一种网络直播数据处理方法及系统

摘要

本发明提供一种网络直播数据处理方法及系统，方法包括：摄像装置获取符合预设不丢帧条件的视频帧，将视频帧转化为视频数据流，对视频数据流进行DRM数字版权加密真实性验证；当视频数据流通过DRM数字版权加密真实性验证时，摄像装置将内部处理器的状态信息发送给中心服务器，以使得中心服务器将状态信息与预设状态信息进行匹配，并在状态信息与预设状态信息匹配成功时，从多媒体服务器集群中查询处于空闲状态的多媒体服务器；摄像装置接收中心服务器发送的处于空闲状态的多媒体服务器的地址，并将视频数据流发送给处于空闲状态的多媒体服务器，实现了对网络直播平台的合理监管，确保了网络平台的安全性；同时有效提升了网络直播平台的运行效率。

权利要求

1.一种网络直播数据处理方法，其特征在于，包括：

S1，摄像装置获取符合预设不丢帧条件的视频帧，将所述视频帧转化为视频数据流，对所述视频数据流进行DRM数字版权加密真实性验证；

S2，当所述视频数据流通过所述DRM数字版权加密真实性验证时，所述摄像装置将内部处理器的状态信息发送给中心服务器，以使得所述中心服务器将所述状态信息与预设状态信息进行匹配，并在所述状态信息与所述预设状态信息匹配成功时，从多媒体服务器集群中查询处于空闲状态的多媒体服务器；

S3，所述摄像装置接收所述中心服务器发送的所述处于空闲状态的多媒体服务器的地址，并将所述视频数据流发送给所述处于空闲状态的多媒体服务器；步骤S1之前还包括：所述摄像装置接收所述中心服务器发送的初始化认证请求，以使得所述中心服务器对所述摄像装置的基本信息进行认证；步骤S1中所述预设不丢帧条件包括：所述视频帧的接收时间戳与所述视频帧的生成时间戳的时差小于预设的时差阈值和/或所述视频帧的接收时间戳与所述视频帧的生成时间戳的时差小于所述视频帧所在视频流时长的预设比例；和/或将最后一次摄像装置接收到视频帧的时间戳与视频帧的时间戳的时差小于预设的时差阈值的视频帧认定为不丢帧视频；和/或将最后一次摄像头装置接收到视频帧的时间戳与视频帧的时间戳的时差小于视频帧所在视频流时长的预设比例的视频帧认定为不丢帧视频；所述步骤S1还包括：所述摄像装置对所述视频数据流进行数字加密处理和权限控制；

步骤S2中所述内部处理器的状态信息包括：所述内部处理器的主板芯片中的电压指标、所述主板芯片的温度指标、所述内部处理器的数据负载水平信息和所述内部处理器的数据吞吐速率信息；

步骤S2中所述状态信息与所述预设状态信息匹配成功进一步包括：

所述电压指标不低于预设最低电压值且不高于预设最高电压值；和/或所述温度指标不低于预设最低温度值且所述温度指标不高于预设最高温度值；和/或所述数据负载水平值不高于预设最高数据负载水平值；和/或所述数据吞吐速率值不低于预设最低数据吞吐速率值；

步骤S2中所述从多媒体服务器集群中查询处于空闲状态的多媒体服务器进一步包括：

若所述多媒体服务器中处理的多媒体数据类型种类的数量不大于预设的数据数量阈值，则确定所述多媒体服务器为处于空闲状态的多媒体服务器；和/或若所述多媒体服务器的CPU运转速率不超过预设的速率阈值，则确定所述多媒体服务器为处于空闲状态的多媒体服务器；和/或若所述多媒体服务器未使用的存储空间与已使用的存储空间的比值不高于预设的比值，则确定所述多媒体服务器为处于空闲状态的多媒体服务器；和/或若所述多媒体服务器的连接使用用户操作数不大于预设的用户数量阈值，则确定所述多媒体服务器为处于空闲状态的服务器；

步骤S3中所述将所述视频数据流发送给所述处于空闲状态的多媒体服务器之前还包括：

所述摄像装置与所述处于空闲状态的多媒体服务器建立通信连接；步骤S3中所述将所述视频数据流发送给所述处于空闲状态的多媒体服务器进一步包括：利用RTMP协议将所述视频数据流发送给所述处于空闲状态的多媒体服务器；

其中，当摄像装置内部的图像控制器向中心服务器的监控装置提起视频网络直播请求时，中心服务器的监控装置则首先需向摄像装置发起初始化认证请求，对摄像装置的基本信息进行认证，启动连接请求处理模块,监听8080端口，根据第一个字节值判断消息类型,如果是注册消息,则返回一个确认消息；如果需要启动一个新的进程，首先启动命令服务模块,监听7070端口,等待连接请求,当收到连接请求后,响应请求连接建立，之后接收发来的命令并对不同命令作不同处理；对视频启动命令，提取命令中节点ID号和摄像装置ID号，根据节点ID号在配置表中提取出该节点的IP，然后向该节点的视频采集控制模块发送视频采集命令并向中心服务器发起连接请求；

