CN105812768B - 一种3d视频在vr设备中的播放方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种3D视频在VR设备中的播放方法，包括：画面截取及显示步骤：选取第一画面的部分画面作为第一截取画面在第一显示屏中显示，同时，选取第二画面的对应部分画面作为第二截取画面在第二显示屏中同步显示；监测步骤：获取有关VR设备的运动状态的感测信号；位置控制步骤：根据感测信号产生位置控制信号，以控制第一截取画面在第一画面中的截取位置和第二截取画面在第二画面中的截取位置。本发明提供的播放方法使普通3D视频具有VR播放效果，可根据用户动作自动调节播放画面位置、大小以及画面景深，不仅增加了VR设备的视频源，也提高了用户的观影沉浸感。

Description

一种3D视频在VR设备中的播放方法及系统

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，更具体地说，涉及一种3D视频在VR设备中的播放方法及系统。

背景技术

VR(Virtual Reality)虚拟现实，综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。虚拟现实技术可以创建体验虚拟世界的计算机仿真系统，利用计算机生成一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的模拟环境，使用户沉浸到该环境中。

3D视频(立体电影)利用人双眼的视角差和会聚功能产生立体效果，这种视频放映时通过观众的特制眼镜或幕前辐射状半锥形透镜光栅等技术手段，使观众左眼看到从左视角拍摄的画面，右眼看到从右视角拍摄的画面，通过双眼的会聚功能，合成为立体视觉影像。

目前，3D视频发展成熟，资源丰富，但3D视频多在电影院播放，需佩戴专用的眼镜，使用户不能随时随地观看，且花费较大；同时，VR设备处于发展初期，专门在VR设备中播放的VR视频源比较少，不能满足用户的需求，也限制了VR设备的推广应用，而3D视频资源丰富，因此需要一种将现有3D视频在VR设备中播放，且达到VR效果的播放方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种3D视频在VR设备中的播放方法及系统。

3D视频和VR视频的区别在于，3D视频播放时的视频画面已经展示了3D视频在拍摄过程中的全部画面信息，而VR设备在播放VR视频时，在VR设备内的显示屏中并没有完全展示VR视频在拍摄过程中的全部画面信息，当用户移动VR设备时，播放画面会展示其他画面信息。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种3D视频在VR设备中的播放方法，其中VR设备包括第一显示屏和第二显示屏、3D视频包括第一画面和第二画面，播放方法包括：

画面截取及显示步骤：选取第一画面的部分画面作为第一截取画面在第一显示屏中显示，同时，选取第二画面的对应部分画面作为第二截取画面在第二显示屏中同步显示；

监测步骤：获取有关VR设备的运动状态的感测信号；

位置控制步骤：根据感测信号产生位置控制信号，以控制第一截取画面在第一画面中的截取位置和第二截取画面在第二画面中的截取位置。

本发明的3D视频在VR设备中的播放方法，还包括：

尺寸控制步骤：根据感测信号产生尺寸控制信号，以控制第一截取画面和第二截取画面的尺寸大小，使能达到近距离物体放大、远距离物体缩小的视觉效果。

本发明的3D视频在VR设备中的播放方法，还包括：

景深控制步骤：根据感测信号产生景深控制信号，以控制第一截取画面截取位置和第二截取画面截取位置之间的水平偏移量，使能达到景深增加或减小的效果。

优选地，画面截取及显示步骤包括：

获取3D视频的第一画面的画面分辨率，获取第一显示屏的屏幕分辨率；同时，获取3D视频的第二画面的画面分辨率，获取第二显示屏的屏幕分辨率；

根据第一画面的画面分辨率及所需的第一截取画面的尺寸算出第一截取画面的分辨率，设置第一截取画面的截取范围；同时，根据第二画面的画面分辨率及所需的第二截取画面的尺寸算出第二截取画面的分辨率，设置第二截取画面的截取范围；

