KR102202338B1 - 피쉬아이 비디오 정보를 포함한 360도 비디오를 송수신하는 방법 및 그 장치 - Google Patents
피쉬아이 비디오 정보를 포함한 360도 비디오를 송수신하는 방법 및 그 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행되는 360도 영상 데이터 처리 방법은 360도 영상 데이터를 수신하는 단계, 상기 360도 영상 데이터로부터 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 메타데이터를 획득하는 단계, 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 피쉬아이 비디오 포맷을 가지는 픽처를 디코딩하는 단계, 상기 메타데이터를 기반으로 상기 픽처로부터 피쉬아이 영상을 포함하는 원형 이미지를 도출하는 단계, 상기 메타데이터를 기반으로 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링하는 단계를 포함하되, 상기 피쉬아이 비디오 포맷을 가지는 픽처는 상기 원형 이미지가 맵핑된 사각형 영역을 포함하고, 상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 360도 비디오에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피쉬아이 비디오 정보를 포함한 360도 비디오를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
VR(Virtual Reality) 시스템은 사용자에게 전자적으로 투영된 환경 내에 있는 것 같은 감각을 제공한다. VR 을 제공하기 위한 시스템은 더 고화질의 이미지들과, 공간적인 음향을 제공하기 위하여 더 개선될 수 있다. VR 시스템은 사용자가 인터랙티브하게 VR 컨텐츠들을 소비할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 VR 시스템을 제공하기 위한 VR 비디오 데이터 전송의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 VR 비디오 데이터 및 VR 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 VR 비디오 데이터 및 VR 비디오 데이터의 피쉬아이 비디오 정보에 대한 메타데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 피쉬아이 렌즈의 렌즈 타입을 나타내는 정보를 기반으로 렌즈 타입에 따른 구 좌표계 맵핑 수식을 도출하고, 도출된 구 좌표계 맵핑 수식을 기반으로 360도 영상 데이터를 3D 공간에 맵핑하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역을 나타내는 정보를 기반으로 3D 공간에 맵핑되는 360도 영상 데이터를 도출하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 360도 비디오 전송 장치에 의하여 수행되는 360도 비디오 처리 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 하나의 피쉬아이(fisheye) 렌즈를 가지는 카메라에 의해 캡쳐된 360도 영상을 포함한 원형 이미지를 획득하는 단계, 상기 원형 이미지를 피쉬아이 비디오 포맷을 가지는 픽처의 사각형 영역으로 맵핑하는 단계, 상기 원형 이미지가 맵핑된 상기 픽처를 인코딩하는 단계, 상기 360도 영상에 대한 메타데이터를 생성하는 단계, 상기 인코딩된 현재 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행하는 단계를 포함하되, 상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 360도 비디오 데이터를 처리하는 360도 비디오 전송 장치가 제공된다. 상기 360도 비디오 전송 장치는 적어도 하나의 피쉬아이(fisheye) 렌즈를 가지는 카메라에 의해 캡쳐된 360도 영상을 포함한 원형 이미지를 획득하는 데이터 입력부, 상기 원형 이미지를 피쉬아이 비디오 포맷을 가지는 픽처의 사각형 영역으로 맵핑하는 프로젝션 처리부, 상기 원형 이미지가 맵핑된 상기 픽처를 인코딩하는 데이터 인코더, 상기 360도 영상에 대한 메타데이터를 생성하는 메타데이터 처리부, 상기 인코딩된 현재 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행하는 전송 처리부를 포함하되, 상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행되는 360도 비디오 처리 방법이 제공된다. 상기 방법은 360도 영상 데이터를 수신하는 단계, 상기 360도 영상 데이터로부터 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 메타데이터를 획득하는 단계, 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 피쉬아이 비디오 포맷을 가지는 픽처를 디코딩하는 단계, 상기 메타데이터를 기반으로 상기 픽처로부터 피쉬아이 영상을 포함하는 원형 이미지를 도출하는 단계, 상기 메타데이터를 기반으로 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링하는 단계를 포함하되, 상기 피쉬아이 비디오 포맷을 가지는 픽처는 상기 원형 이미지가 맵핑된 사각형 영역을 포함하고, 상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 360도 비디오 데이터를 처리하는 360도 비디오 수신 장치가 제공된다. 360도 영상 데이터를 수신하는 수신부, 상기 360도 영상 데이터로부터 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 메타데이터를 획득하는 수신 처리부, 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 피쉬아이 비디오 포맷을 가지는 픽처를 디코딩하는 데이터 디코더, 및 상기 메타데이터를 기반으로 상기 픽처로부터 피쉬아이 영상을 포함하는 원형 이미지를 도출하고, 상기 메타데이터를 기반으로 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링하는 렌더러를 포함하되, 상기 피쉬아이 비디오 포맷을 가지는 픽처는 상기 원형 이미지가 맵핑된 사각형 영역을 포함하고, 상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 지상파 방송망과 인터넷 망을 사용하는 차세대 하이브리드 방송을 지원하는 환경에서 360 컨텐츠를 효율적으로 전송할 수 있다.
본 발명에 따르면 사용자의 360 컨텐츠 소비에 있어서, 인터랙티브 경험(interactive experience)를 제공하기 위한 방안을 제안할 수 있다.
본 발명에 따르면 사용자의 360 컨텐츠 소비에 있어서, 360 컨텐츠 제작자가 의도하는 바가 정확히 반영되도록 시그널링 하는 방안을 제안할 수 있다.
본 발명에 따르면 360 컨텐츠 전달에 있어, 효율적으로 전송 캐패시티를 늘리고, 필요한 정보가 전달될 수 있도록 하는 방안을 제안할 수 있다.
본 발명의 따르면 360 컨텐츠를 촬영한 피쉬아이 렌즈의 렌즈 타입을 나타내는 정보를 기반으로 렌즈 타입에 따른 구 좌표계 맵핑 수식을 도출할 수 있고, 이를 통하여 360도 영상 데이터를 3D 공간에 보다 정확하게 맵핑할 수 있는 방안을 제안할 수 있다.
본 발명의 따르면 360 컨텐츠의 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역을 나타내는 정보를 기반으로 3D 공간에 맵핑되는 360도 영상 데이터를 효율적으로 도출할 수 있는 방안을 제안할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 파일의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델의 전반적인 동작의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 360도 비디오 전송 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 360도 비디오 수신 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 7a 내지 도 7b는 360도 비디오 전송 장치/360도 비디오 수신 장치를 통하여 수행되는 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 예시적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명의 3D 공간을 설명하기 위한 비행기 주축(Aircraft Principal Axes) 개념을 도시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 프로젝션 스킴들을 예시적으로 나타낸다.
도 10은 본 발명의 한 관점(aspect) 에 따른 360도 비디오 전송 장치를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 관점에 따른 360도 비디오 수신 장치를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터의 처리 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터의 처리 과정의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터의 추출 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 17a 내지 도 17b는 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 18a 내지 도 18b는 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 19은 본 발명에 따른 원형 이미지의 맵핑 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치에 의한 360도 영상 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 21은 본 발명에 따른 360도 영상 데이터 처리 방법을 수행하는 360도 비디오 전송 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 22는 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치에 의한 360도 영상 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 23은 본 발명에 따른 360도 영상 데이터 처리 방법을 수행하는 360도 비디오 수신 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 파일의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델의 전반적인 동작의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 360도 비디오 전송 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 360도 비디오 수신 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 7a 내지 도 7b는 360도 비디오 전송 장치/360도 비디오 수신 장치를 통하여 수행되는 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 예시적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명의 3D 공간을 설명하기 위한 비행기 주축(Aircraft Principal Axes) 개념을 도시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 프로젝션 스킴들을 예시적으로 나타낸다.
도 10은 본 발명의 한 관점(aspect) 에 따른 360도 비디오 전송 장치를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 관점에 따른 360도 비디오 수신 장치를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터의 처리 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터의 처리 과정의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터의 추출 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 17a 내지 도 17b는 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 18a 내지 도 18b는 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 19은 본 발명에 따른 원형 이미지의 맵핑 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치에 의한 360도 영상 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 21은 본 발명에 따른 360도 영상 데이터 처리 방법을 수행하는 360도 비디오 전송 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 22는 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치에 의한 360도 영상 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 23은 본 발명에 따른 360도 영상 데이터 처리 방법을 수행하는 360도 비디오 수신 장치를 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 도시한 도면이다.
본 발명은 사용자에게 가상현실 (Virtual Reality, VR)을 제공하기 위하여, 360 컨텐츠를 제공하는 방안을 제안한다. VR이란 실제 또는 가상의 환경을 복제(replicates) 하기 위한 기술 내지는 그 환경을 의미할 수 있다. VR은 인공적으로 사용자에게 감각적 경험을 제공하며, 이를 통해 사용자는 전자적으로 프로젝션된 환경에 있는 것과 같은 경험을 할 수 있다.
360 컨텐츠는 VR을 구현, 제공하기 위한 컨텐츠 전반을 의미하며, 360도 비디오 및/또는 360 오디오를 포함할 수 있다. 360도 비디오는 VR을 제공하기 위해 필요한, 동시에 모든 방향(360도)으로 캡처되거나 재생되는 비디오 내지 이미지 컨텐츠를 의미할 수 있다. 이하, 360도 비디오라 함은 360도 비디오를 의미할 수 있다. 360도 비디오는 3D 모델에 따라 다양한 형태의 3D 공간 상에 나타내어지는 비디오 내지 이미지를 의미할 수 있으며, 예를 들어 360도 비디오는 구형면(Spherical surface) 상에 나타내어질 수 있다. 360 오디오 역시 VR을 제공하기 위한 오디오 컨텐츠로서, 음향 발생지가 3차원의 특정 공간상에 위치하는 것으로 인지될 수 있는, 공간적(Spatial) 오디오 컨텐츠를 의미할 수 있다. 360 컨텐츠는 생성, 처리되어 사용자들로 전송될 수 있으며, 사용자들은 360 컨텐츠를 이용하여 VR 경험을 소비할 수 있다.
본 발명은 특히 360도 비디오를 효과적으로 제공하는 방안을 제안한다. 360도 비디오를 제공하기 위하여, 먼저 하나 이상의 카메라를 통해 360도 비디오가 캡처될 수 있다. 캡처된 360도 비디오는 일련의 과정을 거쳐 전송되고, 수신측에서는 수신된 데이터를 다시 원래의 360도 비디오로 가공하여 렌더링할 수 있다. 이를 통해 360도 비디오가 사용자에게 제공될 수 있다.
구체적으로 360도 비디오 제공을 위한 전체의 과정은 캡처 과정(process), 준비 과정, 전송 과정, 프로세싱 과정, 렌더링 과정 및/또는 피드백 과정을 포함할 수 있다.
캡처 과정은 하나 이상의 카메라를 통하여 복수개의 시점 각각에 대한 이미지 또는 비디오를 캡처하는 과정을 의미할 수 있다. 캡처 과정에 의해 도시된 도 1의 (110)과 같은 이미지/비디오 데이터가 생성될 수 있다. 도시된 도 1의 (110)의 각 평면은 각 시점에 대한 이미지/비디오를 의미할 수 있다. 이 캡처된 복수개의 이미지/비디오를 로(raw) 데이터라 할 수도 있다. 캡처 과정에서 캡처와 관련된 메타데이터가 생성될 수 있다.
이 캡처를 위하여 VR 을 위한 특수한 카메라가 사용될 수 있다. 실시예에 따라 컴퓨터로 생성된 가상의 공간에 대한 360도 비디오를 제공하고자 하는 경우, 실제 카메라를 통한 캡처가 수행되지 않을 수 있다. 이 경우 단순히 관련 데이터가 생성되는 과정으로 해당 캡처 과정이 갈음될 수 있다.
준비 과정은 캡처된 이미지/비디오 및 캡처 과정에서 발생한 메타데이터를 처리하는 과정일 수 있다. 캡처된 이미지/비디오는 이 준비 과정에서, 스티칭 과정, 프로젝션 과정, 리전별 패킹 과정(Region-wise Packing) 및/또는 인코딩 과정 등을 거칠 수 있다.
먼저 각각의 이미지/비디오가 스티칭(Stitching) 과정을 거칠 수 있다. 스티칭 과정은 각각의 캡처된 이미지/비디오들을 연결하여 하나의 파노라마 이미지/비디오 또는 구형의 이미지/비디오를 만드는 과정일 수 있다.
이 후, 스티칭된 이미지/비디오는 프로젝션(Projection) 과정을 거칠 수 있다. 프로젝션 과정에서, 스티칭된 이미지/비디오는 2D 이미지 상에 프로젝션될 수 있다. 이 2D 이미지는 문맥에 따라 2D 이미지 프레임으로 불릴 수도 있다. 2D 이미지로 프로젝션하는 것을 2D 이미지로 맵핑한다고 표현할 수도 있다. 프로젝션된 이미지/비디오 데이터는 도시된 도 1의 (120)과 같은 2D 이미지의 형태가 될 수 있다.
2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터는 비디오 코딩 효율 등을 높이기 위하여 리전별 패킹 과정(Region-wise Packing)을 거칠 수 있다. 리전별 패킹이란, 2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터를 리전(Region) 별로 나누어 처리를 가하는 과정을 의미할 수 있다. 여기서 리전(Region)이란, 360도 비디오 데이터가 프로젝션된 2D 이미지가 나누어진 영역을 의미할 수 있다. 이 리전들은, 실시예에 따라, 2D 이미지를 균등하게 나누어 구분되거나, 임의로 나누어져 구분될 수 있다. 또한 실시예에 따라 리전들은, 프로젝션 스킴에 따라 구분될 수도 있다. 리전별 패킹 과정은 선택적(optional) 과정으로써, 준비 과정에서 생략될 수 있다.
실시예에 따라 이 처리 과정은, 비디오 코딩 효율을 높이기 위해, 각 리전을 회전한다거나 2D 이미지 상에서 재배열하는 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 리전들을 회전하여 리전들의 특정 변들이 서로 근접하여 위치되도록 함으로써, 코딩 시의 효율이 높아지게 할 수 있다.
실시예에 따라 이 처리 과정은, 360도 비디오상의 영역별로 레졸루션(resolution) 을 차등화하기 위하여, 특정 리전에 대한 레졸루션을 높인다거나, 낮추는 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 360도 비디오 상에서 상대적으로 더 중요한 영역에 해당하는 리전들은, 다른 리전들보다 레졸루션을 높게할 수 있다. 2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터 또는 리전별 패킹된 비디오 데이터는 비디오 코덱을 통한 인코딩 과정을 거칠 수 있다.
실시예에 따라 준비 과정은 부가적으로 에디팅(editing) 과정 등을 더 포함할 수 있다. 이 에디팅 과정에서 프로젝션 전후의 이미지/비디오 데이터들에 대한 편집 등이 더 수행될 수 있다. 준비 과정에서도 마찬가지로, 스티칭/프로젝션/인코딩/에디팅 등에 대한 메타데이터가 생성될 수 있다. 또한 2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터들의 초기 시점, 혹은 ROI (Region of Interest) 등에 관한 메타데이터가 생성될 수 있다.
전송 과정은 준비 과정을 거친 이미지/비디오 데이터 및 메타데이터들을 처리하여 전송하는 과정일 수 있다. 전송을 위해 임의의 전송 프로토콜에 따른 처리가 수행될 수 있다. 전송을 위한 처리를 마친 데이터들은 방송망 및/또는 브로드밴드를 통해 전달될 수 있다. 이 데이터들은 온 디맨드(On Demand) 방식으로 수신측으로 전달될 수도 있다. 수신측에서는 다양한 경로를 통해 해당 데이터를 수신할 수 있다.
프로세싱 과정은 수신한 데이터를 디코딩하고, 프로젝션되어 있는 이미지/비디오 데이터를 3D 모델 상에 리-프로젝션(Re-projection) 하는 과정을 의미할 수 있다. 이 과정에서 2D 이미지들 상에 프로젝션되어 있는 이미지/비디오 데이터가 3D 공간 상으로 리-프로젝션될 수 있다. 이 과정을 문맥에 따라 맵핑, 프로젝션이라고 부를 수도 있다. 이 때 맵핑되는 3D 공간은 3D 모델에 따라 다른 형태를 가질 수 있다. 예를 들어 3D 모델에는 구형(Sphere), 큐브(Cube), 실린더(Cylinder) 또는 피라미드(Pyramid) 가 있을 수 있다.
실시예에 따라 프로세싱 과정은 부가적으로 에디팅(editing) 과정, 업 스케일링(up scaling) 과정 등을 더 포함할 수 있다. 이 에디팅 과정에서 리-프로젝션 전후의 이미지/비디오 데이터에 대한 편집 등이 더 수행될 수 있다. 이미지/비디오 데이터가 축소되어 있는 경우 업 스케일링 과정에서 샘플들의 업 스케일링을 통해 그 크기를 확대할 수 있다. 필요한 경우, 다운 스케일링을 통해 사이즈를 축소하는 작업이 수행될 수도 있다.
렌더링 과정은 3D 공간상에 리-프로젝션된 이미지/비디오 데이터를 렌더링하고 디스플레이하는 과정을 의미할 수 있다. 표현에 따라 리-프로젝션과 렌더링을 합쳐 3D 모델 상에 렌더링한다 라고 표현할 수도 있다. 3D 모델 상에 리-프로젝션된 (또는 3D 모델 상으로 렌더링된) 이미지/비디오는 도시된 도 1의 (130)과 같은 형태를 가질 수 있다. 도시된 도 1의 (130)은 구형(Sphere) 의 3D 모델에 리-프로젝션된 경우이다. 사용자는 VR 디스플레이 등을 통하여 렌더링된 이미지/비디오의 일부 영역을 볼 수 있다. 이 때 사용자가 보게되는 영역은 도시된 도 1의 (140)과 같은 형태일 수 있다.
피드백 과정은 디스플레이 과정에서 획득될 수 있는 다양한 피드백 정보들을 송신측으로 전달하는 과정을 의미할 수 있다. 피드백 과정을 통해 360도 비디오 소비에 있어 인터랙티비티(Interactivity) 가 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 피드백 과정에서 헤드 오리엔테이션(Head Orientation) 정보, 사용자가 현재 보고 있는 영역을 나타내는 뷰포트(Viewport) 정보 등이 송신측으로 전달될 수 있다. 실시예에 따라, 사용자는 VR 환경 상에 구현된 것들과 상호작용할 수도 있는데, 이 경우 그 상호작용과 관련된 정보가 피드백 과정에서 송신측 내지 서비스 프로바이더 측으로 전달될 수도 있다. 실시예에 따라 피드백 과정은 수행되지 않을 수도 있다.
헤드 오리엔테이션 정보는 사용자의 머리 위치, 각도, 움직임 등에 대한 정보를 의미할 수 있다. 이 정보를 기반으로 사용자가 현재 360도 비디오 내에서 보고 있는 영역에 대한 정보, 즉 뷰포트 정보가 계산될 수 있다.
뷰포트 정보는 현재 사용자가 360도 비디오에서 보고 있는 영역에 대한 정보일 수 있다. 이를 통해 게이즈 분석(Gaze Analysis) 이 수행되어, 사용자가 어떠한 방식으로 360도 비디오를 소비하는지, 360도 비디오의 어느 영역을 얼마나 응시하는지 등을 확인할 수도 있다. 게이즈 분석은 수신측에서 수행되어 송신측으로 피드백 채널을 통해 전달될 수도 있다. VR 디스플레이 등의 장치는 사용자의 머리 위치/방향, 장치가 지원하는 수직(vertical) 혹은 수평(horizontal) FOV(Field Of View) 정보 등에 근거하여 뷰포트 영역을 추출할 수 있다.
실시예에 따라, 전술한 피드백 정보는 송신측으로 전달되는 것 뿐아니라, 수신측에서 소비될 수도 있다. 즉, 전술한 피드백 정보를 이용하여 수신측의 디코딩, 리-프로젝션, 렌더링 과정 등이 수행될 수 있다. 예를 들어, 헤드 오리엔테이션 정보 및/또는 뷰포트 정보를 이용하여 현재 사용자가 보고 있는 영역에 대한 360도 비디오만 우선적으로 디코딩 및 렌더링될 수도 있다.
여기서 뷰포트(viewport) 내지 뷰포트 영역이란, 사용자가 360도 비디오에서 보고 있는 영역을 의미할 수 있다. 시점(viewpoint) 는 사용자가 360도 비디오에서 보고 있는 지점으로서, 뷰포트 영역의 정중앙 지점을 의미할 수 있다. 즉, 뷰포트는 시점을 중심으로 한 영역인데, 그 영역이 차지하는 크기 형태 등은 후술할 FOV(Field Of View) 에 의해 결정될 수 있다.
전술한 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처 내에서, 캡처/프로젝션/인코딩/전송/디코딩/리-프로젝션/렌더링의 일련의 과정을 거치게 되는 이미지/비디오 데이터들을 360도 비디오 데이터라 부를 수 있다. 360도 비디오 데이터라는 용어는 또한 이러한 이미지/비디오 데이터들과 관련되는 메타데이터 내지 시그널링 정보를 포함하는 개념으로 쓰일 수도 있다.
상술한 오디오 또는 비디오 등의 미디어 데이터를 저장하고 전송하기 위하여, 정형화된 미디어 파일 포맷이 정의될 수 있다. 실시예에 따라 미디어 파일은 ISO BMFF (ISO base media file format)를 기반으로 한 파일 포맷을 가질 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 파일의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 미디어 파일은 적어도 하나 이상의 박스를 포함할 수 있다. 여기서 박스(box)는 미디어 데이터 또는 미디어 데이터에 관련된 메타데이터 등을 포함하는 데이터 블록 내지 오브젝트일 수 있다. 박스들은 서로 계층적 구조를 이룰 수 있으며, 이에 따라 데이터들이 분류되어 미디어 파일이 대용량 미디어 데이터의 저장 및/또는 전송에 적합한 형태를 띄게 될 수 있다. 또한 미디어 파일은, 사용자가 미디어 컨텐츠의 특정지점으로 이동하는 등, 미디어 정보에 접근하는데 있어 용이한 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 미디어 파일은 ftyp 박스, moov 박스 및/또는 mdat 박스를 포함할 수 있다.
ftyp 박스(파일 타입 박스)는 해당 미디어 파일에 대한 파일 타입 또는 호환성 관련 정보를 제공할 수 있다. ftyp 박스는 해당 미디어 파일의 미디어 데이터에 대한 구성 버전 정보를 포함할 수 있다. 복호기는 ftyp 박스를 참조하여 해당 미디어 파일을 구분할 수 있다.
moov 박스(무비 박스)는 해당 미디어 파일의 미디어 데이터에 대한 메타 데이터를 포함하는 박스일 수 있다. moov 박스는 모든 메타 데이터들을 위한 컨테이너 역할을 할 수 있다. moov 박스는 메타 데이터 관련 박스들 중 최상위 계층의 박스일 수 있다. 실시예에 따라 moov 박스는 미디어 파일 내에 하나만 존재할 수 있다.
mdat 박스(미디어 데이터 박스) 는 해당 미디어 파일의 실제 미디어 데이터들을 담는 박스일 수 있다. 미디어 데이터들은 오디오 샘플 및/또는 비디오 샘플들을 포함할 수 있는데, mdat 박스는 이러한 미디어 샘플들을 담는 컨테이너 역할을 할 수 있다.
실시예에 따라 전술한 moov 박스는 mvhd 박스, trak 박스 및/또는 mvex 박스 등을 하위 박스로서 더 포함할 수 있다.
mvhd 박스(무비 헤더 박스)는 해당 미디어 파일에 포함되는 미디어 데이터의 미디어 프리젠테이션 관련 정보를 포함할 수 있다. 즉, mvhd 박스는 해당 미디어 프리젠테이션의 미디어 생성시간, 변경시간, 시간규격, 기간 등의 정보를 포함할 수 있다.
trak 박스(트랙 박스)는 해당 미디어 데이터의 트랙에 관련된 정보를 제공할 수 있다. trak 박스는 오디오 트랙 또는 비디오 트랙에 대한 스트림 관련 정보, 프리젠테이션 관련 정보, 액세스 관련 정보 등의 정보를 포함할 수 있다. Trak 박스는 트랙의 개수에 따라 복수개 존재할 수 있다.
trak 박스는 실시예에 따라 tkhd 박스(트랙 헤더 박스)를 하위 박스로서 더 포함할 수 있다. tkhd 박스는 trak 박스가 나타내는 해당 트랙에 대한 정보를 포함할 수 있다. tkhd 박스는 해당 트랙의 생성시간, 변경시간, 트랙 식별자 등의 정보를 포함할 수 있다.
mvex 박스(무비 익스텐드 박스)는 해당 미디어 파일에 후술할 moof 박스가 있을 수 있음을 지시할 수 있다. 특정 트랙의 모든 미디어 샘플들을 알기 위해서, moof 박스들이 스캔되어야할 수 있다.
본 발명에 따른 미디어 파일은, 실시예에 따라, 복수개의 프래그먼트로 나뉘어질 수 있다(200). 이를 통해 미디어 파일이 분할되어 저장되거나 전송될 수 있다. 미디어 파일의 미디어 데이터들(mdat 박스)은 복수개의 프래그먼트로 나뉘어지고, 각각의 프래그먼트는 moof 박스와 나뉘어진 mdat 박스를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 프래그먼트들을 활용하기 위해서는 ftyp 박스 및/또는 moov 박스의 정보가 필요할 수 있다.
moof 박스(무비 프래그먼트 박스)는 해당 프래그먼트의 미디어 데이터에 대한 메타 데이터를 제공할 수 있다. moof 박스는 해당 프래그먼트의 메타데이터 관련 박스들 중 최상위 계층의 박스일 수 있다.
mdat 박스(미디어 데이터 박스)는 전술한 바와 같이 실제 미디어 데이터를 포함할 수 있다. 이 mdat 박스는 각각의 해당 프래그먼트에 해당하는 미디어 데이터들의 미디어 샘플들을 포함할 수 있다.
