專利名稱：一種動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明屬于圖像播放技術領域，特別涉及動態(tài)圖像在異形屏幕上的投影播放技術。
背景技術：
傳統(tǒng)的電視墻在實現(xiàn)巨型圖像時都會出現(xiàn)固定的隔縫，同時帶來的圖像分辨率并沒有隨著電視墻尺寸增加而增加，只是觀察的距離加遠，近距離看時只能是更加模糊，在應用于天文等高清晰圖像時，就更加無法勝任了。

發(fā)明內容
本發(fā)明在于克服上述的不足，提供一種動態(tài)圖像播放系統(tǒng)以及方法。提供一種完全解決任意分辨率動態(tài)圖像的播放系統(tǒng)，和一種實現(xiàn)無隔縫，使圖像連續(xù)完整的動態(tài)圖像的圖像處理技術。
本發(fā)明是通過以下的技術方案來實施的構造一種動態(tài)圖像播放系統(tǒng)，所述動態(tài)圖像播放系統(tǒng)包括播放機單元、視頻顯示終端單元，其特征在于還包括服務器，所述服務器和播放機單元之間通過有線或無線網絡進行連接通訊；所述視頻顯示終端與播放機單元相連接，接受并顯示播放機輸出的視頻信號，所述播放機單元包括多個播放機，每個播放機都通過網絡與所述服務器連接實現(xiàn)同步播放。
在本發(fā)明所述的動態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，所述的視頻顯示終端單元包括投影屏幕和至少一個以上的投影儀，所述的每個投影儀與至少一個以上的播放機相連接，接受圖像信號，投影到投影屏幕上。
在本發(fā)明所述的動態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，所述服務器和播放機單元TCP/IP協(xié)議和UDP協(xié)議通訊。
在本發(fā)明所述的動態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，所述播放機上存儲有播放文件，每個播放機所存儲的播放文件一致。
在本發(fā)明所述的動態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，所述服務器上存儲有腳本文件和特效文件。
在本發(fā)明所述的動態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，還包括一臺用于控制各種特效設備的開啟、運行，使各種現(xiàn)場效果與圖像顯示之間達到同步的效果特效控制器，所述服務器通過串口服務器與所述特效控制器相連。
在本發(fā)明所述的動態(tài)圖像播放系統(tǒng)中，所述服務器按照一定的時間間隔，通過用戶數(shù)據報協(xié)議、通訊協(xié)議在網絡中發(fā)送時間信號，每一個播放機接收到時間信號后，按照該信號指令進行控制播放流程。
本發(fā)明是通過以下的技術方案來實施的構造一種動態(tài)圖像播放系統(tǒng)的網絡同步播放系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟A1服務器讀入指定腳本數(shù)據，如果有未播放的影片或者未接收到停止命令，執(zhí)行步驟A2；A2打開影片文件，等待播放機反饋，判斷是否返回正常信號，如果返回正常信號，執(zhí)行步驟A3；A3發(fā)送播放指令，設置播放機狀態(tài)，進行影片播放。
在本發(fā)明所述的動態(tài)圖像播放系統(tǒng)的網絡同步播放系統(tǒng)的控制方法中，在步驟A1中還包括如下步驟A1.1讀入指定腳本數(shù)據；A1.2判斷是否有未播放的影片或者未接收到停止命令，如果有執(zhí)行步驟A2，如果沒有執(zhí)行步驟A1.3；A1.3是否進行循環(huán)播放，如果是，回到步驟A1.1；如果不是，結束；在步驟A2中還包括如下步驟A2.1打開影片文件；A2.2等待播放機反饋，判斷播放機是否都返回正常信號，如果是，執(zhí)行步驟A3；如果不是，處理中止；在步驟A3中還包括如下步驟判斷是否有音頻輸入，如果有進行音頻輸出；如果沒有不進行音頻輸出。
