CN110798715A - 基于图像串的视频播放方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像串的视频播放方法及系统，该方法包括：将从图片提供方获取的所有原始高清图像形成图像帧序列数据，按照预定格式打包整合为无需编码的预定格式文件，并存储至对应的播放器；由总控终端通过服务器控制各播放器对对应的预定格式文件进行解析后得到若干有序的图像帧序列数据，再将包含的图像转换为RGB格式后依次渲染至播放器的播放窗口进行播放。该方法由于不采用编码方式形成视频文件，不会因编码的数据损失影响视频的清晰度，也能保证播放的流畅性。

Description

基于图像串的视频播放方法及系统

技术领域

本发明涉及主题游乐园视频播放领域，特别涉及一种基于图像串的视频播放方法及系统。

背景技术

随着科技的发展以及人们对美好生活的向往与追求，在主题游乐园中，异形屏幕大电影项目往往最受观众的喜爱。因其特殊场景的需求，主题游乐园的电影屏幕与普通屏幕不同，主题游乐园的异形屏幕大多是球形、环形和巨幕形等。因此，采用普通的电影播放器很难保证影片的播放流畅性以及清晰度，会直接影响到了游客的观影体验。传统的视频播放软件，大都采用特定的压缩技术，将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式的文件，再通过一整套转换频率以及缓冲的算法来解码播放，这种方式虽然能减小影片体积，但是会导致影片的清晰度降低，影响视频显示的质量，给游客带来不好的观影体验。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基于图像串的视频播放方法及系统，能解决现有主题游乐园视频播放存在清晰度低和播放流畅性差的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种基于图像串的视频播放方法，包括：

步骤1，将从图片提供方获取的所有原始高清图像形成图像帧序列数据，按照预定格式打包整合为无需编码的预定格式文件，并存储至对应的播放器，所述预定格式文件为包含文件标识、文件头、图像帧序列数据和文件尾的文件；

步骤2，通过总控终端向服务器发送播放控制指令，所述播放控制指令携带有与预定格式文件对应的文件标识；

步骤3，所述服务器对接收到的播放控制指令进行解析，解析后向指定的一个或者多个播放器发送解析后的携带所述文件标识的播放指令；

步骤4，对应的播放器接收到所述服务器的播放指令后，根据所述播放指令中的所述文件标识读取该播放器本地已存储的对应预定格式文件并进行解析处理，解析后从该预定格式文件中得到图像帧序列数据，将所述图像帧序列数据包含的图像转换为RGB格式后依次渲染至该播放器的播放窗口进行播放。

本发明实施方式还提供一种基于图像串的视频播放系统，用于实现本发明所述的基于图像串的视频播放方法，包括：

总控终端、服务器和至少一个播放器；其中，

各播放器，分别存储有播放用的预定格式文件，所述预定格式文件为：将从图片提供方获取的所有原始高清图像，按照预定格式打包整合为无需编码的预定格式文件，该预定格式文件为包含文件标识、文件头、图像帧序列数据和文件尾；

所述总控终端，与所述服务器通信连接，能向所述服务器发送播放控制指令，所述播放控制指令携带有与预定格式文件对应的文件标识；

所述服务器，与各播放器通信连接，能对接收到的所述总控终端发来的播放控制指令进行解析，解析后向指定的一个或者多个播放器发送解析后的携带所述文件标识的播放指令；

各播放器均与所述服务器通信连接，均能在接收到所述服务器的播放指令后，根据所述播放指令中的文件标识读取该播放器本地已存储的对应的预定格式文件并进行解析处理，解析后从该预定格式文件中得到图像帧序列数据，将所述图像帧序列数据中包含的图像转换为RGB格式后依次渲染至该播放器的播放窗口进行播放。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的基于图像串的视频播放方法，其有益效果为：

通过从图片提供方获取原始高清图像形成图像帧序列数据，再将该图像帧序列数据按照预定格式打包整合成无需编码的预定格式文件，由服务器和总控终端协同控制若干个播放器，实现播放器读取本地的对应预定格式文件并获取该文件包含的图像帧序列数据转换为RGB格式后依次渲染至播放窗口进行播放。该方法由于对构成视频的原始高清图像进行无编码打包整合，不会因编码造成数据损失而影响清晰度，能最大程度地保留原始高清图像的清晰度，而且也不会影响视频播放的流畅性，从而保证视频播放的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明较佳实施例提供的视频播放方法的流程图；

