CN106791888A - 基于用户视角的全景图片的传输方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于用户视角的全景图片的传输方法和装置，该方法包括：服务器接收客户端发来的用户视角参数信息；根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息；将用户视角范围内的全景图片信息返回给客户端。本发明能够减少全景图片传输的数据量，降低对传输带宽的要求，增强传输实时性。

Description

基于用户视角的全景图片的传输方法和装置
技术领域
本发明涉及视角跟踪技术领域，特别涉及一种基于用户视角的全景图片的传输方法和装置。
背景技术
全景视频技术正在逐渐应用到各个方面，悄悄地在改变着人们现有的工作和生活方式。全景视频技术的实现本质上基于全景图片的生成、传输、显示、视角跟踪等关键技术。
视角跟踪技术是为了保证在用户视角改变时能够保持显示的流畅性。现有技术中，解决视角跟踪问题的方法是把每一帧全景图片完整地传输至客户端，由客户端设备根据用户视角进行过滤，显示出当前视角范围内的片段。然而，这种方法的传输数据量较大，冗余数据过多，对传输带宽有着较高的要求，以致在视频直播、互动游戏这样的场景中，很难保证传输的实时性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于用户视角的全景图片的传输方法和装置，能够减少全景图片传输的数据量，降低对传输带宽的要求，增强传输实时性。
为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基于用户视角的全景图片的传输方法，包括：
服务器接收客户端发来的用户视角参数信息；
根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息；
将用户视角范围内的全景图片信息返回给客户端。
一种基于用户视角的全景图片的传输装置，包括：接收单元、提取单元、发送单元；
所述接收单元，用于接收客户端发来的用户视角参数信息；
所述提取单元，用于根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息；
所述发送单元，用于将用户视角范围内的全景图片信息返回给客户端。
由上面的技术方案可知，本发明中，当客户端的用户视角变化时，服务器仅提取并返回用户视角范围内的全景图片信息，从而使得全景图片传输的数据量大大减少，进而也降低了对传输带宽的要求，增强了全景图片传输的实时性。
附图说明
图1是本发明实施例一基于用户视角的全景图片传输过程示意图；
图2是本发明实施例二基于用户视角的全景图片传输过程示意图；
图3是本发明实施例基于用户视角的全景图片的传输方法流程图；
图4是本发明实施例基于用户视角的全景图片的传输装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并据实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明中，全景图片可以使用全景摄像头拍摄而成，也可以使用图形处理器(GPU)渲染而成。针对使用不同方法得到的全景图片，可以采用不同传输方法，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例一、
实施例一适用于使用全景摄像头拍摄而成的全景图片，也适用于利用GPU渲染得到的全景图片。
参见图1，图1是本发明实施例一基于用户视角的全景图片传输过程示意图，如图1所示，主要包括以下步骤：
步骤101、客户端向服务器端发送用户视角参数。
客户端在用户视角变化时，可以向服务器发送用户视角参数，用户视角参数可以使用多个坐标数据表示，该多个坐标数据表明了用户视角范围。
步骤102、服务器接收用户视角参数，根据用户视角参数提取全景图片中用户视角范围内的图片，将提取的用户视角范围内的图片信息作为全景图片信息返回给客户端。
在本实施例中，全景图片可以预先生成，也可以在接收到客户端发送的用户视角参数时即时生成。其中，
当全景图片是使用全景摄像头拍摄而成时，由于全景摄像头包括至少6个单视角摄像头组成，协同覆盖360度空间中的所有视角，因此，使用全景摄像头拍摄得到的全景图片实际上是由多个不同视角的图片构成。因为用户视角范围内的全景图片可能与涉及到多个视角的图片，为了取得用户视角范围内的图片信息，需要先对与用户视角范围存在交集的所有视角的图片进行图片缝合，然后再从缝合得到的图片中提取用户视角范围内的图片，提取得到的图片即为用户视角范围内的图片。在本实施例中，将从缝合得到的图片中提取的用户视角范围内的图片信息作为全景图片信息返回给客户端，一方面可以满足用户观看全景图片的需求，另一方面因为未传输完整的全景图片，可以较少带宽浪费。
当全景图片是利用GPU渲染而成时，可以只使用GPU渲染用户视角范围内的图片，将利用GPU渲染的图片信息作为全景图片信息返回给客户端，这样，一方面可以满足用户观看全景图片的需求；另一方面因为未传输完整的全景图片，可以较少带宽浪费；此外，还可以减少服务器获取全景图片时的资源占用。
在实际应用中，当用户视角范围只是有微小的变化时，为了避免客户端反复通过向服务器发送用户视角参数来请求用户视角范围内的全景图片，服务器在提取用户视角范围内的全景图片信息时，同时还可以提取与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息，从而将用户视角范围内的全景图片信息和与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息一起作为全景图片信息返回给客户端，这样，当用户视角范围只是发生微小变化时，客户端不需要再通过向服务器发送用户视角参数来请求用户视角范围内的全景图片，而是直接从最近一次从服务器接收的全景图片信息中提取用户视角范围变化后的全景图片信息。相应地，当客户端接收到服务器发来的全景图片信息时，就需要重新根据用户视角参数从接收到的全景图片信息中精确提取出用户视角范围内的全景图片信息，也即：将从服务器接收到的全景图片信息中，剔除与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息。
具体实现中，
