KR20190039669A - 360 비디오를 전송하는 방법, 360 비디오를 수신하는 방법, 360 비디오 전송 장치, 360 비디오 수신 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 360 비디오 전송 장치에 의하여 수행되는 360 비디오 데이터 처리 방법은 적어도 하나의 카메라에 의해 캡쳐된 360도 비디오 데이터를 획득하는 단계, 상기 360도 비디오 데이터를 처리하여 2D 기반 픽처를 획득하는 단계, 상기 360도 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 생성하는 단계, 상기 픽처를 인코딩하는 단계, 및 상기 인코딩된 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행하는 단계를 포함하되, 상기 메타데이터는 상기 픽처의 중점에 대한 정보를 포함하고, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면의 구형 좌표의 요 값, 피치 값이 각각 0인지 여부를 나타내는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 360 비디오에 관한 것으로, 보다 상세하게는 360도 비디오를 송수신하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
VR(Vertial Reality) 시스템은 사용자에게 전자적으로 투영된 환경내에 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 컨텐트들을 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 일 실시예에 따르면, 360 비디오 전송 장치에 의하여 수행되는 360도 비디오 데이터 처리 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 하나의 카메라에 의해 캡쳐된 360도 비디오 데이터를 획득하는 단계, 상기 360도 비디오 데이터를 처리하여 2D 기반 픽처를 획득하는 단계, 상기 360도 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 생성하는 단계, 상기 픽처를 인코딩하는 단계, 및 상기 인코딩된 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행하는 단계를 포함하되, 상기 메타데이터는 상기 픽처의 중점에 대한 정보를 포함하고, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면의 구형 좌표의 요 값, 피치 값이 각각 0인지 여부를 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 360도 비디오 데이터를 처리하는 360 비디오 전송 장치가 제공된다. 상기 360 비디오 전송 장치는 적어도 하나의 카메라에 의해 캡쳐된 360도 비디오 데이터를 획득하는 데이터 입력부, 상기 360도 비디오 데이터를 처리하여 2D(two-dimentional) 기반 픽처를 획득하는 프로젝션 처리부, 상기 360도 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 생성하는 메타데이터 처리부, 상기 픽처를 인코딩하는 데이터 인코더, 및 상기 인코딩된 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행하는 전송 처리부를 포함하되, 상기 메타데이터는 상기 픽처의 중점(center point)에 대한 정보를 포함하고, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면(spherical surface)의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값이 각각 0인지 여부를 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 360 비디오 수신 장치에 의하여 수행되는 360도 비디오 데이터 처리 방법이 제공된다. 상기 방법은 360도 비디오 데이터에 관한 2D 기반 픽처에 대한 정보 및 상기 360도 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 포함하는 신호를 수신하는 단계, 상기 신호를 처리하여 상기 픽처에 대한 정보 및 상기 메타데이터를 획득하는 단계, 상기 픽처에 대한 정보를 기반으로 상기 픽처를 디코딩하는 단계, 및 상기 메타데이터를 기반으로 상기 디코딩된 픽처를 처리하여 3D 공간으로 렌더링하는 단계를 포함하되, 상기 메타데이터는 상기 픽처의 중점(center point)에 대한 정보를 포함하고, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면(spherical surface)의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값이 각각 0인지 여부를 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 360도 비디오 데이터를 처리하는 360 비디오 수신 장치가 제공된다. 360도 비디오 데이터에 관한 2D 기반 픽처에 대한 정보 및 상기 360도 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 포함하는 신호를 수신하는 수신부, 상기 신호를 처리하여 상기 픽처에 대한 정보 및 상기 메타데이터를 획득하는 수신 처리부, 상기 픽처에 대한 정보를 기반으로 상기 픽처를 디코딩하는 데이터 디코더, 및 상기 메타데이터를 기반으로 상기 디코딩된 픽처를 처리하여 3D 공간으로 렌더링하는 렌더러를 포함하되, 상기 메타데이터는 상기 픽처의 중점(center point)에 대한 정보를 포함하고, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면(spherical surface)의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값이 각각 0인지 여부를 나타내는 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 발명에 따르면 ISOBMFF(ISO base media file format) 등 ISO(International Organization for Standardization) 기반 미디어 파일 포멧을 통하여 효율적으로 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보를 저장 및 전송할 수 있다.
본 발명에 따르면 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 등의 HTTP(HyperText Transfer Protocol) 기반 적응형 스트리밍을 통하여 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보를 전송할 수 있다.
본 발명에 따르면 SEI (Supplemental enhancement information) 메시지 혹은 VUI (Video Usability Information)를 통하여 360도 비디오 데이터에 대한 시그널링 정보를 저장 및 전송할 수 있고, 이를 통하여 전체적인 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 360 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 파일의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 360 비디오 전송 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 360 비디오 수신 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6a 내지 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 360 비디오 관련 메타데이터를 도시한 도면이다.
