專利名稱：一種動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像播放技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及動(dòng)態(tài)圖像在異形屏幕上的投影播放技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電視墻在實(shí)現(xiàn)巨型圖像時(shí)都會(huì)出現(xiàn)固定的隔縫，同時(shí)帶來的圖像分辨率并沒有隨著電視墻尺寸增加而增加，只是觀察的距離加遠(yuǎn)，近距離看時(shí)只能是更加模糊，在應(yīng)用于天文等高清晰圖像時(shí)，就更加無法勝任了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于克服上述的不足，提供一種動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)以及方法。提供一種完全解決任意分辨率動(dòng)態(tài)圖像的播放系統(tǒng)，和一種實(shí)現(xiàn)無隔縫，使圖像連續(xù)完整的動(dòng)態(tài)圖像的圖像處理技術(shù)。
本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)施的構(gòu)造一種動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)，所述動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)包括播放機(jī)單元、視頻顯示終端單元，其特征在于還包括服務(wù)器，所述服務(wù)器和播放機(jī)單元之間通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接通訊；所述視頻顯示終端與播放機(jī)單元相連接，接受并顯示播放機(jī)輸出的視頻信號(hào)，所述播放機(jī)單元包括多個(gè)播放機(jī)，每個(gè)播放機(jī)都通過網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器連接實(shí)現(xiàn)同步播放。
在本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，所述的視頻顯示終端單元包括投影屏幕和至少一個(gè)以上的投影儀，所述的每個(gè)投影儀與至少一個(gè)以上的播放機(jī)相連接，接受圖像信號(hào)，投影到投影屏幕上。
在本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，所述服務(wù)器和播放機(jī)單元TCP/IP協(xié)議和UDP協(xié)議通訊。
在本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，所述播放機(jī)上存儲(chǔ)有播放文件，每個(gè)播放機(jī)所存儲(chǔ)的播放文件一致。
在本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，所述服務(wù)器上存儲(chǔ)有腳本文件和特效文件。
在本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，還包括一臺(tái)用于控制各種特效設(shè)備的開啟、運(yùn)行，使各種現(xiàn)場效果與圖像顯示之間達(dá)到同步的效果特效控制器，所述服務(wù)器通過串口服務(wù)器與所述特效控制器相連。
在本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，所述服務(wù)器按照一定的時(shí)間間隔，通過用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議、通訊協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送時(shí)間信號(hào)，每一個(gè)播放機(jī)接收到時(shí)間信號(hào)后，按照該信號(hào)指令進(jìn)行控制播放流程。
本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)施的構(gòu)造一種動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)同步播放系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟A1服務(wù)器讀入指定腳本數(shù)據(jù)，如果有未播放的影片或者未接收到停止命令，執(zhí)行步驟A2；A2打開影片文件，等待播放機(jī)反饋，判斷是否返回正常信號(hào)，如果返回正常信號(hào)，執(zhí)行步驟A3；A3發(fā)送播放指令，設(shè)置播放機(jī)狀態(tài)，進(jìn)行影片播放。
在本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)同步播放系統(tǒng)的控制方法中，在步驟A1中還包括如下步驟A1.1讀入指定腳本數(shù)據(jù)；A1.2判斷是否有未播放的影片或者未接收到停止命令，如果有執(zhí)行步驟A2，如果沒有執(zhí)行步驟A1.3；A1.3是否進(jìn)行循環(huán)播放，如果是，回到步驟A1.1；如果不是，結(jié)束；在步驟A2中還包括如下步驟A2.1打開影片文件；A2.2等待播放機(jī)反饋，判斷播放機(jī)是否都返回正常信號(hào)，如果是，執(zhí)行步驟A3；如果不是，處理中止；在步驟A3中還包括如下步驟判斷是否有音頻輸入，如果有進(jìn)行音頻輸出；如果沒有不進(jìn)行音頻輸出。
