CN104918137B - 一种拼接屏系统播放视频的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拼接屏系统播放视频的方法,包括:将要播放的视频文件存储在播放控制终端和所有的拼接屏处理器中;开窗控制终端计算出每一台拼接屏处理器的开窗位置和视频画面的显示区域,然后将开窗指令分别发送给播放控制终端和所有的拼接屏处理器;播放控制终端打开并解码存储的视频文件,根据图像帧的时间戳依次显示每一图像帧,并且,播放控制终端在显示每一图像帧之前向外广播该要显示的图像帧的时间戳;各拼接屏处理器打开并解码存储的视频文件,在收到播放控制终端广播的时间戳后,查找出与该时间戳一致的图像帧,在播放窗口中显示。本发明避免了丢帧、失真、不同步情况的发生。
Description
技术领域
本发明涉及拼接屏技术,尤其涉及一种拼接屏系统播放视频的方法。
背景技术
图1示出了现有的一种拼接屏系统的示意图。该拼接屏系统包括拼接屏91、若干拼接屏处理器92、开窗客户端93、开窗服务端94、播放控制终端95a、播放控制终端95b、视频编码器96和交换机97。拼接屏91、若干拼接屏处理器92、开窗客户端93、开窗服务端94、播放控制终端95a和视频编码器96通过该交换机97通信连接。播放控制终端95b与视频编码器96连接。前述的开窗客户端93、开窗服务端94、播放控制终端95a和播放控制终端95b都可以由普通的计算机担当,并且,开窗客户端93和开窗服务端94的功能也可以集成在同一台计算机上,该计算机可以称之为开窗控制终端。
拼接屏系统播放视频的传统方法都是通过网络抓屏的方式。例如,如果希望在拼接屏91上播放视频文件 ABC.MP4,那么大致包括以下几个步骤:
第一步:将要播放的视频文件ABC.MP4在某一台播放控制终端上用视频播放软件打开,并进入全屏模式;
第二步:播放控制终端定时抓取播放视频电脑的画面。抓取画面有两种方式:播放控制终端95a采用的是软件方式,播放控制终端95b采用的是硬件方式。播放控制终端95a中安装了抓屏软件,不停地抓取画面,然后将抓取的图像发送到网络中。播放控制终端95b中没有安装专门的抓屏软件,但是在其显示器输出口上连接了视频编码器96,视频编码器96将显卡输出信号编码成视频流,然后组播或广播到网络中。
第三步:播放控制终端将抓取的画面通过网络发送到各个拼接屏处理器92中,通过拼接屏91显示。
现有的拼接屏系统播放视频的方法存在着以下缺点:
1、丢帧。通常,视频的播放速率在25到30帧每秒,也就是说如果要保证每一帧图像都能被抓取到,那么抓取的速率至少要大于视频播放速率。假如视频分辨率是1920x1080,单张RGB图片大约在6MB,6MB*30=180MB,也就是说如果要保证不丢帧每秒至少要传输180MB的图像数据。而交换机通常是1Gb(125MB/秒)速率,所以要保证不丢帧,那么肯定是要对图片进行压缩的。然而不管采用哪一种算法,压缩图像都是很耗时的,如果要保证不丢帧,那么需要很高的硬件配置才有可能达到。而对于4K或8K的高清视频,这种单纯地通过提高硬件配置的方法基本上也是无能为力了。
对于采用视频编码器的播放方式而言,视频编码器连接到显卡输出口,显卡的刷新速度是很快的,通常是60帧/秒。而视频编码器因为受到硬件的限制,都是采用隔帧采集,也就是说采集速率为30帧/秒,因而必然会造成丢帧。
2、失真。主要原因有两点,一是为了有效的利用网络带宽,通常在图片传输到拼接屏处理器的过程中都是采用有损压缩的方式,势必导致图片质量的下降;二是因为目前主流显示器都是2K分辨率(1920x1080),对于高清视频(如4K高清视频),虽然可以将视频全屏播放,但实际上4K视频是被缩小到原来的1/4显示,而通过抓屏的方式也只能抓取1920x1080的分辨率图像,传输到大屏上也只能是1920x1080分辨率的图像,丢失了很多细节,高清的优势便不存在了。
