多屏數字動畫的多媒體交互系統設計

陳楠

摘 要： 針對傳統的多媒體交互系統無法在多個顯示器上進行承接的連續操作，設計了一種多屏數字動畫的多媒體交互系統，硬件使用C/S架構，保證數字動畫能夠在多屏多媒體上進行連接，軟件上建立了數據承接模型，保證多媒體的數字動畫承接，同時能夠進行及時的交互反饋。這樣避免了雙系統的操作難題，保證了交互過程的完整性，優化RTP和RTCP多媒體數據反饋，改變了傳統交互反饋系統的差值性，這樣可以根據不同的操作系統進行及時的數據反饋。為了驗證設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統的有效性，設計了對比仿真實驗，通過實驗結果有效地證明了設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統能夠在多屏下完成數字動畫的多媒體交互。

關鍵詞： 多屏數字動畫； 多媒體交互系統； 數據承接模型； C/S架構

中圖分類號： TN911?34； TP391 文獻標識碼： A 文章編號： 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現數字化的快速反饋，同時可以用于許多的用途之中，包括視頻的自動回復、實現智能遠程教育、電子監控反饋等[1?2]。由于各種操作系統中存在一定的設定差異以及參數差異，因此想要實現多屏的數字動畫連接是十分困難的[3]。所謂的多屏數字動畫是指有兩個或者兩個以上的顯示器承接式地對同一動畫進行顯示，多屏數字動畫是未來發展的一個趨勢，未來還可能把動畫、計算、會議提案等一系列的資源進行多屏顯示[4]。這樣有利于數據多層次的開發以及多渠道的共享，使多媒體更具有開放性、復合性。但是多屏數字動畫的實現需要使用多媒體的交互系統進行良好的數據承接以及數據參設，只有在不同的操作系統下能夠進行快速交互的數據傳遞，才可能實現多屏數字動畫[5]。傳統的多媒體交互系統使用信令渠道進行交換，這樣的方法雖然能夠進行一定的多媒體交互，但是無法實現多平臺的操作，在多平臺的多媒體交互進行中，能夠進行多操作系統的識別只有建立適當的數據模型才能夠實現。針對上述問題，本文設計了一種多屏數字動畫的多媒體交互系統。本文設計的系統硬件使用C/S架構，保證數字動畫能夠在多屏多媒體上進行連接，同時能夠進行多平臺的快速鏈接，軟件上建立了數據承接模型，保證多媒體的數字動畫承接，同時能夠進行及時的交互反饋。這樣避免了雙系統的操作難題，同時保證了交互過程的完整性，優化RTP和RTCP多媒體數據反饋，改變了傳統的交互反饋系統的差值性，這樣可以根據不同的操作系統進行及時的數據反饋。為了驗證本文設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統的有效性，還設計了對比仿真實驗，通過實驗數據的驗證，有效地表明本文設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統的有效性。

1 多屏數字動畫的多媒體交互系統設計方案

本文設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統，在硬件上進行了一定的優化，硬件結構使用C/S架構，為了保證設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統能夠進行快速的信息傳輸以及跨平臺的數據操作，建立了數據承接模型，數據模型能夠適用于多平臺多操作系統，避免數據的跨平臺跨操作系統需要進行參數的重新設定，同時也解決了數據的傳遞問題，優化了RTP和RTCP多媒體數據反饋算法，保證了交互系統的數據反饋能力。多屏數字動畫的多媒體交互系統實現數字動畫的多媒體交互流程圖如圖1所示。

多屏數字動畫的多媒體交互系統的硬件主要包括數字服務器、數據傳輸模塊、數據庫模塊、數據交互計算板塊、數據應對板塊等。其中最主要的就是數字服務器，為了能夠實現多屏數字動畫顯示，因此選用sip數字服務器，sip數字服務器主要承接有效數據，保持數據的無限暢通。對于多媒體數據交互作用使用的是數據交互計算板塊。

2 軟件設計

2.1 建立數據承接模型

為了實現多平臺多操作系統的數字動畫多媒體承接，建立數據承接模型，完成在多平臺多操作系統的轉換傳輸，首先需要對數字動畫進行通用數據的參數調換，保證模型能夠進行跨平臺傳輸，公式可表示為：

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

式中：[Di]表示數字動畫多媒體的回歸關系熵值；[Θi]表示數字動畫的關聯度常用參數，通過參數可以確定使用的數字動畫的具體權值；[Ψ′i，Ψ′j]分別表示進行數據調整過程中多平臺的綜合適應度，能夠反映模型的跨界能力；[dj，][di]分別表示最大關聯情況的關聯密度參數以及最小關聯情況的關聯密度參數；[gi，][gj]分別表示不同平臺下數字動畫的傳輸表象值。通過式（1）可以確定數字動畫進行多屏顯示的承接系數，這樣可以根據系數建立多平臺的聯系：

