CN103139610B - 集群视频同步播放的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集群视频同步播放的方法，包括：发送播放命令和相应的视频图像信息参数至各播放节点，并开启同步服务；接收并分析各播放节点对视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数；根据对解码完成信号和图像信息参数的分析结果同步各播放节点，并发送显示信号至各播放节点，以供指示播放节点同步播放相应的视频图像。本发明还公开了相应的装置。采用本发明所公开的方案，控制节点无需事先保存视频文件和预先解码视频文件，而播放节点只负责播放视频，最大程度上保证了计算机资源的合理分配及使用，减少了控制节点在播放过程中所进行的不必要的计算，提高了系统的容错性和稳定性，并且避免了播放大视频文件时造成画面停顿的现象。

Description

集群视频同步播放的方法和装置

技术领域

本发明涉及到视频处理技术领域，特别涉及到一种集群视频同步播放的方法和装置。

背景技术

随着视频编解码技术的发展，各种超高分辨率的显示应用方案随之出现，但是高清晰度视频也要求有相应的高分辨率显示设备和播放设备来支持，高端的大屏幕显示设备和高分辨率的播放设备昂贵的价格使得它很难在大范围推广应用。基于directshow平台上开发的视频同步播放器，采用多台PC并行同步处理的方式，很好的解决了这个难题，即每台PC处理超高分辨率视频的一部分，多台PC组合成一个完整的超高分辨率视频，不同PC间处于同一局域网，通过网络控制多台电脑间的同步播放。现有的计算机集群视频播放系统中，其典型结构是集群中的一台计算机用做控制节点，其余的计算机用做播放节点，控制节点控制播放节点进行视频播放、暂停等操作。 各个播放节点之间使用同步机制进行同步，同步机制通常可以分为以下两种：

一、控制节点本身就是同步服务器。进行视频播放时，各个播放节点在完成当前帧的解码后，发送解码完成信号给控制节点，控制节点统计接收到的信号，当所有的播放节点都完成解码后，发送显示信号给各个播放节点。播放节点接收到显示信号后后显示当前帧，然后解码下一帧，依次循环，直到播放结束。但是，这种方法由于各个播放节点只是返回了解码完成的信号，并没有返回更多的信息，因此，控制节点本身需要保存一份同样格式的视频文件，并且需要预先解码获取视频的总帧数，以此来控制视频的播放以及播放结束后的操作等，不仅耗费了时间，而且对于控制节点来说，这不是必要的操作，也浪费了资源。而且，如果控制节点保存的视频文件总帧数比各个播放节点保存的视频文件的总帧数要大的话，在播放到视频文件结束的时候会导致错误，因此，容错性会比较差。

二、控制节点只控制视频播放、停止等操作状态的转换，在播放开始前，控制节点指定一个播放节点做同步服务器，然后按照一中的同步方式进行同步。这种方法控制节点不参与视频播放的同步控制过程，而是需要指定一个播放节点作为同步服务器进行同步控制操作，这就使得控制节点在播放过程中处于空闲状态，浪费了资源，同时作为同步服务器的播放节点在解码、播放视频的同时，还需要进行同步信号的收集、判断，以及发送显示信号等操作，增大了CPU的计算量，而在播放大分辨率的视频时会带给CPU非常大的运算量，这种情况下在进行同步操作，就会使视频播放延时，直观的效果就是视频播放不流畅，画面停顿感强。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种集群视频同步播放的方法和装置，旨在避免播放大视频文件时的画面停顿现象，同时避免在控制节点获取信息错误的情况下导致视频播放停滞的错误，从而能够提高系统的容错性和稳定性。

