实时图传***不稳定，在不增加辅助的时间戳的情况下，很难在不稳定的数据传输环境下，保证视频数据实时分享的完整性，本发明的上述技术方案在根本上解决了这一难题，实现了航拍图片/视频的实时完整分享，并且为实时互动提供了可能性。
附图说明
图1绘示了无人机航拍图片或视频分享至云端服务器工作步骤。
图2绘示了无人机云端服务器的图片或视频数据处理步骤。
图3绘示了无人机实时图片/视频分享***结构图。
图4绘示了无人机视频或图像数据传输网络。
图5绘示了无人机云端服务器架构图。
图6绘示了无人机航拍视频实时分享编码流程。
图7绘示了云端服务器解码呈现流程
图8绘示了视频分享分屏图形化界面。
具体实施方式
为使本发明所属技术领域的普通技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所述附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的技术效果。
下面我们将以具体实施例说明航拍图片或视频的实时分享方法和***。
无人机航拍图片或视频的实时分享至云端服务器的工作步骤如下(参见附图1)：1.无人机开启摄像机或相机；2.以媒体流时间戳方式记录摄像机或相机拍摄内容，编码后生成主媒体流；3.无人机各类飞行传感器参数，以文本时间戳方式记录，编码后生成第一从媒体流；4.相机控制参数，以文本时间戳方式记录，编码后生成第二从媒体流；5.无人机各类飞行操控指令参数，以文本或图片时间戳方式记录，编码后生成第三从媒体流；6.各编码器输出媒体流进行组合和压缩编码，生成可以传输的组合媒体流数据；7.过通信网络传输组合媒体流数据至云端服务器。
无人机云端服务器的图片或视频数据处理步骤(附图2)，包括：
1.云端服务器接收到账号上传的组合媒体流；2.对媒体流进行解压缩编码和媒体流数据分解；3.提取时间戳，生成时间同步信号；4.对分解后的各媒体流信号，进行解码；5.以时间同步信号，呈现无人机摄像机或相机拍摄的视频内容、无人机飞行状态数据、飞行控制指令数据、相机操作参数数据；6.将所有数据存储于云端服务器数据库。
根据无人机飞行的特点，无人机的高速率视频或图像数据传输需要无线网络的支持(参见附图3)。本实施例中，组合媒体流数据至云端服务器。在视距范围内，可以通过图传至地面站控制端，转发至云端服务器。在超视距情况下，可以利用无人机携带的3G、4G移动网络的通信模块，建立无人机至云端服务器的数据链路通道，选择合适传输的视频流码率，实时分享至云端服务器。
本发明的无人机实时图片/视频分享***(参见附图4)具体结构如下：
应用处理器，作为无人机的核心处理器，包括：CPU，RAM内存，操作***和应用软件。该组件负责多任务调度，包括调用应用模块、无线通信功能、媒体流数据传输、存储器读写和无人机传感器数据处理等。
存储器及SD接口，包括：可快速读写的SDD硬盘以及可***SD卡的移动读写装置，主要用于存储无人机设备数据和各类应用数据，例如：无人机设备码、硬件数据、出厂设置、视频媒体流、飞行控制数据、飞行状态数据等等。
移动通信基带及射频处理装置，该组件主要由3G/4G无线通信芯片组构成，负责通过移动通信网络将无人机采集和处理过的视频、音频、图片等媒体流数据发送至云端服务器。在超视距飞行时，该组件还负责接受控制端通过移动通信网络发送的无人机控制指令，发送无人机传感器数据至地面控制端。
SIM卡装置，包括：SIM卡插口和数据读取单元，SIM卡或USIM卡是用户在签订网络服务合同后由移动网络运营商发出的，该装置可读取SIM卡或USIM卡中用户信息，包括：用户签约信息，IMSI(国际移动用户标识)号码，鉴权三元组或五元组数据。
2.4G频段通信装置，该装置通过2.4GHz通信频率与地面控制端建立视距范围内的通信，在室内或低速移动的室外环境会可优选该组件建立无人机与云端服务器之间的通信连接。
第一飞行状态/从媒体流处理器，采集并以时间戳形式记录无人机的各种传感器数据和GPS数据，通过数据编码将数据转为可嵌入式媒体流形式。
GPS装置：通过高灵敏度GPS接收器，在捕获到有效的卫星信号时，该组件用于确定无人机当前的经纬度位置。
陀螺仪：通过传感器，实时收集飞行器方位信息。
加速度计：通过传感器，实时收集飞行器运行方向上的速度的变换。
重力传感器：通过传感器，实时收集飞行器和地球水平面的差异，即飞行姿态。
