CN112702578A - 一种全景vr视频采集、传输和转播装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及全景VR技术领域，且公开了一种全景VR视频采集、传输和转播装置以及方法，所述全景采集器下端安装有框架，所述框架为方形中空结构，且框架内部两侧安装有滑杆，两组所述滑杆两端固定连接框架内壁上下两端，两组所述滑杆之间滑动连接有滑板，所述滑板靠近滑杆位置转动连接有推杆的一端，且推杆另一端置于框架外侧转动连接夹块，所述框架顶块开设有开口，且框架顶端开始扣处滑动连接有夹块，两组所述夹块之间相互对称，所述滑板底端安装有弹簧。该全景VR视频采集、传输和转播装置及方法，通过全景采集器对周围景物进行全景采集，利用全景采集器四周以及顶端均安装有摄像头，达到360度无死角拍摄。

Description

一种全景VR视频采集、传输和转播装置以及方法
技术领域
本发明涉及全景VR技术领域，具体为一种全景VR视频采集、传输和转播装置及方法。
背景技术
全景拍摄又被称为3D实景，是一种新兴的富媒体技术，其与视频，声音，图片等传统的流媒体最大的区别是“可操作，可交互”。全景分为虚拟现实和3D实景两种。虚拟现实是利用maya等软件，制作出来的模拟现实的场景，代表有虚拟紫禁城，河北虚拟旅游，泰山虚拟游等；3D实景是利用单反相机或街景车拍摄实景照片，经过特殊的拼合，处理，让作者立于画境中，让最美的一面展现出来，从现有结构来看，通常的全景拍摄机器，需要与多种机器配合才能达到快速转播AR实景，不经费时费力，且无法做到实时转播，并且拍摄不稳定，拍摄素材不好，容易造成重拍，无法运用等。
为此，我们设计了一种全景VR视频采集、传输和转播装置及方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种全景VR视频采集、传输和转播装置及方法，解决了全景采集不稳定，素材传输需要多种机器协作，费时费力的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种全景VR视频采集、传输和转播装置，包括摄像头、wifi模块、存储器、AR渲染模块、传输模块和直播模块，所述全景采集器下端安装有框架，所述框架为方形中空结构，且框架内部两侧安装有滑杆，两组所述滑杆两端固定连接框架内壁上下两端，两组所述滑杆之间滑动连接有滑板，所述滑板靠近滑杆位置转动连接有推杆的一端，且推杆另一端置于框架外侧转动连接夹块，所述框架顶块开设有开口，且框架顶端开始扣处滑动连接有夹块，两组所述夹块之间相互对称，所述滑板底端安装有弹簧，所述弹簧的一端固定连接滑板底端，且弹簧另一端固定连接框架底端内壁，所述框架外侧底端中间位置安装有套筒，且框架底端靠近套筒位置转动连接有伸缩杆架。
进一步的，所述套筒为圆柱体中空结构，且套筒下端开设有开口，所述套筒内部滑动连接有滑块，所述套筒内部靠近底端开口处安装有限位板，所述套筒与限位板一体成型。
进一步的，所述滑块侧边开设有螺纹孔，所述套筒侧边开设有固定孔，且固定孔与滑块侧边开设的螺纹孔相互对应，所述螺纹固定杆穿过套筒上的固定孔螺纹连接滑块上的螺纹孔。
进一步的，所述滑块底端转动连接有三脚架，所述三脚架上开设有滑槽，所述滑槽为长条形结构，且滑槽上均匀分布有卡槽，所述卡槽为弧形结构，所述卡槽上卡接有卡环，所述卡环为环形结构，且卡环的内圈套设在三脚架上。
进一步的，所述卡环外侧通过转轴转动连接有伸缩杆架，所述伸缩杆架置于三脚架的侧边，且伸缩杆架一端通过转轴转动连接有卡环，所述伸缩杆架另一端转动连接框架底端。
