CN103079088A - 多屏视频预处理与同步播放方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多屏视频预处理与同步播放方法和系统，其方法包括步骤：分别将视频数据存储于各视频播放节点的本地存储空间中；各所述视频播放节点分别将所述视频数据转换成YUV图像序列。由于YUV图像序列是一帧帧排列的，则在视频数据播放时，就可以把视频同步精确到每一帧，相对于现有的按视频播放进度时间进行视频同步更加精确，同时，将视频数据存储于各视频播放节点的对应的本地存储空间中，也有效避免了由数据传输效率低导致的图像错位、撕裂、色彩断层等，实现了更好的视频同步效果。

Description

多屏视频预处理与同步播放方法和系统

技术领域

本发明涉及多屏幕拼接显示领域，特别是涉及一种多屏视频预处理与同步播放方法和系统。

背景技术

目前在设计多屏拼接显示系统播放超高分辨率视频的系统中，较常用的一种视频同步方法是通过视频服务器发送视频文件到各个视频播放节点上，然后在开始播放视频时将视频的播放进度时间从服务器发送至各个播放节点，由各个播放节点再根据收到的视频播放进度时间调整校准本地的播放进度。

或者经过进一步优化，能够使视频服务器根据预先设定的时间间隔循环发送视频播放进度时间，让播放节点不断更新播放进度的时间基准，从而实现对视频播放进度的持续校正。

然而，这些传统方式应用在超高分辨率视频播放时，由于视频数据容量巨大，在传送视频文件时，会受到数据传输通道的带宽限制，导致传输效率低下；另外，基于服务器发送视频播放进度时间的校正方法存在对高帧率视频播放的支持不足，无法保证多屏显示超高分辨率高帧率视频播放的准确同步。在经过长时间播放操作之后，所积累的图像同步误差会直接导致在多显示屏拼接图像上发生图像错位、撕裂、色彩断层等显示效果缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种多屏视频预处理与同步播放方法和系统，能够达到很好的视频同步效果。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种多屏视频预处理与同步播放方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别将视频数据存储于各视频播放节点的本地存储空间中；

各所述视频播放节点分别将所述视频数据转换成YUV图像序列。

一种多屏视频预处理与同步播放系统，其特征在于，包括多个节点单元，所述节点单元分别包括：

存储模块，用于在视频播放节点的本地存储视频数据；

转换模块，用于将所述视频数据转换成YUV图像序列。

依据上述本发明的方案，在分别将视频数据存储于各视频播放节点的对应的存储空间中后，各视频播放节点可以分别将该视频数据转换成YUV图像序列；则在需要播放视频数据时，就可以直接播放转换后的YUV图像序列，而该YUV图像序列是一帧帧排列的，则在视频数据播放时，就可以把视频同步精确到每一帧，相对于现有的按时间进行视频同步更加精确，同时，将视频数据存储于各视频播放节点的对应的本地存储空间中，也有效避免了由数据传输效率低导致的图像错位、撕裂、色彩断层等，实现了更好的视频同步效果。

附图说明

图1为本发明多屏视频预处理与同步播放方法实施例的流程示意图；

图2为本发明多屏视频预处理与同步播放方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明多屏视频预处理与同步播放方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明多屏视频预处理与同步播放方法第三实施例的流程示意图；

图5为本发明多屏视频预处理与同步播放方法第四实施例的流程示意图；

图6为本发明多屏视频预处理与同步播放系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明做进一步阐述，但本发明的实现方式不限于此。

参见图1所示，本发明多屏视频预处理与同步播放方法实施例的流程示意图。如图1所示，本实施例中的多屏视频预处理与同步播放方法包括如下步骤：

步骤S101：分别将视频数据存储于各视频播放节点的本地存储空间中；

步骤S102：各所述视频播放节点分别将所述视频数据转换成YUV(YUV是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法)图像序列，其中，将视频数据转换成YUV图像序列可以采用现有的方式，在此不予赘述。

上述，在播放视频数据前，预先将视频数据存储于各视频播放节点的本地存储空间中，避免了使用高性能视频服务器，同时初始化过程不需要从视频服务器上传送所需要播放的视频的海量数据到每一个播放节点，大大降低了对数据传输通道的带宽依赖，节约了系统构建的成本，也有效避免了由数据传输效率低导致的图像错位、撕裂、色彩断层等；

