陳楠

摘 要： 針對(duì)傳統(tǒng)的多媒體交互系統(tǒng)無(wú)法在多個(gè)顯示器上進(jìn)行承接的連續(xù)操作，設(shè)計(jì)了一種多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)，硬件使用C/S架構(gòu)，保證數(shù)字動(dòng)畫(huà)能夠在多屏多媒體上進(jìn)行連接，軟件上建立了數(shù)據(jù)承接模型，保證多媒體的數(shù)字動(dòng)畫(huà)承接，同時(shí)能夠進(jìn)行及時(shí)的交互反饋。這樣避免了雙系統(tǒng)的操作難題，保證了交互過(guò)程的完整性，優(yōu)化RTP和RTCP多媒體數(shù)據(jù)反饋，改變了傳統(tǒng)交互反饋系統(tǒng)的差值性，這樣可以根據(jù)不同的操作系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的數(shù)據(jù)反饋。為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)的有效性，設(shè)計(jì)了對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有效地證明了設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)能夠在多屏下完成數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互。

關(guān)鍵詞： 多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)； 多媒體交互系統(tǒng)； 數(shù)據(jù)承接模型； C/S架構(gòu)

中圖分類號(hào)： TN911?34； TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2017）19?0083?03

Design of multimedia interactive system for multi?screen digital animation

CHEN Nan

（Changchun Guanghua University， Changchun 130000， China）

Abstract： The traditional multimedia interactive system cannot perform the continuous operation of acceptance on multi?screen. Aiming at the above problem， a multimedia interactive system of multi?screen digital animation was designed. The C/S architecture is adopted in hardware to ensure that the digital animation can connect into multi?screen multimedia， and the data acceptance model is established in software to ensure the digital animation acceptance of the multimedia and conduct the timely interaction simultaneously， which can eliminate the difficulty of dual?system operation， guarantee the integrity of the interactive process， optimize the RTP and RTCP multimedia data feedback， change the difference value of the traditional interactive feedback system， so as to timely feed the data back according to different operating systems. In order to verify the design effectiveness of the multimedia interactive system of multi?screen digital animation， the contrast simulation experiment is designed. The experimental results prove that the multimedia interactive system can accomplish the multimedia interaction of multi?screen digital animation.

Keywords： multi?screen digital animation； multimedia interactive system； data acceptance model； C/S architecture

0 引 言

多媒體的信息交互可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的快速反饋，同時(shí)可以用于許多的用途之中，包括視頻的自動(dòng)回復(fù)、實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)程教育、電子監(jiān)控反饋等[1?2]。由于各種操作系統(tǒng)中存在一定的設(shè)定差異以及參數(shù)差異，因此想要實(shí)現(xiàn)多屏的數(shù)字動(dòng)畫(huà)連接是十分困難的[3]。所謂的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)是指有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的顯示器承接式地對(duì)同一動(dòng)畫(huà)進(jìn)行顯示，多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，未來(lái)還可能把動(dòng)畫(huà)、計(jì)算、會(huì)議提案等一系列的資源進(jìn)行多屏顯示[4]。這樣有利于數(shù)據(jù)多層次的開(kāi)發(fā)以及多渠道的共享，使多媒體更具有開(kāi)放性、復(fù)合性。但是多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的實(shí)現(xiàn)需要使用多媒體的交互系統(tǒng)進(jìn)行良好的數(shù)據(jù)承接以及數(shù)據(jù)參設(shè)，只有在不同的操作系統(tǒng)下能夠進(jìn)行快速交互的數(shù)據(jù)傳遞，才可能實(shí)現(xiàn)多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)[5]。傳統(tǒng)的多媒體交互系統(tǒng)使用信令渠道進(jìn)行交換，這樣的方法雖然能夠進(jìn)行一定的多媒體交互，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)的操作，在多平臺(tái)的多媒體交互進(jìn)行中，能夠進(jìn)行多操作系統(tǒng)的識(shí)別只有建立適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)模型才能夠?qū)崿F(xiàn)。針對(duì)上述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件使用C/S架構(gòu)，保證數(shù)字動(dòng)畫(huà)能夠在多屏多媒體上進(jìn)行連接，同時(shí)能夠進(jìn)行多平臺(tái)的快速鏈接，軟件上建立了數(shù)據(jù)承接模型，保證多媒體的數(shù)字動(dòng)畫(huà)承接，同時(shí)能夠進(jìn)行及時(shí)的交互反饋。這樣避免了雙系統(tǒng)的操作難題，同時(shí)保證了交互過(guò)程的完整性，優(yōu)化RTP和RTCP多媒體數(shù)據(jù)反饋，改變了傳統(tǒng)的交互反饋系統(tǒng)的差值性，這樣可以根據(jù)不同的操作系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的數(shù)據(jù)反饋。為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)的有效性，還設(shè)計(jì)了對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，有效地表明本文設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)的有效性。