本发明提供一种集群视频同步播放的方法，包括：

发送播放命令和相应的视频图像信息参数至各播放节点，并开启同步服务；

接收并分析所述各播放节点对所述视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数；

根据对所述解码完成信号和图像信息参数的分析结果同步所述各播放节点，并发送显示信号至各播放节点，以供指示播放节点同步播放相应的所述视频图像。

优选地，所述图像信息参数为视频图像的当前帧序号。

优选地，所述接收并分析各播放节点对所述视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数包括：

接收各播放节点对当前帧序号的视频图像进行解码后所返回的解码完成信号，以及视频图像的当前帧序号；

分析各播放节点返回的所述解码完成信号和所述当前帧序号，并采用主动回馈式同步算法进行同步计算。

优选地，在执行所述发送显示信号至各播放节点指示播放节点同步播放相应的所述视频图像之后，还包括：

接收所述各播放节点对最后一帧视频图像解码后返回的解码完成信号以及该最后一帧视频图像的帧序号；

发送结束信号至所述各播放节点，并退出同步服务。

本发明还提供一种集群视频同步播放的装置，包括：

播放命令发送模块，用于发送播放命令和相应的视频图像信息参数至各播放节点，并开启同步服务；

分析模块，用于接收并分析所述各播放节点对所述视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数；

同步模块，用于根据对所述解码完成信号和图像信息参数的分析结果同步所述各播放节点；

显示信号发送模块，用于发送显示信号至各播放节点，以供指示播放节点同步播放相应的所述视频图像。

优选地，所述图像信息参数为视频图像的当前帧序号。

优选地，所述分析模块包括：

接收单元，用于接收各播放节点对当前帧序号的视频图像进行解码后所返回的解码完成信号，以及视频图像的当前帧序号；

分析及计算单元，用于分析各播放节点返回的所述解码完成信号和所述当前帧序号，并采用主动回馈式同步算法进行同步计算。

优选地，集群视频同步播放的装置还包括：

接收模块，用于接收所述各播放节点对最后一帧视频图像解码后返回的解码完成信号以及该最后一帧视频图像的帧序号；

结束信号发送模块，用于发送结束信号至所述各播放节点，并退出同步服务。

本发明通过控制节点发送播放命令和相应的视频图像信息参数至各播放节点，并开启同步服务；当接收到各播放节点对视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数后进行分析，并根据对解码完成信号和图像信息参数的分析结果同步各播放节点，然后发送显示信号至各播放节点，以供指示播放节点同步播放相应的视频图像。这样，控制节点无需事先保存视频文件，也无需预先解码视频文件，而播放节点只负责播放视频，从而在最大程度上保证了计算机资源的合理分配及使用，减少了控制节点在播放过程中所进行的不必要的计算，提高了系统的容错性和稳定性，并且避免了播放大视频文件时造成画面停顿现象。

附图说明

图1为本发明集群视频同步播放的方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明集群视频同步播放的方法中接收并分析各播放节点返回的解码完成信号和图像信息参数的流程示意图；

图3为本发明集群视频同步播放的方法另一实施例的流程示意图；

图4为本发明集群视频同步播放的装置一实施例的结构示意图；

图5为本发明集群视频同步播放的装置中分析模块的结构示意图；

图6为本发明集群视频同步播放的装置另一实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种集群视频同步播放的方法，播放节点在对视频图像解码后，不只发送解码完成信号，而是同时将视频图像的帧序号一起发送至控制节点；控制节点完成各播放节点播视频图像的同步、播放等操作，并且具有较强的精度和容错性，对同一个局域网子网段内的所有播放节点的视频播放进行控制。

参照图1，图1为本发明集群视频同步播放的方法一实施例的流程示意图。

本实施例所提供的集群视频同步播放的方法，包括：

步骤S10，发送播放命令和相应的视频图像信息参数至各播放节点，并开启同步服务；

当需要通过集群视频的方式播放视频图像时，通过用作同步服务器的控制节点发送播放命令至各播放节点，同时发送供每个播放节点进行处理的相应的视频图像信息参数至各播放节点，本实施例中，视频图像信息参数是以帧为单位进行发送的。同时，控制节点开启同步服务，用于对各播放节点进行同步，便于保持视频图像播放时的同步刷新。

步骤S20，接收并分析各播放节点对视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数；

步骤S30，根据对解码完成信号和图像信息参数的分析结果同步各播放节点，并发送显示信号至各播放节点，以供指示播放节点同步播放相应的视频图像。

播放节点接收到控制节点发送的视频图像信息参数，对各自需要处理的视频图像进行解码，解码完成后，会返回解码完成信号至控制节点，本实施例中，为方便对各播放节点进行同步，播放节点在返回解码完成信号的同时，还会返回图像信息参数至控制节点，本实施例的图像信息参数为视频图像的当前帧序号。控制节点接收到各播放节点所返回的解码完成信号和视频图像的当前帧序号，对其进行分析，并根据分析结果同步各播放节点，向各播放节点发送用于指示播放节点同步播放相应的视频图像的显示信号，供播放节点根据该显示信号同步播放视频图像。