将第一截取画面拉伸至第一显示屏的屏幕分辨率，在第一显示屏显示；同时，将第二截取画面拉伸至第二显示屏的屏幕分辨率，在第二显示屏显示。

优选地，在启动播放及场景变换时，选取第一画面的中心3/4画面为初始第一截取画面，选择第二画面的中心3/4画面为初始第二截取画面。

优选地，监测步骤包括：采用陀螺仪传感器、重力传感器和加速度传感器中的一种或多种监测VR设备的运动状态。

另，本发明还构造一种3D视频在VR设备中的播放系统，其中VR设备包括第一显示屏和第二显示屏、用于监测VR设备的运动状态的监测装置，3D视频包括第一画面和第二画面，播放系统包括：

画面截取及显示单元，用于选取第一画面的部分画面作为第一截取画面在第一显示屏中显示，同时，选取第二画面的对应部分画面作为第二截取画面在第二显示屏中同步显示；

监测单元，用于获取有关VR设备的运动状态的感测信号；

位置控制单元，用于根据感测信号产生位置控制信号，以控制第一截取画面在第一画面中的截取位置和第二截取画面在第二画面中的截取位置。

在本发明的3D视频在VR设备中的播放系统中，还包括：

尺寸控制单元，用于根据感测信号产生尺寸控制信号，以控制第一截取画面和第二截取画面的尺寸大小，使能达到近距离物体放大、远距离物体缩小的视觉效果。

在本发明的3D视频在VR设备中的播放系统中，还包括：

景深控制单元，用于根据感测信号产生景深控制信号，以控制第一截取画面截取位置和第二截取画面截取位置之间的水平偏移量，使能达到景深增加或减小的效果。

在本发明的3D视频在VR设备中的播放系统中，画面截取及显示单元包括：

分辨率获取单元，用于获取3D视频的第一画面的画面分辨率，获取第一显示屏的屏幕分辨率；同时，获取3D视频的第二画面的画面分辨率，获取第二显示屏的屏幕分辨率；

计算单元，用于根据第一画面的画面分辨率及所需的第一截取画面的尺寸算出第一截取画面的分辨率，设置第一截取画面的截取范围；同时，根据第二画面的画面分辨率及所需的第二截取画面的尺寸算出第二截取画面的分辨率，设置第二截取画面的截取范围；

匹配单元，用于将第一截取画面拉伸至第一显示屏的屏幕分辨率，在第一显示屏显示；同时，将第二截取画面拉伸至第二显示屏的屏幕分辨率，在第二显示屏显示。

实施本发明的3D视频在VR设备中的播放方法及系统，具有以下有益效果：本发明提供的播放方法可将现有的3D视频在VR设备中进行播放，使用户可随时随地观看3D视频，提高用户的观影体验；同时，本发明提供的播放方法使普通3D视频具有VR播放效果，可根据用户动作自动调节播放画面位置、大小以及画面景深；通过实施本发明，不仅增加了VR设备的视频源，也提高了用户的观影沉浸感。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明3D视频在VR设备中的播放方法的流程示意图；

图2是本发明3D视频在VR设备中的播放系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，在本发明3D视频在VR设备中的播放方法的流程示意图。

