CN116993887B - 一种视频渲染异常的响应方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视频渲染异常的响应方法及系统，方法包括：将视频切分得到的的每个视频段中的每一视频帧从缓存模块中对应分配不同的缓存空间；将每一视频帧分配至不同的渲染组进行拆分渲染；采用各个子节点组中的优先渲染节点对分配到的子图像进行渲染；创建链表，通过链表侦测发生渲染异常的异常视频帧和对应的异常渲染组；从异常渲染组中，确定渲染异常的异常子节点组；当侦测到同一视频帧的全部子渲染图像均已缓存至对应的缓存空间时，标记缓存空间，将标记的缓存空间中存储的全部子渲染图像发送至播放终端，以清理缓存空间。本发明有利于在渲染异常发生时快速对渲染异常进行响应。
Description
技术领域
本发明涉及视频渲染技术领域，尤其涉及一种视频渲染异常的响应方法和一种视频渲染异常的响应系统。
背景技术
实时渲染是指在用户操作时，系统能够在短时间内生成并呈现高质量的图像或视频。这种渲染方式一般用于游戏开发、虚拟现实、视频会议等实时应用场景。
实时渲染通常采用图形加速卡（GPU）来实现高效的图形计算和渲染。相较于离线渲染，实时渲染的渲染时间更短，需要实时响应用户操作，因此，若实时渲染过程中存在异常，则会影响视频的播放。
一般而言，渲染异常的原因分为以下几类：
第一，硬件算力问题：文件读取慢、内存过低、算力不足等导致内存崩溃、渲染缓慢、结果文件输出慢；
第二，参数问题：场景、模型、参数、材质、光照或纹理等问题，导致场景打开慢、单帧渲染慢、降噪过程长；
第三，软件问题：软件与平台不兼容，版本过低，导致软件卡顿、运行低速、崩溃重启。
针对以上原因，一般采用针对性的3种思路来避免渲染异常：
第一，增强硬件算力；
第二，优化场景参数；
第三，采用最新版软件。
其中，三种渲染异常中，大部分是由于渲染设备的原因而产生。尽管以上措施都可一定程度上避免渲染异常，但在实际操作上，三类措施操作难度、成本、有效性，却不尽相同。并且上述解决方案一般是在渲染异常发生后，再依赖专业人员针对实际的渲染异常进行调整，此时，渲染异常导致的渲染中断已经发生，导致渲染任务长时间中断，从而渲染效率不高。
因此，有必要提出一种能够在渲染异常发生时快速对渲染异常进行响应的方法及系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种视频渲染异常的响应方法，以及一种视频渲染异常的响应系统，旨在渲染异常发生时能够快速对渲染异常进行响应。
为实现上述目的，本发明提供的一种视频渲染异常的响应方法，云端设置有缓存模块，且云端分别与播放终端和多个渲染组通信连接，所述方法包括如下步骤：
将视频分为多个视频段，并为同一视频段中的每一视频帧从缓存模块中对应分配不同的用于存储渲染结果的缓存空间，其中，各个缓存空间按照帧顺序依次排列；
将每一视频帧分配至不同的渲染组进行拆分渲染，其中，每一渲染组包括多个子节点组，同一渲染组中的各个子节点组用于渲染同一视频帧拆分得到的各个子图像，每一子节点组包括优先渲染节点和备用渲染节点；
采用各个子节点组中的优先渲染节点对分配到的子图像进行渲染，以得到子渲染图像，将每一子渲染图像发送至对应的缓存空间进行存储；
创建链表，通过链表侦测每一缓存空间的占用率，将各缓存空间的占用率变化量按照视频帧的帧顺序进行排列，以侦测发生渲染异常的异常视频帧和对应的异常渲染组；
从异常渲染组中，确定渲染异常的异常子节点组；
采用异常子节点组中的备用渲染节点对分配到的子图像进行渲染，以得到子渲染图像，并将子渲染图像发送至对应的缓存空间进行存储；
当侦测到同一视频帧的全部子渲染图像均已缓存至对应的缓存空间时，标记缓存空间，将标记的缓存空间中存储的全部子渲染图像发送至播放终端，以清理缓存空间。
优选地，所述创建链表，通过链表侦测每一缓存空间的占用率，将各缓存空间的占用率变化量按照视频帧的帧顺序进行排列，以侦测发生渲染异常的异常视频帧和对应的异常渲染组的步骤，包括：
创建用于管理同一视频段中每个视频帧的链表；
当侦测到新生成的子渲染图像时，获取新生成的子渲染图像对应的视频帧的帧顺序，获取新生成的子渲染图像存入对应的缓存空间后的缓存空间占用率，获取新生成的子渲染图像存入对应的缓存空间后的缓存空间占用率变化量，并获取新生成的子渲染图像对应的渲染组；
判断是否为新生成的子渲染图像对应的视频帧创建过结点单元；
若否，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的帧顺序的排序作为结点单元的第一指针，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率排序作为结点单元的第二指针，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率变化量作为结点单元的数据，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的渲染组作为结点单元的名称，为所述链表生成新的结点单元，及更新链表中的其他结点单元；
