本實(shí)用新型涉及一種視頻傳輸播放系統(tǒng)，尤其涉及一種有效減少高清視頻占用帶寬的模塊化視頻傳輸播放系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前高清視頻以720P作為基本要求，實(shí)際應(yīng)用中，高清視頻已經(jīng)高達(dá)1080P、1080I、720P，甚至達(dá)到4k、8k的超高分辨率。以1080P分辨率，時(shí)長(zhǎng)兩小時(shí)的高清視頻為例，就算用高壓縮的H.265壓縮也高達(dá)4G的容量。但是為了提高傳輸效率而使用高壓縮比的視頻，無(wú)可避免的在播放端出現(xiàn)嚴(yán)重失真的情況。而直接傳輸原高清視頻或低圧縮比的視頻，就必須占用極大的網(wǎng)絡(luò)帶寬，這樣對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)造成巨大成本。而且對(duì)于網(wǎng)絡(luò)播放高清視頻來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度始終是瓶頸?，F(xiàn)在的視頻壓縮技術(shù)飛速發(fā)展，已經(jīng)取得不小成果。但如果要保留整個(gè)畫面的所有的清晰細(xì)節(jié)，視頻文件仍然是非常大，很難在網(wǎng)絡(luò)上傳輸高分辨率的視頻。大量實(shí)驗(yàn)表明人眼只能看清楚視野1~2度的內(nèi)容，周邊視野成像是模糊的。以28寸16:9的4k超高清顯示器為例，坐在80cm處，能看清的區(qū)域只有約3萬(wàn)個(gè)像素左右，而4k能同時(shí)顯示800萬(wàn)像素，有99%被浪費(fèi)了。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型目的在于提供一種模塊化的視頻傳輸播放系統(tǒng)及方法，可以在不降低用戶體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用生物科技選擇性局部傳輸高清視頻。

本實(shí)用新型所述的一種模塊化的視頻傳輸播放系統(tǒng)，其特征在于，包括：客戶端和服務(wù)器；

所述的客戶端，用于獲取用戶的焦點(diǎn)坐標(biāo)并發(fā)送到服務(wù)器；接收服務(wù)器發(fā)送的多個(gè)視頻模塊和壓縮分辨率后的視頻，并依據(jù)各視頻模塊坐標(biāo)將多個(gè)視頻模塊與壓縮后后的視頻同時(shí)播放；

所述的服務(wù)器，用于接收客戶端發(fā)送的焦點(diǎn)坐標(biāo)；將視頻切割為多個(gè)視頻模塊，根據(jù)焦點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)客戶端發(fā)送指定視頻模塊；壓縮視頻分辨率并將壓縮后的視頻傳輸至客戶端；

所述的客戶端和服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接。

本實(shí)用新型所述的系統(tǒng)及方法優(yōu)點(diǎn)在于，將視頻以較低的分辨率整畫面?zhèn)鬏敳⒉シ?，可以大大?jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。同時(shí)根據(jù)用戶興趣焦點(diǎn)，實(shí)時(shí)調(diào)整局部畫面，將分辨率更高的畫面展示到用戶眼光所到之處。保證了用戶的視覺(jué)焦點(diǎn)不管往哪里移動(dòng)，都可以觀賞到原高清視頻在相應(yīng)區(qū)域的細(xì)節(jié)畫面。而用戶視覺(jué)焦點(diǎn)以外的畫面，生理原理是用余光獲取，因此用較低分辨率的視頻畫面不會(huì)影響用戶的體驗(yàn)效果。在視頻傳輸和播放的過(guò)程中，遠(yuǎn)端服務(wù)器和客戶端播對(duì)于高清的視頻數(shù)據(jù)處理運(yùn)算要成多倍于分辨率更低的視頻數(shù)據(jù)運(yùn)算，因此，局部傳輸高清視頻非常有效降低硬件要求，減少設(shè)備成本，降低傳輸帶寬的要求。

其中所述的客戶端包括：焦點(diǎn)捕捉單元，用于捕捉用戶的視線焦點(diǎn)坐標(biāo)；

播放單元，用于同時(shí)播放服務(wù)器傳輸?shù)亩鄠€(gè)視頻模塊和壓縮后的視頻；

客戶端傳輸單元，用于與服務(wù)器進(jìn)行通訊傳輸。

所述的播放單元檢測(cè)播放器的標(biāo)準(zhǔn)分辨率，將標(biāo)準(zhǔn)分辨率發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分辨率對(duì)視頻進(jìn)行壓縮。

所述的客戶端還包括緩沖單元，所述的緩沖單元將接收到的多個(gè)視頻模塊和壓縮后的視頻緩沖存儲(chǔ)，當(dāng)多個(gè)視頻模塊與壓縮后視頻的垂直校正信號(hào)一致時(shí)，將多個(gè)視頻模塊和壓縮后的視頻同時(shí)傳輸?shù)讲シ艈卧?/p>

