一種舞臺多維系統(tǒng)同步控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及舞臺控制領域，尤其涉及一種舞臺多維系統(tǒng)同步控制方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)代舞臺運動表現(xiàn)力的不斷提升，越來越多的表演需要更精確、更具有藝術感染力的效果呈現(xiàn)來實現(xiàn)，雖然目前舞臺效果聲、光、電各分系統(tǒng)技術不斷發(fā)展，但是由于組成整個舞臺系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)和單元(例如，照明子系統(tǒng)、音響子系統(tǒng)、機械子系統(tǒng)、顯示子系統(tǒng)、LED單元、揚聲器單元、升降舞臺單元、顯示屏單元等)由不同廠家生產(chǎn)，標準各不相同，當數(shù)量眾多的舞臺子單元組成舞臺演出系統(tǒng)時，如何統(tǒng)一調(diào)度和協(xié)調(diào)就顯得極為重要。
[0003]而要做到統(tǒng)一調(diào)度或協(xié)調(diào)，各個子單元與中央控制單元的精確同步就是必須的。隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，目前大規(guī)模舞臺演出，已經(jīng)對舞臺多維控制系統(tǒng)的同步提出了微秒級的要求。
[0004]目前廣泛用于定時同步的方法主要是北斗衛(wèi)星定時。北斗衛(wèi)星定時具有相當高的同步精度，但其成本較高并且能耗較大，對于擁有大規(guī)模舞臺子單元的系統(tǒng)來說，如果每個子單元(例如每個LED燈，每個揚聲器)都安裝北斗衛(wèi)星定時單元，其總成本可能難以接受。
[0005]因此，有必要設計一種簡單可靠低成本的舞臺多維系統(tǒng)同步控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提出一種舞臺多維系統(tǒng)同步控制方法，所述系統(tǒng)包括:舞臺中央控制單元、舞臺局域網(wǎng)、協(xié)議轉換單元、中繼轉發(fā)單元和舞臺子單元；舞臺中央控制單元和協(xié)議轉換單元通過舞臺局域網(wǎng)相連，協(xié)議轉換單元通過第一類型網(wǎng)絡連接舞臺多維系統(tǒng)內(nèi)的各個中繼轉發(fā)單元，每個中繼轉發(fā)單元通過第二類型網(wǎng)絡與舞臺子系統(tǒng)內(nèi)的舞臺子單元相連；每個中繼轉發(fā)單元上配置北斗定位單元；其中，所述方法具體包括:
[0008]S1、舞臺中央控制單元通過舞臺局域網(wǎng)發(fā)布控制命令，協(xié)議轉換單元將該控制命令通過第一類型網(wǎng)絡轉發(fā)給各中繼轉發(fā)單元；
[0009]S2、各中繼轉發(fā)單元接收到控制命令后，啟動各自內(nèi)置的北斗定位單元實時接收北斗衛(wèi)星定時信號，產(chǎn)生精確的瞬時激發(fā)信號并作為中繼轉發(fā)單元的計時器參考點，對中繼轉發(fā)單元內(nèi)部的計時器進行校正，從而實現(xiàn)各個中繼轉發(fā)單元的計時器同步。
[0010]S3、每個中繼轉發(fā)單元通過第二類型網(wǎng)絡按照順序依次對舞臺子系統(tǒng)內(nèi)的每一個舞臺子單元進行計時器同步。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述步驟S3的對一個舞臺子單元進行計時器同步的具體過程包括:
[0012]S3-1、中繼轉發(fā)單元向舞臺子單元發(fā)出一個同步消息S，并測量精確的發(fā)送定時Tl，舞臺子單元測量出接收的準確定時T2 ;中繼轉發(fā)單元在S消息發(fā)出后發(fā)出一個跟隨消息F，該F消息中攜帶所述Tl ；
[0013]S3-2、舞臺子單元校正當前計時器偏差:P = T2-T1-D，其中，P是中繼轉發(fā)單元與舞臺子單元之間的當前計時器偏差，D是中繼轉發(fā)單元與舞臺子單元之間的當前傳輸時延定時，在第一次計時器同步之前令D = O ；
[0014]S3-3、舞臺子單元校正本地計時器Ts:Ts = Ts-P ；
[0015]S3-4、舞臺子單元向中繼轉發(fā)單元發(fā)出時延請求消息DR，并標記準確的發(fā)送定時T3，中繼轉發(fā)單元收到DR后，在時延響應消息包Dr標記準確的DR消息接收定時T4，并返回給舞臺子單元；
[0016]S3-5、舞臺子單元校正傳輸時延定時D = (T4-T3) /2 ；
[0017]S3-6、舞臺子單元校正當前計時器偏差P = -D;
