[發(fā)明專利]移動視頻播放過程中的移動終端運動狀態(tài)檢測方法

有效

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• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107770592B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶曉明;劉一烽;肖藹玲;段一平;葛寧
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H04N21/422
• 分類號: H04N21/422;H04N21/258;H04N21/45;H04N21/2343
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 樓艮基

1.移動視頻播放過程中用戶移動終端的運動狀態(tài)檢測方法，其特征在于，是一種借助于檢測用戶移動終端的運動狀態(tài)參數(shù)來獲取移動終端用戶運動狀態(tài)的方法，是在一個由用戶移動終端簡稱終端，基站和移動通信骨干網(wǎng)服務(wù)器簡稱服務(wù)器，三者共同組成的移動終端用戶運動狀態(tài)獲取系統(tǒng)，以下簡稱系統(tǒng)中依次按以下步驟實現(xiàn)：

步驟(1):系統(tǒng)初始化

步驟(1.1)：終端初始化：

終端加速度測量部件，由加速度傳感器、加速度數(shù)據(jù)采集處理存儲模塊和輸出控制模塊串聯(lián)構(gòu)成，所述的加速度數(shù)據(jù)采集處理存儲模塊的輸入數(shù)據(jù)為加速度數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)為終端抖動頻率與終端抖動模式，而輸出控制模塊設(shè)立有無線輸出控制信號端，手動輸出控制信號端，終端抖動頻率和終端抖動模式輸出端，

GPS數(shù)據(jù)處理部件，由一個GPS數(shù)據(jù)處理、存儲模塊和輸出控制模塊串聯(lián)構(gòu)成，所述的輸出控制模塊設(shè)有無線輸出控制信號輸入端和手動輸出控制信號輸入端，

所述終端抖動模式為：靜止狀態(tài)，輕微抖動和劇烈抖動，其中C1，C2，C3分別表示靜止狀態(tài)、輕微抖動和劇烈抖動狀態(tài)下的每分鐘抖動次數(shù)：

靜止狀態(tài)：C1<＝1，

輕微抖動：1<C2<＝47，

劇烈抖動：47<C3<120，

定義終端速度狀態(tài),單位千米/小時:自行車(10～15)，電動車(15～30)，摩托車(20～80)，地鐵(40～80)，汽車(30～150)，火車(150～200)，高鐵(在200以上)，

由此得到終端用戶的運動狀態(tài)，分為以下五種運動模式：

靜止狀態(tài)：0km/h，

走動狀態(tài)：1～10km/h，

騎行狀態(tài)：10～30km/h，

低速出行狀態(tài)：30～150km/h，

高速出行狀態(tài)：>150km/h，

視頻播放速度檔次調(diào)整模塊，設(shè)定移動視頻的額定播放速度在數(shù)值上等于中速檔次的中值速度，視頻播放速度調(diào)整通過內(nèi)置的具有調(diào)節(jié)播放速度功能的至少包含有KMplayer，BSplayer在內(nèi)的播放器并再以手動微調(diào)實現(xiàn)，依次按以下步驟實現(xiàn)視頻播放速度的調(diào)整：

1)把斷幀時的加速度數(shù)值積分得到斷幀時的終端運動速度，

2)判斷斷幀時的終端運動速度是在中速檔次內(nèi)，還是在高速或者低速檔次內(nèi)，

3)若落在高速檔次內(nèi)，則把額定播放速度提高至高速檔次的最低速度，若落在低速檔次內(nèi)，則把額定播放速度降低到低速檔次的最大速度，若落在中速檔次內(nèi)，若大于額定速度，則微調(diào)提高額定速度，若小于額定速度，則微調(diào)降低額定速度，然后通過手動微調(diào)直到移動終端用戶滿意為止，

移動視頻播放故障報警模塊，設(shè)有以下數(shù)組：[用戶身份認證碼，用戶手機號，用戶姓名，用戶住址，相應(yīng)故障的開始時刻，相應(yīng)故障的結(jié)束時間，故障出現(xiàn)的次數(shù)]，并把這個數(shù)組輸出到基站，

