基本信息
- 项目名称：
- SyncShare:面向手机终端的智慧视频分享系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 相对传统的视频欣赏方式，手机屏幕的局限性使得用户间无法一起欣赏。鉴于这样的现状，我们计划并开发了一个系统，能够实现手机间的自由组网，并且通过这样的网络能够实现“一部手机播放视频，多部手机互联共享”。同时通过引入局域网手机视频播放的同步协议，在保证实时性的前提下，使用户间能够达到同步观看视频。除此以外，在该系统中使用的若干技术和机制也可用于多手机终端的协同工作，提升了技术的应用前景。
- 详细介绍：
- 目前，手机播放器种类繁多，其功能更是日趋强大。但是相对传统的视频欣赏方式（如电视直播、电脑点播系统等），其屏幕（手机、MP4等）的局限性使得用户间无法一起欣赏。这样大大减少了手机用户之间观看视频的喜悦感。在很多时候，精彩的并非是视频节目中的内容，而是用户间同步欣赏时刻的欢声笑语。古人云：“独乐乐，不如众乐乐”。倘若能够在彼此的手机上同步观看视频，一起感受视频里面的悲欢聚散以及人物的欢笑与泪水，岂不更为愉快？正是基于此种理念，我们这一团队把目光转移到了手机视频分享这一领域。 手机、平板电脑等智能设备屏幕较小、隐私程度高，不适合很多用户一同观看视频。如果多个用户之间希望分享某一视频，只能使用蓝牙、WiFi等无线传输技术将视频文件传送至每一部手机。 这种方法的缺点显而易见： （1）传送文件需要时间。蓝牙技术的传输速率很慢，且受物理距离的限制，不适合传输较大的视频文件；目前没有成熟的机制使手机、平板电脑等终端之间通过WiFi直接传输文件，即使开发一套类似传统台式计算机的服务器-客户端传输系统，依然需要等待时间，且略显小题大做。 （2）在用户较多的情况下，传输视频文件消耗的时间更长。由于移动终端之间无法进行应用层级别的数据包多播传输，因此必须对多个用户进行单独的点对点传输，一个用户必须等待另一个用户完全接收后才能开始获取视频文件。 （3） 即使完成视频文件的传输，多个用户之间依然是各自观看，视频播放难免存在时间差。这不利于用户之间的交流，减少了乐趣；且在小范围中分别播放视频可以导致声音的互相干扰，极大的降低了用户体验。 手机设备携带轻便，而常规的显示设备（固定以及移动电视、电脑、笔记本等）屏幕较大并且实时共享性强，可见不同设备的优势特性都由其硬件组成所决定。在现有的条件下将手机和大众播放设备两者的优势合并起来，既是一次新的机遇，又是一次新的挑战。因此我们致力去研究手机终端在自组织网络中视频分享的性能特征，并开发出基于手机的同步分享系统——SyncShare来填补这一空白。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的： 开发了一个系统，能够实现手机间的自由组网，并且通过这样的网络能够实现“一部手机播放视频，多部手机互联同步共享”。 基本思路： 第一阶段，实现手机之间的自组织协作网络； 第二阶段，提出类似于流媒体传输的数据方式，使得手机终端能实时播放接收到的数据，并且对分享视频的手机节点不会造成很大的资源开销； 第三阶段，增加手机之间的协作数据传输，以实现负载均衡; 第四阶段，提出并实现同步协议。 创新点： 让播放器变得智能：单个用户使用时是个普通的播放器（支持多种格式的视频文件或者视频流）；多个用户在一起时，可以根据用户手机的电能状况等特性在不借助其他外部设备的情况下动态地组织成一个自组织网络，而用户与用户之间既可以分享本地视频，也可以协作观看网络视频。对多用户实时交互和协同工作性能有重大提升。 技术关键： 1、安全的视频接入点：其他手机能够方便获得周围正在分享的视频信息，使之方便地请求连接； 2、手机终端协作策略：对于网络视频的分享，设计一套手机终端协作方案，通过特定的合作策略，达到负载均衡； 3、同步协议：在分享系统中，多终端同步播放视频。 主要指标： 1、不借助外部设备的情况下，实现10台手机的2跳自组织视频实时分享； 2、本地视频时，分享节点的额外能量消耗相比常规播放不超过10%；在线视频分享时，实现动态的节点协作方式下载并分享数据； 3、对于同步播放部分，达到10部手机的实时同步。
科学性、先进性