在本發(fā)明所述的動態(tài)圖像播放系統(tǒng)的網絡同步播放系統(tǒng)的控制方法中，所述圖像文件在存入播放機之前還要經過圖像變形透鏡處理，具體步驟為使用三維軟件建立一個與實際屏幕大小與外形一樣的虛擬拱幕，將要投影的內容放在上面，并作一個灰度遮罩，將顯示的內容邊緣做漸暗過渡處理，使要顯示的內容可以和其他播放機的屏幕投影內容無縫拼合；顯示在虛擬拱幕后，在三維渲染軟件中，以實際投影儀的位置建立虛擬設像機進行重拍。
本發(fā)明所產生的有益效果是首先本系統(tǒng)采取了服務器發(fā)送同步時間信號的方式，由服務器按照一定的時間間隔，通過UDP通訊協(xié)議在網絡中發(fā)送時間信號，每一播放機受到時間信號后，按照該信號來控制播放流程，消除了差異，實現(xiàn)了同步的目的，所以本系統(tǒng)播放實現(xiàn)了無隔縫，時圖像連續(xù)完整，在效果上達到了完美無瑕無縫拼接效果。另外，在動態(tài)圖像輸出前，利用三維軟件對圖像建模模擬進行變形透鏡處理，保證了投影儀在拱幕上的圖像投影的正確性。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明的動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)的組成框圖；圖2是本發(fā)明的動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)的服務器與播放器的數(shù)據傳輸示意圖；圖3是本發(fā)明的動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)的服務器與播放機的數(shù)據通訊時序圖；圖4是本發(fā)明的動態(tài)圖像同步播放方法的影片播放流程圖；圖5是本發(fā)明的動態(tài)圖像同步播放方法的軟件建模圖像處理示意圖。
具體實施例方式
為實現(xiàn)高分辨動態(tài)影像，使用了2000線×7680線的動態(tài)圖像。所述的動態(tài)圖像播放系統(tǒng)，如圖1所示本系統(tǒng)采用了33個投影儀，以3個1組橫向排開為11列，用17個計算機為播放機，同步驅動播放圖像，每個計算機上都分別存儲有所要播放的影片文件，且都分別使用了高清晰度的圖像播放軟件。每一個計算機與兩個投影儀相連接，分別負責兩個投影儀圖像的播放。計算機與服務器同處于同一局域網內，計算基于服務器之間采用TCP/IP協(xié)議和UDP協(xié)議進行通訊控制。計算機輸出的視頻信號通過投影儀顯示到屏幕上，實現(xiàn)視頻輸出。為了實現(xiàn)特效控制輸出，特效文件存儲在服務器上，另外服務器還通過串口連接有一特效控制器，控制特效效果輸出。對于有聲影片，音頻通過計算機上的高質量聲卡輸出，這樣子便可實現(xiàn)多通道同步播放影片，并發(fā)送同步控制指令的有聲特效影像的效果了。
為了保持多機同播時，消除各種差異，最大程度的實現(xiàn)播放的視頻、音頻和特效的同步，采取服務器發(fā)送同步時間信號的方式，由服務器按照一定時間間隔，本實施例中設定為1秒，通過UDP(User Datagram Protocol)通信協(xié)議在網絡中發(fā)送時間信號，每一個播放器接收到時間信號后，按照該信號來控制播放流程，消除差異，達到同步的目的。值得注意的是，雖然UDP本身是不可靠傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議，即不保證一定到達，也不保證按順序到達，但這是指的在廣域網(WAN)環(huán)境下，在局域網(LAN)環(huán)境下其可靠性還是有保證的。由于CIG系統(tǒng)是在局域網環(huán)境下運行，所以可以利用UDP協(xié)議通信來實現(xiàn)時間同步。