실시예에 따라 전술한 moof 박스는 mfhd 박스 및/또는 traf 박스 등을 하위 박스로서 더 포함할 수 있다.
mfhd 박스(무비 프래그먼트 헤더 박스)는 분할된 복수개의 프래그먼트들 간의 연관성과 관련한 정보들을 포함할 수 있다. mfhd 박스는 시퀀스 넘버(sequence number) 를 포함하여, 해당 프래그먼트의 미디어 데이터가 분할된 몇 번째 데이터인지를 나타낼 수 있다. 또한, mfhd 박스를 이용하여 분할된 데이터 중 누락된 것은 없는지 여부가 확인될 수 있다.
traf 박스(트랙 프래그먼트 박스)는 해당 트랙 프래그먼트에 대한 정보를 포함할 수 있다. traf 박스는 해당 프래그먼트에 포함되는 분할된 트랙 프래그먼트에 대한 메타데이터를 제공할 수 있다. traf 박스는 해당 트랙 프래그먼트 내의 미디어 샘플들이 복호화/재생될 수 있도록 메타데이터를 제공할 수 있다. traf 박스는 트랙 프래그먼트의 개수에 따라 복수개 존재할 수 있다.
실시예에 따라 전술한 traf 박스는 tfhd 박스 및/또는 trun 박스 등을 하위 박스로서 더 포함할 수 있다.
tfhd 박스(트랙 프래그먼트 헤더 박스)는 해당 트랙 프래그먼트의 헤더 정보를 포함할 수 있다. tfhd 박스는 전술한 traf 박스가 나타내는 트랙 프래그먼트의 미디어 샘플들에 대하여, 기본적인 샘플크기, 기간, 오프셋, 식별자 등의 정보를 제공할 수 있다.
trun 박스(트랙 프래그먼트 런 박스)는 해당 트랙 프래그먼트 관련 정보를 포함할 수 있다. trun 박스는 미디어 샘플별 기간, 크기, 재생시점 등과 같은 정보를 포함할 수 있다.
전술한 미디어 파일 내지 미디어 파일의 프래그먼트들은 세그먼트들로 처리되어 전송될 수 있다. 세그먼트에는 초기화 세그먼트(initialization segment) 및/또는 미디어 세그먼트(media segment) 가 있을 수 있다.
도시된 실시예(210)의 파일은, 미디어 데이터는 제외하고 미디어 디코더의 초기화와 관련된 정보 등을 포함하는 파일일 수 있다. 이 파일은 예를 들어 전술한 초기화 세그먼트에 해당할 수 있다. 초기화 세그먼트는 전술한 ftyp 박스 및/또는 moov 박스를 포함할 수 있다.
도시된 실시예(220)의 파일은, 전술한 프래그먼트를 포함하는 파일일 수 있다. 이 파일은 예를 들어 전술한 미디어 세그먼트에 해당할 수 있다. 미디어 세그먼트는 전술한 moof 박스 및/또는 mdat 박스를 포함할 수 있다. 또한, 미디어 세그먼트는 styp 박스 및/또는 sidx 박스를 더 포함할 수 있다.
styp 박스(세그먼트 타입 박스) 는 분할된 프래그먼트의 미디어 데이터를 식별하기 위한 정보를 제공할 수 있다. styp 박스는 분할된 프래그먼트에 대해, 전술한 ftyp 박스와 같은 역할을 수행할 수 있다. 실시예에 따라 styp 박스는 ftyp 박스와 동일한 포맷을 가질 수 있다.
sidx 박스(세그먼트 인덱스 박스) 는 분할된 프래그먼트에 대한 인덱스를 나타내는 정보를 제공할 수 있다. 이를 통해 해당 분할된 프래그먼트가 몇번째 프래그먼트인지가 지시될 수 있다.
실시예에 따라(230) ssix 박스가 더 포함될 수 있는데, ssix 박스(서브 세그먼트 인덱스 박스)는 세그먼트가 서브 세그먼트로 더 나뉘어지는 경우에 있어, 그 서브 세그먼트의 인덱스를 나타내는 정보를 제공할 수 있다.
미디어 파일 내의 박스들은, 도시된 실시예(250)와 같은 박스 내지 풀 박스(FullBox) 형태를 기반으로, 더 확장된 정보들을 포함할 수 있다. 이 실시예에서 size 필드, largesize 필드는 해당 박스의 길이를 바이트 단위 등으로 나타낼 수 있다. version 필드는 해당 박스 포맷의 버전을 나타낼 수 있다. Type 필드는 해당 박스의 타입 내지 식별자를 나타낼 수 있다. flags 필드는 해당 박스와 관련된 플래그 등을 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 360도 비디오에 대한 필드(속성)들은 DASH 기반 적응형(Adaptive) 스트리밍 모델에 포함되어 전달될 수 있다.
도 4는 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델의 전반적인 동작의 일 예를 나타낸다. 도시된 실시예(400)에 따른 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델은, HTTP 서버와 DASH 클라이언트 간의 동작을 기술하고 있다. 여기서 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)는, HTTP 기반 적응형 스트리밍을 지원하기 위한 프로토콜로서, 네트워크 상황에 따라 동적으로 스트리밍을 지원할 수 있다. 이에 따라 AV 컨텐츠 재생이 끊김없이 제공될 수 있다.
먼저 DASH 클라이언트는 MPD를 획득할 수 있다. MPD 는 HTTP 서버 등의 서비스 프로바이더로부터 전달될 수 있다. DASH 클라이언트는 MPD 에 기술된 세그먼트에의 접근 정보를 이용하여 서버로 해당 세그먼트들을 요청할 수 있다. 여기서 이 요청은 네트워크 상태를 반영하여 수행될 수 있다.
DASH 클라이언트는 해당 세그먼트를 획득한 후, 이를 미디어 엔진에서 처리하여 화면에 디스플레이할 수 있다. DASH 클라이언트는 재생 시간 및/또는 네트워크 상황 등을 실시간으로 반영하여, 필요한 세그먼트를 요청, 획득할 수 있다(Adaptive Streaming). 이를 통해 컨텐츠가 끊김없이 재생될 수 있다.
MPD (Media Presentation Description) 는 DASH 클라이언트로 하여금 세그먼트를 동적으로 획득할 수 있도록 하기 위한 상세 정보를 포함하는 파일로서 XML 형태로 표현될 수 있다.
DASH 클라이언트 컨트롤러(DASH Client Controller) 는 네트워크 상황을 반영하여 MPD 및/또는 세그먼트를 요청하는 커맨드를 생성할 수 있다. 또한, 이 컨트롤러는 획득된 정보를 미디어 엔진 등등의 내부 블록에서 사용할 수 있도록 제어할 수 있다.
MPD 파서(Parser) 는 획득한 MPD 를 실시간으로 파싱할 수 있다. 이를 통해, DASH 클라이언트 컨트롤러는 필요한 세그먼트를 획득할 수 있는 커맨드를 생성할 수 있게 될 수 있다.
세그먼트 파서(Parser) 는 획득한 세그먼트를 실시간으로 파싱할 수 있다. 세그먼트에 포함된 정보들에 따라 미디어 엔진 등의 내부 블록들은 특정 동작을 수행할 수 있다.
HTTP 클라이언트는 필요한 MPD 및/또는 세그먼트 등을 HTTP 서버에 요청할 수 있다. 또한 HTTP 클라이언트는 서버로부터 획득한 MPD 및/또는 세그먼트들을 MPD 파서 또는 세그먼트 파서로 전달할 수 있다.
미디어 엔진(Media Engine) 은 세그먼트에 포함된 미디어 데이터를 이용하여 컨텐츠를 화면상에 표시할 수 있다. 이 때, MPD 의 정보들이 활용될 수 있다.
DASH 데이터 모델은 계층적 구조(410)를 가질 수 있다. 미디어 프리젠테이션은 MPD에 의해 기술될 수 있다. MPD는 미디어 프리젠테이션를 만드는 복수개의 구간(Period)들의 시간적인 시퀀스를 기술할 수 있다. 피리오드는 미디어 컨텐츠의 한 구간을 나타낼 수 있다.
한 구간에서, 데이터들은 어댑테이션 셋들에 포함될 수 있다. 어댑테이션 셋은 서로 교환될 수 있는 복수개의 미디어 컨텐츠 컴포넌트들의 집합일 수 있다. 어댑테이션은 레프리젠테이션들의 집합을 포함할 수 있다. 레프리젠테이션은 미디어 컨텐츠 컴포넌트에 해당할 수 있다. 한 레프리젠테이션 내에서, 컨텐츠는 복수개의 세그먼트들로 시간적으로 나뉘어질 수 있다. 이는 적절한 접근성과 전달(delivery)를 위함일 수 있다. 각각의 세그먼트에 접근하기 위해서 각 세그먼트의 URL 이 제공될 수 있다.
MPD는 미디어 프리젠테이션에 관련된 정보들을 제공할 수 있고, 피리오드 엘레멘트, 어댑테이션 셋 엘레멘트, 레프리젠테이션 엘레멘트는 각각 해당 피리오드, 어댑테이션 셋, 레프리젠테이션에 대해서 기술할 수 있다. 레프리젠테이션은 서브 레프리젠테이션들로 나뉘어질 수 있는데, 서브 레프리젠테이션 엘레멘트는 해당 서브 레프리젠테이션에 대해서 기술할 수 있다.
여기서 공통(Common) 속성/엘레멘트들이 정의될 수 있는데, 이 들은 어댑테이션 셋, 레프리젠테이션, 서브 레프리젠테이션 등에 적용될 수 (포함될 수) 있다. 공통 속성/엘레멘트 중에는 에센셜 프로퍼티(EssentialProperty) 및/또는 서플멘탈 프로퍼티(SupplementalProperty) 가 있을 수 있다.
에센셜 프로퍼티는 해당 미디어 프리젠테이션 관련 데이터를 처리함에 있어서 필수적이라고 여겨지는 엘레멘트들을 포함하는 정보일 수 있다. 서플멘탈 프로퍼티는 해당 미디어 프리젠테이션 관련 데이터를 처리함에 있어서 사용될 수도 있는 엘레멘트들을 포함하는 정보일 수 있다. 실시예에 따라 후술할 디스크립터들은, MPD 를 통해 전달되는 경우, 에센셜 프로퍼티 및/또는 서플멘탈 프로퍼티 내에 정의되어 전달될 수 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 360도 비디오 전송 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치는 전술한 준비 과정 내지 전송 과정에 관련된 동작들을 수행할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 데이터 입력부, 스티처(Stitcher), 프로젝션 처리부, 리전별 패킹 처리부(도시되지 않음), 메타데이터 처리부, (송신측) 피드백 처리부, 데이터 인코더, 인캡슐레이션 처리부, 전송 처리부 및/또는 전송부를 내/외부 엘레멘트로서 포함할 수 있다.
데이터 입력부는 캡처된 각 시점별 이미지/비디오 들을 입력받을 수 있다. 이 시점별 이미지/비디오 들은 하나 이상의 카메라들에 의해 캡처된 이미지/비디오들일 수 있다. 또한 데이터 입력부는 캡처 과정에서 발생된 메타데이터를 입력받을 수 있다. 데이터 입력부는 입력된 시점별 이미지/비디오들을 스티처로 전달하고, 캡처 과정의 메타데이터를 시그널링 처리부로 전달할 수 있다.
스티처는 캡처된 시점별 이미지/비디오들에 대한 스티칭 작업을 수행할 수 있다. 스티처는 스티칭된 360도 비디오 데이터를 프로젝션 처리부로 전달할 수 있다. 스티처는 필요한 경우 메타데이터 처리부로부터 필요한 메타데이터를 전달받아 스티칭 작업에 이용할 수 있다. 스티처는 스티칭 과정에서 발생된 메타데이터를 메타데이터 처리부로 전달할 수 있다. 스티칭 과정의 메타데이터에는 스티칭이 수행되었는지 여부, 스티칭 타입 등의 정보들이 있을 수 있다.
프로젝션 처리부는 스티칭된 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 프로젝션 처리부는 다양한 스킴(scheme)에 따라 프로젝션을 수행할 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다. 프로젝션 처리부는 각 시점별 360도 비디오 데이터의 해당 뎁스(depth)를 고려하여 맵핑을 수행할 수 있다. 프로젝션 처리부는 필요한 경우 메타데이터 처리부로부터 프로젝션에 필요한 메타데이터를 전달받아 프로젝션 작업에 이용할 수 있다. 프로젝션 처리부는 프로젝션 과정에서 발생된 메타데이터를 메타데이터 처리부로 전달할 수 있다. 프로젝션 처리부의 메타데이터에는 프로젝션 스킴의 종류 등이 있을 수 있다.
리전별 패킹 처리부(도시되지 않음)는 전술한 리전별 패킹 과정을 수행할 수 있다. 즉, 리전별 패킹 처리부는 프로젝션된 360도 비디오 데이터를 리전별로 나누고, 각 리전들을 회전, 재배열하거나, 각 리전의 레졸루션을 변경하는 등의 처리를 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이 리전별 패킹 과정은 선택적(optional) 과정이며, 리전별 패킹이 수행되지 않는 경우, 리전별 패킹 처리부는 생략될 수 있다. 리전별 패킹 처리부는 필요한 경우 메타데이터 처리부로부터 리전별 패킹에 필요한 메타데이터를 전달받아 리전별 패킹 작업에 이용할 수 있다. 리전별 패킹 처리부는 리전별 패킹 과정에서 발생된 메타데이터를 메타데이터 처리부로 전달할 수 있다. 리전별 패킹 처리부의 메타데이터에는 각 리전의 회전 정도, 사이즈 등이 있을 수 있다.
전술한 스티처, 프로젝션 처리부 및/또는 리전별 패킹 처리부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트에서 수행될 수도 있다.
메타데이터 처리부는 캡처 과정, 스티칭 과정, 프로젝션 과정, 리전별 패킹 과정, 인코딩 과정, 인캡슐레이션 과정 및/또는 전송을 위한 처리 과정에서 발생할 수 있는 메타데이터들을 처리할 수 있다. 메타데이터 처리부는 이러한 메타데이터들을 이용하여 360도 비디오 관련 메타데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라 메타데이터 처리부는 360도 비디오 관련 메타데이터를 시그널링 테이블의 형태로 생성할 수도 있다. 시그널링 문맥에 따라 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 또는 360도 비디오 관련 시그널링 정보라 불릴 수도 있다. 또한 메타데이터 처리부는 획득하거나 생성한 메타데이터들을 필요에 따라 360도 비디오 전송 장치의 내부 엘레멘트들에 전달할 수 있다. 메타데이터 처리부는 360도 비디오 관련 메타데이터가 수신측으로 전송될 수 있도록 데이터 인코더, 인캡슐레이션 처리부 및/또는 전송 처리부에 전달할 수 있다.
데이터 인코더는 2D 이미지 상에 프로젝션된 360도 비디오 데이터 및/또는 리전별 패킹된 360도 비디오 데이터를 인코딩할 수 있다. 360도 비디오 데이터는 다양한 포맷으로 인코딩될 수 있다.
인캡슐레이션 처리부는 인코딩된 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 관련 메타데이터를 파일 등의 형태로 인캡슐레이션할 수 있다. 여기서 360도 비디오 관련 메타데이터는 전술한 메타데이터 처리부로부터 전달받은 것일 수 있다. 인캡슐레이션 처리부는 해당 데이터들을 ISOBMFF, CFF 등의 파일 포맷으로 인캡슐레이션하거나, 기타 DASH 세그먼트 등의 형태로 처리할 수 있다. 인캡슐레이션 처리부는 실시예에 따라 360도 비디오 관련 메타데이터를 파일 포맷 상에 포함시킬 수 있다. 360 관련 메타데이터는 예를 들어 ISOBMFF 파일 포맷 상의 다양한 레벨의 박스(box)에 포함되거나 파일 내에서 별도의 트랙내의 데이터로 포함될 수 있다. 실시예에 따라, 인캡슐레이션 처리부는 360도 비디오 관련 메타데이터 자체를 파일로 인캡슐레이션할 수 있다. 전송 처리부는 파일 포맷에 따라 인캡슐레이션된 360도 비디오 데이터에 전송을 위한 처리를 가할 수 있다. 전송 처리부는 임의의 전송 프로토콜에 따라 360도 비디오 데이터를 처리할 수 있다. 전송을 위한 처리에는 방송망을 통한 전달을 위한 처리, 브로드밴드를 통한 전달을 위한 처리를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 전송 처리부는 360도 비디오 데이터뿐만 아니라, 메타데이터 처리부로부터 360도 비디오 관련 메타데이터를 전달받아, 이 것에 전송을 위한 처리를 가할 수도 있다.
전송부는 전송 처리된 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 관련 메타데이터를 방송망 및/또는 브로드밴드를 통해 전송할 수 있다. 전송부는 방송망을 통한 전송을 위한 엘레멘트 및/또는 브로드밴드를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 일 실시예에 의하면, 360도 비디오 전송 장치는 데이터 저장부(도시되지 않음)를 내/외부 엘레멘트로서 더 포함할 수 있다. 데이터 저장부는 인코딩된 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 관련 메타데이터를 전송 처리부로 전달하기 전에 저장하고 있을 수 있다. 이 데이터들이 저장되는 형태는 ISOBMFF 등의 파일 형태일 수 있다. 실시간으로 360도 비디오를 전송하는 경우에는 데이터 저장부가 필요하지 않을 수 있으나, 온 디맨드, NRT (Non Real Time), 브로드밴드 등을 통해 전달하는 경우에는 인캡슐레이션된 360 데이터가 데이터 저장부에 일정 기간 저장되었다가 전송될 수도 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 다른 실시예에 의하면, 360도 비디오 전송 장치는 (송신측) 피드백 처리부 및/또는 네트워크 인터페이스(도시되지 않음)를 내/외부 엘레멘트로서 더 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스는 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치로부터 피드백 정보를 전달받고, 이를 송신측 피드백 처리부로 전달할 수 있다. 송신측 피드백 처리부는 피드백 정보를 스티처, 프로젝션 처리부, 리전별 패킹 처리부, 데이터 인코더, 인캡슐레이션 처리부, 메타데이터 처리부 및/또는 전송 처리부로 전달할 수 있다. 실시예에 따라 피드백 정보는 메타데이터 처리부에 일단 전달된 후, 다시 각 내부 엘레멘트들로 전달될 수 있다. 피드백 정보를 전달받은 내부 엘레먼트들은 이 후의 360도 비디오 데이터의 처리에 피드백 정보를 반영할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에 의하면, 리전별 패킹 처리부는 각 리전을 회전하여 2D 이미지 상에 맵핑할 수 있다. 이 때 각 리전들은 서로 다른 방향, 서로 다른 각도로 회전되어 2D 이미지 상에 맵핑될 수 있다. 리전의 회전은 360도 비디오 데이터가 구형의 면 상에서 프로젝션 전에 인접했던 부분, 스티칭된 부분 등을 고려하여 수행될 수 있다. 리전의 회전에 관한 정보들, 즉 회전 방향, 각도 등은 360도 비디오 관련 메타데이터에 의해 시그널링될 수 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에 의하면, 데이터 인코더는 각 리전 별로 다르게 인코딩을 수행할 수 있다. 데이터 인코더는 특정 리전은 높은 퀄리티로, 다른 리전은 낮은 퀄리티로 인코딩을 수행할 수 있다. 송신측 피드백 처리부는 360도 비디오 수신 장치로부터 전달받은 피드백 정보를 데이터 인코더로 전달하여, 데이터 인코더가 리전별 차등화된 인코딩 방법을 사용하도록 할 수 있다. 예를 들어 송신측 피드백 처리부는 수신측으로부터 전달받은 뷰포트 정보를 데이터 인코더로 전달할 수 있다. 데이터 인코더는 뷰포트 정보가 지시하는 영역을 포함하는 리전들에 대해 다른 리전들보다 더 높은 퀄리티(UHD 등) 로 인코딩을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에 의하면, 전송 처리부는 각 리전 별로 다르게 전송을 위한 처리를 수행할 수 있다. 전송 처리부는 리전 별로 다른 전송 파라미터(모듈레이션 오더, 코드 레이트 등)를 적용하여, 각 리전 별로 전달되는 데이터의 강건성(robustenss)을 다르게 할 수 있다.
이 때, 송신측 피드백 처리부는 360도 비디오 수신 장치로부터 전달받은 피드백 정보를 전송 처리부로 전달하여, 전송 처리부가 리전별 차등화된 전송 처리를 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어 송신측 피드백 처리부는 수신측으로부터 전달받은 뷰포트 정보를 전송 처리부로 전달할 수 있다. 전송 처리부는 해당 뷰포트 정보가 지시하는 영역을 포함하는 리전들에 대해 다른 리전들보다 더 높은 강건성을 가지도록 전송 처리를 수행할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 내/외부 엘레멘트들은 하드웨어로 구현되는 하드웨어 엘레멘트들일 수 있다. 실시예에 따라 내/외부 엘레멘트들은 변경, 생략되거나 다른 엘레멘트로 대체, 통합될 수 있다. 실시예에 따라 부가 엘레멘트들이 360도 비디오 전송 장치에 추가될 수도 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 360도 비디오 수신 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치는 전술한 프로세싱 과정 및/또는 렌더링 과정에 관련된 동작들을 수행할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 수신부, 수신 처리부, 디캡슐레이션 처리부, 데이터 디코더, 메타데이터 파서, (수신측) 피드백 처리부, 리-프로젝션 처리부 및/또는 렌더러를 내/외부 엘레멘트로서 포함할 수 있다. 한편, 시그널링 파서는 메타데이터 파서라고 불릴 수 있다.
수신부는 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치가 전송한 360도 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 전송되는 채널에 따라 수신부는 방송망을 통하여 360도 비디오 데이터를 수신할 수도 있고, 브로드밴드를 통하여 360도 비디오 데이터를 수신할 수도 있다.
수신 처리부는 수신된 360도 비디오 데이터에 대해 전송 프로토콜에 따른 처리를 수행할 수 있다. 전송측에서 전송을 위한 처리가 수행된 것에 대응되도록, 수신 처리부는 전술한 전송 처리부의 역과정을 수행할 수 있다. 수신 처리부는 획득한 360도 비디오 데이터는 디캡슐레이션 처리부로 전달하고, 획득한 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달할 수 있다. 수신 처리부가 획득하는 360도 비디오 관련 메타데이터는 시그널링 테이블의 형태일 수 있다.
디캡슐레이션 처리부는 수신 처리부로부터 전달받은 파일 형태의 360도 비디오 데이터를 디캡슐레이션할 수 있다. 디캡슐레이션 처리부는 ISOBMFF 등에 따른 파일들을 디캡슐레이션하여, 360도 비디오 데이터 내지 360도 비디오 관련 메타데이터를 획득할 수 있다. 획득된 360도 비디오 데이터는 데이터 디코더로, 획득된 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달할 수 있다. 디캡슐레이션 처리부가 획득하는 360도 비디오 관련 메타데이터는 파일 포맷 내의 박스 혹은 트랙 형태일 수 있다. 디캡슐레이션 처리부는 필요한 경우 메타데이터 파서로부터 디캡슐레이션에 필요한 메타데이터를 전달받을 수도 있다.
데이터 디코더는 360도 비디오 데이터에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 데이터 디코더는 메타데이터 파서로부터 디코딩에 필요한 메타데이터를 전달받을 수도 있다. 데이터 디코딩 과정에서 획득된 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달될 수도 있다.
메타데이터 파서는 360도 비디오 관련 메타데이터에 대한 파싱/디코딩을 수행할 수 있다. 메타데이터 파서는 획득한 메타데이터를 데이터 디캡슐레이션 처리부, 데이터 디코더, 리-프로젝션 처리부 및/또는 렌더러로 전달할 수 있다.
리-프로젝션 처리부는 디코딩된 360도 비디오 데이터에 대하여 리-프로젝션을 수행할 수 있다. 리-프로젝션 처리부는 360도 비디오 데이터를 3D 공간으로 리-프로젝션할 수 있다. 3D 공간은 사용되는 3D 모델에 따라 다른 형태를 가질 수 있다. 리-프로젝션 처리부는 메타데이터 파서로부터 리-프로젝션에 필요한 메타데이터를 전달받을 수도 있다. 예를 들어 리-프로젝션 처리부는 사용되는 3D 모델의 타입 및 그 세부 정보에 대한 정보를 메타데이터 파서로부터 전달받을 수 있다. 실시예에 따라 리-프로젝션 처리부는 리-프로젝션에 필요한 메타데이터를 이용하여, 3D 공간 상의 특정 영역에 해당하는 360도 비디오 데이터만을 3D 공간으로 리-프로젝션할 수도 있다.
