一种用于检测网络摄像头传输性能的方法和系统与流程

1.本发明涉及视频传输领域，更具体地，涉及检测网络摄像头传输性能的方法和系统。


背景技术：

2.在电子设备多种多样的当今社会，摄像头一定占据最核心的位置之一。尤其在某些安全防护领域，摄像头尤其重要，人们从监控中管理着财物、环境、人等。如果摄像头延迟较大或者画面被做手脚，那么摄像头就失去了原本的作用，自然也就无法保障安全。
3.摄像头传输性能问题，是由于硬件、网络、应用等多种环境产生的副作用，也是无法避免的情况，但是对于摄像头传输性能的检测手段却是较少的，而且一般仅仅是检测其中一环，例如，摄像头厂商仅测试摄像头硬件造成的延迟，而其他中间厂商也都仅测试自己的那一环节。但是摄像头从画面捕获到屏幕的显示，才是最终的闭环。只有获取整个环节的传输性能，用户才能更好地针对传输性能调整自身的使用环境。例如，整个显示环节的延迟可能大于10秒，也就是当某件事情发生时，10秒后，负责监视的用户才能在屏幕中看到该事情。又或者某段时间网络波动较大，延迟时间甚至可能达到30秒，针对这种情况，用户仅通过各个厂商所提供的某一环的延迟是无从知晓的。
4.在另一种情况中，当摄像头拍摄的画面被人为更换为静态图像、或某一动态片段时，负责监视的用户通过上述现阶段的摄像头传输性能检测方法，可能也是无法察觉的，而这种情况相对延迟来说，更为致命。


技术实现要素：

5.提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步的描述一些概念。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
6.为了更好地检测网络摄像头的传输性能，本发明提出了一种用于检测网络摄像头传输性能的方法和系统，其特点是覆盖全环节流程，从摄像头画面的捕获、至画面最终呈现在屏幕上整个环节进行传输性能的检测。
7.根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测网络摄像头传输性能的方法，其中所述方法包括：
8.向网络摄像头发送传输性能检测指令，所述传输性能检测指令致使所述网络摄像头在捕获的视频帧中添加标记元素，并记录与添加的所述标记元素相关联的第一时间参数；
9.从所述网络摄像头接收所捕获的视频帧以及所述第一时间参数；
10.在接收的所述网络摄像头所捕获的视频帧中检测所述标记元素；
11.响应于检测到所述标记元素，记录与检测到的标记元素相关联的第二时间参数；以及
12.基于所述第一时间参数与所述第二时间参数计算所述网络摄像头的传输性能参数。
13.根据本发明的一个实施例，所述标记元素是由所述网络摄像头的发光装置响应于所述传输性能检测指令开启或关闭而在所述网络摄像头所捕获的视频帧中增加的可视元素，或者是由所述网络摄像头在所捕获的视频帧中增加的可听元素。
14.根据本发明的另一实施例，所述第一时间参数包括所述网络摄像头添加标记元素的第一时间，所述第二时间参数包括在所述网络摄像头所捕获的视频帧中检测到所述标记元素的第二时间，并且计算所述网络摄像头的传输性能参数进一步包括：基于所述第一时间和第二时间的差计算所述网络摄像头的传输延迟。
15.根据本发明的进一步实施例，所述第一时间参数进一步包括所述网络摄像头添加所述标记元素的第一时长，所述第二时间参数包括检测到所述标记元素在所述网络摄像头所捕获的视频帧中存在的第二时长，并且计算所述网络摄像头的传输性能参数进一步包括：基于所述第一时长、所述第二时长以及所述网络摄像头的帧率来计算所述网络摄像头的丢帧情况。
16.根据本发明的另一方面，提供了一种用于检测网络摄像头传输性能的系统，其中所述系统包括：
17.指令发送模块，所述指令发送模块被配置成向网络摄像头发送传输性能检测指令，所述传输性能检测指令致使所述网络摄像头在捕获的视频帧中添加标记元素，并记录与添加的所述标记元素相关联的第一时间参数；
18.信息接收模块，所述信息接收模块被配置成从所述网络摄像头接收所捕获的视频帧以及所述第一时间参数；
19.标记检测模块，所述标记检测模块被配置成在接收的所述网络摄像头所捕获的视频帧中检测所述标记元素；