3、同步性差。主要原因在于每一个拼接屏处理器可能接收的图像的大小和顺序不同,导致有的快有的慢。
4、带宽占用率高。这是因为要传输大量的图像数据所造成的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种拼接屏系统播放视频的方法,用于避免丢帧、失真、不同步情况的发生。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:
一种拼接屏系统播放视频的方法,所述的拼接屏系统包括拼接屏、若干拼接屏处理器、开窗控制终端和播放控制终端,该拼接屏系统播放视频的方法包括以下步骤:
将要播放的视频文件存储在播放控制终端和所有的拼接屏处理器中;
开窗控制终端在接收到外部输入的播放视频文件的命令和开窗命令后,计算出每一台拼接屏处理器的开窗位置和视频画面的显示区域,然后将包含有开窗位置信息和视频画面显示区域信息的开窗指令分别发送给播放控制终端和所有的拼接屏处理器;
播放控制终端接收到开窗指令后,打开并解码存储的视频文件,获得具有时间戳的图像帧,该播放控制终端从第一帧图像帧开始,根据图像帧的时间戳依次显示每一图像帧,并且,播放控制终端在显示每一图像帧之前向外广播该要显示的图像帧的时间戳;
各拼接屏处理器接收到开窗指令后,根据该开窗指令所包含的开窗位置信息在拼接屏上建立一个播放窗口,打开并解码存储的视频文件,在收到播放控制终端广播的时间戳后,查找出与该时间戳一致的图像帧,并根据开窗指令所包含的视频画面显示区域信息在播放窗口中显示图像帧。
与现有技术相比,本申请实施例具有以下有益效果:
1、不丢帧。由于播放在大屏上的视频是通过拼接屏处理器直接解码的,不需要经过网络的传输,因此完全可以将所有的图像帧都解码和显示;
2、不失真。播放在大屏上的视频是由拼接屏处理器直接解码的,完全可以解码出无损的图像,即使分辨率很大,拼接之后依然可以保持分辨率不变;
3、同步性好。拼接屏处理器在收到播放控制终端广播的时间戳之前,已经完成对图像数据的解码,一旦收到播放控制终端广播的时间戳,马上就可以显示与该时间戳一致的图像帧,而且,每台拼接屏处理器接收到时间戳的时刻几乎相同,显示所花费的时间也几乎相同,实践证明,在观看视频时人眼基本感觉不到卡顿;
4、网络带宽占用少。因为播放过程中,每播放一帧播放控制终端只发送短短几个字节的时间戳信息,几乎不占用网络带宽。
附图说明
图1示出了现有的一种拼接屏系统的示意图。
图2示出了根据本发明一实施例的拼接屏系统的示意图。
具体实施方式
图2示出了根据本发明一实施例的拼接屏系统的示意图。该拼接屏系统包括拼接屏1、若干拼接屏处理器2、开窗客户端3、开窗服务端4、播放控制终端5和交换机7。拼接屏1、若干拼接屏处理器2、开窗客户端3、开窗服务端4和播放控制终端5通过该交换机7通信连接。前述的开窗客户端3、开窗服务端4和播放控制终端5都可以由普通的计算机担当,并且,开窗客户端3和开窗服务端4的功能也可以集成在同一台计算机上,该计算机可以称之为开窗控制终端。
根据本发明一实施例的拼接屏系统播放视频的方法包括以下步骤:
步骤a、将要播放的视频文件存储在播放控制终端和所有的拼接屏处理器中;
步骤b、开窗控制终端在接收到外部输入的播放视频文件的命令和开窗命令后,计算出每一台拼接屏处理器的开窗位置和视频画面的显示区域,然后将包含有开窗位置信息和视频画面显示区域信息的开窗指令分别发送给播放控制终端和所有的拼接屏处理器;
步骤c、播放控制终端接收到开窗指令后,打开并解码存储的视频文件,获得具有时间戳的图像帧,该播放控制终端从第一帧图像帧开始,根据图像帧的时间戳依次显示每一图像帧,并且,播放控制终端在显示每一图像帧之前向外广播该要显示的图像帧的时间戳;时间戳记录的是图像帧显示的相对时刻。举例而言,假设播放第一幅图像帧的时刻为0时刻,而某一图像帧的时间戳是2.03秒,则在第一幅图像帧显示后过2.03秒之后显示该帧;