本发明实施例，通过控制节点发送播放命令和相应的视频图像信息参数至各播放节点，并开启同步服务；当接收到各播放节点对视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数后进行分析，并根据对解码完成信号和图像信息参数的分析结果同步各播放节点，然后发送显示信号至各播放节点，以供指示播放节点同步播放相应的视频图像。这样，控制节点无需事先保存视频文件，也无需预先解码视频文件，而播放节点只负责播放视频，从而在最大程度上保证了计算机资源的合理分配及使用，减少了控制节点在播放过程中所进行的不必要的计算，提高了系统的容错性和稳定性，并且避免了播放大视频文件时造成画面停顿现象。

参照图2，图2为本发明集群视频同步播放的方法中接收并分析各播放节点返回的解码完成信号和图像信息参数的流程示意图。

在上述实施例中，步骤S20包括：

步骤S21，接收各播放节点对当前帧序号的视频图像进行解码后所返回的解码完成信号，以及视频图像的当前帧序号；

步骤S22，分析各播放节点返回的解码完成信号和当前帧序号，并采用主动回馈式同步算法进行同步计算。

在控制节点发送播放命令以及当前视频图像的帧序号后，播放节点对该当前帧序号的视频图像进行解码，而后返回解码完成信号和视频图像的当前帧序号至控制节点，控制节点接收到解码完成信号和视频图像的当前帧序号后，首先分析各播放节点返回的解码完成信号和当前帧序号，然后采用同步算法进行同步计算。

本实施例中，基于directshow平台，提供了directshow传输过滤器，能够高效地控制视频的播放操作，即在一帧的的时间之内完成各播放节点播视频图像的同步、播放等操作。在播放过程中，播放节点的视频文件格式、信息可以不一致，而控制节点能够识别播放节点所反馈的信息，并做出适当的调整。在同步计算时，采用主动回馈同步算法，具有较强的精度和容错性，将各播放节点的播放视频图像的时间误差控制在一帧之内，而且当各播放节点播放的视频图像的文件长度不一致时也不会导致画面停顿的现象。本实施例的主动回馈同步算法还可采用IP扩展寻址技术，使得单台播放节点可以扩展输出多路视频，这些视频互相独立，且都能够接受控制节点的同步控制。

本实施例中，采用局域网广播技术，控制节点可以自动探测和连接播放节点，并且对播放节点的数量没有限制，可以控制处于同一个局域网子网段内的所有播放节点进行视频图像的同步播放，而不支持跨网段功能。

在发送播放命令以及当前视频图像的帧序号后，接收各播放节点对当前帧序号的视频图像进行解码后所返回的解码完成信号，以及视频图像的当前帧序号；分析各播放节点返回的解码完成信号和当前帧序号，并采用主动回馈式同步算法进行同步计算，进一步保证了能够减少控制节点在播放过程中所进行的不必要的计算，从而进一步提高了系统的容错性和稳定性。

参照图3，图3为本发明集群视频同步播放的方法另一实施例的流程示意图。

基于上述实施例，在执行步骤S30之后，该方法还包括：

步骤S40，接收各播放节点对最后一帧视频图像解码后返回的解码完成信号以及该最后一帧视频图像的帧序号；

步骤S41，发送结束信号至各播放节点，并退出同步服务。

本实施例中，播放节点根据控制节点发送的播放命令和当前视频图像的帧序号，完成对该当前帧序号的视频图像解码，并在接收到控制节点的显示信号而将当前帧序号的视频图像进行刷新显示之后，开始接收控制节点发送的下一帧视频图像的帧序号并进行解码，以此循环，直至最后一帧视频图像。当各播放节点对最后一帧视频图像进行解码，返回解码完成信号以及该最后一帧视频图像的帧序号后，本实施例中，最后一帧视频图像的帧序号可以为－1。

当控制节点接收到播放节点返回的对视频图像解码后的解码完成信号和最后一帧视频图像的帧序号后，当前视频图像播放完毕，此时，控制节点发送结束信号至各播放节点，指示播放节点停止播放视频图像，同时，退出同步服务。

当各播放节点对最后一帧视频图像进行解码，返回解码完成信号以及该最后一帧视频图像的帧序号后，控制节点接收各播放节点返回的解码完成信号以及最后一帧视频图像的帧序号，并发送结束信号至各播放节点，并退出同步服务，更进一步保证了计算机资源的合理分配及使用，更进一步提高了系统的容错性和稳定性。