所述的焦點(diǎn)捕捉單元獲取焦點(diǎn)的移動(dòng)速度，緩沖單元根據(jù)移動(dòng)速度提前緩沖焦點(diǎn)移動(dòng)趨勢(shì)對(duì)應(yīng)的視頻模塊。

所述的服務(wù)器在切割視頻模塊后對(duì)每個(gè)視頻模塊中的幀都設(shè)置幀編號(hào)，在同一時(shí)刻上所有視頻模塊的幀編號(hào)都一一對(duì)應(yīng)；緩沖單元檢測(cè)垂直校正信號(hào)之前先對(duì)各視頻模塊和壓縮后視頻的幀編號(hào)進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)。

所述的服務(wù)器包括：

服務(wù)端傳輸單元，用于與客戶端進(jìn)行通訊傳輸；

壓縮單元，用于壓縮視頻的分辨率；

存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)視頻；緩沖存儲(chǔ)切割后的所有視頻模塊與壓縮后的視頻；

切割單元，用于將視頻切割為多個(gè)視頻模塊。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述的客戶端與服務(wù)器采用SerDes方式傳輸。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的方法流程圖。

圖3是本實(shí)用新型所述視頻模塊的第一種切割模式。

圖4是本實(shí)用新型所述視頻模塊的第二種切割模式。

具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種模塊化的視頻傳輸播放系統(tǒng)，由通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的客戶端和服務(wù)器組成，所述的網(wǎng)絡(luò)連接可以采用速率更快的SerDes（Serializer-Deserializer）方式傳輸；系統(tǒng)的工作過(guò)程和傳輸播放方法如圖2所示。

所述的客戶端，用于獲取用戶的焦點(diǎn)坐標(biāo)并發(fā)送到服務(wù)器；接收服務(wù)器發(fā)送的多個(gè)視頻模塊和壓縮分辨率后的視頻，并依據(jù)各視頻模塊坐標(biāo)將多個(gè)視頻模塊與壓縮后后的視頻同時(shí)播放?？蛻舳诉€包括：焦點(diǎn)捕捉單元，用于捕捉用戶的視線焦點(diǎn)坐標(biāo)。播放單元，用于同時(shí)播放服務(wù)器傳輸?shù)亩鄠€(gè)視頻模塊和壓縮后的視頻?？蛻舳藗鬏攩卧?，用于與服務(wù)器進(jìn)行通訊傳輸。

其中客戶端還包括緩沖單元，將接收到的多個(gè)視頻模塊和壓縮后的視頻緩沖存儲(chǔ)，當(dāng)多個(gè)視頻模塊與壓縮后視頻的垂直校正信號(hào)一致時(shí)，將多個(gè)視頻模塊和壓縮后的視頻同時(shí)傳輸?shù)讲シ艈卧?duì)視頻模塊和壓縮視頻進(jìn)行緩沖和同步校正使播放的時(shí)候減少用戶的圖像撕裂感，各模塊之間的圖像連貫性更加好。

進(jìn)一步改進(jìn)，服務(wù)器在切割視頻模塊后對(duì)每個(gè)視頻模塊中的幀都設(shè)置幀編號(hào)，在同一時(shí)刻上所有視頻模塊的幀編號(hào)都一一對(duì)應(yīng)；緩沖單元檢測(cè)垂直校正信號(hào)之前先對(duì)各視頻模塊和壓縮后視頻的幀編號(hào)進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)。原因在于，現(xiàn)在的視頻封裝格式一般都是通過(guò)時(shí)間來(lái)定位視頻幀，這種方式不能精確地定位視頻幀，一般都有1~2幀的誤差。而增加幀編號(hào)可以精確定位每個(gè)視頻幀，能更好地將該幀的壓縮視頻和視頻模塊疊加，疊加后的畫面不會(huì)再有割裂感。

所述的服務(wù)器，用于接收客戶端發(fā)送的焦點(diǎn)坐標(biāo)；將視頻切割為多個(gè)視頻模塊，根據(jù)焦點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)客戶端發(fā)送指定視頻模塊；壓縮視頻分辨率并將壓縮后的視頻傳輸至客戶端。服務(wù)器還包括：服務(wù)端傳輸單元，用于與客戶端進(jìn)行通訊傳輸。壓縮單元，用于壓縮視頻的分辨率。存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)視頻；緩沖存儲(chǔ)切割后的所有視頻模塊與壓縮后的視頻。切割單元，用于將視頻切割為多個(gè)視頻模塊。

