CN113794870A - 一种基于有线电视网络视频数据的云vr系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统及其使用方法，属于视频数据传输技术领域，该基于有线电视网络视频数据的云VR系统包括云端服务器，云端服务器用于安装VR应用，以实现VR应用的运行；电缆调制解调器，本发明基于云计算的模式实现云端VR应用运行并在VR头显进行VR画面展示，通过Cable网络能够提供低成本的单向大带宽传输能力的特点实现实时VR画面的下行传输，同时通过电缆调制解调器对上行数据进行解调，以实现提高上传速率，同时利用双向Cable的数据传输能力实现控制指令的回传，实现VR应用的控制，极大的提高了VR头显设备系统的性能和实用性，而且减少了成本，具有广阔的应用前景。

Description

一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统及其使用方法

技术领域

本发明属于视频数据传输技术领域，具体涉及一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统及其使用方法。

背景技术

VR系统是近年来出现的图形图像领域的高新技术，也被称为灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。VR虚拟技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统的技术，其利用计算机生成一种模拟环境，利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

现有的VR系统应用时，传统无线局域网进行数据的传输交互时效率太慢，无法满足用户所见即所得的用户体验，一般需要配比有配置一台高性能计算机和VR头显设备以及VR操控设备，其成本过高，但该系统设备过于复杂，成本、维护费用及技术要求均价高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统及其使用方法，旨在解决现有技术中的VR系统应用时，传统无线局域网进行数据的传输交互时效率太慢，无法满足用户所见即所得的用户体验，一般需要配比有配置一台高性能计算机和VR头显设备以及VR操控设备，其成本过高，但该系统设备过于复杂，成本、维护费用及技术要求均价高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，包括：

云端服务器，所述云端服务器用于安装VR应用，以实现VR应用的运行；

电缆调制解调器，所述电缆调制解调器的信号输出端与云端服务器的信号输出端通过Cable信号连接，所述电缆调制解调器用于解调云端服务器上传的上行数据，提升上传速率，所述电缆调制解调器同时对数据信息进行解码，将数据信息转换为音视频进行传输；

VR头显，所述VR头显的信号输出端与电缆调制解调器的信号输出端通过通信模块信号连接，所述电缆调制解调器将上行数据传输至VR头显，所述VR头显将音视频信息进行三维展示，实现VR观看；

同时所述VR头显内设置有采集模块，所述采集模块用于采集用户指令，并将指令通过电缆调制解调器上传至云端服务器内，进行指令的反馈，以用于操控VR应用，通过电缆调制解调器与云端服务器之间以Cable进行双向数据的传输。

作为本发明一种优选的方案，所述电缆调制解调器通过QPSK或16QAM的调制方式调制之后向上传送。

作为本发明一种优选的方案，所述云端服务器内还设置有应用模块、中央处理器和数据传输模块，所述应用模块用于安装VR应用或VR游戏，所述中央处理器用于将处理接受的数据，将应用模块传输的上行音频以及图像数据转换为数字信号，经由数据传输模块进行传输至电缆调制解调器。

作为本发明一种优选的方案，所述电缆调制解调器内还设置有数据接收模块和数字解码模块，所述数据接收模块用于接收云端服务器传输的数字信号和VR头显发出的指令信息，并将数据传输至数字解码模块，所述数字解码模块用于将收到的数字信号进行解码，并传输至VR头显。

作为本发明一种优选的方案，所述数字解码模块将数字信号解码图像和音频，并分别经由图像单元和声音单元进行传递。

作为本发明一种优选的方案，所述通信模块包括USB和无线局域网，所述USB用于电缆调制解调器和VR头显之间的有线连接，所述无线局域网用于电缆调制解调器和VR头显之间的无线连接。

作为本发明一种优选的方案，所述无线局域网为蓝牙、WIFI、4G和5G中的一种或多种。

作为本发明一种优选的方案，所述VR头显内还设置有显示模块、控制模块、采集模块和数据传输模块，所述显示模块用于音视频的显示，所述控制模块用于用户对VR头显进行控制，输出指令，所述采集模块用于采集用户对控制模块进行的指令，并通过数据传输模块将指令传递至电缆调制解调器。