步驟(1.2)：基站初始化：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)通信模塊實現(xiàn)與服務(wù)器互連，設(shè)置移動視頻故障信號處理模塊，其輸出端與所述的網(wǎng)絡(luò)通信模塊的輸入端相連，輸入端與所述終端中的移動視頻播放故障報警模塊的輸出端相連，

步驟(1.3)：服務(wù)器初始化：設(shè)有用戶身份認證模塊，用戶申請請求合法性認定模塊和指定移動終端用戶的運動狀態(tài)追蹤信號輸出模塊，三者依次串聯(lián)，

步驟(2):系統(tǒng)依次按以下步驟實現(xiàn)用戶運動狀態(tài)的獲取：

步驟(2.1)：基站判別輸入信號的類型，

步驟(2.1.1)：若為服務(wù)器發(fā)出的指定終端用戶的運動狀態(tài)追蹤信號，依次按以下步驟進行，

步驟(2.1.1.1)：判別服務(wù)器指定終端用戶當前是否在本基站通信范圍內(nèi)：若不在，則返回步驟(2.1.1)，若在，則分別打開服務(wù)器指定用戶終端的加速度測量部件中的輸出控制模塊和GPS數(shù)據(jù)處理部件中的輸出控制模塊，

步驟(2.1.1.2)：從所述移動終端加速度采集處理存儲模塊中和GPS數(shù)據(jù)處理模塊輸出的結(jié)果中獲取移動視頻播放過程中以時間先后表示的用戶所處的各個運動狀態(tài)的時段、其對應(yīng)的GPS位置坐標區(qū)間和可能乘坐的交通工具，

步驟(2.1.1.3)：把上述結(jié)果通過基站的網(wǎng)絡(luò)通信模塊上傳到服務(wù)器，

步驟(2.1.1.4)：服務(wù)器進行用戶身份認證，判別是刑偵部門用戶還是民事部門用戶，若是刑偵部門用戶，則發(fā)送到公檢法執(zhí)法部門，若是民事部門用戶，則發(fā)送到民事執(zhí)法部分或民事服務(wù)部門，

步驟(2.1.2)：若為用戶視頻故障信號，依次按以下步驟執(zhí)行，

步驟(2.1.2.1)：根據(jù)終端中視頻播放故障報警模塊中上傳的數(shù)組，對用戶進行身份認證：如果未通過，則程序終止；如果通過，則分別打開用戶移動終端的加速度測量部件中的輸出控制模塊和GPS數(shù)據(jù)處理部件中的輸出控制模塊，

步驟(2.1.2.2)：從加速度采集處理存儲模塊和GPS數(shù)據(jù)處理模塊輸出的結(jié)果中，獲取移動視頻播放過程中終端的時變的終端抖動頻率、抖動模式以及各故障狀態(tài)下不同故障時段的開始和終止時刻，

步驟(2.1.2.3)：判別故障類型，

步驟(2.1.2.3.1)：斷幀故障，從各斷幀時刻的加速度數(shù)據(jù)積分得到終端的各運動速度，

步驟(2.1.2.3.1.1)：判斷終端的運動速度落在低速、中速還是高速檔次，

步驟(2.1.2.3.1.1.1)：若落在高速檔次，則調(diào)節(jié)播放器提高播放速度至高速檔次的最小速度，

步驟(2.1.2.3.1.1.2)：若落在中速檔次，則微調(diào)播放器速度接近當前終端的運動速度，

步驟(2.1.2.3.1.1.3)：若落在低速檔次，則調(diào)節(jié)播放器降低播放速度至低速檔次的最大速度，

步驟(2.1.2.3.1.2)：手動反復(fù)調(diào)節(jié)播放速度，直到播放速度調(diào)節(jié)至移動終端用戶滿意為止，

步驟(2.1.2.3.2)：卡頓故障，找出移動視頻播放過程中各卡頓時段的時長，

步驟(2.1.2.3.2.1)：從各卡頓時段中找出最大的卡頓時長，max(Δt_k)，Δt表示一次卡頓的時長，k表示卡頓出現(xiàn)的序號，k＝1,2，…，K，K為卡頓總次數(shù)，