使用全景摄像头拍摄得到全景图片的情况下，服务器可以在从缝合得到的图片中提取用户视角范围内的图片信息时，同时从缝合得到的图片中提取与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息，将提取的边缘区域图片信息和提取的视角范围内的图片信息一起作为全景图片信息返回给客户端，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据视角参数信息从接收的全景图片信息中精确提取得到用户视角范围内的图片并显示。
使用GPU渲染得到全景图片的情况下，服务器利用GPU渲染用户视角范围内的图片时，同时还可以利用GPU渲染与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片，将利用GPU渲染的用户视角范围内的图片信息和与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息一起作为全景图片信息返回给客户端，从而使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据视角参数信息从接收的全景图片信息中精确提取得到用户视角范围内的图片并显示。
需要说明的是，服务器将提取得到的全景图片信息返回给客户端之前，可以对全景图片信息进行编码，而客户端接收到服务器发来的全景图片信息后，也需要先对全景图片信息进行解码后再进行显示。
步骤103、客户端接收到服务器返回的全景图片信息，在客户端的显示屏上显示全景图片。
在本实施例中，用于客户端从服务器接收到的全景图片信息实际上就是用户视角范围内的图片，因此可以直接在显示屏上显示全景图片即可。
在图1所示本发明实施例中，当客户端和服务器使用的是不同的坐标系时，服务器在根据用户视角参数提取全景图片中用户视角范围内的图片之前，需要对用户视角参数(根据客户端发送的用户视角参数的特征可以确定客户端使用的坐标系，目前比较常用的坐标系有：球坐标系、立方体坐标系、圆锥体坐标系等)执行坐标系的转换，具体为：将用户视角参数中的坐标数据转换为服务器使用的坐标系中的坐标数据，转换方法为现有技术。
在图1所示本发明实施例中，当用户视角变化过快时，客户端可以先利用ATW技术对全景图片进行帧补偿，这样，既可以避免频繁向服务器发送用户视角参数，还可以在视角快速切换的时候提供更好的视角效果。
实施例二、
实施例二适用于利用GPU渲染得到的全景图片。
参见图2，图2是本发明实施例二基于用户视角的全景图片传输过程示意图，如图2所示，主要包括以下步骤：
步骤201、客户端向服务器端发送用户视角参数。
客户端在用户视角变化时，可以向服务器发送用户视角参数，用户视角参数可以使用多个坐标数据表示，该多个坐标数据表明了用户视角范围。
步骤202、服务器接收用户视角参数，根据用户视角参数确定用户视角范围，计算利用GPU渲染用户视角范围内的图片所需要的命令和数据，将利用GPU渲染用户视角范围内的图片所需要的命令和数据信息作为全景图片信息返回给客户端。
在本实施例中，服务器并不真正利用GPU渲染用户视角范围内的全景图片，利用GPU渲染用户视角范围内的全景图片的工作实际上由客户端执行。服务器仅需要计算出利用GPU渲染用户视角范围内的图片所需要的命令和数据，将利用GPU渲染用户视角范围内的图片所需要的命令和数据信息作为全景图片信息返回给客户端即可。
步骤203、客户端接收到服务器返回的全景图片信息，客户端根据全景图片信息中渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令渲染得到用户视角范围内的图片，并在客户端的显示屏上显示全景图片。
本实施例实际上是为了减轻服务器的处理压力，在客户端支持利用GPU渲染全景图片的情况下，将利用GPU渲染用户视角范围内的全景图片的工作转移到客户端来。
以上以两个实施例对本发明基于用户视角的全景图片的传输方法进行了原理性说明，基于上述原理，本发明提供了一种基于用户视角的全景图片的传输方法和一种基于用户视角的全景图片的传输装置，下面分别结合图3、图4进行详细说明。
参见图3，图3是本发明实施例基于用户视角的全景图片的传输方法流程图，该方法应用于服务器，包括：
步骤301，服务器接收客户端发来的用户视角参数信息；
步骤302、根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息；
步骤303、将用户视角范围内的全景图片信息返回给客户端。
图3所示方法中，
所述全景图片是使用全景摄像头拍摄得到的，包括多个视角的图片；
根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息的方法为：根据用户视角参数信息确定用户视角范围，对与用户视角范围存在交集的所有视角的图片进行图片缝合，从缝合得到的图片中提取用户视角范围内的图片信息，将提取的图片作为全景图片信息。
图3所示方法中，
从缝合得到的图片中提取用户视角范围内的图片信息时，进一步从缝合得到的图片中提取与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息，将提取的边缘区域图片信息和提取的视角范围内的图片信息一起作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据视角参数信息从接收的全景图片信息中提取得到用户视角范围内的图片。
图3所示方法中，
所述全景图片是使用图形处理器GPU渲染得到的；
根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息的方法为：根据用户视角参数信息确定用户视角范围，利用GPU渲染用户视角范围内的图片，将利用GPU渲染的图片信息作为全景图片信息。
图3所示方法中，
利用GPU渲染用户视角范围内的图片时，进一步利用GPU渲染与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片，将利用GPU渲染的用户视角范围内的图片信息和与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息一起作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据视角参数信息从接收的全景图片信息中提取得到用户视角范围内的图片。