在信號(hào)最初連接時(shí)，播放單元檢測(cè)播放器的標(biāo)準(zhǔn)分辨率，將標(biāo)準(zhǔn)分辨率發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分辨率對(duì)視頻進(jìn)行壓縮?？蓽p少客戶端播放單元對(duì)視頻的二次尺寸調(diào)整，減少了播放單元的運(yùn)算次數(shù)，使視頻播放更加流暢。

本實(shí)用新型所述的視頻模塊切割可以將視頻模塊切割為與原視頻長(zhǎng)寬比一致的矩形，也可以切割為長(zhǎng)寬比為1的正方形，或者切割為長(zhǎng)寬比為用戶自定義的比例。不同的切割方式為用戶提供各種不同的視覺(jué)體驗(yàn)，適合更多的受眾。

實(shí)施例一

下面結(jié)合圖3，以切割為與原視頻長(zhǎng)寬比一致的矩形闡述本實(shí)用新型工作原理：

假設(shè)原視頻長(zhǎng)寬比為16:9的3840*2160，4K高清視頻。壓縮單元將高清視頻壓縮為清晰度較低的視頻傳輸?shù)娇蛻舳?，客戶端將壓縮視頻全屏播放時(shí)顯示器。切割單元將原視頻切割為10*10的100個(gè)視頻模塊，每個(gè)視頻模塊的分辨率為384*216，并對(duì)每個(gè)視頻模塊進(jìn)行編號(hào)1到100。每個(gè)視頻模塊的清晰度與原4K視頻的清晰度一致。當(dāng)焦點(diǎn)捕捉單元捕捉到用戶的焦點(diǎn)坐標(biāo)落在某一視頻模塊上，例如圖3中的視頻模塊43。則服務(wù)器將視頻模塊43一定范圍附近的視頻模塊同時(shí)從存儲(chǔ)單元中抽取，圖3中表現(xiàn)為同時(shí)抽取視頻模塊33、42、43、44和53。服務(wù)器將該5個(gè)視頻模塊以及對(duì)應(yīng)的視頻模塊坐標(biāo)一起發(fā)送到客戶端?？蛻舳烁鶕?jù)視頻模塊坐標(biāo)將5個(gè)視頻模塊同時(shí)覆蓋顯示到顯示器。在覆蓋顯示時(shí)，視頻模塊的顯示層高于壓縮視頻的顯示層。當(dāng)焦點(diǎn)捕捉單元檢測(cè)到用戶的視線焦點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)時(shí)，獲取其焦點(diǎn)移動(dòng)的速度。焦點(diǎn)移動(dòng)速度包括了移動(dòng)的方向和移動(dòng)的速率。例如檢測(cè)到用戶焦點(diǎn)從視頻模塊43向視頻模塊44移動(dòng)時(shí)，緩沖單元從服務(wù)器獲取并預(yù)先緩沖視頻模塊34、45和54的視頻數(shù)據(jù)。當(dāng)焦點(diǎn)坐標(biāo)的移動(dòng)位置滿足更換視頻模塊的時(shí)候，同時(shí)將緩沖的視頻模塊34、43、44、45和54同時(shí)覆蓋顯示到顯示器上。使用戶在視線移動(dòng)的時(shí)候也不會(huì)影響高清圖像的連貫性。

實(shí)施例二

結(jié)合圖4，闡明本實(shí)用新型所述的另外一種視頻模塊切割方式：

本實(shí)施例視頻模塊的切割方式為視頻模塊的長(zhǎng)寬比為1，假設(shè)原視頻長(zhǎng)寬比為16:9的3840*2160，4K高清視頻。切割單元將原視頻切割為16*9的144個(gè)視頻模塊，每個(gè)視頻模塊的分辨率為240*240，并對(duì)每個(gè)視頻模塊進(jìn)行編號(hào)1到144。每個(gè)視頻模塊的清晰度與原4K視頻的清晰度一致。當(dāng)焦點(diǎn)捕捉單元捕捉到用戶的焦點(diǎn)坐標(biāo)落在某一視頻模塊上，例如圖4中的視頻模塊51。則服務(wù)器將視頻模塊51一定范圍附近的視頻模塊同時(shí)從存儲(chǔ)單元中抽取，圖3中表現(xiàn)為同時(shí)抽取視頻模塊35、50、51、52和67。其他工作原理與實(shí)施例一類似。

除了上述兩個(gè)實(shí)施例之外還可以做出其他用戶定制的切割比例。

本實(shí)用新型可以在較小的網(wǎng)絡(luò)帶寬下傳輸以往不能實(shí)現(xiàn)的高清視頻，而且所看到的局部視頻比原高清文件并沒(méi)有降低。由人眼焦點(diǎn)帶動(dòng)高清范圍的移動(dòng)，給用戶帶來(lái)更多的主動(dòng)性，和更好的體現(xiàn)效果。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。