若是，获取为新生成的子渲染图像对应的视频帧创建的结点单元，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率更新结点单元的第二指针，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率变化量更新结点单元的数据，从而更新对应的结点单元，及链表中的其他结点单元；
根据第一指针对同一链表中的各个结点单元进行排序，得到第一序列；
在第一序列中，根据缓存空间的占用率变化量小于预设值的结点单元的第一指针确定异常视频帧，并根据缓存空间的占用率变化量小于预设值的结点单元的名称确定异常渲染组。
优选地，所述从异常渲染组中，确定渲染异常的异常子节点组的步骤，包括：
获取异常渲染组中向缓存空间发送了子渲染图像的第一子节点组；
确定异常渲染组中，未向缓存空间发送子渲染图像的第二子节点组；
根据第二子节点组中的优先渲染节点的处理器占用率、物理内存利用率和网络利用率，确定渲染异常的异常子节点组。
优选地，所述将视频分为多个视频段，并为同一视频段中的每一视频帧从缓存模块中对应分配不同的用于存储渲染结果的缓存空间的步骤，包括：
获取视频中的典型帧，以每一典型帧作为分割起点，以下一典型帧的前一视频帧作为分割终点，将视频切分为多个视频段，其中，每一视频段包括对应的分割起点和分割终点，以及分割起点与分割终点之间的视频帧；
根据典型帧的渲染参数和视频帧参数，计算典型帧的渲染结果所占用的存储空间；
根据典型帧的渲染结果所占用的存储空间，确定与典型帧属于同一视频段的每一视频帧分配的缓存空间大小；
计算缓存模块的空闲缓存空间，根据空闲缓存空间和每一视频段所需要的缓存空间大小，和未分配缓存空间的每一视频段所需要的缓存空间大小。
优选地，所述计算缓存模块的空闲缓存空间，根据空闲缓存空间和每一视频段所需要的缓存空间大小，为连续的若干视频段匹配缓存空间的步骤之后，还包括：
将清理的缓存空间释放为新增空闲缓存空间；
当侦测到有新增空闲缓存空间时，根据新增空闲缓存空间大小和未分配缓存空间的剩余视频段所需要的缓存空间大小，为未分配缓存空间的剩余视频段匹配缓存空间。
优选地，所述获取视频中的典型帧的步骤，包括：
在用于上传视频的终端中识别视频中各个视频帧的核心图像元素；
将核心图像元素相同且连续的视频帧中的第一帧作为典型帧。
优选地，所述将每一视频帧分配至不同的渲染组进行拆分渲染的步骤，包括：
获取每一渲染组的负载率；
根据同一视频段中每一视频帧分配的缓存空间大小，和每一渲染组的负载率，将每一视频帧分配至不同的渲染组进行拆分渲染；
采用如下方式将每一视频帧分配至不同的渲染组：
将未匹配视频帧的渲染组，根据渲染组的负载率从小到大的顺序进行排序，得到渲染组排序形成的第一数组：
；
其中，为第一数组中的第z个渲染组，Z为第一数组中的渲染组数量，；Y代表渲染组；
根据未匹配渲染组的第m个视频段中每一视频帧分配的缓存空间从大到小的顺序，对各个视频帧进行排序，得到视频帧排序形成的第二数组：
；
其中，为对第m个视频段的每一视频帧排序形成的第二数组中的第r个视频帧，/>为未分配缓存空间的第m个视频段中包含的视频帧数量，/>，H代表视频帧；
将第二数组中的第q个视频帧与第一数组中的第q个渲染组对应起来，，则实现了将同一视频组中的每一视频帧分配至不同的渲染组，再通过每一渲染组中的多个子节点组，对分配到的视频帧进行拆分渲染。
优选地，所述方法，还包括：
获取每一子节点组中的各个渲染节点的负载率；
根据每一子节点组中的各个渲染节点的负载率，将负载率低的渲染节点确定为优先渲染节点，将负载率高的渲染节点确定为备用渲染节点。
优选地，采用如下方式确定渲染异常的异常子节点组：
；
当，则第二子节点组中的第i个子节点组为异常子节点组；
其中，i和j分别表示第二子节点组中的子节点组序号，，n为第二子节点组中包含的子节点组总数；/>为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的评估值；/>为处理器占用率影响系数，为常数，且/>为物理内存利用率影响系数，为常数，且/>为网络利用率影响系数，为常数，且为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的处理器占用率；为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的物理内存利用率；/>为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的网络利用率；/>为第二子节点组中的第j个子节点组的优先渲染节点对应的处理器占用率；/>为第二子节点组中的第j个子节点组的优先渲染节点对应的物理内存利用率；/>为第二子节点组中的第j个子节点组的优先渲染节点对应的网络利用率；/>为设定评估值，/>。