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

式中：[yi]表示關聯平臺的搭建參考系數，目的是保證進行跨平臺數據傳輸時的準確性；[yj]表示多操作系統的參照系數；[αi，][αj]分別表示內置數字動畫的標注碼、外置數字動畫的標注碼；[K（xi，xj）]表示數字動畫的外關聯系數；[min0≤αi≤cW]表示不同平臺、不同操作系統能夠承接最大的數字動畫的關聯度。這樣便可以進行數據承接模型的建立。建立的數據承接模型表示為：

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

式中：[G2max]表示最大的匹配系數值；[Q]表示常規關聯使用系數值；[Umin]為最小參照衡量值，主要體現在進行數據轉換的傳輸上。數據承接模型需要進行使用條件的限定，限定條件[fabcn]可表示為：

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

經過上述條件的限定，完成了數據承接模型的建立。

2.2 優化RTP和RTCP多媒體數據反饋計算

本文設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統，使用建立的數據承接模型實現數字動畫的多屏承接，但是使用模型還不夠，還需要對RTP和RTCP多媒體數據反饋計算進行優化，首先對RTP計算進行優化：[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，能夠進行RTP信道的衡量；[Hc]表示RTP信道系統的傳輸能級數；[Hpre（i）]表示數字動畫在RTP信道的反饋參數；[Hpre]表示RTP交互參數。RTP優化參數參照建立的數據承接系統參數。對RTP優化后進行RTCP的優化計算：

[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，能夠進行RTCP信道的衡量；[Hit]表示RTCP信道系統的傳輸能級數；[FDI]表示數字動畫在RTCP信道的反饋參數；[Kik]表示RTCP交互參數；[?]表示設計的數據承接模型的閥代關聯系數；[A]表示反復進行數字動畫傳輸能夠承受的傳輸負數。優化后的RTP和RTCP多媒體數據反饋計算的適用條件為：

[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]表示數字動畫進行多屏承接過程中能夠適用的條件，一般在[78.5，90.6]值域范圍內；[yr+1j]表示非傳輸數字動畫過程。

通過上述過程完成了多屏數字動畫的多媒體交互系統的多屏數字動畫承接操作。

3 仿真實驗分析

為了測試本文設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統的有效性，設計了對比仿真實驗。模擬數字動畫在多系統多屏進行承接傳遞演繹。為了保證實驗的有效性，使用傳統的多媒體交互系統同時進行實驗。

3.1 參數設定

為保證設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統的有效性，對參數進行設置定，FDI數字動畫在RTCP信道的反饋參數在[78.65，90.0]值域范圍內；設置內置數字動畫的標注碼為8.75；為了保證多屏數字動畫的多媒體交互系統能夠準確的進行多屏操作，設置[Hc（i），][Iit，][Umin，][a1]分別為87.56，320，180，100，設置實驗參數如表1所示。

3.2 評價指標

評價多媒體交互系統的指標主要有數據反饋密度、數據承接參量兩種。

數據反饋密度：

[EBOjtj=y=inyiQy-i=1nt2iQjy] （8）

數據承接參量：

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

式中[C]為交互修正參數。

3.3 結果分析

在實驗過程中，對傳統多媒體交互系統與本文設計的交互系統的實驗結果進行記錄，如表2所示。

分析表2結果得知，本文設計的多屏數字動畫多媒體交互系統數據反饋密度比傳統多出3.22，數據反饋密度是衡量多媒體交互能力的參數指標，說明本文設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統能夠更好地進行交互信息的反饋。數據承接參量是衡量多媒體數據反饋能力的指數，本文由于優化了RTP和RTCP多媒體數據反饋計算，因此數據承接參量比傳統的交互系統多出1倍。

傳統多媒體系統與本文設計的多媒體交互系統的數字動畫的失真率與交互數據量對比結果見圖2，圖3。

分析圖2結果得知，本文設計的多屏數字動畫的多媒體交互系統，其數字動畫的失真率比傳統的多媒體系統要低很多。

分析圖3結果得知，本文設計的多屏數字動畫多媒體交互系統在交互過程中的數據量明顯比傳統的多媒體交互系統的數據量要多出3倍以上。

4 結 語

本文設計了一種多屏數字動畫的多媒體交互系統，硬件使用C/S架構，保證數字動畫能夠在多屏多媒體上進行連接，軟件上建立了數據承接模型，保證多媒體數字動畫承接，同時能夠進行及時的交互反饋。這樣避免了雙系統的操作難題，同時保證了交互過程的完整性，優化RTP和RTCP多媒體數據反饋，改變了傳統的交互反饋系統的差值性，這樣可以根據不同的操作系統進行及時的數據反饋。希望通過本文的研究能夠促進多媒體交互系統的應用。

參考文獻

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