도 7은 구형 좌표계를 예시적으로 나타낸다.
도 8a 내지 8b는 본 발명에 따른 프로젝션 스킴들을 예시적으로 나타낸다.
도 9는 상기 좌우 레이아웃, 상기 상하 레이아웃의 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 3D 공간을 설명하기 위한 비행기 주축(Aircraft Principal Axes) 개념을 도시한 도면이다.
도 11은 360 비디오의 지원범위에 따른 2D 이미지 상의 프로젝션 영역 및 3D 모델들의 일 예를 나타낸다.
도 12는 상기 액티브 비디오 영역의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 13a 내지 13b은 각각의 프로젝션 스킴에 대한 구체적인 정보의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 14는 상기 크롭된 영역 관련 메타데이터가 나타내는 액티브 비디오 영역의 일 예를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 IntrinsicCameraParametersBox 클래스 및 ExtrinsicCameraParametersBox 클래스를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 RegionGroup 클래스를 나타낸다.
도 17a 내지 17f는 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터가 각 box 에서 시그널링되는 일 예를 나타낸다.
도 18a 내지 18b는 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터가 각 box 에서 시그널링되는 것의 일 예를 나타낸다.
도 19는 코딩된 (360도) 비디오 데이터에 대한 계층 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 20a 내지 20b는 OMVideoConfigurationBox 내의 필드(속성)들이 AVC NAL 유닛(Unit) 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링되는 일 예를 나타낸다.
도 21a 내지 21b는 시그널링되는 상기 리전 그룹 SEI 메시지의 일 예를 나타낸다.
도 22는 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델의 전반적인 동작의 일 예를 나타낸다.
도 23a 내지 23f는 DASH 기반 디스크립터 형태로 기술한 360 비디오 관련 메타데이터들의 일 예를 나타낸다.
도 24는 본 발명에 따른 360 비디오 전송 장치에 의한 360도 비디오 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 25는 본 발명에 따른 360 비디오 수신 장치에 의한 360도 비디오 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 파일의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 360 비디오 전송 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 360 비디오 수신 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6a 내지 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 360 비디오 관련 메타데이터를 도시한 도면이다.
도 7은 구형 좌표계를 예시적으로 나타낸다.
도 8a 내지 8b는 본 발명에 따른 프로젝션 스킴들을 예시적으로 나타낸다.
도 9는 상기 좌우 레이아웃, 상기 상하 레이아웃의 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 3D 공간을 설명하기 위한 비행기 주축(Aircraft Principal Axes) 개념을 도시한 도면이다.
도 11은 360 비디오의 지원범위에 따른 2D 이미지 상의 프로젝션 영역 및 3D 모델들의 일 예를 나타낸다.
도 12는 상기 액티브 비디오 영역의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 13a 내지 13b은 각각의 프로젝션 스킴에 대한 구체적인 정보의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 14는 상기 크롭된 영역 관련 메타데이터가 나타내는 액티브 비디오 영역의 일 예를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 IntrinsicCameraParametersBox 클래스 및 ExtrinsicCameraParametersBox 클래스를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 RegionGroup 클래스를 나타낸다.
도 17a 내지 17f는 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터가 각 box 에서 시그널링되는 일 예를 나타낸다.
도 18a 내지 18b는 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터가 각 box 에서 시그널링되는 것의 일 예를 나타낸다.
도 19는 코딩된 (360도) 비디오 데이터에 대한 계층 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 20a 내지 20b는 OMVideoConfigurationBox 내의 필드(속성)들이 AVC NAL 유닛(Unit) 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링되는 일 예를 나타낸다.
도 21a 내지 21b는 시그널링되는 상기 리전 그룹 SEI 메시지의 일 예를 나타낸다.
도 22는 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델의 전반적인 동작의 일 예를 나타낸다.
도 23a 내지 23f는 DASH 기반 디스크립터 형태로 기술한 360 비디오 관련 메타데이터들의 일 예를 나타낸다.
도 24는 본 발명에 따른 360 비디오 전송 장치에 의한 360도 비디오 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 25는 본 발명에 따른 360 비디오 수신 장치에 의한 360도 비디오 데이터 처리 방법을 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 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 360 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, 360 비디오 및/또는 360 오디오를 포함할 수 있다. 360 비디오는 VR을 제공하기 위해 필요한, 동시에 모든 방향(360도)으로 캡처되거나 재생되는 비디오 내지 이미지 컨텐츠를 의미할 수 있다. 이하, 360 비디오라 함은 360도 비디오를 의미할 수 있다. 360 비디오는 3D 모델에 따라 다양한 형태의 3D 공간 상에 나타내어지는 비디오 내지 이미지를 의미할 수 있으며, 예를 들어 360 비디오는 구형면(Speherical 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 360 비디오를 효과적으로 제공하는 방안을 제안한다. 360 비디오를 제공하기 위하여, 먼저 하나 이상의 카메라를 통해 360 비디오가 캡처될 수 있다. 캡처된 360 비디오는 일련의 과정을 거쳐 전송되고, 수신측에서는 수신된 데이터를 다시 원래의 360 비디오로 가공하여 렌더링할 수 있다. 이를 통해 360 비디오가 사용자에게 제공될 수 있다.