本发明还提供一种集群视频同步播放的装置。

参照图4，图4为本发明集群视频同步播放的装置一实施例的结构示意图。

本实施例所提供的集群视频同步播放的装置，包括：

播放命令发送模块10，用于发送播放命令和相应的视频图像信息参数至各播放节点，并开启同步服务；

分析模块20，用于接收并分析各播放节点对视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数；

同步模块30，用于根据对解码完成信号和图像信息参数的分析结果同步各播放节点；

显示信号发送模块40，用于发送显示信号至各播放节点，以供指示播放节点同步播放相应的视频图像。

当需要通过集群视频的方式播放视频图像时，通过用作同步服务器的控制节点通过其播放命令发送模块10发送播放命令至各播放节点，同时发送供每个播放节点进行处理的相应的视频图像信息参数至各播放节点，本实施例中，视频图像信息参数是以帧为单位进行发送的。同时，控制节点开启同步服务，用于对各播放节点进行同步，便于保持视频图像播放时的同步刷新。

播放节点接收到控制节点发送的视频图像信息参数，对各自需要处理的视频图像进行解码，解码完成后，会返回解码完成信号至控制节点，本实施例中，为方便对各播放节点进行同步，播放节点在返回解码完成信号的同时，还会返回图像信息参数至控制节点，本实施例的图像信息参数为视频图像的当前帧序号。控制节点接收到各播放节点所返回的解码完成信号和视频图像的当前帧序号，通过分析模块20对其进行分析，并通过同步模块30根据分析结果对所有播放节点的播放时间进行调整，而后显示信号发送模块40向各播放节点发送用于指示播放节点同步播放相应的视频图像的显示信号，供播放节点根据该显示信号同步播放视频图像。

本发明实施例，通过控制节点发送播放命令和相应的视频图像信息参数至各播放节点，并开启同步服务；当接收到各播放节点对视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数后进行分析，并根据对解码完成信号和图像信息参数的分析结果同步各播放节点，然后发送显示信号至各播放节点，以供指示播放节点同步播放相应的视频图像。这样，控制节点无需事先保存视频文件，也无需预先解码视频文件，而播放节点只负责播放视频，从而在最大程度上保证了计算机资源的合理分配及使用，减少了控制节点在播放过程中所进行的不必要的计算，提高了系统的容错性和稳定性，并且避免了播放大视频文件时造成画面停顿现象。

参照图5，图5为本发明集群视频同步播放的装置中分析模块的结构示意图。

在上述实施例中，分析模块20包括：

接收单元21，用于接收各播放节点对当前帧序号的视频图像进行解码后所返回的解码完成信号，以及视频图像的当前帧序号；

分析及计算单元22，用于分析各播放节点返回的解码完成信号和当前帧序号，并采用主动回馈式同步算法进行同步计算。

在控制节点发送播放命令以及当前视频图像的帧序号后，播放节点对该帧序号的视频图像进行解码，而后返回解码完成信号和视频图像的当前帧序号至控制节点，控制节点的接收单元21接收到解码完成信号和视频图像的当前帧序号后，分析及计算单元22首先分析各播放节点返回的解码完成信号和当前帧序号，然后采用同步算法进行同步计算。

本实施例中，基于directshow平台，提供了directshow传输过滤器，能够高效地控制视频的播放操作，即在一帧的的时间之内完成各播放节点播视频图像的同步、播放等操作。在播放过程中，播放节点的视频文件格式、信息可以不一致，而控制节点能够识别播放节点所反馈的信息，并做出适当的调整。在同步计算时，采用主动回馈同步算法，具有较强的精度和容错性，将各播放节点的播放视频图像的时间误差控制在一帧之内，而且当各播放节点播放的视频图像的文件长度不一致时也不会导致画面停顿的现像。本实施例的主动回馈同步算法还可采用IP扩展寻址技术，使得单台播放节点可以扩展输出多路视频，这些视频互相独立，且都能够接受控制节点的同步控制。

本实施例中，采用局域网广播技术，控制节点可以自动探测和连接播放节点，并且对播放节点的数量没有限制，可以控制处于同一个局域网子网段内的所有播放节点进行视频图像的同步播放，而不支持跨网段功能。