步骤d、各拼接屏处理器接收到开窗指令后,根据该开窗指令所包含的开窗位置信息在拼接屏上建立一个播放窗口,打开并解码存储的视频文件,在收到播放控制终端广播的时间戳后,查找出与该时间戳一致的图像帧,并根据开窗指令所包含的视频画面显示区域信息在所述的播放窗口中显示图像帧。
具体地,播放控制终端及各拼接屏处理器在解码存储的视频文件时,均是将解码后的图像帧放在内存帧队列中,该内存帧队列的长度为固定值;在播放视频时,完成播放的图像帧被清除出该内存帧队列,然后将继续解码得到的新的图像帧插入该内存帧队列。上述的步骤b中,开窗控制终端包括开窗客户端和开窗服务端;其中:开窗客户端接收外部输入的播放视频文件的命令和开窗命令,并向开窗服务端发出开窗指令;开窗服务端在收到该开窗指令后,计算出每一台拼接屏处理器的开窗位置和视频画面的显示区域,然后将包含有开窗位置信息和视频画面显示区域信息的开窗指令分别发送给播放控制终端和各个拼接屏处理器。
进一步地,该拼接屏系统播放视频的方法包括以下步骤:
播放控制终端接收到外部输入的前进或倒退指令时,清空播放控制终端的内存帧队列,根据快进或后退指令重新定位视频文件的播放位置,然后解码所述视频文件,将解码后的图像帧放在内存帧队列中,依次显示每一图像帧,并且在接收到前进或倒退指令的同时向各拼接屏处理器发送前进或倒退指令;其中,播放控制终端在显示每一图像帧之前向外广播该要显示的图像帧的时间戳;
各拼接屏处理器收到前进或后退指令后,清空拼接屏处理器的内存帧队列,根据快进或后退指令重新定位视频文件的播放位置,然后基于该重新定位的播放位置解码视频文件,将解码后的图像帧放在内存帧队列中,根据播放控制终端广播的时间戳,查找出与该时间戳一致的图像帧,并根据开窗指令所包含的视频画面显示区域信息在播放窗口中显示图像。
进一步地,该拼接屏系统播放视频的方法包括以下步骤:
播放控制终端接收到外部输入的停止指令时,清空播放控制终端的内存帧队列,停止显示图像帧和解码,将视频文件的播放位置定位在视频文件的起始位置,并且在接收到停止指令的同时向各所述拼接屏处理器发送停止指令;
各拼接屏处理器收到停止指令后,清空拼接屏处理器的内存帧队列,停止显示图像帧和解码,将视频文件的播放位置定位在视频文件的起始位置。
进一步地,该拼接屏系统播放视频的方法包括以下步骤:
播放控制终端接收到外部输入的暂停指令时,停止显示图像帧和解码,并在接收到暂停指令的同时向各拼接屏处理器发送暂停指令;
各拼接屏处理器收到暂停指令后,停止显示图像帧和解码。
以下结合附图和具体实施例对发明进行更详细的说明。
如果希望在拼接屏1上播放视频文件 ABC.MP4,本发明的方法包括以下步骤:
步骤S1、将要播放的视频文件ABC.MP4存储到拼接屏处理器2和播放控制终端5中;
步骤S2、开窗客户端3接收外部输入的播放所述视频文件的命令和开窗命令,并会向开窗服务端4发送一个开窗命令。该命令格式如下:
<OpenVideo,filename,left,top,width,height,ctlip,ctlport>
OpenVideo:命令名称,固定的
filename:信号源名称,即ABC.MP4
left,top,width,height:开窗的位置参数
ctlip:播放控制终端的IP地址
ctlport:播放控制终端监听的端口;
步骤S3、开窗服务端4接收到开窗客户端3发送的开窗指令后,会进行以下操作:
根据开窗的位置参数left,top,width,height,计算每一台拼接屏处理器2的开窗位置和视频画面的显示区域。因为是拼接的,所以每一台拼接屏处理器的窗口位置和要显示的画面区域都是不一样的,这就要进行计算。计算完成之后,分别向各个拼接屏处理器2和播放控制终端5发送包含有开窗位置信息和视频画面显示区域信息的开窗指令,其格式如下:
<OpenVideo,filename,gleft,gtop,gwidth,gheight,sleft,stop,swidth,sheight>。
该命令中的参数含义如下:
