一种模块化的视频传输播放系统及方法与流程

本发明涉及一种视频传输播放系统，尤其涉及一种有效减少高清视频占用带宽的模块化视频传输播放系统。

同时本发明涉及一种视频传输播放方法，尤其涉及一种有效减少高清视频占用带宽的模块化视频传输播放方法。

背景技术：

目前高清视频以720P作为基本要求，实际应用中，高清视频已经高达1080P、1080I、720P，甚至达到4k、8k的超高分辨率。以1080P分辨率，时长两小时的高清视频为例，就算用高压缩的H.265压缩也高达4G的容量。但是为了提高传输效率而使用高压缩比的视频，无可避免的在播放端出现严重失真的情况。而直接传输原高清视频或低圧缩比的视频，就必须占用极大的网络带宽，这样对网络资源建设造成巨大成本。而且对于网络播放高清视频来说，网络传输速度始终是瓶颈。现在的视频压缩技术飞速发展，已经取得不小成果。但如果要保留整个画面的所有的清晰细节，视频文件仍然是非常大，很难在网络上传输高分辨率的视频。大量实验表明人眼只能看清楚视野1~2度的内容，周边视野成像是模糊的。以28寸16:9的4k超高清显示器为例，坐在80cm处，能看清的区域只有约3万个像素左右，而4k能同时显示800万像素，有99%被浪费了。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种模块化的视频传输播放系统及方法，可以在不降低用户体验的基础上，利用生物科技选择性局部传输高清视频。

本发明所述的一种模块化的视频传输播放系统，其特征在于，包括：客户端和服务器；

所述的客户端，用于获取用户的焦点坐标并发送到服务器；接收服务器发送的多个视频模块和压缩分辨率后的视频，并依据各视频模块坐标将多个视频模块与压缩后后的视频同时播放；

所述的服务器，用于接收客户端发送的焦点坐标；将视频切割为多个视频模块，根据焦点坐标对客户端发送指定视频模块；压缩视频分辨率并将压缩后的视频传输至客户端；

所述的客户端和服务器通过网络连接。

本发明所述的一种复合分辨率的视频传输播放方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将视频分辨率压缩；

S2、将视频切割为多个视频模块；

S3、捕捉用户视线焦点；

S4、将焦点坐标一定半径内的视频模块与压缩后的视频同时播放。

本发明所述的系统及方法优点在于，将视频以较低的分辨率整画面传输并播放，可以大大节省网络带宽资源。同时根据用户兴趣焦点，实时调整局部画面，将分辨率更高的画面展示到用户眼光所到之处。保证了用户的视觉焦点不管往哪里移动，都可以观赏到原高清视频在相应区域的细节画面。而用户视觉焦点以外的画面，生理原理是用余光获取，因此用较低分辨率的视频画面不会影响用户的体验效果。在视频传输和播放的过程中，远端服务器和客户端播对于高清的视频数据处理运算要成多倍于分辨率更低的视频数据运算，因此，局部传输高清视频非常有效降低硬件要求，减少设备成本，降低传输带宽的要求。

其中所述的客户端包括：

焦点捕捉单元，用于捕捉用户的视线焦点坐标；

播放单元，用于同时播放服务器传输的多个视频模块和压缩后的视频；

客户端传输单元，用于与服务器进行通讯传输。

所述的播放单元检测播放器的标准分辨率，将标准分辨率发送至服务器，服务器根据标准分辨率对视频进行压缩。

所述的客户端还包括缓冲单元，所述的缓冲单元将接收到的多个视频模块和压缩后的视频缓冲存储，当多个视频模块与压缩后视频的垂直校正信号一致时，将多个视频模块和压缩后的视频同时传输到播放单元。

所述的焦点捕捉单元获取焦点的移动速度，缓冲单元根据移动速度提前缓冲焦点移动趋势对应的视频模块。

所述的服务器在切割视频模块后对每个视频模块中的帧都设置帧编号，在同一时刻上所有视频模块的帧编号都一一对应；缓冲单元检测垂直校正信号之前先对各视频模块和压缩后视频的帧编号进行一一对应的校验。

所述的服务器包括：

服务端传输单元，用于与客户端进行通讯传输；

压缩单元，用于压缩视频的分辨率；

存储单元，用于存储视频；缓冲存储切割后的所有视频模块与压缩后的视频；

切割单元，用于将视频切割为多个视频模块。

进一步改进，所述的客户端与服务器采用SerDes方式传输。

所述的步骤S3中同时获取焦点移动速度，并根据焦点移动速度提前缓冲视频模块。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图2是本发明的方法流程图。

图3是本发明所述视频模块的第一种切割模式。

图4是本发明所述视频模块的第二种切割模式。

具体实施方式

根据图1所示，本发明所述的一种模块化的视频传输播放系统，由通过网络连接的客户端和服务器组成，所述的网络连接可以采用速率更快的SerDes（Serializer-Deserializer）方式传输；系统的工作过程和传输播放方法如图2所示。