其中，摄像装置获取到视频数据流后，摄像装置向内部处理器申请随机数，内部处理器生成随机指纹值，并记录其生命周期值，之后将指纹值和生命周期传送给中心服务器，中心服务器对视频数据流、指纹值、生命周期值进行摘要，生成摘要值X1，之后利用摄像装置内部处理器中的私匙对摘要值进行数字签名，生成签名值Y，通过网络进行发送给中心服务器，中心服务器接收到视频数据流，提取出其中的指纹值、生命周期值和摘要值，之后将指纹值与中心服务器事先生成的指纹值进行比较，并判读其生命周期，如果指纹值不存在或随机数不一致，则认为视频流可能为不真实的视频流，提示视频流真实性验证失败；如果指纹值存在且生命周期合法，则采用相同的摘要算法对视频数据流、指纹值、生命周期值进行摘要，生成摘要值X2，并用事先预留的摄像装置内部处理器中的公钥对摘要值X2和签名值Y进行签名验证，如果签名验证成功，表示视频流真实性验证通过，否则表示视频流真实性验证失败。

2.一种网络直播数据处理系统，其特征在于，包括摄像装置、中心服务器和多媒体服务器，其中：

所述摄像装置，用于获取符合预设不丢帧条件的视频帧，将所述视频帧转化为视频数据流，对所述视频数据流进行DRM数字版权加密真实性验证，当所述视频数据流通过所述DRM数字版权加密真实性验证时，将内部处理器的状态信息发送给中心服务器；摄像装置内部处理器的数据负载水平测量采用MDS集群负载均衡机制，由各个执行节点独立计算各自的剩余负载情况，然后根据其剩余的计算能力去申请合适的任务；摄像装置的处理器采用集中式push的方式实现负载均衡，由Master计算各个存储节点存储压力和访问压力，然后将任务指派给当前集群中压力最小的存储节点去执行；采用Master计算负载压力的原因在于，本集群并不是计算型，而且Master本身的计算压力不大，不会造成Master的过载；

所述中心服务器，用于将所述状态信息与预设状态信息进行匹配，当所述状态信息与所述预设状态信息匹配成功时，从多媒体服务器集群中查询处于空闲状态的多媒体服务器，并将所述处于空闲状态的多媒体服务器的地址发送给所述摄像装置，以使得所述摄像装置将所述视频数据流发送给所述处于空闲状态的多媒体服务器；

其中，当摄像装置内部的图像控制器向中心服务器的监控装置提起视频网络直播请求时，中心服务器的监控装置则首先需向摄像装置发起初始化认证请求，对摄像装置的基本信息进行认证，启动连接请求处理模块,监听8080端口，根据第一个字节值判断消息类型,如果是注册消息,则返回一个确认消息；如果需要启动一个新的进程，首先启动命令服务模块,监听7070端口,等待连接请求,当收到连接请求后,响应请求连接建立，之后接收发来的命令并对不同命令作不同处理；对视频启动命令，提取命令中节点ID号和摄像装置ID号，根据节点ID号在配置表中提取出该节点的IP，然后向该节点的视频采集控制模块发送视频采集命令并向中心服务器发起连接请求；

其中，摄像装置获取到视频数据流后，摄像装置向内部处理器申请随机数，内部处理器生成随机指纹值，并记录其生命周期值，之后将指纹值和生命周期传送给中心服务器，中心服务器对视频数据流、指纹值、生命周期值进行摘要，生成摘要值X1，之后利用摄像装置内部处理器中的私匙对摘要值进行数字签名，生成签名值Y，通过网络进行发送给中心服务器，中心服务器接收到视频数据流，提取出其中的指纹值、生命周期值和摘要值，之后将指纹值与中心服务器事先生成的指纹值进行比较，并判读其生命周期，如果指纹值不存在或随机数不一致，则认为视频流可能为不真实的视频流，提示视频流真实性验证失败；如果指纹值存在且生命周期合法，则采用相同的摘要算法对视频数据流、指纹值、生命周期值进行摘要，生成摘要值X2，并用事先预留的摄像装置内部处理器中的公钥对摘要值X2和签名值Y进行签名验证，如果签名验证成功，表示视频流真实性验证通过，否则表示视频流真实性验证失败。

说明书

一种网络直播数据处理方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及多媒体网络通信技术领域，更具体地，涉及一种网络 直播数据处理方法及系统。

背景技术

[0002] 近年来，网络直播流行开来，然而网络直播的过程数据量庞大， 同时网络直播过程中将数据源恶意非法据为己有以牟利的行为时有发 生，网络直播的安全性、可靠性与流畅性在现有的网络社会变得越来 越重要。

[0003] 当前网络平台众多，用户在选择时存在一定的盲目性，对于拍摄 直播的用户及观看直播的用户，基于网络环境对直播平台选择直接决 定了网络直播的效果；同时，网络直播发展迅速，用户规模快速增长， 据不完全统计，当前境内各类网络直播平台已达150余家，用户规模 超过2亿，一些大型网络直播平台注册用户过亿，月活跃用户超千万， 高峰时段部分“房间”用户数可达数万人。

[0004] 网络直播快速发展的同时，也带来了突出的安全问题。因此，有 必要对网络直播内容进行合理限制与监控。

[0005] 有鉴于此，亟需提供一种网络直播数据处理方法，其意义不仅在 于有效发展当前网络直播时效性，更有助于营造良好的网络环境，便 于用户在网络直播平台上展示积极向上的内容。