为实现上述目的，本发明还提出一种视频渲染异常的响应系统，应用所述视频渲染异常的响应方法；所述系统包括云端，云端设置有缓存模块，且云端分别与播放终端和多个渲染组通信连接。
本发明的技术方案中，首先将视频分为多个视频段，每个视频段包括多个视频帧，每个视频帧根据渲染结果所需的存储空间大小分配对应的缓存空间，从而，对于同一个视频段中的各个视频帧而言，需要分配一段连续的缓存空间来对渲染结果进行缓存；进一步的，从云端为同一视频段中的每一视频帧分配一渲染组进行渲染，每一渲染组包括多个子节点组，将同一视频帧拆分为多个子图像后，每个子图像分配到其中一子节点组进行渲染，然后，每一子图像通过子节点组完成渲染，得到子渲染图像后，即可存入对应的缓存空间中，从而，缓存空间随着接收的子渲染图像增多，缓存空间的占用率也会增加。因此，本发明中根据某一视频帧分配的缓存空间的占用率是否变化，以及某一视频帧分配的缓存空间的占用率相比同一视频段中其他视频帧分配的缓存空间占用率是否变化缓慢，即可确定这一视频帧的渲染过程是否出现了异常，有利于及时诊断视频渲染的异常，从而在异常发生时及时采取相应措施。也就是说，本发明将原本只能在迟迟得不到渲染结果时才能发现的渲染异常，替换为通过侦测缓存空间占用率的方式来及时发现渲染异常，提高了渲染异常的诊断时效，以利于及时针对渲染异常作出响应。更进一步地，本发明中采用链表的形式，通过链表侦测每一缓存空间的占用率，将各缓存空间的占用率变化量按照视频帧的帧顺序进行排列，因此，通过观察链表，即可快速定位发生渲染异常的异常视频帧和对应的异常渲染组。由于每一子节点组都设置有优先渲染节点和备用渲染节点，从而，只要将发生异常的子节点组采用备用渲染节点进行渲染，即可解决大部分的渲染异常问题，有利于在渲染异常发生时快速对渲染异常进行响应。
附图说明
图1为本发明中视频渲染异常的响应方法在第一实施例中的流程示意图。
本发明目的实现、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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“单元”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“单元”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
请参阅图1，本发明的第一实施例中提供一种视频渲染异常的响应方法，云端设置有缓存模块，且云端分别与播放终端和多个渲染组通信连接，所述方法包括如下步骤：
步骤S10，将视频分为多个视频段，并为同一视频段中的每一视频帧从缓存模块中对应分配不同的用于存储渲染结果的缓存空间，其中，各个缓存空间按照帧顺序依次排列；
步骤S20，将每一视频帧分配至不同的渲染组进行拆分渲染，其中，每一渲染组包括多个子节点组，同一渲染组中的各个子节点组用于渲染同一视频帧拆分得到的各个子图像，每一子节点组包括优先渲染节点和备用渲染节点；
步骤S30，采用各个子节点组中的优先渲染节点对分配到的子图像进行渲染，以得到子渲染图像，将每一子渲染图像发送至对应的缓存空间进行存储；其中，每一子渲染图像对应的缓存空间为子渲染图像对应的视频帧所分配的缓存空间；
步骤S40，创建链表，通过链表侦测每一缓存空间的占用率，将各缓存空间的占用率变化量按照视频帧的帧顺序进行排列，以侦测发生渲染异常的异常视频帧和对应的异常渲染组；
步骤S50，从异常渲染组中，确定渲染异常的异常子节点组；
步骤S60，采用异常子节点组中的备用渲染节点对分配到的子图像进行渲染，以得到子渲染图像，并将子渲染图像发送至对应的缓存空间进行存储；
步骤S70，当侦测到同一视频帧的全部子渲染图像均已缓存至对应的缓存空间时，标记缓存空间，将标记的缓存空间中存储的全部子渲染图像发送至播放终端，以清理缓存空间。清理完缓存空间后，取消缓存空间的标记。
本发明的技术方案中，首先将视频分为多个视频段，每个视频段包括多个视频帧，每个视频帧根据渲染结果所需的存储空间大小分配对应的缓存空间，从而，对于同一个视频段中的各个视频帧而言，需要分配一段连续的缓存空间来对渲染结果进行缓存；进一步的，从云端为同一视频段中的每一视频帧分配一渲染组进行渲染，每一渲染组包括多个子节点组，将同一视频帧拆分为多个子图像后，每个子图像分配到其中一子节点组进行渲染，然后，每一子图像通过子节点组完成渲染，得到子渲染图像后，即可存入对应的缓存空间中，从而，缓存空间随着接收的子渲染图像增多，缓存空间的占用率也会增加。因此，本发明中根据某一视频帧分配的缓存空间的占用率是否变化，以及某一视频帧分配的缓存空间的占用率相比同一视频段中其他视频帧分配的缓存空间占用率是否变化缓慢，即可确定这一视频帧的渲染过程是否出现了异常，有利于及时诊断视频渲染的异常，从而在异常发生时及时采取相应措施。也就是说，本发明将原本只能在迟迟得不到渲染结果时才能发现的渲染异常，替换为通过侦测缓存空间占用率的方式来及时发现渲染异常，提高了渲染异常的诊断时效，以利于及时针对渲染异常作出响应。更进一步地，本发明中采用链表的形式，通过链表侦测每一缓存空间的占用率，将各缓存空间的占用率变化量按照视频帧的帧顺序进行排列，因此，通过观察链表，即可快速定位发生渲染异常的异常视频帧和对应的异常渲染组。由于每一子节点组都设置有优先渲染节点和备用渲染节点，从而，只要将发生异常的子节点组采用备用渲染节点进行渲染，即可解决大部分的渲染异常问题，有利于在渲染异常发生时快速对渲染异常进行响应。
