一種面向集群終端的立體視頻直播系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻直播系統(tǒng)，特別是涉及一種面向集群終端的立體視頻直播系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]立體視頻技術(shù)涉及立體視頻采集，立體視頻編碼存儲(chǔ)傳輸，立體顯示等幾個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。其中立體顯示技術(shù)得到了迅速發(fā)展，涌現(xiàn)出了大量不同原理的立體顯示設(shè)備。常見(jiàn)的立體顯示設(shè)備有快門(mén)式3D電視，偏振式3D電視，偏振式3D投影，視差柵格式裸眼3D電視，小型液晶開(kāi)關(guān)式裸眼3D顯示屏等。尤其是小型液晶開(kāi)關(guān)式裸眼3D顯示屏技術(shù)的成熟，市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量基于該顯示技術(shù)的智能移動(dòng)終端，成功使得觀看立體視頻變得私密化，個(gè)性化。目前這些顯示終端在娛樂(lè)領(lǐng)域大放異彩同時(shí)，如果立體顯示終端進(jìn)一步應(yīng)用到專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，則可以對(duì)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域起到很好地推動(dòng)作用，但在立體顯示技術(shù)目前在專(zhuān)業(yè)化領(lǐng)域內(nèi)缺乏實(shí)際應(yīng)用方案，另一方面，很多常見(jiàn)的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域如醫(yī)療教學(xué)等對(duì)立體視頻的大規(guī)模直播有強(qiáng)烈的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種面向集群終端的立體視頻直播系統(tǒng)，滿足大規(guī)模多終端的立體視頻直播需求。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種面向集群終端的立體視頻直播系統(tǒng)，包括立體視頻獲取模塊、視頻傳輸模塊以及視頻分發(fā)模塊，所述立體視頻獲取模塊連接多路視頻采集裝置并將獲得的多路視頻整合為立體視頻，對(duì)合成的立體視頻進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換為流媒體信號(hào)，或轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)，所述視頻傳輸模塊通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或數(shù)字視頻傳輸線或光纖傳輸將視頻獲取模塊生成的立體視頻信號(hào)傳輸至所述視頻分發(fā)模塊，所述視頻分發(fā)模塊接收所述視頻傳輸模塊傳輸來(lái)的立體視頻信號(hào)，并面向立體視頻接收終端集群進(jìn)行立體視頻分發(fā)，分發(fā)途徑包括通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接口(或稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)接口)向?qū)?yīng)終端提供流媒體，以及通過(guò)數(shù)字視頻傳輸接口向?qū)?yīng)終端提供數(shù)字視頻。
[0006]進(jìn)一步地:
[0007]所述立體視頻獲取模塊包括圖像修正模塊、視頻合成模塊、視頻編碼模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，所述圖像修正模塊用于對(duì)視頻畫(huà)面色彩和視圖視差進(jìn)行修正，包括對(duì)像素采用伽馬校正，以及通過(guò)色彩矩陣變換實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻色彩的修正，所述視頻合成模塊將兩路視頻的像素進(jìn)行采樣并重新排列轉(zhuǎn)換為立體視頻，所述視頻編碼模塊對(duì)所述立體視頻進(jìn)行編碼，以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接口輸出符合流媒體傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)視頻流，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將所述立體視頻轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)，通過(guò)數(shù)字視頻輸出接口輸出數(shù)字視頻。
[0008]所述流媒體傳輸協(xié)議包括RTSP/RTP、HTTP、HLS或RTMP，所述數(shù)字視頻傳輸接口包括DV1、HDM1、BNC或VGA。
