[發(fā)明專利]一種柱面全景視頻轉(zhuǎn)換為球面全景視頻的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610926324.7
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108022204B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勇;朱立松
• 申請（專利權(quán)）人: 央視國際網(wǎng)絡(luò)無錫有限公司
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 康瀟

本發(fā)明提供了一種柱面全景視頻轉(zhuǎn)換為球面全景視頻的方法，涉及視頻播放技術(shù)領(lǐng)域，包括：S1建立柱面全景視頻的柱面對應(yīng)的矩形平面的坐標(biāo)系；S2根據(jù)矩形平面的尺寸得到轉(zhuǎn)換后球面全景視頻對應(yīng)球面中各像素點(diǎn)的坐標(biāo)；S3采用投影幾何的方法將球面上各像素點(diǎn)的坐標(biāo)投影到柱面；S4將投影得到的柱面上各點(diǎn)坐標(biāo)反變換至矩形平面；S5采用二維插值的方法得到步驟S4中矩形平面內(nèi)各坐標(biāo)點(diǎn)的像素值，完成柱面全景視頻到球面全景視頻的轉(zhuǎn)換。以此該全景視頻在即可以在球面播放器中進(jìn)行播放，也可以在柱面播放器中進(jìn)行播放，只要在切換過程中，采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行轉(zhuǎn)換即可，不會出現(xiàn)任何的畸變，以此給人們帶來便利。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻播放技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柱面全景視頻轉(zhuǎn)換為球面全景視頻的方法。

背景技術(shù)

全景視頻是虛擬現(xiàn)實(shí)(VR，Virtual Reality)的一種表現(xiàn)形式，它能將360°或720°的場景呈現(xiàn)給觀眾，使觀眾得到沉浸式的觀賞體驗(yàn)。目前全景視頻一般采用球面投影(如圖1所示)或柱面投影的方式(如圖2所示)。具體，當(dāng)有球面顯示設(shè)備時，采用球面投影方式的全景視頻可以在球面顯示設(shè)備上直接播放；當(dāng)有柱面顯示設(shè)備時，采用柱面投影方式的全景視頻可以在柱面顯示設(shè)備上直接播放。當(dāng)沒有球面或柱面顯示設(shè)備、只有平面顯示設(shè)備時，可以采用一種折中的播放方法，即假設(shè)平面播放設(shè)備是一個窗口(在圖1和圖2中離人較近的框)，用戶通過該窗口看到全景視野中的一部分(在圖1和圖2中離人較遠(yuǎn)的框)。以此，用戶可通過鼠標(biāo)拖動等方式控制自己在全景視野中的視角。顯然，離人較近框中所顯示的內(nèi)容是較遠(yuǎn)框中像素點(diǎn)向圓心或球心匯聚的光學(xué)投影。視窗式全景視頻播放器即采用了該原理進(jìn)行工作，例如UtoVR播放器等。

目前，全景視頻一般采用矩形平面的方式來表示和存儲，即在制作全景視頻時將球面或柱面映射為矩形平面進(jìn)行存儲。圖3所示為柱面映射為矩形平面示意圖，從圖中可以看出，經(jīng)過從“柱面→矩面”的映射之后圖像呈現(xiàn)出了較為嚴(yán)重的畸變；在柱面播放器上播放時，畸變會自動消失。若該視頻通過“視窗式全景播放器”播放，那么播放器將根據(jù)用戶選定的觀察視角，將全景視頻中的某個子區(qū)域投影到視窗平面上，這一過程稱為反畸變，圖4所示為圖3中一個子區(qū)域反畸變的結(jié)果。

基于此，我們知道，采用球面投影方式制作的全景視頻只能在球面播放器上播放，若將其在柱面播放器中進(jìn)行播放，顯然也會出現(xiàn)嚴(yán)重的畸變。但是，在很多情況下，由于受到現(xiàn)實(shí)條件的影響，只能在柱面播放器上播放全景視頻，以此會給人們帶來諸多不便。可見，如何在柱面播放器上播放球面投影方式制作的全景視頻成為了一個亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明旨在提供了一種柱面全景視頻轉(zhuǎn)換為球面全景視頻的方法，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用球面投影方式制作的全景視頻不能在柱面播放器上播放的問題。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種柱面全景視頻轉(zhuǎn)換為球面全景視頻的方法，包括：

S1建立柱面全景視頻的柱面對應(yīng)的矩形平面的坐標(biāo)系；

S2根據(jù)矩形平面的尺寸得到轉(zhuǎn)換后球面全景視頻對應(yīng)球面中各像素點(diǎn)的坐標(biāo)；

S3采用投影幾何的方法將球面上各像素點(diǎn)的坐標(biāo)投影到柱面；

S4將投影得到的柱面上各點(diǎn)坐標(biāo)反變換至矩形平面；

S5采用二維插值的方法得到步驟S4中矩形平面內(nèi)各坐標(biāo)點(diǎn)的像素值，完成柱面全景視頻到球面全景視頻的轉(zhuǎn)換。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟S2中具體包括：

S21根據(jù)矩形平面的尺寸得到柱面對應(yīng)的柱半徑；

S22根據(jù)柱面的柱半徑得到轉(zhuǎn)換后球面全景視頻對應(yīng)球面中各像素點(diǎn)的球坐標(biāo)，其中，球面的球半徑與柱半徑相同；

S23將球面中各像素點(diǎn)的球坐標(biāo)變換為歐幾里得空間坐標(biāo)；