本发明中，视频拆分为多个视频段的数量不限。本发明中将实时渲染的过程采用云端的各个渲染组来完成，云端有利于集成数量庞大的渲染组，提高渲染的实时性。进一步的，每一渲染组包含多个子节点组，每个子节点组包括多个渲染节点，多个渲染节点中，其中一个为优先渲染节点，其余至少一个为备用渲染节点。每个渲染节点可以为一个计算终端或至少两个计算终端的组合。
由于每个渲染节点的硬件算力可能存在区别，因此，可以在云端可以获取各个渲染节点的硬件算力数据，将硬件算力更优的渲染节点作为优先渲染节点，将硬件算力相比优先渲染节点不足的渲染节点作为备用渲染节点，即可使得每个子图像都可以优先采用算力更优的渲染节点完成渲染。
进一步的，在向每一视频帧分配用于存储渲染结果的缓存空间时，需要将缓存空间预留充足，以避免每一缓存空间在存储多个子渲染图像之后，由于缓存空间不足而导致的子渲染图像丢失。
各个缓存空间按照同一视频段中各视频帧的帧顺序依次排列，例如，某一视频段中的第一个视频帧对应第一个缓存空间，第二个视频帧对应第二个缓存空间，第三个视频帧对应第三个缓存空间。
基于本发明的视频渲染异常的响应方法的第一实施例，本发明的视频渲染异常的响应方法的第二实施例中，所述步骤S40，包括：
步骤S41，创建用于管理同一视频段中每个视频帧的链表；
步骤S42，当侦测到新生成的子渲染图像时，获取新生成的子渲染图像对应的视频帧的帧顺序，获取新生成的子渲染图像存入对应的缓存空间后的缓存空间占用率，获取新生成的子渲染图像存入对应的缓存空间后的缓存空间占用率变化量，并获取新生成的子渲染图像对应的渲染组；
步骤S43，判断是否为新生成的子渲染图像对应的视频帧创建过结点单元；
若否，执行步骤S44：以新生成的子渲染图像对应的视频帧的帧顺序的排序作为结点单元的第一指针，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率排序作为结点单元的第二指针，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率变化量作为结点单元的数据，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的渲染组作为结点单元的名称，为所述链表生成新的结点单元，及更新链表中的其他结点单元；
若是，执行步骤S45：获取为新生成的子渲染图像对应的视频帧创建的结点单元，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率更新结点单元的第二指针，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率变化量更新结点单元的数据，从而更新对应的结点单元，及链表中的其他结点单元；
步骤S46，根据第一指针对同一链表中的各个结点单元进行排序，得到第一序列；
步骤S47，在第一序列中，根据缓存空间的占用率变化量小于预设值的结点单元的第一指针确定异常视频帧，并根据缓存空间的占用率变化量小于预设值的结点单元的名称确定异常渲染组。
具体的，本发明中的链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。
本发明中，一个链表管理一个视频段，每一链表中通过不同的结点单元来管理不同的视频帧。由于本发明将视频拆分为多个视频段，因此，本发明中采用多个链表来以一一对应地管理每个视频段。
为每个视频段创建链表后，这一视频段中的每个视频帧，都通过链表中的一个结点单元来管理。
其中，结点单元包括的信息有结点单元的名称、第一指针、第二指针、结点单元的数据。
结点单元的名称用渲染组名称命名，从而可以在结点单元的第二指针和数据异常时，直接观测到是哪个渲染组异常。
第一指针用于代表该结点单元对应的视频帧的帧顺序，所以第一指针是不变的指针。容易理解，由于每个渲染组的算力不同，因此，算力强的渲染组会优先计算得到渲染图像，所以，渲染图像的生成顺序，并不是根据视频帧的帧顺序生成的，从而，在同一链表中，先生成的结点单元可能是帧顺序靠后的视频帧，所以结点单元的链接顺序是没有规则的。通过链表中各个结点单元的第一指针可以对各个节点重新排序，使得同一链表中的结点单元在按照第一指针排序后，按照对应的帧顺序进行排列。