20.时间记录模块，所述时间记录模块被配置成响应于检测到所述标记元素，记录与检测到的标记元素相关联的第二时间参数；以及
21.时间校准模块，所述时间校准模块被配置成基于所述第一时间参数与所述第二时间参数计算所述网络摄像头的传输性能参数。
22.根据本发明的一个实施例，在捕获的视频帧中添加标记元素进一步包括：由所述网络摄像头的发光装置响应于所述传输性能检测指令开启或关闭而在所述网络摄像头所捕获的视频帧中增加可视元素，或者由所述网络摄像头在所捕获的视频帧中增加可听元素。
23.根据本发明的另一实施例，所述第一时间参数包括所述网络摄像头添加标记元素的第一时间，所述第二时间参数包括在所述网络摄像头所捕获的视频帧中检测到所述标记元素的第二时间，并且计算所述网络摄像头的传输性能参数进一步包括：基于所述第一时间和第二时间的差计算所述网络摄像头的传输延迟。
24.根据本发明的进一步实施例，所述第一时间参数进一步包括所述网络摄像头添加所述标记元素的第一时长，所述第二时间参数包括检测到所述标记元素在所述网络摄像头所捕获的视频帧中存在的第二时长，并且计算所述网络摄像头的传输性能参数进一步包括：基于所述第一时长、所述第二时长以及所述网络摄像头的帧率来计算所述网络摄像头
的丢帧情况。
25.根据本发明的又一方面，提供了一种网络摄像头，包括：
26.指令接收模块，所述指令接收模块被配置成从用于检测网络摄像头传输性能的系统接收传输性能检测指令；
27.标记添加模块，所述标记添加模块被配置成响应于接收到所述传输性能检测指令而在捕获的视频帧中添加标记元素；
28.时间记录模块，所述时间记录模块被配置成记录与添加的所述标记元素相关联的第一时间参数；以及
29.信息发送模块，所述信息发送模块被配置成向所述用于检测网络摄像头传输性能的系统发送所捕获的视频帧以及所述第一时间参数。
30.根据本发明的一个实施例，在捕获的视频帧中添加标记元素进一步包括：由所述网络摄像头的发光装置响应于所述传输性能检测指令开启或关闭而在所述网络摄像头所捕获的视频帧中增加可视元素，或者由所述网络摄像头在所捕获的视频帧中增加可听元素。
31.与现有技术中的方案相比，本发明所提供的用于检测网络摄像头传输性能的方法和系统操作更为简单灵活，用户可以随时随地测试当前摄像头的整体传输性能，检测的结果符合用户当前的环境，数据的准确率更高。
32.通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。应该理解，前面的概括说明和下面的详细描述只是说明性的，不会对所要求保护的各方面形成限制。
附图说明
33.为了能详细地理解本发明的上述特征所用的方式，可以参照各实施例来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中示出。然而应该注意，附图仅示出了本发明的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为该描述可以允许有其它等同有效的方面。
34.图1是根据本发明的一个实施例的用于检测网络摄像头传输性能的系统100的示例架构图。
35.图2是根据本发明的一个实施例的网络摄像头200的示例架构图。
36.图3是根据本发明的一个实施例的用于检测网络摄像头传输性能的方法300的示例流程图。
37.图4是根据本发明的一个实施例的可通过例如可视元素来检测网络摄像头传输性能的系统400的示例架构图。
38.图5是根据本发明的一个实施例的可通过例如灯光来检测网络摄像头传输延迟的系统500的示例架构图。
具体实施方式
39.下面结合附图详细描述本发明，本发明的特点将在以下的具体描述中得到进一步的显现。
40.图1是根据本发明的一个实施例的用于检测网络摄像头传输性能的系统的示例架构图100。如图1中所述，系统114与网络摄像头112处于通信连接，该连接可以是有线连接或无线连接，系统114可以从网络摄像头112接收网络摄像头112所捕获的视频帧。系统114包括指令发送模块102、信息接收模块104、标记检测模块106、时间记录模块108、以及时间校准模块110。