进一步的，所述全景采集器为球体结构，且全景采集器表面均匀开设有五组通孔，所述全景采集器通孔位置置于顶端以及侧边，所述全景采集器的通孔位置安装有摄像头，所述全景采集器底端内部安装有存储器、AR渲染模块、传输模块和直播模块，且全景采集器下端表面安装有wifi模块，所述全景采集器内部自带电源与摄像头、wifi模块、存储器、AR渲染模块、传输模块以及直播模块电性连接。
一种全景VR视频采集、传输和转播方法，包括全景VR视频采集、传输和转播装置包括：
步骤一、采集全景VR视频：全景VR视频的采集使用多组所述采集和转播装置的全景采集器从多个角度将场景中的所有区域以多路视频的形式拍摄下来；
步骤二、生成全景VR视频：将采集好的6路视频传入AR渲染模块中，经AR渲染模块中的6个全景采集器1与一个全景VR视频合成器相连接；
步骤三、剪裁全景VR视频：视频剪裁器将AR渲染模块发来的全景VR视频进行剪裁，并将它剪裁的结果送入视频编码器；
步骤四、视频编码：视频编码器对裁剪过的视频进行编码，使视频降低体积，使之适合在互联网上传输；
步骤五、视频传输：使用wifi模块进行实现网络连接于后台主机以及服务器实现交互；
步骤六、通过传输模块将渲染过后的AR全景影像进行传输，网络连接后通过直播模块进行直播。
本发明的有益效果为：
1、该发明，通过全景采集器对周围景物进行全景采集，利用全景采集器四周以及顶端均安装有摄像头，达到360度无死角拍摄，利用全景采集器内部安装的存储器，对拍摄素材进行存储，且全景采集器内部安装有AR渲染模块，利用AR渲染模块对拍摄后的素材进行AR渲染，全景采集器表面安装有wifi模块，通过wifi模块实现网络连接于后台主机以及服务器实现交互，利用传输模块可以将素材以及渲染过后的AR全景影像进行传输，且网络连接后可以通过直播模块，对周围景象进行实时直播。
2、该发明，利用弹簧带动滑板上移，达到推杆带动夹块相互靠近，实现对全景采集器进行加持固定，且夹块之间距离可以调整，达到适用不同型号摄像装置，且夹块之间相互作用力增大对全景采集器的加持力度，增大稳定性，提高安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A处结构放大示意图；
图3为本发明中电路连接流程图。
图中：1、全景采集器；2、摄像头；3、wifi模块；4、存储器；5、AR渲染模块；6、传输模块；7、框架；8、套筒；9、滑块；10、固定孔；11、螺纹固定杆；12、伸缩杆架；13、三脚架；14、滑槽；15、卡槽；16、卡环；17、转轴；18、夹块；19、直播模块；20、弹簧；21、滑杆；22、推杆；23、滑板。
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，所描述的实施例是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。
参看图1，一种全景VR视频采集、传输和转播装置及方法，包括摄像头2、wifi模块3、存储器4、AR渲染模块5、传输模块6和直播模块19，全景采集器1下端安装有框架7，框架7为方形中空结构，且框架7内部两侧安装有滑杆21，两组滑杆21两端固定连接框架7内壁上下两端，两组滑杆21之间滑动连接有滑板23，滑板23靠近滑杆21位置转动连接有推杆22的一端，且推杆22另一端置于框架7外侧转动连接夹块18，框架7顶块开设有开口，且框架7顶端开始扣处滑动连接有夹块18，两组夹块18之间相互对称，滑板23底端安装有弹簧20，弹簧20的一端固定连接滑板23底端，且弹簧20另一端固定连接框架7底端内壁，框架7外侧底端中间位置安装有套筒8，且框架7底端靠近套筒8位置转动连接有伸缩杆架12，利用弹簧20带动滑板23上移，达到推杆22带动夹块18相互靠近，实现对全景采集器1进行加持固定，且夹块18之间距离可以调整，达到适用不同型号摄像装置。
