动态环境再现的信息处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种为实现动态环境再现的信息处理系统。它具有一个ＣＰＵ中央处理单元，分别与该ＣＰＵ单元互连的：至少一个获得动态环境信息数据的接口单元、显示接口单元、声音接口单元、现场总线接口单元和电源单元；上述的现场总线接口单元维护一条现场总线，与外部的包括音频还原、视频还原在内的各环境动态信息还原执行单元以及监控编辑计算机互联，从而实现控制命令和状态反馈信息的实时传送，以便真实地同步再现环境中的视频、音频及其它动态动作。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于信息
，特别是为实现动态环境再现的信息处理系统。
技术介绍
目前，信息技术发展十分迅速，尤以音频、视频技术的发展为典型。在音频技术中多以数字化替代模拟技术，即进行数字化压缩，高保真功放等，在视频技术中应用数字化处理信号，采用了压缩技术，高清晰度显屏或液晶及等离子显屏等技术。通过这些技术的应用，显然是提高了立体音响质量和电视的视显质量。就目前的信息技术应用而言，对动态环境场的描述，主要是以音频、视频技术为主。由于音频、视频技术仅表达了主体对环境变化听觉、视觉的感受，因此，音频、视频技术对主体其它感觉的变化的描述存在严重不足。虽能看到高清晰的视频画面，也能听到高保真功放的立体声，却不能置身于画面的环境动态中，缺乏了行为的参与性。同时，娱乐场所虽也有一些动感装置，其大多是按人为设定的信号指令动作，无仿真感与环境参与感。最新的数字影院技术，虽在瞬时间可将一部电影安全、清晰地传送到世界各地的影院，但这种技术上先进的影院还是没有设置与电影画面同步展开的环境再现或环境仿真技术。另外一些远程工业控制也是设定简单的程序控制方法，而不能对其远程控制目标实现环境动态的全方位控制。到目前为止，在信息技术应用领域中，尚未出现除音频、视频之外，能对环境场的其它动态信息进行处理的技术和应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种动态环境再现的信息处理系统，它可将采集来的按时间记录的动态环境信息，如音频、视频及温度、位移、振动等其它动态信息，进行处理分配，以便传送到再现装置，实现对动态环境的再现。解决上述问题的技术解决方案是所提供的动态环境再现的信息处理系统具有一个CPU中央处理单元，分别与该CPU单元互连的至少一个获得动态环境信息数据的接口单元、显示接口单元、声音接口单元、现场总线接口单元和电源单元；上述的现场总线接口单元维护一条现场总线，与外部的包括音频还原、视频还原在内的各环境动态信息还原执行单元以及监控编辑计算机互联，从而实现控制命令和状态反馈信息的实时传送。上述动态环境信息数据的接口单元可以有两个，它们是以太网接口单元和海量存贮单元。海量存贮单元可以是硬盘驱动器和光盘驱动器。本信息处理系统采用CAN总线与各环境动态信息还原执行单元连接，计算机通过总线向显示还原系统发送视频数据，向音频还原系统发送音频数据，实现影象与声音播放同步进行。与此同时，计算机还通过CAN总线向其它动感还原工作单元发布环境动态信息命令码与参数码，并将各动感还原工作单元通过CAN总线传送到的状态信号进行处理，并不断发布环境动态信息信号，使得任何遵守环境动态信息标准的工作单元均可从CAN总线上得到环境动态信息控制数据，使基本单元按环境动态信息数据工作，共同参与动态环境的再现。本专利技术的优点是有效地将音频、视频、环境动态信息技术合而为一，可真实地再现动态环境中的动态动作，有身临其境与强烈的参与感。另外，该项技术可广泛应用于工程远程控制，实现异地控制操作同步动作。附图说明图1是本专利技术的工作原理框图。图2A、图2B和图2C是本专利技术的信息处理程序流程图。图3是本专利技术的中断服务程序流程图。图4是本专利技术用于环境动态信息还原的原理框图。图5是与本专利技术配合的环境动态信息还原执行装置的结构示意图。具体实施例方式如图1所示本专利技术主要包括环境动态信号的处理部分和环境动态的还原信号接口与传输部分。主要由工业计算机硬件和相对应的软件构成。硬件部分包括CPU单元1，显示接口单元2，声音接口单元3，以太网接口单元4，现场总线接口单元5，海量存贮单元6，以及电源单元7。其中海量存贮单元6包括硬盘驱动器和光盘驱动器。本系统有两种数据来源方式。