CN106851244A - 基于网络视频直播平台观看3d全景视频的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法及系统，包括以下步骤：创建步骤，在终端设备的全景播放器中创建两个3D模型，把视频数据进行拆分处理，拆分为分别对应左、右眼的左、右两部分内容，并将该左、右两部分内容分别添加到该3D模型中，形成全景视频纹理，并在该终端设备的播放器中创建左、右两个三维坐标空间，在每个该坐标空间中创建一个映射有该全景视频纹理的3D视角球；添加步骤，在每个该三维坐标空间中添加两个3D摄像头，把3D摄像头的镜头置于3D视角球的球心处；渲染步骤，将该终端设备的显示窗口分为左、右两部分，并将映射有该全景视频纹理的两个3D视角球分别渲染至显示窗口的左、右两部分中。
Description
技术领域
本发明涉及3D全景视频展示领域，具体涉及一种基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法及系统。
背景技术
现有的网络视频直播平台进行视频直播时，一般就是仅仅使用一个摄像机拍摄视频数据，将视频编码后经过网络传输至用户使用的终端设备，终端设备解码后，直接渲染到设备播放器的显示窗口。但是这种情况下，用户只能看到单一的2D视频，没有立体感，也无法自由的选择观看角度，用户在观看直播时体验较差。因此本发明提出了一种具有3D全景视频效果的基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法及系统，其中3D全景视频由360度全景视频上发展而来，3D全景视频分别记录了左、右眼在360度任意观看的动态视频，让用户有一种3D的身临其境的感觉。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：在网络视频直播平台上提供能够自由控制视角的3D全景视频。采用本发明的的用户观看全景视频时，用户有种身临其境的感觉。
本发明提出一种基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法，其中该方法包括以下步骤：
创建步骤，在终端设备的全景播放器中创建两个3D模型，把视频数据进行拆分处理，拆分为分别对应左、右眼的左、右两部分内容，并将该左、右两部分内容分别添加上传到该3D模型中，形成全景视频纹理，并在该终端设备的播放器中创建左、右两个三维坐标空间，在每个该坐标空间中创建一个映射有该全景视频纹理的3D视角球；
添加步骤，在每个该三维坐标空间中添加两个3D摄像头，把3D摄像头的镜头置于3D视角球的球心处；
渲染步骤，将该终端设备的显示窗口分为左、右两部分，并将映射有该全景视频纹理的两个3D视角球分别渲染至显示窗口的左、右两部分中。
该基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法，其中创建步骤中，创建两个映射有该全景视频纹理的3D视角球的流程具体为：预先制定两个3D视角球中每个球的顶点坐标和制定视频帧图像的纹理坐标；并该左、右两部分内容，根据该顶点坐标以及该纹理坐标分别绘制到相应的3D视角球。
该基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法，其中创建步骤中的该视频数据由以下步骤生成：
拍摄步骤，使用虚拟现实专用的左摄像机和右摄像机分别对现实场景进行视频全景拍摄，左摄像机采集左眼内容，右摄像机采集右眼内容，随后对该左眼、右眼内容中的视频帧进行时间同步对齐，并将多个该视频帧对应合并为大视频帧，生成内容源，并对该内容源进行编码处理，输出至该终端设备；
解码步骤，该终端设备将该内容源通过解码器解码为以帧为单位的视频数据。
该基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法，其中创建步骤中将该左、右两部分内容分别添加上传到该3D模型中时，采用该终端设备的底层图形工具库添加上传到该终端设备的图形处理器。
一种基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，其中该系统，包括创建模块，添加模块和显示窗口渲染模块，其中：
创建模块，用于在终端设备的全景播放器中创建两个3D模型，对视频数据中的每一帧进行拆分处理，拆分为分别对应左、右眼的左、右两部分内容，将该左、右两部分内容分别添加上传到该3D模型中，形成两个全景视频纹理，并在该终端设备的播放器中创建左、右两个三维坐标空间，在每个该坐标空间中创建一个映射有该全景视频纹理的3D视角球；