41.指令发送模块102用于向网络摄像头112发送传输性能检测指令，该传输性能检测指令致使网络摄像头112在捕获的视频帧中添加标记元素，并记录与添加的标记元素相关联的第一时间参数。作为一个示例，指令发送模块102可以向网络摄像头112发送传输性能检测指令以使得网络摄像头112处的发光装置开启或关闭，从而在网络摄像头112所捕获的视频帧中增加可视元素，例如可被网络摄像头112所捕获的一种或多种灯光。作为另一示例，指令发送模块102可以向网络摄像头112发送指令以使得网络摄像头112在所捕获的视频帧中增加可听元素。进一步地，传输性能检测指令还可以使得网络摄像头112记录与在视频帧中添加标记元素相关联的第一时间参数。
42.信息接收模块104用于从网络摄像头112接收所捕获的视频帧以及第一时间参数。作为一个示例，第一时间参数可以包括网络摄像头112添加标记元素时所记录的第一时间。作为另一示例，第一时间参数可以包括网络摄像头112添加标记元素的第一时长。
43.标记检测模块106用于在接收的网络摄像头112所捕获的视频帧中检测标记元素。例如，如果标记检测模块106在来自网络摄像头112的视频帧中检测到标记元素，那么启动时间记录模块108。如果标记检测模块106在来自网络摄像头112的图像中未检测到标记元素，那么继续检测。
44.时间记录模块108用于响应于检测到标记元素，记录与检测到的标记元素相关联的第二时间参数。作为一个示例，第二时间参数可以包括在来自网络摄像头112的视频帧中检测到标记元素时的第二时间。作为另一示例，第二时间参数可以包括检测到标记元素在来自网络摄像头112的视频帧中存在的第二时长。
45.时间校准模块110用于基于第一时间参数与第二时间参数计算网络摄像头112的传输性能参数。作为一个示例，时间校准模块110可以基于第一时间和第二时间的差计算网络摄像头112的传输延迟。作为另一示例，时间校准模块110可以基于第一时长、第二时长以及网络摄像头112的帧率来计算所述网络摄像头的丢帧情况。
46.图2是根据本发明的一个实施例的网络摄像头的示例架构图200。如图2中所述，网络摄像头210包括指令接收模块202、标记添加模块204、时间记录模块206、以及信息发送模块208。
47.指令接收模块202用于从用于检测网络摄像头传输性能的系统212接收传输性能检测指令。
48.标记添加模块204用于响应于接收到来自用于检测网络摄像头传输性能的系统212的传输性能检测指令而在网络摄像头210所捕获的视频帧中添加标记元素。作为一个示例，标记添加模块204可以控制网络摄像头210处的发光装置开启或关闭，从而在网络摄像头210所捕获的视频帧中增加可视元素，例如可被网络摄像头210所捕获的一种或多种灯光。作为另一示例，标记添加模块204可以控制网络摄像头210在所捕获的视频帧中增加可听元素。
49.时间记录模块206用于记录与添加的标记元素相关联的第一时间参数。作为一个示例，时间记录模块206可以记录网络摄像头210在捕获的视频帧中添加标记元素时的第一时间。作为另一示例，时间记录模块206可以记录网络摄像头210添加标记元素的第一时长。进一步地，时间记录模块206可以将第一时间参数存储在本地或进行远程存储。
50.信息发送模块208用于向用于检测网络摄像头传输性能的系统212发送所捕获的视频帧以及第一时间参数。
51.图3是根据本发明的一个实施例的用于检测网络摄像头传输性能的方法300的示例流程图。如图3中所述，方法开始于步骤302，向网络摄像头发送传输性能检测指令，传输性能检测指令致使网络摄像头在捕获的视频帧中添加标记元素。作为一个示例，标记元素可以是由网络摄像头的发光装置响应于传输性能检测指令开启或关闭而在网络摄像头所捕获的视频帧中增加的可视元素。作为另一示例，标记元素可以是由网络摄像头在所捕获的视频帧中增加的可听元素，例如各种声音。替代的，本领域技术人员应该理解，如果使用其它方式能够出现在视频帧中的标记元素自然也是可以的，包括但不限于各种数字可视标记，诸如各种图形、数字等。网络摄像头在捕获的视频帧中添加标记元素的同时，记录与添加的标记元素相关联的第一时间参数。作为一个示例，网络摄像头可以将相关联的第一时间参数记录在其存储器中以进行本地存储。作为另一示例，网络摄像头可以对相关联的第一时间参数进行远程存储。