另外，各视频播放节点将视频数据转换成YVU图像序列，则在视频数据播放时，就可以把视频同步精确到每一帧，相对于现有的按时间(单位时间内会包括很多帧数据)进行视频同步更加精确，可实现更好的视频同步效果。

如前所述，在将视频数据转换成YVU图像序列后可以获得更好的视频同步效果，下面，在实施例一中，具体阐述一种实现多屏视频同步播放方式的具体执行过程。

实施例一

如图2所示，本实施例在上述实施例的基础上进行多屏视频同步播放，其具体实现过程可以包括如下步骤：

步骤S201：主同步器向各所述视频播放节点发送播放指令，所述播放指令包括视频播放配置信息，并在发送所述播放指令同时以所述视频播放配置信息中的播放帧率开始基准同步帧序列计数；

所述视频播放配置信息用于对各个视频播放节点进行视频同步播放的定位校准；具体的，所述视频播放配置信息可以包括：视频播放帧率、视频起始或者停止播放指令、视频同步序列帧间隔等；

步骤S202：各所述视频播放节点在接收到所述播放指令时，分别按照所述播放帧率以及本地视频播放帧序列计数值播放所述YUV图像序列；

步骤S203：各所述视频播放节点按照所述视频播放配置信息中的视频同步序列帧间隔向所述主同步器发送基准同步帧序列计数值请求；

步骤S204：所述主同步器响应所述基准同步帧序列计数值请求，分别将当前基准同步帧序列计数值发送至各所述视频播放节点；

步骤S205：各所述视频播放节点根据接收到的基准同步帧序列计数值校正本地视频播放帧序列计数值，其中，校正方式可以采用现有的实现方式，在此不予赘述。

据此，依据本实施例中的方案，各视频播放节点都可以将基准同步帧序列计数值作为同步基准，通过该基准同步帧序列计数值校准本地视频播放帧序列计数值可以将视频数据同步精确到以一帧为基准单位，这种视频播放节点与主同步器采用视频帧序列计数作为同步逼近的基准单位的方式，取代现有技术中常用的以单位时间为基准单位方式，配合以视频帧序列计数间隔作为视频同步校正操作间隔，更加适合在高帧率视频播放的应用场合中的精确同步视频。

实施例二

另外，目前常用的视频同步播放方法是采用对视频数据按照配置信息的播放进度直接解码显示，无法对显示画面区域进行控制，而本发明视频数据转换成YVU图像序列，可以实现对显示画面区域的控制，参见图3所示，具体的实现方式可以包括步骤：

步骤S301：主同步器向各视频播放节点发送播放指令，所述播放指令包括视频切割尺寸坐标数据；

所述视频切割尺寸坐标数据可以包括：对应视频播放节点所承担显示的视频画面的各个顶点坐标、画面在屏幕显示区域的对应顶点坐标，该视频切割尺寸坐标数据可以根据各个播放节点与屏幕显示单元的对应关系计算生成；

步骤S302：各视频播放节点在接收到所述视频切割尺寸数据时，根据该视频切割尺寸数据在对应的显示屏单元上显示对应部分的画面图像内容。

在本实施例中，按照所述视频切割尺寸数据显示视频画面内容的方式，可以灵活配置视频播放节点的播放画面分辨率，并且能够实现对视频画面显示区域的控制，进而能够在超高分辨率视频同步播放的场合实现异形显示。

上述实施例一是以播放指令中包括视频播放配置信息为例进行说明，上述实施例二是以播放指令中包括视频切割尺寸坐标数据为例进行说明，也可以是在播放指令中同时包括有切割尺寸坐标数据和视频播放配置信息。下面以播放指令同时包括切割尺寸坐标数据和视频播放配置信息为例进行说明。

实施例三

如图4所示，在该实施例中，具体的处理过程包括有：

步骤4201：主同步器向各所述视频播放节点发送播放指令，所述播放指令包括视频播放配置信息和视频切割尺寸坐标数据，并在发送所述播放指令同时以所述视频播放配置信息中的播放帧率开始基准同步帧序列计数；

所述视频播放配置信息用于对各个视频播放节点进行视频同步播放的定位校准；具体的，所述视频播放配置信息可以包括：视频播放帧率、视频起始或者停止播放指令、视频同步序列帧间隔等；