1 多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本文設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)，在硬件上進(jìn)行了一定的優(yōu)化，硬件結(jié)構(gòu)使用C/S架構(gòu)，為了保證設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)能夠進(jìn)行快速的信息傳輸以及跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)操作，建立了數(shù)據(jù)承接模型，數(shù)據(jù)模型能夠適用于多平臺(tái)多操作系統(tǒng)，避免數(shù)據(jù)的跨平臺(tái)跨操作系統(tǒng)需要進(jìn)行參數(shù)的重新設(shè)定，同時(shí)也解決了數(shù)據(jù)的傳遞問(wèn)題，優(yōu)化了RTP和RTCP多媒體數(shù)據(jù)反饋算法，保證了交互系統(tǒng)的數(shù)據(jù)反饋能力。多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互流程圖如圖1所示。

多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)的硬件主要包括數(shù)字服務(wù)器、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、數(shù)據(jù)交互計(jì)算板塊、數(shù)據(jù)應(yīng)對(duì)板塊等。其中最主要的就是數(shù)字服務(wù)器，為了能夠?qū)崿F(xiàn)多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)顯示，因此選用sip數(shù)字服務(wù)器，sip數(shù)字服務(wù)器主要承接有效數(shù)據(jù)，保持?jǐn)?shù)據(jù)的無(wú)限暢通。對(duì)于多媒體數(shù)據(jù)交互作用使用的是數(shù)據(jù)交互計(jì)算板塊。

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 建立數(shù)據(jù)承接模型

為了實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)多操作系統(tǒng)的數(shù)字動(dòng)畫(huà)多媒體承接，建立數(shù)據(jù)承接模型，完成在多平臺(tái)多操作系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換傳輸，首先需要對(duì)數(shù)字動(dòng)畫(huà)進(jìn)行通用數(shù)據(jù)的參數(shù)調(diào)換，保證模型能夠進(jìn)行跨平臺(tái)傳輸，公式可表示為：

[Di-αΘij∈Nigi+gj2dj-di+1-Θij∈NiΨ′i+Ψ′j2dj-di =0]

式中：[Di]表示數(shù)字動(dòng)畫(huà)多媒體的回歸關(guān)系熵值；[Θi]表示數(shù)字動(dòng)畫(huà)的關(guān)聯(lián)度常用參數(shù)，通過(guò)參數(shù)可以確定使用的數(shù)字動(dòng)畫(huà)的具體權(quán)值；[Ψ′i，Ψ′j]分別表示進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整過(guò)程中多平臺(tái)的綜合適應(yīng)度，能夠反映模型的跨界能力；[dj，][di]分別表示最大關(guān)聯(lián)情況的關(guān)聯(lián)密度參數(shù)以及最小關(guān)聯(lián)情況的關(guān)聯(lián)密度參數(shù)；[gi，][gj]分別表示不同平臺(tái)下數(shù)字動(dòng)畫(huà)的傳輸表象值。通過(guò)式（1）可以確定數(shù)字動(dòng)畫(huà)進(jìn)行多屏顯示的承接系數(shù)，這樣可以根據(jù)系數(shù)建立多平臺(tái)的聯(lián)系：