发明内容

[0006] 本发明为了克服现有技术中网络直播环境缺乏监管控制且网络平 台数据传递效率低的问题，提供一种网络直播数据处理方法及系统。

[0007] 一方面，本发明提供一种网络直播数据处理方法，包括：

[0008] S1，摄像装置获取符合预设不丢帧条件的视频帧，将所述视频帧 转化为视频数据流，对所述视频数据流进行DRM数字版权加密真实性 验证；

[0009] S2，当所述视频数据流通过所述DRM数字版权加密真实性验证 时，所述摄像装置将内部处理器的状态信息发送给中心服务器，以使 得所述中心服务器将所述状态信息与预设状态信息进行匹配，并在所 述状态信息与所述预设状态信息匹配成功时，从多媒体服务器集群中 查询处于空闲状态的多媒体服务器；

[0010] S3，所述摄像装置接收所述中心服务器发送的所述处于空闲状态 的多媒体服务器的地址，并将所述视频数据流发送给所述处于空闲状 态的多媒体服务器。

[0011] 优选地，所述步骤S1之前还包括：所述摄像装置接收所述中心服 务器发送的初始化认证请求，以使得所述中心服务器对所述摄像装置 的基本信息进行认证。

[0012] 优选地，步骤S1中所述预设不丢帧条件包括：所述视频帧的接收 时间戳与所述视频帧的生成时间戳的时差小于预设的时差阈值和/或所 述视频帧的接收时间戳与所述视频帧的生成时间戳的时差小于所述视 频帧所在视频流时长的预设比例。

[0013] 优选地，所述步骤S1还包括：所述摄像装置对所述视频数据流进 行数字加密处理和权限控制。

[0014] 优选地，步骤S2中所述内部处理器的状态信息包括：所述内部处 理器的主板芯片中的电压指标、所述主板芯片的温度指标、所述内部 处理器的数据负载水平信息和所述内部处理器的数据吞吐速率信息。

[0015] 优选地，其特征在于，步骤S2中所述状态信息与所述预设状态信 息匹配成功进一步包括：

[0016] 所述电压指标不低于预设最低电压值且不高于预设最高电压值； 和/或所述温度指标不低于预设最低温度值且所述温度指标不高于预设 最高温度值；和/或所述数据负载水平值不高于预设最高数据负载水平 值；和/或所述数据吞吐速率值不低于预设最低数据吞吐速率值。

[0017] 优选地，其特征在于，步骤S2中所述从多媒体服务器集群中查询 处于空闲状态的多媒体服务器进一步包括：

[0018] 若所述多媒体服务器中处理的多媒体数据类型种类的数量不大于 预设的数据数量阈值，则确定所述多媒体服务器为处于空闲状态的多 媒体服务器；和/或若所述多媒体服务器的CPU运转速率不超过预设的 速率阈值，则确定所述多媒体服务器为处于空闲状态的多媒体服务器； 和/或若所述多媒体服务器未使用的存储空间与已使用的存储空间的比 值不高于预设的比值，则确定所述多媒体服务器为处于空闲状态的多 媒体服务器；和/或若所述多媒体服务器的连接使用用户操作数不大于 预设的用户数量阈值，则确定所述多媒体服务器为处于空闲状态的服 务器。

[0019] 优选地，步骤S3中所述将所述视频数据流发送给所述处于空闲状 态的多媒体服务器之前还包括：

[0020] 所述摄像装置与所述处于空闲状态的多媒体服务器建立通信连 接。

[0021] 优选地，步骤S3中所述将所述视频数据流发送给所述处于空闲状 态的多媒体服务器进一步包括：利用RTMP协议将所述视频数据流发 送给所述处于空闲状态的多媒体服务器。

[0022] 一方面，本发明提供一种网络直播数据处理系统，包括摄像装置、 中心服务器和多媒体服务器，其中：

[0023] 所述摄像装置，用于获取符合预设不丢帧条件的视频帧，将所述 视频帧转化为视频数据流，对所述视频数据流进行DRM数字版权加密 真实性验证，当所述视频数据流通过所述DRM数字版权加密真实性验 证时，将内部处理器的状态信息发送给中心服务器；

[0024] 所述中心服务器，用于将所述状态信息与预设状态信息进行匹配， 当所述状态信息与所述预设状态信息匹配成功时，从多媒体服务器集 群中查询处于空闲状态的多媒体服务器，并将所述处于空闲状态的多 媒体服务器的地址发送给所述摄像装置，以使得所述摄像装置将所述 视频数据流发送给所述处于空闲状态的多媒体服务器。

[0025] 本发明提供的一种网络直播数据处理方法及系统，在视频数据网 络直播发起前对网络平台进行身份认证，同时对欲直播以及已直播的 内容进行级别检验，合理监管网络直播平台；同时，通过查询处于空 闲状态的多媒体服务器，有利于对多媒体服务器进行正确选择，进而 有利于提升网络直播平台的运行效率。

附图说明

[0026] 图1为本发明实施例的一种网络直播数据处理方法的整体流程示 意图；

[0027] 图2为本发明实施例的摄像装置的结构示意图；

[0028] 图3为本发明实施例的一种网络直播数据处理系统的整体结构示 意图。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0030] 图1为本发明实施例的一种网络直播数据处理方法的整体流程 示意图，如图1所示，本发明提供一种网络直播数据处理方法，包括：

[0031] S1，摄像装置获取符合预设不丢帧条件的视频帧，将所述视频帧 转化为视频数据流，对所述视频数据流进行DRM数字版权加密真实性 验证；

[0032] S2，当所述视频数据流通过所述DRM数字版权加密真实性验证 时，所述摄像装置将内部处理器的状态信息发送给中心服务器，以使 得所述中心服务器将所述状态信息与预设状态信息进行匹配，并在所 述状态信息与所述预设状态信息匹配成功时，从多媒体服务器集群中 查询处于空闲状态的多媒体服务器；