所述视频切割尺寸坐标数据可以包括：对应视频播放节点所承担显示的视频画面的各个顶点坐标、画面在屏幕显示区域的对应顶点坐标，该视频切割尺寸坐标数据可以根据各个播放节点与显示屏幕单元的对应关系计算生成；

步骤402：各视频播放节点在接收到所述播放指令时时，分别按照所述播放帧率以及本地视频播放帧序列计数值播放所述YUV图像序列，并分别按照所述视频切割尺寸数据在对应的显示屏单元上显示对应部分的画面图像内容；

步骤403～步骤405和步骤203～步骤205对应相同，在此不予赘述。

依据本实施例中的方案，实现了视频数据的同步显示，也实现了异形显示。

实施例四

为了进一步提高播放节点与主同步器的同步逼近，作为一种较佳的实施方式，本实施例在上述实施例一或实施例三的基础上还可以包括如下步骤：

步骤501：各所述视频播放节点记录接收到基准同步帧序列计数值时的第一接收时间，并向所述主同步器发送包括该第一接收时间的基准确认信息；

步骤503：所述主同步器记录接收到所述基准确认信息时的第二接收时间，并将该第二接收时间发送至各所述视频播放节点；

步骤503：各所述视频播放节点分别根据所述第二接收时间和所述第一接收时间的第一差值获得经过抵消数据传输通道延时后的基准同步帧序列计数值与本地视频播放帧序列计数值的第二差值；

步骤504：根据所述第二差值对所述本地播放序列计数值进行校正，具体的校正过程可以采用现有的方式实现，在此不予赘述。

由于在本实施例中，抵消了数据传输通道延时，使得基准同步帧序列计数值与本地视频播放帧序列计数值的第二差值更加准确，可以进一步提高各播放节点与主同步器的同步逼近。

以上各实施例中采用的数据通信通道可以包括但不仅限于以太网、光纤网络，通用异步串口、SPI总线、I2C总线等；视频播放节点所播放的视频可以包括但不限来源于本地存储、远程网络传输的视频流或者指定的视频服务器视频源。

根据上述本发明的多屏视频预处理与同步播放方法，本发明还提供一种多屏视频预处理与同步播放系统，以下就本发明的多屏视频预处理与同步播放系统的具体示例进行详细说明。图6中示出了本发明的多屏视频预处理与同步播放系统的一个较佳示例的结构示意图，在图6中，只给出了一个视频播放节点602的细分结构，其他视频播放节点也包括这些细分结构。依据不同的考虑因素，在具体实现本发明的多屏视频预处理与同步播放系统时，可以包含图6中所示的全部，也可以只包含图6中所示的其中一部分，以下就针对其中的几个多屏视频预处理与同步播放系统的具体示例进行详细说明。

具体示例1

在该具体示例中，可以是包括图6中的各个视频播放节点602，各个视频播放节点602均分别包括有存储模块6021、转换模块6022，其中：

存储模块6021，用于在视频播放节点的本地存储视频数据；

转换模块6022，用于将所述视频数据转换成YUV图像序列，其中，将视频数据转换成YUV图像序列可以采用现有的方式，在此不予赘述。

据此，依据本具体示例的方案，存储模块6021在视频播放节点的本地存储视频数据后，转换模块6022可以将该视频数据转换成YUV图像序列。由于实现了将视频数据存储于各视频播放节点的本地存储空间中，避免了使用高性能视频服务器，同时系统初始化过程不需要从视频服务器上传送播放视频的海量数据到每一个播放节点，大大降低了对数据传输通道的带宽依赖，节约了系统构建的成本，也有效避免了由数据传输效率低导致的图像错位、撕裂、色彩断层等；由于将视频数据转换成YVU图像序列，则在视频数据播放时，就可以把视频同步精确到每一帧，相对于现有的按时间(单位时间内会包括很多帧数据)进行同步更加精确，可实现更好的视频同步效果。

具体示例2

在该具体示例中，在上述具体示例1的基础上还可以包括主同步器601，主同步器601包括基准计数模块6011、同步控制通信模块6012，此外，各个视频播放节点602还分别包括同步通信模块6023、播放模块6024、节点计数模块6025、校正模块6026，其中：

同步控制通信模块6011用于向各所述视频播放节点发送播放指令，所述播放指令包括视频播放配置信息，还用于响应所述基准同步帧序列计数值请求，分别将当前基准同步帧序列计数值发送至各所述视频播放节点，其中，视频播放配置信息可以包括：视频播放帧率、视频起始或者停止播放指令、视频同步序列帧间隔等；

