[發明專利]一種網絡直播數據處理方法及系統

有效

• 申請號: 201810031400.7
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108347621B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 高萬林;張琛馳;仲貞;趙龍;王敏娟
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: H04N21/2187
• 分類號: H04N21/2187;H04N21/4402;H04N21/4408;H04N21/84;H04N21/8547;H04L29/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種網絡直播數據處理方法，其特征在于，包括：

S1，攝像裝置獲取符合預設不丟幀條件的視頻幀，將所述視頻幀轉化為視頻數據流，對所述視頻數據流進行DRM數字版權加密真實性驗證；

S2，當所述視頻數據流通過所述DRM數字版權加密真實性驗證時，所述攝像裝置將內部處理器的狀態信息發送給中心服務器，以使得所述中心服務器將所述狀態信息與預設狀態信息進行匹配，并在所述狀態信息與所述預設狀態信息匹配成功時，從多媒體服務器集群中查詢處于空閑狀態的多媒體服務器；

S3，所述攝像裝置接收所述中心服務器發送的所述處于空閑狀態的多媒體服務器的地址，并將所述視頻數據流發送給所述處于空閑狀態的多媒體服務器；步驟S1之前還包括：所述攝像裝置接收所述中心服務器發送的初始化認證請求，以使得所述中心服務器對所述攝像裝置的基本信息進行認證；步驟S1中所述預設不丟幀條件包括：所述視頻幀的接收時間戳與所述視頻幀的生成時間戳的時差小于預設的時差閾值和/或所述視頻幀的接收時間戳與所述視頻幀的生成時間戳的時差小于所述視頻幀所在視頻流時長的預設比例；和/或將最后一次攝像裝置接收到視頻幀的時間戳與視頻幀的時間戳的時差小于預設的時差閾值的視頻幀認定為不丟幀視頻；和/或將最后一次攝像頭裝置接收到視頻幀的時間戳與視頻幀的時間戳的時差小于視頻幀所在視頻流時長的預設比例的視頻幀認定為不丟幀視頻；所述步驟S1還包括：所述攝像裝置對所述視頻數據流進行數字加密處理和權限控制；

步驟S2中所述內部處理器的狀態信息包括：所述內部處理器的主板芯片中的電壓指標、所述主板芯片的溫度指標、所述內部處理器的數據負載水平信息和所述內部處理器的數據吞吐速率信息；

步驟S2中所述狀態信息與所述預設狀態信息匹配成功進一步包括：

所述電壓指標不低于預設最低電壓值且不高于預設最高電壓值；和/或所述溫度指標不低于預設最低溫度值且所述溫度指標不高于預設最高溫度值；和/或所述數據負載水平值不高于預設最高數據負載水平值；和/或所述數據吞吐速率值不低于預設最低數據吞吐速率值；

步驟S2中所述從多媒體服務器集群中查詢處于空閑狀態的多媒體服務器進一步包括：

若所述多媒體服務器中處理的多媒體數據類型種類的數量不大于預設的數據數量閾值，則確定所述多媒體服務器為處于空閑狀態的多媒體服務器；和/或若所述多媒體服務器的CPU運轉速率不超過預設的速率閾值，則確定所述多媒體服務器為處于空閑狀態的多媒體服務器；和/或若所述多媒體服務器未使用的存儲空間與已使用的存儲空間的比值不高于預設的比值，則確定所述多媒體服務器為處于空閑狀態的多媒體服務器；和/或若所述多媒體服務器的連接使用用戶操作數不大于預設的用戶數量閾值，則確定所述多媒體服務器為處于空閑狀態的服務器；

步驟S3中所述將所述視頻數據流發送給所述處于空閑狀態的多媒體服務器之前還包括：

所述攝像裝置與所述處于空閑狀態的多媒體服務器建立通信連接；步驟S3中所述將所述視頻數據流發送給所述處于空閑狀態的多媒體服務器進一步包括：利用RTMP協議將所述視頻數據流發送給所述處于空閑狀態的多媒體服務器；

其中，當攝像裝置內部的圖像控制器向中心服務器的監控裝置提起視頻網絡直播請求時，中心服務器的監控裝置則首先需向攝像裝置發起初始化認證請求，對攝像裝置的基本信息進行認證，啟動連接請求處理模塊,監聽8080端口，根據第一個字節值判斷消息類型,如果是注冊消息,則返回一個確認消息；如果需要啟動一個新的進程，首先啟動命令服務模塊,監聽7070端口,等待連接請求,當收到連接請求后,響應請求連接建立，之后接收發來的命令并對不同命令作不同處理；對視頻啟動命令，提取命令中節點ID號和攝像裝置ID號，根據節點ID號在配置表中提取出該節點的IP，然后向該節點的視頻采集控制模塊發送視頻采集命令并向中心服務器發起連接請求；