本发明提供一种3D视频在VR设备中的播放方法，其中VR设备包括第一显示屏和第二显示屏、3D视频包括第一画面和第二画面，播放方法包括：

画面截取及显示步骤101：选取第一画面的部分画面作为第一截取画面在第一显示屏中显示，同时，选取第二画面的对应部分画面作为第二截取画面在第二显示屏中同步显示；

VR设备包括第一显示屏和第二显示屏，第一显示屏和第二显示屏既可以是两块分开的单独显示屏，也可以为一块完整显示屏分为两部分显示，即一块显示屏显示左右两个不同的画面。例如头戴式虚拟现实头盔，有两个单独显示屏，即第一显示屏和第二显示屏，两个显示屏之间设置有隔膜，使左、右眼形成相互隔绝的视觉空间，用户在使用头盔时，左眼只能看到左眼对应的显示屏中的画面，右眼只能看到右眼对应的显示屏中的画面；或者，头戴式虚拟现实头盔内只有一块显示屏，在该显示屏中间设置隔膜，使左、右眼形成相互隔绝的视觉空间，隔膜左侧的显示屏为第一显示屏，显示第一截取画面，隔膜右侧的显示屏为第二显示屏，显示第二截取画面，用户在使用头盔时，左眼只能看到左眼对应的显示屏中的画面，右眼只能看到右眼对应的显示屏中的画面。本发明中3D视频的第一画面和第二画面为同步画面，则第一截取画面和第二截取画面也是同步画面，第一截取画面和第二截取画面分别进入用户的左眼和右眼，实现立体播放效果。第一画面和第二画面指的是在视频播放过程中的一帧图像，第一截取画面和第二截取画面则为一帧图像的部分图像，需要说明的是，在第一画面中截取第一截取画面后，第一画面中的其他图像信息并未丢失，只是没有在显示屏中显示而已，第二画面同理。本方法不对显示屏的大小、形状和材质做限定，显示屏只需达到视频画面显示要求即可，例如，可以为LED显示屏，或为OLED显示屏，屏幕比例可以为16:9，或为4:3。

监测步骤102：获取有关VR设备的运动状态的感测信号；根据感测信号产生位置控制信号、尺寸控制信号和景深控制信号。

位置控制步骤103：根据感测信号产生位置控制信号，以控制第一截取画面在第一画面中的截取位置和第二截取画面在第二画面中的截取位置。例如，当用户向左移动VR设备时，感测信号产生位置控制信号，该位置控制信号控制第一截取画面和第二截取画面在第一画面和第二画面中的截取位置同时向左移动相同的“距离”，移动“距离”的大小和移动速度与VR设备的移动距离和移动速度成一定比例，这里所说的“距离”指的是第一画面和第二画面中的一定数量的像素。同理，当VR设备向右、向上、向下、以及左上、右下等其他方向移动时，这里所说的向左、向右等方向移动，包括VR设备的转动，即向左、向右转动等，第一截取画面和第二截取画面做相同方向的移动，且移动“距离”的大小和移动速度与VR设备的移动距离和移动速度成一定比例。

优选地，截取画面移动速度取决于当前播放视频的帧率，每帧画面根据位置控制信息改变截取画面，视频的帧率为24帧/秒、30帧/秒或60帧/秒。

本发明的3D视频在VR设备中的播放方法，还包括：

尺寸控制步骤104：根据感测信号产生尺寸控制信号，以控制第一截取画面和第二截取画面的尺寸大小，使能达到近距离物体放大、远距离物体缩小的视觉效果。例如，当用户在使用过程中向前移动VR设备时，感测信号产生控制信号，该控制信号控制第一截取画面和第二截取画面缩小在第一画面和第二画面的截取尺寸，缩小幅度与VR设备的移动距离成比例，然后将缩小后的第一截取画面和第二截取画面拉伸至第一显示屏和第二显示屏的分辨率，在第一显示屏和第二显示屏中显示，从而达到用户距离画面中景物更近的效果，就像用户走近去观察景物。同理，当用户在使用过程中向后移动VR设备时，感测信号产生控制信号，该控制信号控制第一截取画面和第二截取画面扩大在第一画面和第二画面的截取尺寸，扩大幅度与VR设备的移动距离成比例，然后将扩大后的第一截取画面和第二截取画面拉伸至第一显示屏和第二显示屏的分辨率，在第一显示屏和第二显示屏中显示，从而达到用户距离画面中景物更远的效果，就像用户在远离所观察的景物。同理，当VR设备向前移动的同时向右移动，则第一截取画面和第二截取画面在缩小截取尺寸的同时向右移动。