基准计数模块6012用于在同步控制通信模块6011发送所述播放指令同时以所述视频播放配置信息中的播放帧率开始基准同步帧序列计数；

同步通信模块6023用于接收所述播放指令，还用于按照所述视频播放配置信息中的视频同步序列帧间隔向主同步器601发送基准同步帧序列计数值请求，还用于接收所述基准同步帧序列计数值；

节点计数模块6025用于在同步通信模块6023接收到所述播放指令时开始本地视频播放帧序列计数；

播放模块6024用于在同步通信模块6023接收到所述播放指令时，按照所述播放帧率以及节点计数模块6025的本地视频播放帧序列计数值播放所述YUV图像序列；

校正模块6025用于根据接收到的基准同步帧序列计数值校正本地视频播放帧序列计数值，其中，校正方式可以采用现有的实现方式，在此不予赘述。

据此，依据本具体示例中的方案，各视频播放节点都可以将基准同步帧序列计数值作为同步基准，通过该基准同步帧序列计数值校准本地视频播放帧序列计数值可以将视频数据同步精确到以一帧为基准单位，这种视频播放节点与主同步器采用视频帧序列计数作为同步逼近的基准单位的方式，取代现有技术中常用的以单位时间为基准单位方式，配合以视频帧序列计数间隔作为视频同步校正操作间隔，更加适合在高帧率视频播放的应用场合中的精确同步视频。

具体示例3

在具体示例2的基础上，各视频播放节点还可以分别包括显示控制模块6027，所述播放指令还可以包括视频切割尺寸数据；所述视频切割尺寸坐标数据可以包括：对应视频播放节点所承担显示的视频画面的各个顶点坐标、画面在屏幕显示区域的对应顶点坐标，该视频切割尺寸坐标数据可以根据各个播放节点与屏幕显示单元的对应关系计算生成；显示控制模块6027用于根据对应的视频切割尺寸数据在对应的显示屏单元上显示对应部分的画面图像。

在本具体示例中，按照所述视频切割尺寸数据显示视频画面内容的方式，可以灵活配置视频播放节点的播放画面分辨率，并且能够实现对视频画面显示区域的控制，进而能够在超高分辨率视频同步播放的场合实现异形显示。

具体示例4

为了进一步提高播放节点与主同步器的同步逼近，作为一种较佳的实施方式：

同步通信模块6023还可以用于记录接收到基准同步帧序列计数值时的第一接收时间，并向所述主同步器发送包括第一接收时间的基准确认信息；

同步控制通信模块6012还可以用于记录接收到所述基准确认信息的第二接收时间，并将所述第二接收时间发送至各所述视频播放节点；

校正模块6026可以根据所述第二接收时间和所述第一接收时间的第一差值获得经过抵消数据传输通道延时后的基准同步帧序列计数值与本地视频播放帧序列计数值的第二差值，并根据所该第二差值对所述本地播放序列计数值进行校正。

由于在本具体示例中，抵消了数据传输通道延时，使得基准同步帧序列计数值与本地视频播放帧序列计数值的第二差值更加准确，可以进一步提高各播放节点与主同步器的同步逼近。

以上各具体示例中采用的数据通信通道可以包括但不仅限于以太网、光纤网络，通用异步串口、SPI总线、I2C总线等；视频播放节点所播放的视频可以包括但不限来源于本地存储、远程网络传输的视频流或者指定的视频服务器视频源。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多屏视频预处理与同步播放方法，其特征在于，包括如下步骤： 