添加模块，用于在两个三维空间中分别添加两个3D摄像头，并把两个3D摄像头置于3D视角球的球心处；
显示窗口渲染模块，用于把该播放器的显示窗口分为左、右相同的两部分，将映射有该全景视频纹理的两个3D视角球，分别渲染到窗口的左、右两部分。
该基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，其中该创建模块包括3D视角球创建模块，用于创建两个映射有该全景视频纹理的3D视角球，具体为：预先制定两个3D视角球中每个球的顶点坐标和制定视频帧图像的纹理坐标；并将该左、右两部分内容，根据该顶点坐标以及该纹理坐标分别绘制到相应的3D视角球。
该基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，其中该系统还包括视频同步模块、视频拼接模块、视频编码模块和视频解码模块，其中：
视频同步模块，用于将3D全景相机得到的左、右眼视频数据做时间上的同步，并将同步后的左、右眼视频数据发送到视频拼接模块；
视频拼接模块，用于将同步后的该左、右眼视频数据中的视频帧图像拼接合成为一张视频帧图像，并把合成好的全部视频帧图像送到视频编码模块；
视频编码模块，用于对该视频帧图像进行编码，生成编码数据，将该编码数据传送到终端设备的视频解码模块；
视频解码模块，用于将该编码数据解码为以帧为单位的视频数据，发送至该创建模块。
该基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，其中该创建模块将把视频数据分别添加上传到对应的两个3D模型中时，采用该终端设备的底层图形工具库添加上传。
有鉴于此，与现有技术中观看场景单一的2D视频相比，采用本发明的用户能够通过终端设备控制全景视频的视角，实现左、右眼同步的视角切换，可以拥有绚丽的3D体验。
为让本发明的上述特征和效果能阐述的更明确易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例中的在网络视频直播平台上观看3D全景视频的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实例对本发明作进一步的详细说明。
参见图一所示，本发明实施例中的在网络视频直播平台上观看3D全景视频的办法，包括以下步骤：
拍摄步骤，使用虚拟现实专用的左摄像机和右摄像机分别对现实场景进行视频全景拍摄，左摄像机采集左眼内容，右摄像机采集右眼内容，因采集到的左、右眼内容均为视频内容，所以左、右眼内容均包含多个视频帧(视频帧图像)，随后对该左眼、右眼内容进行时间同步处理，即使左、右眼内容中的该该左眼、右眼内容中的视频帧进行时间同步对齐处理，把该左眼、右眼内容中的视频帧合并成一张新的视频帧，即将多个该视频帧对应合并为一大视频帧，生成内容源，此时合并后的该内容源即由多个该大视频帧组成，对该内容源进行编码处理，并输出至终端设备，目前有3D全景视频的摄像机主要有诺基亚的OZO，转到解码步骤；
解码步骤：该终端设备将该内容源通过解码器解码为以帧为单位的视频数据，转到创建步骤；
创建步骤：在该终端设备的全景播放器中创建两个3D模型，把该视频数据进行拆分处理，拆分为分别对应左、右眼的左、右两部分内容，并将该左、右两部分内容分别添加上传到该3D模型中，形成与该左、右两部分内容相对应的两个全景视频纹理；在该终端设备的播放器中创建左、右两个三维坐标空间，在每个该坐标空间中创建一个映射有该全景视频纹理的3D视角球；
其中创建步骤中所述创建两个映射有全景视频纹理的3D视角球的流程为：预先制定两个3D视角球中每个球的顶点坐标和制定视频帧图像的纹理坐标；并将该左、右两部分内容，根据该顶点坐标以及该纹理坐标分别绘制到相应的3D视角球。详细来说即为，预先制定两个3D视角球中每个球的顶点坐标和制定视频帧图像的纹理坐标，并使视频帧图像的纹理坐标对应的纹理按照每个视角球的顶点坐标(利用顶点坐标的索引来表示)，将视频帧图像的左半部分和右半部分纹理，分别绘制到两个3D视角球。将该左、右两部分内容分别添加上传到该3D模型中时，采用该终端设备的底层图形工具库添加上传。
添加步骤：在每个该三维坐标空间中添加两个3D摄像头，把3D摄像头的镜头置于3D视角球的球心处，其原因在于两个3D摄像头分别模拟用户观看的左、右眼，放在球心就相当于用户在拍摄的摄像机处观看拍摄的景物，