[0018]S3-7、舞臺子單元校正本地計時器Ts:Ts = Ts_P。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述中繼轉發(fā)單元和舞臺子單元均在發(fā)送數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)從媒體訪問控制子層到達數(shù)據(jù)鏈路子層的定時標記下來作為精確地發(fā)送定時，在接收數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)鏈路子層到達媒體訪問控制子層的定時標記下來作為精確地接收定時。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述在進入正常工作之前，進行多輪如步驟S3所述的計時器同步，D使用前一次計時器同步后的D值。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在舞臺多維系統(tǒng)進入正?？刂泼钍瞻l(fā)狀態(tài)之后，進一步包括:周期性地執(zhí)行所述S3實現(xiàn)舞臺子系統(tǒng)內(nèi)各個舞臺子單元的實時計時器同步。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，中繼轉發(fā)單元與協(xié)議轉換單元之間的通信為:將瞬時激發(fā)均勻劃分成若干個定時段，每個中繼轉發(fā)單元占據(jù)各自的定時段，在各自的定時段內(nèi)獨自完成與協(xié)議轉換單元的通信任務。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，舞臺多維系統(tǒng)進入正常控制命令收發(fā)狀態(tài)之后，中繼轉發(fā)單元與舞臺子單元之間的通信為:中繼轉發(fā)單元采用循環(huán)的方式對舞臺子系統(tǒng)內(nèi)的各個舞臺子單元進行訪問，完成數(shù)據(jù)交換。
[0024]本發(fā)明的舞臺多維系統(tǒng)同步控制方法，通過在每個舞臺子系統(tǒng)設置北斗定位單元，大大降低了使用成本和能耗，中繼轉發(fā)單元采用兩種類型網(wǎng)絡連接，可兼顧數(shù)據(jù)傳輸量和功耗，以及通過計算計時器偏差和傳輸時延的同步方案，能夠實現(xiàn)所有舞臺子單元的精確同步。
【附圖說明】
[0025]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0026]附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的舞臺多維系統(tǒng)結構示意圖；
[0027]附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的舞臺多維系統(tǒng)同步控制方法流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施方式，然而應當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提出一種舞臺多維系統(tǒng)同步控制方法，如附圖1所示，所述系統(tǒng)包括:舞臺中央控制單元、舞臺局域網(wǎng)、協(xié)議轉換單元、中繼轉發(fā)單元和舞臺子單元；舞臺中央控制單元和協(xié)議轉換單元通過舞臺局域網(wǎng)相連，協(xié)議轉換單元通過第一類型網(wǎng)絡連接舞臺多維系統(tǒng)內(nèi)的各個中繼轉發(fā)單元，每個中繼轉發(fā)單元通過第二類型網(wǎng)絡與舞臺子系統(tǒng)內(nèi)的舞臺子單元相連；每個中繼轉發(fā)單元上配置北斗定位單元；所述舞臺子單元可以是，但不限于，單個的揚聲器、LED燈、追光燈、升降臺、幕布等，所述多個揚聲器(也可以是多個LED燈等)可以組成一個舞臺子系統(tǒng)，一個舞臺子系統(tǒng)包括多個舞臺子單元；每個舞臺子系統(tǒng)設置一個中繼轉發(fā)單元。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述中繼轉發(fā)單元和舞臺子單元均在發(fā)送數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)從媒體訪問控制子層到達數(shù)據(jù)鏈路子層的定時標記下來作為精確地發(fā)送定時，在接收數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)鏈路子層到達媒體訪問控制子層的定時標記下來作為精確地接收定時。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述舞臺多維系統(tǒng)同步控制方法具體包括，如附圖2所示:
[0032]S1、舞臺中央控制單元通過舞臺局域網(wǎng)發(fā)布控