구체적으로 360 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 360 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, 스트칭된 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 매핑한다고 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, 360 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, 360 비디오상의 영역별로 레졸루션(resolution) 을 차등화하기 위하여, 특정 리전에 대한 레졸루션을 높인다거나, 낮추는 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 360 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 매핑, 프로젝션이라고 부를 수도 있다. 이 때 매핑되는 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 360 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 360 비디오 내에서 보고 있는 영역에 대한 정보, 즉 뷰포트 정보가 계산될 수 있다.
뷰포트 정보는 현재 사용자가 360 비디오에서 보고 있는 영역에 대한 정보일 수 있다. 이를 통해 게이즈 분석(Gaze Analysis) 이 수행되어, 사용자가 어떠한 방식으로 360 비디오를 소비하는지, 360 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 360 비디오만 우선적으로 디코딩 및 렌더링될 수도 있다.
여기서 뷰포트(viewport) 내지 뷰포트 영역이란, 사용자가 360 비디오에서 보고 있는 영역을 의미할 수 있다. 시점(viewpoint) 는 사용자가 360 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 360 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처 내에서, 캡처/프로젝션/인코딩/전송/디코딩/리-프로젝션/렌더링의 일련의 과정을 거치게 되는 이미지/비디오 데이터들을 360 비디오 데이터라 부를 수 있다. 360 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.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 360 비디오 전송 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 360 비디오 전송 장치는 전술한 준비 과정 내지 전송 과정에 관련된 동작들을 수행할 수 있다. 360 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 360 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 360 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 360 비디오 데이터의 해당 뎁스(depth)를 고려하여 매핑을 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 360 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 360 비디오 관련 메타데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라 메타데이터 처리부는 360 비디오 관련 메타데이터를 시그널링 테이블의 형태로 생성할 수도 있다. 시그널링 문맥에 따라 360 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 또는 360 비디오 관련 시그널링 정보라 불릴 수도 있다. 또한 메타데이터 처리부는 획득하거나 생성한 메타데이터들을 필요에 따라 360 비디오 전송 장치의 내부 엘레멘트들에 전달할 수 있다. 메타데이터 처리부는 360 비디오 관련 메타데이터가 수신측으로 전송될 수 있도록 데이터 인코더, 인캡슐레이션 처리부 및/또는 전송 처리부에 전달할 수 있다.
데이터 인코더는 2D 이미지 상에 프로젝션된 360 비디오 데이터 및/또는 리전별 패킹된 360 비디오 데이터를 인코딩할 수 있다. 360 비디오 데이터는 다양한 포맷으로 인코딩될 수 있다.
인캡슐레이션 처리부는 인코딩된 360 비디오 데이터 및/또는 360 비디오 관련 메타데이터를 파일 등의 형태로 인캡슐레이션할 수 있다. 여기서 360 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 360 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 360 비디오 관련 메타데이터 자체를 파일로 인캡슐레이션할 수 있다. 전송 처리부는 파일 포맷에 따라 인캡슐레이션된 360 비디오 데이터에 전송을 위한 처리를 가할 수 있다. 전송 처리부는 임의의 전송 프로토콜에 따라 360 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 360 비디오 데이터뿐만 아니라, 메타데이터 처리부로부터 360 비디오 관련 메타데이터를 전달받아, 이 것에 전송을 위한 처리를 가할 수도 있다.
전송부는 전송 처리된 360 비디오 데이터 및/또는 360 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 360 비디오 전송 장치의 일 실시예에 의하면, 360 비디오 전송 장치는 데이터 저장부(도시되지 않음)를 내/외부 엘레멘트로서 더 포함할 수 있다. 데이터 저장부는 인코딩된 360 비디오 데이터 및/또는 360 비디오 관련 메타데이터를 전송 처리부로 전달하기 전에 저장하고 있을 수 있다. 이 데이터들이 저장되는 형태는 ISOBMFF 등의 파일 형태일 수 있다. 실시간으로 360 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 360 비디오 전송 장치의 다른 실시예에 의하면, 360 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 360 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 360 비디오 데이터의 처리에 피드백 정보를 반영할 수 있다.