第二指针用于代表同一视频段中每一视频帧的缓存空间的占用率排序，第二指针是会变化的指针。由于每一视频帧的缓存空间的占用率排序是根据子渲染图像的生成速率确定的，存储子渲染图像快的缓存空间的占用率会更高，存储子渲染图像慢的缓存空间的占用率会更低，且存储子渲染图像的速度快慢可能是一个动态变化的过程，因此，第二指针也可能会呈现动态的变化。从而，通过第二指针对链表中各个结点单元排序，即可了解各个渲染组的渲染速率快慢情况。
结点单元的数据记录了各个视频帧的缓存空间的占用率变化量，占用率变化量指的是：相邻两次更新链表的结点单元的时间内，每一缓存空间的占用率变化量。容易理解，当同一链表中存在缓存空间的占用率变化量，与其他结点单元中记录的缓存空间的占用率变化量相比，差异值超过设定差异值时，则这些结点单元的数据异常（缓存空间的占用率变化量异常），对应的渲染组存在渲染异常。
进一步的，对数据异常的结点单元进行高亮显示。
具体的，为视频段创建链表后，当侦测到有新生成的子渲染图像时，获取新生成的子渲染图像对应的视频帧是否创建过结点单元，若创建过结点单元，则更新该链表中所有结点单元中的第一指针、第二指针、结点单元的数据。
若未创建过结点单元，则先在链表中为该子渲染图像对应的视频帧创建结点单元，再更新该链表中所有结点单元中的第一指针、第二指针、结点单元的数据。
在更新链表中所有结点单元中的第一指针、第二指针、结点单元的数据时，第一指针根据链表中所有结点单元对应的帧顺序排序更新，容易理解，当有新的结点单元生成时，其他结点单元对应的帧顺序排序会根据新的结点单元的帧顺序加入后进行重新排序；第二指针根据链表中所有结点单元对应的缓存空间占用率排序更新，容易理解，当有新的结点单元生成时，其他结点单元对应的缓存空间占用率排序会根据新的结点单元的缓存空间占用率加入后进行重新排序；结点单元的数据根据链表中所有结点单元对应的缓存空间占用率变化量更新，缓存空间占用率变化量与排序无关，只需要记录对应的数据即可。
基于本发明的视频渲染异常的响应方法的第二实施例，本发明的视频渲染异常的响应方法的第三实施例中，所述步骤S50，包括：
步骤S51，获取异常渲染组中向缓存空间发送了子渲染图像的第一子节点组；
步骤S52，确定异常渲染组中，未向缓存空间发送子渲染图像的第二子节点组；
步骤S53，根据第二子节点组中的优先渲染节点的处理器占用率、物理内存利用率和网络利用率，确定渲染异常的异常子节点组。
异常渲染组包括多个子节点组，每一子节点组负责对视频帧的其中一子图像进行渲染。由于每一子节点组都是独立的计算终端，因此，每个子节点组的渲染速率都是互不影响的。本实施例中，在确定了异常渲染组后，再从异常渲染组中，将向缓存空间发送了子渲染图像的第一子节点组剔除，剩下的第二子节点组未向缓存空间发送子渲染图像，则异常的渲染节点会存在于第二子节点组中。
具体的，本实施例中，采用如下方式确定渲染异常的异常子节点组：
；
当，则第二子节点组中的第i个子节点组为异常子节点组；
其中，i和j分别表示第二子节点组中的子节点组序号，，n为第二子节点组中包含的子节点组总数；/>为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的评估值；/>为处理器占用率影响系数，为常数，且/>为物理内存利用率影响系数，为常数，且/>为网络利用率影响系数，为常数，且为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的处理器占用率；为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的物理内存利用率；/>为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的网络利用率；/>为第二子节点组中的第j个子节点组的优先渲染节点对应的处理器占用率；/>为第二子节点组中的第j个子节点组的优先渲染节点对应的物理内存利用率；/>为第二子节点组中的第j个子节点组的优先渲染节点对应的网络利用率；/>为设定评估值，/>。
当，表明从处理器占用率、物理内存利用率和网络利用率三方面总体评估，评估结果反映该优先渲染节点负载过高或者存在响应异常，得到的评估值未达到评估要求，从而，第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点性能异常，第二子节点组中的第i个子节点组为异常子节点组。
基于本发明的视频渲染异常的响应方法的第一实施例至第三实施例，本发明的视频渲染异常的响应方法的第四实施例中，所述步骤S10，包括：
步骤S11，获取视频中的典型帧，以每一典型帧作为分割起点，以下一典型帧的前一视频帧作为分割终点，将视频切分为多个视频段，其中，每一视频段包括对应的分割起点和分割终点，以及分割起点与分割终点之间的视频帧；
步骤S12，根据典型帧的渲染参数和视频帧参数，计算典型帧的渲染结果所占用的存储空间；