[0009]所述視頻傳輸模塊的傳輸途徑包括使用互聯(lián)網(wǎng)接口通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)視頻流，或使用數(shù)字視頻接口通過(guò)數(shù)字視頻傳輸線傳輸視頻信號(hào)，或使用光端機(jī)通過(guò)光纖傳輸視頻信號(hào)，其中所述網(wǎng)絡(luò)視頻流可通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)進(jìn)行傳輸;所述視頻傳輸模塊到特定終端的傳輸途徑可根據(jù)傳輸距離、所述視頻獲取模塊的配置、后端模塊硬件條件、終端對(duì)于延遲、傳輸視頻的碼率、畫(huà)質(zhì)損失的要求進(jìn)行優(yōu)化選擇。
[0010]視頻分發(fā)模塊包括流媒體服務(wù)器、數(shù)字視頻接口矩陣以及中心控制模塊，所述流媒體服務(wù)器負(fù)責(zé)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接收流媒體，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口對(duì)流媒體進(jìn)行分發(fā)，所述流媒體服務(wù)器能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口向立體視頻接收終端提供基于多種流媒體協(xié)議的流媒體，所述數(shù)字視頻接口矩陣用于向立體視頻接收終端傳輸數(shù)字視頻，所述視頻分發(fā)模塊的多個(gè)視頻輸出接口可同時(shí)工作，所述中心控制模塊可根據(jù)不同終端的接口情況和傳輸距離，使用一種或幾種傳輸方式，優(yōu)化組合多種物理數(shù)據(jù)接口和多種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。
[0011 ]所述流媒體服務(wù)器具有安全認(rèn)證功能，與通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入的立體視頻接收終端進(jìn)行密鑰交換成功后才對(duì)相應(yīng)的立體視頻接收終端推送流媒體。
[0012]所述數(shù)字視頻接口矩陣包括HDMI接口矩陣，可通過(guò)所述HDMI接口矩陣的每個(gè)HDMI接口輸出視頻到配置有HDMI視頻輸入接口的立體視頻接收終端;或者，所述數(shù)字視頻接口矩陣同時(shí)包括HDMI接口矩陣和BNC接口矩陣，所述HDMI接口矩陣的每個(gè)HDMI接口可將視頻輸出到配置有HDMI視頻輸入接口的立體視頻接收終端，所述BNC接口矩陣的每個(gè)BNC接口可將視頻輸出到配置有BNC視頻輸入接口的立體視頻接收終端。
[0013]所述面向集群終端的立體視頻直播系統(tǒng)還包括所述立體視頻接收終端集群模塊，所述立體視頻接收終端集群模塊包括立體移動(dòng)終端集群和/或立體顯示器集群，所述立體移動(dòng)終端集群包括具有互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接功能的立體平板電腦、立體手機(jī)、立體電視、機(jī)頂盒或PC，所述立體顯示器集群包括配置有數(shù)字視頻輸入接口的立體電視或立體顯示器，所述立體視頻接收終端集群模塊接收來(lái)自視頻分發(fā)模塊的立體視頻信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼，完成立體視頻畫(huà)面的渲染，
[0014]立體視頻接收終端可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向視頻分發(fā)模塊請(qǐng)求終端所兼容的流媒體協(xié)議，并可根據(jù)自身解碼運(yùn)算性能和網(wǎng)絡(luò)速度請(qǐng)求不同碼率的視頻流，從而保證直播過(guò)程的流暢；優(yōu)選地，使用互聯(lián)網(wǎng)傳輸途徑的立體視頻接收終端具有服務(wù)器認(rèn)證功能，非授權(quán)終端無(wú)法獲得所述視頻分發(fā)模塊分發(fā)出的視頻;優(yōu)選地，當(dāng)使用互聯(lián)網(wǎng)傳輸途徑時(shí)，立體視頻接收終端可向視頻分發(fā)模塊請(qǐng)求2D視頻或者3D視頻，終端通過(guò)配置開(kāi)關(guān)可選擇觀看2D視頻或3D視頻，終端判斷所獲得視頻流是2D還是3D格式，根據(jù)判斷自動(dòng)開(kāi)啟2D或3D模式。
[0015]所述面向集群終端的立體視頻直播系統(tǒng)還包括所述多路視頻采集裝置，優(yōu)選包括兩個(gè)分別采集左右視點(diǎn)視頻的視頻采集裝置，每個(gè)視頻采集裝置輸出單路視頻，立體視頻由左右視點(diǎn)兩路視頻構(gòu)成，每個(gè)視頻采集裝置的視頻輸出接口連接到所述立體視頻獲取模塊。
[0016]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模多終端的立體視頻直播，有效滿足各種常見(jiàn)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域如醫(yī)療教學(xué)等對(duì)立體視頻直播的強(qiáng)烈需求，應(yīng)用前景非常廣闊。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明面向集群終端的立體視頻直播系統(tǒng)一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中立體視頻獲取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說(shuō)明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0020]參閱圖1，在一種實(shí)施例中，一種面向集群終端的立體視頻直播系統(tǒng)包括立體視頻獲取模塊、視頻傳輸模塊以及視頻分發(fā)模塊。優(yōu)選地，立體視頻直播系統(tǒng)還可以包括其視頻來(lái)源，即視頻采集裝置，以及用戶終端，即立體視頻接收終端集群模塊。
