[發明專利]一種VR3D視頻

在審

• 申請號: 202010599878.7
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN113905224A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 鄧云天
• 申請（專利權）人: 鄧云天
• 主分類號: H04N13/243
• 分類號: H04N13/243;H04N13/293;H04N13/296;H04N13/302;H04N13/332;H04N13/359;H04N13/361;H04N13/398;H04N5/225;H04N5/232;H04N5/247
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開的VR3D視頻結構及其拍攝和顯示方法，結合了VR全景顯示、3D視頻縮放與平移、VR/3D切換技術，克服了3D視頻沉浸感不足、VR顯示角分辨率低的缺點，具備全景視野沉浸感和熱點區域細節刻畫的特點。VR3D視頻可以采用專業或便捷的攝影器材進行拍攝，在5G網絡的支持下傳輸、分發、分享，用戶端高清晰全景顯示以及3D視頻自由切換，具有沉浸顯示、人景交互、立體生動的優勢，用戶可以在虛擬環境中體驗到自由流暢的觀感。采用VR3D視頻技術和拍攝設備可以打造全新體驗的旅游、社交、直播、購物平臺，便攜式VR3D一體機還可以為用戶提供端對端雙向實景視頻通話，真正體驗到天涯如咫尺。

技術領域：

本發明涉及一種VR3D視頻的結構，以及拍攝和顯示方法。

背景技術：

采用FHD、4K、8K等各種清晰度拍攝的3D視頻，每幀3D圖像可以達到4M～64M像素。高清3D視頻的優點在于，拍攝時配合長短焦距或變焦鏡頭組可以追蹤視野內的遠近熱點場景，全畫面滿足視網膜屏所需要的分辨率要求。不足之處在于，畫面記錄下來的視野有限，觀看者無法選擇視野外的場景顯示，播放什么樣的畫面觀眾只能被動接受，缺乏變化與沉浸式交互感，有聚焦有細節但缺乏廣度，讓3D視頻的魅力大打折扣。

VR中采用了360°全景3D記錄、主動環視觀看技術，其帶來的現場感和沉浸感是單純的3D視頻難以企及的。但是，VR視頻由于包含的全景視野過于宏大，在顯示視窗中影像的分辨率相對較低，比如4K VR全景視頻在顯示窗口的清晰度只相當于480P；VR視頻一般都會采用固定焦距和焦點的方式拍攝，依靠短焦距和小光圈實現大景深，嚴格來說屬于“近視眼”，即使視頻達到20K的全視角視網膜分辨率，觀看者對vr攝像機附近的景像有很高的分辨率，對稍遠的景物分辨能力也大幅下降，通過視頻放大拉近關注對象近距離觀看，會進一步降低視窗圖像的角分辨率，并不能獲得好的VR顯示效果。也就是說VR視頻數據雖然巨大，分散后細節表現力依然不足；基于VR拍攝設備技術和體積的限制，稍遠處景物細節的立體感很難記錄下來。VR視頻可以概括為有廣度無細節無聚焦，給觀眾泛泛瀏覽，缺乏重點描述的感覺。

本發明的目的在于提供一種沉浸式視頻結構，以及這種視頻的拍攝和顯示方法，實現全景場景及熱點區域動態細節的主動交互式再現。

發明內容：

本發明公開了一種VR3D視頻結構，及其拍攝和顯示方法。通過VR和3D設備同時拍攝帶時間戳的VR視頻和3D視頻，其中VR視頻記錄360°全景，3D視頻追蹤全景內熱點區域，二者時間戳鏈接，通過VR3D視頻顯示模塊可實時自動或主動切換VR、3D顯示。VR熱點區域還可以通過影像縮放轉場過渡到對應的3D視頻，更進一步，3D視頻還可以裁剪、插值放大拉近顯示熱點區域細節，實現沉浸式近眼顯示。

本發明所述的VR視頻，既指專業設備拍攝的360°全景3D視頻，也包括簡易設備拍攝的360° 2D視頻，是由多個指向不同空間方向的鏡頭拍攝的視頻拼接縫合而成的；所述的3D視頻，包括定焦距雙鏡頭、變焦距雙鏡頭以及多鏡頭組合拍攝的雙目視差3D視頻，也包含圖像加深度格式，以及光場相機等拍攝的3D視頻。

360° VR視頻的格式有很多種，如360°全景、360°左右全景、360°上下全景等；3D視頻的格式也可以分為左右、上下全幅格式，左右、上下半幅格式等，其中左右半幅(SBS)是最常用的3D格式。盡管VR、3D視頻的格式多樣化、分辨率不統一，我們仍能將幾種常用格式及分辨率視頻的幀圖像，拼接對齊成新的視頻幀，新視頻幀序列組成VR3D視頻。4K VR(3D)視頻和4K 3D視頻組合成8K VR3D視頻幀圖像，如圖1A所示；4K VR(2D)視頻和4K SBS格式的3D視頻組合成4K×4K VR3D視頻幀圖像，如圖1B所示。