如圖2所示網絡中傳輸時間的計算假設服務器在時間T1發(fā)出第一個信號，播放器在時間t1信號并立即發(fā)送一個信號，服務器在T2收到信號，再發(fā)出一個信號，播放器在時間t2收到第二個信號。那么對于服務器T3＝(T2-T1)/2是數(shù)據在網絡中傳輸?shù)臅r間；對于播放機t3＝(t2-t1)/2。服務器利用計算機的高精度計數(shù)器建立內部時鐘，精度可以提高到微秒級，精確控制影片的同步處理播放。
如圖3所示服務器在T1發(fā)出信號，告訴播放機在服務器的時間T1T1+tDelay時刻開始播放，tDelay為延遲時間。播放機在收到開始信號后，計算自己需要延遲等待的時間t4t4＝tDelay-t3。等待t4后通知播放模塊開始播放。
服務器在等待tDelay后，取得當時時間作為同步處理的基準時間，啟動同步線程，以一定周期(1秒)將相對基準時間的時刻值發(fā)送給播放機，精度為微秒。
播放機接收到同步信號后，取出數(shù)據中的服務器流時間數(shù)值，加上網絡延遲時間，減去DirectShow執(zhí)行播放的延遲時間，作為播放機當前的正確流時間對播放機進校正。
如圖4所示動態(tài)圖像同步播放控制方法，包括以下步驟S1服務器讀入指定腳本數(shù)據；S2判斷是否有位播放的影片或者未接受到停止指令，如果是，執(zhí)行步驟S3，如果不是執(zhí)行步驟S12；S3服務器下達打開影片文件的指令，執(zhí)行步驟S4；S4并等待播放機的反饋，執(zhí)行步驟S5；S5判斷是否都返回ready信號，如果是執(zhí)行步驟S6；如果不是處理中止，回到步驟S2；S6發(fā)送播放指令，設置此時播放機狀態(tài)，并判斷是否有音頻輸出，如果有則輸出音頻，如果沒有不輸出音頻；S7設置播放機狀態(tài)；S8播放機輸出播放；S9播放結束；S10保存播放機的狀態(tài)；S11設置影片狀態(tài)，回到步驟S2；
S12播放是否全部結束，執(zhí)行步驟S13；S13判斷是否是循環(huán)播放，如果不是，結束；如果是回到步驟S1。
在執(zhí)行步驟S6、S7時，同時輸出平臺運動特效控制指令，進行平臺運動特效輸出。
為了實現(xiàn)圖像的無縫拼合和與變形矯正，通過三維空間變幻的方式，對圖像進行了特殊處理。如圖5所示在Maya三維渲染軟件中建立一個與實際屏幕大小與外型一樣的虛擬拱幕，將要投影出的內容放在面上，并做一個灰度遮罩，將顯示內容的邊緣做漸暗過度處理，使內容可以和其它屏幕投影的內容無縫拼合。將圖像顯示在虛擬拱幕后，又在Maya中以實際投影儀的位置建立虛擬攝像機進行重拍，這樣得到的動態(tài)圖像就可以由投影儀投出，顯示在顯示屏幕上，實現(xiàn)系統(tǒng)要求的效果。
權利要求
1.一種動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，所述動態(tài)圖像播放系統(tǒng)包括播放機單元、視頻顯示終端單元，其特征在于還包括服務器，所述服務器和播放機單元之間通過有線或無線網絡進行連接通訊；所述視頻顯示終端與播放機單元相連接，接受并顯示播放機輸出的視頻信號，所述播放機單元包括多個播放機，每個播放機都通過網絡與所述服務器連接實現(xiàn)同步播放。
2.根據權利要求1所述的動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，所述的視頻顯示終端單元包括投影屏幕和至少一個以上的投影儀，所述的每個投影儀與至少一個以上的播放機相連接，接受圖像信號，投影到投影屏幕上。
3.根據權利要求1所述的動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，所述服務器和播放機單元TCP/IP協(xié)議和UDP協(xié)議通訊。
4.根據權利要求1所述的動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，所述播放機上存儲有播放文件，每個播放機所存儲的播放文件一致。