[0021]視頻采集裝置可包括兩個(gè)分別采集左右視點(diǎn)視頻的視頻采集裝置，每個(gè)視頻采集裝置通過(guò)BNC接口輸出3G-SDI格式的單路視頻，立體視頻由左右視點(diǎn)兩路視頻構(gòu)成。兩個(gè)視頻采集裝置的視頻輸出接口連接到立體視頻獲取模塊。
[0022]立體視頻獲取模塊連接視頻采集裝置的輸出接口，可連接多路視頻采集裝置并可將獲得的多路視頻整合為單路立體視頻。立體視頻獲取模塊可對(duì)視頻畫(huà)面色彩進(jìn)行修正，并實(shí)現(xiàn)對(duì)立體視頻視圖視差的修正。
[0023]如圖2所示，立體視頻獲取模塊可包括圖像修正模塊、視頻合成模塊、視頻編碼模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。立體視頻獲取模塊可以以FPGA作為核心器件來(lái)構(gòu)建。
[0024]圖像修正模塊可對(duì)像素采用伽馬校正，通過(guò)色彩矩陣變換實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻色彩的修正。
[0025]視頻合成模塊可將兩路視頻的像素進(jìn)行采樣并重新排列轉(zhuǎn)為立體視頻。如果后端需要half side-by-side格式立體視頻，分別對(duì)兩路視頻對(duì)列進(jìn)行二抽取采樣，將列抽取后的兩路視頻合成為單路全尺寸視頻。
[0026]合成的立體視頻可采用某一種或者某幾種的物理層視頻傳輸方式。物理層視頻傳輸方式的接口包括互聯(lián)網(wǎng)接口以及常用數(shù)字視頻傳輸接口如DVI，HDMI，BNC，VGA等。
[0027]立體視頻合成之后，立體視頻信號(hào)可輸至視頻編碼模塊。視頻編碼模塊對(duì)視頻以H264格式進(jìn)行編碼，并根據(jù)配置，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接口向外推送RTSP/RTP，RTMP，HTTP等協(xié)議視頻流。
[0028]立體視頻合成之后，同樣的立體視頻信號(hào)還可通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)為HDMI和BNC信號(hào)，輸出至HDMI接口和BNC接口。
[0029]視頻傳輸模塊將視頻獲取模塊生成的立體視頻傳輸至視頻分發(fā)模塊。
[0030]視頻傳輸模塊可包括多種傳輸途徑，一種傳輸途徑是使用互聯(lián)網(wǎng)接口通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)視頻流，視頻流可通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)和廣域網(wǎng)進(jìn)行傳輸。當(dāng)視頻分發(fā)模塊與視頻獲取模塊相距較遠(yuǎn)時(shí)，通過(guò)局域網(wǎng)對(duì)視頻進(jìn)行傳輸。當(dāng)視頻分發(fā)模塊與視頻獲取模塊相距較遠(yuǎn)時(shí)，通過(guò)廣域網(wǎng)對(duì)視頻進(jìn)行傳輸。可選用有線互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
[0031]視頻傳輸模塊的其他傳輸途徑包括使用數(shù)字視頻接口通過(guò)數(shù)字視頻傳輸線傳輸視頻，或使用光端機(jī)通過(guò)光纖傳輸視頻。傳輸距離較近時(shí)使用數(shù)字視頻傳輸線進(jìn)行傳輸。傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，例如傳輸距離達(dá)到50km，使用光端機(jī)將立體視頻轉(zhuǎn)為光信號(hào)，通過(guò)光纖傳輸至目的地，目的地使用光端機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為立體視頻信號(hào)。
[0032]視頻傳輸模塊的傳輸途徑可以根據(jù)傳輸距離、對(duì)于延遲、畫(huà)質(zhì)損失等要求進(jìn)行優(yōu)化選擇。視具體要求而定，當(dāng)用戶要求傳輸延遲高，畫(huà)質(zhì)無(wú)損時(shí)，可使用數(shù)字視頻接口傳輸方式，當(dāng)用戶對(duì)傳輸延遲要求低，成本低時(shí)，可選用互聯(lián)網(wǎng)接口傳輸方式。
[0033]視頻傳輸模塊還可根據(jù)視頻獲取模塊的配置、傳輸距離、及后端模塊硬件條件以及所傳輸視頻的碼率等優(yōu)選不同的傳輸方式。
[0034]視頻分發(fā)模塊接收視頻傳輸模塊傳輸來(lái)的視頻并面向終端集群分發(fā)視頻，視頻分發(fā)模塊能夠承載規(guī)模較大的終端集群。
[0035]視頻分發(fā)模塊的物理層視頻接收接口可包括互聯(lián)網(wǎng)接口(或稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)接口)以及常用數(shù)字視頻接口如DVI，HDMI，BNC，VGA等。同樣，視頻分發(fā)模塊的物理層視頻分發(fā)接口可包括互聯(lián)網(wǎng)接口(或稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)接口)以及常用的數(shù)字視頻傳輸接口如DVI，HDMI，BNC，VGA等。當(dāng)通