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随着虚拟现实技术的发展,虚拟现实平台已不仅仅作为一个仿真模拟的交互平台,虚拟现实平台也可以作为搜集、组织和呈现现实社会信息的工具。如何在虚拟现实平台的基础上采集、组织和发布对应虚拟场景的实时场景信息,成为虚拟现实环境一个新的问题。 本文在移动虚拟现实平台的基础上,设计并实现了真实场景视频的采集、编码和实时分发,并在虚拟现实平台对应的视角呈现和投影。通过将虚拟现实平台中虚拟场景与实时视频流呈现,增加虚拟现实场景的真实度和实时性。本系统具有发布及时、支持异地分发部署和高度可扩展性的特点,其目标是在分布式虚拟现实环境下,提供一个可靠而有效的真实场景视频流发布与呈现平台。本文主要的研究内容如下: 1.在移动虚拟现实平台的基础上,在虚拟场景的对应视角实现了真实场景的采集,系统采用H.264编码标准将图像信号编码压缩,采用自适应网络传输的方式将视频帧实时上传到服务器。 2.采用分布式的架构方式组织实现了流媒体服务器和分发服务器,流媒体服务器视频流的接收、封装、存储和分发,分发服务器作为客户端请求的节点对资源分发和缓存。系统设计了一种基于性能参数的动态平衡算法从而实现服务器集群的负载管理。对于视频流的分发系统采用可扩展接口的方式增加视频流对差异平台的适应,系统实现了RTMP协议和HLS协议对桌面和移动设备的支持。 3.对于虚拟场景下流媒体基于位置访问的特性,系统设计并实现了基于虚拟场景访问的Mix替换算法,通过对于缓存资源的管理和替换提高缓存资源的命中率从而减小了主干网的网络传输。 本文最后对系统的进行相应的测试和实验证明,基于分布式的流媒体和分发服务器可以有效解决集群管理和负载问题。虚拟场景内容缓存算法的设计提高了资源访问的命中率,在保证真实场景视频质量的前提下减小了分发的延迟,实现了真实场景在虚拟现实环境下的投影和呈现。