렌더러는 리-프로젝션된 360도 비디오 데이터를 렌더링할 수 있다. 전술한 바와 같이 360도 비디오 데이터가 3D 공간상에 렌더링된다고 표현할 수도 있는데, 이처럼 두 과정이 한번에 일어나는 경우 리-프로젝션 처리부와 렌더러는 통합되어, 렌더러에서 이 과정들이 모두 진행될 수 있다. 실시예에 따라 렌더러는 사용자의 시점 정보에 따라 사용자가 보고 있는 부분만을 렌더링할 수도 있다.
사용자는 VR 디스플레이 등을 통하여 렌더링된 360도 비디오의 일부 영역을 볼 수 있다. VR 디스플레이는 360도 비디오를 재생하는 장치로서, 360도 비디오 수신 장치에 포함될 수도 있고(tethered), 별도의 장치로서 360도 비디오 수신 장치에 연결될 수도 있다(un-tethered).
본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치의 일 실시예에 의하면, 360도 비디오 수신 장치는 (수신측) 피드백 처리부 및/또는 네트워크 인터페이스(도시되지 않음)를 내/외부 엘레멘트로서 더 포함할 수 있다. 수신측 피드백 처리부는 렌더러, 리-프로젝션 처리부, 데이터 디코더, 디캡슐레이션 처리부 및/또는 VR 디스플레이로부터 피드백 정보를 획득하여 처리할 수 있다. 피드백 정보는 뷰포트 정보, 헤드 오리엔테이션 정보, 게이즈(Gaze) 정보 등을 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스는 피드백 정보를 수신측 피드백 처리부로부터 전달받고, 이를 360도 비디오 전송 장치로 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 피드백 정보는 송신측으로 전달되는 것뿐 아니라, 수신측에서 소비될 수도 있다. 수신측 피드백 처리부는 획득한 피드백 정보를 360도 비디오 수신 장치의 내부 엘레멘트들로 전달하여, 렌더링 등의 과정에 반영되게 할 수 있다. 수신측 피드백 처리부는 피드백 정보를 렌더러, 리-프로젝션 처리부, 데이터 디코더 및/또는 디캡슐레이션 처리부로 전달할 수 있다. 예를 들어, 렌더러는 피드백 정보를 활용하여 사용자가 보고 있는 영역을 우선적으로 렌더링할 수 있다. 또한 디캡슐레이션 처리부, 데이터 디코더 등은 사용자가 보고 있는 영역 내지 보게 될 영역을 우선적으로 디캡슐레이션, 디코딩할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치의 내/외부 엘레멘트들은 하드웨어로 구현되는 하드웨어 엘레멘트들일 수 있다. 실시예에 따라 내/외부 엘레멘트들은 변경, 생략되거나 다른 엘레멘트로 대체, 통합될 수 있다. 실시예에 따라 부가 엘레멘트들이 360도 비디오 수신 장치에 추가될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 360도 비디오를 전송하는 방법 및 360도 비디오를 수신하는 방법과 관련될 수 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오를 전송/수신하는 방법은, 각각 전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 전송/수신 장치 또는 그 장치의 실시예들에 의해 수행될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 전송/수신 장치, 전송/수신 방법의 각각의 실시예 및 그 내/외부 엘리멘트 각각의 실시예들을 서로 조합될 수 있다. 예를 들어 프로젝션 처리부의 실시예들과, 데이터 인코더의 실시예들은 서로 조합되어, 그 경우의 수만큼의 360도 비디오 전송 장치의 실시예들을 만들어 낼 수 있다. 이렇게 조합된 실시예들 역시 본 발명의 범위에 포함된다.
도 7a 내지 도 7b는 360도 비디오 전송 장치/360도 비디오 수신 장치를 통하여 수행되는 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 예시적으로 나타낸다.
도 7a 내지 도 7b에 도시된 것과 같은 아키텍처에 의하여 360 컨텐츠가 제공될 수 있다. 360 컨텐츠는 파일 형태로 제공되거나, DASH 등과 같이 세그먼트(segment) 기반 다운로드 또는 스트리밍 서비스의 형태로 제공될 수 있다. 여기서 360 컨텐츠는 VR 컨텐츠로 불릴 수 있다.
구체적으로 도 7a를 참조하면 전술한 바와 같이 360도 비디오 데이터 및/또는 360 오디오 데이터가 획득될 수 있다(Acquisition). 즉, 360 카메라를 통하여 360도 비디오가 촬영될 수 있고, 360도 비디오 전송 장치는 상기 360도 비디오 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 360 오디오 데이터는 오디오 프리-프로세싱 과정(Audio Preprocessing), 오디오 인코딩 과정(Audio encoding)을 거칠 수 있다. 이 과정에서 오디오 관련 메타데이터가 생성될 수 있으며, 인코딩된 오디오와 오디오 관련 메타데이터는 전송을 위한 처리(file/segment encapsulation)를 거칠 수 있다.
360도 비디오 데이터는 전술한 것과 같은 과정을 거칠 수 있다. 도 7a를 참조하면 360도 비디오 전송 장치의 스티처는 360도 비디오 데이터에 스티칭을 수행할 수 있다(Visual stitching). 이 과정은 실시예에 따라 생략되고 수신측에서 수행될 수도 있다.
또한, 도 7a를 참조하면 360도 비디오 전송 장치의 프로젝션 처리부는 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다(Projection and mapping(packing)). 프로젝션 처리부는 360도 비디오 데이터(Input Images)를 전달받을 수 있고, 이 경우, 스티칭 및 프로젝션 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 360도 비디오 전송 장치는 복수의 피쉬아이(Fisheye) 카메라들 혹은 복수의 피쉬아이 렌즈 및 센서 조합으로 촬영된 피쉬아이 원형 이미지(Fisheye circular image)를 하나 혹은 복수의 픽처/비디오로 프로젝션 및 패킹할 수 있다. 프로젝션 과정은 구체적으로 스티칭된 360도 비디오 데이터를 3D 공간 상으로 프로젝션하고, 프로젝션된 360도 비디오 데이터가 2D 이미지 상으로 배열되는 것으로 볼 수 있다. 본 명세서에서 이 과정을 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상으로 프로젝션한다고 표현할 수도 있다. 여기서 3D 공간은 구(sphere) 또는 큐브(cube) 등일 수 있다. 이 3D 공간은 수신측에서 리-프로젝션에 사용되는 3D 공간과 같을 수도 있다.
2D 이미지는 프로젝션된 프레임(Projected frame) 또는 프로젝션된 픽처(Projected picture)라고 불릴 수도 있다. 또한, 상기 2D 이미지에 리전별 패킹(Region-wise packing) 과정이 선택적으로 더 수행될 수도 있다. 상기 리전별 패킹 과정이 수행되는 경우, 각 리전(Region)의 위치, 형태, 크기를 지시함으로써, 상기 2D 이미지 상의 리전들이 패킹된 프레임(packed frame) 상으로 맵핑될 수 있다. 상기 패킹된 프레임은 패킹된 픽처(packed picture)라고 불릴 수 있다. 상기 프로젝션된 프레임에 상기 리전별 패킹 과정이 수행되지 않는 경우, 상기 프로젝션된 프레임은 상기 패킹된 프레임과 같을 수 있다. 리전에 대해서는 후술한다. 프로젝션 과정 및 리전별 패킹 과정을, 360도 비디오 데이터의 각 리전들이 2D 이미지 상에 프로젝션된다고 표현할 수도 있다. 설계에 따라, 360도 비디오 데이터는 중간 과정 없이 패킹된 프레임(packed frame)으로 바로 변환될 수도 있다.
도 7a를 참조하면 360도 비디오 데이터에 관한 패킹된 프레임은 이미지 인코딩 내지 비디오 인코딩될 수 있다. 한편, 같은 360도 비디오 컨텐츠라도 시점(viewpoints)별로 360도 비디오 데이터가 존재할 수 있고, 이 경우 상기 컨텐츠의 각 시점별 360도 비디오 데이터는 서로 다른 비트 스트림으로 인코딩될 수도 있다. 인코딩된 360도 비디오 데이터는 전술한 인캡슐레이션 처리부에 의해 ISOBMFF 등의 파일 포맷으로 처리될 수 있다. 또는 인캡슐레이션 처리부는 인코딩된 360도 비디오 데이터를 세그먼트들로 처리할 수 있다. 세그먼트들은 DASH 에 기반한 전송을 위한 개별 트랙에 포함될 수 있다.
360도 비디오 데이터의 처리와 함께, 전술한 것과 같이 360도 비디오 관련 메타데이터가 생성될 수 있다. 이 메타데이터는 비디오 스트림 혹은 파일 포맷에 포함되어 전달될 수 있다. 이 메타데이터는 인코딩 과정이나 파일 포맷 인캡슐레이션, 전송을 위한 처리 등과 같은 과정에도 쓰일 수 있다.
360 오디오/비디오 데이터는 전송 프로토콜에 따라 전송을 위한 처리를 거치고, 이후 전송될 수 있다. 전술한 360도 비디오 수신 장치는 이를 방송망 또는 브로드밴드를 통해 수신할 수 있다.
한편, 도 7a에 도시된 것과 같이 스피커/헤드폰(Loudspeakers/headphones), 디스플레이(Display), 헤드/아이 트랙킹 컴포넌트(Head/eye tracking) 는 360도 비디오 수신 장치의 외부 장치 내지 VR 어플리케이션에 의해 수행될 수 있으나, 실시예에 따라 360도 비디오 수신 장치는 상기 스피커/헤드폰, 상기 디스플레이(Display), 상기 헤드/아이 트랙킹 컴포넌트를 모두 포함할 수도 있다. 실시예에 따라 상기 헤드/아이 트랙킹 컴포넌트는 전술한 수신측 피드백 처리부에 해당할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 360 오디오/비디오 데이터에 수신을 위한 처리(File/segment decapsulation)를 수행할 수 있다. 360 오디오 데이터는 오디오 디코딩(Audio decoding), 오디오 렌더링(Audio rendering) 과정을 거쳐 스피커/헤드폰을 통해 사용자에게 제공될 수 있다.
360도 비디오 데이터는 이미지 디코딩 내지 비디오 디코딩, 렌더링(Visual rendering) 과정을 거쳐 디스플레이를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 여기서 디스플레이는 VR 을 지원하는 디스플레이거나 일반 디스플레이일 수 있다.
전술한 바와 같이 렌더링 과정은 구체적으로, 360도 비디오 데이터가 3D 공간 상에 리-프로젝션되고, 리-프로젝션된 360도 비디오 데이터가 렌더링되는 것으로 볼 수 있다. 이를 360도 비디오 데이터가 3D 공간 상에 렌더링된다고 표현할 수도 있다.
헤드/아이 트랙킹 컴포넌트는 사용자의 헤드 오리엔테이션 정보, 게이즈 정보, 뷰포트(Viewport) 정보 등을 획득, 처리할 수 있다. 이와 관련된 내용은 전술한 바와 같을 수 있다.
수신측에서는 전술한 수신측 과정들과 통신하는 VR 어플리케이션이 존재할 수 있다.
또한, 도 7b는 360도 비디오의 처리 과정 및 프로젝션 스킴에 따른 리전별 패키 과정이 적용된 2D 이미지를 예시적으로 나타낸다. 도 7b를 참조하면 입력된 360도 비디오 데이터의 처리 과정을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 도 7b를 참조하면 입력된 시점의 360도 비디오 데이터는 다양한 프로젝션 스킴에 따라서 3D 프로젝션 구조에 스티칭 및 프로젝션될 수 있고, 상기 3D 프로젝션 구조에 프로젝션된 360도 비디오 데이터는 2D 이미지로 나타낼 수 있다. 즉, 상기 360도 비디오 데이터는 스티칭될 수 있고, 상기 2D 이미지로 프로젝션될 수 있다. 상기 360도 비디오 데이터가 프로젝션된 2D 이미지는 프로젝션된 프레임(projected frame)이라고 나타낼 수 있다. 또한, 상기 프로젝션된 프레임은 전술한 리전별 패킹 과정이 수행될 수 있다. 즉, 상기 프로젝션된 프레임 상의 프로젝션된 360도 비디오 데이터를 포함하는 영역을 리전들로 나누고, 각 리전들을 회전, 재배열하거나, 각 리전의 레졸루션을 변경하는 등의 처리가 수행될 수 있다. 다시 말해, 상기 리전별 패킹 과정은 상기 프로젝션된 프레임을 하나 이상의 패킹된 프레임(packed frame)으로 맵핑하는 과정을 나타낼 수 있다. 상기 리전별 패킹 과정의 수행은 선택적(optional)일 수 있고, 상기 리전별 패킹 과정이 적용되지 않는 경우, 상기 패킹된 프레임과 상기 프로젝션된 프레임은 동일할 수 있다. 상기 리전별 패킹 과정이 적용되는 경우, 상기 프로젝션된 프레임의 각 리전은 상기 패킹된 프레임의 리전에 맵핑될 수 있고, 상기 프로젝션된 프레임의 각 리전이 맵핑되는 상기 패킹된 프레임의 리전의 위치, 모양 및 크기를 나타내는 메타데이터가 도출될 수 있다.
도 8은 본 발명의 3D 공간을 설명하기 위한 비행기 주축(Aircraft Principal Axes) 개념을 도시한 도면이다. 본 발명에서, 3D 공간에서의 특정 지점, 위치, 방향, 간격, 영역 등을 표현하기 위하여 비행기 주축 개념이 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 프로젝션 전 또는 리-프로젝션 후의 3D 공간에 대해 기술하고, 그에 대한 시그널링을 수행하기 위하여 비행기 주축 개념이 사용될 수 있다. 실시예에 따라 X, Y, Z 축 개념 또는 구형 좌표계를 이용한 방법이 사용될 수도 있다.
비행기는 3 차원으로 자유롭게 회전할 수 있다. 3차원을 이루는 축을 각각 피치(pitch) 축, 요(yaw) 축 및 롤(roll) 축이라고 한다. 본 명세서에서 이 들을 줄여서 pitch, yaw, roll 내지 pitch 방향, yaw 방향, roll 방향이라고 표현할 수도 있다.
Pitch 축은 비행기의 앞코가 위/아래로 회전하는 방향의 기준이 되는 축을 의미할 수 있다. 도시된 비행기 주축 개념에서 pitch 축은 비행기의 날개에서 날개로 이어지는 축을 의미할 수 있다.
Yaw 축은 비행기의 앞코가 좌/우로 회전하는 방향의 기준이 되는 축을 의미할 수 있다. 도시된 비행기 주축 개념에서 yaw 축은 비행기의 위에서 아래로 이어지는 축을 의미할 수 있다. Roll 축은 도시된 비행기 주축 개념에서 비행기의 앞코에서 꼬리로 이어지는 축으로서, roll 방향의 회전이란 roll 축을 기준으로 한 회전을 의미할 수 있다. 전술한 바와 같이, pitch, yaw, roll 개념을 통해 본 발명에서의 3D 공간이 기술될 수 있다.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 프로젝션 스킴들을 예시적으로 나타낸다. 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 프로젝션 처리부는 스티칭된 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 이 과정에서 다양한 프로젝션 스킴들이 적용될 수 있다. 즉, 상기 프로젝션 처리부는 다양한 프로젝션 스킴들에 따라 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 상기 2D 이미지는 프로젝션된 픽처라고 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에 의하면, 등정방형 프로젝션 스킴(Equirectangular Projection scheme)을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 등정방형 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 도 9a의 (a)는 등정방형 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 상기 등정방형 프로젝션 스킴은 ERP(Equirectangular Projection)라고 나타낼 수도 있다. 상기 등정방형 프로젝션 스킴이 적용되는 경우, 구형 면 상의 (r, θ0, 0) 즉, θ = θ0, φ = 0 인 점과 2D 이미지의 중앙 픽셀이 맵핑될 수 있다. 또한, 앞면 카메라(front camera)의 주점(principal point)을 구형 면의 (r, 0, 0) 지점으로 가정할 수 있다. 또한, φ0 = 0으로 고정될 수 있다. 따라서, XY 좌표계로 변환된 값 (x, y) 는 다음의 수학식을 통하여 2D 이미지 상에 (X, Y) 픽셀로 변환될 수 있다.
또한, 2D 이미지의 좌상단 픽셀을 XY 좌표계의 (0,0)에 위치시키는 경우, x축에 대한 오프셋 값 및 y축에 대한 오프셋 값은 다음의 수학식을 통하여 나타낼 수 있다.
이를 이용하여 상술한 수학식 1에 나타낸 XY 좌표계로의 변환식을 다시 쓰면 다음과 같을 수 있다.
예를 들어 θ0 =0 인 경우, 즉 2D 이미지의 중앙 픽셀이 구형 면 상의 θ=0 인 데이터를 가리키는 경우, 구형 면은 (0,0)을 기준으로 2D 이미지 상에서 가로길이(width) = 2Kxπr 이고 세로길이(height) = Kxπr 인 영역에 맵핑될 수 있다. 구형 면 상에서 φ = π/2 인 데이터는 2D 이미지 상의 윗쪽 변 전체에 맵핑될 수 있다. 또한, 구형 면 상에서 (r, π/2, 0) 인 데이터는 2D 이미지 상의 (3πKxr/2, πKx r/2) 인 점에 맵핑될 수 있다.
수신 측에서는, 2D 이미지 상의 360도 비디오 데이터를 구형 면 상으로 리-프로젝션할 수 있다. 구체적으로 상술한 360도 비디오 수신 장치의 리-프로젝션 처리부는 2D 이미지 상의 360도 비디오 데이터를 구형 면 상으로 리-프로젝션할 수 있다. 상기 2D 이미지는 프로젝션된 픽처라고 나타낼 수 있다. 이를 변환식으로 쓰면 다음의 수학식과 같을 수 있다.
예를 들어 2D 이미지 상에서 XY 좌표값이 (Kxπr, 0) 인 픽셀은 구형 면 상의 θ = θ0, φ = π/2 인 점으로 리-프로젝션될 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 큐빅 프로젝션(Cubic Projection) 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 큐빅 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 상기 큐빅 프로젝션 스킴은 CMP(Cube Map Projection)라고 나타낼 수도 있다. 도 9a의 (b)는 큐빅 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 예를 들어 스티칭된 360도 비디오 데이터는 구형의 면 상에 나타내어질 수 있다. 프로젝션 처리부는 이러한 360도 비디오 데이터를 큐브(Cube, 정육면체) 형태로 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 구형의 면 상의 360도 비디오 데이터는 큐브의 각 면에 대응되어, 2D 이미지 상에 도 9a의 (b) 좌측 또는 (b) 우측에 도시된 것과 같이 프로젝션될 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 실린더형 프로젝션(Cylindrical Projection) 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 실린더형 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 도 9a의 (c)는 실린더형 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 스티칭된 360도 비디오 데이터가 구형의 면 상에 나타내어질 수 있다고 가정할 때, 프로젝션 처리부는 이러한 360도 비디오 데이터를 실린더(Cylinder) 형태로 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 구형의 면 상의 360도 비디오 데이터는 실린더의 옆면(side)과 윗면(top), 바닥면(bottom) 에 각각 대응되어, 2D 이미지 상에 도 9a의 (c) 좌측 또는 (c) 우측에 도시된 것과 같이 프로젝션될 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 타일-기반(Tile-based) 프로젝션 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 타일-기반 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 도 9a의 (d)는 타일-기반 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 타일-기반(Tile-based) 프로젝션 스킴이 쓰이는 경우, 전술한 프로젝션 처리부는 구형 면 상의 360도 비디오 데이터를, 도 9a의 (d)에 도시된 것과 같이 하나 이상의 세부 영역으로 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 상기 세부 영역은 타일이라고 불릴 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 피라미드 프로젝션(Pyramid Projection) 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 피라미드 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 도 9b의 (e)는 피라미드 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 스티칭된 360도 비디오 데이터가 구형의 면 상에 나타내어질 수 있다고 가정할 때, 프로젝션 처리부는 이러한 360도 비디오 데이터를 피라미드 형태로 보고, 각 면을 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 구형의 면 상의 360도 비디오 데이터는 피라미드의 바닥면(front), 피라미드의 4방향의 옆면(Left top, Left bottom, Right top, Right bottom) 에 각각 대응되어, 2D 이미지 상에 도 9b의 (e) 좌측 또는 (e) 우측에 도시된 것과 같이 프로젝션될 수 있다. 여기서, 상기 바닥면은 정면을 바라보는 카메라가 획득한 데이터를 포함하는 영역일 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 파노라믹 프로젝션(Panoramic Projection) 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 파노라믹 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 도 9b의 (f)는 파노라믹 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 파노라믹 프로젝션 스킴이 사용되는 경우, 전술한 프로젝션 처리부는, 도 9b의 (f)에 도시된 것과 같이 구형 면 상의 360도 비디오 데이터 중 옆면 만을 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 이는 실린더형 프로젝션 스킴에서 윗면(top)과 바닥면(bottom) 이 존재하지 않는 경우와 같을 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 스티칭없이 프로젝션이 수행될 수 있다. 도 9b의 (g)는 스티칭없이 프로젝션이 수행되는 경우를 나타낼 수 있다. 스티칭없이 프로젝션되는 경우, 전술한 프로젝션 처리부는, 도 9b의 (g)에 도시된 것과 같이, 360도 비디오 데이터를 그대로 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 이 경우 스티칭은 수행되지 않고, 카메라에서 획득된 각각의 이미지들이 그대로 2D 이미지 상에 프로젝션될 수 있다.
도 9b의 (g)를 참조하면 두 개의 이미지가 2D 이미지 상에 스티칭없이 프로젝션될 수 있다. 각 이미지는 구형 카메라(spherical camera) 에서 각 센서를 통해 획득한 어안(fisheye) 이미지일 수 있다. 전술한 바와 같이, 수신측에서 카메라 센서들로부터 획득하는 이미지 데이터를 스티칭할 수 있고, 스티칭된 이미지 데이터를 구형 면(spherical surface) 상에 맵핑하여 구형 비디오(spherical video), 즉, 360도 비디오를 렌더링할 수 있다.
도 10은 본 발명의 한 관점(aspect) 에 따른 360도 비디오 전송 장치를 도시한 도면이다. 한 관점에 따르면 본 발명은 360도 비디오 전송 장치와 관련될 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 360 비디오 데이터를 처리하고, 360 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보를 생성하여 이를 수신측으로 전송할 수 있다. 구체적으로, 360도 비디오 전송 장치는 피쉬아이(fisheye) 렌즈에 의해 획득된 원형 이미지(circular image)들을 픽처로 맵핑하고, 픽처를 인코딩하고, 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보를 생성하고, 360도 비디오 데이터 및/또는 시그널링 정보를 다양한 형태로, 다양한 방법으로 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치는 비디오 프로세서, 데이터 인코더, 메타데이터 처리부, 인캡슐레이션 처리부 및/또는 전송부를 내/외부 컴포넌트로서 포함할 수 있다.
비디오 프로세서는 적어도 하나 이상의 피쉬아이 렌즈를 가지는 카메라에 의해 캡쳐된 적어도 하나 이상의 원형 이미지들을 처리할 수 있다. 여기서 원형 이미지들은 360도 비디오 데이터를 포함할 수 있다. 비디오 프로세서는 원형 이미지들을 픽처로 맵핑할 수 있다. 실시예에 따라 비디오 프로세서는 원형 이미지들을 픽처의 사각형 영역(rectangular region)들로 맵핑할 수 있다. 여기서 픽처는 피쉬아이 비디오 포맷을 가질 수 있다. 실시예에 따라 이 맵핑 과정은 원형 이미지의 패킹(packing)이라고 불릴 수도 있다. 피쉬아이 렌즈에 의해 획득된 피쉬아이 기반 360도 비디오 데이터가 사용되는 경우에 있어, 비디오 프로세서는 전술한 스티처, 프로젝션 처리부 및/또는 리전별 패킹 처리부를 대체하는 컴포넌트일 수 있다. 이 경우, 피쉬아이 렌즈에 의해 획득된 원형 이미지들은 별다른 처리 없이 그대로 픽처에 맵핑될 수 있다.
데이터 인코더는 원형 이미지들이 맵핑된 픽처를 인코딩할 수 있다. 데이터 인코더는 전술한 데이터 인코더에 대응될 수 있다.
메타데이터 처리부는 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보를 생성할 수 있다. 메타데이터 처리부는 전술한 메타데이터 처리부에 대응될 수 있다.
인캡슐레이션 처리부는 인코딩된 픽처와 시그널링 정보를 파일로 인캡슐레이션할 수 있다. 인캡슐레이션 처리부는 전술한 인캡슐레이션 처리부에 대응될 수 있다.