본 발명에 따른 360 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에 의하면, 리전별 패킹 처리부는 각 리전을 회전하여 2D 이미지 상에 매핑할 수 있다. 이 때 각 리전들은 서로 다른 방향, 서로 다른 각도로 회전되어 2D 이미지 상에 매핑될 수 있다. 리전의 회전은 360 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 360 비디오 관련 메타데이터에 의해 시그널링될 수 있다. 본 발명에 따른 360 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 360 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 360 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 360 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 360 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 360 비디오 전송 장치에 추가될 수도 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 360 비디오 수신 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 360 비디오 수신 장치는 전술한 프로세싱 과정 및/또는 렌더링 과정에 관련된 동작들을 수행할 수 있다. 360 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 360 비디오 전송 장치가 전송한 360 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 전송되는 채널에 따라 수신부는 방송망을 통하여 360 비디오 데이터를 수신할 수도 있고, 브로드밴드를 통하여 360 비디오 데이터를 수신할 수도 있다.
수신 처리부는 수신된 360 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 360 비디오 데이터는 디캡슐레이션 처리부로 전달하고, 획득한 360 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달할 수 있다. 수신 처리부가 획득하는 360 비디오 관련 메타데이터는 시그널링 테이블의 형태일 수 있다.
디캡슐레이션 처리부는 수신 처리부로부터 전달받은 파일 형태의 360 비디오 데이터를 디캡슐레이션할 수 있다. 디캡슐레이션 처리부는 ISOBMFF 등에 따른 파일들을 디캡슐레이션하여, 360 비디오 데이터 내지 360 비디오 관련 메타데이터를 획득할 수 있다. 획득된 360 비디오 데이터는 데이터 디코더로, 획득된 360 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달할 수 있다. 디캡슐레이션 처리부가 획득하는 360 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 360 비디오 데이터에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 데이터 디코더는 메타데이터 파서로부터 디코딩에 필요한 메타데이터를 전달받을 수도 있다. 데이터 디코딩 과정에서 획득된 360 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달될 수도 있다.
메타데이터 파서는 360 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 360 비디오 데이터에 대하여 리-프로젝션을 수행할 수 있다. 리-프로젝션 처리부는 360 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 360 비디오 데이터만을 3D 공간으로 리-프로젝션할 수도 있다.
렌더러는 리-프로젝션된 360 비디오 데이터를 렌더링할 수 있다. 전술한 바와 같이 360 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 360 비디오의 일부 영역을 볼 수 있다. VR 디스플레이는 360 비디오를 재생하는 장치로서, 360 비디오 수신 장치에 포함될 수도 있고(tethered), 별도의 장치로서 360 비디오 수신 장치에 연결될 수도 있다(un-tethered).
본 발명에 따른 360 비디오 수신 장치의 일 실시예에 의하면, 360 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 360 비디오 전송 장치로 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 피드백 정보는 송신측으로 전달되는 것 뿐아니라, 수신측에서 소비될 수도 있다. 수신측 피드백 처리부는 획득한 피드백 정보를 360 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 보게될 영역을 우선적으로 디캡슐레이션, 디코딩할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 360 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 360 비디오 수신 장치에 추가될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 360 비디오를 전송하는 방법 및 360 비디오를 수신하는 방법과 관련될 수 있다. 본 발명에 따른 360 비디오를 전송/수신하는 방법은, 각각 전술한 본 발명에 따른 360 비디오 전송/수신 장치 또는 그 장치의 실시예들에 의해 수행될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 360 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 360 비디오 전송 장치의 실시예들을 만들어 낼 수 있다. 이렇게 조합된 실시예들 역시 본 발명의 범위에 포함된다.
도 6a 내지 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 360 비디오 관련 메타데이터를 도시한 도면이다.
전술한 360 비디오 관련 메타데이터는 360 비디오에 대한 다양한 메타데이터를 포함할 수 있다. 문맥에 따라, 360 비디오 관련 메타데이터는 360 비디오 관련 시그널링 정보라고 불릴 수도 있다. 360 비디오 관련 메타데이터는 별도의 시그널링 테이블에 포함되어 전송될 수도 있고, DASH MPD 내에 포함되어 전송될 수도 있고, ISOBMFF 등의 파일 포맷에 box 형태로 포함되어 전달될 수도 있다. 360 비디오 관련 메타데이터가 box 형태로 포함되는 경우 파일, 프래그먼트, 트랙, 샘플 엔트리, 샘플 등등 다양한 레벨에 포함되어 해당되는 레벨의 데이터에 대한 메타데이터를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 후술하는 메타데이터의 일부는 시그널링 테이블로 구성되어 전달되고, 나머지 일부는 파일 포맷 내에 box 혹은 트랙 형태로 포함될 수도 있다.