图3所示方法中，
根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息的方法为：根据用户视角参数确定用户视角范围，计算渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令，将渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据全景图片信息中渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令渲染得到用户视角范围内的图片。
图3所示方法中，
服务器接收客户端发来的用户视角参数信息之后，根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息之前，进一步包括：根据用户视角参数信息确定客户端使用的坐标系，比较客户端使用的坐标系和服务器使用的坐标系，如果不一致，则将用户视角参数中的坐标数据转换为服务器使用的坐标系中的坐标数据。
参见图4，图4是本发明实施例基于用户视角的全景图片的传输装置的结构示意图，该装置包括：接收单元401、提取单元402、发送单元403；其中，
接收单元401，用于接收客户端发来的用户视角参数信息；
提取单元402，用于根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息；
发送单元403，用于将用户视角范围内的全景图片信息返回给客户端。
图4所示装置中，
所述全景图片是使用全景摄像头拍摄得到的，包括多个视角的图片；
所述提取单元402，根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息时，用于：根据用户视角参数信息确定用户视角范围，对与用户视角范围存在交集的所有视角的图片进行图片缝合，从缝合得到的图片中提取用户视角范围内的图片信息，将提取的图片作为全景图片信息。
图4所示装置中，
所述提取单元402，从缝合得到的图片中提取用户视角范围内的图片信息时，进一步从缝合得到的图片中提取与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息，将提取的边缘区域图片信息和提取的视角范围内的图片信息一起作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据视角参数信息从接收的全景图片信息中提取得到用户视角范围内的图片。
图4所示装置中，
所述全景图片是使用图形处理器GPU渲染得到的；
所述提取单元402，根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息时，用于：根据用户视角参数信息确定用户视角范围，利用GPU渲染用户视角范围内的图片，将利用GPU渲染的图片信息作为全景图片信息。
图4所示装置中，
所述提取单元402，利用GPU渲染用户视角范围内的图片时，进一步利用GPU渲染与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片，将利用GPU渲染的用户视角范围内的图片信息和与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息一起作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据视角参数信息从接收的全景图片信息中提取得到用户视角范围内的图片。
图4所示装置中，还包括转换单元404；
所述转换单元404，用于在接收单元接收到客户端发来的用户视角参数信息之后，提取单元根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息之前，根据用户视角参数信息确定客户端使用的坐标系，比较客户端使用的坐标系和服务器使用的坐标系，如果不一致，则将用户视角参数中的坐标数据转换为服务器使用的坐标系中的坐标数据。
图4所示装置中，
所述提取单元402，根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息时，用于：根据用户视角参数确定用户视角范围，计算渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令，将渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据全景图片信息中渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令渲染得到用户视角范围内的图片。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种基于用户视角的全景图片的传输方法，其特征在于，该方法包括：
服务器接收客户端发来的用户视角参数信息；
根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息；
将用户视角范围内的全景图片信息返回给客户端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述全景图片是使用全景摄像头拍摄得到的，包括多个视角的图片；
根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息的方法为：根据用户视角参数信息确定用户视角范围，对与用户视角范围存在交集的所有视角的图片进行图片缝合，从缝合得到的图片中提取用户视角范围内的图片信息，将提取的图片作为全景图片信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
从缝合得到的图片中提取用户视角范围内的图片信息时，进一步从缝合得到的图片中提取与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息，将提取的边缘区域图片信息和提取的视角范围内的图片信息一起作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据视角参数信息从接收的全景图片信息中提取得到用户视角范围内的图片。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述全景图片是使用图形处理器GPU渲染得到的；