전송부는 360도 비디오 데이터 및 시그널링 정보를 전송할 수 있다. 해당 정보들이 파일로 인캡슐레이션되는 경우, 전송부는 파일들을 전송할 수 있다. 전송부는 전술한 전송처리부 및/또는 전송부에 대응되는 컴포넌트일 수 있다. 전송부는 방송망 또는 브로드밴드를 통해 해당 정보들을 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 일 실시예에서, 전술한 시그널링 정보는 원형 이미지들을 수신기에서 처리하기 위한 피쉬아이 비디오 정보를 포함할 수 있다. 피쉬아이 비디오 정보는 시그널링 정보의 하나로서, 원형 이미지, 원형 이미지가 맵핑된 사각형 영역, 원형 이미지의 형태로 전달되는 모노스코픽(monoscopic) 360도 비디오 데이터 또는 스테레오스코픽(stereoscopic) 360도 비디오 데이터, 사각형 영역의 타입 등에 대한 정보 등등을 제공할 수 있다. 또한 피쉬아이 비디오 정보는 전술한 원형 이미지를 수신측에서 추출하고, 프로젝션하고, 블렌딩(blending) 하는데 필요한 정보를 제공할 수 있다. 자세한 사항은 후술한다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 다른 실시예에서, 전술한 피쉬아이 비디오 정보는 각각의 원형 이미지에 대하여, 해당 원형 이미지를 기술하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 피쉬아이 비디오 정보는 각각의 사각형 영역에 대하여, 해당 사각형 영역을 기술하는 정보를 포함할 수 있다. 이러한 원형 이미지를 기술하는 정보 및/또는 사각형 영역을 기술하는 정보는 수신기에서 원형 이미지를 통하여 전달되는 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 획득하는데 사용될 수 있다. 실시예에 따라 이러한 정보들은 원형 이미지에 해당하는 영역 및 사각형 영역의 교집합에 해당하는 영역의 (피쉬아이) 360도 비디오 데이터를 추출하는데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 전술한 원형 이미지를 기술하는 정보는 해당 원형 이미지의 속성을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 원형 이미지를 기술하는 정보는 해당 원형 이미지를 촬영한 피쉬아이 렌즈의 화각을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 여기서 피쉬아이 렌즈의 화각은 피쉬아이 렌즈의 FOV(Field Of View)로 표현될 수도 있으나, 이는 전술한 수신측 VR 디스플레이의 FOV와는 다를 수 있다. 전술한 바와 같이 VR 디스플레이의 FOV 는 360도 비디오의 재생시 한번에 디스플레이되는 시야범위를 의미할 수 있다. 실시예에 따라 원형 이미지를 기술하는 정보는 해당 원형 이미지가 3D 공간 상에서 차지하는 영역의 중심점의 좌표를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 여기서 중심점의 좌표는 yaw, pitch 및/또는 roll의 값으로 나타내어질 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 전술한 사각형 영역을 기술하는 정보는 해당 사각형 영역을 특정하는 정보 및/또는 해당 사각형 영역에 맵핑된 원형 이미지를 특정하는 정보를 포함할 수 있다. 해당 사각형을 특정하는 정보는, 해당 사각형 영역의 좌상단점의 위치, 너비 및/또는 높이를 지시하여 해당 사각형 영역을 특정할 수 있다. 해당 사각형 영역에 맵핑된 원형 이미지를 특정하는 정보는, 해당 원형 이미지의 중심점의 좌표 및/또는 반지름을 지시하여 해당 원형 이미지를 특정할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 전술한 사각형을 기술하는 정보는 영역 타입 정보 및/또는 영역 추가 정보를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 영역 추가 정보는 영역 타입 정보의 값에 따라 다른 의미를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 영역 타입 정보 및/또는 영역 추가 정보는, 원형 이미지들이 모노스코픽 360 비디오 데이터를 포함하는지, 스테레오스코픽 360 비디오 데이터를 포함하는지에 따라 다른 의미를 가질 수 있다. 실시예에 따라 영역 타입 정보 및/또는 영역 추가 정보는 해당 영역에 원형 이미지들이 프레임 패킹(frame packing)이 되어 있는지, 원형 이미지의 시야 방향 및/또는 시야 위치는 무엇인지 등에 대한 정보를 나타낼 수도 있다. 여기서 하나의 영역에 두개 이상의 원형 이미지들이 맵핑되어 있는 경우, 프레임 패킹이 되어 있다고 표현할 수 있고, 하나의 영역에 하나의 원형 이미지만 맵핑되어 있는 경우, 프레임 패킹이 되어 있지 않다고 표현할 수 있다.
본 발명에 따른 360 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 모노스코픽 360도 비디오 데이터는 2D (2-Dimension) 로 제공되는 360도 비디오 데이터를 의미할 수 있다. 스테레오스코픽 360도 비디오 데이터는 3D로 제공될 수 있는 360도 비디오 데이터를 의미할 수 있다. 수신기의 캐패빌리티에 따라 스테레오스코픽 360도 비디오 데이터도 2D 로 제공될 수도 있다.
본 발명에 따른 360 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 원형 이미지의 시야 방향(viewing direction) 이란, 해당 원형 이미지가 3D 공간 상에서 위치하게 되는 영역의 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어, 해당 원형 이미지가 구 등의 3D 공간 상에서 앞면(front) 에 해당하는 원형 이미지인 경우, 그 원형 이미지의 시야 방향은 'front' 일 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 원형 이미지의 시야 위치(viewing position) 이란, 해당 원형 이미지가 스테레오스코픽 360도 비디오 데이터를 전달함에 있어, 좌영상에 해당하는지 우영상에 해당하는지 여부를 의미할 수 있다. 예를 들어 해당 원형 이미지가 스트레오스코픽 360도 비디오의 좌영상에 해당하는 영상을 가지는 경우, 그 원형 이미지의 시야 위치는 'left' 일 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 비디오 프로세서는 하나의 원형 이미지를 하나의 사각형 영역에 맵핑할 수 있다. 실시예에 따라 비디오 프로세서는 복수개의 원형 이미지를 하나의 사각형 영역에 맵핑할 수도 있다. 실시예에 따라 비디오 프로세서는 N 개의 원형 이미지를 M 개의 사각형 영역에 맵핑할 수도 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 원형 이미지들이 스테레오스코픽 360도 비디오 데이터를 전달하는 경우, 전술한 영역 타입 정보는 사각형 영역에 맵핑된 단수개의 원형 이미지의 시야 위치를 지시할 수 있다. 이 때 전술한 영역 추가 정보는 해당 단수개의 원형 이미지의 시야 방향을 지시할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 원형 이미지들이 스테레오스코픽 360도 비디오 데이터를 전달하는 경우, 전술한 영역 타입 정보는 해당 사각형 영역에 동일한 시야 방향을 가지는 복수개의 원형 이미지들이 맵핑되었는지 여부를 지시할 수 있다. 즉, 영역 타입 정보는, 해당 사각형 영역에 프레임 패킹된 원형 이미지들이 동일한 시야 방향을 기준으로 묶인 것인지를 나타낼 수 있다. 이 때 전술한 영역 추가 정보는 그 동일한 시야 방향이 무엇인지를 지시할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 원형 이미지들이 스테레오스코픽 360 비디오 데이터를 전달하는 경우, 전술한 영역 타입 정보는 해당 사각형 영역에 동일한 시야 위치를 가지는 복수개의 원형 이미지들이 맵핑되었는지 여부를 지시할 수 있다. 즉, 영역 타입 정보는, 해당 사각형 영역에 프레임 패킹된 원형 이미지들이 동일한 시야 위치를 기준으로 묶인 것인지를 나타낼 수 있다. 이 때 전술한 영역 추가 정보는 그 동일한 시야 위치가 무엇인지를 지시할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 비디오 프로세서는 전술한 바와 같이 원형 이미지들을 처리할 때, 원형 이미지들을 스티칭(stitching) 하거나, 리전 와이즈 패킹(region-wise packing) 하지 않을 수 있다. 즉, 비디오 프로세서는 피쉬아이 렌즈 기반의 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 처리함에 있어서, 스티칭, 리전 와이즈 패킹 과정을 생략할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보 또는 피쉬아이 비디오 정보는 DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 디스크립터의 형태로 생성될 수 있다. 피쉬아이 비디오 정보는 포맷만 달리하여 DASH 디스크립터로 구성될 수 있으며, 이 경우 DASH 디스크립터는 MPD(Media Presentation Description)에 포함되어 (피쉬아이) 360도 비디오 데이터 파일과는 다른, 별도의 경로로 전송될 수 있다. 이 경우 피쉬아이 비디오 정보는 파일 내에 360도 비디오 데이터와 같이 인캡슐레이션되지 않을 수 있다. 즉, 피쉬아이 비디오 정보는 MPD 등등의 형태로 별도의 시그널링 채널을 통해 수신측으로 전달될 수도 있다. 실시예에 따라 피쉬아이 비디오 정보는 파일 내 그리고 MPD 등 별도의 시그널링 정보 내에 동시에 포함될 수도 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보 또는 피쉬아이 비디오 정보는 ISOBMFF (ISO Base Media File Format) 박스의 형태로 파일에 삽입될 수 있다. 실시예에 따라 파일은 ISOBMFF 파일이거나 CFF (Common File Format) 에 따른 파일일 수 있다. 이 경우 피쉬아이 비디오 정보는 샘플 엔트리 등의 레벨에 위치될 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보 또는 피쉬아이 비디오 정보는, SEI(Supplemental enhancement information) 메시지 형태로 비디오 레벨에서 전달될 수도 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 원형 이미지는 피쉬아이 렌즈에 의해 캡쳐된 360도 비디오를 위한 이미지로서, 피쉬아이 이미지 등으로 불릴 수도 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 360도 비디오 전송 장치는 (송신측) 피드백 처리부를 더 포함할 수 있다. (송신측) 피드백 처리부는 전술한 (송신측) 피드백 처리부에 대응될 수 있다. (송신측) 피드백 처리부는 수신측으로부터 현재 사용자의 뷰포트를 지시하는 피드백 정보를 수신할 수 있다. 이 피드백 정보는 현재 사용자가 VR 기기 등을 통해 시청하고 있는 뷰포트를 특정하는 정보를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 이 피드백 정보를 이용하여 타일링 등이 수행될 수 있다. 이 때, 360도 비디오 전송 장치가 전송하는 서브 픽처 내지 픽처의 일 영역은, 이 피드백 정보가 지시하는 뷰포트에 해당하는 서브 픽처 내지 픽처의 일 영역일 수 있다. 이 때, 피쉬아이 비디오 정보는 피드백 정보가 지시하는 뷰포트에 해당하는 서브 픽처 내지 픽처의 일 영역에 대한 피쉬아이 360도 비디오 데이터 관련 정보를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서 피쉬아이 비디오 정보는 피쉬아이 360도 비디오 데이터가 전체 영상을 전달하는 경우를 기준으로 관련 시그널링 정보를 제공할 수 있다. 실시예에 따라, 전체 영상의 서브 픽처가 전송되는 경우, 피쉬아이 비디오 정보는, 피쉬아이 렌즈 기반의 영상이 해당 서브 픽처에 포함되었는지 여부, 어느 부분에 해당하는 영상을 해당 서브 픽처가 포함하는지에 관한 정보들을 더 포함할 수 있다. 여기서 서브 픽처는 전술한 타일링 동작에서의 타일에 해당할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 피쉬아이 비디오 정보는 피쉬아이 렌즈 기반의 카메라로부터 획득한 영상을 전달하는 경우뿐만 아니라, 일반 렌즈 기반의 카메라로부터 획득한 영상을 전달하는 경우에도 적용될 수 있다. 즉, 피쉬아이 렌즈 기반의 영상을 수신기에 전달하는 경우 외에도, 일반 렌즈 기반의 영상을 수신기에 전달하여 수신기가 360도 비디오, 파노라마 비디오 또는 일반 비디오 서비스를 제공하는 경우에도, 본 발명의 실시예들에 따른 피쉬아이 비디오 정보가 활용될 수 있다. 예를 들어 일반 렌즈 기반의 카메라 6개를 사용하여 큐브맵(cubemap)의 각 면에 매칭되도록 카메라를 구성할 수 있다. 이 경우에도 본 발명에서 제안하는 피쉬아이 비디오 정보는 해당 영상에 대한, 스테레오스코픽 또는 모노스코픽 카메라 구성, 개별 영상 추출을 위한 정보, 렌더링을 위한 정보 등을 전달할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 3D 공간은 구(sphere) 일 수 있다. 실시예에 따라 3D 공간은 큐브 등일 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에서, 360도 비디오 전송 장치는 도시되지 않은 데이터 입력부 등을 더 포함할 수 있다. 데이터 입력부는 전술한 동명의 내부 컴포넌트에 대응될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 실시예들은 서로 조합될 수 있다. 또한 전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 내/외부 컴포넌트들은 실시예에 따라 추가, 변경, 대체 또는 삭제될 수 있다. 또한 전술한 360도 비디오 전송 장치의 내/외부 컴포넌트들은 하드웨어 컴포넌트로 구현될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 관점에 따른 360도 비디오 수신 장치를 도시한 도면이다.
다른 관점에 따르면 본 발명은 360도 비디오 수신 장치와 관련될 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보를 수신하고, 이를 처리하여 360도 비디오를 사용자에게 렌더링할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 전술한 360도 비디오 전송 장치에 대응되는 수신측에서의 장치일 수 있다. 여기서, 상기 시그널링 정보는 메타데이터를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 360도 비디오 수신 장치는 피쉬아이 기반의 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보를 수신하고, 그 시그널링 정보를 획득하고, 이를 기반으로 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 디코딩하고, 피쉬아이 360도 비디오 데이터의 픽처 및 그 픽처의 사각형 영역들로부터 원형 이미지들을 추출하고, 추출된 원형 이미지들을 평면 상에 프로젝션하고, 프로젝션된 원형 이미지들을 하나의 픽처로 블렌딩(blending) 하여 합치고, 이를 기반으로 피쉬아이 360도 비디오를 렌더링할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치는 수신부, 데이터 프로세서 및/또는 메타데이터 파서를 내/외부 컴포넌트로서 포함할 수 있다.
수신부는 (피쉬아이) 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보를 수신할 수 있다. 실시예에 따라 수신부는 이 정보들을 파일의 형태로 수신할 수 있다. 실시예에 따라 수신부는 방송망 또는 브로드밴드를 통해 해당 정보들을 수신할 수 있다. 수신부는 전술한 수신부에 대응되는 컴포넌트일 수 있다.
데이터 프로세서는 수신된 파일 등으로부터 (피쉬아이) 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보를 획득할 수 있다. 데이터 프로세서는 수신된 정보에 대하여 전송 프로토콜에 따른 처리를 하거나, 파일을 디캡슐레이션하거나, 360도 비디오 데이터에 대해 디코딩을 수행할 수 있다. 여기서 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 처리하는 데이터 프로세서는 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 가지는 픽처로부터 원형 이미지들을 추출할 수 있다. 이 추출 과정에서, 픽처의 사각형 영역들로부터 원형 이미지들을 추출할 수 있다. 또한 데이터 프로세서는 추출된 원형 이미지들을 각각 평면 상에 프로젝션할 수 있다. 또한 데이터 프로세서는 원형 이미지들이 프로젝션된 복수개의 평면들을 하나의 평면으로 합성할 수 있다. 이 합성 과정은 블렌딩이라 불릴 수 있다. 실시예에 따라 프로젝션하는 과정 및 블렌딩하는 과정을 합쳐 스티칭(stitching)한다고 부를 수도 있다. 실시예에 따라 블렌딩하는 과정을 경계영역 융합 과정이라고 부를 수도 있다. 참고로 이 스티칭은 송신측에서 수행되는 스티칭과는 다를 수 있다. 이 후 데이터 프로세서는 합성된 평면을 기반으로 렌더링하여 뷰포트를 생성할 수 있다. 비디오 프로세서는 이러한 과정들을 수행함에 있어 메타데이터 파서로부터 획득된 시그널링 정보를 활용할 수 있다. 데이터 프로세서는 전술한 수신 처리부, 디캡슐레이션 처리부, 데이터 디코더 및/또는 렌더러에 대응되는 역할을 수행하는 컴포넌트일 수 있다.
메타데이터 파서는 획득된 시그널링 정보를 파싱할 수 있다. 메타데이터 파서는 전술한 메타데이터 파서에 대응될 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치는, 전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치에 대응되는 실시예들을 가질 수 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치 및 그 내/외부 컴포넌트들은, 전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 실시예들에 대응되는 실시예들을 수행할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치의 실시예들은 서로 조합될 수 있다. 또한 전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치의 내/외부 컴포넌트들은 실시예에 따라 추가, 변경, 대체 또는 삭제될 수 있다. 또한 전술한 360도 비디오 수신 장치의 내/외부 컴포넌트들은 하드웨어 컴포넌트로 구현될 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터의 처리 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
전술한 바와 같이 360도 비디오 전송 장치 및 360도 비디오 수신 장치는 어 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 처리할 수 있다.
도시된 피쉬아이 360도 비디오 데이터 처리 과정의 일 실시예에서, 360도 비디오 전송 장치의 비디오 프로세서는 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 가지는 원형 이미지들을 픽처의 사각형 영역들로 맵핑할 수 있다(S1200).
360도 비디오 전송 장치는 먼저 360 카메라로 촬영된 영상을 획득할 수 있다.
여기서 360 카메라는 적어도 하나 이상의 피쉬아이 카메라들을 의미할 수도 있고, 적어도 하나 이상의 피쉬아이 렌즈 및 센서들을 가지는 카메라를 의미할 수도 있다.
360도 비디오 전송 장치의 비디오 프로세서는 원형 이미지들을 픽처 상에 맵핑/패킹할 수 있다(S1200). 이후 전술한 바와 같이 비디오 프로세서는 해당 픽처를 인코딩하고, 메타데이터 처리부는 피쉬아이 360도 비디오 데이터, 원형 이미지 및/또는 사각형 영역들에 대한 시그널링 정보를 생성할 수 있다. 이후, 전술한 바와 같이 파일 인캡슐레이션 등의 과정을 거쳐, 수신측으로 360도 비디오 데이터 및/또는 시그널링 정보가 전송될 수 있다.
도시된 바와 같이 비디오 프로세서의 스티칭, 프로젝션 및/또는 리전 와이즈 패킹 등의 동작은, 원형 이미지의 패킹 동작으로 대체될 수 있다(S1200).
도시된 피쉬아이 360도 비디오 데이터 처리 과정의 일 실시예에서, 360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 픽처의 사각형 영역들로부터 원형 이미지에 해당하는 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 평면 상에 프로젝션하고, 평면들을 블렌딩하여 하나의 평면으로 합칠 수 있다(S1210).
360도 비디오 수신 장치의 수신부는 수신한 방송 신호 등으로부터, 360도 비디오 데이터 및/또는 시그널링 정보를 획득하여 처리할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서와 메타데이터 파서는 수신된 비트스트림으로부터 피쉬아이 360도 비디오 데이터 및/또는 시그널링 정보를 획득할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 가치는 픽처로부터 원형 이미지들을 추출할 수 있다(Extraction). 데이터 프로세서는 단일 피쉬아이 렌즈에 대한 영상들을 각각 추출할 수 있다.
실시예에 따라 데이터 프로세서는 사각형 영역들을 먼저 추출한 후, 해당 사각형 영역에서 원형 이미지가 맵핑된 영역을 다시 추출할 수 있다. 이 때, 사각형 영역과 원형 이미지가 맵핑된 영역의 내부 교집합에 해당하는 영역이, 피쉬아이 렌즈를 통해 획득한 실제 피쉬아이 360도 비디오 데이터일 수 있다. 나머지 유효하지 않은 영역은 검은색 등으로 표시되어 구분될 수 있다. 실시예에 따라 데이터 프로세서는 사각형 영역들과 원형 이미지가 맵핑된 영역의 교집합에 해당하는 영역을 추출할 수도 있다. 여기서, 원형 이미지가 맵핑된 영역은 원형 영역이라 불릴 수도 있다.
데이터 프로세서는 전술한 피쉬아이 비디오 정보를 이용해 사각형 영역을 특정할 수 있다. 이 때 피쉬아이 비디오 정보가 제공하는, 사각형 영역의 좌상단 점에 대한 정보, 너비 및/또는 높이 정보가 사용될 수 있다. 또한 데이터 프로세서는 전술한 피쉬아이 비디오 정보를 이용해 원형 이미지가 맵핑된 영역을 특정할 수 있다. 이 때 피쉬아이 비디오 정보가 제공하는, 중심점에 대한 정보 및/또는 반지름 정보가 사용될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 추출된 원형 이미지들을 평면으로 프로젝션할 수 있다(Projection). 여기서 평면은 ERP(Equirectangular Projection, 등장방형 프로젝션) 평면일 수 있다. 이 프로젝션 과정은 원형 이미지들을, 구면 좌표계 등의 3D 공간에 리-프로젝션하기 위한 중간 단계일 수 있다.
전술한 실제 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 가지는 유효 영역은 사각형 영역과 원형 이미지가 맵핑된 영역의 교집합으로 정의될 수 있다. 여기서 데이터 프로세서는 유효 영역이 해당 유효 영역이 3D 공간 상에서 가지는 영역과 일대일 관계에 있음을 이용하여, 해당 유효 영역으로 ERP 로 프로젝션할 수 있다. 전술한 바와 같이, 여기서 유효 영역이 3D 공간 상에서 가지는 영역은 화각 정보와 중심점의 정보로 정의될 수 있다. 중심점의 정보는 yaw, pitch, roll 또는 방위각(azimuth), 고도(elevation), 경사도(tilt) 의 형태로 나타내어질 수 있다.
실시예에 따라 데이터 프로세서는 화각에 따른 표준화된 프로젝션을 이용해, 추출된 유효 영역의 영상을 평면 상에 프로젝션할 수 있다. 실시예에 따라, 기구적인 특성으로 렌즈의 축이 원형 이미지들 간에 일치하지 않거나, 렌즈 보정이 ISP 에서 적절히 보정되지 않는 경우, 송신측의 메타데이터 처리부는 이를 위한 추가 파라미터들을 생성해 시그널링 정보에 포함시킬 수 있다. 이 추가 파라미터들은 수신측에서 데이터 프로레서가 프로젝션을 수행할 때 사용될 수 있다. 이 추가 파라미터들은 렌즈 디스토션 보정 파라미터(lens distortion correction parameter) 및/또는 렌즈 쉐이딩 보정 파라미터(lens shading correction parameter) 등을 포함할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 적어도 하나의 프로젝션된 평면들을 하나의 ERP 평면으로 합성할 수 있다(Blending). 실시예에 따라 피쉬아이 렌즈의 화각과, 중심점 좌표에 의해 원형 이미지들 간에 겹쳐지는 부분이 발생할 수 있는데, 데이터 프로세서는 겹쳐지는 부분의 픽셀 정보를 적절히 융합해줄 수 있다.
360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 최종적으로 합성된 ERP 평면(픽처)를 기반으로 렌더링을 수행하여, 해당되는 뷰포트를 생성할 수 있다.
도시된 바와 같이 데이터 프로세서의 이미지 렌더링을 하는 과정은, 전술한 추출, 프로젝션, 블렌딩 등의 동작으로 대체될 수 있다(S1210).
도 13은 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터의 처리 과정의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
전술한 바와 같이, 360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 픽처의 사각형 영역들로부터 원형 이미지에 해당하는 어안 360 비디오 데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 평면 상에 프로젝션하고, 평면들을 블렌딩하여 하나의 평면으로 합칠 수 있다.
도시된 360도 비디오 데이터 처리 과정의 다른 실시예에서, 180도 이상의 화각을 가지는 어안 렌즈 2개에 의해 획득된 2개의 원형 이미지들이 수신측에 전달될 수 있다.
이 실시예에서, 데이터 프로세서는 픽처로부터 원형 이미지의 피쉬아이 360도 비디오 데이터에 해당하는 유효 영역을 추출할 수 있다(1300). 첫번째 유효 영역은 첫번째 사각형 영역과 첫번째 원형 영역의 교집합으로 나타내어질 수 있다. 여기서 원형 영역은 중점 (a1, b1), 반지름 c1으로 특정되는 영역일 수 있다. 두번째 유효 영역은 두번째 사각형 영역과 두번째 원형 영역의 나타내어질 수 있다. 여기서 원형 영역은 중점 (a2, b2), 반지름 c2 로 특정되는 영역일 수 있다. 실시예에 따라 유효 영역이 아닌 나머지 부분은 검은색으로 처리될 수도 있다.
이 후, 데이터 프로세서는 각각의 추출된 영상들을 각각의 ERP 평면 상으로 프로젝션할 수 있다(1310). 첫번째 영상은 3D 공간 상의 중심 좌표가 (y1, p1, r1) 이고 화각이 XXX 도 일 수 있다. 두번째 영상은 3D 공간 상의 중심 좌표가 (y2, p2, r2) 이고 화각이 YYY 도 일 수 있다. 프로젝션 결과, 2 개의 프로젝션된 ERP 평면이 출력될 수 있다.
데이터 프로세서는 이 ERP 평면들을 하나의 ERP 평면으로 블렌딩할 수 있다(1320). 데이터 프로세서는 블렌딩된 하나의 ERP 평면을 기반으로 뷰포트를 생성할 수 있다(1330).
전술한 사각형 영역의 특정, 원형 영역의 특정, 화각 등등의 정보들은 전술한 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보에 의해 획득될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터 처리 과정의 실시예들은 서로 조합될 수 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치 및 360도 비디오 수신 장치의 실시예들에서, 피쉬아이 360도 비디오 데이터 처리 과정은 전술한 실시예들에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터 처리 과정일 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터의 추출 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
전술한 바와 같이, 360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 픽처의 사각형 영역들로부터 원형 이미지에 해당하는 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 추출할 수 있다.
데이터 프로세서는 픽처로부터 실제 피쉬아이 360도 비디오 데이터가 포함된 유효 영역을 추출하기 위해서, 픽처의 원형 영역 및 사각형 영역을 동시에 활용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 원형 영역은 원형 이미지에 해당하는 영역을 의미할 수 있다.
데이터 프로세서의 추출 과정에서 유효 영역은, 피쉬아이 렌즈와 (센서 상의) 촬상면 간의 거리 또는 센서 프레임(frame) 의 크기, 초점 거리(focal length) 등에 따라 다양항 형태를 가질 수 있다.