一是通过单元4的LAN1连接，获得动态环境中的视频、音频和环境动态信息数据。二是通过单元6的硬盘或CD-ROM获得上述数据。来源之一可以是通过LAN1与监控编辑计算机的直接联结，或是通过LAN1实现与互联网的连接的网上运行模式。通过此方式不但可以进行播出模式运行，而且可以进行监控模式运行，并可以进行系统调试。来源之二仅可进行播出模式运行。由于数据在系统内存贮，所以数据存取较来源之一更稳定，尤其适合于播出模式。单元2、3提供了显示、声音的驱动，该接口使系统可以和外部显示部件及声音放大输出部件相联接。本系统与辅助视角显示单元的联接采用以太网接口单元4的LAN2、LAN3联接，实现辅助视角视频数据的高速传送到辅助显示单元。为了实时发布动作命令以及增强系统输出，并使视频、音频、环境动态信息的同步，系统通过单元5的CAN总线接口，维护一条现场总线，各执行单元，辅助显示单元，以及监控编辑计算机均与系统通过该总线互联，从而实现控制命令和状态反馈信息的实时传送。本系统各部分的配合工作流程如下 系统由LAN1或CD-ROM获得动态环境描述数据，由CPU模块进行处理分配(1)通过显示接口模块驱动显示部件生成主视角画面；(2)通过声音接口模块，驱动声音放大输出部件生成声音；(3)通过以太网接口模块，将数据发送到LAN2、LAN3，由辅助显示单元生成辅助显示画面。(4)通过CAN总线接口模块，将动作命令发送到CAN总线，由执行单元输出环境的变化。图2A、图2B和图2C给出了本专利技术的程序流程，其工作原理如下开始启动执行程序，与以太网连接后并与现场总线连接，初始化完成以太网的接口参数及其连接装置和CAN总线及接口器件初始化(100)。在CAN总线上发布查询单元命令(101)，其目的是查寻CAN总线上实际挂接的单元种类和数目，该命令发布后，等待单元的回答，并判断其回答是否有效(102)，若是，则系统读取该单元的参数(103)，并将该单元的种类、型号参数加入单元注册表中(104)。建立单元注册表的目的是为了在系统中建立一个实际存在单元的列表，包括各种参数。注册表中的参数用来在系统再现环境时根据各单元的参数对标准的音频、视频、环境动态信息进行调整，以产生适合于环境中实际单元功能的输出信号。系统处理一个单元后，继续在CAN总线上发布单元查寻命令，并反复循环。若是否定形式，那麽就可判断单元的注册是否已经结束(105)。注册若结束，所有的工作单元已经登记；如果不是，说明有的单元没有登记，则过程出错，系统然后转入单元错误处理部分并纠错(106)。若是单元注册结束，程序按单元注册表分配设备缓冲区(107)，分配设备缓冲区的目的有两个。(1)系统可以对音频、视频和其它环境动态信息综合进行予处理后放入缓冲区。当需要输出时直接从缓冲区读取信号数据，送到各个执行部分，加快了输出速度，使三种信号同时输出，避免各种信号因计算延迟造成的不同步现象。(2)由于在信号的获取和输出之间建立了缓冲区，避免了由以太网或本地存介质的瞬间阻塞或故障造成的数据流不连续，以保证音频、视频、环境动态信息数据流的连续性，这样不仅保证各动态信号的同步输出而且使信号稳定、不失真。如图2B所示程序进入再现模式和监控模式的判断(108)。若是再现模式，首先判断是否属本地数据模式。若是本地模式，则读取本地存储介质中的数据(109)；若不是本地模式，则等待读取以太网连接LAN1上的数据(110)，然后程序进入数据缓冲处理(111)，并对数据进行分配(112)，分为音频、视频和其它动态信息数据。视频数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态环境再现的信息处理系统，其特征是具有一个ＣＰＵ中央处理单元（１），分别与该ＣＰＵ单元（１）互连的：至少一个获得动态环境信息数据的接口单元（４、６）、显示接口单元（２）、声音接口单元（３）、现场总线接口单元（５）和电源单元（７），上述的现场总线接口单元（５）维护一条现场总线，与外部的包括音频还原、视频还原在内的各环境动态信息还原执行单元，以及监控编辑计算机互联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜庆松，穆剑权，樊景龙，于西平，
申请(专利权)人：西安蓝智舟科技发展有限责任公司，西安聚缘自动化设备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]