根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息的方法为：根据用户视角参数信息确定用户视角范围，利用GPU渲染用户视角范围内的图片，将利用GPU渲染的图片信息作为全景图片信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
利用GPU渲染用户视角范围内的图片时，进一步利用GPU渲染与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片，将利用GPU渲染的用户视角范围内的图片信息和与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息一起作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据视角参数信息从接收的全景图片信息中提取得到用户视角范围内的图片。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息的方法为：根据用户视角参数确定用户视角范围，计算渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令，将渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据全景图片信息中渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令渲染得到用户视角范围内的图片。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
服务器接收客户端发来的用户视角参数信息之后，根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息之前，进一步包括：根据用户视角参数信息确定客户端使用的坐标系，比较客户端使用的坐标系和服务器使用的坐标系，如果不一致，则将用户视角参数中的坐标数据转换为服务器使用的坐标系中的坐标数据。
8.一种基于用户视角的全景图片的传输装置，其特征在于，该装置包括：接收单元、提取单元、发送单元；
所述接收单元，用于接收客户端发来的用户视角参数信息；
所述提取单元，用于根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息；
所述发送单元，用于将用户视角范围内的全景图片信息返回给客户端。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述全景图片是使用全景摄像头拍摄得到的，包括多个视角的图片；
所述提取单元，根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息时，用于：根据用户视角参数信息确定用户视角范围，对与用户视角范围存在交集的所有视角的图片进行图片缝合，从缝合得到的图片中提取用户视角范围内的图片信息，将提取的图片作为全景图片信息。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述提取单元，从缝合得到的图片中提取用户视角范围内的图片信息时，进一步从缝合得到的图片中提取与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息，将提取的边缘区域图片信息和提取的视角范围内的图片信息一起作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据视角参数信息从接收的全景图片信息中提取得到用户视角范围内的图片。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述全景图片是使用图形处理器GPU渲染得到的；
所述提取单元，根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息时，用于：根据用户视角参数信息确定用户视角范围，利用GPU渲染用户视角范围内的图片，将利用GPU渲染的图片信息作为全景图片信息。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述提取单元，利用GPU渲染用户视角范围内的图片时，进一步利用GPU渲染与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片，将利用GPU渲染的用户视角范围内的图片信息和与用户视角范围相邻的预设范围内的边缘区域图片信息一起作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据视角参数信息从接收的全景图片信息中提取得到用户视角范围内的图片。
13.根据权利要求8-12任一权项所述的装置，其特征在于，该装置还包括转换单元；
所述转换单元，用于在接收单元接收到客户端发来的用户视角参数信息之后，提取单元根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息之前，根据用户视角参数信息确定客户端使用的坐标系，比较客户端使用的坐标系和服务器使用的坐标系，如果不一致，则将用户视角参数中的坐标数据转换为服务器使用的坐标系中的坐标数据。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述提取单元，根据用户视角参数信息提取全景图片中用户视角范围内的全景图片信息时，用于：根据用户视角参数确定用户视角范围，计算渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令，将渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令作为全景图片信息，使得全景图片信息被发送至客户端后，由客户端根据全景图片信息中渲染用户视角范围内的图片所需要的数据和命令渲染得到用户视角范围内的图片。
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