센서 프레임의 크기가 초점 거리 대비 적절하게 큰 경우, 즉 원형 이미지가 프레임의 사각형 영역 내에 존재하는 경우에는, 유효 영역은 원형 이미지 전체가 될 수 있다(1410).
센서 프레임의 크기가 초점 거리 대비 작은 경우, 즉 원형 이미지의 일부가 프레임 바깥에 존재하게 되는 경우에는, 유효 영역은 원형 이미지의 외곽 부분이 잘린 형태일 수 있다(1420).
센서 프레임의 크기가 초점 거리 대비 너무 작아서, 프레임의 대각선 길이가 원형 이미지의 지름보다 짧은 경우에는, 유효 영역은 사각형의 형태가 되고, 원형 이미지의 일부가 프레임 전체를 차지하게 될 수 있다(1430).
도시된 실시예(1431)에서, 8mm 초점 거리를 가지는 풀 프레임 센서를 사용하여 원형의 유효 영역이 획득될 수 있다(Circular Fisheye)(좌측에서 첫번째). 또한 10mm 초점 거리를 가지는 APS-C 센서를 사용하여 프레임 전체를 차지하는 사각형의 유효 영역이 획들될 수 있다(Full Frame Fisheye)(좌측에서 두번째). 또한 12mm 초점 거리를 가지는 APS-H 센서를 사용하여 프레임 전체를 차지하는 사각형의 유효 영역이 획들될 수 있다(Full Frame Fisheye)(좌측에서 세번째). 또한 15mm 초점 거리를 가지는 풀 프레임 센서를 사용하여 프레임 전체를 차지하는 사각형의 유효 영역이 획들될 수 있다(Full Frame Fisheye)(좌측에서 네번째).
실시예에 따라 데이터 프로세서의 추출 과정에서, 복수개의 원형 이미지들이 픽처 상에서 분리되어 있을 수도 있으나(1440), 서로 겹쳐져 패킹되어 있을 수도 있다(1450).
복수개의 원형 이미지들이 분리되어 패킹되어 있는 경우(1440), 유효 영역이 온전한 두 개의 원이기 때문에, 원형 영역에 대한 정보만으로도 해당 유효 영역들을 정확히 추출해낼 수 있다. 그러나, 복수개의 원형 이미지들이 겹쳐져 패킹되어 있는 경우(1450), 원형 영역에 대한 정보만으로 추출이 수행되는 경우, 인접한 다른 영상의 일부분도 같이 추출될 수 있다.
다른 영상의 일부분까지 같이 추출되는 경우를 방지하기 위해, 전술한 바와 같이 데이터 프로세서는 원형 영역과 사각형 영역의 교집합을 사용하여, 해당 교집합에 해당하는 영역만을 추출할 수 있다. 또는 실시예에 따라, 데이터 프로세서는 먼저 사각형 영역을 추출한 후, 다시 사각형 영역으로부터 원형 영역을 추출하는 방법을 통해 최종 유효 영역을 추출할 수도 있다(1460).
전술한 본 발명에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터 추출 과정의 실시예들은 서로 조합될 수 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치의 실시예들에서, 피쉬아이 360도 비디오 데이터 추출 과정은 전술한 실시예들에 따른 피쉬아이 360도 비디오 데이터 추출 과정일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 피쉬아이 비디오 정보는, 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보의 하나로서 피쉬아이 360도 비디오 데이터에 대한 정보를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 피쉬아이 비디오 정보는 수신기에서 추출, 프로젝션, 블렌딩 등의 동작을 수행하는데 필요한 정보를 제공할 수 있다.
실시예에 따라 피쉬아이 비디오 정보는 비디오 코덱의 메타데이터 형태로 전달될 수 있으며, HEVC 와 같은 비디오 코덱의 SEI 메시지로 전달되거나, VPS, SPS, PPS 등의 형태로 전달이 될 수 있다. 또한 실시예에 따라 디지털 유/무선 인터페이스, 시스템 레벨의 파일 포맷 등을 통해서도 어안 비디오 정보가 전달될 수 있다.
예를 들어, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 다음의 표와 같이 SEI 메시지에 포함되는 형태로 나타내어질 수 있다.
표 1을 참조하면 상기 SEI 메시지는 피쉬아이 비디오 정보에 해당하는 omnidirectional_fisheye_video 를 포함할 수 있다.
상기 omnidirectional_fisheye_video 는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
표 2를 참조하면 상기 omnidirectional_fisheye_video 는 omnidirectional_fisheye_video_id 필드, stereoscopic_flag 필드, synchronized_left_right_360camera_flag 필드, num_viewing_directions_minus1 필드 및/또는 num_picture_regions_minus1 필드를 포함할 수 있다.
상기 omnidirectional_fisheye_video_id 필드는 해당 피쉬아이 비디오 정보를 식별하는 식별자를 나타낼 수 있다. 즉, 하나의 피쉬아이 360 비디오 데이터에서, 복수개의 피쉬아이 비디오 정보가 사용되는 경우, 본 필드에 의해 각 피쉬아이 비디오 정보가 식별될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 픽처를 포함하는 360도 비디오의 경우, 각각의 픽처는 본 필드에 의해 구분될 수 있다. 실시예에 따라, 본 필드는 프레임 패킹 어레인지먼트의 사용 여부, 프레임 패킹 어레인지먼트 방식 등에 따라서 다르게 값이 할당될 수도 있다.
상기 stereoscopic_flag 필드는 해당 (디코딩된) 픽처에 스테레오스코픽 360도 비디오 데이터가 포함되었는지 여부를 나타낼 수 있다. 본 필드 값이 1 인 경우, 해당 픽처에 스테레오스코픽 비디오를 지원하기 위한, 좌영상 또는 우영상에 해당하는 비디오 데이터가 포함되어 있음이 지시될 수 있다.
상기 synchronized_left_right_360camera_flag 필드는 스트레오스코픽 360도 비디오 데이터가 사용되는 경우에 있어서, 좌영상을 위한 카메라와 우영상을 위한 카메라의 개수가 같은지 여부를 나타낼 수 있다. 즉 본 필드는 좌영상을 위한 원형 이미지 개수와, 우영상을 위한 원형 이미지 개수가 동일한지 여부를 나타낼 수 있다. 또는 본 필드는 좌영상을 위한 시야 방향의 개수와, 우영상을 위한 시야 방향의 개수가 동일한지 여부를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 synchronized_left_right_360camera_flag 필드의 값이 1 인 경우, 스테레오스코픽 360도 비디오를 위한 좌우 카메라의 개수가 동일하거나, 좌우 렌즈의 개수가 동일할 수 있다. 이에 따라, 후술할 num_viewing_directions_minus1 필드는, 그 좌우에 대하여 동일한, 카메라 개수 내지 시야 방향의 개수를 지시할 수 있다. 또한 상기 synchronized_left_right_360camera_flag 필드의 값이 1 인 경우, 좌우 카메라 또는 렌즈가 동일한 특성을 가지며, 동일한 위치를 촬영하도록 세팅되어 있을 수 있다. 즉, 좌우 카메라에 의한 각각의 원형 이미지가 동일한 yaw, pitch, roll 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 후술할 field_of_view[i] 필드, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드는 좌우 양쪽의 카메라 또는 원형 이미지에 대한 특성을 나타낼 수 있다.
상기 synchronized_left_right_360camera_flag 필드의 값이 0 인 경우, 스테레오스코픽 360도 비디오를 위한 좌우 카메라 또는 렌즈의 개수는 동일하지 않을 수 있다. 또한 상기 synchronized_left_right_360camera_flag 필드의 값이 0 인 경우, 좌우 카메라 또는 렌즈가 서로 다른 특성을 가짐을 나타낼 수 있다. 이에 따라 후술할 num_viewing_directions_minus1 필드, field_of_view[i] 필드, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드는 왼쪽 카메라 내지 왼쪽 원형 이미지에 대한 특성을 나타내고, 후술할 num_viewing_directions_per_right_view_minus1 필드, field_of_view_per_right_view[i] 필드, center_yaw_per_right_view[i] 필드, center_pitch_per_right_view[i] 필드, center_roll_per_right_view[i] 필드는 오른쪽 카메라 내지 오른쪽 원형 이미지에 대한 특성을 나타낼 수 있다.
num_viewing_directions_minus1 필드는 해당 픽처에서 정의된 시야 방향의 개수를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 num_viewing_directions_minus1 필드는 단일 시야 위치(좌/우) 에 대하여, 피쉬아이 렌즈에 의해 촬영된 원형 이미지의 개수를 나타낼 수 있다. 상기 num_viewing_directions_minus1 필드의 값에 1을 더한 값이 전술한 시야 방향의 개수로 도출될 수 있다. 예를 들어, 좌영상에 대하여 front, back 의 두 시야 방향의 원형 이미지가 해당 픽처에 포함된 경우, 상기 num_viewing_directions_minus1 필드의 값은 1 일 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 시야 방향이 단일 카메라로 고려될 수도 있다.
num_picture_regions_minus1 필드는 해당 픽처에서 정의된 사각형 영역의 개수를 나타낼 수 있다. 상기 num_picture_regions_minus1 필드의 값에 1을 더한 값이 전술한 사각형 영역의 개수로 도출될 수 있다.
도시된 실시예에 따른 피쉬아이 비디오 정보는, stereoscopic_flag 필드의 값이 1 인 경우, disparity 필드를 더 포함할 수 있다. 상기 disparity 필드는 스테레오스코픽 360도 비디오에 대하여, 좌우 카메라 사이의 거리, 즉 디스패리티 값을 나타낼 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는, 상기 disparity 필드의 값을 이용하여, 스테레오스코픽 360도 비디오의 심도(depth) 내지 영상과 어울리는 심도의 스테레오스코픽 자막, 스테레오스코픽 그래픽 오버레이 등을 제공할 수 있다.
도시된 실시예에 따른 피쉬아이 비디오 정보는, num_viewing_directions_minus1 필드의 값에 따라 각각의 시야 방향들 내지 해당 시야 방향을 가지는 원형 이미지들에 대해, field_of_view[i] 필드, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드 및/또는 center_roll[i] 필드를 더 포함할 수 있다. 표 2에 도시된 상기 num_viewing_directions_minus1 필드의 for 문에 따른 정보들은, 전술한 원형 이미지들에 대한 정보에 해당할 수 있다.
상기 field_of_view[i] 필드는 i 번째 원형 이미지를 촬영한 피쉬아이 렌즈의 화각을 나타낼 수 있다. 이는 문맥에 따라 해당 원형 이미지의 화각이라고 불릴 수도 있다. 본 필드 값의 단위는 도(degree) 가 사용될 수 있다.
같은 크기의 원형 이미지라고 하더라도, 화각에 따라서 ERP 평면 등으로 프로젝션될 때 해당 평면에서 차지하는 면적이 달라질 수 있다. 예를 들어 220 도의 화각을 갖는 렌즈로 촬영된 원형 이미지의 경우, 도 13의 1310에 도시된 '원형 이미지의 ERP 평면으로의 프로젝션' 과 같은 형태로 프로젝션될 수 있다. 또한 예를 들어 180 도의 화각을 갖는 렌즈로 촬영된 원형 이미지의 경우, 프로젝션의 결과가, 도 13의 1310 에서보다 적은 영역을 커버하게 될 수 있다. 즉, 같은 크기의 원형 이미지라면, 더 큰 화각을 가지는 원형 이미지가 상대적으로 더 조밀하게 샘플링되었다고 볼 수 있다.
한편, 표 2에는 도시되지 않지만 피쉬아이 비디오 정보는, 실시예에 따라 각 원형 이미지에 대해 view_idc[i] 필드를 더 포함할 수 있다. 상기 view_idc 필드는 해당 원형 이미지가 가지는 360도 비디오가 스테레오스코픽 또는 모노스코픽 360도 비디오인지 여부 및/또는 좌우영상인지 여부를 나타낼 수 있다. 상기 view_idc[i] 필드의 한 실시예에 따르면, 상기 view_idc[i] 필드가 0 인 경우, 해당 원형 이미지에 대한 360도 비디오는 모노스코픽 360도 비디오일 수 있다. 상기 view_idc[i] 필드가 1 인 경우, 해당 영역에 대한 360도 비디오는 스테레오스코픽 360 비디오의 좌영상일 수 있다. 상기 view_idc[i] 필드가 2 인 경우, 해당 원형 이미지에 대한 360도 비디오는 스테레오스코픽 360 비디오의 우영상일 수 있다. 상기 view_idc[i] 필드가 3 인 경우, 해당 원형 이미지에 대한 360도 비디오는 스테레오스코픽 360 비디오의 좌영상 및 우영상일 수 있다.
상기 view_idc[i] 필드가 0 혹은 1인 경우, field_of_view[i] 필드는 해당 시야 방향의 화각을 나타낼 수 있다. 상기 view_idc[i] 필드가 2 혹은 3 인 경우, field_of_view[i] 필드는 해당 시야 방향의 좌/우 원형 이미지가 동일한 화각을 갖는다고 가정하고, 좌우 원형 이미지의 업 샘플링(up sampling) 이후의 원이 가지는 화각을 나타낼 수 있다.
center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드는 i 번째 시야 방향의 원형 이미지에 대하여, 상기 원형 이미지가 3D 공간 상에서 나타나는 위치를 나타낼 수 있다. 즉, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드는 해당 원형 이미지가 3D 공간 상에서 차지하는 영역의 중심점의 yaw, pitch, roll 값을 나타낼 수 있다.
상기 view_idc[i] 필드가 0 혹은 1인 경우, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드는 해당 시야 방향의 원형 이미지 중점의 yaw, pitch, roll 을 각각 나타낼 수 있다. view_idc[i] 필드가 2 혹은 3 인 경우, 해당 시야 방향의 좌/우 원형 이미지 중점이 동일한 yaw, pitch, roll 값을 가진다고 가정하고, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드는 좌/우 원형 이미지 중점들의 yaw, pitch, roll 값들을 나타낼 수 있다.
본 발명에서 field_of_view[i] 필드, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드의 i는 0 - num_viewing_directions_minus1 의 범위 안에 존재하며, i는 각 yaw, pitch, roll 에 위치하는 카메라 아웃풋 이미지 또는 피쉬아이 렌즈 아웃풋 이미지(원형 이미지)를 지칭하는 인덱스로 사용될 수 있다.
표 2를 참조하면 피쉬아이 비디오 정보는, stereoscopic_flag 필드의 값이 1 이고 synchronized_left_right_360camera_flag 필드가 0 인 경우, num_viewing_directions_per_right_view_minus1 필드, field_of_view_per_right_view[i] 필드, center_yaw_per_right_view[i] 필드, center_pitch_per_right_view[i] 필드 및/또는 center_roll_per_right_view[i] 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 num_viewing_directions_per_right_view_minus1 필드, 상기 field_of_view_per_right_view[i] 필드, 상기 center_yaw_per_right_view[i] 필드, 상기 center_pitch_per_right_view[i] 필드, 상기 center_roll_per_right_view[i] 필드는, 스테레오스코픽 360도 비디오가 제공될 때 좌우 영상에 대하여 카메라의 개수, 렌즈의 구성, 화각, yaw, pitch, roll 값 등이 각각 다른 경우에 추가될 수 있다.
이 경우, 상술한 num_viewing_directions_minus1 필드, field_of_view[i] 필드, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드는 좌영상을 위한 정보로 사용될 수 있고, 상기 num_viewing_directions_per_right_view_minus1 필드, 상기 field_of_view_per_right_view[i] 필드, 상기 center_yaw_per_right_view[i] 필드, 상기 center_pitch_per_right_view[i] 필드, 상기 center_roll_per_right_view[i] 필드는 우영상을 위한 정보로 사용될 수 있다. 추가되는 각 필드들에 대한 설명은 전술한 num_viewing_directions_minus1 필드, field_of_view[i] 필드, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드와 같을 수 있다.
표 2를 참조하면 피쉬아이 비디오 정보는, num_picture_regions_minus1 필드의 값에 따라 각각의 사각형 영역들에 대해, region_type[i] 필드, region_info[i] 필드, rect_region_top[i] 필드, rect_region_left[i] 필드, rect_region_width[i] 필드, rect_region_height[i] 필드, circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드 및/또는 circular_image_radius[i] 필드를 포함할 수 있다. 표 2에 도시된 num_picture_regions_minus1 필드의 for 문에 따른 정보들은 전술한 사각형 영역에 대한 정보에 해당할 수 있다.
상기 region_type[i] 필드 및 상기 region_info[i] 필드에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
상기 rect_region_top[i] 필드, 상기 rect_region_left[i] 필드, 상기 rect_region_width[i] 필드, 상기 rect_region_height[i] 필드는 피쉬아이 렌즈에 의해 촬영된 i 번째 원형 이미지가 맵핑된 사각형 영역의 좌상 위치(좌상단 점의 위치), 너비 및 높이를 나타낼 수 있다.
상기 view_idc[i] 필드가 0 혹은 1인 경우, 각각의 사각형 영역은 각각의 원형 이미지에 대응되도록 정의될 수 있다. 즉, 하나의 사각형 영역에는 하나의 원형 이미지가 맵핑될 수 있다. 상기 view_idc[i] 필드가 2 혹은 3 인 경우, 하나의 사각형 영역에는 두 개 이상의 원형 이미지(left, right) 들이 맵핑될 수 있다.
상기 circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드는 피쉬아이 렌즈에 의해 촬영된 i 번째 원형 이미지에서, 원의 중심점을 나타낼 수 있다. 실시예에 따라, 상기 circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드들은 원의 중심점을, 픽처 상의 루마 샘플 인덱스 상의 위치로 나타내거나, 해당 사각형 영역 내의 상대적 루마 샘플 인덱스상의 위치로 나타내거나, 단위 길이 상에서의 비율 등으로 나타낼 수 있다.
상기 view_idc[i] 필드가 0 혹은 1인 경우, 상기 circular_image_center_x[i] 필드, 상기 circular_image_center_y[i] 필드는 각각의 원의 중심을 정의할 수 있다. 상기 view_idc[i] 필드가 2 혹은 3 인 경우, circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드는 좌우 원형 이미지가 같은 원의 중심을 가진다고 가정하여, 그 동일한 원의 중심을 정의할 수 있다. 여기서 좌우 원형 이미지가 동일한 사각형 영역에 맵핑됨이 가정될 수 있다.
상기 circular_image_radius[i] 필드는 피쉬아이 렌즈에 의해 촬영된 i 번째 원형 이미지의 반지름을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 circular_image_radius[i] 필드는 해당 원형 이미지의 중심으로부터 최외곽까지의 직선거리를 나타낼 수 있다. 실시예에 따라, 상기 circular_image_radius[i] 필드가 나타내는 원의 반지름은 루마 샘플 인덱스 상에서의 중점으로부터 최외곽 픽셀의 중심까지의 거리로 정의되거나, 최외곽 픽셀의 먼 방향 경계까지의 거리로 정의되거나, 수직 혹은 수평 방향으로의 최외곽 픽셀의 중심 혹은 먼 방향 경계까지의 거리, 단위 길이 상에서의 비율 등으로 정의될 수 있다.
상기 view_idc[i] 필드가 0 혹은 1인 경우, 상기 circular_image_radius[i] 필드는 좌우 원형 이미지들 각각의 반지름을 정의할 수 있다. 상기 view_idc[i] 필드가 2 혹은 3 인 경우, 상기 circular_image_radius[i] 필드는 상기 좌우 원형 이미지들이 같은 반지름을 가진다고 가정하여, 해당 원형 이미지들을 업 샘플링한 이후의 반지름을 나타낼 수 있다.
상기 view_idc[i] 필드의 다른 실시예에 따르면, 상기 view_idc[i] 필드의 의미는 streoscopic_flag 필드가 1 인 경우에 region_type[i] 필드와 그 의미가 같을 수 있다. 즉, 상기 streoscopic_flag 필드가 1 인 경우에 상기 region_type[i] 필드의 0, 1, 2, 3 의 값이 나타내는 의미는, 상기 view_idc[i] 필드의 0, 1, 2, 3 의 값이 나타내는 의미와 같을 수 있다. 이 경우 상기 view_idc[i] 필드의 역할은 상기 region_type[i] 필드에 흡수되어, 상기 view_idc[i] 필드가 생략될 수 있다. 상기 region_type[i] 필드에 대해서는 후술한다.
예를 들어, 상기 region_type[i] 필드, 상기 region_info[i] 필드이 나타내는 해당 영역에 대한 정보는 표 3과 같이 도출될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 region_type[i] 필드, 상기 region_info[i] 필드는, 해당 사각형 영역에 대한 타입 정보 및/또는 추가적인 정보들을 제공할 수 있다. 상기 region_type[i] 필드, 상기 region_info[i] 필드는 각각 전술한 해당 사각형 영역의 영역 타입 정보, 영역 추가 정보에 해당할 수 있다.
구체적으로, 상기 region_type[i] 필드는 해당 사각형 영역에 대한 타입을 나타낼 수 있다. 모노스코픽 360도 비디오 데이터가 사용되는 경우, 상기 region_type[i] 필드는 값에 따른 의미를 가지지 않을 수 있다. 스테레오 스코픽 360도 비디오 데이터가 사용되는 경우, 상기 region_type[i] 필드는 해당 사각형 영역의 영상에 대한 시점 정보를 나타내는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 region_type[i] 필드의 값이 0 또는 1 인 경우, 해당 사각형 영역에는 단수개의 원형 이미지가 맵핑되어 있음이 지시될 수 있다.
상기 region_type[i] 필드의 값이 2 인 경우, 해당 사각형 영역에는 프레임 패킹이 적용되고, 해당 사각형 영역에 포함되는 스테레오스코픽 피쉬아이 360도 비디오 데이터들은 시야 방향의 의미를 가질 수 있다. 즉, 상기 region_type[i] 필드의 값이 2 인 경우, region_type[i] 필드는 해당 사각형 영역은 프레임 패킹이 적용되고, 해당 사각형 영역에 프레임 패킹된 복수개의 원형 이미지들은 같은 시야 방향임을 나타낼 수 있다. 이 경우 각각의 사각형 영역들은 시야방향#1, 시야방향#2, ?? 등과 같이 구분될 수 있다.
상기 region_type[i] 필드의 값이 3 인 경우, 해당 사각형 영역에는 프레임 패킹이 적용되고, 해당 사각형 영역에 포함되는 스테레오스코픽 피쉬아이 360도 비디오 데이터들은 시야 위치의 의미를 가질 수 있다. 즉, 상기 region_type[i] 필드의 값이 3 인 경우, region_type[i] 필드는 해당 사각형 영역은 프레임 패킹이 적용되고, 해당 사각형 영역에 프레임 패킹된 복수개의 원형 이미지들은 같은 시야 위치임을 나타낼 수 있다. 이 경우 각각의 사각형 영역들은 좌영상, 우영상 등과 같이 구분될 수 있다.
상기 region_type[i] 필드의 값이 2 또는 3 인 경우, 좌우 원형 이미지가 같은 크기, 같은 중심을 가진다고 가정될 수 있다. 이 경우 프레임 패킹 어레인지먼트 SEI 메시지 등을 통해 전달되는 시그널링 정보를 기반으로 프레임 패킹 타입 및/또는 샘플 포지션 등의 정보가 수신측에서 획득될 수 있다.
피쉬아이 비디오 정보의 다른 실시예에서, 하나의 SEI 메시지 내에는, 0 또는 1 의 값을 가지는 region_type[i] 필드와 그 외의 다른 값을 가지는 region_type[i] 필드는 동시에 존재하지 않을 수 있다.
피쉬아이 비디오 정보의 또 다른 실시예에서, 하나의 SEI 메시지 내에, 0 또는 1 의 값을 가지는 region_type[i] 필드와 그 외의 다른 값을 가지는 region_type[i] 필드가 동시에 존재하는 경우, 피쉬아이 비디오 정보는 region_type[i] 필드 별로 사각형 영역, 원형 이미지, 화각, yaw, pitch, roll 값을 따로 정의해주는 for 문을 복수개 포함할 수 있다. 또한 이 경우, 피쉬아이 비디오 정보는 각각의 view 또는 사각형 영역에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 이 경우, view 또는 사각형 영역에 대한 정보들은 상기 omnidirectional_fisheye_video_id 필드를 기반으로 구분될 수 있다.
상기 region_info[i] 필드는 전술한 region_type[i] 필드의 값에 따라 해당 사각형 영역에 대한 추가 정보를 제공할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 상기 region_info[i] 필드를 기반으로 해당 영역의 속성을 도출할 수 있고, 상기 속성을 고려하여 프로젝션, 뷰포트 생성 등의 과정을 수행할 있는바, 이를 통하여 상술한 과정들에서의 처리 효율성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 전술한 region_type[i] 필드의 값이 0 또는 1 인 경우, 해당 사각형 영역에는 단수개의 원형 이미지가 맵핑되므로, 상기 region_info[i] 필드는 추가적으로 해당 원형 이미지의 시야 방향을 나타낼 수 있다.
여기서 상기 region_type[i] 필드의 값이 1 이고 상기 synchronized_left_right_360camera_flag 필드 값이 0 인 경우, 우영상의 시야 방향의 개수는 좌영상의 시야 방향의 개수와 다를 수 있고, 상기 region_info[i] 필드는 상기 num_viewing_directions_per_right_view_minus1 필드 값에 따라 해당 우영상의 시야 방향들을 각각 나타낼 수 있다.
