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CN118869973A - 一种在3d场景内控制多个模型同步展示视频的方法 - Google Patents

一种在3d场景内控制多个模型同步展示视频的方法 Download PDF

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CN118869973A
CN118869973A CN202410885215.XA CN202410885215A CN118869973A CN 118869973 A CN118869973 A CN 118869973A CN 202410885215 A CN202410885215 A CN 202410885215A CN 118869973 A CN118869973 A CN 118869973A
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李森和
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GUANGZHOU JIANHE NETWORK TECHNOLOGY CO LTD
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Abstract

本发明属于同步展示视频技术领域，尤其是一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，针对现有的无法实时准确的将主屏幕模型上的视频同步展示至其他屏幕模型，进而导致视频展示效果较差的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：S1：准备同步展示系统，同步展示系统包括电脑模块，所述电脑模块连接有视频配置模块，所述视频配置模块连接有视频传输模块，所述视频传输模块连接有视频解码模块，所述视频解码模块连接有视频预载模块，所述视频预载模块连接有主屏幕模型模块，本发明能够在使用过程中，实时准确的将主屏幕模型上的视频同步展示至其他屏幕模型，进而可以有效提高视频展示效果。

Description

一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法
技术领域
本发明涉及同步展示视频技术领域，尤其是涉及一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法。
背景技术
三维空间(也称为三度空间、三次元、3D、“3Dimensions”)，的简称日常生活中可指由长、宽、高三个维度所构成的空间，而且常常是指三维的欧几里得空间。视频播放被广泛的应用在宣传展览、户外广告等多个领域，有些场合需要多个显示屏幕按照同样的进度播放同一个视频，如何保障多个屏幕中视频的同步播放是多屏幕显示技术的难点。现有的多屏幕显示的常用方式是采用分配器或者分屏器来实现多个显示终端的视频同步播放或者通过网络广播方式将是视频文件下发到各个播放终端进行播放。
现有技术中，无法实时准确的将主屏幕模型上的视频同步展示至其他屏幕模型，进而导致视频展示效果较差，为此我们提出了一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法实时准确的将主屏幕模型上的视频同步展示至其他屏幕模型，进而导致视频展示效果较差的缺点，而提出的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法。
本申请提供的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法采用如下的技术方案：
一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，包括以下步骤：
S1：准备同步展示系统，同步展示系统包括电脑模块，所述电脑模块连接有视频配置模块，所述视频配置模块连接有视频传输模块，所述视频传输模块连接有视频解码模块，所述视频解码模块连接有视频预载模块，所述视频预载模块连接有主屏幕模型模块，所述主屏幕模型模块连接有播放设置模块、绑定模块和实时检查模块，所述播放设置模块连接有远程控制模块，所述实时检查模块连接有判断模块，所述绑定模块和实时检查模块连接有同一个多屏幕模型模块，所述判断模块连接有扩展模块和同步模块，所述同步模块与多屏幕模型模块连接，所述扩展模块连接有接入模块，所述接入模块与同步模块连接；