[0033] S3，所述摄像装置接收所述中心服务器发送的所述处于空闲状态 的多媒体服务器的地址，并将所述视频数据流发送给所述处于空闲状 态的多媒体服务器。

[0034] 具体地，本实施例中，当进行网络直播时，通过摄像装置拍摄视 频帧。图2为本发明实施例的摄像装置的结构示意图，如图2所示， 本实施例中，摄像装置主要包括：保护膜1、镜头2、数字信号处理器 3、图像传感器4和核心主板芯片5。其中，保护膜1主要起保护作用， 防止进水或者外部尖锐物品对摄像装置造成伤害；镜头2的结构由几 片透镜组成，可以为塑胶透镜或玻璃透镜；数字信号处理器，简称DSP， 主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优 化处理；CCD图像传感器，也称为图像控制器，具体为一种半导体器 件，图像控制器能够把光学影像转化为电信号；核心主板芯片中包含 了与服务器进行交互的接口。

[0035] 在上述技术方案的基础上，摄像装置通过图像控制器拍摄视频帧， 并从拍摄的视频帧中获取符合预设不丢帧条件的视频帧，并将符合预 设不丢帧条件的视频帧进行处理生成对应的视频数据流，最终对视频 数据流进行DRM数字版权加密真实性验证，以对视频数据流的真实性 进行验证。其中，摄像装置获取到视频数据流后，摄像装置向内部处 理器申请随机数，内部处理器生成随机指纹值，并记录其生命周期值， 之后将指纹值和生命周期传送给中心服务器，中心服务器对视频数据 流、指纹值、生命周期值进行摘要，生成摘要值X1，之后利用摄像装 置内部处理器中的私匙对摘要值进行数字签名，生成签名值Y，通过 网络进行发送给中心服务器，中心服务器接收到视频数据流，提取出 其中的指纹值、生命周期值和摘要值，之后将指纹值与中心服务器事 先生成的指纹值进行比较，并判读其生命周期，如果指纹值不存在或 随机数不一致，则认为视频流可能为不真实的视频流，提示视频流真 实性验证失败；如果指纹值存在且生命周期合法，则采用相同的摘要 算法对视频数据流、指纹值、生命周期值进行摘要，生成摘要值X2， 并用事先预留的摄像装置内部处理器中的公钥对摘要值X2和签名值Y 进行签名验证，如果签名验证成功，表示视频流真实性验证通过，否 则表示视频流真实性验证失败。

[0036] 进一步地，当视频数据流通过DRM数字版权加密真实性验证时， 摄像装置将内部处理器的状态信息发送给中心服务器，中心服务器接 收摄像装发送的内部处理器的状态信息后，将内部处理器的状态信息 与中心服务器中预设的状态信息进行匹配，当内部处理器的状态信息 与中心服务器中预设的状态信息匹配成功时，中心服务器从多媒体服 务器集群中查询处于空闲状态的多媒体服务器，并将查询到的处于空 闲状态的多媒体服务器的地址发送给摄像装置。

[0037] 进一步地，摄像装置接收中心服务器发送的处于空闲状态的多媒 体服务器的地址后，按照地址将上述处理后的视频数据流发送给处于 空闲状态的多媒体服务器。

[0038] 本发明提供的一种网络直播数据处理方法，在视频数据网络直播 发起前对网络平台进行身份认证，同时对欲直播以及已直播的内容进 行级别检验，合理监管网络直播平台；同时，通过查询处于空闲状态 的多媒体服务器，有利于对多媒体服务器进行正确选择，进而有利于 提升网络直播平台的运行效率。

[0039] 基于上述任一实施例，提供一种网络直播数据处理方法，所述步 骤S1之前还包括：所述摄像装置接收所述中心服务器发送的初始化认 证请求，以使得所述中心服务器对所述摄像装置的基本信息进行认证。

[0040] 具体地，当摄像装置内部的图像控制器向中心服务器的监控装置 提起视频网络直播请求时，中心服务器的监控装置则首先需向摄像装 置发起初始化认证请求，对摄像装置的基本信息进行认证，启动连接 请求处理模块,监听8 080端口，根据第一个字节值判断消息类型,如 果是注册消息,则返回一个确认消息；如果需要启动一个新的进程，首 先启动命令服务模块,监听7070端口,等待连接请求,当收到连接请 求后,响应请求连接建立，之后接收发来的命令并对不同命令作不同处 理；对视频启动命令，提取命令中节点ID号和摄像装置ID号，根据 节点ID号在配置表中提取出该节点的IP，然后向该节点的视频采集控 制模块发送视频采集命令并向中心服务器发起连接请求。

[0041] 本发明提供的一种网络直播数据处理方法，在视频数据网络直播 发起前对网络平台进行身份认证，有利于确保网络直播内容的安全性， 进而有利于营造良好的网络环境。

[0042] 基于上述任一实施例，提供一种网络直播数据处理方法，步骤S1 中所述预设不丢帧条件包括：所述视频帧的接收时间戳与所述视频帧 的生成时间戳的时差小于预设的时差阈值和/或所述视频帧的接收时间 戳与所述视频帧的生成时间戳的时差小于所述视频帧所在视频流时长 的预设比例。

