虛擬現實服務器、視頻數據傳輸方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種虛擬現實服務器、視頻數據傳輸方法及系統，屬于虛擬現實技術領域。虛擬現實服務器包括：中央處理器、與中央處理器相連的圖形處理器、與圖形處理器或中央處理器相連的網絡接口卡；中央處理器，用于生成虛擬現實場景的視頻渲染指令；圖形處理器，用于根據視頻渲染指令渲染出虛擬現實視頻數據；中央處理器和/或網絡接口卡，用于對虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼以及數據封裝；網絡接口卡，用于向虛擬現實設備發送封裝后的虛擬現實視頻數據；由于虛擬現實服務器可以直接通過網絡接口卡使用網絡對虛擬現實視頻數據進行長距離傳輸，不需要使用信號延長設備，避免了視頻信號編解碼，縮短了虛擬現實視頻數據的傳輸時延。

Virtual reality server, video data transmission method and system

The invention discloses a virtual reality server, a video data transmission method and a system, belonging to the field of virtual reality technology. Virtual server comprises a central processor, connected with the central processor and graphics processor and graphics processor or central processor connected to the network interface card; the central processor is used to generate a virtual reality video rendering commands; graphics processor, according to the instructions for rendering video rendering of virtual reality video data; the central processor and / or network interface card for virtual reality video data compression encoding and data encapsulation; network interface card for video to virtual reality virtual reality device sends the encapsulated data; because the virtual server can directly use the network card for long distance transmission of virtual reality video data through the network interface, do not need to use the extended signal equipment, avoid the video codec, shorten the transmission of video data in virtual reality Time delay.

【技術實現步驟摘要】
虛擬現實服務器、視頻數據傳輸方法及系統
本專利技術實施例涉及虛擬現實
，特別涉及一種虛擬現實服務器、視頻數據傳輸方法及系統。
技術介紹
目前，虛擬現實(VirtualReality，VR)技術正在不斷發展和進步，虛擬現實技術是由諸如VR頭盔和VR眼鏡之類的虛擬現實設備，以及為虛擬現實設備提供服務的虛擬現實服務器來共同實現的。虛擬現實設備中通常設置有各類傳感器，傳感器用于感知用戶的行為動作。虛擬現實設備會將在用戶的運動過程中采集到的虛擬現實場景的控制數據發送給虛擬現實服務器，虛擬現實服務器生成虛擬現實場景的視頻渲染指令，根據接收到的控制數據對視頻渲染指令中的視頻幀進行處理，生成與用戶的動作相適應的處理后的視頻渲染指令，并對處理后的視頻渲染指令進行渲染，生成虛擬現實視頻數據，并將虛擬現實視頻數據發送給虛擬現實設備進行播放，使得用戶觀看到與用戶的動作相適應的虛擬現實場景。在虛擬現實技術的使用過程中，為了提高虛擬現實服務器的利用率，可以采用分布式的虛擬現實服務器，由分布式的虛擬現實服務器基于網絡將虛擬現實視頻數據傳輸給虛擬現實設備。在相關技術中，為了實現虛擬現實視頻數據的長距離無衰減的通信，虛擬現實服務器120需要通過信號延長設備140與虛擬現實設備160相連，信號延長設備140通常是高清晰度多媒體接口(HighDefinitionMultimediaInterface，HDMI)信號延長器，如圖1所示。