S2：通过电脑模块将添加需要播放的视频，并将视频传输至视频配置模块，视频配置模块配置相应的视频信息，视频传输模块将配置信息后的视频传输至视频解码模块，视频解码模块将视频文件中的编码数据转换为可显示的图像和声音，并将解码后的视频传输至视频预载模块中存储；
S3：然后将视频预载模块中待播放视频传输至主屏幕模型模块，主屏幕模型模块将视频进行播放，同时多屏幕模型模块通过绑定模块与主屏幕模型模块进行配置绑定，绑定完成后，实时检查模块检查主屏幕视频纹理对象是否和多屏幕模型模块的视频纹理对象是否相同，通过判断模块进行判断，如不同，则通过同步模块将主屏幕模型模块的视频同步至多屏幕模型模块；
S4：最后，通过远程控制模块可以进行远程控制播放设置模块，播放设置模块对视频进行相应设置，同时通过扩展模块和接入模块增加屏幕模型数量。
进一步地，所述视频传输模块包括协议单元、拥塞控制单元和差错控制单元，所述协议单元与拥塞控制单元连接，所述拥塞控制单元和差错控制单元连接，协议单元用于选择设置传输协议，拥塞控制单元用于处理网络拥塞情况，差错控制单元用于发送定义和识别帧边界，并处理接收方回送的确认帧。
进一步地，所述同步模块包括视频同步单元、音频同步单元、时间同步单元和算法单元，所述视频同步单元与音频同步单元连接，所述音频同步单元与时间同步单元连接，所述时间同步单元与算法单元连接。
进一步地，所述远程控制模块用于各播放终端进行远程控制操作，播放设置模块用于对播放视频的音量画面参数进行设置。
进一步地，所述同步模块用于同步视频画面、音频以及时间戳，并将同步的音视频实时传输至多屏幕模型模块。
进一步地，所述判断模块用于判断主屏幕视频纹理对象是否和多屏幕模型模块的视频纹理对象是否相同，如果不同则将多屏幕模型模块的视频纹理对象进行更新。
进一步地，所述视频解码模块用于对视频文件中的编码数据转换为可显示的图像和声音，视频预载模块用于对视频信号进行缓冲预加载。
进一步地，所述实时检查模块用于检测配置的视频信息变化，并将视频信号转化成纹理对象设置到多屏幕模型模块上，判断模块用于对转化的纹理对象进行判断。
进一步地，所述实时检查模块包括视频信息检测单元、转化单元和设置单元，所述视频信息检测单元和转化单元连接，所述转化单元和设置单元连接，视频信息检测单元用于检测视频的配置信息，转化单元用于将视频信号转化成纹理对象，设置单元用于将转化的纹理对象设置到多屏幕模型模块。
进一步地，所述视频解码模块包括视频图像解码单元、声音信号解码单元、转换单元和传输单元，所述视频图像解码单元与声音信号解码单元连接，所述声音信号解码单元与转换单元连接，所述转换单元与传输单元连接，视频图像解码单元用于对视频图片颜色空间进行转换，声音信号解码单元用于对视频声音的音频采样率、量化位数进行处理，转换单元用于将视频图像和声音信号转换成可显示的图像和声音，传输单元用于将可显示的图像和声音进行传输。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本方案通过视频配置模块配置相应的视频信息，视频传输模块将配置信息后的视频传输至视频解码模块，视频解码模块将视频文件中的编码数据转换为可显示的图像和声音，并将解码后的视频传输至视频预载模块中存储，从而可以加速视频播放；
2.本方案通过绑定模块将多屏幕模型模块与主屏幕模型模块进行配置绑定，实时检查模块检查主屏幕视频纹理对象是否和多屏幕模型模块的视频纹理对象是否相同，通过判断模块进行判断，如不同，则通过同步模块将主屏幕模型模块的视频同步至多屏幕模型模块，达到了多个模型同步展示视频的效果。
本发明能够在使用过程中，实时准确的将主屏幕模型上的视频同步展示至其他屏幕模型，进而可以有效提高视频展示效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法中同步展示系统的结构框图；
图2为本发明提出的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法中视频解码模块的结构框图；
图3为本发明提出的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法视频传输模块的结构框图；
图4为本发明提出的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法实时检查模块的结构框图；
