CN110446116A - 全景视频播放装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全景视频播放装置，包括：获取模块，用于获取全景视频文件；第一视角调整模块，用于通过改变视场角和/或视点与球心的距离这两个视角参数，来调整视角，包括：滑动控件，用于接收用户的滑动指令；获取单元，用于获取滑动控件中滑块的位置；确定单元，用于根据滑块的位置确定视场角和/或视点与球心的距离；调整单元，用于根据上述确定的视场角和/或视点与球心的距离，来调整视角；显示模块，用于实时显示与当前播放视角相匹配的视频内容。根据本发明技术方案，用户在全景视频播放中可以通过与播放装置的交互，获得更好的观看和操作体验。

Description

全景视频播放装置和方法
技术领域
本发明涉及全景视频播放领域，尤其涉及一种交互式全景视频播放装置及方法。
背景技术
对于拍摄的全景视频，现有技术只能通过播放软件观看全景视频。目前全景播放装置在交互方法上主要采用两种方式：依赖移动设备自带的陀螺仪进行交互，和/或通过用户的滑动手势进行控制。
但是对有些用户来说，可能希望有更多的交互方式，不仅可以按照自己的需求调整观看视角，还可以获取自己想要的角度的图片或视频。而现有技术并没有提供这些交互方式，使用户观看全景视频时的体验感较差。
发明内容
鉴于以上问题，做出本发明。
根据本发明一方面，提供一种全景视频播放装置，包括：获取模块，用于获取全景视频文件；第一视角调整模块，用于通过改变视场角和/或视点与球心的距离这两个视角参数，来调整视角，包括：滑动控件，用于接收用户的滑动指令，包括滑动条和滑块；获取单元，用于获取滑动控件中滑块的位置；确定单元，用于根据滑块的位置确定视场角和/或视点与球心的距离；调整单元，用于根据上述确定的视场角和/或视点与球心的距离调用算法来调整视角；显示模块，用于实时显示与当前播放视角相匹配的视频内容。
进一步地，第一视角调整模块还包括效果调整模块，用于根据不同效果调用不同算法调整视角。
进一步地，确定单元将所述滑动控件中的滑动条均分为100等份刻度，0～30对应视场角的变化区间，视场角从30°逐渐增大至90°；30～70对应视点与球心距离的变化区间，视点逐渐从球心向后拉远；70～100对应的区间为二者均变化：视场角从90°逐渐增大至150°，且视点逐渐向后至球表面。
进一步地，全景视频播放装置还包括第二视角调整模块，该第二视角调整模块包括：模拟摇杆控件，用于接收用户的拖动操作；计算单元，用于计算用户对模拟摇杆控件的拖动距离和方向；调整单元，用于根据用户的拖动距离和方向，确定旋转角度和速度，进而调用算法调整水平视角和/或垂直视角。
进一步地，调整单元根据用户的拖动距离和方向，确定旋转速度V＝(Vx,Vy)的函数关系可以表示为：水平旋转速度Vx＝F1(disX)，垂直旋转速度Vy＝F2(disY)；其中，F1、F2均为随自变量增大而增大的函数，Vx、Vy是常量或变量。
进一步地，全景视频播放装置还包括：拍摄模块，用于接收用户通过点击拍摄按钮产生的拍摄指令；传送模块，用于将第一视角调整模块获得的视场角参数、视点与球心的距离参数，和/或第二视角调整模块获得的水平视角参数、垂直视角参数，以及拍摄时间戳参数传给后台服务器；后台服务器，通过时间戳参数获取对应的全景视频帧图像，根据以上所述四个视角参数在全景视频帧图像上获取对应视角的部分图像。
根据本发明另一方面，还提供一种采用以上全景视频播放装置进行的全景视频播放方法，包括：获取全景视频文件；通过改变视场角和/或视点与球心的距离这两个视角参数，来调整视角，包括：通过滑动控件接收用户的滑动指令；获取滑动控件中滑块的位置；根据滑块的位置确定视场角和/或视点与球心的距离，包括将所述滑动控件中的滑动条均分为100等份刻度，0～30对应视场角的变化区间，视场角从30°逐渐增大至90°；30～70对应视点与球心距离的变化区间，视点逐渐从球心向后拉远；70～100对应的区间为二者均变化：视场角从90°逐渐增大至150°，且视点逐渐向后至球表面；根据上述确定的视场角和/或视点与球心的距离，调用算法来调整视角；实时显示与当前播放视角相匹配的视频内容。