在本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)同步播放系統(tǒng)的控制方法中，所述圖像文件在存入播放機(jī)之前還要經(jīng)過圖像變形透鏡處理，具體步驟為使用三維軟件建立一個(gè)與實(shí)際屏幕大小與外形一樣的虛擬拱幕，將要投影的內(nèi)容放在上面，并作一個(gè)灰度遮罩，將顯示的內(nèi)容邊緣做漸暗過渡處理，使要顯示的內(nèi)容可以和其他播放機(jī)的屏幕投影內(nèi)容無縫拼合；顯示在虛擬拱幕后，在三維渲染軟件中，以實(shí)際投影儀的位置建立虛擬設(shè)像機(jī)進(jìn)行重拍。
本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是首先本系統(tǒng)采取了服務(wù)器發(fā)送同步時(shí)間信號(hào)的方式，由服務(wù)器按照一定的時(shí)間間隔，通過UDP通訊協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送時(shí)間信號(hào)，每一播放機(jī)受到時(shí)間信號(hào)后，按照該信號(hào)來控制播放流程，消除了差異，實(shí)現(xiàn)了同步的目的，所以本系統(tǒng)播放實(shí)現(xiàn)了無隔縫，時(shí)圖像連續(xù)完整，在效果上達(dá)到了完美無瑕無縫拼接效果。另外，在動(dòng)態(tài)圖像輸出前，利用三維軟件對(duì)圖像建模模擬進(jìn)行變形透鏡處理，保證了投影儀在拱幕上的圖像投影的正確性。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)的組成框圖；圖2是本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)的服務(wù)器與播放器的數(shù)據(jù)傳輸示意圖；圖3是本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)的服務(wù)器與播放機(jī)的數(shù)據(jù)通訊時(shí)序圖；圖4是本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像同步播放方法的影片播放流程圖；圖5是本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像同步播放方法的軟件建模圖像處理示意圖。
具體實(shí)施例方式
為實(shí)現(xiàn)高分辨動(dòng)態(tài)影像，使用了2000線×7680線的動(dòng)態(tài)圖像。所述的動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)，如圖1所示本系統(tǒng)采用了33個(gè)投影儀，以3個(gè)1組橫向排開為11列，用17個(gè)計(jì)算機(jī)為播放機(jī)，同步驅(qū)動(dòng)播放圖像，每個(gè)計(jì)算機(jī)上都分別存儲(chǔ)有所要播放的影片文件，且都分別使用了高清晰度的圖像播放軟件。每一個(gè)計(jì)算機(jī)與兩個(gè)投影儀相連接，分別負(fù)責(zé)兩個(gè)投影儀圖像的播放。計(jì)算機(jī)與服務(wù)器同處于同一局域網(wǎng)內(nèi)，計(jì)算基于服務(wù)器之間采用TCP/IP協(xié)議和UDP協(xié)議進(jìn)行通訊控制。計(jì)算機(jī)輸出的視頻信號(hào)通過投影儀顯示到屏幕上，實(shí)現(xiàn)視頻輸出。為了實(shí)現(xiàn)特效控制輸出，特效文件存儲(chǔ)在服務(wù)器上，另外服務(wù)器還通過串口連接有一特效控制器，控制特效效果輸出。對(duì)于有聲影片，音頻通過計(jì)算機(jī)上的高質(zhì)量聲卡輸出，這樣子便可實(shí)現(xiàn)多通道同步播放影片，并發(fā)送同步控制指令的有聲特效影像的效果了。
為了保持多機(jī)同播時(shí)，消除各種差異，最大程度的實(shí)現(xiàn)播放的視頻、音頻和特效的同步，采取服務(wù)器發(fā)送同步時(shí)間信號(hào)的方式，由服務(wù)器按照一定時(shí)間間隔，本實(shí)施例中設(shè)定為1秒，通過UDP(User Datagram Protocol)通信協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送時(shí)間信號(hào)，每一個(gè)播放器接收到時(shí)間信號(hào)后，按照該信號(hào)來控制播放流程，消除差異，達(dá)到同步的目的。值得注意的是，雖然UDP本身是不可靠傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議，即不保證一定到達(dá)，也不保證按順序到達(dá)，但這是指的在廣域網(wǎng)(WAN)環(huán)境下，在局域網(wǎng)(LAN)環(huán)境下其可靠性還是有保證的。由于CIG系統(tǒng)是在局域網(wǎng)環(huán)境下運(yùn)行，所以可以利用UDP協(xié)議通信來實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。