进一步的，套筒8为圆柱体中空结构，且套筒8下端开设有开口，套筒8内部滑动连接有滑块9，套筒8内部靠近底端开口处安装有限位板，套筒8与限位板一体成型，达到滑块9基于套筒8内部进行滑动，且滑块9不会滑出套筒8。
进一步的，滑块9侧边开设有螺纹孔，套筒8侧边开设有固定孔10，且固定孔10与滑块9侧边开设的螺纹孔相互对应，螺纹固定杆11穿过套筒8上的固定孔10螺纹连接滑块9上的螺纹孔，实现对三角架的收缩，节省空间，方便拿取。
进一步的，滑块9底端转动连接有三脚架13，三脚架13上开设有滑槽14，滑槽14为长条形结构，且滑槽14上均匀分布有卡槽15，卡槽15为弧形结构，卡槽15上卡接有卡环16，卡环16为环形结构，且卡环16的内圈套设在三脚架13上，调整卡环16实现三脚架13不同角度的固定，适用不同情况下的拍摄。
进一步的，卡环16外侧通过转轴17转动连接有伸缩杆架12，伸缩杆架12置于三脚架13的侧边，且伸缩杆架12一端通过转轴17转动连接有卡环16，伸缩杆架12另一端转动连接框架7底端，，卡环16与卡槽15卡接实现三角架与伸缩杆架12之间的固定。
进一步的，全景采集器1为球体结构，且全景采集器1表面均匀开设有五组通孔，全景采集器1通孔位置置于顶端以及侧边，全景采集器1的通孔位置安装有摄像头2，全景采集器1底端内部安装有存储器4、AR渲染模块5、传输模块6和直播模块19，且全景采集器1下端表面安装有wifi模块3，全景采集器1内部自带电源与摄像头2、wifi模块3、存储器4、AR渲染模块5、传输模块6以及直播模块19电性连接，通过全景采集器1对周围景物进行全景采集，利用全景采集器1四周以及顶端均安装有摄像头2，达到360度无死角拍摄。
一种全景VR视频采集、传输和转播方法，包括全景VR视频采集、传输和转播装置包括：
步骤一、采集全景VR视频：全景VR视频的采集使用多组所述采集和转播装置的全景采集器从多个角度将场景中的所有区域以多路视频的形式拍摄下来；
步骤二、生成全景VR视频：将采集好的6路视频传入AR渲染模块中，经AR渲染模块中的6个全景采集器1与一个全景VR视频合成器相连接；
步骤三、剪裁全景VR视频：视频剪裁器将AR渲染模块发来的全景VR视频进行剪裁，并将它剪裁的结果送入视频编码器；
步骤四、视频编码：视频编码器对裁剪过的视频进行编码，使视频降低体积，使之适合在互联网上传输；
步骤五、视频传输：使用wifi模块进行实现网络连接于后台主机以及服务器实现交互；
步骤六、通过传输模块将渲染过后的AR全景影像进行传输，网络连接后通过直播模块进行直播。
全景VR视频的采集是使用摄像机群从多个角度将场景中的所有区域以多路视频的形式拍摄下来；全景采集器1是一种“源过滤器即SourceFilter”，它与摄像机的驱动软件衔接，将外部摄像机捕获到的视频数据，通过驱动软件导入到过滤器图表中来；全景VR视频中270度的生成，需要多个摄像头同时采集，因此在过滤器图表中，有6个全景采集器1，分别与6台摄像机相对应；全景采集器1是摄像机厂商随摄像机提供的配套软件，不需要再进行编制或改动；全景采集器1的数据传递，属于DirectShow即微软公司提供的一套在Windows平台上进行流媒体处理的开发包的“推模式”，即由源过滤器“推动”视频数据向下游的过滤器流动；