进一步地，全景视频播放方法还包括采用第二视角调整模块调整视角，包括：采用模拟摇杆控件接收用户的拖动操作；计算用户对摇杆控件的拖动距离和方向；根据用户的拖动距离和方向，确定旋转角度和速度，进而调用算法调整视角，其中，旋转速度V＝(Vx,Vy)的函数关系可以表示为：水平旋转速度Vx＝F1(disX)，垂直旋转速度Vy＝F2(disY)；其中，F1、F2均为随自变量增大而增大的函数，Vx、Vy是常量或变量。
进一步地，全景视频播放方法还包括：接收用户通过点击拍摄按钮产生的拍摄指令；将第一视角调整模块获得的视场角参数、视点与球心的距离参数，和/或第二视角调整模块获得的水平视角参数、垂直视角参数，以及拍摄时间戳参数传给后台服务器；后台服务器通过时间戳参数获取对应的全景视频帧图像，根据所述四个视角参数在全景视频帧图像上获取对应视角的部分图像。
根据本发明的技术方案，用户在全景视频播放中可以通过与播放装置的交互，获得更好的观看和操作体验。
附图说明
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。
其中：
图1示出了根据本发明实施方式的全景视频播放装置的示意性图示。
图2示出了根据本发明实施方式的全景视频播放装置的另一示意性图示。
图3示出了根据本发明实施方式的全景视频播放方法的示意性流程图。
图4示出了根据本发明实施方式的全景视频播放方法其中一个步骤的详细流程图。
图5示出了根据本发明实施方式的全景视频播放方法的另一示意性流程图。
本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本发明实施例的理解。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
根据本发明实施方式，提供一种全景视频播放装置。图1示出了该全景视频播放装置的示意性图示。如图1所示，该全景视频播放装置包括获取模块110，第一视角调整模块120和显示模块130。其中，第一视角模块120包括滑动控件1210、获取单元1220、确定单元1230和调整单元1240。
下面对该装置内的各部件进行详细描述。
获取模块110用于获取全景视频文件。第一视角调整模块120用于通过改变视场角和/视点与球心的距离这两个视角参数来调整视角。
如图1所示，第一视角调整模块120包括滑动控件1210，具体地，该滑动控件设置在用户交互界面中。该滑动控件对应着视场角和视点与球心的距离两个视角参数的改变。滑动控件的表现形式例如是标有刻度的滑动条，或是半圆型的仪表盘，刻度的单位例如可以是自然数或者是焦长单位。以上表现形式仅是示例，本领域技术人员可以根据本发明原理设计出其他滑动控件形式，本发明在此不应受限。用户通过移动滑动控件1210上的滑块产生滑动指令，获取单元1220获取滑动控件中滑块的位置，由确定单元1230根据滑块的位置确定视场角和/或视点与球心的距离(视点距离球模型中心的距离值越大画面离镜头越“远”，值越小画面离镜头越“近”)。
在此举例说明确定单元1230的确定示例，以便于理解本发明的技术方案。例如，将滑动控件中滑动条均分为100等份刻度，定义0～30对应视场角的变化区间，视场角从30°逐渐增大至90°；30～70对应视点与球心距离的变化区间，视点逐渐从球心向后拉远；70～100对应的区间为二者均变化：视场角从90°逐渐增大至150°，且视点逐渐向后至球表面。其中，视场角和视点与球心距离的变化可以呈等差数列变化。
调整单元1240根据上述确定的视场角和/或视点与球心距离调用算法调整视角。
用户在观看全景视频时，可通过移动滑块获得不同的视场角和/或不同的视点与球心的距离，以获得不同的观看效果。例如，用户移动滑块至刻度30处，则此时观看视场角为90°；用户移动滑块至刻度70处，此时观看视场角为90°、视点与球心距离为0.8R(R为球模型半径)。
