[发明专利]移动视频播放过程中的移动终端运动状态检测方法

权利要求书

1.移动视频播放过程中用户移动终端的运动状态检测方法，其特征在于，是一种借助于检测用户移动终端的运动状态参数来获取移动终端用户运动状态的方法，是在一个由用户移动终端简称终端，基站和移动通信骨干网服务器简称服务器，三者共同组成的移动终端用户运动状态获取系统，以下简称系统中依次按以下步骤实现：

步骤(1):系统初始化

步骤(1.1)：终端初始化：

终端加速度测量部件，由加速度传感器、加速度数据采集处理存储模块和输出控制模块串联构成，所述的加速度数据采集处理存储模块的输入数据为加速度数据，输出数据为终端抖动频率与终端抖动模式，而输出控制模块设立有无线输出控制信号端，手动输出控制信号端，终端抖动频率和终端抖动模式输出端，

GPS数据处理部件，由一个GPS数据处理、存储模块和输出控制模块串联构成，所述的输出控制模块设有无线输出控制信号输入端和手动输出控制信号输入端，

所述终端抖动模式为：静止状态，轻微抖动和剧烈抖动，其中C1，C2，C3分别表示静止状态、轻微抖动和剧烈抖动状态下的每分钟抖动次数：

静止状态：C1<＝1，

轻微抖动：1<C2<＝47，

剧烈抖动：47<C3<120，

定义终端速度状态,单位千米/小时:自行车(10～15)，电动车(15～30)，摩托车(20～80)，地铁(40～80)，汽车(30～150)，火车(150～200)，高铁(在200以上)，

由此得到终端用户的运动状态，分为以下五种运动模式：

静止状态：0km/h，

走动状态：1～10km/h，

骑行状态：10～30km/h，

低速出行状态：30～150km/h，

高速出行状态：>150km/h，

视频播放速度档次调整模块，设定移动视频的额定播放速度在数值上等于中速档次的中值速度，视频播放速度调整通过内置的具有调节播放速度功能的至少包含有KMplayer，BSplayer在内的播放器并再以手动微调实现，依次按以下步骤实现视频播放速度的调整：

1)把断帧时的加速度数值积分得到断帧时的终端运动速度，

2)判断断帧时的终端运动速度是在中速档次内，还是在高速或者低速档次内，

3)若落在高速档次内，则把额定播放速度提高至高速档次的最低速度，若落在低速档次内，则把额定播放速度降低到低速档次的最大速度，若落在中速档次内，若大于额定速度，则微调提高额定速度，若小于额定速度，则微调降低额定速度，然后通过手动微调直到移动终端用户满意为止，

移动视频播放故障报警模块，设有以下数组：[用户身份认证码，用户手机号，用户姓名，用户住址，相应故障的开始时刻，相应故障的结束时间，故障出现的次数]，并把这个数组输出到基站，

步骤(1.2)：基站初始化：设置网络通信模块实现与服务器互连，设置移动视频故障信号处理模块，其输出端与所述的网络通信模块的输入端相连，输入端与所述终端中的移动视频播放故障报警模块的输出端相连，

步骤(1.3)：服务器初始化：设有用户身份认证模块，用户申请请求合法性认定模块和指定移动终端用户的运动状态追踪信号输出模块，三者依次串联，

步骤(2):系统依次按以下步骤实现用户运动状态的获取：

步骤(2.1)：基站判别输入信号的类型，

步骤(2.1.1)：若为服务器发出的指定终端用户的运动状态追踪信号，依次按以下步骤进行，

步骤(2.1.1.1)：判别服务器指定终端用户当前是否在本基站通信范围内：若不在，则返回步骤(2.1.1)，若在，则分别打开服务器指定用户终端的加速度测量部件中的输出控制模块和GPS数据处理部件中的输出控制模块，

步骤(2.1.1.2)：从所述移动终端加速度采集处理存储模块中和GPS数据处理模块输出的结果中获取移动视频播放过程中以时间先后表示的用户所处的各个运动状态的时段、其对应的GPS位置坐标区间和可能乘坐的交通工具，

步骤(2.1.1.3)：把上述结果通过基站的网络通信模块上传到服务器，

步骤(2.1.1.4)：服务器进行用户身份认证，判别是刑侦部门用户还是民事部门用户，若是刑侦部门用户，则发送到公检法执法部门，若是民事部门用户，则发送到民事执法部分或民事服务部门，

步骤(2.1.2)：若为用户视频故障信号，依次按以下步骤执行，

步骤(2.1.2.1)：根据终端中视频播放故障报警模块中上传的数组，对用户进行身份认证：如果未通过，则程序终止；如果通过，则分别打开用户移动终端的加速度测量部件中的输出控制模块和GPS数据处理部件中的输出控制模块，