5.根據權利要求1所述的動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，所述服務器上存儲有腳本文件和特效文件。
6.根據權利要求1所述的動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，還包括一臺用于控制各種特效設備的開啟、運行，使各種現(xiàn)場效果與圖像顯示之間達到同步的效果特效控制器，所述服務器通過串口服務器與所述特效控制器相連。
7.根據權利要求1所述的動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，所述服務器按照一定的時間間隔，通過用戶數(shù)據報協(xié)議、通訊協(xié)議在網絡中發(fā)送時間信號，每一個播放機接收到時間信號后，按照該信號指令進行控制播放流程。
8.根據權利要求7所述的動態(tài)圖像同步播放系統(tǒng)，其特征在于，播放機接收到同步信號后，取出數(shù)據中的服務器流時間數(shù)值，加上網絡延遲時間，減去DirectShow執(zhí)行播放的延遲時間，作為播放機當前的正確流時間對播放機進校正。
9.一種動態(tài)圖像同步播放方法，包括以下步驟A1服務器讀入指定腳本數(shù)據，如果有未播放的影片或者未接收到停止命令，執(zhí)行步驟A2；A2打開影片文件，等待播放機反饋，判斷是否返回正常信號，如果返回正常信號，執(zhí)行步驟A3；A3發(fā)送播放指令，設置播放機狀態(tài)，進行影片播放。
10.根據權利要求9所述的動態(tài)圖像同步播放方法，其特征在于，包括以下步驟在步驟A1中還包括如下步驟A1.1讀入指定腳本數(shù)據；A1.2判斷是否有未播放的影片或者未接收到停止命令，如果有執(zhí)行步驟A2，如果沒有執(zhí)行步驟A1.3；A1.3是否進行循環(huán)播放，如果是，回到步驟A1.1；如果不是，結束；在步驟A2中還包括如下步驟A2.1打開影片文件；A2.2等待播放機反饋，判斷播放機是否都返回正常信號，如果是，執(zhí)行步驟A3；如果不是，處理中止；在步驟A3中還包括如下步驟判斷是否有音頻輸入，如果有進行音頻輸出；如果沒有，不進行音頻輸出。
11.根據權利要求10所述的動態(tài)圖像同步播放方法，其特征在于，所述圖像文件在存入播放機之前還要經過圖像變形透鏡處理，具體步驟為使用三維軟件建立一個與實際屏幕大小與外形一樣的虛擬拱幕，將要投影的內容放在上面，并作一個灰度遮罩，將顯示的內容邊緣做漸暗過渡處理，使要顯示的內容可以和其他播放機的屏幕投影內容無縫拼合，顯示在虛擬拱幕后，在三維渲染軟件中，以實際投影儀的位置建立虛擬攝像機進行重拍。
全文摘要
一種動態(tài)圖像播放系統(tǒng)和方法，動態(tài)圖像播放系統(tǒng)包括播放機單元、視頻顯示終端單元、服務器，服務器和播放機單元之間通過有線或無線網絡進行連接通訊；每個播放機都通過網絡與服務器連接實現(xiàn)同步播放。方法包括步驟A1服務器讀入指定腳本數(shù)據；A2打開影片文件；A3進行音頻輸出處理并播放影片文件。本發(fā)明所產生的有益效果是采取了服務器發(fā)送同步時間信號的方式，由服務器按照一定的時間間隔，按照該信號來控制播放流程，消除了差異，實現(xiàn)了同步的目的，同時通過對顯示的內容邊緣做漸暗過渡處理，使要顯示的內容可以和其他播放機的屏幕投影內容無縫拼合，本系統(tǒng)播放實現(xiàn)了無隔縫，時圖像連續(xù)完整，在效果上達到了完美無瑕的無縫拼接效果。
文檔編號H04N5/04GK101064768SQ20061006057
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月29日 優(yōu)先權日2006年4月29日
發(fā)明者李明, 戎志剛, 高敬義, 劉道強, 丁亮 申請人:李明, 戎志剛, 高敬義, 劉道強, 丁亮