CN105898338A - 全景视频播放方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种全景视频播放方法及装置，其中所述方法包括：检测用户头部转动的角度；根据所述用户头部转动的角度，计算并渲染主视野窗图像以及辅助视野窗图像；显示所述主视野窗图像及辅助视野窗图像。本发明实施例还提供一种全景视频播放装置。本发明实施例的全景视频播放方法及装置，通过设置辅助视野视窗，特别是设置两个辅助视野视窗，用于分别显示用户左后方及右后方的图像，可以使得用户不用转动头部去观看其视野范围以外的图像，以提高用户体验。

Description

全景视频播放方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及音视频技术领域，尤其涉及一种全景视频播放方法及装置。
背景技术
全景图像通常是指大于双眼正常有效视角或双眼余光视角，在一个固定的观察点，能够提供水平方向上方位角360度，垂直方向上180度的自由浏览至360度完整场景范围拍摄的照片。利用图像技术生成全景图像可以在单机或者网络上显示。而利用上述全景图像则可以制作出全景视频，在全景影视播放过程中，尤其是第一视角的全景影视播放，随着情节的深入，用户会跟随全景摄像机进行快速位置变换。全景内容提供的信息偏多，用户需要转头进行信息收集，信息过大或时间过短都会导致用户理解影片不完全。
虚拟现实环境下在播放全景视频时，用户被360度的内容环绕，要想观看到视野以外的图像需要不断转动头部，在现有的技术条件下，快速转头会带来拖影现象，使用户产生头晕。
发明内容
本发明实施例提供一种全景视频播放方法及装置，用于解决现有技术中用户要想观看到视野以外的图像需要不断转动头部的技术问题。
本发明实施例提供一种全景视频播放方法，包括：
检测用户头部转动的角度；
根据所述用户头部转动的角度，计算并渲染主视野窗图像以及辅助视野窗图像；
显示所述主视野窗图像及辅助视野窗图像。
进一步的，所述辅助视窗图像包括位于所述主视野窗的一侧的第一辅助视野窗，以及位于所述主视野窗的另一侧的第二辅助视野窗。
进一步的，所述第一辅助视野窗位于所述主视野窗的左下角或者左上角，所述第二辅助视野窗位于所述主视野窗的右下角或者右上角。
进一步的，所述第一辅助视野窗用于显示所述用户左后方视野范围的图像，所述第二辅助视野窗用于显示所述用户右后方视野范围的图像。
进一步的，所述辅助视野窗图像用于补充显示全景图像中未在所述主视野窗图像中显示的图像部分。
本发明还提供一种全景视频播放装置，包括：
检测模块，用于检测用户头部转动的角度；
图形处理模块，用于根据所述用户头部转动的角度，计算并渲染主视野窗图像以及辅助视野窗图像；
显示模块，用于显示所述主视野窗图像及辅助视野窗图像。
进一步的，所述辅助视窗图像包括位于所述主视野窗的一侧的第一辅助视野窗，以及位于所述主视野窗的另一侧的第二辅助视野窗。
进一步的，所述第一辅助视野窗位于所述主视野窗的左下角或者左上角，所述第二辅助视野窗位于所述主视野窗的右下角或者右上角。
进一步的，所述第一辅助视野窗用于显示所述用户左后方视野范围的图像，所述第二辅助视野窗用于显示所述用户右后方视野范围的图像。
进一步的，所述辅助视野窗图像用于补充显示全景图像中未在所述主视野窗图像中显示的图像部分。
本发明实施例提供的全景视频播放方法及装置，通过设置辅助视野视窗，特别是设置两个辅助视野视窗，用于分别显示用户左后方及右后方的图像，可以使得用户不用转动头部去观看其视野范围以外的图像，以提高用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例全景视频播放方法的流程图；
图2为本发明实施例设置辅助视野窗的示意图；
图3为本发明实施例用户的视野示意图；
图4所示为本发明实施例一种全景视频播放装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例为本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前的全景视频技术在播放过程中，容易产生由于用户想要观看到视野以外的图像需要不断转动头部，使用户产生头晕，从而降低用户的体验的问题。本发明的发明人在经过深入研究后发现，只要设置辅助视窗，用于显示用户视野范围以外的图像，就可以解决上述问题，具体方案如下：