[W=12i，j=1lαiαjK（xi，xj）-i=1lαi+bj=1lyjα] （2）

式中：[yi]表示關(guān)聯(lián)平臺(tái)的搭建參考系數(shù)，目的是保證進(jìn)行跨平臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的準(zhǔn)確性；[yj]表示多操作系統(tǒng)的參照系數(shù)；[αi，][αj]分別表示內(nèi)置數(shù)字動(dòng)畫(huà)的標(biāo)注碼、外置數(shù)字動(dòng)畫(huà)的標(biāo)注碼；[K（xi，xj）]表示數(shù)字動(dòng)畫(huà)的外關(guān)聯(lián)系數(shù)；[min0≤αi≤cW]表示不同平臺(tái)、不同操作系統(tǒng)能夠承接最大的數(shù)字動(dòng)畫(huà)的關(guān)聯(lián)度。這樣便可以進(jìn)行數(shù)據(jù)承接模型的建立。建立的數(shù)據(jù)承接模型表示為：

[E=cnabKTi-KTjd?ij+cnabQ±Lj2-G2max2PdP] （3）

式中：[G2max]表示最大的匹配系數(shù)值；[Q]表示常規(guī)關(guān)聯(lián)使用系數(shù)值；[Umin]為最小參照衡量值，主要體現(xiàn)在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的傳輸上。數(shù)據(jù)承接模型需要進(jìn)行使用條件的限定，限定條件[fabcn]可表示為：

[fabcn=y2ijG-yiyjBijcos?ij-G2maxsin?ij-P2ij] （4）

經(jīng)過(guò)上述條件的限定，完成了數(shù)據(jù)承接模型的建立。

2.2 優(yōu)化RTP和RTCP多媒體數(shù)據(jù)反饋計(jì)算

本文設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)，使用建立的數(shù)據(jù)承接模型實(shí)現(xiàn)數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多屏承接，但是使用模型還不夠，還需要對(duì)RTP和RTCP多媒體數(shù)據(jù)反饋計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化，首先對(duì)RTP計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化：[Match（objectpre，objectc）=（Hpre（i）-Hpre）（Hc（i）-Hc）（Hpre（i）-Hpre）2（Hc（i）-Hc）2] （5）

式中：[Hc（i）]表示通用RTP信道變換差值參數(shù)，能夠進(jìn)行RTP信道的衡量；[Hc]表示RTP信道系統(tǒng)的傳輸能級(jí)數(shù)；[Hpre（i）]表示數(shù)字動(dòng)畫(huà)在RTP信道的反饋參數(shù)；[Hpre]表示RTP交互參數(shù)。RTP優(yōu)化參數(shù)參照建立的數(shù)據(jù)承接系統(tǒng)參數(shù)。對(duì)RTP優(yōu)化后進(jìn)行RTCP的優(yōu)化計(jì)算：

[μit=LnIit-LnA-?LnKik-φLnHit-FDIit-?LnH?FDIit] （6）

式中：[Iit]表示通用RTCP信道變換差值參數(shù)，能夠進(jìn)行RTCP信道的衡量；[Hit]表示RTCP信道系統(tǒng)的傳輸能級(jí)數(shù)；[FDI]表示數(shù)字動(dòng)畫(huà)在RTCP信道的反饋參數(shù)；[Kik]表示RTCP交互參數(shù)；[?]表示設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)承接模型的閥代關(guān)聯(lián)系數(shù)；[A]表示反復(fù)進(jìn)行數(shù)字動(dòng)畫(huà)傳輸能夠承受的傳輸負(fù)數(shù)。優(yōu)化后的RTP和RTCP多媒體數(shù)據(jù)反饋計(jì)算的適用條件為：

[xr+1i=1，pj為非空值maxxrj，pj∈tjyr+1j=1，tj為空maxyr+1i，tj∈pj] （7）

式中：[xr+1i]表示數(shù)字動(dòng)畫(huà)進(jìn)行多屏承接過(guò)程中能夠適用的條件，一般在[78.5，90.6]值域范圍內(nèi)；[yr+1j]表示非傳輸數(shù)字動(dòng)畫(huà)過(guò)程。