[0043] 具体地，摄像装置内部的图像控制器需将图像视频数据进行数据 流分离和分段处理以备后续工作，内部的视频数据依据视频帧进行分 段处理，根据直播流中时钟信息及关键帧信息建立符合摄像装置内设 直播流的各分段的预设标记时钟；从分离出的视频数据中找出第一个 分段的关键帧，并以第一个分段的关键帧在直播流中的时钟作为第一 个预设标记时钟。若包括多个直播流时，在多个直播流的第一个分段 的关键帧中最大的时钟作为第一预设标记时钟；根据第一个预设标记 时钟C和分段时长D，计算出后续分段的预设标记时钟CS，第n个分 段的预设标记时钟CS(n)＝C+(n-1)*D；在分离后的视频数据中找出 CS(n+1)和CS(n)之间最小关键帧的时钟CIDR(n)作为第n个分段的预 设标记时钟；根据各分段的预设标记时钟，对视频数据进行重新组合 和封装，转换成符合多媒体服务器直播流的分段；将满足 CIDR(n+1)>C’>＝CIDR(n)条件的视频数据作为同一分段数据。根据 分段数据的时钟顺序进行排列组合及CS封装，形成符合直播流的，C’ 为泛指每个完整的视频数据包时钟；计算每个分段时长CD(n)，CD(n) ＝CIDR(n+1)-CIDR(n)；

[0044] 在上述技术方案的基础上，将最后一次摄像装置接收到视频帧的 时间戳与视频帧的时间戳的时差小于预设的时差阈值的视频帧认定为 不丢帧视频；和/或将最后一次摄像头装置接收到视频帧的时间戳与视 频帧的时间戳的时差小于视频帧所在视频流时长的预设比例的视频帧 认定为不丢帧视频。例如，预设不丢帧条件可以为视频帧的接收时间 戳与视频帧的时间戳的时差小于视频帧所在视频流预设标记时钟的每 个分段时长的85％。

[0045] 本发明提供的一种网络直播数据处理方法，将最后一次摄像装置 接收到视频帧的时间戳与视频帧的时间戳的时差小于预设的时差阈值 的视频帧认定为不丢帧视频；和/或将最后一次摄像头装置接收到视频 帧的时间戳与视频帧的时间戳的时差小于视频帧所在视频流时长的预 设比例的视频帧认定为不丢帧视频，能够有效确保视频内容的有效性， 有利于后续对视频内容进行直播。

[0046] 基于上述任一实施例，提供一种网络直播数据处理方法，所述步 骤S1还包括：所述摄像装置对所述视频数据流进行数字加密处理和权 限控制。

[0047] 具体地，摄像装置对对视频数据流进行DRM数字版权加密真实性 验证的同时，还可以对视频数据流进行播放控制，依据预设的合法用 户和非法用户列表，将视频内容进行分级标记，依照不同安全系数对 视频处理，对输出的视频数据流进行权限控制，如对与视频内容不适 合特定年龄群观看的画面，则对视频内容进行级别划分，归为指定人 群观看的视频直播，对预观看直播的网络用户进行访问控制，用户在 观看网络直播时需上传个人信息和视频头像实时信息。此外，还可以 对视频帧的起始时间、播放持续时间、缓存时间进行记录，将视频数 据流划分为视频数据流段进行分段加密；和/或基于视频数据流的元数 据参数以及数据流比特率对视频流进行部分加密或选择加密；摄像装 置内部图像控制器以数据链的形式存储加密许可证。

[0048] 本发明提供的一种网络直播数据处理方法，摄像装置对视频数据 流进行数字加密处理和权限控制，有利于确保视频数据的安全性，实 现了对网络直播平台的合理监管，有利于营造良好的网络环境。

[0049] 基于上述任一实施例，提供一种网络直播数据处理方法，步骤S2 中所述内部处理器的状态信息包括：所述内部处理器的主板芯片中的 电压指标、所述主板芯片的温度指标、所述内部处理器的数据负载水 平信息和所述内部处理器的数据吞吐速率信息。

[0050] 具体地，在视频数据流通过所述DRM数字版权加密真实性验证之 后，摄像装置与中心服务器进行交互认证，摄像装置对内部的处理器 进行初始化验证，将处理器的核心主板芯片的状态信息发送报告给中 心服务器。具体地，摄像装置将内部处理器的主板芯片中的电压指标 传送到中心服务器中；和/或将主板芯片中的温度指标传送到中心服务 器中；和/或将处理器的数据负载水平信息传送到中心服务器中；和/ 或将处理器的数据吞吐速率信息传送到中心服务器中。其中：

[0051] 摄像模块内部处理器的主板芯片中的电压运转直接决定了系统的 运行性能，数字图像采集设备的成像芯片一般是CCD和CMOS，其 工作原理都是利用光电效应将收集到的光子转换为电荷，二者主要的 区别是读取电荷信号的方式不同，但最终电荷信号都会被转换为模拟 的电压信号。本实施例中的摄像装置还可选择采用CMOS图像传感 器。CMOS图像传感器的高度集成化降低了系统的复杂性，可以根据 需要将多种功能集成在一块芯片上，单芯片就可以完成CCD摄像机 全部电学功能，降低了制造成本，对获得的图像信息读出及处理变得 简单而快捷，能设计出更灵巧的小型成像系统，具有可与其他的CMOS 电路兼容、对局部像素图像的编程随机访问等优点；