其中，攝像裝置獲取到視頻數據流后，攝像裝置向內部處理器申請隨機數，內部處理器生成隨機指紋值，并記錄其生命周期值，之后將指紋值和生命周期傳送給中心服務器，中心服務器對視頻數據流、指紋值、生命周期值進行摘要，生成摘要值X1，之后利用攝像裝置內部處理器中的私匙對摘要值進行數字簽名，生成簽名值Y，通過網絡進行發送給中心服務器，中心服務器接收到視頻數據流，提取出其中的指紋值、生命周期值和摘要值，之后將指紋值與中心服務器事先生成的指紋值進行比較，并判讀其生命周期，如果指紋值不存在或隨機數不一致，則認為視頻流可能為不真實的視頻流，提示視頻流真實性驗證失敗；如果指紋值存在且生命周期合法，則采用相同的摘要算法對視頻數據流、指紋值、生命周期值進行摘要，生成摘要值X2，并用事先預留的攝像裝置內部處理器中的公鑰對摘要值X2和簽名值Y進行簽名驗證，如果簽名驗證成功，表示視頻流真實性驗證通過，否則表示視頻流真實性驗證失敗。

2.一種網絡直播數據處理系統，其特征在于，包括攝像裝置、中心服務器和多媒體服務器，其中：

所述攝像裝置，用于獲取符合預設不丟幀條件的視頻幀，將所述視頻幀轉化為視頻數據流，對所述視頻數據流進行DRM數字版權加密真實性驗證，當所述視頻數據流通過所述DRM數字版權加密真實性驗證時，將內部處理器的狀態信息發送給中心服務器；攝像裝置內部處理器的數據負載水平測量采用MDS集群負載均衡機制，由各個執行節點獨立計算各自的剩余負載情況，然后根據其剩余的計算能力去申請合適的任務；攝像裝置的處理器采用集中式push的方式實現負載均衡，由Master計算各個存儲節點存儲壓力和訪問壓力，然后將任務指派給當前集群中壓力最小的存儲節點去執行；采用Master計算負載壓力的原因在于，本集群并不是計算型，而且Master本身的計算壓力不大，不會造成Master的過載；

所述中心服務器，用于將所述狀態信息與預設狀態信息進行匹配，當所述狀態信息與所述預設狀態信息匹配成功時，從多媒體服務器集群中查詢處于空閑狀態的多媒體服務器，并將所述處于空閑狀態的多媒體服務器的地址發送給所述攝像裝置，以使得所述攝像裝置將所述視頻數據流發送給所述處于空閑狀態的多媒體服務器；

其中，當攝像裝置內部的圖像控制器向中心服務器的監控裝置提起視頻網絡直播請求時，中心服務器的監控裝置則首先需向攝像裝置發起初始化認證請求，對攝像裝置的基本信息進行認證，啟動連接請求處理模塊,監聽8080端口，根據第一個字節值判斷消息類型,如果是注冊消息,則返回一個確認消息；如果需要啟動一個新的進程，首先啟動命令服務模塊,監聽7070端口,等待連接請求,當收到連接請求后,響應請求連接建立，之后接收發來的命令并對不同命令作不同處理；對視頻啟動命令，提取命令中節點ID號和攝像裝置ID號，根據節點ID號在配置表中提取出該節點的IP，然后向該節點的視頻采集控制模塊發送視頻采集命令并向中心服務器發起連接請求；

其中，攝像裝置獲取到視頻數據流后，攝像裝置向內部處理器申請隨機數，內部處理器生成隨機指紋值，并記錄其生命周期值，之后將指紋值和生命周期傳送給中心服務器，中心服務器對視頻數據流、指紋值、生命周期值進行摘要，生成摘要值X1，之后利用攝像裝置內部處理器中的私匙對摘要值進行數字簽名，生成簽名值Y，通過網絡進行發送給中心服務器，中心服務器接收到視頻數據流，提取出其中的指紋值、生命周期值和摘要值，之后將指紋值與中心服務器事先生成的指紋值進行比較，并判讀其生命周期，如果指紋值不存在或隨機數不一致，則認為視頻流可能為不真實的視頻流，提示視頻流真實性驗證失敗；如果指紋值存在且生命周期合法，則采用相同的摘要算法對視頻數據流、指紋值、生命周期值進行摘要，生成摘要值X2，并用事先預留的攝像裝置內部處理器中的公鑰對摘要值X2和簽名值Y進行簽名驗證，如果簽名驗證成功，表示視頻流真實性驗證通過，否則表示視頻流真實性驗證失敗。