步驟(2.1.2.3.2.2)：判斷max(Δt_k)是否大于卡頓極限值t_max，令t_K^max＝375ms，其中前面75ms表示視網(wǎng)膜信號傳遞到大腦皮層的時間，中間200ms用于大腦皮層的深加工處理，后100ms用戶大腦決策的傳遞與表達，

步驟(2.1.2.3.2.2.1)：若否，則結(jié)束，

步驟(2.1.2.3.2.2.2)：若是，則基站消除產(chǎn)生卡頓的硬件故障，并轉(zhuǎn)到步驟(2.1.2.3.2.2)，直到max(Δt_k)<t_K^max為止。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動視頻播放過程中用戶移動終端的運動狀態(tài)檢測方法，其特征在于，用戶移動終端抖動狀態(tài)的計算依次按以下步驟實現(xiàn)：

步驟(1):抖動狀態(tài)模式的定義：靜止狀態(tài)、輕微抖動、劇烈抖動，

步驟(1.1).尋找一系列符合測試要求的測試人員，包括7歲～17歲的少年，18歲～40歲的青年，41歲～65歲的中年，66歲以后的老年各3位，

步驟(1.2).要求其手持移動終端設(shè)備，進行持續(xù)一分鐘的抖動測試，最開始按照每分鐘10次抖動，然后每次測試提升10次/每分鐘，直到提升至100次/每分鐘為止，測試之間設(shè)置5分鐘休息時間，

步驟(1.3).根據(jù)不同年齡段的測試人員反饋，統(tǒng)計測試人員在測試過程中感到疲勞的抖動次數(shù)，取其平均值作為輕微抖動和劇烈抖動的閾值，

步驟(1.4).完成抖動模式的定義，靜止模式：每分鐘抖動次數(shù)小于1次，輕微抖動模式：每分鐘抖動次數(shù)大于1次，小于47次，劇烈抖動模式：每分鐘抖動次數(shù)至少為47次，

步驟(2).加速度數(shù)據(jù)采集：用戶點擊開始播放視頻按鈕，視頻播放軟件前端界面會向用戶展示正在播放的視頻，同時，軟件后臺開始采集加速度數(shù)據(jù)：

步驟(2.1).軟件后臺檢測是否已經(jīng)打開采集子線程程序，如果沒有，則創(chuàng)建新的采集子線程程序開始后臺采集加速度數(shù)據(jù)，

步驟(2.2).采集到的數(shù)據(jù)按照時間和加速度軸方向兩個維度記錄成數(shù)據(jù)矩陣A，

步驟(2.3).如果視頻播放結(jié)束，則軟件后臺立即終止相應(yīng)采集子線程程序，

步驟(3).有效性檢驗：對當前記錄的文本文件中的數(shù)據(jù)進行有效性校驗，主要檢測加速度數(shù)據(jù)是否在有效范圍內(nèi)，以及是否有無法記錄等設(shè)備產(chǎn)生的問題，若有出現(xiàn)，則可直接舍棄并產(chǎn)生日志記錄出錯的原因，

步驟(4).數(shù)據(jù)預(yù)處理，將加速度數(shù)據(jù)矩陣A按照每5秒的數(shù)據(jù)量分割成一系列子矩陣a，并初始化初速度向量與位置偏移向量，

步驟(5).對矩陣A中的每一個子矩陣數(shù)據(jù)a進行拉格朗日插值操作，得到分段連續(xù)的加速度數(shù)據(jù)，

步驟(6).對步驟(5)中得到的分段連續(xù)的加速度數(shù)據(jù)進行積分，求得5秒內(nèi)每一時刻的速度，

步驟(7).對步驟(6)得到的連續(xù)5秒內(nèi)每一時刻的速度進行積分，求得5秒內(nèi)每一時刻的位置偏移量，

步驟(8).對步驟(7)得到的5秒內(nèi)每一時刻的位置偏移量求其過零點的次數(shù)，取三個加速度軸方向偏移量過零點次數(shù)最多的值作為該5秒內(nèi)移動終端的震動次數(shù)，并計算得到其抖動頻率，確定相應(yīng)的抖動模式，

步驟(9).對每個加速度矩陣A分組得到的子矩陣a都進行步驟(5)、(6)、(7)、(8)，得到按照時間排列的抖動狀態(tài)序列。