渲染步骤：将终端设备的显示窗口分为左、右两部分，将映射有该全景视频纹理的两个3D视角球分别渲染至显示窗口的左、右两部分中。此时用户可以通过头戴式的设备(例如谷歌的cardboard)，让左屏幕的图像进入左眼，右屏幕的图像进入右眼，然后即可360度的观看3D全景视频。
本实例中使用的底层图形工具库可以为：
openGL：openGL是一个跨编程语言、跨平台的专业的图形程序接口，openGL用来处理3D图形，是一个功能强大，使用方便的底层图形库。
Unity 3D:Unity 3D是一个跨平台的游戏开发工具，它是一个利用交互图形化开发环境为首要方式的的软件。类似于openGL，unity 3D也使用着色器来绘制图形。Unity 3D来处理3D图形，是一个功能强大，使用简单,快捷的工具。
本实例创建3D视角球的顶点坐标，顶点坐标的索引以及制定视频帧图像的纹理坐标的办法可以为：
这样就可以把球面切分为许多个小矩形，小矩形ABCD四个顶点的索引为
int point_A；//矩形的第一个顶点
int point_B＝(point_A+1)mod(RowNum*ColNum)；//矩形的第二个顶点
int point_C＝(point_A+1+ColNum)mod(RowNum*ColNum)；//矩形的第三
int point_D＝(point_A+ColNum)mod(RowNum*ColNum)；//矩形的第四个顶点
小矩形可以分成两个三角形，三角形ABC和三角形ACD；利用三角形的顶点坐标的索引即可由底层工具库进行图形的绘制。
本实例添加两个3D视角球的方法可以为：
使用openGL的gluLookAt函数，可以设置3D摄像头的在空间中的位置以及角度。或者利用unity，unity中自带有虚拟摄像头，同样可以在三维空间中改变3D摄像头的位置以及角度。
以下为与上述方法实施例对应的系统实施例，本实施方式可与上述实施方式互相配合实施。上述施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上述实施方式中。
本发明还提出了基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，包括与3D全景相机配合的视频同步模块、视频拼接模块、视频编码模块、以及位于终端设备的视频解码模、创建模块，添加模块和显示窗口渲染模块，其中：
视频同步模块，用于将3D全景相机得到的左、右眼视频数据做时间上的同步，并将同步后的左、右眼视频数据发送到视频拼接模块；
视频拼接模块，用于将同步后的该左、右眼视频数据中的视频帧图像拼接合成为一张视频帧图像，并把合成好的全部视频帧图像送到视频编码模块；
视频编码模块，用于对该视频帧图像进行编码，生成编码数据，将该编码数据传送到终端设备的视频解码模块；
视频解码模块，用于将该编码数据解码为以帧为单位的视频数据，发送至创建模块；
创建模块，用于在终端设备的全景播放器中创建两个3D模型，对视频数据中的每一帧进行拆分处理，拆分为分别对应左、右眼的左、右两部分内容，将该左、右两部分内容分别添加上传到该3D模型中，形成两个全景视频纹理，并在该终端设备的播放器中创建左、右两个三维坐标空间，在每个该坐标空间中创建一个映射有该全景视频纹理的3D视角球；
添加模块，用于在两个三维空间中分别添加两个3D摄像头，并把两个3D摄像头置于3D视角球的球心处；
显示窗口渲染模块，用于把该播放器的显示窗口分为左、右相同的两部分，将映射有该全景视频纹理的两个3D视角球，分别渲染到窗口的左、右两部分。
该基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，其中该创建模块包括3D视角球创建模块，用于创建两个映射有该全景视频纹理的3D视角球，具体为：预先制定两个3D视角球中每个球的顶点坐标和制定视频帧图像的纹理坐标；并将该左、右两部分内容，根据该顶点坐标以及该纹理坐标分别绘制到相应的3D视角球。详细来说即为，预先制定两个3D视角球中每个球的顶点坐标和制定视频帧图像的纹理坐标，使视频帧图像的纹理坐标对应的纹理按照每个视角球的顶点坐标(利用顶点坐标的索引来表示)，将视频帧图像的左半部分和右半部分纹理分别绘制到两个3D视角球。
该基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，其中该创建模块将把视频数据分别添加上传到两个3D模型中时，采用该终端设备的底层图形工具库添加上传到该终端设备的图形处理器。