본 발명에 따른 360 비디오 관련 메타데이터의 일 실시예에 의하면, 360 비디오 관련 메타데이터는 프로젝션 스킴 등에 관한 기본 메타데이터, 수신측 스티칭(Stitching) 관련 메타데이터, 360 비디오의 지원 범위 관련 메타데이터, 스테레오스코픽(stereoscopic) 관련 메타데이터, 초기 시점(Initial View/Initial Viewpoint) 관련 메타데이터, FOV (Field of View) 관련 메타데이터, 크롭된 영역(cropped region) 관련 메타데이터 및/또는 리전(region) 관련 메타데이터를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 360 비디오 관련 메타데이터는 전술한 것 외에 추가적인 메타데이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 360 비디오 관련 메타데이터의 실시예들은 상술한 기본 메타데이터, 수신측 스티칭(Stitching) 관련 메타데이터, 지원 범위 관련 메타데이터, 스테레오스코픽 관련 메타데이터, 초기 시점 관련 메타데이터, FOV 관련 메타데이터, 크롭된 영역 관련 메타데이터 및/또는 이후 추가될 수 있는 메타데이터들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 형태일 수 있다. 본 발명에 따른 360 비디오 관련 메타데이터의 실시예들은, 각각 포함하는 세부 메타데이터들의 경우의 수에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 실시예에 따라 360 비디오 관련 메타데이터는 전술한 것 외에 추가적인 정보들을 더 포함할 수도 있다.
기본 메타데이터에는 프로젝션 스킴 관련 정보 등이 포함될 수 있다. 구체적으로 기본 메타데이터에는 projection_scheme 필드 등이 포함될 수 있다. 실시예에 따라 기본 메타데이터는 추가적인 정보들을 더 포함할 수도 있다.
상기 projection_scheme 필드는 해당 360 비디오 데이터가 2D 이미지 상에 프로젝션될 때 사용된 프로젝션 스킴을 지시할 수 있다. 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 0, 1, 2, 3, 4, 5 의 값을 가지는 경우, 각각 등정방형 프로젝션(Equirectangular Projection) 스킴, 큐빅 프로젝션 스킴, 실린더형 프로젝션 스킴, 타일-베이스드(Tile-based) 프로젝션 스킴, 피라미드 프로젝션 스킴, 파노라믹 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 해당 필드가 6 의 값을 가지는 경우는, 360 비디오 데이터가 스티칭 없이 바로 2D 이미지 상에 프로젝션되는 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 해당 필드가 나머지 값을 가지는 경우는 향후 사용을 위해 남겨둘 수 있다(Reserved for Future Use).
실시예에 따라 360 비디오 관련 메타데이터는 해당 필드에 의해 특정되는 프로젝션 스킴에 의해 발생한 리전(Region)에 대한 구체적인 정보를 더 포함할 수 있다. 여기서 리전에 대한 구체적인 정보란 예를 들어 리전의 회전 여부, 실린더의 윗면(top) 리전의 반지름 정보 등을 의미할 수 있다. 프로젝션 스킴에 의해 발생한 리전(Region)에 대한 구체적인 정보에 대한 메타데이터는 projection_scheme 필드 관련 메타데이터라고 불릴 수 있다.
상기 projection_scheme 필드 관련 메타데이터는 지시된 각각의 프로젝션 스킴(등정방형 프로젝션 스킴, 큐빅 프로젝션 스킴, 실린더형 프로젝션 스킴, 피라미드 프로젝션 스킴, 파노라믹 프로젝션 스킴, 스티칭없이 프로젝션되는 경우 등)에 대한 구체적인 정보를 제공할 수 있다. 이 구체적인 정보에 대한 자세한 사항은 후술한다.
실시예에 따라 projection_scheme 필드 관련 메타데이터는 추가적인 정보들을 더 포함할 수도 있다. 실시예에 따라 projection_scheme 필드 관련 메타데이터의 세부 필드들은 다른 메타데이터로 분류될 수도 있다.
수신측 Stitching 관련 메타데이터는 수신측에서 스티칭이 수행되는 경우에 필요한 정보들을 제공할 수 있다. 수신측에서 스티칭이 되는 경우란, 전술한 360 비디오 전송 장치의 스티처가 360 비디오 데이터에 대한 스티칭을 수행하지 않고, 스티칭되지 않은 360 비디오 데이터가 그대로 2D 이미지 상에 프로젝션되어 전송되는 경우일 수 있다. 이 경우, 상기 projection_scheme 필드는 전술한 바와 같이 6 의 값을 가질 수 있다.
이 경우, 전술한 360 비디오 수신 장치는 디코딩된 2D 이미지 상에 프로젝션되어 있는 360 비디오 데이터를 추출하여 스티칭을 수행할 수 있다. 이 경우 360 비디오 수신 장치는 스티처를 더 포함할 수 있다. 360 비디오 수신 장치의 스티처는 '수신측 Stitching 관련 메타데이터'를 이용하여 스티칭을 수행할 수 있다. 360 비디오 수신 장치의 리-프로젝션 처리부 내지는 렌더러는 수신측에서 스티칭된 360 비디오 데이터를 3D 공간 상에 리-프로젝션하고 렌더링할 수 있다.