图5为本发明提出的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法同步模块的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1-图5，一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，包括以下步骤：
S1：准备同步展示系统，同步展示系统包括电脑模块，电脑模块连接有视频配置模块，视频配置模块连接有视频传输模块，视频传输模块连接有视频解码模块，视频解码模块连接有视频预载模块，视频预载模块连接有主屏幕模型模块，主屏幕模型模块连接有播放设置模块、绑定模块和实时检查模块，播放设置模块连接有远程控制模块，实时检查模块连接有判断模块，绑定模块和实时检查模块连接有同一个多屏幕模型模块，判断模块连接有扩展模块和同步模块，同步模块与多屏幕模型模块连接，扩展模块连接有接入模块，接入模块与同步模块连接，判断模块用于判断主屏幕视频纹理对象是否和多屏幕模型模块的视频纹理对象是否相同，如果不同则将多屏幕模型模块的视频纹理对象进行更新，远程控制模块用于各播放终端进行远程控制操作，播放设置模块用于对播放视频的音量画面参数进行设置；
S2：通过电脑模块将添加需要播放的视频，并将视频传输至视频配置模块，视频配置模块配置相应的视频信息，视频传输模块将配置信息后的视频传输至视频解码模块，视频解码模块将视频文件中的编码数据转换为可显示的图像和声音，并将解码后的视频传输至视频预载模块中存储；
S3：然后将视频预载模块中待播放视频传输至主屏幕模型模块，主屏幕模型模块将视频进行播放，同时多屏幕模型模块通过绑定模块与主屏幕模型模块进行配置绑定，绑定完成后，实时检查模块检查主屏幕视频纹理对象是否和多屏幕模型模块的视频纹理对象是否相同，通过判断模块进行判断，如不同，则通过同步模块将主屏幕模型模块的视频同步至多屏幕模型模块；
S4：最后，通过远程控制模块可以进行远程控制播放设置模块，播放设置模块对视频进行相应设置，同时通过扩展模块和接入模块增加屏幕模型数量。
参照图2，视频解码模块包括视频图像解码单元、声音信号解码单元、转换单元和传输单元，视频图像解码单元与声音信号解码单元连接，声音信号解码单元与转换单元连接，转换单元与传输单元连接，视频图像解码单元用于对视频图片颜色空间进行转换，声音信号解码单元用于对视频声音的音频采样率、量化位数进行处理，转换单元用于将视频图像和声音信号转换成可显示的图像和声音，传输单元用于将可显示的图像和声音进行传输，视频解码模块用于对视频文件中的编码数据转换为可显示的图像和声音，视频预载模块用于对视频信号进行缓冲预加载。
参照图3，视频传输模块包括协议单元、拥塞控制单元和差错控制单元，协议单元与拥塞控制单元连接，拥塞控制单元和差错控制单元连接，协议单元用于选择设置传输协议，拥塞控制单元用于处理网络拥塞情况，差错控制单元用于发送定义和识别帧边界，并处理接收方回送的确认帧，拥塞控制单元主要利用路由器的包调度算法和缓存管理技术；
RED算法
其基本思想是路由器通过监控队列的平均长度来探测拥塞，一旦发现拥塞逼近，就随机地选择源端来通知拥塞，使它们在队列溢出之前降低发送数据速率，以缓解网络拥塞；
RED算法主要分为两部分:
1、计算平均队列长度(指数加权滑动平均--exponentialweighted movingaverage)
avgnew＝(1-wq)×avgold+wq×q
使用平均队列长度的目的是将中间节点上的暂态过滤掉，平滑队列长度，Wq相当于低通滤波器长度，决定了q变化时，avg改变的快慢，通常Wq的值较小时，avg与实际队列的变化相比有一定滞后，但可防止RED对短暂的队列干扰反应过激；
2、计算丢包概率
计算丢包概率P的方法如下：
Pb＝maxP×(avgq-minth)/(maxth-minth)
P＝Pb/(1-count×Pb)
RED并不直接把Pb作为数据包丢弃的概率，RED希望数据包丢弃相对均匀分布，对一个突发流不进行惩罚，所以引进一个变量count，其用来保存上次丢包后收到的数据包个数，P为实际丢包率，随着Count的变大，到达数据包被丢弃的概率也在增加，这样做的目的是实现丢包间隔均匀，避免连续丢包，导致扼杀突发数据流和数据流同步；
差错控制单元的差错控制的方式分为两类，即反馈纠错和前向纠错，反馈纠错方式是指在发送端对输入信息编码时，加入少量监督符号，在接收端需要对编码信息进行检查，如果出错，需要请求重发，指导收到的信息正确为止。前向纠错就是在发送端使用一套相对复杂的编码方法，从而能够在解码端去纠正传输的差错，接收端不仅能发现错码，还要纠正。