步骤S13，根据典型帧的渲染结果所占用的存储空间，确定与典型帧属于同一视频段的每一视频帧分配的缓存空间大小；
步骤S14，计算缓存模块的空闲缓存空间，根据空闲缓存空间和每一视频段所需要的缓存空间大小，为连续的若干视频段匹配缓存空间。
本实施例中，通过典型帧将视频切分为若干视频段，通过典型帧切分视频段的意义在于：使得每一视频段内的视频帧都与典型帧相似，从而，同一视频段内的各个视频帧的渲染结果占用的缓存空间大小不会相差太远。进一步的，将同一视频段中的各个视频帧按照同样的分割策略进行切分渲染，从而每一视频帧切分得到的子图像大小也是类似的，子图像的渲染速率和渲染结果也应具有相似性。从而，同一视频段中的各个视频帧分配的缓存空间占用情况的变化，应该具有相似性。从而，侦测出同一视频段中的某个视频帧分配的缓存空间占用情况与其他视频帧分配的缓存空间占用情况显著不同，即可侦测出异常的渲染组。
采用如下方式为连续的若干视频段匹配缓存空间：
；
其中，为未分配缓存空间的第m个视频段所需的缓存空间大小，/>，为未分配缓存空间的视频切分得到的视频段总数；/>为未分配缓存空间的第m个视频段中第r个视频帧所需的缓存空间大小，/>为未分配缓存空间的第m个视频段中包含的视频帧数量，/>；
当时，将缓存模块的空闲缓存空间分配至未分配缓存空间的第1个视频段至第g个视频段；
当时，将缓存模块的空闲缓存空间分配至所有未分配缓存空间的视频段；
其中，，g代表未分配缓存空间的视频段的序号；/>代表未分配缓存空间的第1个视频段至第g个视频段所需分配的缓存空间总容量；/>代表未分配缓存空间的第1个视频段至第g+1个视频段所需分配的缓存空间总容量；/>为当前缓存模块的空闲缓存空间容量。
基于本发明的视频渲染异常的响应方法的第四实施例，本发明的视频渲染异常的响应方法的第五实施例中，所述步骤S14之后，还包括：
步骤S141，将清理的缓存空间释放为新增空闲缓存空间；
步骤S142，当侦测到有新增空闲缓存空间时，根据新增空闲缓存空间大小和未分配缓存空间的剩余视频段所需要的缓存空间大小，为未分配缓存空间的剩余视频段匹配缓存空间。
上一实施例提到，当时，将缓存模块的空闲缓存空间分配至未分配缓存空间的第1个视频段至第g个视频段；本实施例中，当侦测到同一视频帧的全部子渲染图像均已缓存至对应的缓存空间时，标记缓存空间，将标记的缓存空间中存储的全部子渲染图像发送至播放终端，以清理缓存空间，此时清理出的缓存空间释放为新增空闲缓存空间。
当清理出新增空闲缓存空间后，根据缓存模块的新增空闲缓存空间大小，为未分配缓存空间的剩余视频段匹配缓存空间。
当时，将缓存模块的新增空闲缓存空间分配至未分配缓存空间的第g+1个视频段至第f个视频段；
当时，将缓存模块的空闲缓存空间分配至未分配缓存空间第g+1个视频段开始的剩余视频段；
其中，，f代表未分配缓存空间的视频段的序号；/>代表未分配缓存空间的第g+1个视频段至第f个视频段所需分配的缓存空间总容量；/>代表未分配缓存空间的第g+1个视频段至第f+1个视频段所需分配的缓存空间总容量；/>为缓存模块的新增空闲缓存空间容量。
基于本发明的视频渲染异常的响应方法的第四实施例至第五实施例，本发明的视频渲染异常的响应方法的第六实施例中，所述步骤S11中的获取视频中的典型帧的步骤，包括：
步骤S111，在用于上传视频的终端中识别视频中各个视频帧的核心图像元素；
步骤S112，将核心图像元素相同且连续的视频帧中的第一帧作为典型帧。
其中，核心图像元素为视频帧中面积达到设定面积的图像元素，核心图像元素相同且连续的视频帧，代表一段相似的视频帧。此时，采用核心图像元素相同且连续的视频帧中的第一帧作为典型帧来计算同一视频段内各个视频帧所需要的缓存空间容量。
基于本发明的视频渲染异常的响应方法的第四实施例至第六实施例，本发明的视频渲染异常的响应方法的第七实施例中，所述步骤S20中的将每一视频帧分配至不同的渲染组进行拆分渲染的步骤，包括：
步骤S21，获取每一渲染组的负载率；
步骤S22，根据同一视频段中每一视频帧分配的缓存空间大小，和每一渲染组的负载率，将每一视频帧分配至不同的渲染组进行拆分渲染。
具体的，采用如下方式将每一视频帧分配至不同的渲染组：
将未匹配视频帧的渲染组，根据渲染组的负载率从小到大的顺序进行排序，得到渲染组排序形成的第一数组：
；
其中，为第一数组中的第z个渲染组，Z为第一数组中的渲染组数量，；Y代表渲染组；
根据未匹配渲染组的第m个视频段中每一视频帧分配的缓存空间从大到小的顺序，对各个视频帧进行排序，得到视频帧排序形成的第二数组：
；
其中，为对第m个视频段的每一视频帧排序形成的第二数组中的第r个视频帧，/>为未分配缓存空间的第m个视频段中包含的视频帧数量，/>，H代表视频帧；
将第二数组中的第q个视频帧与第一数组中的第q个渲染组对应起来，，则实现了将同一视频组中的每一视频帧分配至不同的渲染组，再通过每一渲染组中的多个子节点组，对分配到的视频帧进行拆分渲染。