作为本发明一种优选的方案，所述显示模块内还设置有图像显示单元和音频播放单元，所述图像显示单元用于显示VR画面，所述音频播放单元用于播放音频。

一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、首先通过云端服务器启动应用模块中的VR应用，然后通过中央处理器将音视频数据转换为数字信号并通过数据传输模块传递至电缆调制解调器；

S2、电缆调制解调器对上行数据信息进行解调，并通过数据接收模块接收数字信号，将数学信号通过数字解码模块进行解码，解码成图像单元和声音单元，以方便VR头显的进行显示；

S3、接着通过通信模块将图像及音频信息传输至VR头显，通过显示模块进行三维显示，同时采集模块采集用户对控制模块进行的指令，并通过数据传输模块将指令传递至电缆调制解调器，反馈至云端服务器内的VR应用上，进行相关指令的操控。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明基于云计算的模式实现云端VR应用运行并在VR头显进行VR画面展示，通过Cable网络能够提供低成本的单向大带宽传输能力的特点实现实时VR画面的下行传输，同时通过电缆调制解调器对上行数据进行解调，以实现提高上传速率，同时利用双向Cable的数据传输能力实现控制指令的回传，实现VR应用的控制，极大的提高了VR头显设备系统的性能和实用性，而且减少了成本，具有广阔的应用前景。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明中基于有线电视网络视频数据的云VR系统的流程框图；

图2为本发明中基于有线电视网络视频数据的云VR系统的系统功能框图；

图3为本发明中通信模块处的功能框图；

图4为本发明中的显示模块处的功能框图。

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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：

一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，包括：

云端服务器，云端服务器用于安装VR应用，以实现VR应用的运行；

云端服务器内还设置有应用模块中央处理器和数据传输模块，应用模块用于安装VR应用或VR游戏，中央处理器用于将处理接受的数据，将应用模块传输的上行音频以及图像数据转换为数字信号，经由数据传输模块进行传输至电缆调制解调器；

电缆调制解调器，电缆调制解调器的信号输出端与云端服务器的信号输出端通过Cable信号连接，电缆调制解调器用于解调云端服务器上传的上行数据，提升上传速率，电缆调制解调器同时对数据信息进行解码，将数据信息转换为音视频进行传输；

VR头显，VR头显的信号输出端与电缆调制解调器的信号输出端通过通信模块信号连接，电缆调制解调器将上行数据传输至VR头显，VR头显将音视频信息进行三维展示，实现VR观看；

同时VR头显内设置有采集模块，采集模块用于采集用户指令，并将指令通过电缆调制解调器上传至云端服务器内，进行指令的反馈，以用于操控VR应用，通过电缆调制解调器与云端服务器之间以Cable进行双向数据的传输。