filename: 由开窗客户端3发送来的信号源名称ABC.MP4
gleft,gtop,gwidth,gheight:代表计算获得要显示的视频画面显示区域的参数
sleft,stop,swidth,sheight:代表计算获得的开窗位置的参数;
步骤S4、播放控制终端5接收到步骤S3中的开窗指令后,进行以下操作:
S4-1、根据参数filename(ABC.MP4),打开视频文件ABC.MP4,进行解码,获得具有时间戳的图像帧,将解码之后的图像帧放置在一个内存帧队列中,内存帧队列长度固定,长度值可以预先制定,例如可以为5(即容纳5幅图像帧);
S4-2、根据图像帧的时间戳,从第一幅图像帧开始,依次将每一帧图像显示到播放窗口中;并在显示每一幅图像帧之前向外广播一条指令,该指令的格式如下: <SetVideoPos,fts>。其中, fts代表时间戳。显示完某一图像帧后该图像帧被清除出该内存帧队列,然后将继续解码得到的新的图像帧插入该内存帧队列,直到队列满才暂停解码;
S4-3、处理用户的进一步的操作命令,如前进、后退、暂停、停止等,再将这些操作转化为操作指令,发送到各拼接屏处理器2。
步骤S5、各拼接屏处理器2接收到步骤S3中的开窗指令之后,进行以下操作:
S5-1、根据开窗位置的参数sleft,stop,swidth,sheight打开一个空白窗口,窗口的位置由sleft,stop,swidth,sheight确定;
S5-2、根据参数filename(ABC.MP4),打开视频文件ABC.MP4,进行解码,将解码之后的图像放置在一个内存帧队列中内存帧队列长度固定,长度值可以预先设定,例如可以为5(即容纳5幅图像帧);
S5-3、在收到播放控制终端5广播的指令<SetVideoPos, fts>后,从与视频相关的内存帧队列中找到时间戳与fts相同的图像帧,并根据开窗指令所包含的视频画面显示区域信息(具体区域由gleft,gtop,gwidth,gheight确定)在播放窗口中显示图像帧。显示完毕后,该图像帧出内存帧队列,然后继续解码将新帧插入队列,直到队列满;
步骤S6、如果用户向播放控制终端5输入进一步的指令(如前进、后退、暂停、停止等指令),则播放控制终端5和各拼接屏处理器2进行相应的操作:
S6-1、如用户输入的是前进或后退指令,播放控制终端5清空播放控制终端的内存帧队列,根据快进或后退指令重新定位视频文件的播放位置,然后解码视频文件,将解码后的图像帧放在内存帧队列中,依次显示每一图像帧,并且在接收到前进或倒退指令的同时向各拼接屏处理器2发送前进或倒退指令;各拼接屏处理器2收到前进或后退指令后,清空拼接屏处理器的内存帧队列,根据快进或后退指令重新定位视频文件的播放位置,然后解码视频文件,将解码后的图像帧放在内存帧队列中,根据播放控制终端5广播的指令,从与该视频相关的内存帧队列中找到时间戳与fts相同的图像帧,并根据开窗指令所包含的视频画面显示区域信息在播放窗口中显示图像帧;
如用户输入的是停止指令, 则播放控制终端5清空播放控制终端的内存帧队列,停止显示图像帧和解码,将视频文件的播放位置定位在视频文件的起始位置,并且在接收到停止指令的同时向各拼接屏处理器发送停止指令;各拼接屏处理器收到停止指令后,清空拼接屏处理器的内存帧队列,停止显示图像帧和解码,将视频文件的播放位置定位在视频文件的起始位置。
如用户输入的是暂停指令,播放控制终端5停止显示图像帧和解码,并在接收到暂停指令的同时向各拼接屏处理器2发送暂停指令;各拼接屏处理器2收到暂停指令后,停止显示图像帧和解码。
以上描述是结合具体实施方式和附图对本发明所做的进一步说明。但是,本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方法来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内容的情况下根据实际使用情况进行推广、演绎,因此,上述具体实施例的内容不应限制本发明确定的保护范围。