将采集好的6路视频传入中央视频服务器中，经6个全景采集器1与一个全景视频合成器相连接；全景视频合成器内部有多个显示缓存区，与它每个输入端相对应，全景视频270度需有6个缓存区，采用多视频流同步方案模式：即每台摄像机的视频帧即Sample将进入相应的缓存区等待，直到6个缓存区内都有至少一个视频帧的时候，释放出来用以合成全景视频；全景视频在显示缓存区中生成后，系统将显示缓存区中的视频数据读回到内存中来，并将这些数据看作一个新的视频帧，储存在一片新的内存区域里，它的大小就是全景视频的一个帧的大小：即6台摄像机的6个缓存区的大小；最后，全景视频合成器将新生成的视频帧打上时间戳即保持特定时间同步，实现6路视频的时间同步；同时进行色彩融合和透视变换以合成为一幅270度全景视频；全景视频的合成采用GPU(Graphic Processing Unit)，协同运算；
全景视频合成器再通过输出端，将全景视频递推给视频分配器；视频分配器是一个一进多出的过滤器，它将全景视频合成器输出的全景视频复制成多路视频，并分别从它的各个输出端中传送出去，以便后边处理；每当一个视频分配器的输出端被一个下游的过滤器连接上时，便会自动生成一个未被连接的输出端，等待其他下游过滤器的连接；
视频剪裁器是将视频分配器发来的全景视频进行剪裁，并将它剪裁的结果送入视频编码器的一个变换过滤器；每个客户端观众感兴趣的区域都有所不同，因此，视频剪裁器分别为每个观众剪裁他们所期望的全景视频区域；
视频编码是在视频传输前所要做的必要的一个环节，视频编码可以大大降低视频的体积，使之适合在互联网上传输；视频编码选用Divx即Divx编码器是MPEG编码器基础上发展而来的，是MPEG4压缩算法的一个子集作为视频编码器，Divx不仅是一款功能齐全的编码器，更重要的是，它为采用多核处理器的中央视频服务器作了特殊的优化，编码效率有了明显的提升。
综上所述，本发明在使用时，通过全景采集器1对周围景物进行全景采集，利用全景采集器1四周以及顶端均安装有摄像头2，达到360度无死角拍摄，利用全景采集器1内部安装的存储器4，对拍摄素材进行存储，且全景采集器1内部安装有AR渲染模块5，利用AR渲染模块5对拍摄后的素材进行AR渲染，全景采集器1表面安装有wifi模块3，通过wifi模块3实现网络连接于后台主机以及服务器实现交互，利用传输模块6可以将素材以及渲染过后的AR全景影像进行传输，且网络连接后可以通过直播模块19，对周围景象进行实时直播；利用弹簧20带动滑板23上移，达到推杆22带动夹块18相互靠近，实现对全景采集器1进行加持固定，且夹块18之间距离可以调整，达到适用不同型号摄像装置，且夹块18之间相互作用力增大对全景采集器1的加持力度，增大稳定性，提高安全性；利用套筒8下端滑动连接滑块9，且滑块9底端转动连接有三脚架13，实现对三角架的收缩，节省空间，方便拿取，利用伸缩杆架12对三脚架13进行支撑保护，提高稳定性，且伸缩杆架12可以伸缩，且伸缩杆架12底端安装有卡环16，卡环16与卡槽15卡接实现三角架与伸缩杆架12之间的固定，调整卡环16实现三脚架13不同角度的固定，适用不同情况下的拍摄。
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 (7)