52.随后，在步骤304，从网络摄像头接收所捕获的视频帧以及第一时间参数。在步骤306，在接收的网络摄像头所捕获的视频帧中检测标记元素。在步骤308，响应于检测到标记元素，记录与检测到的标记元素相关联的第二时间参数。在步骤310，基于第一时间参数与第二时间参数计算网络摄像头的传输性能参数。
53.作为一个示例，第一时间参数可以包括网络摄像头添加标记元素的第一时间，第二时间参数可以包括在网络摄像头所捕获的视频帧中检测到标记元素的第二时间，并且计算网络摄像头的传输性能参数进一步包括：基于第一时间和第二时间的差计算网络摄像头的传输延迟。
54.作为另一示例，第一时间参数进一步包括网络摄像头添加所述标记元素的第一时长，第二时间参数包括检测到标记元素在网络摄像头所捕获的视频帧中存在的第二时长，并且计算所述网络摄像头的传输性能参数进一步包括：基于第一时长、第二时长以及网络摄像头的帧率来计算所述网络摄像头的丢帧情况。
55.图4是根据本发明的一个实施例的可通过例如可视元素来检测网络摄像头传输性能的系统400的示例架构图。如图4中所述，用户终端(如图4中的手机终端406，另外终端也可以是计算机等设备)与网络摄像头402处于通信连接。网络摄像头402可以向手机终端406发送其所捕获的视频帧，从而在手机终端406(例如，某款手机app)中可以实时显示对应的视频画面。
56.当用户想要检测网络摄像头402的传输性能时，用户通过手机终端406向网络摄像头402发送传输性能检测指令。当网络摄像头402接收到该传输性能检测指令，其可以开启发光装置(如图4中的灯404)，该发光装置与网络摄像头402共处一地，并且可以是网络摄像头402自身所携带的。灯404可以发出带有颜色的光(例如，红色)，使得该灯光可以被网络摄像头402所捕获。作为一个示例，灯可以对应于不同的摄像环境，发出不同颜色的光，以便更
好地显示在网络摄像头402所捕获的视频帧中。网络摄像头402同时记录亮灯的第一时间参数(例如，灯光开启的时间、时长等)，并将其写入摄像头自带的内存卡或远程传递参数并保存。
57.手机终端406持续接收来自网络摄像头402的视频帧，并且对其进行图像识别，以检测当前所接收的视频帧图像中是否存在灯光元素。当检测到图像中存在灯光元素时，手机终端406记录相对应的第二时间参数，例如，当前帧图像出现灯光的时间、时长等信息。
58.手机终端406进一步获取网络摄像头402所记录的第一时间参数，然后将第一时间参数与第二时间参数进行比对，从而计算从网络摄像头402捕获图像再经过硬件、网络、应用等最终呈现在终端设备的传输性能。
59.上述方法使用摄像头处的灯光作为摄像头捕获图像的判断依据，减少了人为参与误差、摄像头硬件参与环节的误差、以及其它软件参与的误差。另外，解决了摄像头拍摄静态图片或者某一动态片段而造成的困扰，当用户检测时，如果摄像头当前所拍摄的为某一静态图片，那么灯光在视频中呈现时，会有明显突兀之处。而且因为灯光的出现是由用户决定的，所以伪造画面环境是困难的。
60.图5是根据本发明的一个实施例的可通过例如灯光来检测网络摄像头传输延迟的系统500的示例架构图。如图5中所述，手机终端510与网络摄像头502处于通信连接。网络摄像头502可以向手机终端510发送其所捕获的视频帧，从而在手机终端510中可以显示网络摄像头502拍摄的画面。
61.当用户想要检查网络摄像头502的传输延迟时，用户点击手机终端510上的按钮，发出查看当前时间延迟的指令。当网络摄像头502接收到该指令时，其通过灯光控制模块506开启发光装置504，从而发出能被网络摄像头5025所捕获的灯光。同时网络摄像头502通过时间记录模块508记录灯光开启时间戳为：1628135254.4980187。网络摄像头504向手机终端510发送带有灯光的图像以及相对应的灯光开启时间。在一示例中，发光装置504可被设置成发光一定时间(例如5秒)后关闭。