- 3G时代的来临，手机视频的话题在各大运营商、各主要视频网站以及风险投资人之间被频频提及。但从现状看，国内外尚未有谁在这个领域取得突破性的研究进展。 对于业界来说，市面上网络上充斥着各种各样琳琅满目的手机视频播放器。在国内外，针对Android系统开发的视频播放器就不下几十种。比如用户众多的Meridian子午播放器、支持网络播放流媒体以及flash格式的流媒体播放器 yxflash等等。可以说现阶段市场上针对Android操作系统的播放器产品相对饱和，并且技术也算成熟，用户体验也较好。 但是可以看到，现在业界使用的播放器只是纯粹的播放器，而对于手机视频共享播放方面，无论是理念还是技术层面都还没其他人涉足。对于简单的播放功能只需要考虑对相应格式的视频编解码即可，然而若想实现手机视频共享并同步分享，既要考虑视频编码分发、又要考虑同步协调、并且手机之间通过自组织形式建立连接通信也是必不可少的。可以说，我们的项目是集创新性及前瞻性于一体的，蕴含着大量的技术创新及市场价值。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年4月，××大学学生学术科技创新基金会对该作品进行审核验收，认定为合格项目，并认为具有较大的市场前景； 论文投稿： Zhongjie Huang, Lei Liu, Bowei Zheng. SyncShare: A Real-Time Synchronization Mechanism for Video Sharing via Network Coding. ACM Multimedia 2011(MM'11), Scottsdale, Arizona, USA
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 1、实物和产品 2、现场演示 3、图片 4、录像视频
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 单用户来说，可以播放本地视频，还可以欣赏在线视频；对于多用户来说，通过SyncShare彼此之间可以互相实时地分享本地视频/网络视频的内容。 技术特点和优势： 1、通过SyncShare系统，手机终端无需借助外部设备，可实现自组织的互联，使得用户能在任何地方进行视频同步分享，不局限于场地； 2、通过我们的视频同步分享机制，手机终端能达到同步播放效果，增强了用户体验； 3、在本地视频（sdcard中的视频）分享中，无需等待视频文件全部传输完成，就可以达到同步观看； 3、在线视频分享中，SyncShare系统会通过终端协作方案下载并分享视频数据，以降低服务器的负载并为用户节省数据流量； 4、系统加入了第三方编解码库和显示库，支持多格式的视频播放 推广前景及市场效益预测： 1、同步分享系统+手机视频服务器 2、同步分享系统与电视设备（家庭TV，移动电视等）结合 3、同步分享系统与监测设备（摄像头、摄录机等）结合 4、产品推广，以及形成的产业链
同类课题研究水平概述
- 目前，国内外学者及机构正投入到Android手机操作系统的研究当中，但其研究更多着重在于操作系统架构以及系统移植扩展方面，在应用层面上手机视频应用的探讨可谓少之又少。自组织联网（Ad Hoc）以及点对点（Peer-to-Peer，P2P）技术一直被用于移动设备上的流媒体分发，许多专家学者在这方面做出了重要的贡献。例如，PatchPeer [1] 的设计目的是扩大用于无线网络视频传输的蜂窝链路容量。GridFTP [2] 协议用来建立移动设备的视频共享平台。CUBS [3] 介绍了使用多个固定的无线链路，协调上传实现带宽共享的想法。但上述的贡献点都没有设计如下方面，即通过一种方法，使得手机用户与其他用户同步地分享播放相应的视频，而无须连接到互联网或者利用其他外部设备。 在COSMOS [4] 系统中，只有少数移动节点通过无线接入信道从视频服务器中获取数据。然后利用免费的公用广播信道，它们通过自组织的方式将视频与邻近的移动节点分享。通过特定的共用广播信道（如无线局域网），移动节点可以连接到任意一个邻居节点，并通过协作方式传输视频数据。 Shojania [5] 描述了他们在苹果移动平台上进行真实的随机网络编码部署以及测试状况，并展示了运用在现实的P2P流媒体方案时，需要考虑CPU使用率和电池功耗之间的折中。因此，我们选择使用同步文件块的方式进行实时视频数据传输，而不是流化后的流媒体数据。 现在业界使用的播放器只是纯粹的播放器，只是实现对手机视频的解码及播放功能。而对于手机视频共享播放方面，无论是理念还是技术层面都还较少涉足。对于简单的播放功能只需要考虑对相应格式的视频编解码即可，然而若想实现手机视频共享并同步分享，既要考虑视频流的分发、又要考虑同步协调、并且手机之间的连接通信也是必不可少的。可以说，我们的项目是集创新性及前瞻性于一体的，蕴含着大量的技术创新及市场价值。