通過(guò)上述過(guò)程完成了多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)承接操作。

3 仿真實(shí)驗(yàn)分析

為了測(cè)試本文設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)的有效性，設(shè)計(jì)了對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)。模擬數(shù)字動(dòng)畫(huà)在多系統(tǒng)多屏進(jìn)行承接傳遞演繹。為了保證實(shí)驗(yàn)的有效性，使用傳統(tǒng)的多媒體交互系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3.1 參數(shù)設(shè)定

為保證設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)的有效性，對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置定，F(xiàn)DI數(shù)字動(dòng)畫(huà)在RTCP信道的反饋參數(shù)在[78.65，90.0]值域范圍內(nèi)；設(shè)置內(nèi)置數(shù)字動(dòng)畫(huà)的標(biāo)注碼為8.75；為了保證多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行多屏操作，設(shè)置[Hc（i），][Iit，][Umin，][a1]分別為87.56，320，180，100，設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1所示。

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

評(píng)價(jià)多媒體交互系統(tǒng)的指標(biāo)主要有數(shù)據(jù)反饋密度、數(shù)據(jù)承接參量?jī)煞N。

數(shù)據(jù)反饋密度：

[EBOjtj=y=inyiQy-i=1nt2iQjy] （8）

數(shù)據(jù)承接參量：

[PC=P2Cmax-PCmin1+EBOjtj，PCmax>PCminPCmax，PCmax≤PCmin] （9）

式中[C]為交互修正參數(shù)。

3.3 結(jié)果分析

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)傳統(tǒng)多媒體交互系統(tǒng)與本文設(shè)計(jì)的交互系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄，如表2所示。

分析表2結(jié)果得知，本文設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)多媒體交互系統(tǒng)數(shù)據(jù)反饋密度比傳統(tǒng)多出3.22，數(shù)據(jù)反饋密度是衡量多媒體交互能力的參數(shù)指標(biāo)，說(shuō)明本文設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)能夠更好地進(jìn)行交互信息的反饋。數(shù)據(jù)承接參量是衡量多媒體數(shù)據(jù)反饋能力的指數(shù)，本文由于優(yōu)化了RTP和RTCP多媒體數(shù)據(jù)反饋計(jì)算，因此數(shù)據(jù)承接參量比傳統(tǒng)的交互系統(tǒng)多出1倍。

傳統(tǒng)多媒體系統(tǒng)與本文設(shè)計(jì)的多媒體交互系統(tǒng)的數(shù)字動(dòng)畫(huà)的失真率與交互數(shù)據(jù)量對(duì)比結(jié)果見(jiàn)圖2，圖3。

分析圖2結(jié)果得知，本文設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)，其數(shù)字動(dòng)畫(huà)的失真率比傳統(tǒng)的多媒體系統(tǒng)要低很多。

分析圖3結(jié)果得知，本文設(shè)計(jì)的多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)多媒體交互系統(tǒng)在交互過(guò)程中的數(shù)據(jù)量明顯比傳統(tǒng)的多媒體交互系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量要多出3倍以上。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種多屏數(shù)字動(dòng)畫(huà)的多媒體交互系統(tǒng)，硬件使用C/S架構(gòu)，保證數(shù)字動(dòng)畫(huà)能夠在多屏多媒體上進(jìn)行連接，軟件上建立了數(shù)據(jù)承接模型，保證多媒體數(shù)字動(dòng)畫(huà)承接，同時(shí)能夠進(jìn)行及時(shí)的交互反饋。這樣避免了雙系統(tǒng)的操作難題，同時(shí)保證了交互過(guò)程的完整性，優(yōu)化RTP和RTCP多媒體數(shù)據(jù)反饋，改變了傳統(tǒng)的交互反饋系統(tǒng)的差值性，這樣可以根據(jù)不同的操作系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的數(shù)據(jù)反饋。希望通過(guò)本文的研究能夠促進(jìn)多媒體交互系統(tǒng)的應(yīng)用。

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