相机控制/从媒体流处理组件，负责接收地面控制端对相机的控制指令，调整相机各项参数指标，并以时间戳形式记录相机拍摄参数，通过数据编码将参数数据转为可嵌入式媒体流形式。
第二飞行状态/从媒体流处理器，负责处理地面控制端的各类无人机控制指令或按照规划航迹执行飞行任务，并以时间戳形式记录无人机的各种控制指令，通过数据编码将数据转为可嵌入式媒体流形式。在自动避障模块发出近障警告情况下，采取避障飞行动作。
自动避障装置，无人机在不同的方向上配置超声波探测传感器，探测无人机周围障碍物，在飞行方向的一定距离上探测到障碍物时，向飞行控制模块发出减速避障请求，当距离进一步缩小时，向飞行控制模块发出悬停或上升请求。
相机，是搭载于无人机上，用于采集静态图片或动态视频流，并将其存储于图像传输存储模块的部件。
主媒体流处理器，将相机所拍摄到的视频或图片进行高效率编码处理，使得图像或视频内容转为具有兼容格式的媒体流数据，回传至控制端或云端。
帧同步、压缩编码装置，负责向主媒体流和各从媒体流，提供同步时间戳，并对主媒体流和各从媒体流，进行数据压缩编码处理。将组合后的媒体流投递至不同的无线通信模块进行数据传输。
可扩展应用装置，该器预留作为各类无人机应用的开发，开源的用户开发界面和软件开发工具(SDK)让开发人员可以轻松地调用无人机的应用程序接口，访问相机、无线通信功能、数据库和各类传感器原始数据。
本发明的无人机云端服务器主要包括以下组件(参见附图5)：
基础设施装置：该装置包括数据库设备、主机设备和网络设备，所有设备均已虚拟形式存在于各地区的数据中心。平台处理层的各类平台将利用基础设施层中的各类虚拟资源，包括：运算，数据存储，信息网络通信等等资源，实现应用服务层的各类应用需求。
平台处理模块：该模块提供各类平台功能模块、服务器操作***以及与上层应用程序接口API。具体的平台功能模块如下：
认证、授权模块：在航拍视频分享***中，无人机在开启视频直播分享后，首先要进行无人机的账号认证，认证鉴别的过程就是验证用户身份的合法性；鉴别完成后，对无人机的视频分享进行授权；授权完成后，无人机能够开始通过直接分享或控制端转发分享两种形式分享航拍内容。
飞行状态数据平台：在无人机飞行航拍过程中，该平台会以“时间线”提取无人机上传的飞行状态数据，包括：GPS位置、飞行高度、飞行速度、飞行航向等等数据，并进行解压、解码处理，将其转化为应用层可读的数据。
飞行控制数据平台：在无人机飞行航拍过程中，该平台会以“时间线”提取无人机上传的飞行控制数据，包括：上升、下降、左转向、右转向、前进、后退、悬停等等操作数据，并进行解压、解码处理，将其转化为应用层可读的数据。
拍摄参数处理平台：在无人机飞行航拍过程中，该平台会以“时间线”提取无人机上传的相机参数数据，包括：光圈大小、ISO、画面分辨率、帧速率，视频格式等等拍摄数据，并进行解压、解码处理，将其转化为应用层可读的数据。
主媒体流处理平台：在无人机飞行航拍过程中，该平台会以“时间线”提取无人机上传的主媒体流数据，即视频数据内容，并进行解压、解码处理，将其转化为应用层可读的数据。
媒体流同步平台：处理飞行状态数据、飞行控制数据、拍摄参数数据和主媒体流数据的“时间线”，提取数据时间线、并进行数据实时同步处理。
媒体流录播处理平台：在收到无人机直播结束消息后，将解压、解码、同步后的视频组合数据存储，以供上层应用调用录播数据。
地理信息平台：提供全国地理信息数据，并周期性更新数据库；为各管理性平台提供地图服务。
应用服务模块:该模块主要面对航拍视频的提供者、查阅者、爱好者，提供航拍视频的直播、存储、呈现、评论等服务。具体如下：
分屏呈现管理：该项服务管理功能用于管理云端视频呈现方式，用户可选如下分屏呈现方式的一种，包括：从媒体流文本方式嵌入主媒体流呈现，主媒体流和从媒体流图形界面分屏呈现，仅主媒体流内容呈现。
主视频媒体流呈现：将主媒体流处理平台解码后的视频流，按照媒体流同步平台给出的“时间线”顺序输出至用户屏幕。
从媒体流数据文本呈现：该服务仅在用户选择“从媒体流文本方式嵌入主媒体流呈现”模式下有效。将飞行状态数据、飞行控制指令数据、拍摄参数数据，按照媒体流同步平台给出的“时间线”顺序以文本方式嵌入主视频媒体流输出至用户屏幕。