在本发明的具体实施例中，本发明中，云端服务器通过设置有的应用模块，通过在应用模块内安装VR应用或游戏等VR软件，通过云端服务器进行运行，产生VR音视频，然后将通过中央处理器对产生的数据进行处理，将其转换为数字信号，通过数据传输模块进行输出，利用Cable进行数据的传输至电缆调制解调器，电缆调制解调器上行传输的数据进行解调，通过64QAM或256QAM进行解调，速率可达40-100Mbps，提高上传速率，同时数据接收模块将接收到的数字信号传输至数字解码模块，数字解码模块为数字解码器，对数字信号进行解码，将其分别解码呈图像和声音，分别通过图像单元和声音单元进行传输，使得图像和声音可进行分开传输，不易造成网络拥堵，利用Cable网络能够提供低成本的单向大带宽传输能力的特点实现实时VR画面的下行传输，同时通过电缆调制解调器对上行数据进行解调，以实现提高上传速率；同时通过通信模块将图像及音频数据传输至VR头显，通过显示模块内的图像显示单元和音频播放单元分别对图像和音频进行处理，进行图像的三维展示以及声音播放，使得用户能够有一个良好的体验，在用户佩戴VR头显后，通过显示模块能够进行VR体验，同时用户可通过感控控制模块，采集模块采集用户头部信息，并基于控制模块相对应的内容进行生产控制指令，生产指令后通过数据传输模块产生发送指令，通过USB或无线局域网将指令反馈至电缆调制解调器，再一次通过电缆调制解调器对指令数据信息接线解调，提升上传速度，利用双向Cable的数据传输能力实现控制指令的回传，最终传输至中央处理器内进行数据的分析处理，并应用在VR应用上，实现VR应用的控制，本发明基于云计算的模式实现云端VR应用运行并在VR头显进行VR画面展示，通过Cable网络能够提供低成本的单向大带宽传输能力的特点实现实时VR画面的下行传输，同时通过电缆调制解调器对上行数据进行解调，以实现提高上传速率，同时利用双向Cable的数据传输能力实现控制指令的回传，实现VR应用的控制，极大的提高了VR头显设备系统的性能和实用性，而且减少了成本，具有广阔的应用前景。

具体的，电缆调制解调器通过QPSK或16QAM的调制方式调制之后向上传送；能够提高上行数据的上传速率，提高至40-100Mbps。

具体的请参阅图2，电缆调制解调器内还设置有数据接收模块和数字解码模块，数据接收模块用于接收云端服务器传输的数字信号和VR头显发出的指令信息，并将数据传输至数字解码模块，数字解码模块用于将收到的数字信号进行解码，并传输至VR头显。

具体的请参阅图2，数字解码模块将数字信号解码图像和音频，并分别经由图像单元和声音单元进行传递；通过将VR应用转换成的图像和音频的数字信号再一次转换为图像和音频，使得音视频便于传输，上行以及下行的上传速率更快。

具体的请参阅图3，通信模块包括USB和无线局域网，USB用于电缆调制解调器和VR头显之间的有线连接，无线局域网用于电缆调制解调器和VR头显之间的无线连接。

本实施例中：电缆调制解调器和VR头显之间可用于USB数据线进行数据传输，也可通无线局域网进行连接，通过蓝牙、WIFI、4G和5G中的一种或多种连接，使得电缆调制解调器和VR头显之间连接方式多样化，方便电缆调制解调器和VR头显之间的交互，可根据实际需求或距离选择连接的方式。

具体的请参阅图2，VR头显内还设置有显示模块、控制模块、采集模块和数据传输模块，显示模块用于音视频的显示，控制模块用于用户对VR头显进行控制，输出指令，采集模块用于采集用户对控制模块进行的指令，并通过数据传输模块将指令传递至电缆调制解调器，在用户进行动作指令时，根据控制模块上的控制信息相匹配，例如用户摇头或者点头，通过采集模块对用户进行操作操作进行采取，与控制模块上控制内容相匹配，生成指令，通过通信模块将指令传输至电缆调制解调器，然后对云端服务器进行反馈，当Cable网络具有足够的双向传输能力时，利用双向网络传输VR实施互动视频，和映射VR头显的头部运动信息和VR控制器的信令，实现了用户可以实时的看到头部动作或控制器操作在VR头显里变化，视频下行传输和数据上行传输是通过同一个物理网络承载，并实现同步实时响应。

具体的请参阅图4，显示模块内还设置有图像显示单元和音频播放单元，图像显示单元用于显示VR画面，音频播放单元用于播放音频。

实施例2

请参阅图1，本实施例2提供了一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统的使用方法，用于更好地对上述实施例1提供的一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统的使用方法或原理作进一步的说明，其具体如下：

一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、首先通过云端服务器启动应用模块中的VR应用，然后通过中央处理器将音视频数据转换为数字信号并通过数据传输模块传递至电缆调制解调器；

S2、电缆调制解调器对上行数据信息进行解调，并通过数据接收模块接收数字信号，将数学信号通过数字解码模块进行解码，解码成图像单元和声音单元，以方便VR头显的进行显示；