전술한 region_type[i] 필드의 값이 2 인 경우, 해당 사각형 영역에 프레임 패킹된 원형 이미지들은, 시야 방향을 기준으로 해당 사각형 영역에 맵핑될 수 있다. 즉, 상기 region_type[i] 필드의 값이 2 인 경우, 동일한 시야 방향에 대한 원형 이미지들이 해당 사각형 영역에 맵핑될 수 있다. 이 경우, 상기 region_info[i] 필드는 해당 사각형 영역에 대하여, 그 기준이 된 상기 시야 방향을 나타낼 수 있다.
전술한 region_type[i] 필드의 값이 3인 경우, 해당 사각형 영역에 프레임 패킹된 원형 이미지들은, 시야 위치를 기준으로 해당 사각형 영역에 맵핑될 수 있다. 즉, 상기 region_type[i] 필드의 값이 3인 경우, 동일한 시야 위치에 대한 원형 이미지들이 해당 사각형 영역에 맵핑될 수 있다. 이 경우, 상기 region_info[i] 필드는 해당 사각형 영역에 대하여, 그 기준이 된 상기 시야 위치를 나타낼 수 있다. 실시예에 따라, region_info[i] 필드의 값은 0, 1, 또는 2 일 수 있으며, 이는 각각 좌영상인 원형 이미지들이 맵핑된 경우, 우영상인 원형 이미지들이 맵핑된 경우, 같은 시야 방향을 가지는 좌우 영상이 함께 맵핑된 경우를 나타낼 수 있다. 실시예에 따라 시야 방향이 홀수개인 경우, 단일 시야 방향에 대한 좌, 우 한 쌍을 하나의 사각형 영역에 맵핑하고 region_info[i] 필드는 2 의 값으로 표시될 수 있다. 실시예에 따라, 원형 이미지들의 배치는 좌에서 우의 순서로 고정되도록 정의될 수도 있다.
피쉬아이 비디오 정보의 또 다른 실시예에서, 전술한 region_type[i] 필드의 값이 3 인 경우, 피쉬아이 비디오 정보는 viewing_direction_left_circular_image[i] 필드 및 viewing_direction_right_circular_image[i] 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 viewing_direction_left_circular_image[i] 필드 및 viewing_direction_right_circular_image[i] 필드는 해당 사각형 영역의 내부 원형 이미지 각각에 대한 시야 방향을 추가로 나타낼 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 region_type[i] 필드의 값이 3 인 경우, 피쉬아이 비디오 정보는 해당 사각형 영역의 시야 위치에 대한 정보만이 시그널링될 수 있다. 따라서, 이를 보완하기 위해 상기 viewing_direction_left_circular_image[i] 필드 및 viewing_direction_right_circular_image[i] 필드가 추가로 시그널링될 수 있다. 상기 viewing_direction_left_circular_image[i] 필드는 해당 사각형 영역 내에서 왼쪽에 위치하는 원형 이미지의 시야 방향을 나타낼 수 있고, 상기 viewing_direction_right_circular_image[i] 필드는 해당 사각형 영역 내에서 오른쪽에 위치하는 원형 이미지의 시야 방향을 나타낼 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정은, 전술한 360도 비디오 수신 장치에서의 추출, 프로젝션, 블렌딩, 렌더링 과정 등에 해당할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 view_idc[i] 필드에 따른 픽처의 구성, 프레임 패킹 여부 및 그 형태, 원형 이미지 맵핑 상태 등에 따라 수신측에서의 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정은 차이가 있을 수 있다. 이 과정에서 전술한 피쉬아이 비디오 정보가 활용될 수 있다. 이 후 설명되는 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정들은, front, rear 의 두 시야 방향을 가지는 피쉬아이 카메라를 활용하는 경우를 가정한다.
도 15에 도시된 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 일 실시예에서, 모노스코픽 피쉬아이 360도 비디오가 픽처를 통해 전달되며, 2개의 사각형 영역이 활용될 수 있다. 이 경우, 상기 stereoscopic_flag 필드의 값은 0, 상기 num_fisheye_picture_regions_minus1 필드의 값은 1 로 도출될 수 있다.
구체적으로, 피쉬아이 렌즈 두 개를 앞 뒤로 배치하여 360도 비디오 데이터를 획득하는 모노스코픽 카메라가 사용되는 경우, 도 15에 도시된 바와 같이 앞, 뒤 원형 이미지가 픽처에 맵핑될 수 있다. 예를 들어, 픽처의 왼쪽 사각형 영역에는 앞면의 원형 이미지가 맵핑되고, 픽쳐의 오른쪽 사각형 영역에는 뒷면의 원형 이미지가 맵핑될 수 있다.
전술한 바와 같이, 사각형 영역들은 피쉬아이 비디오 정보의 좌상단점 정보, 너비 정보, 높이 정보에 의해 특정될 수 있다. 또한 원형 이미지가 맵핑된 원형 영역은 피쉬아이 비디오 정보의 중심점 인덱스와 반지름 정보에 의해 특정될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는, 피쉬아이 비디오 정보를 이용하여 앞면, 뒤면의 유효 영역에 해당하는 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 추출할 수 있다. 이 후 360도 비디오 수신 장치는 상기 유효 영역에 해당하는 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 기반으로 스티칭(프로젝션 및 블렌딩) 과정을 수행하고, 적합한 모노스코픽 360도 비디오를 렌더링할 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 16에 도시된 수신측 어안 360 비디오 처리 과정의 다른 실시예에서, 스테레오스코픽 피쉬아인 360도 비디오가 픽처를 통해 전달되며, 4개의 사각형 영역들이 활용될 수 있다. 또한 상기 사각형 영역들의 영역 타입 정보는 0 내지 1 의 값을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 stereoscopic_flag 필드의 값은 1, 상기 num_fisheye_picture_regions_minus1 필드의 값은 3, 상기 region_type 필드의 값은 0 또는 1 로 도출될 수 있다.
구체적으로, 앞면의 좌영상에 대한 원형 이미지, 앞면의 우영상에 대한 원형 이미지, 뒷면의 좌영상에 대한 원형이미지 및 뒷면의 우영상에 대한 원형 이미지가 픽쳐에 맵핑될 수 있다. 사각형 영역 역시 도 16에 도시된 바와 같이, 각각의 원형이미지에 대응되는 4 개가 정의될 수 있다. 이 실시예에서 360도 비디오 전송 장치는, 하나의 사각형 영역에 하나의 원형 이미지를 맵핑할 수 있다.
좌우 영상에 따른 영상 배치는 임의로 정해질 수 있다. 왼쪽 영상에 대해서는 영역 타입 정보가 0, 오른쪽 영상에 대해서는 영역 타입 정보가 1로 나타내어질 수 있다. 해당 원형 이미지가 앞면 영상 또는 뒷면 영상인지 여부를 나타내는 전술한 영역 추가 정보가 시그널링될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는, 피쉬아이 비디오 정보를 기반으로 앞/뒷면, 좌/우 영상에 해당하는 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 추출할 수 있다. 이 후 360도 비디오 수신 장치는 추출된 피쉬아이 360도 비디오 데이터를 기반으로 시야 방향 별로 스티칭(프로젝션 및 블렌딩) 과정을 수행할 수 있고, 이에 따라 적합한 영역에 대한 스테레오스코픽 360도 비디오를 렌더링할 수 있다.
도 17a 내지 도 17b는 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 17a에 도시된 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정 의 또 다른 실시예에서, 스테레오스코픽 피쉬아이 360도 비디오는 픽처를 통해 전달되며, 2 개의 사각형 영역들이 활용될 수 있다. 또한 상기 사각형 영역들의 영역 타입 정보는 2의 값을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 stereoscopic_flag 필드의 값은 1, 상기 num_fisheye_picture_regions_minus1 필드의 값은 1, 상기 region_type 필드의 값은 2 로 도출될 수 있다.
구체적으로, 앞면의 좌영상에 대한 원형 이미지, 앞면의 우영상에 대한 원형 이미지, 뒷면의 좌영상에 대한 원형이미지 및 뒷면의 우영상에 대한 원형 이미지가 픽처에 맵핑될 수 있다. 이 실시예에서 360도 비디오 전송 장치는, 하나의 사각형 영역에 두 개의 원형 이미지를 프레임 패킹하여 맵핑할 수 있다. 즉, 도 17a의 1700에 도시된 것과 같이 상기 픽처 내 사각형 영역은 2개가 정의될 수 있으며, 하나의 사각형 영역에 2개의 원형 이미지가 맵핑될 수 있다.
본 실시예에서 synchronized_left_right_360camera_flag 필드의 값은 1 로 가정될 수 있다. 즉, 좌영상과 우영상에 대하여, 시야 방향의 개수가 2개(앞면, 뒷면)으로 동일할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 region_type 필드가 2 의 값을 가지므로, 전술한 바와 같이 하나의 사각형 영역은 yaw, pitch, roll에 따른 방향성을 나타낼 수 있다. 즉, 하나의 사각형 영역은 특정 시야 방향(앞면 또는 뒷면)을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 17a에 도시된 사각형 영역#1(pic rgn #1) 은 '앞면'의 시야 방향을 나타내는 사각형 영역으로 도출될 수 있고, 따라서 상기 사각형 영역#1에 앞면 좌영상, 앞면 우영상에 해당하는 원형 이미지 2 개가 프레임 패킹되어 맵핑될 수 있다. 또한, 도 17a에 도시된 사각형 영역#2(pic rgn #2) 은 '뒷면'의 시야 방향을 나타내는 사각형 영역으로 도출될 수 있고, 따라서 상기 사각형 영역#2에 뒷면 좌영상, 뒷면 우영상에 해당하는 원형 이미지 2 개가 프레임 패킹되어 맵핑될 수 있다.
즉, 본 실시예에서, 좌우 시야 위치에 따른 원형 이미지들은 동일한 사각형 영역 내에 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 사이드 바이 사이드의 프레임 패킹 포맷이 사용된 것으로 도시되었으나, 실시예에 따라, 탑 앤 바텀 또는 다른 프레임 패킹 포맷이 사용될 수도 있다.
여기서, 영역 추가 정보는 해당 사각형 영역이 앞면에 해당하는 사각형 영역인지, 뒷면에 해당하는 사각형 영역인지 여부를 나타낼 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는, 피쉬아이 비디오 정보를 기반으로 각 사각형 영역을 추출할 수 있다. 이 후, 360도 비디오 수신 장치는, 프레임 패킹 어레인지먼트 정보를 기반으로 각 시야 방향에 해당하는 영상을 복원한 후(프레임 언패킹), 각 시야 위치에 따른 원형 이미지를 추출할 수 있다. 이 후 360도 비디오 수신 장치는 스티칭(프로젝션 및 블렌딩) 과정을 수행하고, 이에 따라 적합한 영역에 대한 스테레오스코픽 360도 비디오를 렌더링할 수 있다.
실시예에 따라, 360도 비디오 수신 장치는 도 17b의 1710에 도시된 것과 같이 필요한 부분에 대한 영상만을 처리하여 필요한 부분에 대한 스테레오스코픽 비디오를 빠르게 생성할 수 있다. 여기서 필요한 부분이란, 현재 사용자의 뷰포트에 따라 렌더링이 되어야될 부분 또는 360도 비디오 컨텐츠의 ROI (Region Of Interest) 에 해당하는 부분일 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는, 필요한 부분에 해당하는 시야 방향 및/또는 시야 범위(viewing range)에 대응되는 yaw, pitch, roll 및/또는 화각을 갖는 하나 이상의 사각형 영역을 결정할 수 있다. 이 결정은 전술한 피쉬아이 비디오 정보를 기반으로 수행될 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 결정된(선택된) 사각형 영역을 추출하고, 상기 사각형 영역에 대한 프레임 언패킹을 수행하고, 해당 원형 이미지를 추출한 후, 상기 추출된 원형 이미지를 기반으로 스티칭을 수행하여, 필요한 부분에 대한 스테레오스코픽 비디오를 빠르게 생성할 수 있다.
도 17b의 1710 에 도시된 실시예에서는, 앞면(front) 에 해당하는 영상이 필요한 부분에 해당하는 영상일 수 있다. 이에 앞면에 해당하는 사각형 영역이 선택되고, 상기 앞면에 해당하는 사각형 영역에 대해서만 수신측 처리 과정이 적용될 수 있다. 이에 따라 앞면에 해당하는 영상에 대해 스테레오스코픽 360도 비디오가 사용자에 빠르게 제공될 수 있다.
도 18a 내지 도 18b는 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 18a에 도시된 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정 의 또 다른 실시예에서, 스테레오스코픽 피쉬아이 360도 비디오는 픽처를 통해 전달되며, 2 개의 사각형 영역들이 활용될 수 있다. 또한 상기 사각형 영역들의 영역 타입 정보는 3의 값을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 stereoscopic_flag 필드의 값은 1, 상기 num_fisheye_picture_regions_minus1 필드의 값은 1, 상기 region_type 필드의 값은 3으로 도출될 수 있다.
구체적으로, 앞면의 좌영상에 대한 원형 이미지, 앞면의 우영상에 대한 원형 이미지, 뒷면의 좌영상에 대한 원형이미지 및 뒷면의 우영상에 대한 원형 이미지가 상기 픽처에 맵핑될 수 있다. 이 실시예에서 360도 비디오 전송 장치는, 하나의 사각형 영역에 두 개의 원형 이미지를 프레임 패킹하여 맵핑할 수 있다. 즉, 도 18a의 1800에 도시된 것과 같이 사각형 영역은 2개가 정의될 수 있으며, 하나의 사각형 영역에 2 개의 원형 이미지가 맵핑될 수 있다.
본 실시예에서 상기 synchronized_left_right_360camera_flag 필드의 값은 1 로 가정될 수 있다. 즉, 좌영상과 우영상에 대하여, 시야 방향의 개수가 2개(앞면, 뒷면)로 동일할 수 있다. 본 실시예에서, region_type 필드의 값은 3 이므로, 전술한 바와 같이 하나의 사각형 영역은 좌/우의 시야 위치를 나타낼 수 있다. 즉, 하나의 사각형 영역은 시야 위치(좌영상 또는 우영상)를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 18a의 1800에 도시된 사각형 영역#1(pic rgn #1) 은 '좌영상'의 시야 위치를 나타내는 사각형 영역으로 도출될 수 있고, 상기 사각형 영역#1은 앞면 좌영상, 뒷면 좌영상에 해당하는 2개의 원형 이미지들이 프레임 패킹되어 맵핑될 수 있다. 또한, 도 18a의 1800에 도시된 사각형 영역#2(pic rgn #2) 은 '우영상'의 시야 위치를 나타내는 사각형 영역으로 도출될 수 있고, 상기 사각형 영역#2는 앞면 우영상, 뒷면 우영상에 해당하는 2개의 원형 이미지들이 프레임 패킹되어 맵핑될 수 있다.
즉, 본 실시예에서, 앞뒤 시야 방향에 따른 원형 이미지들은 동일한 사각형 영역 내에 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 사이드 바이 사이드의 프레임 패킹 포맷이 사용된 예가 도시되었으나, 실시예에 따라, 탑 앤 바텀 또는 다른 프레임 패킹 포맷이 사용될 수도 있다.
여기서, 전술한 바와 같이, 영역 추가 정보는 해당 사각형 영역이 좌영상에 해당하는 사각형 영역인지, 우영상에 해당하는 사각형 영역인지를 나타낼 수 있다. 또한 전술한 바와 같이, 한 사각형 영역 내의 원형 이미지들의 각각의 방향성은 viewing_direction_left[i] 필드 및 viewing_direction_right[i] 필드에 의해 나타내어질 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는, 피쉬아이 비디오 정보를 기반으로 각 사각형 영역을 추출할 수 있다. 이 후, 360 비디오 수신 장치는, 프레임 패킹 어레인지먼트 정보를 이용하여 각 시야 위치에 해당하는 영상을 복원한 후(프레임 언패킹), 각 시야 방향에 따른 원형 이미지를 추출할 수 있다. 이 후 360도 비디오 수신 장치는 추출된 원형 이미지를 기반으로 스티칭(프로젝션 및 블렌딩) 과정을 수행하고, 이에 따라 적합한 영역에 대한 스테레오스코픽 360도 비디오를 렌더링할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 스테레오스코픽 비디오를 지원하지 않는 360도 비디오 수신 장치는, 도 18b의 1810에 도시된 것과 같이 어느 한쪽의 시야 위치에 해당하는 영상만을 처리함으로써, 해당 360도 비디오의 모노스코픽 비디오를 더 빠르게 생성할 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 360도 비디오 수신 장치는, 좌영상 또는 우영상에 해당하는 피쉬아이 360도 비디오 데이터 중, 어느 한 시야 위치를 결정할 수 있다. 이 결정은 전술한 피쉬아이 비디오 정보를 기반으로 수행될 수 있다. 일 예로, 전술한 영역 추가 정보가 0 또는 2 의 값을 가지는 사각형 영역들이 선택될 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 결정된(선택된) 사각형 영역을 추출하고, 상기 추출된 사각형 영역에 대하여 프레임 언패킹을 수행하고, 해당 원형 이미지를 추출한 후, 상기 원형 이미지에 대한 스티칭을 수행하여, 좌영상 또는 우영상 어느 한 시야 위치에 따른 모노스코픽 360도 비디오를 빠르게 생성할 수 있다.
도 18b의 1810에 도시된 실시예에서는, 좌영상(left) 에 해당하는 사각형 영역이 선택되어, 이 부분에 대해서만 수신측 처리 과정이 적용될 수 있다. 이에 따라 360도 비디오 수신 장치는 좌영상에 해당하는 영상만을 이용해 모노스코픽 360도 비디오를 사용자에게 빠르게 제공할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정의 실시예들은 서로 조합될 수도 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치의 실시예들에서, 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정은 전술한 실시예들에 따른 수신측 피쉬아이 360도 비디오 처리 과정일 수 있다.
도 19는 본 발명에 따른 원형 이미지의 맵핑 과정의 일 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 원형 이미지의 맵핑 과정은, 전술한 동작들 중, 원형 이미지가 3D 공간(구 등) 및/또는 ERP 평면 상에 프로젝션되는 과정에 해당할 수 있다. 이 과정에서 후술하는 파라미터들이 고려되어 해당 동작들이 수행될 수 있다.
구체적으로, 도 19에 도시된 원형 이미지의 중심은 (circular_image_center_x[i]*2-16, circular_image_center_x[i]*2-16) 로 도출될 수 있다. 즉, 상기 원형 이미지의 중심은 circular_image_center_x[i] 필드 및 circular_image_center_x[i] 필드를 기반으로 도출될 수 있다. 도 19에 도시된 'Normalized 3D fisheye lens capturing coordinate' 의 Ф, θ 는 α, β로 나타낼 수 있고, longitude, latitude 는 Ф, θ 라고 나타낼 수 있다. 또한, 도 19는 본 발명에서 전달하는 파라미터들을 기반으로 원형 이미지를 3D 구면 좌표계상에 표현하는 과정을 나타낼 수 있다.
상기 원형 이미지를 3D 구면 좌표계상에 표현하는 과정은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
도 19 및 수학식 5에 도시된 바와 같이, 각각의 경우에 대한 수식이 기술될 수 있다. 각각의 경우란, 피쉬아이 좌표계에서 3D 피쉬아이 데이터 캡쳐링 좌표계로의 변환(Fisheye coordinate to 3D fisheye lens capturing coordinate conversion), 3D 피쉬아이 데이터 캡쳐링 좌표계에서 XYZ 좌표계로의 변환(3D fisheye lens capturing coordinate to XYZ coordinate conversion), XYZ 좌표계에서 구면 좌표계로의 변환(XYZ coordinate to spherical coordinate conversion) 및/또는 구면 좌표계에서 ERP 좌표계로의 변환(spherical coordinate to ERP coordinate conversion) 일 수 있다. 상술한 수식들은 구 좌표계 맵핑 수식이라고 나타낼 수도 있다. 즉, 상기 구 좌표계 맵핑 수식은 원형 이미지를 3D 구 좌표계상으로 맵핑하기 위한 수식을 나타낼 수 있다.
여기서, circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드, circular_image_radius[i] 필드, field_of_view[i] 필드는 16bit, 16bit 로 정수와 소수 부분을 표현한다고 가정될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 원형 이미지의 맵핑 과정의 실시예들은 서로 조합될 수 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치의 실시예들에서, 원형 이미지의 맵핑 과정은 전술한 실시예들에 따른 원형 이미지의 맵핑 과정일 수 있다.
한편, 상술한 피쉬아이 비디오 정보는 전술한 바와 같이 ISOBMFF 파일 내의 박스 형태로 전달될 수 있다. ISOBMFF 파일 내의 박스 형태로 전달되는 상기 피쉬아이 비디오 정보는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다. 여기서 피쉬아이 비디오 정보는 OmnidirectionalFisheyeVideoInformationStruct 로 정의될 수 있다.
상기 OmnidirectionalFisheyeVideoInformationStruct 는 박스로서 정의될 수 있으며, 이는 ISOBMFF 파일 내에 포함될 수 있다. 즉, 상기 피쉬아이 360 비디오 데이터는 ISOBMFF 파일을 기반으로 저장, 전송될 수 있고, OmnidirectionalFisheyeVideoInformationStruct 는 ISOBMFF 파일 내의 박스 형태로 전달될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 OmnidirectionalFisheyeVideoInformationStruct 박스는 해당 비디오 트랙(스트림), 샘플, 샘플 그룹 등을 통해 저장/전달되는 피쉬아이 360도 비디오 데이터에 대해 시그널링될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상기 OmnidirectionalFisheyeVideoInformationStruct 박스는 해당 피쉬아이 360도 비디오 데이터가 저장/전송되는 트랙의 비주얼 샘플 엔트리(visual sample entry) 의 하위에 존재할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 CFF 등의 포맷을 통해 전달될 수도 있다.
상기 표 4에 도시된 피쉬아이 비디오 정보에 포함된 각각의 필드들은 전술한 SEI 메시지를 통해 전달되는 피쉬아이 비디오 정보의 필드들과 같은 의미를 가질 수 있다.
한편, 상기 피쉬아이 비디오 정보를 전달하는 다른 실시예로 OmnidirectionalFisheyeVideoInformationSEI (ofvb) 박스가 정의될 수 있고, 상기 ofvb 박스는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
ofvb 박스는 SEI NAL 유닛을 포함할 수 있고, 이 SEI NAL 유닛은 상기 피쉬아이 비디오 정보를 포함하는 SEI 메시지를 포함할 수 있다.
한편, 상기 ofvb 박스는 상기 피쉬아이 비디오 정보와 연관된 VisualSampleEntry, AVCSampleEntry, MVCSampleEntry, SVCSampleEntry, HEVCSampleEntry 등에 포함될 수 있다.
상기 ofvb 박스가 상기 VisualSampleEntry 에 포함되는 경우, 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
또한, 상기 ofvb 박스가 상기 HEVCSampleEntry 에 포함되는 경우, 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
상기 ofvb 박스가 상기 HEVCSampleEntry 에 포함되는 경우, 표 7에 도시된 것과 같이 HEVCConfigurationBox 내에 포함될 수도 있고, 또는 표 8에 도시된 것과 같이 HEVCSampleEntry 에 직접 포함될 수도 있다.
또한 실시예에 따라 ofvb 박스는 영역에 따라 관련 정보들을 제공하는 SEI 또는 VUI (Video Usability Information) 등에 포함될 수도 있다. 이를 통해 파일 포맷에 포함되어 있는 비디오 프레임에 대해, 영역별로 서로 다른 시그널링 정보가 제공될 수 있다.
또한 실시예에 따라 피쉬아이 비디오 정보는 OmnidirectionalFisheyeVideoInformationStruct ('ofvi') 박스와 같이 정의되어 타임드 메타데이터(timed metadata) 내에 포함되어 전달될 수도 있다. 상기 ofvi 박스가 상기 다임드 메타데이터에 포함되는 경우, 다음의 표와 같이 도출될 수 있다. 여기서 상기 ofvi 박스에 포함된 필드들의 의미는 상술한 SEI 메시지에서 정의된 내용과 같을 수 있다.
타임드 메타데이터로 전달되는 피쉬아이 비디오 정보의 내용이, 비디오 샘플 전체에 동일하게 적용되는 경우, 표 9에 도시된 것과 같이 상기 ofvi 박스는 해당 타임드 메타데이터 트랙의 헤더 (moov 또는 moof 박스 등) 내의 샘플 엔트리에 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 ofvi 박스의 필드들은 mdat 내의 모든 메타데이터 샘플들에 적용될 수 있다.
또는, 타임드 메타데이터로 전달되는 피쉬아이 비디오 정보의 내용이, 비디오 샘플에 따라 다르게 적용되어야 하는 경우, 표 10에 도시된 것과 같이 상기 ofvi 박스는 타임드 메타데이터 샘플에 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 ofvi 박스의 필드들은 해당 비디오 샘플에 적용될 수 있다.
또는, 타임드 메타데이터로 전달되는 피쉬아이 비디오 정보의 내용이, 비디오 시퀀스 전체에 적용되어야 하는 경우, 상기 ofvi 박스는 전술한 바와 같이 타임드 메타데이터 트랙의 샘플 엔트리에 포함되되, 상기 ofvi 박스의 정보들(필드들)이 비디오 시퀀스 전체에 적용될 수 있도록 그 의미가 확장될 수 있다.