예를 들어, 360 비디오 데이터가 라이브(live)로 생성되어, 즉시 수신측으로 전달되고 사용자에 의해 소모되는 경우, 수신측에서 스티칭이 수행되는 것이 빠른 데이터 전달을 위해 더 효율적일 수 있다. 또한, VR을 지원하는 기기와 지원하지 않는 기기를 동시에 대상으로 하여 360 비디오 데이터가 전달되는 경우, 수신측에서 스티칭이 수행되는 것이 더 효율적일 수 있다. VR 을 지원하는 기기는 스티칭하여 360 비디오 데이터를 VR 로서 제공하고, VR 을 지원하지 않는 기기는 2D 이미지 상의 360 비디오 데이터를 VR 이 아닌 일반 스크린으로서 제공할 수 있기 때문이다.
수신측 Stitching 관련 메타데이터는 stitched_flag 필드, camera_info_flag 필드 및/또는 is_not_centered 필드를 포함할 수 있다. 여기서 수신측 Stitching 관련 메타데이터는 실시예에 따라 수신측에서만 사용되지 않을 수도 있으므로, 단순히 Stitching 관련 메타데이터라고 불릴 수도 있다.
stitched_flag 필드는 적어도 하나 이상의 카메라 센서를 통해 획득된(캡쳐된) 해당 360 비디오가 스티칭 과정을 거쳤는지 여부를 지시할 수 있다. 전술한 projection_scheme 필드값이 6 인 경우, 본 필드는 false 값을 가질 수 있다.
camera_info_flag 필드는 해당 360 비디오 데이터를 캡쳐할 때 사용된 카메라의 세부적인 정보들이 메타데이터로서 제공되는지 여부를 지시할 수 있다.
전술한 stitched_flag 필드가 스티칭 과정이 수행되었음을 지시하는 경우, 수신측 Stitching 관련 메타데이터는 stitching_type 필드 및/또는 num_camera 필드를 포함할 수 있다.
stitching_type 필드는 해당 360 비디오 데이터에 적용된 스티칭 타입을 지시할 수 있다. 이 스티칭 타입이란 예를 들어 스티칭 소프트웨어와 관련된 정보일 수 있다. 동일한 프로젝션 스킴이 사용되더라도, 스티칭 타입에 따라 360 비디오가 2D 이미지 상에 다르게 프로젝션될 수 있다. 따라서, 스티칭 타입 정보가 제공되는 경우, 360 비디오 수신 장치에서 그 정보를 활용하여 리-프로젝션을 수행할 수 있다.
num_camera 필드는 해당 360 비디오 데이터의 캡쳐시에 사용된 카메라의 개수를 나타낼 수 있다.
전술한 camera_info_flag 필드가 카메라 정보의 세부적인 정보들이 메타데이터로서 제공됨을 지시하는 경우, 수신측 Stitching 관련 메타데이터는 num_camera 필드를 더 포함할 수 있다. num_camera 필드의 의미는 전술한 바와 같다. stitched_flag 필드의 값에 따라 num_camera 필드가 포함되는 경우, num_camera 필드가 중복되어 포함될 수도 있는데, 이 경우 360 비디오 관련 메타데이터는 둘 중 하나의 필드를 생략할 수 있다.
num_camera 필드가 지시하는 카메라 수만큼, 각각의 카메라에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이 각각의 카메라에 대한 정보는 intrinsic_camera_params 필드, extrinsic_camera_params 필드, camera_center_pitch 필드, camera_center_yaw 필드 및/또는 camera_center_roll 필드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 intrinsic_camera_params 필드는 360 비디오 캡처 시 사용된 각 카메라의 내부 파라미터(intrinsic parameter) 을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 intrinsic_camera_params 필드는 포컬 길이(focal length), 주점(principal point), 스큐 팩터(skew factor) 등을 포함할 수 있다. 상기 intrinsic_camera_params 필드의 구체적인 시그널링 정보는 후술한다.
또한, 예를 들어, 상기 extrinsic_camera_params 필드는 360 비디오 캡처 시 사용된 각 카메라의 외부 파라미터(extrinsic parameter) 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 extrinsic_camera_params 필드는 월드 좌표계를 기준으로 각 카메라의 회전(rotation) 및 평행이동(translation) 등을 포함할 수 있다. 상기 extrinsic_camera_params 필드의 구체적인 시그널링 정보는 후술한다.