[0052] 摄像装置主板芯片中的温度同样影响网络拍摄环境，温度的控制 不到位易造成网络直播效果变差。当摄像测量系统各部分之间存在温 度差时，不同材料的热传导系数不同，且对于精密摄像测量来说，影 响测量结果的不只有温度，还有温度变化的速度、方向以及温度分布 的梯度等。组成镜头的光学材料的折射率也会随着温度的改变而改变， 从而会引起镜头焦距和光轴的变化。如果在测量时还使用原来标定的 摄像机参数，就会带来测量误差。当然，这种测量误差一般比较小， 对于不以测量为专门目的一般的计算机视觉方面的应用是可以容忍 的，然而，对于以高精度测量为目的的摄像测量的应用场合，由环境 温度变化引起的误差就必须考虑进来，网络直播中，用户经常需求观 赏效果较好的拍摄效果，因此，温度的变化也应被控制；

[0053] 摄像装置内部处理器的数据负载水平测量采用MDS集群负载均 衡机制，由各个执行节点独立计算各自的剩余负载情况，然后根据其 剩余的计算能力去申请合适的任务；本实施例中摄像装置的处理器采 用集中式push的方式实现负载均衡，由Master计算各个存储节点存 储压力和访问压力，然后将任务指派给当前集群中压力最小的存储节 点去执行。采用Master计算负载压力的原因在于，本集群并不是计算 型，而且Master本身的计算压力不大，不会造成Master的过载；

[0054] 摄像装置内部处理器的数据吞吐速率性能同样影响网络直播效 果，网络直播数据具有海量数据的特点,高分辨率、高动态的直播内容 不仅空间分辨率高、数据速率高、周期短,而且数据量特别大,网络直 播平台每日获取的遥感数据量就达TB级。因而，摄像装置内部处理器 的数据吞吐速率直接决定了网络直播和监控效果的好坏。

[0055] 此外，在实际应用中，摄像装置外部具有一二维码，中心服务器 直接扫描该二维码，即可获得上述各状态信息。

[0056] 本发明提供的一种网络直播数据处理方法，摄像装置将内部处理 器的主板芯片中的电压指标、主板芯片的温度指标、内部处理器的数 据负载水平信息和内部处理器的数据吞吐速率信息发送给中心服务 器，实现了摄像装置与中心服务器的交互认证，进而实现了对网络直 播平台的合理监管，有利于营造良好的网络环境。

[0057] 基于上述任一实施例，提供一种网络直播数据处理方法，步骤S2 中所述状态信息与所述预设状态信息匹配成功进一步包括：

[0058] 所述电压指标不低于预设最低电压值且不高于预设最高电压值； 和/或所述温度指标不低于预设最低温度值且所述温度指标不高于预设 最高温度值；和/或所述数据负载水平值不高于预设最高数据负载水平 值；和/或所述数据吞吐速率值不低于预设最低数据吞吐速率值。

[0059] 具体地，中心服务器接收到摄像装置发送来的状态信息，如果状 态信息与中心服务器内部预设的状态信息匹配成功，则中心服务器从 多媒体服务器集群中查询处于空闲状态的多媒体服务器。如果匹配不 成功，则中心服务器与摄像装置断开连接。其中，状态信息与中心服 务器内部预设的状态信息匹配成功具体包括：

[0060] 摄像装置内部处理器的主板芯片中的电压指标不低于中心服务器 内部预设的最低电压值且不高于中心服务器内部预设的最高电压值； 和/或主板芯片的温度指标不低于中心服务器内部预设的最低温度值且 不高于中心服务器内部预设的最高温度值；和/或摄像装置内部处理器 的数据负载水平值不高于中心服务器内部预设的最高数据负载水平 值；和/或内部处理器的数据吞吐速率值不低于中心服务器内部预设的 最低数据吞吐速率值。具体实现如下：

[0061] 由于不同型号的主板芯片存在不同的额定电压，正常工作环境下 不同型号的单片收发芯片所处的电压环境也不相同，因此，中心服务 器中针对几种主要的单片芯片对其额定电压与额定温度进行存储，其 中，对于TRF9200,额定电压2.2V-3.6V,额定温度-20～+60℃，RF2545 RFMD额定电压2.4C-5.0C,额定温度-40～+85℃；

[0062] 中心服务器内部存储最大回复时间T1，在最大回复时间要求的约 束下，为摄像装置内部处理器设定数据负载水平的上极值和下极值， 通过上下极值的数据关系和摄像节点间的负载信息通讯，对当前摄像 内部的数据处理负载水平客观预测；

[0063] 中心服务器内部对摄像装置内部处理器的数据吞吐速率有多个特 征表述，最低标准速率V1用于限制摄像装置内部处理器的最低配置水 平；最高标准速率V2用于限制摄像装置内部处理器的最高配置水平， 最低有效速率V3用于限制摄像装置内部处理器针对视频流的有效处 理最低速率；最高有效速率V4用于限制摄像装置内部处理器针对视频 流的有效处理最高速率。

[0064] 本发明提供的一种网络直播数据处理方法，中心服务器将摄像装 置发送的状态信息与中心服务器内部预先设置的状态信息进行匹配， 实现了摄像装置与中心服务器的交互认证，进而实现了对网络直播平 台的合理监管，有利于营造良好的网络环境。