参照图4，实时检查模块包括视频信息检测单元、转化单元和设置单元，视频信息检测单元和转化单元连接，转化单元和设置单元连接，视频信息检测单元用于检测视频的配置信息，转化单元用于将视频信号转化成纹理对象，设置单元用于将转化的纹理对象设置到多屏幕模型模块，实时检查模块用于检测配置的视频信息变化，并将视频信号转化成纹理对象设置到多屏幕模型模块上，判断模块用于对转化的纹理对象进行判断。
参照图5，同步模块包括视频同步单元、音频同步单元、时间同步单元和算法单元，视频同步单元与音频同步单元连接，音频同步单元与时间同步单元连接，时间同步单元与算法单元连接，同步模块用于同步视频画面、音频以及时间戳，并将同步的音视频实时传输至多屏幕模型模块，算法单元包括视频时间戳间隔计算和音频时间戳间隔计算；
1、视频时间戳间隔计算
计算公式为:presentation_time＝1/video_fps；
presentation_time为间隔时长，video_fps为视频的帧率，如25帧/S时，时间戳间隔为0.04秒，乘上1000后可以转换为毫秒；
2、音频时间戳间隔计算
计算公式为:presentation_time＝frame_size/sample_rate；
presentation_time为间隔时长，frame_size为每帧数据对应的字节数，一般存在frame->nb_samples中，sample_rate为音频采样率，一般存在于frame->sample_rate中，是指将模拟声音波形进行数字化时，每秒钟抽取声波幅度样本的次数，如AAC每帧数据对应的字节数为1024，如果sample_rate＝＝44.1K，对应的时间间隔为1024*1000/44100＝23ms/1000＝0.023s，mp3每帧数据对应的字节数为1152，如果smple_rate＝＝44.1k，对应的时间间隔为1152*1000/44100＝26ms/1000＝0.026s。
本实施例中的实施原理为：在使用时，通过电脑模块将添加需要播放的视频，并将视频传输至视频配置模块，视频配置模块配置相应的视频信息，视频传输模块将配置信息后的视频传输至视频解码模块，视频解码模块将视频文件中的编码数据转换为可显示的图像和声音，并将解码后的视频传输至视频预载模块中存储，然后将视频预载模块中待播放视频传输至主屏幕模型模块，主屏幕模型模块将视频进行播放，同时多屏幕模型模块通过绑定模块与主屏幕模型模块进行配置绑定，绑定完成后，实时检查模块检查主屏幕视频纹理对象是否和多屏幕模型模块的视频纹理对象是否相同，通过判断模块进行判断，如不同，则通过同步模块将主屏幕模型模块的视频同步至多屏幕模型模块，最后，通过远程控制模块可以进行远程控制播放设置模块，播放设置模块对视频进行相应设置，同时通过扩展模块和接入模块增加屏幕模型数量。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：同步模块连接有分配器模块，分配器模块与多屏幕模型模块连接，分配器模块可以将输入信号均匀分配到各个屏幕模块，避免因信号传输不均导致的延迟。
实施例三
本实施例与实施例二的区别在于：分配器模块连接有均衡器模块，均衡器模块与多屏幕模型模块连接，均衡器模块可以在长距离信号传输中使用信号均衡器，补偿信号衰减，保证信号质量。
实施例四
本实施例与实施例三的区别在于：均衡器模块连接有延迟补偿模块，延迟补偿模块与多屏幕模型模块连接，延迟补偿模块通过软件算法计算并补偿各个屏幕模型的延迟，确保同步后的视频无延迟差异。
实施例五
本实施例与实施例四的区别在于：延迟补偿模块连接有网络优化模块，网络优化模块可以合理分配网络带宽，确保每个屏幕模型有足够的带宽接收信号，减少网络延迟导致的时间差异。
实验例
实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五
流畅度提高 流畅度提高 流畅度提高 流畅度提高 流畅度提高
5％ 8％ 10％ 12％ 15％
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：准备同步展示系统，同步展示系统包括电脑模块，所述电脑模块连接有视频配置模块，所述视频配置模块连接有视频传输模块，所述视频传输模块连接有视频解码模块，所述视频解码模块连接有视频预载模块，所述视频预载模块连接有主屏幕模型模块，所述主屏幕模型模块连接有播放设置模块、绑定模块和实时检查模块，所述播放设置模块连接有远程控制模块，所述实时检查模块连接有判断模块，所述绑定模块和实时检查模块连接有同一个多屏幕模型模块，所述判断模块连接有扩展模块和同步模块，所述同步模块与多屏幕模型模块连接，所述扩展模块连接有接入模块，所述接入模块与同步模块连接；
