一种建筑立面集群灯光控制方法及系统、存储介质与流程

本发明涉及建筑景观灯控制技术，尤其涉及一种建筑立面集群景观灯光的控制方法及系统、存储介质。

背景技术：

1、目前传统建筑立面led灯光媒体画面播放系统，如《led景观城市建筑立面集群灯光互联网控制 申请号201610808967.1》的记载，主要包括一个或多个led主控器，和通过交换机设备由光纤或网线联结的led分控器设备，组成设备局域网实现tcp-ip协议栈通信，并由led分控器的每个rs485接口对接一个led灯组，从而实现建筑立面led灯光集群画面控制。

2、其中，为了在建筑立面上实现led灯光媒体画面播放效果，led灯组需要通过规律的物理空间分布，均匀的安装在建筑立面之上，根据其实际物理位置，通过画面与灯光拓扑关系，映射成实际视频画面的某个像素位置的像素值，从而实现由视频画面具体位置取像素值并下发至对应led灯珠，从而实现根据视频实时每一帧画面的对应位置像素值来改变建筑楼宇对应led灯光点位的颜色，从而实现建筑立面整体画面变色调光的目的。

3、因此现有的建筑立面led灯光媒体画面播放技术，从控制机制上，首先需要根据画面与集群灯组的布局切割视频，并将之预存储在各个led主控器中，随后在播放该视频文件时，led主控器需通过自身存储的画面与灯光拓扑的对应关系数据，实时计算出该帧画面对应的解析数据，并下发给每一个led分控器，并由其解析后分发至每个led分控器管辖的灯光域组以执行，籍此控制各led灯珠进行调光变色，从而根据每一视频帧画面，不断的下发各个led灯组所需的字节数据，由此实现现场建筑楼宇立面根据当前的视频播放画面实时呈现对应的led画面效果。

4、然而，上述现有技术也存在一些缺点，由于即便是切割后的视频文件大小依旧很大，而led主控器的内存空间十分有限，同时又要存储画面与灯光的拓扑数据，因此无法一次性将切割视频整个加载到led主控器的内存中，而是将对应切割视频文件，逐步加载到内存中进行解析，进而，造成每个led主控器仅存储了自身对应的单块视频文件，因此各个led主控器的解析任务只能由自身完成，无法动态分配算力，若遇到某个led主控器计算压力较大时，会整体拖慢led灯组的执行效率，甚至引起设备故障，这无疑增加了整个集群灯光控制系统的事故风险。

技术实现思路

1、为此，本发明的主要目的在于提供一种建筑立面集群灯光控制方法及系统、存储介质，以支持动态分配各主控器间的算力。

2、为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种建筑立面集群灯光控制方法，步骤包括：

3、根据画面与灯光拓扑关系，解析视频，将每一帧视频画面转换为对应各灯光域组的调光协议数据，并按画面帧顺序组成代视频文件，预加载至各主控器内存中；

4、将各主控器与各分控器设置在同一局域网内，设置主脑主控器，以根据画面与灯光拓扑关系，为各主控器动态分配对应各灯光域组的代视频文件读取任务，以下发调光协议数据至对应分控器。

5、在可能的优选实施方式中，所述画面与灯光拓扑关系包括：各灯光域组中各rgb灯珠的位置与视频帧画面像素位置的映射关系，各rgb灯珠与灯光域组的所述关系，以及各灯光域组与分控器的所属关系。

6、在可能的优选实施方式中，所述动态分配对应各灯光域组的代视频文件读取任务的步骤包括：

7、根据各主控器cpu内核数量对应开启数个子进程；

8、主脑主控器为所有主控器子进程分配所辖灯光域组，并监控各主控器cpu内核使用率；以根据各cpu内核使用率波动，动态的为各主控器子进程分配代视频文件读取任务数量。

9、在可能的优选实施方式中，代视频文件读取任务的读取步骤包括：按画面帧顺序，令各主控器子进程分别从各自主控器内存中，逐帧读取各灯光域组对应的代视频文件中的调光协议数据，以分发至对应分控器。

10、在可能的优选实施方式中，代视频文件读取任务的读取步骤包括：

11、对各子进程设置同步锁，按画面帧顺序，令各子进程分别从各自主控器内存中，逐帧读取各灯光域组对应的代视频文件中的调光协议数据，以分发至对应分控器，并记录当前帧主控器各子进程中最晚分发时间。