또한, 상기 camera_center_pitch 필드는 360 비디오 캡처 시 사용된 각 카메라로부터 획득한 영상의 정 중앙 지점의 pitch 값을 나타낼 수 있다. 또는 상기 camera_center_pitch 필드는 캡쳐 스페이스 좌표계 상에서 상기 정 중앙 지점의 phi 값으로 나타내어질 수도 있다. 여기서, 캡쳐 스페이스란 360 비디오의 캡처시의 공간을 나타낼 수 있고, 상기 캡쳐 스페이스 좌표계는 상기 캡쳐 스페이스를 나타내는 구형 좌표계(spherical coordinate)를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 camera_center_yaw 필드는 360 비디오 캡처 시 사용된 각 카메라로부터 획득한 영상의 정 중앙지점의 yaw 값을 나타낼 수 있다. 또는 상기 camera_center_yaw 필드는 캡쳐 스페이스 좌표계 상에서 상기 정 중앙지점의 theta 값으로 나타내어질 수도 있다.
또한, 상기 camera_center_roll 필드는 360 비디오 캡처 시 사용된 각 카메라로부터 획득한 영상의 정 중앙지점의 roll 값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 is_not_centered 필드는 해당 360 비디오 데이터가 프로젝션된 2D 이미지의 중앙 픽셀이, 3D 공간(구형 면) 상의 중점(center point)과 동일한지 여부를 지시할 수 있다. 다르게 말하면, 본 필드는 해당 360 비디오 데이터가 3D 공간에 프로젝션 내지 리-프로젝션되는 경우에, 해당 3D 공간의 중점이 월드 좌표계의 원점 혹은 캡쳐 스페이스 좌표계의 원점 좌표에 비하여 변경(회전)되었는지 여부를 나타낼 수 있다. 캡쳐 스페이스란 360 비디오의 캡처시의 공간을 의미할 수 있다. 캡쳐 스페이스 좌표계는 캡쳐 스페이스를 나타내는 구형 좌표계(spherical coordinate)를 의미할 수 있다. 또한, 상기 2D 이미지의 상기 중앙 픽셀은 상기 2D 이미지의 가로 및 세로가 짝수개의 픽셀들로 구성된 경우, 상기 2D 이미지의 중앙에 위치한 4개의 픽셀들 중 우하단 픽셀 또는 좌상단 픽셀로 도출될 수 있다.
360 비디오 데이터가 프로젝션/리-프로젝션되는 3D 공간은, 캡처 스페이스 좌표계의 좌표 원점 내지 월드 좌표계의 원점에 비하여 회전될 수 있다. 이 경우 3D 공간의 중점은 캡처 스페이스 좌표계의 좌표 원점 내지 월드 좌표계의 원점과 다르게 된다. is_not_centered 필드는 이러한 변경(회전)이 있는지를 지시할 수 있다. 실시예에 따라 3D 공간의 중점은 2D 이미지의 중앙 픽셀이 3D 공간 상에서 나타내어지는 점과 같을 수 있다.
여기서 3D 공간의 중점이란, 3D 공간의 오리엔테이션(orientation)이라고 불릴 수 있다. 여기서 3D 공간의 중점은 3D 공간을 구형 좌표계(spherical coordinate)로 나타내는 경우, θ = 0, φ = 0 인 점을 의미할 수 있고, 비행기 주축(yaw/pitch/roll 좌표계)으로 나타내는 경우 pitch=0, yaw=0, roll=0 인 점을 의미할 수 있다. 본 필드 값이 0 인 경우 3D 공간의 중점과 캡처 스페이스 좌표계의 좌표 원점 혹은 월드 좌표계의 원점이 매칭/매핑됨을 의미할 수 있다. 여기서 3D 공간은 프로젝션 스트럭쳐(projection structure) 또는 VR 지오메트리(geometry)로 불릴 수 있다.
도 7은 구형 좌표계를 예시적으로 나타낸다. 카메라로부터 획득한 360 비디오 데이터는 구형 면으로 나타내어질 수 있다. 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 구형 면 상의 각 점은 구형 좌표계를 이용하여, r(구의 반지름), θ(z축을 기준으로 회전 방향 및 정도), φ(x-y 평면의 z축을 향한 회전 방향 및 정도)를 통해 표현될 수 있다. 실시예에 따라 구형 면은 월드 좌표계와 일치하거나, 앞면 카메라(front camera)의 주점(principal point)을 구형 면의 (r, 0, 0) 지점으로 가정할 수 있다.
도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 프로젝션 과정에서 구형 면의 360 비디오 데이터가 XY 좌표로 표현되는 2D 이미지 상에 매핑될 수 있다. XY 좌표계의 좌상단이 (0, 0) 원점이고, 이를 기준으로 오른쪽 방향으로 x축 좌표값이 커지고, 아래 방향으로 y축 좌표값이 커질 수 있다. 이 때, 구형 면 상의 360 비디오 데이터(r, θ, φ)는 다음의 수학식을 통하여 XY 좌표계로 변환될 수 있다.