图2为本发明较佳实施例提供的视频播放方法的具体处理流程图；

图3为本发明较佳实施例提供的视频播放系统的构成示意图；

图4为本发明较佳实施例提供的视频播放系统的播放处理流程图。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和\或组件，但是并不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和\或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明技术领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现代技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

参见图1，本发明实施例提供一种基于图像串的视频播放方法，包括：

步骤1，将从图片提供方获取的所有原始高清图像形成图像帧序列数据，按照预定格式打包整合为无需编码的预定格式文件，并存储至对应的播放器，所述预定格式文件为包含文件标识、文件头、图像帧序列数据和文件尾的文件；

步骤2，通过总控终端向服务器发送播放控制指令，所述播放控制指令携带有与预定格式文件对应的文件标识；

步骤3，所述服务器对接收到的播放控制指令进行解析，解析后向指定的一个或者多个播放器发送解析后的携带所述文件标识的播放指令；

步骤4，对应的播放器接收到所述服务器的播放指令后，根据所述播放指令中的所述文件标识读取该播放器本地已存储的对应预定格式文件并进行解析处理，解析后从该预定格式文件中得到图像帧序列数据，将所述图像帧序列数据包含的图像转换为RGB格式后依次渲染至该播放器的播放窗口进行播放。

上述播放方法的步骤1中，将从图片提供方获取的所有原始高清图像形成图像帧序列数据为：从图片提供方获取的所有原始高清图像数据若为最佳视角下的原始高清图像，则将所有原始高清图像按照视频流的时间先后顺序编辑成图像帧序列数据。优选的，最佳视角下的原始高清图像是指：通过照片建模方式采集获取视频中最佳视角下的原始高清图像。

参见图2，上述播放方法的步骤1中，从图片提供方获取的所有原始高清图像数据若为普通的原始高清图像，则在形成图像帧序列数据之前，还包括：变形融合处理：将所有原始高清图像根据实际场景中投影屏幕的位置、类型和大小经过变形融合处理，映射变换为满足实际场景中最佳视角下的原始高清图像。

参见图2，上述播放方法还包括：在线操作的变形融合处理，在步骤4对预定格式文件进行解析处理之后，将所述图像帧序列数据中的原始高清图像，根据实际场景中投影屏幕的位置、类型和大小经过变形融合处理，映射变换为满足实际场景中最佳视角下的原始高清图像。上述方法中，对离线操作与在线操作的变形融合处理择一使用即可。

上述播放方法中，原始高清图像的格式为JPG格式、BMP格式、TIF格式、PNG格式、JPG2000格式中的任一种。

上述播放方法的步骤2中，播放控制指令包括：播放、暂停、停止、返回中的至少一种。

上述播放方法的步骤4中，根据所述播放指令中的文件标识读取该播放器本地已存储的对应预定格式文件并进行解析处理，解析后从该预定格式文件中得到图像帧序列数据包括：

按预定格式文件的类型进行对应的解析处理，得到图像帧序列；

将所述静态图像帧读取至该播放器预设的图像帧序列中形成图像帧序列。

上述播放方法的步骤4中，所述播放器以CPU并行交叉解码和CUDA颜色空间转换相结合的方式将所述图像帧序列数据包含的图像转换为RGB格式。存放所述播放器的计算机采用多核处理器(CPU)的计算机，方便对图像进行并行交叉解码，并且结合CUDA转换将图像由YUV格式快速转换为RGB文件，能保证播放的流畅性。

上述播放方法中，预定格式文件的预定格式可以是已知的文件格式，也可以是自定义的文件格式，只要包含文件标识、文件头、图像帧序列数据和文件尾，并能进行打包整合与解析即可。采用通用的格式能保证便利性；采用自定义格式，能保证文件的安全性。

本发明实施例还提供一种基于图像串的视频播放系统，用于上述的基于图像串的视频播放方法，包括：

总控终端、服务器和至少一个播放器；其中，

各播放器，分别存储有播放用的预定格式文件，所述预定格式文件为：将从图片提供方获取的所有原始高清图像形成图像帧序列数据，按照预定格式打包整合为无需编码的预定格式文件，该预定格式文件为包含文件标识、文件头、图像帧序列数据和文件尾；