在为下一视频段分配渲染组时，同样也将未匹配视频帧的渲染组排列形成第一数组，将下一视频段中的每一视频帧排序形成第二数组，将第二数组中的第q个视频帧与第一数组中的第q个渲染组对应起来，就实现了将同一视频组中的每一视频帧分配至不同的渲染组的过程。
基于本发明的视频渲染异常的响应方法的第一实施例至第七实施例，本发明的视频渲染异常的响应方法的第八实施例中，所述方法，还包括：
步骤S80，获取每一子节点组中的各个渲染节点的负载率；
步骤S90，根据每一子节点组中的各个渲染节点的负载率，将负载率低的渲染节点确定为优先渲染节点，将负载率高的渲染节点确定为备用渲染节点。
具体的，负载率低的渲染节点具有更快的响应速率，所以作为优先渲染节点。
为实现上述目的，本发明还提出一种视频渲染异常的响应系统，应用上述视频渲染异常的响应方法；所述系统包括云端，云端设置有缓存模块，且云端分别与播放终端和多个渲染组通信连接。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备进入本发明各个实施例所述的方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”、 或“第一实施例~第X实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、 结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料、方法步骤或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上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内。
Claims (9)
1.一种视频渲染异常的响应方法，其特征在于，云端设置有缓存模块，且云端分别与播放终端和多个渲染组通信连接，所述方法包括如下步骤：
将视频分为多个视频段，并为同一视频段中的每一视频帧从缓存模块中对应分配不同的用于存储渲染结果的缓存空间，其中，各个缓存空间按照帧顺序依次排列；
将每一视频帧分配至不同的渲染组进行拆分渲染，其中，每一渲染组包括多个子节点组，同一渲染组中的各个子节点组用于渲染同一视频帧拆分得到的各个子图像，每一子节点组包括优先渲染节点和备用渲染节点；
采用各个子节点组中的优先渲染节点对分配到的子图像进行渲染，以得到子渲染图像，将每一子渲染图像发送至对应的缓存空间进行存储；
创建链表，通过链表侦测每一缓存空间的占用率，将各缓存空间的占用率变化量按照视频帧的帧顺序进行排列，以侦测发生渲染异常的异常视频帧和对应的异常渲染组；
从异常渲染组中，确定渲染异常的异常子节点组；
采用异常子节点组中的备用渲染节点对分配到的子图像进行渲染，以得到子渲染图像，并将子渲染图像发送至对应的缓存空间进行存储；
当侦测到同一视频帧的全部子渲染图像均已缓存至对应的缓存空间时，标记缓存空间，将标记的缓存空间中存储的全部子渲染图像发送至播放终端，以清理缓存空间；
所述将视频分为多个视频段，并为同一视频段中的每一视频帧从缓存模块中对应分配不同的用于存储渲染结果的缓存空间的步骤，包括：获取视频中的典型帧，以每一典型帧作为分割起点，以下一典型帧的前一视频帧作为分割终点，将视频切分为多个视频段，其中，每一视频段包括对应的分割起点和分割终点，以及分割起点与分割终点之间的视频帧；根据典型帧的渲染参数和视频帧参数，计算典型帧的渲染结果所占用的存储空间；根据典型帧的渲染结果所占用的存储空间，确定与典型帧属于同一视频段的每一视频帧分配的缓存空间大小；计算缓存模块的空闲缓存空间，根据空闲缓存空间和每一视频段所需要的缓存空间大小，和未分配缓存空间的每一视频段所需要的缓存空间大小。
2.根据权利要求1所述的视频渲染异常的响应方法，其特征在于，所述创建链表，通过链表侦测每一缓存空间的占用率，将各缓存空间的占用率变化量按照视频帧的帧顺序进行排列，以侦测发生渲染异常的异常视频帧和对应的异常渲染组的步骤，包括：
创建用于管理同一视频段中每个视频帧的链表；
当侦测到新生成的子渲染图像时，获取新生成的子渲染图像对应的视频帧的帧顺序，获取新生成的子渲染图像存入对应的缓存空间后的缓存空间占用率，获取新生成的子渲染图像存入对应的缓存空间后的缓存空间占用率变化量，并获取新生成的子渲染图像对应的渲染组；
判断是否为新生成的子渲染图像对应的视频帧创建过结点单元；
若否，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的帧顺序的排序作为结点单元的第一指针，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率排序作为结点单元的第二指针，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率变化量作为结点单元的数据，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的渲染组作为结点单元的名称，为所述链表生成新的结点单元，及更新链表中的其他结点单元；