本发明的3D视频在VR设备中的播放方法，还包括：

景深控制步骤105：根据感测信号产生景深控制信号，以控制第一截取画面截取位置和第二截取画面截取位置之间的水平偏移量，使能达到景深增加或减小的效果。例如当VR设备向前或向后移动1CM，第一截取画面中心点不变，而第二截取画面向左或者向右移动50像素，从而达到现实中近距离视差变大，远距离视差变小的景深效果。

优选地，画面截取及显示步骤包括：

获取3D视频的第一画面的画面分辨率，获取第一显示屏的屏幕分辨率；同时，获取3D视频的第二画面的画面分辨率，获取第二显示屏的屏幕分辨率；

根据第一画面的画面分辨率及所需的第一截取画面的尺寸算出第一截取画面的分辨率，设置第一截取画面的截取范围；同时，根据第二画面的画面分辨率及所需的第二截取画面的尺寸算出第二截取画面的分辨率，设置第二截取画面的截取范围；

将第一截取画面拉伸至第一显示屏的屏幕分辨率，在第一显示屏显示；同时，将第二截取画面拉伸至第二显示屏的屏幕分辨率，在第二显示屏显示。

需要说明的是，对第一截取画面和第二截取画面的显示进行调节的位置控制信号、尺寸控制信号和景深控制信号具有时效性，该时效性是指在VR设备开始运动时即根据相应信号开始调节截取画面，当VR设备结束运动时，则已经完成相应调节，立即停止调节截取画面。VR设备的运动时间为画面调节时间，而在这段画面调节时间内，第一显示屏和第二显示屏会播放过多帧画面，为保证调节的连续性，每一帧画面会继承其上一帧画面的调节信息。例如，默认视频播放为60帧/秒，VR设备向左移动了3cm，用时0.5S，在这0.5S内，显示屏一共播放了30帧画面，假设第一截取画面和第二截取画面在第一画面和第二画面中的截取位置要要在0.5s内向左移动30个像素，则意味着每一帧截取画面比其上一帧截取画面的截取位置向左移动1个像素。

另外，在VR设备不运动时，画面具有继承性，即每一帧画面会继承其上一帧画面的播放信息，包括截取位置信息、分辨率信息等。例如，VR设备向左移动3cm后停止运动，则截取画面的截取位置向左移动30个像素后停止移动，其后的每一帧截取画面会继承其上一帧画面的截取位置信息，保持该截取位置进行连续显示，直到下一次接收到画面调节信息。

以上播放过程为视频以正常的码率播放，当用户加快或放慢播放速度时，只需要根据调节信号做对应的加快或减慢调节速率即可。当暂停播放时，也可对播放画面做位置、尺寸和景深进行调节，因为在第一画面中截取第一截取画面后，第一画面中的其他图像信息并未丢失，第二画面同理。例如，当用户在播放过程中对某一时刻的画面感兴趣，可暂停播放，暂停播放后，用户向左移动VR设备，第一截取画面和第二截取画面相应向左移动；当用户向前移动VR设备时，相应缩小截取画面并放大显示，达到靠近景物的效果。

优选地，在启动播放及场景变换时，选取第一画面的中心3/4画面为初始第一截取画面，选择第二画面的中心3/4画面为初始第二截取画面。这里所说的中心3/4画面是指按照第一画面和第二画面的中心为中心，截取第一画面和第二画面长和宽的各3/4，长和宽指的是画面图像的像素的个数。例如，当第一画面和第二画面的为800*600像素时，即长有800个像素，宽有600个像素，则第一截取画面和第二截取画面为600*450像素，且第一截取画面的中心为第一画面的中心，第二截取画面的中心为第二画面的中心。在启动播放时，选取第一画面的中心3/4画面为初始第一截取画面，选择第二画面的中心3/4画面为初始第二截取画面；在播放过程中，随着用户在观影时移动VR设备，第一截取画面和第二截取画面的截取尺寸大小和截取位置都发生了变化，此时，下一阵图像在选择截取画面尺寸和位置时，将根据上一帧截取画面的尺寸和位置来确定，并不是每一帧画面中的截取画面都位于第一画面和第二画面的中心，大小也不一定一直保持为3/4画面，从而避免用户在观影时画面产生跳跃感。但在一个场景或镜头结束后，切换到另一个场景或镜头时，将不再根据上一帧图像的截取信息来确定，而是选取第一画面的中心3/4画面为初始第一截取画面，选择第二画面的中心3/4画面为初始第二截取画面。