图1为本发明实施例全景视频播放方法的流程图。
本发明实施例的全景视频播放方法，包括步骤S101、S102和S103。
S101：检测用户头部转动的角度。
本步骤可以采用陀螺仪等传感器检测用户头部转动的角度，由于传感器已经被广泛应用于手机、头戴式虚拟现实装置测量位移或者角度，本发明在此不再具体叙述其测量角度的过程。
S102：根据所述用户头部转动的角度，计算并渲染主视野窗图像以及辅助视野窗图像。
辅助视野窗图像用于补充显示全景图像中未在所述主视野窗图像中显示的图像部分。具体而言，辅助视野窗图像可以是主视野窗图像中显示不下的部分，比如全景图像太大，无法完全显示；也可以是主视野窗内的图像已显示过后又移出主视野窗的图像，导致该现象的原因通常是因速度过快导致用户没有看清或者看到。
辅助视野视窗的数量可以是一个，也可以是多个，可根据实际需要进行设定，具体请参阅图2。
图2为本发明实施例设置辅助视野窗的示意图。
本发明实施例设置辅助视野窗为两个，分别为第一辅助视野视窗和第二辅助视野视窗，第一辅助视野窗位于主视野窗的一侧，第二辅助视野窗位于主视野窗的另一侧。具体为第一辅助视野窗位于所述主视野窗的左下角，第二辅助视野窗位于所述主视野窗的右下角；在其它实施例中，也可将第一辅助视野窗设置于所述主视野窗的左上角，第二辅助视野窗设置于所述主视野窗的右上角。此外，本发明还可以将辅助视野视窗的位置设置为可调整的，由用户根据个人喜好进行调整。
第一辅助视野窗用于显示所述用户左后方视野范围的图像，第二辅助视野窗用于显示所述用户右后方视野范围的图像，具体请参阅图3。
图3为本发明实施例用户的视野示意图。
假设用户的头部转动了X°(当X＝0时，表示用户没转动头部)，那么X°方向就是用户的正前方，X°-120°就是用户的左后方，X°+120°就是用户的右后方。此时，第一辅助视野窗就是用于显示X°-120°方向的视野图像，第二辅助视野窗就是用于显示X°+120°方向的视野图像。从而使得用户不用转动头部就可以观看到视野范围以外的图像。
本步骤中，计算并渲染主视野窗图像以及辅助视野窗图像是通过异步时间扭曲(Asynchronous Timewarp，ATW)技术实现。异步时间扭曲是一种生成中间帧的技术，当不能保持足够帧频率的时候，能产生中间帧，在GPU渲染能力与屏幕显示需求之间达到平衡。异步时间扭曲是实际图像调整的进程，即是通过扭曲一帧已经渲染完成但还未在屏幕上显示的图像，进而生成中间帧用以弥补由于头部运动所造成的画面延迟。中间帧是作为后处理效果，通过改变已经被渲染好的图像来匹配用户最新的头部位置。
异步时间扭曲通过一个独立于显卡渲染周期的处理进程来持续追踪头部位置，该进程和渲染进程平行运行。在每一次垂直同步前，该平行进程根据渲染进程最新完成的帧生成新的帧。相比于同步时间扭曲，能够获取得更低的延迟以及更高的准确度。实现该异步时间扭曲的方式可以是Liquid VR技术，也可以是GameWorks VR技术。
Liquid VR技术所提供的是访问异步处理引擎(Asynchronous ComputeEngine,ACE)功能的完全访问权限。异步处理引擎架构则可以在处理进程中同时插入不同的指令，从而充分利用起计算资源。当空闲的流处理单元的指令槽可用时，所需要的命令就可以插入执行。如此一来，图形处理器就可以在执行图像渲染工作的同时来处理计算任务。
Liquid VR技术可以由两个或多个显卡之间相互交替来渲染每一帧图像。即使在图像在经由VR头盔被分割为左眼视图和右眼视图来显示时，能够有效地为每块显卡分配好任务，实现其中一个图形处理器负责处理左眼图像，另一个图形处理器负责处理右眼图像。
GameWorks VR可充分的将图形处理器应用于虚拟现实图像的处理中，并在驱动器层面完成异步时间扭曲处理，能同时渲染左右视图，从而输出较好的效果。此外，还可以将整个图像分割成3x3的视区网格，每一个视区与从屏幕上被分割出来的现实区域对应。在保留中央视区完整分辨率的情况下，外围视区通过后处理阶段的扭曲方式进行渲染。完成上述处理后，用户感知的图像相比原来的像素数量可减少25％到50％，而像素渲染效率则提升为原来的1.3倍到2倍。