具體的，虛擬現實服務器120通過HDMI線與HDMI信號延長器的發送端141相連，虛擬現實設備160通過HDMI線與HDMI信號延長器的接收端142相連，HDMI信號延長器的發送端141與接收端142之間通過網絡線纜相連。虛擬現實服務器120對虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼后發送給HDMI信號延長器的發送端141。由于虛擬現實服務器120輸出的數據的格式與HDMI信號延長器的發送端141輸出的數據的格式不同，因此，HDMI信號延長器的發送端141會先對壓縮后的虛擬現實視頻數據進行解碼，得到原始的虛擬現實視頻數據，再重新對虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼得到壓縮后的虛擬現實視頻數據，再對壓縮后的虛擬現實視頻數據進行數據封裝生成封裝后的虛擬現實視頻數據，并通過網絡線纜將封裝后的虛擬現實視頻數據發送給HDMI信號延長器的接收端142，HDMI信號延長器的接收端142對封裝后的的虛擬現實視頻數據進行解封裝和解碼得到原始的虛擬現實視頻數據，將原始的虛擬現實視頻數據發送給虛擬現實設備進行展示。在通過信號延長設備進行長距離通信的過程中，虛擬現實服務器輸出的虛擬現實視頻數據需要經過“壓縮編碼-傳輸-解碼-壓縮編碼-傳輸-解碼”的過程才能發送給虛擬現實設備，虛擬現實視頻數據傳輸過程所需的時間較長，用戶執行某一動作與用戶在虛擬現實設備中觀看到與該動作相適應的虛擬現實場景中間的時延通常會達到33ms，不符合業界規定的時延小于20ms的規定，容易使用戶在觀看過程中產生眩暈感。
技術實現思路
本專利技術實施例提供了一種虛擬現實服務器、視頻數據傳輸方法及系統。以解決虛擬現實服務器通過信號延長設備使用網絡對虛擬現實視頻數據進行長距離傳輸時，導致的虛擬現實視頻數據傳輸過程中的時延較長的問題，所述技術方案如下：第一方面，本專利技術實施例提供了一種虛擬現實服務器，該虛擬現實服務器包括：中央處理器、與中央處理器相連的圖形處理器、與圖形處理器或中央處理器相連的網絡接口卡；中央處理器，用于接收與虛擬現實場景相應的控制數據以及生成虛擬現實場景的視頻渲染指令；圖形處理器，用于根據視頻渲染指令渲染出虛擬現實視頻數據；中央處理器和/或網絡接口卡，用于對虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼以及數據封裝，生成處理后的虛擬現實視頻數據；網絡接口卡，用于向虛擬現實設備發送處理后的虛擬現實視頻數據，虛擬現實設備用于播放處理后的虛擬現實視頻數據。在本實施例中，通過在虛擬現實服務器中增加具有數據封裝能力和網絡傳輸能力的網絡接口卡，使得虛擬服務器在生成虛擬現實視頻數據后，可以直接對虛擬現實視頻數據執行壓縮編碼和數據封裝等數據處理，并通過網絡將處理后的虛擬現實視頻數據發送給虛擬現實設備進行播放，在通過網絡實現虛擬現實視頻數據的長距離傳輸時，不需要經過信號延長設備，避免了信號延長設備對虛擬現實視頻數據進行數據處理時產生的時延，避免了視頻信號編解碼，縮短了虛擬現實視頻數據在通過網絡進行長距離傳輸過程的時延，優化了虛擬現實視頻數據通過網絡進行長距離傳輸時的傳輸過程。在第一方面的第一種可能的實現方式中，網絡接口卡與圖形處理器相連；網絡接口卡，用于從圖形處理器中依次獲取圖形處理器渲染出的視頻幀中的每一個顯示行對應的虛擬現實視頻數據；網絡接口卡，還用于對獲取到的顯示行對應的虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼以及數據封裝，生成處理后的虛擬現實視頻數據。在該可能的實現方式中，虛擬現實服務器通過網絡接口卡依次獲取每一個顯示行對應的虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼，由于網絡接口卡在圖形處理器生成一個顯示行對應的虛擬現實視頻數據后，就能對該顯示行對應的虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼，而不需要等待圖形處理器生成整一個視頻幀的虛擬現實視頻數據后才進行壓縮編碼，避免了網絡接口卡在等待圖形處理器生成整一個視頻幀的虛擬現實視頻數據過程中產生的時延，縮短了虛擬現實視頻數據在通過網絡進行長距離傳輸過程的時延。在第一方面的第二種可能的實現方式中，網絡接口卡與中央處理器相連；中央處理器，用于從圖形處理器中依次獲取圖形處理器渲染出的視頻幀中的每一個顯示行對應的虛擬現實視頻數據；中央處理器，還用于對獲取到的顯示行對應的虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼以及數據封裝，生成處理后的虛擬現實視頻數據；中央處理器，還用于將壓縮后的虛擬現實視頻數據發送給網絡接口卡。在該可能的實現方式中，虛擬現實服務器通過中央處理器依次獲取每一個顯示行對應的虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼，由于中央處理器在圖形處理器生成一個顯示行對應的虛擬現實視頻數據后，就能對該顯示行對應的虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼，而不需要等待圖形處理器生成整一個視頻幀的虛擬現實視頻數據后才進行壓縮編碼，避免了中央處理器在等待圖形處理器生成整一個視頻幀的虛擬現實視頻數據過程中產生的時延，縮短了虛擬現實視頻數據在通過網絡進行長距離傳輸過程的時延。