在发送播放命令以及当前帧序号的视频图像信息参数后，接收各播放节点对当前帧序号的视频图像进行解码后所返回的解码完成信号，以及视频图像的当前帧序号；分析各播放节点返回的解码完成信号和当前帧序号，并采用主动回馈式同步算法进行同步计算，进一步保证了能够减少控制节点在播放过程中所进行的不必要的计算，从而进一步提高了系统的容错性和稳定性。

参照图6，图6为本发明集群视频同步播放的装置另一实施例的结构示意图。

基于上述实施例，本发明集群视频同步播放的装置还包括：

接收模块50，用于接收各播放节点对最后一帧视频图像解码后返回的解码完成信号以及该最后一帧视频图像的帧序号；

结束信号发送模块60，用于发送结束信号至各播放节点，并退出同步服务。

本实施例中，播放节点根据控制节点发送的播放命令和当前视频图像的帧序号，对该帧序号的视频图像解码完成，并在接收到控制节点的显示信号而将当前帧序号的视频图像进行刷新显示之后，开始接收控制节点发送的下一帧视频图像的帧序号并进行解码，以此循环，直至最后一帧视频图像。当各播放节点对最后一帧视频图像进行解码，返回解码完成信号以及该最后一帧视频图像的帧序号后，本实施例中，最后一帧视频图像的帧序号可以为－1。

当控制节点的接收模块50接收到各播放节点返回的对播放节点解码后返回的解码完成信号和该最后一帧视频图像的帧序号后，当前视频图像播放完毕，此时，控制节点的结束信号发送模块60发送结束信号至各播放节点，指示播放节点停止播放视频图像，同时，退出同步服务。

当各播放节点对最后一帧视频图像进行解码，返回解码完成信号以及该最后一帧视频图像的帧序号后，控制节点接收各播放节点返回的解码完成信号以及最后一帧视频图像的帧序号，并发送结束信号至各播放节点，并退出同步服务，更进一步保证了计算机资源的合理分配及使用，更进一步提高了系统的容错性和稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种集群视频同步播放的方法，其特征在于，包括：

控制节点发送播放命令和相应的视频图像信息参数至各播放节点，并开启同步服务；

所述控制节点接收并分析所述各播放节点对所述视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数，所述图像信息参数为视频图像的当前帧序号；

所述控制节点根据对所述解码完成信号和图像信息参数的分析结果同步所述各播放节点，并发送显示信号至各播放节点，以供指示播放节点同步播放相应的所述视频图像；

其中，所述控制节点无需事先保存视频文件，也无需预先解码视频文件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制节点接收并分析各播放节点对所述视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数包括：

接收各播放节点对当前帧序号的视频图像进行解码后所返回的解码完成信号，以及视频图像的当前帧序号；

分析各播放节点返回的所述解码完成信号和所述当前帧序号，并采用主动回馈式同步算法进行同步计算。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在执行所述发送显示信号至各播放节点指示播放节点同步播放相应的所述视频图像之后，还包括：

接收所述各播放节点对最后一帧视频图像解码后返回的解码完成信号以及该最后一帧视频图像的帧序号；

发送结束信号至所述各播放节点，并退出同步服务。

4.一种集群视频同步播放的装置，其特征在于，包括：

播放命令发送模块，用于发送播放命令和相应的视频图像信息参数至各播放节点，并开启同步服务；

分析模块，用于接收并分析所述各播放节点对所述视频图像解码后所返回的解码完成信号和图像信息参数，所述图像信息参数为视频图像的当前帧序号；

同步模块，用于根据对所述解码完成信号和图像信息参数的分析结果同步所述各播放节点；

显示信号发送模块，用于发送显示信号至各播放节点，以供指示播放节点同步播放相应的所述视频图像；

其中，控制节点无需事先保存视频文件，也无需预先解码视频文件。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述分析模块包括：

接收单元，用于接收各播放节点对当前帧序号的视频图像进行解码后所返回的解码完成信号，以及视频图像的当前帧序号；

分析及计算单元，用于分析各播放节点返回的所述解码完成信号和所述当前帧序号，并采用主动回馈式同步算法进行同步计算。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，还包括：

接收模块，用于接收所述各播放节点对最后一帧视频图像解码后返回的解码完成信号以及该最后一帧视频图像的帧序号；

结束信号发送模块，用于发送结束信号至所述各播放节点，并退出同步服务。