飞行数据图形化呈现：该服务仅在用户选择“主媒体流和从媒体流图形界面分屏呈现”模式下有效。将飞行状态数据，转化为3DGPS地图模式和无人机飞行姿态模式结合，按照媒体流同步平台给出的“时间线”顺序以分屏图形化方式在输出至用户屏幕。
飞行控制图形化呈现：该服务仅在用户选择“主媒体流和从媒体流图形界面分屏呈现”模式下有效。将飞行控制指令数据，转化为无人机控制端手柄图像模式，按照媒体流同步平台给出的“时间线”顺序以分屏图形化方式在输出至用户屏幕。
相机操作图形化呈现：该服务仅在用户选择“主媒体流和从媒体流图形界面分屏呈现”模式下有效。将相机操作参数数据，转化为相机镜头图像模式，按照媒体流同步平台给出的“时间线”顺序以分屏图形化方式在输出至用户屏幕。
评论弹幕呈现：该服务应用于观看直播或录播的用户，以文本方式评论视频，其评论文本将直接嵌入主视频媒体流。而且，无人机控制端将实时呈现评论内容。
***管理模块：该模块主要负责云端服务器的***管理功能。包括：云端安全管理、网络管理、策略管理、APP库管理、应用服务管理等方面。
***操作模块：该模块主要负责云端服务器的***操作。包括：***性能监测、***配置管理、***故障管理、***接入权限管理等方面。
无人机航拍视频实时分享编码流程，可参见附图6，云端服务器解码呈现流程，可参见附图7，视频分享分屏图形化界面，可参见附图8，在此不再一一赘述。
综上所述，本发明实现了无人机图片/视频的实时分享和处理，具有突出的实时性，也为实时互动提供了可能性，解决了现有技术中实时图传***不稳定，在不增加辅助的时间戳的情况下，很难在不稳定的数据传输环境下，保证视频数据实时分享的完整性的技术问题；本发明的航拍图片/视频的实时分享速度快、效率高，同时也实现了多种信息的全方位、高精度分享。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种航拍图片/视频分享方法，其特征在于，所述分享方法包括如下步骤：
(1)开启拍摄设备；
(2)以媒体流时间戳和/或文本时间戳方式进行拍摄，所述拍摄的数据编码后生成媒体流；
(3)通过通信网络传输所述媒体流至云端服务器进行数据的实时分享。
2.如权利要求1所述的一种航拍图片/视频分享方法，其特征在于，所述媒体流包括主媒体流和从媒体流。
3.如权利要求2所述的一种航拍图片/视频分享方法，其特征在于，所述从媒体流的数量是至少一个。
4.如权利要求1所述的一种航拍图片/视频分享方法，其特征在于，所述步骤(2)中的媒体流经编码器输出后进行组合和压缩编码，生成可以传输的组合媒体流数据。
5.如权利要求4所述的一种航拍图片/视频分享方法，其特征在于，所述步骤(3)还包括：1)云端服务器接收到上传的所述组合媒体流数据；2)对所述组合媒体流数据进行解压缩编码和媒体流数据分解；3)提取时间戳，生成时间同步信号；4)对分解后的各媒体流信号，进行解码；5)以时间同步信号为基准，呈现航拍设备或图像拍摄设备拍摄的数据。
6.如权利要求5所述的一种航拍图片/视频分享方法，其特征在于，所述步骤(3)还包括：6)将所述步骤5)中的数据存储于云端服务器数据库。
7.如权利要求5所述的一种航拍图片/视频数据分享处理方法，其特征在于，所述步骤5)的数据包括下述数据的一种或多种：视频内容数据、无人机飞行状态数据、飞行控制指令数据、拍摄设备操作参数数据。
8.如权利要求1所述的一种航拍图片/视频分享方法，其特征在于，
所述通信网络是无线通信网络，在视距范围内，通过图传设备将所述媒体流发送至地面站控制端，再转发至云端服务器；
在超视距情况下，利用无人机携带的3G/4G移动网络的通信模块，建立无人机至云端服务器的数据链路通道，选择合适传输的视频流码率，将所述媒体流实时分享至云端服务器。
9.一种航拍图片/视频分享***，其特征在于，包括：应用处理器，通信装置，拍摄设备，主媒体流处理器，从媒体流处理器；其中，所述拍摄设备与所述主媒体流处理器连接，所述主媒体流处理器、所述从媒体流处理器、所述通信装置分别与所述应用处理器连接。
10.一种航拍图片/视频服务器，其特征在于，包括：平台处理模块、应用服务模块；所述平台处理模块包括主媒体流平台处理模块、从媒体流平台处理模块；所述应用服务模块包括主媒体流呈现模块、从媒体流呈现模块。
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