本发明不局限与上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润色，这些改进和润色也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
创建步骤，在终端设备的全景播放器中创建两个3D模型，对视频数据中的每一帧进行拆分处理，拆分为分别对应左、右眼的左、右两部分内容，将该左、右两部分内容分别添加上传到该3D模型中，形成两个全景视频纹理，并在该终端设备的播放器中创建左、右两个三维坐标空间，在每个该坐标空间中创建一个映射有该全景视频纹理的3D视角球；
添加步骤，在每个该三维坐标空间中添加两个3D摄像头，把3D摄像头的镜头置于3D视角球的球心处；
渲染步骤，将该终端设备的显示窗口分为左、右两部分，并将映射有该全景视频纹理的两个3D视角球分别渲染至该显示窗口的左、右两部分中。
2.如权利要求1所述的基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法，其特征在于，在该创建步骤中，创建两个映射有全景视频纹理的3D视角球的流程为：预先制定两个3D视角球中每个球的顶点坐标和制定视频帧图像的纹理坐标，并将该左、右两部分内容，根据该顶点坐标以及该纹理坐标分别绘制到相应的3D视角球。
3.如权利要求1所述的基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法，其特征在于，创建步骤中的该视频数据由以下步骤生成：
拍摄步骤，使用虚拟现实专用的左摄像机和右摄像机分别对现实场景进行视频全景拍摄，左摄像机采集左眼内容，右摄像机采集右眼内容，随后对该左眼、右眼内容中的视频帧进行时间同步对齐，并把该左眼、右眼内容中的视频帧合并成一张新的视频帧，生成内容源，并对该内容源进行编码处理，输出至该终端设备；
解码步骤，该终端设备将该内容源通过解码器解码为以帧为单位的视频数据。
4.如权利要求1所述的基于网络视频直播平台观看3D全景视频的方法，其特征在于，创建步骤中将该左、右两部分内容分别添加上传到对应的3D模型中时，采用该终端设备的底层图形工具库添加上传。
5.一种基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，其特征在于，该系统，包括创建模块，添加模块和显示窗口渲染模块，其中：
创建模块，用于在终端设备的全景播放器中创建两个3D模型，对视频数据中的每一帧进行拆分处理，拆分为分别对应左、右眼的左、右两部分内容，将该左、右两部分内容分别添加上传到该3D模型中，形成两个全景视频纹理，并在该终端设备的播放器中创建左、右两个三维坐标空间，在每个该坐标空间中创建一个映射有该全景视频纹理的3D视角球；
添加模块，用于在两个三维空间中分别添加两个3D摄像头，并把两个3D摄像头置于3D视角球的球心处；
显示窗口渲染模块，用于把该播放器的显示窗口分为左、右相同的两部分，将映射有该全景视频纹理的两个3D视角球，分别渲染到该显示窗口的左、右两部分。
6.如权利要求5所述的基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，其特征在于，该创建模块包括3D视角球创建模块，用于创建两个映射有该全景视频纹理的3D视角球，具体为：预先制定两个3D视角球中每个球的顶点坐标和制定视频帧图像的纹理坐标；并将该左、右两部分内容，根据该顶点坐标以及该纹理坐标分别绘制到相应的3D视角球。
7.如权利要求5所述的基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，其特征在于，该系统还包括视频同步模块、视频拼接模块、视频编码模块和视频解码模块，其中：
视频同步模块，用于将3D全景相机得到的左、右眼视频数据做时间上的同步，并将同步后的左、右眼视频数据发送到视频拼接模块；
视频拼接模块，用于将同步后的该左、右眼视频数据中的视频帧图像拼接合成为一张视频帧图像，并把合成好的全部视频帧图像送到视频编码模块；
视频编码模块，用于对该视频帧图像进行编码，生成编码数据，将该编码数据传送到终端设备的视频解码模块；
视频解码模块，用于将该编码数据解码为以帧为单位的视频数据，发送至该创建模块。
8.如权利要求5所述的基于网络视频直播平台观看3D全景视频的系统，其特征在于，该创建模块将把视频数据分别添加上传到两个3D模型中时，采用该终端设备的底层图形工具库添加上传到该终端设备的图形处理器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170613 |