进一步地，如图2所示，第一视角调整模块还可以包括有效果调整模块140，效果具体可以包括鱼眼、透视、小行星、水晶球等。上述将滑动控件中滑动条均分为100等份的例子中，效果默认为小行星效果，若为不同效果，则滑动条设计具体不同，例如为水晶球效果，则视点与球心距离参数的变化范围可至球外表面无穷远处。
显示模块130然后实时显示与当前播放视角相匹配的视频内容。
优选地，如图2所示，上述全景视频播放装置还可以包括第二视角调整模块150，其通过改变水平视角和/或垂直视角这两个视角参数来调整视角。第二视角调整模块可以包括模拟摇杆控件1510，用于接收用户指令；计算单元1520，用于计算用户对摇杆控件的拖动距离和方向；调整部件1530，用于根据用户的拖动距离和方向，确定旋转角度和速度，进而调整水平视角和/或垂直视角。
具体地，摇杆控件可以是在用户交互界面中设计的一组模拟摇杆，用户通过拖动模拟摇杆产生视角调整指令，模拟摇杆可向上下左右任意方向拖动，其对应着水平视角和垂直视角的持续改变。其中，水平视角的变化范围例如为720°，垂直视角的变化范围例如为180°。
计算单元获取用户对模拟摇杆控件的拖动位移，包括距离和方向。调整部件根据上述获得的位移调用算法使得渲染模型按拖动方向进行旋转，以使得视角调整，旋转的角度和速度与拖动的位移相对应。
模拟摇杆拖动的位移包括模拟摇杆控件坐标系X轴和Y轴方向上的拖动前坐标值Px1和Py1以及拖动后坐标值Px2和Py2(拖动前坐标值也可以设置为0)：disX＝(Px2–Px1)×k1，disY＝(Py2–Py1)×k1，k1为幅度常量；拖动距离有最大值；旋转速度用V＝(Vx,Vy)表示，Vx表示水平旋转速度、Vy表示垂直旋转速度，旋转速度与拖动位移之间的函数关系可以表示为：Vx＝F1(disX)，Vy＝F2(disY)，这里F1、F2均为随自变量增大而增大的函数，其中Vx、Vy可以是常量，也可以是变量。例如，Vx、Vy可以是常数或分段常数，对应着模拟摇杆匀速移动或者随着拖动距离的增加以不同速度分段匀速移动。Vx、Vy也可以是变量，则F1、F2为一元n次方程(Vx、Vy匀速/非匀速变化)，对应着模拟摇杆非匀速移动。或为以上两种的结合：模拟摇杆随着拖动距离的增加分段匀速间或非匀速移动。
本发明中第二视角调整模块可以通过不间断拖动模拟摇杆的形式使视角匀速/非匀速地连续改变，使全景视频播放视角更流畅地改变，使得第二视角调整模块的交互方式比现有技术中的其它两种交互方式(通过移动设备自带的陀螺仪，通过用户的滑动手势进行交互)改变视角更灵活便捷。需要说明的是，现有技术中的交互方式，比如通过移动设备自带的陀螺仪和/或通过用户的滑动手势进行交互可以在本装置内共存。
优选地，如图2所示，上述全景视频播放装置还可以包括拍摄模块160，用于接收用户通过点击拍摄按钮产生的拍摄指令。
具体地，可以在用户交互界面中设计一个拍摄按钮，拍摄按钮的拍摄方式可以但不限于：短按拍摄按钮发出拍照指令，长按拍摄按钮发出录制视频指令。
此时，如图2所示的全景视频播放装置内的传送模块170将第一视角调整模块获得的视场角参数、视点与球心的距离参数，和/或第二视角调整模块获得的水平视角参数、垂直视角参数，以及拍摄时的时间戳参数传给后台服务器180处理。后台服务器通过时间戳参数获取对应的全景视频帧图像，根据以上所述视角参数在全景视频帧图像上获取对应视角的部分图像，并将该部分图像传回至播放装置，以此用户可得到高清照片。同理，用户也可得到高清视频。
因为全景视频是以观察者为中心，绕固定点旋转一周所观察到的360度视野场景，全景视频在播放时的播放视角即为用户通过与播放装置的互动来决定显示全景视频当前帧图像中的哪部分图像，该部分图像相当于用户作为观察者以一定视角观看全景视频时所看到的部分图像。那么，点击拍摄按钮后获得的图片即为该部分图像。
用户可以在全景视频观看过程中，通过第一视角调整模块和/或第二视角调整模块进行视角调整后拍照，获取自己想要的视角图像。需要说明的是，用户在通过左(右)手按下拍摄按钮录制视频时，可以同时通过右(左)手滑动第一视角调整模块，或者拖动第二视角调整模块，在录制视频过程中“随心所欲”改变录制视角，从而使录制的视频每一帧或每几帧的视角均不相同，自定义录制出不同视角效果的视频。