S2：通过电脑模块将添加需要播放的视频，并将视频传输至视频配置模块，视频配置模块配置相应的视频信息，视频传输模块将配置信息后的视频传输至视频解码模块，视频解码模块将视频文件中的编码数据转换为可显示的图像和声音，并将解码后的视频传输至视频预载模块中存储；
S3：然后将视频预载模块中待播放视频传输至主屏幕模型模块，主屏幕模型模块将视频进行播放，同时多屏幕模型模块通过绑定模块与主屏幕模型模块进行配置绑定，绑定完成后，实时检查模块检查主屏幕视频纹理对象是否和多屏幕模型模块的视频纹理对象是否相同，通过判断模块进行判断，如不同，则通过同步模块将主屏幕模型模块的视频同步至多屏幕模型模块；
S4：最后，通过远程控制模块可以进行远程控制播放设置模块，播放设置模块对视频进行相应设置，同时通过扩展模块和接入模块增加屏幕模型数量。
2.根据权利要求1所述的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，其特征在于：所述视频解码模块包括视频图像解码单元、声音信号解码单元、转换单元和传输单元，所述视频图像解码单元与声音信号解码单元连接，所述声音信号解码单元与转换单元连接，所述转换单元与传输单元连接，视频图像解码单元用于对视频图片颜色空间进行转换，声音信号解码单元用于对视频声音的音频采样率、量化位数进行处理，转换单元用于将视频图像和声音信号转换成可显示的图像和声音，传输单元用于将可显示的图像和声音进行传输。
3.根据权利要求2所述的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，其特征在于：所述视频传输模块包括协议单元、拥塞控制单元和差错控制单元，所述协议单元与拥塞控制单元连接，所述拥塞控制单元和差错控制单元连接，协议单元用于选择设置传输协议，拥塞控制单元用于处理网络拥塞情况，差错控制单元用于发送定义和识别帧边界，并处理接收方回送的确认帧。
4.根据权利要求3所述的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，其特征在于：所述实时检查模块包括视频信息检测单元、转化单元和设置单元，所述视频信息检测单元和转化单元连接，所述转化单元和设置单元连接，视频信息检测单元用于检测视频的配置信息，转化单元用于将视频信号转化成纹理对象，设置单元用于将转化的纹理对象设置到多屏幕模型模块。
5.根据权利要求4所述的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，其特征在于：所述同步模块包括视频同步单元、音频同步单元、时间同步单元和算法单元，所述视频同步单元与音频同步单元连接，所述音频同步单元与时间同步单元连接，所述时间同步单元与算法单元连接。
6.根据权利要求5所述的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，其特征在于：所述实时检查模块用于检测配置的视频信息变化，并将视频信号转化成纹理对象设置到多屏幕模型模块上，判断模块用于对转化的纹理对象进行判断。
7.根据权利要求6所述的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，其特征在于：所述远程控制模块用于各播放终端进行远程控制操作，播放设置模块用于对播放视频的音量画面参数进行设置。
8.根据权利要求7所述的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，其特征在于：所述视频解码模块用于对视频文件中的编码数据转换为可显示的图像和声音，视频预载模块用于对视频信号进行缓冲预加载。
9.根据权利要求8所述的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，其特征在于：所述同步模块用于同步视频画面、音频以及时间戳，并将同步的音视频实时传输至多屏幕模型模块。
10.根据权利要求9所述的一种在3D场景内控制多个模型同步展示视频的方法，其特征在于：所述判断模块用于判断主屏幕视频纹理对象是否和多屏幕模型模块的视频纹理对象是否相同，如果不同则将多屏幕模型模块的视频纹理对象进行更新。
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