結合第一方面的第二種可能的實現方式，在第一方面的第三種可能的實現方式中，中央處理器還與網絡接口卡相連。結合第一方面、第一方面的第一種可能的實現方式、第一方面的第二種可能的實現方式，以及第一方面的第三種可能的實現方式中的任意一種可能的實現方式，在第一方面的第四種可能的實現方式中，中央處理器和/或網絡接口卡，還用于按照UDP/IP協議將壓縮后的虛擬現實視頻數據封裝在IP報文中；中央處理器和/或網絡接口卡，還用于按照以太網協議將IP報文封裝在以太網報文中。第二方面，本專利技術實施例提供了一種虛擬現實視頻數據傳輸方法，該方法用于如上述第一方面所示的虛擬現實服務器中，該方法包括：通過中央處理器接收與虛擬現實場景相應的控制數據以及生成虛擬現實場景的視頻渲染指令；通過圖形處理器根據視頻渲染指令渲染出虛擬現實視頻數據；通過中央處理器和/或網絡接口卡對虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼以及數據本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種虛擬現實服務器，其特征在于，所述虛擬現實服務器包括：中央處理器、與所述中央處理器相連的圖形處理器、與所述圖形處理器或所述中央處理器相連的網絡接口卡；所述中央處理器，用于接收與虛擬現實場景相應的控制數據以及生成所述虛擬現實場景的視頻渲染指令；所述圖形處理器，用于根據所述視頻渲染指令渲染出虛擬現實視頻數據；所述中央處理器和/或所述網絡接口卡，用于對所述虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼以及數據封裝，生成處理后的所述虛擬現實視頻數據；所述網絡接口卡，用于向虛擬現實設備發送處理后的所述虛擬現實視頻數據，所述虛擬現實設備用于播放處理后的所述虛擬現實視頻數據。

【技術特征摘要】
1.一種虛擬現實服務器，其特征在于，所述虛擬現實服務器包括：中央處理器、與所述中央處理器相連的圖形處理器、與所述圖形處理器或所述中央處理器相連的網絡接口卡；所述中央處理器，用于接收與虛擬現實場景相應的控制數據以及生成所述虛擬現實場景的視頻渲染指令；所述圖形處理器，用于根據所述視頻渲染指令渲染出虛擬現實視頻數據；所述中央處理器和/或所述網絡接口卡，用于對所述虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼以及數據封裝，生成處理后的所述虛擬現實視頻數據；所述網絡接口卡，用于向虛擬現實設備發送處理后的所述虛擬現實視頻數據，所述虛擬現實設備用于播放處理后的所述虛擬現實視頻數據。2.根據權利要求1所述的虛擬現實服務器，其特征在于，所述網絡接口卡與所述圖形處理器相連；所述網絡接口卡，用于從所述圖形處理器中依次獲取所述圖形處理器渲染出的視頻幀中的每一個顯示行對應的所述虛擬現實視頻數據；所述網絡接口卡，還用于對獲取到的所述顯示行對應的所述虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼以及數據封裝，生成處理后的所述虛擬現實視頻數據。3.根據權利要求1所述的虛擬現實服務器，其特征在于，所述網絡接口卡與所述中央處理器相連；所述中央處理器，用于從所述圖形處理器中依次獲取所述圖形處理器渲染出的視頻幀中的每一個顯示行對應的所述虛擬現實視頻數據；所述中央處理器，還用于對獲取到的所述顯示行對應的所述虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼以及數據封裝，生成處理后的所述虛擬現實視頻數據；所述中央處理器，還用于將壓縮后的所述虛擬現實視頻數據發送給所述網絡接口卡。4.根據權利要求3所述的虛擬現實服務器，其特征在于，所述中央處理器還與所述網絡接口卡相連。5.根據權利要求1至4任一所述的虛擬現實服務器，其特征在于，所述中央處理器和/或所述網絡接口卡，還用于按照UDP/IP協議將壓縮后的所述虛擬現實視頻數據封裝在IP報文中；所述中央處理器和/或所述網絡接口卡，還用于按照以太網協議將所述IP報文封裝在以太網報文中。6.一種虛擬現實視頻數據傳輸方法，其特征在于，所述方法用于如權利要求1至5任一所述的虛擬現實服務器中，所述方法包括：通過所述中央處理器接收與虛擬現實場景相應的控制數據以及生成所述虛擬現實場景的視頻渲染指令；通過所述圖形處理器根據所述視頻渲染指令渲染出虛擬現實視頻數據；通過所述中央處理器和/或所述網絡接口卡對所述虛擬現實視頻數據進行壓縮編碼以及數據封裝，生成處理后的所述虛擬現實視頻數據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：冀智剛，夏寅賁，
申請(專利權)人：北京華為數字技術有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11