所述总控终端，与所述服务器通信连接，能向所述服务器发送播放控制指令，所述播放控制指令携带有与预定格式文件对应的文件标识；

所述服务器，与各播放器通信连接，能对接收到的所述总控终端发来的播放控制指令进行解析，解析后向指定的一个或者多个播放器发送解析后的携带所述文件标识的播放指令；

各播放器均与所述服务器通信连接，均能在接收到所述服务器的播放指令后，根据所述播放指令中的文件标识读取该播放器本地已存储的对应的预定格式文件并进行解析处理，解析后从该预定格式文件中得到图像帧序列数据，将所述图像帧序列数据中包含的图像转换为RGB格式后依次渲染至该播放器的播放窗口进行播放。

上述播放系统中，播放器以CPU并行交叉解码和CUDA颜色空间转换相结合的方式将所述图像帧序列数据包含的图像转换为RGB格式。

参见图3，本发明实施例还提供一种基于图像串的视频播放系统，用于实现上述的基于图像串的视频播放方法，包括：

总控终端、服务器和至少一个播放器；其中，

各播放器，分别存储有播放用的预定格式文件，所述预定格式文件为未编码原始图像帧序列数据，通过打包整合成预定格式文件，该预定格式文件包含文件标识、文件头、图像帧序列数据和文件尾；

所述总控终端，与所述服务器通信连接，能向所述服务器发送播放控制指令，所述播放控制指令携带有与预定格式文件对应的文件标识；

所述服务器，与各播放器通信连接，能对接收到的所述总控终端发来的播放控制指令进行解析，解析后向指定的一个或者多个播放器发送解析后的携带所述文件标识的播放指令；

各播放器均与所述服务器通信连接，均能在接收到所述服务器的播放指令后，根据所述播放指令中的文件标识读取该播放器本地已存储的对应的预定格式文件并进行解析处理，解析后从对应预定格式文件中得到图像帧序列数据，将得到的所述图像帧序列数据中包含的图像依次渲染至该播放器的播放窗口进行播放。

上述系统及方法中，总控终端相当于客户端，总控终端和播放器都作为服务器要管理的对象，服务器相当于后台管理器，有很强的计算能力和存储能力，便于提升处理性能，这样能实现一个客户端同步控制多个播放器，进而提高系统的控制效率。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。

请参照图2，图2为本发明提供的视频播放方法较佳实施例的具体处理流程图，该方法包括：

步骤S11、从图片提供方获取视频中所需要的最佳视角下的原始高清图像集合，并按照视频流的时间先后顺序编辑图像序列，图像的格式可以是JPG、BMP、TIF、PNG、JPG2000中的任意一种或者几种格式。

步骤S12、将所述的图像进行变形融合技术处理。在本实施例中，由于通过照片建模获取的最佳视角下的原始高清图像在通过播放器播放并投影在屏幕上呈现给游客时，因为屏幕所处位置以及屏幕类型的不同，最佳视角受到影响。为了给游客呈现出更佳的观影效果，根据投影角度的差异，对图像进行变形处理。通过一个映射关系A′＝f(A)将不是最佳视角下的图像映射到屏幕的最佳视角下，其中，A是通过照片建模和拍摄等方式获取的理论下的最佳视角图像集合，A′是经过变形处理后的呈现在屏幕上最佳视角图像集合。由于特种电影项目的特殊性，屏幕比常规影院的电影屏幕要大得多，一个普通的视频单元并不能满足实际需求。为此，需要多个视频单元拼接成一个超大的动态显示屏，这个过程涉及到的技术称之为融合。变形与融合技术是一体的，绝大多数情况下会同时应用到实际场景中。变形融合过程可以出现在S12，该过程称为离线处理。

步骤S13、将上述获取的原始图像集合根据要求打包整合成特定格式文件。此过程不同于传统方法之处在于，传统方法采用视频编码处理，有时甚至将编码源更改为数字源，压缩文件，目标是为了减小文件占用的内存，便于网络传输。实际上这是一个有损过程，会抛弃原始视频源文件的很多信息。在解压进行回放时，根据相关算法创建原始文件的近似值。应用的压缩越多，抛出的数据也越多，近似值与原始数据的差距也就越大，失真越严重。本发明将视频中将要呈现的图像按照播放的时间先后顺序编排成图像序列，通过无损压缩方式打包整合成预定格式文件，便于播放器顺利播放，同时也能保护文件的安全性。

步骤S14、将上述预定格式文件，通过相关解码算法，按照顺序解析成图像帧序列。本发明的播放器系统可以通过Dome projection、OpenGL纹理映射、CUDA映射算法中的任意一种来实现。