所述的客户端，用于获取用户的焦点坐标并发送到服务器；接收服务器发送的多个视频模块和压缩分辨率后的视频，并依据各视频模块坐标将多个视频模块与压缩后后的视频同时播放。客户端还包括：焦点捕捉单元，用于捕捉用户的视线焦点坐标。播放单元，用于同时播放服务器传输的多个视频模块和压缩后的视频。客户端传输单元，用于与服务器进行通讯传输。

其中客户端还包括缓冲单元，将接收到的多个视频模块和压缩后的视频缓冲存储，当多个视频模块与压缩后视频的垂直校正信号一致时，将多个视频模块和压缩后的视频同时传输到播放单元。对视频模块和压缩视频进行缓冲和同步校正使播放的时候减少用户的图像撕裂感，各模块之间的图像连贯性更加好。

进一步改进，服务器在切割视频模块后对每个视频模块中的帧都设置帧编号，在同一时刻上所有视频模块的帧编号都一一对应；缓冲单元检测垂直校正信号之前先对各视频模块和压缩后视频的帧编号进行一一对应的校验。原因在于，现在的视频封装格式一般都是通过时间来定位视频帧，这种方式不能精确地定位视频帧，一般都有1~2帧的误差。而增加帧编号可以精确定位每个视频帧，能更好地将该帧的压缩视频和视频模块叠加，叠加后的画面不会再有割裂感。

所述的服务器，用于接收客户端发送的焦点坐标；将视频切割为多个视频模块，根据焦点坐标对客户端发送指定视频模块；压缩视频分辨率并将压缩后的视频传输至客户端。服务器还包括：服务端传输单元，用于与客户端进行通讯传输。压缩单元，用于压缩视频的分辨率。存储单元，用于存储视频；缓冲存储切割后的所有视频模块与压缩后的视频。切割单元，用于将视频切割为多个视频模块。

在信号最初连接时，播放单元检测播放器的标准分辨率，将标准分辨率发送至服务器，服务器根据标准分辨率对视频进行压缩。可减少客户端播放单元对视频的二次尺寸调整，减少了播放单元的运算次数，使视频播放更加流畅。

本发明所述的视频模块切割可以将视频模块切割为与原视频长宽比一致的矩形，也可以切割为长宽比为1的正方形，或者切割为长宽比为用户自定义的比例。不同的切割方式为用户提供各种不同的视觉体验，适合更多的受众。

实施例一

下面结合图3，以切割为与原视频长宽比一致的矩形阐述本发明工作原理：

假设原视频长宽比为16:9的3840*2160，4K高清视频。压缩单元将高清视频压缩为清晰度较低的视频传输到客户端，客户端将压缩视频全屏播放时显示器。切割单元将原视频切割为10*10的100个视频模块，每个视频模块的分辨率为384*216，并对每个视频模块进行编号1到100。每个视频模块的清晰度与原4K视频的清晰度一致。当焦点捕捉单元捕捉到用户的焦点坐标落在某一视频模块上，例如图3中的视频模块43。则服务器将视频模块43一定范围附近的视频模块同时从存储单元中抽取，图3中表现为同时抽取视频模块33、42、43、44和53。服务器将该5个视频模块以及对应的视频模块坐标一起发送到客户端。客户端根据视频模块坐标将5个视频模块同时覆盖显示到显示器。在覆盖显示时，视频模块的显示层高于压缩视频的显示层。当焦点捕捉单元检测到用户的视线焦点发生移动时，获取其焦点移动的速度。焦点移动速度包括了移动的方向和移动的速率。例如检测到用户焦点从视频模块43向视频模块44移动时，缓冲单元从服务器获取并预先缓冲视频模块34、45和54的视频数据。当焦点坐标的移动位置满足更换视频模块的时候，同时将缓冲的视频模块34、43、44、45和54同时覆盖显示到显示器上。使用户在视线移动的时候也不会影响高清图像的连贯性。

实施例二

结合图4，阐明本发明所述的另外一种视频模块切割方式：

本实施例视频模块的切割方式为视频模块的长宽比为1，假设原视频长宽比为16:9的3840*2160，4K高清视频。切割单元将原视频切割为16*9的144个视频模块，每个视频模块的分辨率为240*240，并对每个视频模块进行编号1到144。每个视频模块的清晰度与原4K视频的清晰度一致。当焦点捕捉单元捕捉到用户的焦点坐标落在某一视频模块上，例如图4中的视频模块51。则服务器将视频模块51一定范围附近的视频模块同时从存储单元中抽取，图3中表现为同时抽取视频模块35、50、51、52和67。其他工作原理与实施例一类似。

除了上述两个实施例之外还可以做出其他用户定制的切割比例。

本发明可以在较小的网络带宽下传输以往不能实现的高清视频，而且所看到的局部视频比原高清文件并没有降低。由人眼焦点带动高清范围的移动，给用户带来更多的主动性，和更好的体现效果。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。