12、根据视频帧频率及前帧最晚分发时间，计算延时，以在次帧调光协议数据分发前等待。

13、在可能的优选实施方式中，其中所述调光协议数据为dmx512格式数据，所述主控器将dmx512格式数据，根据artnet udp协议分发至对应的分控器。

14、在可能的优选实施方式中，所述的建筑立面集群灯光控制方法，其中步骤还包括：

15、根据视频帧数及对应灯光域组所辖灯具rgb灯珠数量，计算参照字节数；

16、根据参照字节数，校验灯光域组对应的代视频文件。

17、在可能的优选实施方式中，所述的建筑立面集群灯光控制方法，其中步骤还包括：

18、根据画面与灯光拓扑关系，校验主控器内存中预加载的代视频文件，及所对应的分控器及其所辖灯光域组是否在线。

19、为了实现上述目的，对应上述方法，根据本发明的第二个方面，还提供了一种建筑立面集群灯光控制系统，其包括：

20、存储单元，用于存储包括如上中任一所述建筑立面集群灯光控制方法步骤的程序，以供视频解析单元，处理单元，交换机适时调取；

21、视频解析单元，用于根据画面与灯光拓扑关系，解析视频，将每一帧视频画面转换为对应各灯光域组的调光协议数据，并按画面帧顺序组成代视频文件，预加载至各主控器内存中；

22、交换机，用于建立各主控器与各分控器通信的局域网；

23、处理单元，用于根据画面与灯光拓扑关系，为各主控器动态分配对应各灯光域组的代视频文件读取任务，以下发调光协议数据至对应分控器。

24、为了实现上述目的，对应上述方法，根据本发明的第三个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上中任一所述建筑立面集群灯光控制方法的步骤。

25、通过本发明提供的该建筑立面集群灯光控制方法及系统、存储介质，巧妙的将视频文件中，每一帧视频画面预先转换为对应各灯光域组的调光协议数据，并按画面帧顺序组成代视频文件，因此相比视频文件，其文件大小得以跨越式的下降，使得每个主控器的内存中，都可以预加载所有的代视频文件，如此便能支持动态分配各主控器的算力，为任意分控器对应的灯光域组，读取出代视频文件中，对应当前画面帧的调光协议数据。籍此可均衡各主控器的计算压力，稳定led灯组的执行效率，从而确保了整个集群灯光控制系统的稳定性。

26、另一方面，由于所有的代视频文件都可以被存储在内存中，因此相比从硬盘读取加载到内存的传统方式，能显著提升读取每帧调光协议数据的效率。

技术特征：

1.一种建筑立面集群灯光控制方法，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的建筑立面集群灯光控制方法，其中，所述画面与灯光拓扑关系包括：

3.根据权利要求1所述的建筑立面集群灯光控制方法，其中，动态分配对应各灯光域组的代视频文件读取任务的步骤包括：

4.根据权利要求3所述的建筑立面集群灯光控制方法，其中，代视频文件读取任务的读取步骤包括：

5.根据权利要求3所述的建筑立面集群灯光控制方法，其中，代视频文件读取任务的读取步骤包括：

6.根据权利要求4至5中任一所述的建筑立面集群灯光控制方法，其中所述调光协议数据为dmx512格式数据，所述主控器将dmx512格式数据，根据artnet udp协议分发至对应的分控器。

7.根据权利要求1至6中任一所述的建筑立面集群灯光控制方法，其中步骤还包括：

8.根据权利要求1至6中任一所述的建筑立面集群灯光控制方法，其中步骤还包括：

9.一种建筑立面集群灯光控制系统，其包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一所述建筑立面集群灯光控制方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种建筑立面集群灯光控制方法及系统、存储介质，其中方法步骤包括：根据画面与灯光拓扑关系，解析视频，将每一帧视频画面转换为对应各灯光域组的调光协议数据，并按画面帧顺序组成代视频文件，预加载至各主控器内存中；将各主控器与各分控器设置在同一局域网内，设置主脑主控器，以根据画面与灯光拓扑关系，为各主控器动态分配对应各灯光域组的代视频文件读取任务，以下发调光协议数据至对应分控器。籍此以支持动态分配各主控器间的算力。

技术研发人员：李文鹏,王聚,孙凯君,程冬,张啸风,王琳,李京伦,王文菲
受保护的技术使用者：上海罗曼照明科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27