优选地，监测步骤包括：采用陀螺仪传感器、重力传感器和加速度传感器中的一种或多种监测VR设备的运动状态。

优选地，3D视频的音频通过音频播放单元播放。

如图2所示，是本发明3D视频在VR设备中的播放系统的结构示意图

另，本发明还构造一种3D视频在VR设备中的播放系统，其中VR设备包括第一显示屏和第二显示屏、用于监测VR设备的运动状态的监测装置，3D视频包括第一画面和第二画面，播放系统包括：

画面截取及显示单元201，用于选取第一画面的部分画面作为第一截取画面在第一显示屏中显示，同时，选取第二画面的对应部分画面作为第二截取画面在第二显示屏中同步显示；

监测单元202，用于获取有关VR设备的运动状态的感测信号；

位置控制单元203，用于根据感测信号产生位置控制信号，以控制第一截取画面在第一画面中的截取位置和第二截取画面在第二画面中的截取位置。

在本发明的3D视频在VR设备中的播放系统中，还包括：

尺寸控制单元204，用于根据感测信号产生尺寸控制信号，以控制第一截取画面和第二截取画面的尺寸大小，使能达到近距离物体放大、远距离物体缩小的视觉效果。

在本发明的3D视频在VR设备中的播放系统中，还包括：

景深控制单元205，用于根据感测信号产生景深控制信号，以控制第一截取画面截取位置和第二截取画面截取位置之间的水平偏移量，使能达到景深增加或减小的效果。

在本发明的3D视频在VR设备中的播放系统中，画面截取及显示单元包括：

分辨率获取单元，用于获取3D视频的第一画面的画面分辨率，获取第一显示屏的屏幕分辨率；同时，获取3D视频的第二画面的画面分辨率，获取第二显示屏的屏幕分辨率；

计算单元，用于根据第一画面的画面分辨率及所需的第一截取画面的尺寸算出第一截取画面的分辨率，设置第一截取画面的截取范围；同时，根据第二画面的画面分辨率及所需的第二截取画面的尺寸算出第二截取画面的分辨率，设置第二截取画面的截取范围；

匹配单元，用于将第一截取画面拉伸至第一显示屏的屏幕分辨率，在第一显示屏显示；同时，将第二截取画面拉伸至第二显示屏的屏幕分辨率，在第二显示屏显示。

音频播放单元，用于播放3D视频的音频。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种3D视频在VR设备中的播放方法，其中VR设备包括第一显示屏和第二显示屏、3D视频包括第一画面和第二画面，其特征在于，所述播放方法包括：

画面截取及显示步骤：选取所述第一画面的部分画面作为第一截取画面在所述第一显示屏中显示，同时，选取所述第二画面的对应部分画面作为第二截取画面在所述第二显示屏中同步显示；