步骤S15、该过程的变形融合跟S12过程原理一样，唯一的差别是S15过程是在线处理。S12与S15两个步骤可任选其一即可。

步骤S16、将上述解码的图像帧按照播放速度和顺序依次播放。

为实现上述视频播放方法，本发明还提供了一种基于网络的视频播放系统，其结构和播放原理分别如图3和图4所示，该系统具体包括：

总控终端1、服务器2和至少一个播放器3；其中，总控终端1经服务器2分别与各播放器3通信连接，实现控制各播放器本地存储的基于图像串的视频源文件进行播放。该系统的具体播放过程包括以下步骤：

步骤S31、总控终端S21通过网络的形式向服务器S22发送播放控制指令；具体地，所述发送的播放控制指令的主体是可以进行人机交互的终端程序，载体可以是手机或者平板电脑或者其他PC机等；播放控制指令可以是根据用户输入的播放视频操作产生的。对于需要多个视频单元同时显示的超大动态显示屏来说，单机播放模式已经不能满足需求。但是需要多个屏幕同时显示同一帧图像时，从时间上来说，必须做到同步。

步骤S32、服务器S22接收到来自总控终端的播放控制指令并解析，服务器S22通过网络的形式与总控终端和各播放器设备连接，一方面接收来自总控终端的播放控制指令，另一方面向各播放器S23发送播放指令。所述播放控制指令可以携带文件标识(与所播放的视频一一对应)，在接收到播放指令后，提取其携带的文件标识；

步骤S33、根据约定的协议格式，服务器向各个播放器同时发送播放指令，也可以向其中某几个播放器发送播放指令。此外，为了保证各播放器播放的是同一文件，所述播放指令也携带有特定的文件标识。

步骤S34、播放器接收到播放视频的播放指令后，提取其中的文件标识，并根据文件标识查找其对应的视频源文件并读取到该播放器内存中。在本实施例中，所述视频源文件是指在播放器本地存储的被压缩为预定格式文件的视频源文件。所述播放指令同时发送给各播放器，以确保各播放器能同步播放待播视频帧。其中，服务器与各播放器之间均采用网口直接连接，通过将请求同步发送至各播放器实现同步播放。具体地，在获取到播放速度之后，还可以获取视频源文件的播放进度，根据所述播放进度及播放速度确定待存入内存的视频文件段。其中，所述播放进度为当前时刻视频源文件的播放进度，所述播放速度是播放器播放视频源文件的播放速度。根据所述播放速度可以确定下一时刻需要播放的视频源文件的视频量。根据所述播放进度可以确定当前时刻播放视频文件的帧序号。

步骤S35、播放器根据读取到内存中的视频源文件格式，选择与之对应的解码算法，对内存中的视频源文件进行解码；具体地，所述解码算法是采用解码器解码所述视频源文件，其中所述解码器是根据视频源文件的格式而确定的。也就是说，在解码视频源文件之前，需要获取所述视频源文件的格式类型，根据所述格式类型确定与之对应的解码算法，并通过解码器对视频源文件进行解码处理，获取一帧一帧的静态图像帧，将所述静态图像帧序列依次存储在预设的图像帧队列中，可以得到视频源文件对应的图像帧序列。其中所述视频源文件中的每个图像帧都带有帧序号，在转成的图像帧时，所述图像帧也是携带有帧序号的，从而可以对所述图像帧进行排序，以得到图像帧序列。此外，所述图像帧序列只是视频源文件中的一小段，随着播放进度的不断更新，图像帧序列也会随之更新。

步骤S36、将所述图像帧序列经过渲染，输出到播放器的屏幕上显示。具体地，将所述图像帧按照其编排的帧序号以一定的速率逐一进行渲染并播放至屏幕窗口，以保证视频源文件的播放顺序。所述速率即为图像帧的播放速度，是预先设定的。此外，在图像帧的播放过程中，播放器可以随时接受来自总控终端的控制信号，包括暂停、停止、播放、返回等一系列指令，对图像帧进行相应的渲染处理并执行对应的指令。

本发明通过将从图片提供方获取的有序的原始高清图像串打包整合成预定格式，再通过解码算法得到有序的图像帧，通过播放器依次播放，实现了用高清图像串的方式播放视频，保证了原始图像的清晰图，提高了播放流畅性。