[0065] 基于上述任一实施例，提供一种网络直播数据处理方法，步骤S2 中所述从多媒体服务器集群中查询处于空闲状态的多媒体服务器进一 步包括：

[0066] 若所述多媒体服务器中处理的多媒体数据类型种类的数量不大于 预设的数据数量阈值，则认定所述多媒体服务器为处于空闲状态的多 媒体服务器；和/或若所述多媒体服务器的CPU运转速率不超过预设的 速率阈值，则认定所述多媒体服务器为处于空闲状态的多媒体服务器； 和/或若所述多媒体服务器未使用的存储空间与已使用的存储空间的比 值不高于预设的比值，则认为所述多媒体服务器为处于空闲状态的多 媒体服务器；和/或若所述多媒体服务器的连接使用用户操作数不大于 预设的用户数量阈值，则认为所述多媒体服务器为处于空闲状态的服 务器。

[0067] 具体地，中心服务器从多媒体服务器集群中查询处于空闲状态的 服务器，将处于空闲状态的多媒体服务器的地址发送给摄像装置。其 中从多媒体服务器集群中查询处于空闲状态的多媒体服务器进一步包 括：若某个多媒体服务器中处理的多媒体数据类型种类的数量不大于 预设的数据数量阈值，则确定该多媒体服务器为处于空闲状态的多媒 体服务器；和/或若某个多媒体服务器内部的CPU运转速率不超过预设 的速率阈值，则确定该多媒体服务器为处于空闲状态的多媒体服务器； 和/或若某个多媒体服务器内部未使用的存储空间与已使用的存储空间 的比值不高于预设的比值，则确定该多媒体服务器为处于空闲状态的 多媒体服务器；和/或若某个多媒体服务器的连接使用用户操作数不大 于预设的用户数量阈值，则确定该多媒体服务器为处于空闲状态的服 务器。

[0068] 在实际应用中，多媒体服务器的处理速度有限，而多媒体类型众 多，针对每一种不同的多媒体，需要建立不同的存储空间用于存储多 媒体文件数据，因而，有需要选择那些存储多媒体类型数量符合特定 要求的多媒体服务器与摄像装置进行通信操作，如设置多媒体数据类 型种类的数量阈值，例如多媒体的类型数量为4，允许 MP4/AVI/3GP/MPEG格式的视频数据流文件与多媒体服务器建立通信 关系；

[0069] 对视频直播系统来说,硬件资源的瓶颈主要集中在服务器CPU的 主频、服务器对各个任务线程分配的CPU时间、服务器的内存以及总 线数据吞吐速率。多媒体服务器集群包括N台代理服务器，每个用户 都有CPU使用率和运转速率，每个集群节点的CPU使用空间和内存 使用空间是所有用户的CPU和内存使用空间总和，集群节点上的CPU 和内存的大小是不可变的，每个服务器集群节点都有两个指标，一个 是上述预设的速率阈值，一个是上述预设的比值，该上限值不能被超 过，如果任何一个指标被超越，则不认为其为空闲状态的多媒体服务 器节点。

[0070] 当多媒体服务器收到摄像装置的请求时，服务器内部的连接池管 理系统将依据预设的最大连接数和已连接数，检测当前预设的用户数 量阈值。如果当前摄像装置请求中的连接用户数要求未达到服务器内 部预设的用户数量阈值，则认为该服务器为空闲状态服务器；如果摄 像装置请求中的连接用户数已经达到或超过了服务器内部预设的用户 数量阈值，摄像装置的请求将不能立即得到服务，只能通过同步机制 进入睡眠状态。而对于某些对响应时间有要求的摄像装置的用户，为 了避免长时间等待，可以设置定时机制，当规定的超时时间到来时， 摄像装置请求未得到响应，则阻塞终止，并返回空连接。

[0071] 本发明提供的一种网络直播数据处理方法，在视频数据网络直播 发起前对网络平台进行身份认证，同时对欲直播以及已直播的内容进 行级别检验，合理监管网络直播平台；同时，通过查询处于空闲状态 的多媒体服务器，有利于对多媒体服务器进行正确选择，进而有利于 提升网络直播平台的运行效率。

[0072] 基于上述任一实施例，提供一种网络直播数据处理方法，步骤S3 中所述将所述视频数据流发送给所述处于空闲状态的多媒体服务器之 前还包括：所述摄像装置与所述处于空闲状态的多媒体服务器建立通 信连接。

[0073] 具体地，摄像装置接收到处于空闲状态的多媒体服务器的地址后， 摄像装置与该多媒体服务器建立数据流通信连接，记录直播数据源信 息，并建立网络传送通道。具体实现如下：

[0074] 摄像装置内部存储器与多媒体服务器建立数据共享机制，摄像装 置内部存储的视频帧内容与多媒体服务器进行数据同步；记录摄像装 置所属的直播信号源的接口信息，多媒体服务器捕捉该直播信号源信 息，用于网络视频的直播、上传、发布以及录播等操作；摄像装置内 部的网络接口与多媒体服务器的网络接口建立双向链接，摄像装置内 部的数据直接与多媒体服务器的VOD服务建立通信交互。

[0075] 本发明提供的一种网络直播数据处理方法，摄像装置在将视频数 据流发送给处于空闲状态的多媒体服务器之前，还需与处于空闲状态 的多媒体服务器建立通信连接，有利于确保视频数据流的有效传递， 进而有利于提升网络直播平台的运行效率。

[0076] 基于上述任一实施例，提供一种网络直播数据处理方法，步骤S3 中所述将所述视频数据流发送给所述处于空闲状态的多媒体服务器进 一步包括：利用RTMP协议将所述视频数据流发送给所述处于空闲状 态的多媒体服务器。