1.一种全景VR视频采集、传输和转播装置，包括摄像头(2)、wifi模块(3)、存储器(4)、AR渲染模块(5)、传输模块(6)和直播模块(19)，其特征在于：所述全景采集器(1)下端安装有框架(7)，所述框架(7)为方形中空结构，且框架(7)内部两侧安装有滑杆(21)，两组所述滑杆(21)两端固定连接框架(7)内壁上下两端，两组所述滑杆(21)之间滑动连接有滑板(23)，所述滑板(23)靠近滑杆(21)位置转动连接有推杆(22)的一端，且推杆(22)另一端置于框架(7)外侧转动连接夹块(18)，所述框架(7)顶块开设有开口，且框架(7)顶端开始扣处滑动连接有夹块(18)，两组所述夹块(18)之间相互对称，所述滑板(23)底端安装有弹簧(20)，所述弹簧(20)的一端固定连接滑板(23)底端，且弹簧(20)另一端固定连接框架(7)底端内壁，所述框架(7)外侧底端中间位置安装有套筒(8)，且框架(7)底端靠近套筒(8)位置转动连接有伸缩杆架(12)。
2.根据权利要求1所述的一种全景VR视频采集、传输和转播装置，其特征在于：所述套筒(8)为圆柱体中空结构，且套筒(8)下端开设有开口，所述套筒(8)内部滑动连接有滑块(9)，所述套筒(8)内部靠近底端开口处安装有限位板，所述套筒(8)与限位板一体成型。
3.根据权利要求2所述的一种全景VR视频采集、传输和转播装置及方法，其特征在于：所述滑块(9)侧边开设有螺纹孔，所述套筒(8)侧边开设有固定孔(10)，且固定孔(10)与滑块(9)侧边开设的螺纹孔相互对应，所述螺纹固定杆(11)穿过套筒(8)上的固定孔(10)螺纹连接滑块(9)上的螺纹孔。
4.根据权利要求3所述的一种全景VR视频采集、传输和转播装置，其特征在于：所述滑块(9)底端转动连接有三脚架(13)，所述三脚架(13)上开设有滑槽(14)，所述滑槽(14)为长条形结构，且滑槽(14)上均匀分布有卡槽(15)，所述卡槽(15)为弧形结构，所述卡槽(15)上卡接有卡环(16)，所述卡环(16)为环形结构，且卡环(16)的内圈套设在三脚架(13)上。
5.根据权利要求4所述的一种全景VR视频采集、传输和转播装置，其特征在于：所述卡环(16)外侧通过转轴(17)转动连接有伸缩杆架(12)，所述伸缩杆架(12)置于三脚架(13)的侧边，且伸缩杆架(12)一端通过转轴(17)转动连接有卡环(16)，所述伸缩杆架(12)另一端转动连接框架(7)底端。
6.根据权利要求1所述的一种全景VR视频采集、传输和转播装置，其特征在于：所述全景采集器(1)为球体结构，且全景采集器(1)表面均匀开设有五组通孔，所述全景采集器(1)通孔位置置于顶端以及侧边，所述全景采集器(1)的通孔位置安装有摄像头(2)，所述全景采集器(1)底端内部安装有存储器(4)、AR渲染模块(5)、传输模块(6)和直播模块(19)，且全景采集器(1)下端表面安装有wifi模块(3)，所述全景采集器(1)内部自带电源与摄像头(2)、wifi模块(3)、存储器(4)、AR渲染模块(5)、传输模块(6)以及直播模块(19)电性连接。
7.一种全景VR视频采集、传输和转播方法，包括如权利要求1至6中任意一项所述的装置，其特征在于，包括：
步骤一、采集全景VR视频：全景VR视频的采集使用多组所述采集和转播装置的全景采集器(1)从多个角度将场景中的所有区域以多路视频的形式拍摄下来；
步骤二、生成全景VR视频：将采集好的6路视频传入AR渲染模块(5)中，经AR渲染模块(5)中的6个全景采集器1与一个全景VR视频合成器相连接；
步骤三、剪裁全景VR视频：视频剪裁器将AR渲染模块(5)发来的全景VR视频进行剪裁，并将它剪裁的结果送入视频编码器；
步骤四、视频编码：视频编码器对裁剪过的视频进行编码，使视频降低体积，使之适合在互联网上传输；
步骤五、视频传输：使用wifi模块(3)进行实现网络连接于后台主机以及服务器实现交互；
步骤六、通过传输模块(6)将渲染过后的AR全景影像进行传输，网络连接后通过直播模块(19)进行直播。
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