예를 들어, 해당 비디오 시퀀스를 촬영한 피쉬아이 360 카메라가 바뀌지 않는다는 가정하에 상기 ofvi 박스에 포함된 disparity 필드, field_of_view 필드, num_viewing_directions_minus1 필드, center_yaw 필드, center_pitch 필드, center_roll 필드와 synchronized_left_right_360camera_flag 필드, num_viewing_directions_per_right_view_minus1 필드, center_yaw_per_right_view 필드, center_pitch_per_right_view 필드, center_roll_per_right_view 필드는 전체 비디오 시퀀스에 적용될 수 있다.
또한, 전체 비디오 시퀀스의 이미지 패킹 포맷이 동일한 경우, 상기 ofvi 박스에 포함된 num_picture_regions_minus1 필드, region_type 필드, region_info 필드, viewing_direction_left_circular_image 필드, viewing_direction_right_circular_image 필드 뿐 아니라 rect_region_top 필드, rect_region_left 필드, rect_region_width 필드, rect_region_height 필드, circular_image_center_x 필드, circular_image_center_y 필드, circular_image_radius 필드도 전체 비디오 시퀀스에 적용되도록 정의될 수 있고, 전체 비디오 시퀀스에서 참조될 수 있다.
한편, 상술한 피쉬아이 비디오 정보는 DASH 에 따라서 전달될 수도 있다. DASH 기반 디스크립터 형태로 기술된 상기 피쉬아이 비디오 정보는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
DASH 기반 디스크립터는 @schemeIdUri 필드, @value 필드 및/또는 @id 필드를 포함할 수 있다. @schemeIdUri 필드는 해당 디스크립터의 스킴(scheme)을 식별하기 위한 URI 를 제공할 수 있다. @value 필드는 @schemeIdUri 필드가 지시하는 스킴에 의해 그 의미가 정의되는 값(value) 들을 가질 수 있다. 즉, @value 필드는 해당 스킴에 따른 디스크립터 엘레멘트들의 값들을 가질 수 있으며, 이들은 파라미터라고 불릴 수 있다. 이 들은 서로 ',' 에 의해 구분될 수 있다. @id 는 해당 디스크립터의 식별자를 나타낼 수 있다. 동일한 식별자를 가지는 경우, 동일한 스킴 ID, 값(value), 파라미터를 포함할 수 있다.
DASH 에 따라 피쉬아이 비디오 정보가 전달되는 경우, 피쉬아이 비디오 정보는 DASH 디스크립터 형태로 기술되어, MPD 등에 포함되어 수신측으로 전달될 수 있다. 피쉬아이 비디오 정보에 대한 디스크립터들은 전술한 에센셜 프로퍼티 디스크립터 및/또는 서플멘탈 프로퍼티 디스크립터의 형태로 전달될 수 있다. 이 디스크립터들은 MPD 의 어댑테이션 셋, 레프리젠테이션, 서브 레프리젠테이션 등에 포함되어 전달될 수 있다.
표 11에 도시된 피쉬아이 비디오 정보를 전달하는 디스크립터의 경우, @schemeIdURI 필드가 urn:mpeg:dash:vr:201x 값을 가질 수 있다. 이는 해당 디스크립터가 어안 비디오 정보를 전달하는 디스크립터임을 식별하는 값일 수 있다.
상기 피쉬아이 비디오 정보에 대한 디스크립터의 @value 필드는 표 11에 도시된 실시예와 같은 값을 가질 수 있다. 즉, @value 의 ',' 에 의해 구분되는 각각의 파라미터들은, 전술한 어안 비디오 정보의 각각의 필드들에 해당할 수 있다. 각각의 파라미터들의 의미는 전술한 어안 비디오 정보의 필드들과 같을 수 있다. 도시된 실시예에서 각 파라미터들은 전술한 동명의 시그널링 필드와 같은 의미를 가질 수 있다.
전술한 모든 실시예에 따른 피쉬아이 비디오 정보는 DASH 기반의 디스크립터 형태로도 기술될 수 있다. 즉, 표 11에 도시된 실시예는 전술한 피쉬아이 비디오 정보의 다양한 실시예들 중, 하나의 실시예를 @value 의 파라미터로 기술한 것이지만, 전술한 모든 피쉬아이 비디오 정보의 실시예들에 대하여, 각 시그널링 필드들이 @value 의 파라미터로 치환되어 기술될 수 있다.
여기서 M 은 해당 파라미터가 필수 파라미터(Mandatory)임을, O 는 해당 파라미터가 옵셔널 파라미터(Optional)임을, OD 는 해당 파라미터가 디폴트 값을 가지는 옵셔널 파라미터(Optional with Default)임을 나타낼 수 있다. OD 인 파라미터의 값이 주어지지 않는 경우, 기 정의된 디폴트 값이 해당 파라미터의 값으로 사용될 수 있다. 표 11에 도시된 실시예에서 각 OD 파라미터들의 디폴트 값은 괄호 내에 주어져 있다.
전술한 본 발명에 따른 피쉬아이 비디오 정보의 실시예들은 서로 조합될 수 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치 및/또는 360도 비디오 수신 장치의 실시예들에서, 피쉬아이 비디오 정보는 전술한 실시예들에 따른 피쉬아이 비디오 정보일 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 전달되는 피쉬아이 비디오 정보에 추가 정보가 더 포함될 수 있다. 상기 추가 정보를 포함하는 피쉬아이 비디오 정보는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
표 12를 참조하면 상기 SEI 메시지는 피쉬아이 비디오 정보에 해당하는 omnidirectional_fisheye_video 를 포함할 수 있다. 상기 omnidirectional_fisheye_video 는 상술한 피쉬아이 비디오 정보에 대한 필드들을 포함할 수 있다. 상기 필드들은 상술한 의미와 동일한 의미를 가질 수 있다.
또한, 표 12를 참조하면 상기 omnidirectional_fisheye_video 는 spherical_center_offset_x[i] 필드, spherical_center_offset_y[i] 필드, spherical_center_offset_z[i] 필드, focal_length[i] 필드, lens_type[i] 필드, supp_circular_image_radius[i] 필드, num_of_supp_regions[i] 필드, supp_rect_region_top [i] 필드, supp_rect_region_left[i] 필드, supp_rect_region_width[i] 필드, supp_rect_region_height[i] 필드 및/또는 functional_descriptor() 를 포함할 수 있다.
상기 spherical_center_offset_x[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_y[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_z[i] 필드는 360 피쉬아이 카메라를 통하여 획득된 영상이 사상(rendering)되는 구 좌표계(sphere coordinate)(예를 들어, unit sphere) 를 나타낼 수 있다. 구체적으로, i번째 피쉬아이 렌즈(fisheye lens)를 통하여 획득된 영상이 렌더링되는 (유닛) 스피어(sphere)를 i번째 로컬 스피어(i-th local sphere)라고 하고, 전체 결과 영상이 렌더링되어 360도 비디오를 구성하게 되는 스피어를 글로벌 스피어(global sphere)라고 할 때, 상기 spherical_center_offset_x[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_y[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_z[i] 필드는 상기 i번째 로컬 스피어의 중심이 글로벌 스피어의 중심으로부터 떨어져 있는 정도를 XYZ 좌표계(coordinate)로 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 글로벌 스피어의 중심을 원점으로 하고, 상기 spherical_center_offset_x[i] 필드는 상기 i번째 로컬 스피어의 중심의 x 성분, 상기 spherical_center_offset_y[i] 필드는 상기 i번째 로컬 스피어의 중심의 y 성분, 상기 spherical_center_offset_z[i] 필드는 상기 i번째 로컬 스피어의 중심의 z 성분을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 spherical_center_offset_x[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_y[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_z[i] 필드가 나타내는 상기 x 성분, 상기 y 성분, 상기 z 성분의 단위는 유닛 스피어 단위일 수 있고, 또는, 실제 길이(예를 들어, mm 단위)일 수도 있다. 한편, 상기 spherical_center_offset_x[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_y[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_z[i] 필드는 상술한 center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드와 함께 사용되어 360 카메라를 구성하는 개별 카메라의 상대적인 위치 및 촬상면의 각도 등을 나타내는데 사용될 수 있다.
상기 focal_length[i] 필드는 피쉬아이 렌즈의 초점 거리(focal length)를 나타낼 수 있다. 상기 focal_length[i] 필드가 나타내는 초점 거리의 단위는 mm 단위일 수 있다. 상기 초점 거리는 FoV(field of view)와 역함수의 관계를 갖는다고 가정할 수 있다. 상기 초점 거리와 상기 FoV 와의 관계는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
상기 lens_type[i] 필드는 해당 영상의 렌즈 타입을 나타낼 수 있다. 상기 lens_type[i] 필드가 나타내는 렌즈 타입은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
표 13을 참조하면 상기 lens_type[i] 필드의 값을 기반으로 상기 렌즈 타입이 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 lens_type[i] 필드의 값이 1인 경우, 상기 렌즈 타입은 equidistant 으로 도출될 수 있고, 상기 lens_type[i] 필드의 값이 2인 경우, 상기 렌즈 타입은 stereographic 으로 도출될 수 있고, 상기 lens_type[i] 필드의 값이 3인 경우, 상기 렌즈 타입은 equisolid angle 으로 도출될 수 있고, 상기 lens_type[i] 필드의 값이 4인 경우, 상기 렌즈 타입은 orthographic 으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 lens_type[i] 필드의 값이 127인 경우에 대해서는 사용자가 임의의 함수를 정의할 수 있고, 그에 대한 그에 대한 파라미터가 전달될 수 있다.
예를 들어, 상기 lens_type[i] 필드의 값이 127인 경우, functional_descriptor() 가 전달될 수 있다. 상기 functional_descriptor() 에는 상기 임의의 함수를 정의하기 위한 파라미터들이 정의될 수 있으며, N개의 구간에 대해 구간의 시작과 끝을 나타내주는 변수, 구간 내에서 사용되는 함수의 타입을 정의하는 변수(linear, polynomial, exponential, Bazier function 등), 각 함수를 구체화하기 위한 변수 등이 전달될 수 있다.
상기 lens_type[i] 필드를 기반으로 도출된 렌즈 타입에 따라 피쉬아이 카메라에 대한 구 좌표계 맵핑(sphere coordinate mapping) 수식이 다르게 적용될 수 있다.
렌즈 타입에 따른 구 좌표계 맵핑 수식은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
여기서, r 은 원형 이미지의 중심으로부터의 거리, 즉, r 은 원형 이미지의 반지름을 나타내고, f 는 상기 초점 거리(focal length)를 나타내고, a 는 광학축으로부터의 각도를 나타낸다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 spherical_center_offset_x[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_y[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_z[i] 필드의 값이 0인 경우, 렌즈 타입에 따른 구 좌표계로의 맵핑 및 ERP 를 기반으로 프로젝션된 픽처로의 맵핑은 후술하는 표와 같이 수행될 수 있다.
한편, 상기 spherical_center_offset_x[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_y[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_z[i] 필드의 값이 0이 아닌 경우, 상기 i번째 로컬 스피어 상에서 맵핑된 영상을 글로벌 스피어로 맵핑하는 과정이 추가될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 피쉬아이 카메라 렌즈의 타입만 정의하고 있지만, 일반 카메라 렌즈 혹은 다른 타입의 피쉬아이 카메라 렌즈의 타입에 따른 수신기 동작을 정의하기 이하여 상술한 신텍스 엘리먼트(syntax element)가 사용될 수 있다.
상기 supp_circular_image_radius[i] 필드는 360도 스피어 구성 시에 사용될 수 있는 샘플의 범위를 도출하기 위하여 사용될 수 있다. 여기서, 360도 스피어는 상기 360도 비디오가 렌더링되는 3D 공간을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 360 카메라 구조에 의해 가려지는 영역이 있을 수 있고, 상기 영역을 스티칭 과정에서 제외하기 위하여 상기 supp_circular_image_radius[i] 필드가 전달될 수 있다. 예를 들어, 상기 supp_circular_image_radius[i] 필드는 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 원형 영역의 반지름을 나타낼 수 있다. 상기 supp_circular_image_radius[i] 필드는 상술한 circular_image_radius[i] 필드보다 작은 값을 가질 수 있다.
또한, 360도 스피어에 대한 구체적인 정보의 전달하기 위해 복수의 사각형 영역 정보가 전달될 수 있다. 상기 사각형 영역은 360도 비디오가 맵핑되지 않는 영역을 나타낼 수 있고, 데드존(deadzone)이라고 불릴 수도 있다. 상기 360도 비디오에 대한 비트량을 줄이기 위하여 상기 사각형 영역 내 샘플들은 모두 동일한 샘플값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 사각형 영역 내 샘플들은 모두 검정색을 나타내는 샘플값으로 설정될 수 있다.
상기 num_of_supp_regions[i] 필드는 상기 사각형 영역의 개수를 나타낼 수 있다. 상기 supp_rect_region_top[i] 필드 및 supp_rect_region_left[i] 필드는 해당 사각형 영역의 좌상 위치(좌상단 점의 위치)를 나타낼 수 있다. 상기 supp_rect_region_width[i] 필드는 해당 사각형 영역의 너비, 상기 supp_rect_region_height[i] 필드는 해당 사각형 영역의 높이를 나타낼 수 있다.
한편, 상기 supp_circular_image_radius[i] 필드는 필수적으로 포함되어야 하는 정보, 렌즈 쉐딩(lens shading) 등의 오류가 없다고 고려할 수 있는 영역의 정보 등 스티칭(stitching) 과정에서 유용한 정보를 전달하는데 사용될 수 있다.
도 20은 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치에 의한 360도 영상 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 20에서 개시된 방법은 도 5에서 개시된 360도 비디오 전송 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 20의 S2000은 상기 360도 비디오 전송 장치의 데이터 입력부에 의하여 수행될 수 있고, S2010은 상기 360도 비디오 전송 장치의 프로젝션 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S2020은 상기 360도 비디오 전송 장치의 데이터 인코더에 의하여 수행될 수 있고, S2030은 상기 360도 비디오 전송 장치의 메타데이터 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S2040은 상기 360도 비디오 전송 장치의 전송 처리부에 의하여 수행될 수 있다. 상기 전송 처리부는 전송부에 포함될 수 있다.
360도 비디오 전송 장치는 적어도 하나의 피쉬아이(fisheye) 렌즈를 가지는 카메라에 의해 캡쳐된 360도 영상을 포함한 원형 이미지를 획득한다(S2000). 360도 비디오 전송 장치는 적어도 피쉬아이 렌즈를 가지는 카메라에 의해 캡쳐된 360도 영상을 포함한 원형 이미지를 획득할 수 있다.
360도 비디오 전송 장치는 상기 원형 이미지를 피쉬아이 비디오 포맷을 가지는 픽처의 사각형 영역으로 맵핑한다(S2010). 360도 비디오 전송 장치는 상기 원형 이미지를 상기 픽처의 상기 사각형 영역으로 맵핑할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 복수의 원형 이미지들을 획득할 수 있고, 상기 픽처는 적어도 하나의 사각형 영역을 포함할 수 있다. 이 경우, 360도 비디오 전송 장치는 상기 복수의 원형 이미지들 중 적어도 하나의 원형 이미지를 상기 사각형 영역에 맵핑할 수 있다.
또한, 360도 비디오 전송 장치는 상기 픽처의 상기 사각형 영역을 회전, 재배열하거나, 상기 사각형 영역의 레졸루션을 변경하는 등의 처리를 수행할 수 있다. 상기 처리 과정은 상기 리전별 패킹 과정(region-wise packing) 또는 프레임 패킹(frame packing)이라고 불릴 수 있다.
360도 비디오 전송 장치는 상기 원형 이미지가 맵핑된 상기 픽처를 인코딩 한다(S2020). 360도 비디오 전송 장치는 상기 현재 픽처를 인코딩할 수 있다. 또한, 360도 비디오 전송 장치는 상기 메타데이터를 인코딩할 수 있다.
360도 비디오 전송 장치는 상기 360도 영상에 대한 메타데이터를 생성한다(S2030). 상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오 정보를 포함할 수 있다.
상기 피쉬아이 비디오 정보는 상술한 omnidirectional_fisheye_video_id 필드, stereoscopic_flag 필드, synchronized_left_right_360camera_flag 필드, num_viewing_directions_minus1 필드, num_picture_regions_minus1 필드, disparity 필드, field_of_view 필드, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드, num_viewing_directions_per_right_view_minus1 필드, field_of_view_per_right_view[i] 필드, center_yaw_per_right_view[i] 필드, center_pitch_per_right_view[i] 필드, center_roll_per_right_view[i] 필드, region_type[i] 필드, region_info[i] 필드, rect_region_top[i] 필드, rect_region_left[i] 필드, rect_region_width[i] 필드, rect_region_height[i] 필드, circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드, circular_image_radius[i] 필드, spherical_center_offset_x[i] 필드, spherical_center_offset_y[i] 필드, spherical_center_offset_z[i] 필드, focal_length[i] 필드, lens_type[i] 필드, supp_circular_image_radius[i] 필드, num_of_supp_regions[i] 필드, supp_rect_region_top[i] 필드, supp_rect_region_left[i] 필드, supp_rect_region_width[i] 필드, supp_rect_region_height[i] 필드 및/또는 functional_descriptor() 필드를 포함할 수 있다.
상기 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
구체적으로, 일 예로, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 렌즈 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 타입은 이퀴디스턴트(equidistant), 스테레오그래픽(stereographic), 이퀴솔리드 앵글(equisolid angle), 오소그래픽(orthographic) 및 사용자 정의(user defined) 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보의 값이 1인 경우, 상기 렌즈 타입은 상기 이퀴디스턴트로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보의 값이 2인 경우, 상기 렌즈 타입은 상기 스테레오그래픽으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보의 값이 3인 경우, 상기 렌즈 타입은 상기 이퀴솔리드 앵글로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보의 값이 4인 경우, 상기 렌즈 타입은 상기 오소그래픽으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보의 값이 127인 경우, 상기 렌즈 타입은 상기 사용자 정의로 도출될 수 있다. 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보는 상기 lens_type[i] 필드를 나타낼 수 있다.
상기 렌즈 타입을 기반으로 상기 원형 이미지를 3D 공간에 맵핑하는데 사용되는 구 좌표계 맵핑(sphere coordinate) 수식이 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 원형 이미지가 맵핑되는 3D 공간의 중심이 (0, 0, 0) 인 경우, 후술하는 내용과 같이 상기 렌즈 타입을 기반으로 상기 구 좌표계 맵핑 수식이 도출될 수 있다.
상기 렌즈 타입이 상기 이퀴디스턴트인 경우, 상기 구 좌표계 맵핑 수식은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
여기서, circular_image_center_x[i] 는 상기 원형 이미지의 중심의 x 성분에 대한 신텍스, circular_image_center_y[i] 는 상기 원형 이미지의 중심의 y 성분에 대한 신텍스를 나타내고, circular_image_radius[i] 는 상기 원형 이미지의 반지름에 대한 신텍스를 나타내고, field_of_view[i] 는 상기 원형 이미지에 대한 시야 방향의 화각에 대한 신텍스를 나타낸다. 상기 수학식 8을 기반으로 상기 원형 이미지 내 (x, y) 위치의 샘플의 상기 3D 공간 내 위치인 (Ф, θ) 가 도출될 수 있다.
또한, 다른 예로, 상기 렌즈 타입이 상기 스테레오그래픽인 경우, 상기 구 좌표계 맵핑 수식은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
여기서, circular_image_center_x[i] 는 상기 원형 이미지의 중심의 x 성분에 대한 신텍스, circular_image_center_y[i] 는 상기 원형 이미지의 중심의 y 성분에 대한 신텍스를 나타내고, circular_image_radius[i] 는 상기 원형 이미지의 반지름에 대한 신텍스를 나타내고, field_of_view[i] 는 상기 원형 이미지에 대한 시야 방향의 화각에 대한 신텍스를 나타낸다. 상기 수학식 9를 기반으로 상기 원형 이미지 내 (x, y) 위치의 샘플의 상기 3D 공간 내 위치인 (Ф, θ) 가 도출될 수 있다.
또한, 다른 예로, 상기 렌즈 타입이 상기 이퀴솔리드 앵글인 경우, 상기 구 좌표계 맵핑 수식은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
여기서, circular_image_center_x[i] 는 상기 원형 이미지의 중심의 x 성분에 대한 신텍스, circular_image_center_y[i] 는 상기 원형 이미지의 중심의 y 성분에 대한 신텍스를 나타내고, circular_image_radius[i] 는 상기 원형 이미지의 반지름에 대한 신텍스를 나타내고, field_of_view[i] 는 상기 원형 이미지에 대한 시야 방향의 화각에 대한 신텍스를 나타낸다. 상기 수학식 10을 기반으로 상기 원형 이미지 내 (x, y) 위치의 샘플의 상기 3D 공간 내 위치인 (Ф, θ) 가 도출될 수 있다.
또한, 다른 예로, 상기 렌즈 타입이 상기 오소그래픽인 경우, 상기 구 좌표계 맵핑 수식은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
여기서, circular_image_center_x[i] 는 상기 원형 이미지의 중심의 x 성분에 대한 신텍스, circular_image_center_y[i] 는 상기 원형 이미지의 중심의 y 성분에 대한 신텍스를 나타내고, circular_image_radius[i] 는 상기 원형 이미지의 반지름에 대한 신텍스를 나타내고, field_of_view[i] 는 상기 원형 이미지에 대한 시야 방향의 화각에 대한 신텍스를 나타낸다. 상기 수학식 11을 기반으로 상기 원형 이미지 내 (x, y) 위치의 샘플의 상기 3D 공간 내 위치인 (Ф, θ) 가 도출될 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보는 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 원형 영역의 반지름을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 원형 영역의 반지름을 나타내는 정보는 상기 supp_circular_image_radius[i] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보는 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 사각형 영역의 개수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보는 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 상기 사각형 영역의 좌상단점을 나타내는 정보, 높이를 나타내는 정보, 너비를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역의 샘플들은 동일한 샘플값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역의 샘플들은 동일한 샘플값으로 설정될 수 있고, 상기 샘플값은 검정(black)을 나타내는 값일 수 있다. 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 사각형 영역의 개수를 나타내는 정보는 상기 num_of_supp_regions[i] 필드를 나타낼 수 있고, 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 상기 사각형 영역의 좌상단점을 나타내는 정보는 상기 supp_rect_region_top[i] 필드 및 supp_rect_region_left[i] 필드를 나타낼 수 있고, 상기 사각형 영역의 높이를 나타내는 정보는 상기 supp_rect_region_height[i] 필드를 나타낼 수 있고, 상기 사각형 영역의 너비를 나타내는 정보는 상기 supp_rect_region_width[i] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 360도 영상 데이터에 대한 피쉬아이 렌즈의 초점 거리(focal length)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 사각형 영역의 높이를 나타내는 정보는 상기 focal_length[i] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 원형 이미지가 렌더링되는 3D 공간의 중심을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 원형 이미지가 렌더링되는 3D 공간의 중심을 나타내는 정보는 상기 spherical_center_offset_x[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_y[i] 필드 및 상기 spherical_center_offset_z[i] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 피쉬아이 비디오 정보는 상기 원형 이미지를 기술하는 정보 및 상기 원형 이미지가 맵핑된 사각형 영역을 기술하는 정보를 포함할 수 있고, 상기 원형 이미지를 기술하는 정보 및 상기 사각형 영역을 기술하는 정보는 360도 비디오 수신 장치에서 원형 이미지와 사각형 영역의 교집합에 해당하는 360도 영상 데이터를 추출하는데 사용될 수 있다.
상기 원형 이미지를 기술하는 정보는 상기 원형 이미지를 촬영한 피쉬아이 렌즈의 화각을 나타내는 정보 및 상기 원형 이미지가 3D 공간 상에서 차지하는 영역의 중심점의 좌표를 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 상기 사각형 영역을 기술하는 정보는 상기 사각형 영역의 좌상단점의 위치, 너비 및 높이를 지시하여 상기 사각형 영역을 특정하는 정보 및 상기 사각형 영역에 매핑된 상기 원형 이미지의 중심점의 좌표 및 반지름을 지시하여 상기 원형 이미지를 특정하는 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사각형 영역을 기술하는 정보는 영역 타입 정보 및 영역 타입 정보에 따라 다른 의미를 가지는 영역 추가 정보를 포함할 수 있고, 픽처에 맵핑된 원형 이미지는 스테레오스코픽 360도 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 영역 타입 정보는 상기 사각형 영역에 맵핑된 원형 이미지의 시야 위치를 지시할 수 있고, 상기 영역 추가 정보는 상기 사각형 영역에 맵핑된 상기 원형 이미지의 시야 방향을 지시할 수 있다.
또한, 상기 영역 타입 정보는 상기 사각형 영역에 동일한 시야 방향을 가지는 복수개의 원형 이미지들이 맵핑되는지 여부를 더 지시할 수 있고, 상기 사각형 영역에 동일한 시야 방향을 가지는 복수개의 원형 이미지들이 맵핑된 경우, 상기 영역 추가 정보는 상기 사각형 영역에 맵핑된 상기 복수개의 원형 이미지들의 상기 시야 방향을 지시할 수 있다.
또한, 상기 영역 타입 정보는 상기 사각형 영역에 동일한 시야 위치를 가지는 복수개의 원형 이미지들이 맵핑되는지 여부를 더 지시할 수 있고, 상기 사각형 영역에 동일한 시야 위치를 가지는 복수개의 원형 이미지들이 맵핑된 경우, 상기 영역 추가 정보는 상기 사각형 영역에 맵핑된 상기 복수개의 원형 이미지들의 상기 시야 위치를 지시할 수 있다.