若是，获取为新生成的子渲染图像对应的视频帧创建的结点单元，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率更新结点单元的第二指针，以新生成的子渲染图像对应的视频帧的缓存空间的占用率变化量更新结点单元的数据，从而更新对应的结点单元，及链表中的其他结点单元；
根据第一指针对同一链表中的各个结点单元进行排序，得到第一序列；
在第一序列中，根据缓存空间的占用率变化量小于预设值的结点单元的第一指针确定异常视频帧，并根据缓存空间的占用率变化量小于预设值的结点单元的名称确定异常渲染组。
3.根据权利要求2所述的视频渲染异常的响应方法，其特征在于，所述从异常渲染组中，确定渲染异常的异常子节点组的步骤，包括：
获取异常渲染组中向缓存空间发送了子渲染图像的第一子节点组；
确定异常渲染组中，未向缓存空间发送子渲染图像的第二子节点组；
根据第二子节点组中的优先渲染节点的处理器占用率、物理内存利用率和网络利用率，确定渲染异常的异常子节点组。
4.根据权利要求1所述的视频渲染异常的响应方法，其特征在于，所述计算缓存模块的空闲缓存空间，根据空闲缓存空间和每一视频段所需要的缓存空间大小，为连续的若干视频段匹配缓存空间的步骤之后，还包括：
将清理的缓存空间释放为新增空闲缓存空间；
当侦测到有新增空闲缓存空间时，根据新增空闲缓存空间大小和未分配缓存空间的剩余视频段所需要的缓存空间大小，为未分配缓存空间的剩余视频段匹配缓存空间。
5.根据权利要求1所述的视频渲染异常的响应方法，其特征在于，所述获取视频中的典型帧的步骤，包括：
在用于上传视频的终端中识别视频中各个视频帧的核心图像元素；
将核心图像元素相同且连续的视频帧中的第一帧作为典型帧。
6.根据权利要求1所述的视频渲染异常的响应方法，其特征在于，所述将每一视频帧分配至不同的渲染组进行拆分渲染的步骤，包括：
获取每一渲染组的负载率；
根据同一视频段中每一视频帧分配的缓存空间大小，和每一渲染组的负载率，将每一视频帧分配至不同的渲染组进行拆分渲染；
具体采用如下方式将每一视频帧分配至不同的渲染组：
将未匹配视频帧的渲染组，根据渲染组的负载率从小到大的顺序进行排序，得到渲染组排序形成的第一数组：
；
其中，为第一数组中的第z个渲染组，Z为第一数组中的渲染组数量，；Y代表渲染组；
根据未匹配渲染组的第m个视频段中每一视频帧分配的缓存空间从大到小的顺序，对各个视频帧进行排序，得到视频帧排序形成的第二数组：
；
其中，为对第m个视频段的每一视频帧排序形成的第二数组中的第r个视频帧，/>为未分配缓存空间的第m个视频段中包含的视频帧数量，/>，H代表视频帧；
将第二数组中的第q个视频帧与第一数组中的第q个渲染组对应起来，，则实现了将同一视频组中的每一视频帧分配至不同的渲染组，再通过每一渲染组中的多个子节点组，对分配到的视频帧进行拆分渲染。
7.根据权利要求1所述的视频渲染异常的响应方法，其特征在于，所述方法，还包括：
获取每一子节点组中的各个渲染节点的负载率；
根据每一子节点组中的各个渲染节点的负载率，将负载率低的渲染节点确定为优先渲染节点，将负载率高的渲染节点确定为备用渲染节点。
8.根据权利要求3所述的视频渲染异常的响应方法，其特征在于，采用如下方式确定渲染异常的异常子节点组：
；
当，则第二子节点组中的第i个子节点组为异常子节点组；
其中，i和j分别表示第二子节点组中的子节点组序号，，/>，n为第二子节点组中包含的子节点组总数；/>为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的评估值；/>为处理器占用率影响系数，为常数，且/>；/>为物理内存利用率影响系数，为常数，且/>；/>为网络利用率影响系数，为常数，且/>；/>为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的处理器占用率；/>为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的物理内存利用率；/>为第二子节点组中的第i个子节点组的优先渲染节点对应的网络利用率；/>为第二子节点组中的第j个子节点组的优先渲染节点对应的处理器占用率；/>为第二子节点组中的第j个子节点组的优先渲染节点对应的物理内存利用率；/>为第二子节点组中的第j个子节点组的优先渲染节点对应的网络利用率；/>为设定评估值，/>。
9.一种视频渲染异常的响应系统，其特征在于，应用如权利要求1至8中任一项所述的视频渲染异常的响应方法；所述系统包括云端，云端设置有缓存模块，且云端分别与播放终端和多个渲染组通信连接。
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