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；尽管按照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应该理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于图像串的视频播放方法，其特征在于，包括：

步骤1，将从图片提供方获取的所有原始高清图像形成图像帧序列数据，按照预定格式打包整合为无需编码的预定格式文件，并存储至对应的播放器，所述预定格式文件为包含文件标识、文件头、图像帧序列数据和文件尾的文件；

步骤2，通过总控终端向服务器发送播放控制指令，所述播放控制指令携带有与预定格式文件对应的文件标识；

步骤3，所述服务器对接收到的播放控制指令进行解析，解析后向指定的一个或者多个播放器发送解析后的携带所述文件标识的播放指令；

步骤4，对应的播放器接收到所述服务器的播放指令后，根据所述播放指令中的所述文件标识读取该播放器本地已存储的对应预定格式文件并进行解析处理，解析后从该预定格式文件中得到图像帧序列数据，将所述图像帧序列数据包含的图像转换为RGB格式后依次渲染至该播放器的播放窗口进行播放。

2.根据权利要求1所述的基于图像串的视频播放方法，其特征在于，所述方法的步骤1中，将从图片提供方获取的所有原始高清图像形成图像帧序列数据为：从图片提供方获取的所有原始高清图像数据若为最佳视角下的原始高清图像，则将所有原始高清图像按照视频流的时间先后顺序编辑成图像帧序列数据。

3.根据权利要求1所述的基于图像串的视频播放方法，其特征在于，所述方法步骤1中，从图片提供方获取的所有原始高清图像数据若为普通的原始高清图像，则在形成图像帧序列数据之前，还包括：变形融合处理：将所有原始高清图像根据实际场景中投影屏幕的位置、类型和大小经过变形融合处理，映射变换为满足实际场景中最佳视角下的原始高清图像。

4.根据权利要求3所述的基于图像串的视频播放方法，其特征在于，所述变形融合处理为离线操作。

5.根据权利要求1所述的基于图像串的视频播放方法，其特征在于，还包括：在线操作的变形融合处理，在步骤4对预定格式文件进行解析处理之后，将所述图像帧序列数据中的原始高清图像，根据实际场景中投影屏幕的位置、类型和大小经过变形融合处理，映射变换为满足实际场景中最佳视角下的原始高清图像。

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于图像串的视频播放方法，其特征在于，所述原始高清图像的格式为JPG格式、BMP格式、TIF格式、PNG格式、JPG2000格式中的任一种。

7.根据权利要求1至5任一项所述的基于图像串的视频播放方法，其特征在于，所述方法的步骤2中，播放控制指令包括：播放、暂停、停止、返回中的至少一种。

8.根据权利要求1至5任一项所述的基于图像串的视频播放方法，其特征在于，所述方法的步骤4中，根据所述播放指令中的文件标识读取该播放器本地已存储的对应预定格式文件并进行解析处理，解析后从该预定格式文件中得到图像帧序列数据包括：

按预定格式文件的类型进行对应的解析处理，得到图像帧序列。

9.根据权利要求1至5任一项所述的基于图像串的视频播放方法，其特征在于，所述方法的步骤4中，所述播放器以CPU并行交叉解码和CUDA颜色空间转换相结合的方式将所述图像帧序列数据包含的图像转换为RGB格式。

10.一种基于图像串的视频播放系统，其特征在于，用于实现权利要求1至9任一项所述的基于图像串的视频播放方法，包括：

总控终端、服务器和至少一个播放器；其中，

各播放器，分别存储有播放用的预定格式文件，所述预定格式文件为：将从图片提供方获取的所有原始高清图像，按照预定格式打包整合为无需编码的预定格式文件，该预定格式文件为包含文件标识、文件头、图像帧序列数据和文件尾；

所述总控终端，与所述服务器通信连接，能向所述服务器发送播放控制指令，所述播放控制指令携带有与预定格式文件对应的文件标识；

所述服务器，与各播放器通信连接，能对接收到的所述总控终端发来的播放控制指令进行解析，解析后向指定的一个或者多个播放器发送解析后的携带所述文件标识的播放指令；

各播放器均与所述服务器通信连接，均能在接收到所述服务器的播放指令后，根据所述播放指令中的文件标识读取该播放器本地已存储的对应的预定格式文件并进行解析处理，解析后从该预定格式文件中得到图像帧序列数据，将所述图像帧序列数据中包含的图像转换为RGB格式后依次渲染至该播放器的播放窗口进行播放。

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