62.手机终端510持续接收来自网络摄像头502的视频帧，并且通过图像识别模块512(图像识别模块512可以是一种类型的如图1所示的标记检测模块106)对其进行图像识别，以检测所接收的视频帧图像中是否存在灯光元素。当在图像中检测到灯光元素时，手机终端510记录相对应的时间戳：1628135282.327524。然后，通过视频时间校准模块514通过计算图像识别模块512所得的时间戳(即第二时间参数)与时间记录模块508所记录的时间戳(即第一时间参数)，即可获得从摄像头画面的捕获到终端的显示的延迟时间，例如在图5的示例中，两者之差为27.82950520515442秒，也就是延迟时间为27.82950520515442秒。
63.通过上述方法，用户可以根据需要实时检测摄像头的延迟，并且可以根据延迟大小做出相应调整，例如增加带宽、更换设备等。
64.当对视频文件进行时间标注时，除了上述可进行延迟校准之外，也可作为其它用途。
65.在一示例中，用户终端向网络摄像头发送传输性能检测指令。网络摄像头在接收到该指令后，控制灯泡发光，并且灯泡发光一段时间后被关闭，网络摄像头记录该发光时长为n秒。该发光时长可以是预先设置的，也可以通过来自用户终端的指令而开启和关闭。用户终端持续检测来自网络摄像头的视频，当开始识别到其中有灯光时，记录时间t1；当再次
检测到视频中没有灯光时，记录时间t2。对时间t1和t2进行比较计算，从而得到视频中获取到的灯光时长为m秒。已知摄像头帧率为k，通过计算即可获取其它性能参数(例如丢帧情况)。例如，如上所述，在摄像头端，灯光开启时长为t2-t1等于m秒，即摄像头捕获实时画面的时间为m秒。已知摄像头的帧率为k，则根据计算，摄像头端的总帧数为z1＝m*k。而在移动终端，例如通过手机来获得摄像头所捕获的视频，通过分析计算，得到移动终端处包含灯光的所有帧图像总数为z2。然后，将摄像头端亮灯的总帧数z1与移动终端所检测到的包含灯光的帧数z2进行比较计算，例如可以通过计算z1与z2的差值，从而得到丢帧数。
66.在另一示例中，用户终端向网络摄像头发送传输性能检测指令。网络摄像头在接收到该指令后，控制灯泡按不同的顺序发出不同颜色的可被捕获的光。该发光顺序可以是预先设置的，也可以是由用户终端来控制的。用户终端持续检测来自网络摄像头的视频，当识别到其中有灯光时，记录灯光的发光顺序。将在用户终端所识别到的发光顺序与摄像头的发光顺序进行比较，从而可以帮助判断网络摄像头的传输性能是否良好，例如，摄像头拍摄的画面是否被伪造等。
67.以上描述了本发明的用于检测网络摄像头传输性能的方法和系统，与现有技术中的方案相比，本发明至少具有以下优点：
68.1、现有的摄像头传输性能检测基本上都是厂商针对属于自己的那一环节进行检测，检测数据无法覆盖整个流程。而本发明覆盖整个摄像头环节，不再局限某一环，从摄像头画面的捕获、至画面最终呈现在屏幕上整个环节进行延迟检测，检测结果更具实用性。
69.2、现有的摄像头传输性能检测，都是厂商在某一环境进行多次测试而得出的结论，只能标示当时的网络和硬件、环境下摄像头的传输性能。而在摄像头使用的过程中，每个用户的使用环境都是千变万化的，实时检测延迟的重要性不言而喻，本发明可支持用户随时查看当前的传输性能，掌握摄像头视频状态。例如，本发明可被应用于安防、智能看家等场景。
70.3、现有的摄像头传输性能检测方式是通过摄像头拍摄秒表，然后再手动通过专业软件逐帧分析视频内容从而得出延迟时间，脱离秒表和专业视频处理软件几乎就无法进行检测，测试人员必须有一定的测试基础才能进行。本发明更为简单，减少摄像头检测所需的环境搭建和配置，无需人员手动参与、无需使用秒表和手动分析视频，便于普通用户随时随地进行传输性能检测。
71.以上所已经描述的内容包括所要求保护主题的各方面的示例。当然，出于描绘所要求保护主题的目的而描述每一个可以想到的组件或方法的组合是不可能的，但本领域内的普通技术人员应该认识到，所要求保护主题的许多进一步的组合和排列都是可能的。从而，所公开的主题旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有这样的变更、修改和变化。