[發(fā)明專利]一種基于智能家居的分布式視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210066590.2
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114531605A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪于迪;王霄麟
• 申請（專利權(quán)）人: 北京卡拉卡爾科技股份有限公司
• 主分類號: H04N21/2343
• 分類號: H04N21/2343;H04N21/234;H04N21/845;H04L12/28;H04L9/40;H04N21/231;H04L41/0668;H04L67/10;H04L67/1001
• 代理公司: 成都知都云專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51306
• 代理人: 陳錢

本發(fā)明提供的一種基于智能家居的分布式視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)，涉及智能家居系統(tǒng)領(lǐng)域。本發(fā)明根據(jù)節(jié)點(diǎn)用途劃分為中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)碼執(zhí)行節(jié)點(diǎn)，充分利用智能家居系統(tǒng)中各計(jì)算節(jié)點(diǎn)的算力，且將任務(wù)進(jìn)行分解，在單一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)完成解碼任務(wù)。此外，由于利用了很多空閑的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，充分利用計(jì)算資源，避免了算力浪費(fèi)并減少轉(zhuǎn)碼所需時(shí)間，具備廣闊的市場應(yīng)用前景；通過在每一段分段視頻基本流的首尾均設(shè)置有數(shù)據(jù)冗余區(qū)，解決了分布式解碼系統(tǒng)容易在首尾造成局部丟幀的情況，通過權(quán)重計(jì)算模塊計(jì)算各轉(zhuǎn)碼執(zhí)行節(jié)點(diǎn)的任務(wù)分配權(quán)重，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載均衡，不會(huì)出現(xiàn)單一節(jié)點(diǎn)過載或單一節(jié)點(diǎn)空閑的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能家居系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于智能家居的分布式視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科技的不斷進(jìn)步，越來越多的智能設(shè)備走進(jìn)了千家萬戶，其中，智能家居系統(tǒng)也在不斷地普及。智能家居系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、智能云端控制、綜合布線技術(shù)并融合個(gè)性需求，將與家居生活有關(guān)的各個(gè)子系統(tǒng)如安防、燈光控制、窗簾控制、煤氣閥控制、信息家電、場景聯(lián)動(dòng)、地板采暖、健康保健、衛(wèi)生防疫、安防保安等有機(jī)地結(jié)合在一起，通過網(wǎng)絡(luò)化綜合智能控制和管理，實(shí)現(xiàn)“以人為本”的全新家居生活體驗(yàn)。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備(如視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等)連接到一起，提供家電控制、照明控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時(shí)控制等多種功能和手段。

由于視頻編碼格式和視頻文件格式的種類眾多，以及不同設(shè)備的硬件資源、處理能力不同，智能家居系統(tǒng)中的視頻文件在傳輸時(shí)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)碼。視頻轉(zhuǎn)碼是指將已經(jīng)壓縮編碼的視頻碼流轉(zhuǎn)換成另一個(gè)視頻碼流，以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬、不同的終端處理能力和不同的用戶需求，轉(zhuǎn)碼本質(zhì)上是一個(gè)先解碼，再編碼的過程。

現(xiàn)有的智能家居系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)碼通常是由接收到視頻的設(shè)備單獨(dú)進(jìn)行，這就導(dǎo)致了單節(jié)點(diǎn)負(fù)載過高，而其他節(jié)點(diǎn)閑置未用，造成大量的計(jì)算計(jì)算浪費(fèi)和無謂的時(shí)間消耗。

現(xiàn)有技術(shù)如申請?zhí)枮椋篊N202011109431.3的發(fā)明申請?zhí)岢鲆环N基于分布式轉(zhuǎn)碼服務(wù)器的視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)，包括終端設(shè)備、多媒體資源應(yīng)用平臺、Web服務(wù)器、資源管理服務(wù)器、轉(zhuǎn)碼調(diào)度服務(wù)器、Job Tracker服務(wù)器、分布式轉(zhuǎn)碼服務(wù)器和Reduce Task服務(wù)器。本發(fā)明的視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)采用Hadoop框架，通過轉(zhuǎn)碼調(diào)度服務(wù)器實(shí)現(xiàn)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)度管理以及數(shù)據(jù)收集，利用Job Tracker服務(wù)器、分布式轉(zhuǎn)碼服務(wù)器和Reduce Task服務(wù)器分別完成對待轉(zhuǎn)碼視頻文件的分割、分片文件的并行轉(zhuǎn)碼以及轉(zhuǎn)碼完成后的分片文件的合并，提高了轉(zhuǎn)碼速度，使終端設(shè)備或者多媒體資源應(yīng)用平臺不會(huì)出現(xiàn)播放卡頓，為用戶提供了良好的視頻播放體驗(yàn)，非常適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。

但是該方法僅適用于分布式服務(wù)器中，無法將智能家居中大量小節(jié)點(diǎn)的資源利用起來，從而導(dǎo)致大量算力的閑置。

因此，有必要提供一種基于智能家居的分布式視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)來解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種基于智能家居的分布式視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)，部署于智能家居系統(tǒng)中，所述智能家居系統(tǒng)包括若干計(jì)算節(jié)點(diǎn)；所述分布式視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)部署在各計(jì)算節(jié)點(diǎn)上，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)用途劃分為中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)碼執(zhí)行節(jié)點(diǎn)，所述中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)分別與各轉(zhuǎn)碼執(zhí)行節(jié)點(diǎn)有線和/或無線通信連接。

具體的，所述中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)用于系統(tǒng)資源分配、任務(wù)調(diào)度和視頻合成，包括任務(wù)分解模塊、視頻合并模塊和調(diào)度模塊；所述任務(wù)分解模塊自動(dòng)將上傳至中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)的原始視頻分割為多個(gè)分段視頻基本流；所述調(diào)度模塊用于為各轉(zhuǎn)碼執(zhí)行節(jié)點(diǎn)分配對應(yīng)的分段視頻基本流，各轉(zhuǎn)碼執(zhí)行節(jié)點(diǎn)對對應(yīng)的分段視頻基本流執(zhí)行轉(zhuǎn)碼操作，得到轉(zhuǎn)碼分段視頻基本流；所述視頻合并模塊用于接收來自各轉(zhuǎn)碼執(zhí)行節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)碼分段視頻基本流，并進(jìn)行視頻合并操作；得到轉(zhuǎn)碼視頻基本流后，中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)將轉(zhuǎn)碼視頻基本流返回給用戶并完成一次分布式視頻轉(zhuǎn)碼操作。