如圖2所示網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)間的計(jì)算假設(shè)服務(wù)器在時(shí)間T1發(fā)出第一個(gè)信號(hào)，播放器在時(shí)間t1信號(hào)并立即發(fā)送一個(gè)信號(hào)，服務(wù)器在T2收到信號(hào)，再發(fā)出一個(gè)信號(hào)，播放器在時(shí)間t2收到第二個(gè)信號(hào)。那么對(duì)于服務(wù)器T3＝(T2-T1)/2是數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臅r(shí)間；對(duì)于播放機(jī)t3＝(t2-t1)/2。服務(wù)器利用計(jì)算機(jī)的高精度計(jì)數(shù)器建立內(nèi)部時(shí)鐘，精度可以提高到微秒級(jí)，精確控制影片的同步處理播放。
如圖3所示服務(wù)器在T1發(fā)出信號(hào)，告訴播放機(jī)在服務(wù)器的時(shí)間T1T1+tDelay時(shí)刻開始播放，tDelay為延遲時(shí)間。播放機(jī)在收到開始信號(hào)后，計(jì)算自己需要延遲等待的時(shí)間t4t4＝tDelay-t3。等待t4后通知播放模塊開始播放。
服務(wù)器在等待tDelay后，取得當(dāng)時(shí)時(shí)間作為同步處理的基準(zhǔn)時(shí)間，啟動(dòng)同步線程，以一定周期(1秒)將相對(duì)基準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)刻值發(fā)送給播放機(jī)，精度為微秒。
播放機(jī)接收到同步信號(hào)后，取出數(shù)據(jù)中的服務(wù)器流時(shí)間數(shù)值，加上網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間，減去DirectShow執(zhí)行播放的延遲時(shí)間，作為播放機(jī)當(dāng)前的正確流時(shí)間對(duì)播放機(jī)進(jìn)校正。
如圖4所示動(dòng)態(tài)圖像同步播放控制方法，包括以下步驟S1服務(wù)器讀入指定腳本數(shù)據(jù)；S2判斷是否有位播放的影片或者未接受到停止指令，如果是，執(zhí)行步驟S3，如果不是執(zhí)行步驟S12；S3服務(wù)器下達(dá)打開影片文件的指令，執(zhí)行步驟S4；S4并等待播放機(jī)的反饋，執(zhí)行步驟S5；S5判斷是否都返回ready信號(hào)，如果是執(zhí)行步驟S6；如果不是處理中止，回到步驟S2；S6發(fā)送播放指令，設(shè)置此時(shí)播放機(jī)狀態(tài)，并判斷是否有音頻輸出，如果有則輸出音頻，如果沒有不輸出音頻；S7設(shè)置播放機(jī)狀態(tài)；S8播放機(jī)輸出播放；S9播放結(jié)束；S10保存播放機(jī)的狀態(tài)；S11設(shè)置影片狀態(tài)，回到步驟S2；
S12播放是否全部結(jié)束，執(zhí)行步驟S13；S13判斷是否是循環(huán)播放，如果不是，結(jié)束；如果是回到步驟S1。
在執(zhí)行步驟S6、S7時(shí)，同時(shí)輸出平臺(tái)運(yùn)動(dòng)特效控制指令，進(jìn)行平臺(tái)運(yùn)動(dòng)特效輸出。
為了實(shí)現(xiàn)圖像的無縫拼合和與變形矯正，通過三維空間變幻的方式，對(duì)圖像進(jìn)行了特殊處理。如圖5所示在Maya三維渲染軟件中建立一個(gè)與實(shí)際屏幕大小與外型一樣的虛擬拱幕，將要投影出的內(nèi)容放在面上，并做一個(gè)灰度遮罩，將顯示內(nèi)容的邊緣做漸暗過度處理，使內(nèi)容可以和其它屏幕投影的內(nèi)容無縫拼合。將圖像顯示在虛擬拱幕后，又在Maya中以實(shí)際投影儀的位置建立虛擬攝像機(jī)進(jìn)行重拍，這樣得到的動(dòng)態(tài)圖像就可以由投影儀投出，顯示在顯示屏幕上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的效果。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，所述動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)包括播放機(jī)單元、視頻顯示終端單元，其特征在于還包括服務(wù)器，所述服務(wù)器和播放機(jī)單元之間通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接通訊；所述視頻顯示終端與播放機(jī)單元相連接，接受并顯示播放機(jī)輸出的視頻信號(hào)，所述播放機(jī)單元包括多個(gè)播放機(jī)，每個(gè)播放機(jī)都通過網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器連接實(shí)現(xiàn)同步播放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，所述的視頻顯示終端單元包括投影屏幕和至少一個(gè)以上的投影儀，所述的每個(gè)投影儀與至少一個(gè)以上的播放機(jī)相連接，接受圖像信號(hào)，投影到投影屏幕上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器和播放機(jī)單元TCP/IP協(xié)議和UDP協(xié)議通訊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，所述播放機(jī)上存儲(chǔ)有播放文件，每個(gè)播放機(jī)所存儲(chǔ)的播放文件一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