Claims (7)
1.一种拼接屏系统播放视频的方法,所述的拼接屏系统包括拼接屏、若干拼接屏处理器、开窗控制终端和播放控制终端,其特征在于,该拼接屏系统播放视频的方法包括以下步骤:
将要播放的视频文件存储在播放控制终端和所有的拼接屏处理器中;
开窗控制终端在接收到外部输入的播放所述视频文件的命令和开窗命令后,计算出每一台拼接屏处理器的开窗位置和视频画面的显示区域,然后将包含有开窗位置信息和视频画面显示区域信息的开窗指令分别发送给播放控制终端和所有的拼接屏处理器;
播放控制终端接收到所述的开窗指令后,打开并解码存储的视频文件,获得具有时间戳的图像帧,该播放控制终端从第一帧图像帧开始,根据图像帧的时间戳依次显示每一图像帧,并且,播放控制终端在显示每一图像帧之前向外广播该要显示的图像帧的时间戳;
各拼接屏处理器接收到所述的开窗指令后,根据该开窗指令所包含的开窗位置信息在拼接屏上建立一个播放窗口,打开并解码存储的视频文件,在收到所述播放控制终端广播的时间戳后,查找出与该时间戳一致的图像帧,并根据开窗指令所包含的视频画面显示区域信息在所述的播放窗口中显示图像帧。
2.如权利要求1所述的拼接屏系统播放视频的方法,其特征在于,所述的播放控制终端及各所述的拼接屏处理器在解码存储的视频文件时,均是将解码后的图像帧放在内存帧队列中;在播放视频时,完成播放的图像帧被清除出该内存帧队列,然后将继续解码得到的新的图像帧插入该内存帧队列。
3.如权利要求2所述的拼接屏系统播放视频的方法,其特征在于,所述内存帧队列的长度为固定值。
4.如权利要求2或3所述的拼接屏系统播放视频的方法,其特征在于,该拼接屏系统播放视频的方法包括以下步骤:
播放控制终端接收到外部输入的前进或倒退指令时,清空播放控制终端的内存帧队列,根据快进或后退指令重新定位视频文件的播放位置,然后解码所述视频文件,将解码后的图像帧放在内存帧队列中,依次显示每一图像帧,并且在接收到前进或倒退指令的同时向各所述拼接屏处理器发送前进或倒退指令;其中,播放控制终端在显示每一图像帧之前向外广播该要显示的图像帧的时间戳;
各拼接屏处理器收到前进或后退指令后,清空拼接屏处理器的内存帧队列,根据快进或后退指令重新定位视频文件的播放位置,然后解码所述视频文件,将解码后的图像帧放在内存帧队列中,根据所述播放控制终端广播的时间戳,查找出与该时间戳一致的图像帧,并根据开窗指令所包含的视频画面显示区域信息在所述的播放窗口中显示图像。
5.如权利要求2或3所述的拼接屏系统播放视频的方法,其特征在于,该拼接屏系统播放视频的方法包括以下步骤:
播放控制终端接收到外部输入的停止指令时,清空播放控制终端的内存帧队列,停止显示图像帧和解码,将视频文件的播放位置定位在视频文件的起始位置,并且在接收到停止指令的同时向各所述拼接屏处理器发送停止指令;
各拼接屏处理器收到停止指令后,清空拼接屏处理器的内存帧队列,停止显示图像帧和解码,将视频文件的播放位置定位在视频文件的起始位置。
6.如权利要求2或3所述的拼接屏系统播放视频的方法,其特征在于,该拼接屏系统播放视频的方法包括以下步骤:
播放控制终端接收到外部输入的暂停指令时,停止显示图像帧和解码,并在接收到暂停指令的同时向各所述拼接屏处理器发送暂停指令;
各拼接屏处理器收到暂停指令后,停止显示图像帧和解码。
7.如权利要求1所述的拼接屏系统播放视频的方法,其特征在于,所述的开窗控制终端包括开窗客户端和开窗服务端;其中:
开窗客户端接收外部输入的播放所述视频文件的命令和开窗命令,并向所述开窗服务端发出开窗指令;
所述的开窗服务端在收到该开窗指令后,计算出每一台拼接屏处理器的开窗位置和视频画面的显示区域,然后将包含有开窗位置信息和视频画面显示区域信息的开窗指令分别发送给播放控制终端和各个拼接屏处理器。
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