监测步骤：获取有关所述VR设备的运动状态的感测信号；

位置控制步骤：根据所述感测信号产生位置控制信号，以控制所述第一截取画面在所述第一画面中的截取位置和所述第二截取画面在所述第二画面中的截取位置。

2.根据权利要求1所述的3D视频在VR设备中的播放方法，其特征在于，还包括：

尺寸控制步骤：根据所述感测信号产生尺寸控制信号，以控制所述第一截取画面和第二截取画面的尺寸大小，使能达到近距离物体放大、远距离物体缩小的视觉效果。

3.根据权利要求2所述的3D视频在VR设备中的播放方法，其特征在于，还包括：

景深控制步骤：根据所述感测信号产生景深控制信号，以控制所述第一截取画面截取位置和第二截取画面截取位置之间的水平偏移量，使能达到景深增加或减小的效果。

4.根据权利要求1-3任一项所述的3D视频在VR设备中的播放方法，其特征在于，所述画面截取及显示步骤包括：

获取3D视频的所述第一画面的画面分辨率，获取所述第一显示屏的屏幕分辨率；同时，获取3D视频的所述第二画面的画面分辨率，获取所述第二显示屏的屏幕分辨率；

根据所述第一画面的画面分辨率及所需的第一截取画面的尺寸算出所述第一截取画面的分辨率，设置所述第一截取画面的截取范围；同时，根据所述第二画面的画面分辨率及所需的第二截取画面的尺寸算出所述第二截取画面的分辨率，设置所述第二截取画面的截取范围；

将所述第一截取画面拉伸至所述第一显示屏的屏幕分辨率，在所述第一显示屏显示；同时，将所述第二截取画面拉伸至所述第二显示屏的屏幕分辨率，在所述第二显示屏显示。

5.根据权利要求1-3任一所述的3D视频在VR设备中的播放方法，其特征在于，包括：在启动播放及场景变换时，选取所述第一画面的中心3/4画面为初始第一截取画面，选择所述第二画面的中心3/4画面为初始第二截取画面。

6.根据权利要求1-3任一所述的3D视频在VR设备中的播放方法，其特征在于，所述监测步骤包括：采用陀螺仪传感器、重力传感器和加速度传感器中的一种或多种监测所述VR设备的运动状态。

7.一种3D视频在VR设备中的播放系统，其中VR设备包括第一显示屏和第二显示屏、用于监测所述VR设备的运动状态的监测装置，3D视频包括第一画面和第二画面，其特征在于，所述播放系统包括：

画面截取及显示单元，用于选取所述第一画面的部分画面作为第一截取画面在所述第一显示屏中显示，同时，选取所述第二画面的对应部分画面作为第二截取画面在所述第二显示屏中同步显示；

监测单元，用于获取有关所述VR设备的运动状态的感测信号；

位置控制单元，用于根据所述感测信号产生位置控制信号，以控制所述第一截取画面在所述第一画面中的截取位置和所述第二截取画面在所述第二画面中的截取位置。

8.根据权利要求7所述的3D视频在VR设备中的播放系统，其特征在于，还包括：

尺寸控制单元，用于根据所述感测信号产生尺寸控制信号，以控制所述第一截取画面和第二截取画面的尺寸大小，使能达到近距离物体放大、远距离物体缩小的视觉效果。

9.根据权利要求8所述的3D视频在VR设备中的播放系统，其特征在于，还包括：

景深控制单元，用于根据所述感测信号产生景深控制信号，以控制所述第一截取画面截取位置和第二截取画面截取位置之间的水平偏移量，使能达到景深增加或减小的效果。

10.根据权利要求7所述的3D视频在VR设备中的播放系统，其特征在于，所述画面截取及显示单元包括：

分辨率获取单元，用于获取3D视频的所述第一画面的画面分辨率，获取所述第一显示屏的屏幕分辨率；同时，获取3D视频的所述第二画面的画面分辨率，获取所述第二显示屏的屏幕分辨率；

计算单元，用于根据所述第一画面的画面分辨率及所需的第一截取画面的尺寸算出所述第一截取画面的分辨率，设置所述第一截取画面的截取范围；同时，根据所述第二画面的画面分辨率及所需的第二截取画面的尺寸算出所述第二截取画面的分辨率，设置所述第二截取画面的截取范围；

匹配单元，用于将所述第一截取画面拉伸至所述第一显示屏的屏幕分辨率，在所述第一显示屏显示；同时，将所述第二截取画面拉伸至所述第二显示屏的屏幕分辨率，在所述第二显示屏显示。