S3、接着通过通信模块将图像及音频信息传输至VR头显，通过显示模块进行三维显示，同时采集模块采集用户对控制模块进行的指令，并通过数据传输模块将指令传递至电缆调制解调器，反馈至云端服务器内的VR应用上，进行相关指令的操控。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，其特征在于，包括：

云端服务器，所述云端服务器用于安装VR应用，以实现VR应用的运行；

电缆调制解调器，所述电缆调制解调器的信号输出端与云端服务器的信号输出端通过Cable信号连接，所述电缆调制解调器用于解调云端服务器上传的上行数据，提升上传速率，所述电缆调制解调器同时对数据信息进行解码，将数据信息转换为音视频进行传输；

VR头显，所述VR头显的信号输出端与电缆调制解调器的信号输出端通过通信模块信号连接，所述电缆调制解调器将上行数据传输至VR头显，所述VR头显将音视频信息进行三维展示，实现VR观看；

同时所述VR头显内设置有采集模块，所述采集模块用于采集用户指令，并将指令通过电缆调制解调器上传至云端服务器内，进行指令的反馈，以用于操控VR应用，通过电缆调制解调器与云端服务器之间以Cable进行双向数据的传输。

2.根据权利要求1所述的一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，其特征在于，所述电缆调制解调器通过QPSK或16QAM的调制方式调制之后向上传送。

3.据权利要求2所述的一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，其特征在于，所述云端服务器内还设置有应用模块、中央处理器和数据传输模块，所述应用模块用于安装VR应用或VR游戏，所述中央处理器用于将处理接受的数据，将应用模块传输的上行音频以及图像数据转换为数字信号，经由数据传输模块进行传输至电缆调制解调器。

4.根据权利要求3所述的一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，其特征在于，所述电缆调制解调器内还设置有数据接收模块和数字解码模块，所述数据接收模块用于接收云端服务器传输的数字信号和VR头显发出的指令信息，并将数据传输至数字解码模块，所述数字解码模块用于将收到的数字信号进行解码，并传输至VR头显。

5.根据权利要求4所述的一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，其特征在于，所述数字解码模块将数字信号解码图像和音频，并分别经由图像单元和声音单元进行传递。

6.根据权利要求5所述的一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，其特征在于，所述通信模块包括USB和无线局域网，所述USB用于电缆调制解调器和VR头显之间的有线连接，所述无线局域网用于电缆调制解调器和VR头显之间的无线连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，其特征在于，所述无线局域网为蓝牙、WIFI、4G和5G中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，其特征在于，所述VR头显内还设置有显示模块、控制模块、采集模块和数据传输模块，所述显示模块用于音视频的显示，所述控制模块用于用户对VR头显进行控制，输出指令，所述采集模块用于采集用户对控制模块进行的指令，并通过数据传输模块将指令传递至电缆调制解调器。

9.根据权利要求8所述的一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统，其特征在于，所述显示模块内还设置有图像显示单元和音频播放单元，所述图像显示单元用于显示VR画面，所述音频播放单元用于播放音频。

10.一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统的使用方法，应用于权利要求1-9中任意一项所述一种基于有线电视网络视频数据的云VR系统中，其特征在于，包括如下步骤：

S1、首先通过云端服务器启动应用模块中的VR应用，然后通过中央处理器将音视频数据转换为数字信号并通过数据传输模块传递至电缆调制解调器；

S2、电缆调制解调器对上行数据信息进行解调，并通过数据接收模块接收数字信号，将数学信号通过数字解码模块进行解码，解码成图像单元和声音单元，以方便VR头显的进行显示；

S3、接着通过通信模块将图像及音频信息传输至VR头显，通过显示模块进行三维显示，同时采集模块采集用户对控制模块进行的指令，并通过数据传输模块将指令传递至电缆调制解调器，反馈至云端服务器内的VR应用上，进行相关指令的操控。

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