器上存儲(chǔ)有腳本文件和特效文件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，還包括一臺(tái)用于控制各種特效設(shè)備的開啟、運(yùn)行，使各種現(xiàn)場效果與圖像顯示之間達(dá)到同步的效果特效控制器，所述服務(wù)器通過串口服務(wù)器與所述特效控制器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器按照一定的時(shí)間間隔，通過用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議、通訊協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送時(shí)間信號(hào)，每一個(gè)播放機(jī)接收到時(shí)間信號(hào)后，按照該信號(hào)指令進(jìn)行控制播放流程。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動(dòng)態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，播放機(jī)接收到同步信號(hào)后，取出數(shù)據(jù)中的服務(wù)器流時(shí)間數(shù)值，加上網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間，減去DirectShow執(zhí)行播放的延遲時(shí)間，作為播放機(jī)當(dāng)前的正確流時(shí)間對(duì)播放機(jī)進(jìn)校正。
9.一種動(dòng)態(tài)圖像同步播放方法，包括以下步驟A1服務(wù)器讀入指定腳本數(shù)據(jù)，如果有未播放的影片或者未接收到停止命令，執(zhí)行步驟A2；A2打開影片文件，等待播放機(jī)反饋，判斷是否返回正常信號(hào)，如果返回正常信號(hào)，執(zhí)行步驟A3；A3發(fā)送播放指令，設(shè)置播放機(jī)狀態(tài)，進(jìn)行影片播放。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的動(dòng)態(tài)圖像同步播放方法，其特征在于，包括以下步驟在步驟A1中還包括如下步驟A1.1讀入指定腳本數(shù)據(jù)；A1.2判斷是否有未播放的影片或者未接收到停止命令，如果有執(zhí)行步驟A2，如果沒有執(zhí)行步驟A1.3；A1.3是否進(jìn)行循環(huán)播放，如果是，回到步驟A1.1；如果不是，結(jié)束；在步驟A2中還包括如下步驟A2.1打開影片文件；A2.2等待播放機(jī)反饋，判斷播放機(jī)是否都返回正常信號(hào)，如果是，執(zhí)行步驟A3；如果不是，處理中止；在步驟A3中還包括如下步驟判斷是否有音頻輸入，如果有進(jìn)行音頻輸出；如果沒有，不進(jìn)行音頻輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的動(dòng)態(tài)圖像同步播放方法，其特征在于，所述圖像文件在存入播放機(jī)之前還要經(jīng)過圖像變形透鏡處理，具體步驟為使用三維軟件建立一個(gè)與實(shí)際屏幕大小與外形一樣的虛擬拱幕，將要投影的內(nèi)容放在上面，并作一個(gè)灰度遮罩，將顯示的內(nèi)容邊緣做漸暗過渡處理，使要顯示的內(nèi)容可以和其他播放機(jī)的屏幕投影內(nèi)容無縫拼合，顯示在虛擬拱幕后，在三維渲染軟件中，以實(shí)際投影儀的位置建立虛擬攝像機(jī)進(jìn)行重拍。
全文摘要
一種動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)和方法，動(dòng)態(tài)圖像播放系統(tǒng)包括播放機(jī)單元、視頻顯示終端單元、服務(wù)器，服務(wù)器和播放機(jī)單元之間通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接通訊；每個(gè)播放機(jī)都通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接實(shí)現(xiàn)同步播放。方法包括步驟A1服務(wù)器讀入指定腳本數(shù)據(jù)；A2打開影片文件；A3進(jìn)行音頻輸出處理并播放影片文件。本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是采取了服務(wù)器發(fā)送同步時(shí)間信號(hào)的方式，由服務(wù)器按照一定的時(shí)間間隔，按照該信號(hào)來控制播放流程，消除了差異，實(shí)現(xiàn)了同步的目的，同時(shí)通過對(duì)顯示的內(nèi)容邊緣做漸暗過渡處理，使要顯示的內(nèi)容可以和其他播放機(jī)的屏幕投影內(nèi)容無縫拼合，本系統(tǒng)播放實(shí)現(xiàn)了無隔縫，時(shí)圖像連續(xù)完整，在效果上達(dá)到了完美無瑕的無縫拼接效果。
文檔編號(hào)H04N5/04GK101064768SQ20061006057
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2006年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月29日
發(fā)明者李明, 戎志剛, 高敬義, 劉道強(qiáng), 丁亮 申請(qǐng)人:李明, 戎志剛, 高敬義, 劉道強(qiáng), 丁亮