[0077] 具体地，摄像装置内部通过RMTP协议将视频数据流传送到多媒 体服务器，具体实现如下：摄像装置通过lib内置库初始化RTMP数据 结构，之后向多媒体服务器发起会话连接报文，当连接成功后，开始 循环发送报文，需要设定时间戳和数据大小；将摄像装置内部的MP4 等格式的视频文件以视频数据流的形式发布到多媒体服务器指定的 URL，修改文件名称和RTMP的URL可以实现将任意视频文件发布到 任意RTMP的URL。

[0078] 摄像装置将视频信息采集后，并将视频信息转换为模拟视频信号， 摄像装置内部控制器接收摄像装置采集的模拟视频信号转换为网络视 频信号并存储视频录像；多媒体服务器与所述监控视频推送端的视频 发布端通过互联网络连接；中心服务器用于将符合RTMP协议的多媒 体服务器文件中的流媒体格式视频转换为片段格式视频流；多媒体服 务器通过互联网络与中心服务器连接，并生成与所述视频配置信息相 对应的网络唯一身份标识UID，传输至中心服务器中。中心服务器记 录网络唯一身份标识UID，并将所述视频配置信息存储于内部数据库 中，同时，生成并记录指向多媒体服务器中已经储存的片段格式视频 流的URL地址。基于上述的URL地址，多媒体服务器内部播放摄像 装置内部的直播或录播内容。

[0079] 本发明提供的一种网络直播数据处理方法，摄像装置利用RTMP 协议将视频数据流发送给处于空闲状态的多媒体服务器，能够有效确 保视频数据流传递过程的安全性，从而有利于确保网络直播内容的安 全性，进而有利于营造良好的网络环境。

[0080] 图3为本发明实施例的一种网络直播数据处理系统的整体结构示 意图，如图3所示，本发明提供一种网络直播数据处理系统，包括摄 像装置31、中心服务器32和多媒体服务器33，其中：

[0081] 所述摄像装置31，用于获取符合预设不丢帧条件的视频帧，将所 述视频帧转化为视频数据流，对所述视频数据流进行DRM数字版权加 密真实性验证，当所述视频数据流通过所述DRM数字版权加密真实性 验证时，将内部处理器的状态信息发送给中心服务器32；

[0082] 所述中心服务器32，用于将所述状态信息与预设状态信息进行匹 配，当所述状态信息与所述预设状态信息匹配成功时，从多媒体服务 器集群中查询处于空闲状态的多媒体服务器33，并将所述处于空闲状 态的多媒体服务器的地址发送给所述摄像装置31，以使得所述摄像装 置31将所述视频数据流发送给所述处于空闲状态的多媒体服务器33。

[0083] 具体地，本实施例中，通过摄像装置31通过图像控制器拍摄视频 帧，并从拍摄的视频帧中获取符合预设不丢帧条件的视频帧，并将符 合预设不丢帧条件的视频帧进行处理生成对应的视频数据流，最终对 视频数据流进行DRM数字版权加密真实性验证，以对视频数据流的真 实性进行验证。其中，摄像装置31获取到视频数据流后，摄像装置31 向内部处理器申请随机数，内部处理器生成随机指纹值，并记录其生 命周期值，之后将指纹值和生命周期传送给中心服务器32，中心服务 器32对视频数据流、指纹值、生命周期值进行摘要，生成摘要值X1， 之后利用摄像装置31内部处理器中的私匙对摘要值进行数字签名，生 成签名值Y，通过网络进行发送给中心服务器32，中心服务器32接收 到视频数据流，提取出其中的指纹值、生命周期值和摘要值，之后将 指纹值与中心服务器32事先生成的指纹值进行比较，并判读其生命周 期，如果指纹值不存在或随机数不一致，则认为视频流可能为不真实 的视频流，提示视频流真实性验证失败；如果指纹值存在且生命周期 合法，则采用相同的摘要算法对视频数据流、指纹值、生命周期值进 行摘要，生成摘要值X2，并用事先预留的摄像装置31内部处理器中 的公钥对摘要值X2和签名值Y进行签名验证，如果签名验证成功， 表示视频流真实性验证通过，否则表示视频流真实性验证失败。

[0084] 进一步地，当视频数据流通过DRM数字版权加密真实性验证时， 摄像装置31将内部处理器的状态信息发送给中心服务器32，中心服务 器32接收摄像装31发送的内部处理器的状态信息后，将内部处理器 的状态信息与中心服务器中预设的状态信息进行匹配，当内部处理器 的状态信息与中心服务器中预设的状态信息匹配成功时，中心服务器 从多媒体服务器集群中查询处于空闲状态的多媒体服务器33，并将查 询到的处于空闲状态的多媒体服务器33的地址发送给摄像装置31。

[0085] 进一步地，摄像装置31接收中心服务器32发送的处于空闲状态 的多媒体服务器33的地址后，按照地址将上述处理后的视频数据流发 送给处于空闲状态的多媒体服务器
33。

[0086] 本发明提供的一种网络直播数据处理系统，在视频数据网络直播 发起前对网络平台进行身份认证，同时对欲直播以及已直播的内容进 行级别检验，合理监管网络直播平台；同时，通过查询处于空闲状态 的多媒体服务器，有利于对多媒体服务器进行正确选择，进而有利于 提升网络直播平台的运行效率。

[0087] 最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明 的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。