S103：显示所述主视野窗图像及辅助视野窗图像。
本步骤可以通过沉浸式虚拟现实系统进行显示。沉浸式虚拟现实系统，通过给用户提供虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套或者其它手控输入设备、声音等使得用户产生一种身临其境、全心投入和沉浸其中的感觉。沉浸式虚拟现实系统，可以是基于头盔式显示器的系统、投影式虚拟现实系统或者远程存在系统。
此外，本实施例显示的全景视频数据帧格式，可以是MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4或者是Mpeg4AVC；也可以是H.26X系列，包括H.261、H.262、H.263、H.263+、H.263++、H.264。
图4所示为本发明实施例一种全景视频播放装置的示意图。
本发明实施例一种全景视频播放装置400包括检测模块401、图形处理模块402和显示模块403。
检测模块401，用于检测用户头部转动的角度。检测模块401可以是陀螺仪等传感器，由于传感器已经被广泛应用于手机、头戴式虚拟现实装置测量位移或者角度，本发明在此不再具体叙述其测量角度的过程。
图形处理模块402，用于根据所述用户头部转动的角度，计算并渲染主视野窗图像以及辅助视野窗图像。
辅助视野窗图像用于补充显示全景图像中未在所述主视野窗图像中显示的图像部分。具体而言，辅助视野窗图像可以是主视野窗图像中显示不下的部分，比如全景图像太大，无法完全显示；也可以是主视野窗内的图像已显示过后又移出主视野窗的图像，导致该现象的原因通常是因速度过快导致用户没有看清或者看到。
辅助视野视窗的数量可以是一个，也可以是多个，可根据实际需要进行设定。本发明实施例设置辅助视野窗为两个，分别为第一辅助视野视窗和第二辅助视野视窗，第一辅助视野窗位于主视野窗的一侧，第二辅助视野窗位于主视野窗的另一侧。具体为第一辅助视野窗位于所述主视野窗的左下角，第二辅助视野窗位于所述主视野窗的右下角；在其它实施例中，也可将第一辅助视野窗设置于所述主视野窗的左上角，第二辅助视野窗设置于所述主视野窗的右上角。此外，本发明还可以将辅助视野视窗的位置设置为可调整的，由用户根据个人喜好进行调整。
第一辅助视野窗用于显示所述用户左后方视野范围的图像，第二辅助视野窗用于显示所述用户右后方视野范围的图像。假设用户的头部转动了X°(当X＝0时，表示用户没转动头部)，那么X°方向就是用户的正前方，X°-120°就是用户的左后方，X°+120°就是用户的右后方。此时，第一辅助视野窗就是用于显示X°-120°方向的视野图像，第二辅助视野窗就是用于显示X°+120°方向的视野图像。从而使得用户不用转动头部就可以观看到视野范围以外的图像。
本步骤中，计算并渲染主视野窗图像以及辅助视野窗图像是通过异步时间扭曲(Asynchronous Timewarp，ATW)技术实现。异步时间扭曲是一种生成中间帧的技术，当不能保持足够帧频率的时候，能产生中间帧，在GPU渲染能力与屏幕显示需求之间达到平衡。异步时间扭曲是实际图像调整的进程，即是通过扭曲一帧已经渲染完成但还未在屏幕上显示的图像，进而生成中间帧用以弥补由于头部运动所造成的画面延迟。中间帧是作为后处理效果，通过改变已经被渲染好的图像来匹配用户最新的头部位置。
异步时间扭曲通过一个独立于显卡渲染周期的处理进程来持续追踪头部位置，该进程和渲染进程平行运行。在每一次垂直同步前，该平行进程根据渲染进程最新完成的帧生成新的帧。相比于同步时间扭曲，能够获取得更低的延迟以及更高的准确度。实现该异步时间扭曲的方式可以是Liquid VR技术，也可以是GameWorks VR技术。
Liquid VR技术所提供的是访问异步处理引擎(Asynchronous ComputeEngine,ACE)功能的完全访问权限。异步处理引擎架构则可以在处理进程中同时插入不同的指令，从而充分利用起计算资源。当空闲的流处理单元的指令槽可用时，所需要的命令就可以插入执行。如此一来，图形处理器就可以在执行图像渲染工作的同时来处理计算任务。
Liquid VR技术可以由两个或多个显卡之间相互交替来渲染每一帧图像。即使在图像在经由VR头盔被分割为左眼视图和右眼视图来显示时，能够有效地为每块显卡分配好任务，实现其中一个图形处理器负责处理左眼图像，另一个图形处理器负责处理右眼图像。