本发明中的全景视频播放装置提供更多的交互方式，提供全景观看视角和拍摄视角的多种变换方式，这些交互方式和变换方式增加了用户观看/录制全景视频的趣味性、操作性和自主性。
根据本发明另一实施方式，还提供一种采用以上全景视频播放装置进行的全景视频播放方法。图3示出了该方法的示意性流程图。如图3所示，该方法包括：
S310，获取全景视频文件。
S320，通过改变视场角和/或视点与球心的距离这两个视角参数，来调整视角，该步骤具体包括：接收用户的滑动指令；获取滑动控件中滑块的位置；根据滑块的位置确定视场角和/或视点与球心的距离；根据上述确定的视场角和/或视点与球心的距离，调用算法来调整视角。
其中，将所述滑动控件中的滑动条均分为100等份刻度，0～30对应视场角的变化区间，视场角从30°逐渐增大至90°；30～70对应视点与球心距离的变化区间，视点逐渐从球心向后拉远；70～100对应的区间为二者均变化：视场角从90°逐渐增大至150°，且视点逐渐向后至球表面。
S330，实时显示与当前播放视角相匹配的视频内容。
优选地，如图4所示，该方法还可以在S330之前包括步骤S325：采用第二视角调整模块调整视角，包括：S3251，采用模拟摇杆控件接收用户的拖动操作；S3252，计算用户对摇杆控件的拖动距离和方向；S3253，根据用户的拖动距离和方向，确定旋转角度和速度，进而调整视角。在图4中，将步骤S325示例性示为在步骤S320之后，然而步骤S325也可替代步骤S320或在其之前执行，也就是说第二视角调整模块可单独执行操作或在第一视角调整模块之前执行操作。步骤S325和步骤S320也可交替执行或同时执行。
具体地，摇杆控件可以是在用户交互界面中设计的一组模拟摇杆，用户通过拖动模拟摇杆产生视角调整指令，模拟摇杆可向上下左右任意方向拖动，其对应着水平视角和垂直视角的持续改变。其中，水平视角的变化范围例如为720°，垂直视角的变化范围例如为180°。
计算单元获取用户对模拟摇杆控件的拖动位移，包括距离和方向。调整部件根据上述获得的位移调用算法使得渲染模型按拖动方向进行旋转，以使得视角调整，旋转的角度和速度与拖动的位移相对应。
模拟摇杆拖动的位移包括模拟摇杆控件坐标系X轴和Y轴方向上的拖动前坐标值Px1和Py1以及拖动后坐标值Px2和Py2(拖动前坐标值也可以设置为0)：disX＝(Px2–Px1)×k1，disY＝(Py2–Py1)×k1，k1为幅度常量；拖动距离有最大值；旋转速度用V＝(Vx,Vy)表示，Vx表示水平旋转速度、Vy表示垂直旋转速度，旋转速度与拖动位移之间的函数关系可以表示为：Vx＝F1(disX)，Vy＝F2(disY)，这里F1、F2均为随自变量增大而增大的函数，其中Vx、Vy可以是常量，也可以是变量。例如，Vx、Vy可以是常数或分段常数，对应着模拟摇杆匀速移动或者随着拖动距离的增加以不同速度分段匀速移动。Vx、Vy也可以是变量，则F1、F2为一元n次方程(Vx、Vy匀速/非匀速变化)，对应着模拟摇杆非匀速移动。或为以上两种的结合：模拟摇杆随着拖动距离的增加分段匀速间或非匀速移动。
优选地，如图5所示，该方法还可以在步骤S320前包括步骤S315：接收用户通过点击拍摄按钮产生的拍摄指令。在步骤S325后包括步骤S326：将第一视角调整模块获得的视场角参数、视点与球心的距离参数，和/或第二视角调整模块获得的水平视角参数、垂直视角参数，以及拍摄时间戳参数传给后台服务器，以及步骤S327：后台服务器通过时间戳参数获取对应的全景视频帧图像，根据所述四个视角参数在全景视频帧图像上获取对应视角的部分图像。
本发明实施例所述的方法可以由前述全景图像拍摄装置执行，因此本实施例未详述部分，可参见以上装置实施例，在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (9)

1.一种全景视频播放装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取全景视频文件；