分别将视频数据存储于各视频播放节点的本地存储空间中； 

各所述视频播放节点分别将所述视频数据转换成YUV图像序列。 

2.根据权利要求1所述的多屏视频预处理与同步播放方法，其特征在于，还包括步骤： 

主同步器向各所述视频播放节点发送播放指令，所述播放指令包括视频播放配置信息，并在发送所述播放指令同时以所述视频播放配置信息中的播放帧率开始基准同步帧序列计数； 

各所述视频播放节点在接收到所述播放指令时，分别按照所述播放帧率以及本地视频播放帧序列计数值播放所述YUV图像序列； 

各所述视频播放节点按照所述视频播放配置信息中的视频同步序列帧间隔向所述主同步器发送基准同步帧序列计数值请求； 

所述主同步器响应所述基准同步帧序列计数值请求，分别将当前基准同步帧序列计数值发送至各所述视频播放节点； 

各所述视频播放节点根据接收到的基准同步帧序列计数值校正本地视频播放帧序列计数值。 

3.根据权利要求1或2所述的多屏视频预处理与同步播放方法，其特征在于，还包括步骤： 

当播放所述YUV图像序列时，主同步器向各视频播放节点发送播放指令，所述播放指令包括视频切割尺寸数据； 

各视频播放节点在接收到所述播放指令时，分别根据对应的视频切割尺寸数据在对应的显示屏单元上显示对应部分的画面图像。 

4.根据权利要求2所述的多屏视频预处理与同步播放方法，其特征在于，还包括步骤： 

各所述视频播放节点记录接收到基准同步帧序列计数值时的第一接收时间，并向所述主同步器发送包括该第一接收时间的基准确认信息； 

所述主同步器记录接收到所述基准确认信息时的第二接收时间，并将该第二接收时间发送至各所述视频播放节点； 

各所述视频播放节点分别根据所述第二接收时间和所述第一接收时间的第一差值获得经过抵消数据传输通道延时后的基准同步帧序列计数值与本地视频播放帧序列计数值的第二差值； 

根据所述第二差值对所述本地播放序列计数值进行校正。 

5.根据权利要求2或4所述的多屏视频预处理与同步播放方法，其特征在于，所述主同步器和各所述视频播放节点之间的通信通道包括以太网、光纤网络、通用异步串口、SPI总线、I2C总线。 

6.根据权利要求1所述的多屏视频预处理与同步播放方法，其特征在于，所述视频数据的来源包括本地存储、远程网络传输的视频流、预定的视频服务器视频源。 

7.一种多屏视频预处理与同步播放系统，其特征在于，包括多个视频播放节点，所述视频播放节点分别包括： 

存储模块，用于在视频播放节点的本地存储视频数据； 

转换模块，用于将所述视频数据转换成YUV图像序列。 

8.根据权利要求7所述的多屏视频预处理与同步播放系统，其特征在于，还包括主同步器，所述主同步器包括基准计数模块和同步控制通信模块，所述视频播放节点还分别包括同步通信模块、节点计数模块、播放模块、校正模块； 

所述同步控制通信模块用于向各所述视频播放节点发送播放指令，所述播放指令包括视频播放配置信息，还用于响应所述基准同步帧序列计数值请求，分别将当前基准同步帧序列计数值发送至各所述视频播放节点； 

所述基准计数模块用于在所述同步控制通信模块发送所述播放指令同时以所述视频播放配置信息中的播放帧率开始基准同步帧序列计数； 

所述同步通信模块用于接收所述播放指令，还用于按照所述视频播放配置信息中的视频同步序列帧间隔向所述主同步器发送基准同步帧序列计数值请求，还用于接收所述基准同步帧序列计数值； 

所述节点计数模块用于在所述同步通信模块接收到所述播放指令时开始本地视频播放帧序列计数； 

所述播放模块用于在所述同步通信模块接收到所述播放指令时，按照所述 播放帧率以及本地视频播放帧序列计数值播放所述YUV图像序列； 

所述校正模块用于根据接收到的基准同步帧序列计数值校正本地视频播放帧序列计数值。 

9.根据权利要求8所述的多屏视频预处理与同步播放系统，其特征在于，所述视频播放节点还分别包括显示控制模块，所述播放指令还包括视频切割尺寸数据； 

所述显示控制模块用于根据对应的视频切割尺寸数据在对应的显示屏单元上显示对应部分的画面图像。 

10.根据权利要求8或9所述的多屏视频预处理与同步播放系统，其特征在于： 

所述同步通信模块还用于记录接收到基准同步帧序列计数值时的第一接收时间，并向所述主同步器发送包括第一接收时间的基准确认信息； 

所述同步控制通信模块还用于记录接收到所述基准确认信息的第二接收时间，并将所述第二接收时间发送至各所述视频播放节点； 

所述校正模块根据所述第二接收时间和所述第一接收时间的第一差值获得经过抵消数据传输通道延时后的基准同步帧序列计数值与本地视频播放帧序列计数值的第二差值，并根据所该第二差值对所述本地播放序列计数值进行校正。 

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