步骤(2.1.2.2)：从加速度采集处理存储模块和GPS数据处理模块输出的结果中，获取移动视频播放过程中终端的时变的终端抖动频率、抖动模式以及各故障状态下不同故障时段的开始和终止时刻，

步骤(2.1.2.3)：判别故障类型，

步骤(2.1.2.3.1)：断帧故障，从各断帧时刻的加速度数据积分得到终端的各运动速度，

步骤(2.1.2.3.1.1)：判断终端的运动速度落在低速、中速还是高速档次，

步骤(2.1.2.3.1.1.1)：若落在高速档次，则调节播放器提高播放速度至高速档次的最小速度，

步骤(2.1.2.3.1.1.2)：若落在中速档次，则微调播放器速度接近当前终端的运动速度，

步骤(2.1.2.3.1.1.3)：若落在低速档次，则调节播放器降低播放速度至低速档次的最大速度，

步骤(2.1.2.3.1.2)：手动反复调节播放速度，直到播放速度调节至移动终端用户满意为止，

步骤(2.1.2.3.2)：卡顿故障，找出移动视频播放过程中各卡顿时段的时长，

步骤(2.1.2.3.2.1)：从各卡顿时段中找出最大的卡顿时长，max(Δt_k)，Δt表示一次卡顿的时长，k表示卡顿出现的序号，k＝1,2，…，K，K为卡顿总次数，

步骤(2.1.2.3.2.2)：判断max(Δt_k)是否大于卡顿极限值t_max，令t_K^max＝375ms，其中前面75ms表示视网膜信号传递到大脑皮层的时间，中间200ms用于大脑皮层的深加工处理，后100ms用户大脑决策的传递与表达，

步骤(2.1.2.3.2.2.1)：若否，则结束，

步骤(2.1.2.3.2.2.2)：若是，则基站消除产生卡顿的硬件故障，并转到步骤(2.1.2.3.2.2)，直到max(Δt_k)<t_K^max为止。

2.根据权利要求1所述的移动视频播放过程中用户移动终端的运动状态检测方法，其特征在于，用户移动终端抖动状态的计算依次按以下步骤实现：

步骤(1):抖动状态模式的定义：静止状态、轻微抖动、剧烈抖动，

步骤(1.1).寻找一系列符合测试要求的测试人员，包括7岁～17岁的少年，18岁～40岁的青年，41岁～65岁的中年，66岁以后的老年各3位，

步骤(1.2).要求其手持移动终端设备，进行持续一分钟的抖动测试，最开始按照每分钟10次抖动，然后每次测试提升10次/每分钟，直到提升至100次/每分钟为止，测试之间设置5分钟休息时间，

步骤(1.3).根据不同年龄段的测试人员反馈，统计测试人员在测试过程中感到疲劳的抖动次数，取其平均值作为轻微抖动和剧烈抖动的阈值，

步骤(1.4).完成抖动模式的定义，静止模式：每分钟抖动次数小于1次，轻微抖动模式：每分钟抖动次数大于1次，小于47次，剧烈抖动模式：每分钟抖动次数至少为47次，

步骤(2).加速度数据采集：用户点击开始播放视频按钮，视频播放软件前端界面会向用户展示正在播放的视频，同时，软件后台开始采集加速度数据：

步骤(2.1).软件后台检测是否已经打开采集子线程程序，如果没有，则创建新的采集子线程程序开始后台采集加速度数据，

步骤(2.2).采集到的数据按照时间和加速度轴方向两个维度记录成数据矩阵A，

步骤(2.3).如果视频播放结束，则软件后台立即终止相应采集子线程程序，

步骤(3).有效性检验：对当前记录的文本文件中的数据进行有效性校验，主要检测加速度数据是否在有效范围内，以及是否有无法记录等设备产生的问题，若有出现，则可直接舍弃并产生日志记录出错的原因，

步骤(4).数据预处理，将加速度数据矩阵A按照每5秒的数据量分割成一系列子矩阵a，并初始化初速度向量与位置偏移向量，

步骤(5).对矩阵A中的每一个子矩阵数据a进行拉格朗日插值操作，得到分段连续的加速度数据，

步骤(6).对步骤(5)中得到的分段连续的加速度数据进行积分，求得5秒内每一时刻的速度，

步骤(7).对步骤(6)得到的连续5秒内每一时刻的速度进行积分，求得5秒内每一时刻的位置偏移量，

步骤(8).对步骤(7)得到的5秒内每一时刻的位置偏移量求其过零点的次数，取三个加速度轴方向偏移量过零点次数最多的值作为该5秒内移动终端的震动次数，并计算得到其抖动频率，确定相应的抖动模式，

步骤(9).对每个加速度矩阵A分组得到的子矩阵a都进行步骤(5)、(6)、(7)、(8)，得到按照时间排列的抖动状态序列。