한편, 상기 메타데이터는 SEI 메시지를 통하여 전송될 수 있다. 또한, 상기 메타데이터는 MPD(Media Presentation Description)의 어댑테이션 셋(AdaptationSet), 레프리젠테이션(Representation) 또는 서브 레프리젠테이션(SubRepresentation)에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 MPD에 포함된 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 디스크립터의 형태로 전송될 수 있다. 여기서, 상기 SEI 메시지는 2D 이미지의 디코딩 또는 2D 이미지의 3D 공간으로의 디스플레이에 대한 보조를 위하여 사용될 수 있다.
360도 비디오 전송 장치는 상기 인코딩된 현재 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행한다(S2140). 360도 비디오 전송 장치는 상기 인코딩된 360도 비디오 데이터 및/또는 상기 메타데이터를 파일 등의 형태로 인캡슐레이션(encapsulation)할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 인코딩된 360도 비디오 데이터 및/또는 상기 메타데이터를 저장 또는 전송하기 위하여 ISOBMFF, CFF 등의 파일 포맷으로 인캡슐레이션하거나, 기타 DASH 세그먼트 등의 형태로 처리할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 상기 메타데이터를 파일 포맷 상에 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 메타데이터는 ISOBMFF 파일 포맷 상의 다양한 레벨의 박스(box)에 포함되거나 파일 내에서 별도의 트랙내의 데이터로 포함될 수 있다. 또한, 360도 비디오 전송 장치는 상기 메타데이터 자체를 파일로 인캡슐레이션할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 파일 포맷에 따라 인캡슐레이션된 상기 360도 비디오 데이터에 전송을 위한 처리를 가할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 임의의 전송 프로토콜에 따라 상기 360도 비디오 데이터를 처리할 수 있다. 전송을 위한 처리에는 방송망을 통한 전달을 위한 처리, 또는 브로드밴드 등의 통신 네트워크를 통한 전달을 위한 처리를 포함할 수 있다. 또한, 360도 비디오 전송 장치는 상기 메타데이터에 전송을 위한 처리를 가할 수도 있다. 360도 비디오 전송 장치는 전송 처리된 상기 360도 비디오 데이터 및 상기 메타데이터를 방송망 및/또는 브로드밴드를 통해 전송할 수 있다.
본 발명의 따르면 360도 영상에 대한 피쉬아이 렌즈의 렌즈 타입을 나타내는 정보를 기반으로 렌즈 타입에 따른 구 좌표계 맵핑 수식이 도출될 수 있는바, 이를 통하여 렌즈 타입을 고려하여 360도 영상 데이터를 3D 공간에 보다 정확하게 맵핑될 수 있다. 또한, 본 발명의 따르면 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역을 나타내는 정보를 기반으로 3D 공간에 맵핑되는 360도 영상 데이터가 효율적으로 도출될 수 있는바, 이를 통하여 코딩 효율이 향상될 수 있다.
도 21은 본 발명에 따른 360도 영상 데이터 처리 방법을 수행하는 360도 비디오 전송 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 20에서 개시된 방법은 도 21에서 개시된 360도 비디오 전송 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 21의 상기 360도 비디오 전송 장치의 데이터 입력부는 도 20의 S2000 을 수행할 수 있고, 도 21의 상기 360도 비디오 전송 장치의 프로젝션 처리부는 도 20의 S2010 을 수행할 수 있고, 도 21의 상기 360도 비디오 전송 장치의 데이터 인코더는 도 20의 S2020 을 수행할 수 있고, 도 21의 상기 360도 비디오 전송 장치의 메타데이터 처리부는 도 20의 S2030 을 수행할 수 있고, 도 21의 상기 360도 비디오 전송 장치의 전송 처리부는 도 20의 S2040 을 수행할 수 있다. 상기 전송 처리부는 전송부에 포함될 수 있다.
도 22는 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치에 의한 360도 영상 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 22에서 개시된 방법은 도 6에서 개시된 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 22의 S2200은 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신부에 의하여 수행될 수 있고, S2210은 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S2220은 상기 360도 비디오 수신 장치의 데이터 디코더에 의하여 수행될 수 있고, S2230 내지 S2240은 상기 360도 비디오 수신 장치의 렌더러에 의하여 수행될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 360도 영상 데이터를 수신한다(S2200). 360도 비디오 수신 장치는 방송망을 통하여 360도 비디오 전송 장치로부터 시그널링된 상기 360도 영상 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 360도 비디오 수신 장치는 브로드밴드 등의 통신 네트워크, 또는 저장매체를 통하여 상기 360도 영상 데이터를 수신할 수도 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 360도 영상 데이터로부터 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 메타데이터를 획득한다(S2210). 360도 비디오 수신 장치는 수신된 상기 360도 영상 데이터에 대해 전송 프로토콜에 따른 처리를 수행할 수 있고, 상기 360도 영상 데이터로부터 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 상기 메타데이터를 획득할 수 있다. 또한, 360도 비디오 수신 장치는 전술한 360도 비디오 전송 장치의 전송을 위한 처리의 역과정을 수행할 수 있다.
상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오 정보를 포함할 수 있다.
상기 피쉬아이 비디오 정보는 상술한 omnidirectional_fisheye_video_id 필드, stereoscopic_flag 필드, synchronized_left_right_360camera_flag 필드, num_viewing_directions_minus1 필드, num_picture_regions_minus1 필드, disparity 필드, field_of_view 필드, center_yaw[i] 필드, center_pitch[i] 필드, center_roll[i] 필드, num_viewing_directions_per_right_view_minus1 필드, field_of_view_per_right_view[i] 필드, center_yaw_per_right_view[i] 필드, center_pitch_per_right_view[i] 필드, center_roll_per_right_view[i] 필드, region_type[i] 필드, region_info[i] 필드, rect_region_top[i] 필드, rect_region_left[i] 필드, rect_region_width[i] 필드, rect_region_height[i] 필드, circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드, circular_image_radius[i] 필드, spherical_center_offset_x[i] 필드, spherical_center_offset_y[i] 필드, spherical_center_offset_z[i] 필드, focal_length[i] 필드, lens_type[i] 필드, supp_circular_image_radius[i] 필드, num_of_supp_regions[i] 필드, supp_rect_region_top[i] 필드, supp_rect_region_left[i] 필드, supp_rect_region_width[i] 필드, supp_rect_region_height[i] 필드 및/또는 functional_descriptor() 필드를 포함할 수 있다.
상기 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
구체적으로, 일 예로, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 렌즈 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 타입은 이퀴디스턴트(equidistant), 스테레오그래픽(stereographic), 이퀴솔리드 앵글(equisolid angle), 오소그래픽(orthographic) 및 사용자 정의(user defined) 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보의 값이 1인 경우, 상기 렌즈 타입은 상기 이퀴디스턴트로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보의 값이 2인 경우, 상기 렌즈 타입은 상기 스테레오그래픽으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보의 값이 3인 경우, 상기 렌즈 타입은 상기 이퀴솔리드 앵글로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보의 값이 4인 경우, 상기 렌즈 타입은 상기 오소그래픽으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보의 값이 127인 경우, 상기 렌즈 타입은 상기 사용자 정의로 도출될 수 있다. 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보는 상기 lens_type[i] 필드를 나타낼 수 있다.
상기 렌즈 타입을 기반으로 상기 원형 이미지를 3D 공간에 맵핑하는데 사용되는 구 좌표계 맵핑(sphere coordinate) 수식이 도출될 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 상기 렌즈 타입을 기반으로 도출된 구 좌표계 맵핑 수식을 기반으로 상기 원형 이미지를 3D 공간에 맵핑할 수 있다.
예를 들어, 상기 원형 이미지가 맵핑되는 3D 공간의 중심이 (0, 0, 0) 인 경우, 후술하는 내용과 같이 상기 렌즈 타입을 기반으로 상기 구 좌표계 맵핑 수식이 도출될 수 있다.
상기 렌즈 타입이 상기 이퀴디스턴트인 경우, 상기 구 좌표계 맵핑 수식은 상술한 수학식 8과 같이 도출될 수 있다. 또한, 다른 예로, 상기 렌즈 타입이 상기 스테레오그래픽인 경우, 상기 구 좌표계 맵핑 수식은 상술한 수학식 9와 같이 도출될 수 있다. 또한, 다른 예로, 상기 렌즈 타입이 상기 이퀴솔리드 앵글인 경우, 상기 구 좌표계 맵핑 수식은 상술한 수학식 10과 같이 도출될 수 있다. 또한, 다른 예로, 상기 렌즈 타입이 상기 오소그래픽인 경우, 상기 구 좌표계 맵핑 수식은 상술한 수학식 11과 같이 도출될 수 있다.
본 발명의 따르면 360도 영상에 대한 피쉬아이 렌즈의 렌즈 타입을 나타내는 정보를 기반으로 렌즈 타입에 따른 구 좌표계 맵핑 수식이 도출될 수 있는바, 이를 통하여 렌즈 타입을 고려하여 360도 영상 데이터를 3D 공간에 보다 정확하게 맵핑될 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보는 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 원형 영역의 반지름을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 원형 영역의 반지름을 나타내는 정보는 상기 supp_circular_image_radius[i] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보는 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 사각형 영역의 개수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보는 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 상기 사각형 영역의 좌상단점을 나타내는 정보, 높이를 나타내는 정보, 너비를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역의 샘플들은 동일한 샘플값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역의 샘플들은 동일한 샘플값으로 설정될 수 있고, 상기 샘플값은 검정(black)을 나타내는 값일 수 있다. 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 사각형 영역의 개수를 나타내는 정보는 상기 num_of_supp_regions[i] 필드를 나타낼 수 있고, 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 상기 사각형 영역의 좌상단점을 나타내는 정보는 상기 supp_rect_region_top[i] 필드 및 supp_rect_region_left[i] 필드를 나타낼 수 있고, 상기 사각형 영역의 높이를 나타내는 정보는 상기 supp_rect_region_height[i] 필드를 나타낼 수 있고, 상기 사각형 영역의 너비를 나타내는 정보는 상기 supp_rect_region_width[i] 필드를 나타낼 수 있다
또한, 다른 일 예로, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 360도 영상 데이터에 대한 피쉬아이 렌즈의 초점 거리(focal length)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 사각형 영역의 높이를 나타내는 정보는 상기 focal_length[i] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 원형 이미지가 렌더링되는 3D 공간의 중심을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 원형 이미지가 렌더링되는 3D 공간의 중심을 나타내는 정보는 상기 spherical_center_offset_x[i] 필드, 상기 spherical_center_offset_y[i] 필드 및 상기 spherical_center_offset_z[i] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 피쉬아이 비디오 정보는 상기 원형 이미지를 기술하는 정보 및 상기 원형 이미지가 맵핑된 사각형 영역을 기술하는 정보를 포함할 수 있고, 360도 비디오 수신 장치는 상기 원형 이미지를 기술하는 정보 및 상기 사각형 영역을 기술하는 정보를 기반으로 360도 비디오 수신 장치에서 원형 이미지와 사각형 영역의 교집합에 해당하는 360도 영상 데이터를 추출할 수 있다.
상기 원형 이미지를 기술하는 정보는 상기 원형 이미지를 촬영한 피쉬아이 렌즈의 화각을 나타내는 정보 및 상기 원형 이미지가 3D 공간 상에서 차지하는 영역의 중심점의 좌표를 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 상기 사각형 영역을 기술하는 정보는 상기 사각형 영역의 좌상단점의 위치, 너비 및 높이를 지시하여 상기 사각형 영역을 특정하는 정보 및 상기 사각형 영역에 매핑된 상기 원형 이미지의 중심점의 좌표 및 반지름을 지시하여 상기 원형 이미지를 특정하는 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사각형 영역을 기술하는 정보는 영역 타입 정보 및 영역 타입 정보에 따라 다른 의미를 가지는 영역 추가 정보를 포함할 수 있고, 픽처에 맵핑된 원형 이미지는 스테레오스코픽 360도 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 영역 타입 정보는 상기 사각형 영역에 맵핑된 원형 이미지의 시야 위치를 지시할 수 있고, 상기 영역 추가 정보는 상기 사각형 영역에 맵핑된 상기 원형 이미지의 시야 방향을 지시할 수 있다.
또한, 상기 영역 타입 정보는 상기 사각형 영역에 동일한 시야 방향을 가지는 복수개의 원형 이미지들이 맵핑되는지 여부를 더 지시할 수 있고, 상기 사각형 영역에 동일한 시야 방향을 가지는 복수개의 원형 이미지들이 맵핑된 경우, 상기 영역 추가 정보는 상기 사각형 영역에 맵핑된 상기 복수개의 원형 이미지들의 상기 시야 방향을 지시할 수 있다.
또한, 상기 영역 타입 정보는 상기 사각형 영역에 동일한 시야 위치를 가지는 복수개의 원형 이미지들이 맵핑되는지 여부를 더 지시할 수 있고, 상기 사각형 영역에 동일한 시야 위치를 가지는 복수개의 원형 이미지들이 맵핑된 경우, 상기 영역 추가 정보는 상기 사각형 영역에 맵핑된 상기 복수개의 원형 이미지들의 상기 시야 위치를 지시할 수 있다.
한편, 상기 메타데이터는 SEI 메시지를 통하여 수신될 수 있다. 또한, 상기 메타데이터는 MPD(Media Presentation Description)의 어댑테이션 셋(AdaptationSet), 레프리젠테이션(Representation) 또는 서브 레프리젠테이션(SubRepresentation)에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 MPD에 포함된 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 디스크립터의 형태로 수신될 수 있다. 여기서, 상기 SEI 메시지는 2D 이미지의 디코딩 또는 2D 이미지의 3D 공간으로의 디스플레이에 대한 보조를 위하여 사용될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 피쉬아이(fisheye) 비디오 포맷을 가지는 픽처를 디코딩한다(S2220). 360도 비디오 수신 장치는 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 상기 피쉬아이 비디오 포맷을 가지는 픽처를 디코딩할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 메타데이터를 기반으로 픽처로부터 피쉬아이 영상을 포함하는 원형 이미지를 도출한다(S2230). 일 예로, 상기 메타데이터의 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 원형 이미지를 기술하는 정보 및 상기 원형 이미지가 맵핑된 사각형 영역을 기술하는 정보를 포함할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 상기 사각형 영역을 기술하는 정보를 기반으로 상기 사각형 영역을 도출할 수 있고, 상기 원형 이미지를 기술하는 정보를 기반으로 상기 사각형 영역에 맵핑된 원형 이미지를 도출할 수 있다. 이 경우, 상기 사각형 영역과 원형 이미지가 매핑된 영역의 내부 교집합에 해당하는 영역이 피쉬아이 렌즈를 통해 획득한 실제 피쉬아이 360도 영상 데이터일 수 있다. 나머지 유효하지 않은 영역은 검은색 등으로 표시되어 구분될 수 있다. 실시예에 따라 360도 비디오 수신 장치는 사각형 영역들과 원형 이미지가 매핑된 영역의 교집합에 해당하는 영역을 도출할 수도 있다. 여기서, 원형 이미지가 매핑된 영역은 원형 영역이라 불릴 수도 있다.
상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보를 포함할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보를 기반으로 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역을 도출할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 메타데이터를 기반으로 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링한다(S2240). 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 렌즈 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 360 비디오 수신 장치는 상기 렌즈 타입을 기반으로 도출된 구 좌표계 맵핑 수식을 기반으로 상기 원형 이미지를 3D 공간에 맵핑할 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 360 비디오 수신 장치는 상기 렌즈 타입을 기반으로 도출된 구 좌표계 맵핑 수식을 기반으로 상기 원형 이미지를 평면으로 프로젝션할 수 있다(Projection). 여기서 평면은 ERP(Equirectangular Projection, 등장방형 프로젝션) 평면일 수 있다. 이 프로젝션 과정은 상기 원형 이미지를 구 좌표계 등의 3D 공간에 리-프로젝션하기 위한 중간 단계일 수 있다. 360 비디오 수신 장치는 최종적으로 합성된 ERP 평면(픽처)를 기반으로 렌더링을 수행하여, 해당되는 뷰포트를 생성할 수 있다.
본 발명의 따르면 360도 영상에 대한 피쉬아이 렌즈의 렌즈 타입을 나타내는 정보를 기반으로 렌즈 타입에 따른 구 좌표계 맵핑 수식이 도출될 수 있는바, 이를 통하여 렌즈 타입을 고려하여 360도 영상 데이터를 3D 공간에 보다 정확하게 맵핑될 수 있다. 또한, 본 발명의 따르면 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역을 나타내는 정보를 기반으로 3D 공간에 맵핑되는 360도 영상 데이터가 효율적으로 도출될 수 있는바, 이를 통하여 코딩 효율이 향상될 수 있다.
도 23은 본 발명에 따른 360도 영상 데이터 처리 방법을 수행하는 360도 비디오 수신 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 22에서 개시된 방법은 도 23에서 개시된 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 23의 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신부는 도 22의 S2200 을 수행할 수 있고, 도 23의 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신 처리부는 도 22의 S2210 을 수행할 수 있고, 도 23의 상기 360도 비디오 수신 장치의 데이터 디코더는 도 22의 S2220 을 수행할 수 있고, 도 23의 상기 360도 비디오 수신 장치의 렌더러는 도 22의 S2230 내지 S2240 을 수행할 수 있다.
전술한 단계들은 실시예에 따라 생략되거나, 유사/동일한 동작을 수행하는 다른 단계에 의해 대체될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 360도 비디오 전송 장치는 전술한 데이터 입력부, 스티처, 시그널링 처리부, 프로젝션 처리부, 데이터 인코더, 전송 처리부 및/또는 전송부를 포함할 수 있다. 각각의 내부 컴포넌트들은 전술한 바와 같다. 본 발명의 일 실시예에 따른 360도 비디오 전송 장치 및 그 내부 컴포넌트들은, 전술한 본 발명의 360도 비디오를 전송하는 방법의 실시예들을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 360도 비디오 수신 장치는 전술한 수신부, 수신 처리부, 데이터 디코더, 시그널링 파서, 리-프로젝션 처리부 및/또는 렌더러를 포함할 수 있다. 각각의 내부 컴포넌트들은 전술한 바와 같다. 본 발명의 일 실시예에 따른 360도 비디오 수신 장치 및 그 내부 컴포넌트들은, 전술한 본 발명의 360도 비디오를 수신하는 방법의 실시예들을 수행할 수 있다.
전술한 장치의 내부 컴포넌트들은 메모리에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서들이거나, 그 외의 하드웨어로 구성된 하드웨어 컴포넌트들일 수 있다. 이 들은 장치 내/외부에 위치할 수 있다.
전술한 모듈들은 실시예에 따라 생략되거나, 유사/동일한 동작을 수행하는 다른 모듈에 의해 대체될 수 있다.
전술한 각각의 파트, 모듈 또는 유닛은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서이거나 하드웨어 파트일 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 단계들은 프로세서 또는 하드웨어 파트들에 의해 수행될 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 모듈/블록/유닛들은 하드웨어/프로세서로서 동작할 수 있다. 또한, 본 발명이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 따라서 장치(apparatus)가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
Claims (19)
- 360도 비디오 데이터 및 메타데이터를 수신하는 단계,
상기 360도 비디오 데이터는 송신 시스템에서 피쉬아이 렌즈(fisheye lens)로 촬영된 원형 이미지(circular image)가 직접적으로 프로젝션된(directly projected) 하나 또는 그 이상의 픽처(picture)들을 포함하는 피쉬아이 전방향 비디오(fisheye omnidirectional video) 데이터를 포함함;
상기 하나 또는 그 이상의 픽처들을 디코딩하는 단계;
상기 메타데이터에 기초하여 상기 하나 또는 그 이상의 픽처들 내의 상기 원형 이미지를 스티칭(stitching)하는 단계,
상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오(fisheye video) 정보를 포함하고,
상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 원형 이미지에 대응하는 렌즈 프로젝션 모델(lens projection model)을 나타내는 렌즈 타입(lens type) 정보를 포함함; 및
상기 스티칭된 원형 이미지를 렌더링하는 단계; 를 포함하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 원형 이미지는 상기 하나 또는 그 이상의 픽처들 내의 사각형 영역(rectangular region)에 직접 프로젝션(directly projected)되고,
상기 메타데이터는 상기 사각형 영역의 위치를 나타내는 위치 정보(position information), 상기 원형 이미지의 중심의 위치를 나타내는 원형 이미지 중심 정보(circular image center information) 및 상기 원형 이미지의 반지름(radius)을 나타내는 원형 이미지 반지름 정보를 포함하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 렌즈 프로젝션 모델은 이퀴디스턴트(equidistant), 스테레오그래픽(stereographic), 이퀴솔리드 앵글(equisolid angle), 오소그래픽(orthographic) 및 사용자 정의(user defined)를 포함하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 360도 영상 데이터 처리 방법은, 상기 렌즈 타입을 기반으로 구 좌표계 맵핑 수식을 기반으로 상기 원형 이미지를 3D 공간에 맵핑하는 단계를 포함하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 삭제
- 제5항에 있어서,
상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보는 상기 360도 비디오 데이터가 맵핑되지 않는 사각형 영역의 개수를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제7항에 있어서,
상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보는 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 상기 사각형 영역의 좌상단점을 나타내는 정보, 높이를 나타내는 정보, 너비를 나타내는 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 360도 영상 데이터에 대한 피쉬아이 렌즈의 초점 중심(focal center)를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 피쉬아이 비디오 정보는 MPD(Media Presentation Description) 에 포함된 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 디스크립터의 형태로 수신되는 것을 특징으로 하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 피쉬아이(fisheye) 렌즈에 의해 캡쳐된 원형 이미지(circular image)를 획득하는 단계;
상기 원형 이미지를 상기 하나 또는 그 이상의 픽처들로 직접(directly) 프로젝팅(projecting)하는 단계;
상기 하나 또는 그 이상의 픽처들을 인코딩하는 단계; 및
상기 인코딩된 하나 또는 그 이상의 픽처들 및 메타데이터를 포함하는 360도 비디오 데이터를 전송하는 단계; 를 포함하고,
상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오(fisheye video) 정보를 포함하고,
상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 원형 이미지에 대응하는 렌즈 프로젝션 모델(lens projection model)을 나타내는 렌즈 타입(lens type) 정보를 포함하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제13항에 있어서,
상기 원형 이미지는 상기 하나 또는 그 이상의 픽처들 내의 사각형 영역(rectangular region)에 직접 프로젝션(directly projected)되고,
상기 메타데이터는 상기 사각형 영역의 위치를 나타내는 위치 정보(position information), 상기 원형 이미지의 중심의 위치를 나타내는 원형 이미지 중심 정보(circular image center information) 및 상기 원형 이미지의 반지름(radius)을 나타내는 원형 이미지 반지름 정보를 포함하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제13항에 있어서,
상기 렌즈 타입 정보는 이퀴디스턴트(equidistant), 스테레오그래픽(stereographic), 이퀴솔리드 앵글(equisolid angle), 오소그래픽(orthographic) 및 사용자 정의(user defined)를 포함하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 삭제
- 제13항에 있어서,
상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보를 포함하고,
상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 영역에 대한 정보는 상기 360도 비디오 데이터가 맵핑되지 않는 사각형 영역의 개수를 나타내는 정보, 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 상기 사각형 영역의 좌상단점을 나타내는 정보, 상기 사각형 영역의 높이를 나타내는 정보, 상기 사각형 영역의 너비를 나타내는 정보를 더 포함하는,
360도 비디오 데이터 처리 방법. - 360도 비디오 데이터 및 메타데이터를 수신하는 수신부,
상기 360도 비디오 데이터는 송신 시스템에서 피쉬아이 렌즈(fisheye lens)로 촬영된 원형 이미지(circular image)가 직접적으로 프로젝션된(directly projected) 하나 또는 그 이상의 픽처(picture)들을 포함하는 피쉬아이 전방향 비디오(fisheye omnidirectional video) 데이터를 포함함;
상기 하나 또는 그 이상의 픽처들을 디코딩하는 디코더; 및
상기 메타데이터에 기초하여 상기 하나 또는 그 이상의 픽처들 내의 상기 원형 이미지를 스티칭(stitching)하고 상기 스티칭된 원형 이미지를 렌더링하는 렌더러; 를 포함하고,
상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오(fisheye video) 정보를 포함하고,
상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 원형 이미지에 대응하는 렌즈 프로젝션 모델(lens projection model)을 나타내는 렌즈 타입(lens type) 정보를 포함하는,
360도 비디오 데이터 수신 장치. - 피쉬아이(fisheye) 렌즈에 의해 캡쳐된 원형 이미지(circular image)를 획득하는 획득부;
상기 원형 이미지를 상기 하나 또는 그 이상의 픽처들로 직접(directly) 프로젝팅(projecting)하는 서큘러 매퍼(circular mapper);
상기 하나 또는 그 이상의 픽처들을 인코딩하는 인코더; 및
상기 인코딩된 하나 또는 그 이상의 픽처들 및 메타데이터를 포함하는 360도 비디오 데이터를 전송하는 전송부; 를 포함하고,
상기 메타데이터는 피쉬아이 비디오(fisheye video) 정보를 포함하고,
상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 원형 이미지에 대응하는 렌즈 프로젝션 모델(lens projection model)을 나타내는 렌즈 타입(lens type) 정보를 포함하는,
360도 비디오 데이터 전송 장치.
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