GameWorks VR可充分的将图形处理器应用于虚拟现实图像的处理中，并在驱动器层面完成异步时间扭曲处理，能同时渲染左右视图，从而输出较好的效果。此外，还可以将整个图像分割成3x3的视区网格，每一个视区与从屏幕上被分割出来的现实区域对应。在保留中央视区完整分辨率的情况下，外围视区通过后处理阶段的扭曲方式进行渲染。完成上述处理后，用户感知的图像相比原来的像素数量可减少25％到50％，而像素渲染效率则提升为原来的1.3倍到2倍。
显示模块403，用于显示所述主视野窗图像及辅助视野窗图像。
本步骤可以通过沉浸式虚拟现实系统进行显示。沉浸式虚拟现实系统，通过给用户提供虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套或者其它手控输入设备、声音等使得用户产生一种身临其境、全心投入和沉浸其中的感觉。沉浸式虚拟现实系统，可以是基于头盔式显示器的系统、投影式虚拟现实系统或者远程存在系统。
此外，本实施例显示的全景视频数据帧格式，可以是MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4或者是Mpeg4AVC；也可以是H.26X系列，包括H.261、H.262、H.263、H.263+、H.263++、H.264。
本发明实施例的上述全景视频播放方法及装置，通过设置辅助视野视窗，特别是设置两个辅助视野视窗，用于分别显示用户左后方及右后方的图像，可以使得用户不用转动头部去观看其视野范围以外的图像，以提高用户体验。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种全景视频播放方法，其特征在于，包括：
检测用户头部转动的角度；
根据所述用户头部转动的角度，计算并渲染主视野窗图像以及辅助视野窗图像；
显示所述主视野窗图像及辅助视野窗图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助视窗图像包括位于所述主视野窗的一侧的第一辅助视野窗，以及位于所述主视野窗的另一侧的第二辅助视野窗。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一辅助视野窗位于所述主视野窗的左下角或者左上角，所述第二辅助视野窗位于所述主视野窗的右下角或者右上角。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一辅助视野窗用于显示所述用户左后方视野范围的图像，所述第二辅助视野窗用于显示所述用户右后方视野范围的图像。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述辅助视野窗图像用于补充显示全景图像中未在所述主视野窗图像中显示的图像部分。
6.一种全景视频播放装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测用户头部转动的角度；
图形处理模块，用于根据所述用户头部转动的角度，计算并渲染主视野窗图像以及辅助视野窗图像；
显示模块，用于显示所述主视野窗图像及辅助视野窗图像。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述辅助视窗图像包括位于所述主视野窗的一侧的第一辅助视野窗，以及位于所述主视野窗的另一侧的第二辅助视野窗。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一辅助视野窗位于所述主视野窗的左下角或者左上角，所述第二辅助视野窗位于所述主视野窗的右下角或者右上角。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一辅助视野窗用于显示所述用户左后方视野范围的图像，所述第二辅助视野窗用于显示所述用户右后方视野范围的图像。
10.根据权利要求6至9任一项所述的方法，其特征在于，所述辅助视野窗图像用于补充显示全景图像中未在所述主视野窗图像中显示的图像部分。
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