第一视角调整模块，用于通过改变视场角和/或视点与球心的距离这两个视角参数，来调整视角，包括：
滑动控件，用于接收用户的滑动指令，包括滑动条和滑块；
获取单元，用于获取滑动控件中滑块的位置；
确定单元，用于根据滑块的位置确定视场角和/或视点与球心的距离；
调整单元，用于根据上述确定的视场角和/或视点与球心的距离调用算法来调整视角；显示模块，用于实时显示与当前播放视角相匹配的视频内容。
2.根据权利要求1所述的全景视频播放装置，其中所述第一视角调整模块还包括效果调整模块，用于根据不同效果调用不同算法调整视角。
3.根据权利要求1所述的全景视频播放装置，其中所述确定单元，
将所述滑动控件中的滑动条均分为100等份刻度，0～30对应视场角的变化区间，视场角从30°逐渐增大至90°；30～70对应视点与球心距离的变化区间，视点逐渐从球心向后拉远；70～100对应的区间为二者均变化：视场角从90°逐渐增大至150°，且视点逐渐向后至球表面。
4.根据权利要求1所述的全景视频播放装置，还包括第二视角调整模块，该第二视角调整模块包括：
模拟摇杆控件，用于接收用户的拖动操作；
计算单元，用于计算用户对模拟摇杆控件的拖动距离和方向；
调整部件，用于根据用户的拖动距离和方向，确定旋转角度和速度，进而调用算法调整水平视角和/或垂直视角。
5.根据权利要求4所述的所述的全景视频播放装置，其中，所述调整部件根据用户的拖动距离和方向，确定旋转速度V＝(Vx,Vy)的函数关系可以表示为：
水平旋转速度Vx＝F1(disX)，
垂直旋转速度Vy＝F2(disY)；
其中，F1、F2均为随自变量增大而增大的函数，Vx、Vy是常量或变量。
6.根据权利要求4所述的全景视频播放装置，还包括：
拍摄模块，用于接收用户通过点击拍摄按钮产生的拍摄指令；
传送模块，用于将第一视角调整模块获得的视场角参数、视点与球心的距离参数，和/或第二视角调整模块获得的水平视角参数、垂直视角参数，以及拍摄时间戳参数传给后台服务器；
后台服务器，通过时间戳参数获取对应的全景视频帧图像，根据以上所述四个视角参数在全景视频帧图像上获取对应视角的部分图像。
7.一种采用以上任一项权利要求所述的全景视频播放装置进行的全景视频播放方法，其特征在于，包括：
获取全景视频文件；
通过改变视场角和/或视点与球心的距离这两个视角参数，来调整视角，包括：
通过滑动控件接收用户的滑动指令；
获取滑动控件中滑块的位置；
根据滑块的位置确定视场角和/或视点与球心的距离，包括将所述滑动控件中的滑动条均分为100等份刻度，0～30对应视场角的变化区间，视场角从30°逐渐增大至90°；30～70对应视点与球心距离的变化区间，视点逐渐从球心向后拉远；70～100对应的区间为二者均变化：视场角从90°逐渐增大至150°，且视点逐渐向后至球表面；
根据上述确定的视场角和/或视点与球心的距离，调用算法来调整视角；
实时显示与当前播放视角相匹配的视频内容。
8.根据权利要求7所述的全景视频播放方法，还包括采用第二视角调整模块调整视角，包括：
采用模拟摇杆控件接收用户的拖动操作；
计算用户对摇杆控件的拖动距离和方向；
根据用户的拖动距离和方向，确定旋转角度和速度，进而调用算法调整视角，其中，旋转速度V＝(Vx,Vy)的函数关系可以表示为：
水平旋转速度Vx＝F1(disX)，
垂直旋转速度Vy＝F2(disY)；
其中，F1、F2均为随自变量增大而增大的函数，Vx、Vy是常量或变量。
9.根据权利要求8所述的全景视频播放方法，还包括：
接收用户通过点击拍摄按钮产生的拍摄指令；
将第一视角调整模块获得的视场角参数、视点与球心的距离参数，和/或第二视角调整模块获得的水平视角参数、垂直视角参数，以及拍摄时间戳参数传给后台服务器；
后台服务器通过时间戳参数获取对应的全景视频帧图像，根据所述四个视角参数在全景视频帧图像上获取对应视角的部分图像。
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