여기서 θ0 는 프로젝션의 중앙 자오선(central meridian of projection)을 나타내고, r은 반지름을 나타내며, 등정방형 프로젝션 스킴에서는 φ0 = 0으로 고정될 수 있다. XY 좌표계의 x, y 범위가 -πr * cos(φ0) ≤ x ≤ πr * cos(φ0), -π/2*r ≤ y ≤ π/2*r 라면, θ와 φ 의 범위는 -π+θ0 ≤θ≤π+θ0, -π/2 ≤ φ ≤ π/2 일 수 있다.
XY 좌표계로 변환된 값 (x, y) 는 다음의 수학식을 통하여 2D 이미지 상에 (X, Y) 픽셀로 변환될 수 있다.
여기서, Kx Ky 는 각각 2D 이미지에 프로젝션이 수행될 때, 2D 이미지의 X 축, Y 축에 대한 스케일링 팩터, Xo 는 Kx 값에 따라 스케일링된 x 좌표값에 대한 x 축으로 이동한 정도를 나타내는 오프셋(offset) 값, Yo 는 Ky 값에 따라 스케일링된 y 좌표값에 대한 y 축으로 이동한 정도를 나타내는 오프셋 값을 나타낸다. Kx 는 (매핑된 이미지의 너비)/ (2πr * cos(φ0)) 이고, Ky 는 (매핑된 이미지의 높이)/πr 일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라, 전술한 is_not_centered 필드는 projection_scheme 필드의 값을 변수로 다른 의미를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 is_not_centered 필드는 상기 projection_scheme 필드가 나타내는 프로젝션 스킴에 따라 다음의 표와 같은 정보를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 projection_scheme 필드가 0, 3 또는 5 의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 등정방형 프로젝션 스킴, 타일-베이스드 프로젝션 스킴, 또는 파노라믹 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 is_not_centered 필드는 2D 이미지 내의 중앙 픽셀이 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점과 맵핑되는지 여부를 지시할 수 있다. 상기 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점은 pitch=0, yaw=0 인 점과 동일할 수 있다. 상기 is_not_centered 필드의 값이 0인 경우, 상기 중앙 픽셀은 상기 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점과 맵핑될 수 있다.
또한, 상기 projection_scheme 필드가 1 의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 큐빅 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 is_not_centered 필드는 2D 이미지 내의 앞면(front)을 나타내는 영역의 중앙 픽셀이 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점과 동일한지 여부를 지시할 수 있다. 상기 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점은 pitch=0, yaw=0 인 점과 동일할 수 있다. 상기 is_not_centered 필드의 값이 0인 경우, 상기 중앙 픽셀은 상기 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점과 맵핑될 수 있다.
또한, 상기 projection_scheme 필드가 2 의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 실린더형 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 is_not_centered 필드는 2D 이미지 내의 옆면(side)을 나타내는 영역의 중앙 픽셀이 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점과 동일한지 여부를 지시할 수 있다. 상기 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점은 pitch=0, yaw=0 인 점과 동일할 수 있다. 상기 is_not_centered 필드의 값이 0인 경우, 상기 중앙 픽셀은 상기 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점과 맵핑될 수 있다.
또한, 상기 projection_scheme 필드가 4의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 피라미드 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 is_not_centered 필드는 2D 이미지 내의 앞면(front)을 나타내는 영역의 중앙 픽셀이 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점과 동일한지 여부를 지시할 수 있다. 상기 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점은 pitch=0, yaw=0 인 점과 동일할 수 있다. 상기 is_not_centered 필드의 값이 0인 경우, 상기 중앙 픽셀은 상기 구형 면 상의 θ = 0, φ = 0 인 점과 맵핑될 수 있다.
한편, 전술한 is_not_centered 필드가 3D 공간(구형 면)의 중점이 회전되어 있음을 지시하는 경우, 360 비디오 관련 메타데이터는 center_theta 필드 및/또는 center_phi 필드를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라 center_theta 필드, center_phi 필드는 center_pitch 필드, center_yaw 필드 및/또는 center_roll 필드로 대체될 수도 있다. 이 필드들은 각각 2D 이미지의 중앙 픽셀과 매핑되는 3D 공간(구형 면) 상에서의 점을, (θ, φ) 값으로 나타내거나 (yaw, pitch, roll) 값으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 center_theta 필드는 상기 projection_scehme 필드 값에 따라서 다음의 표와 같은 정보를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 0, 3 또는 5 의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 등정방형 프로젝션 스킴, 타일-베이스드 프로젝션 스킴, 또는 파노라믹 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 center_theta 필드는 2D 이미지 내의 중앙 픽셀과 맵핑되는 구형 좌표계 상의 지점의 θ 값 또는 yaw 값을 나타낼 수 있다. 한편, 상기 projection_scehme 필드의 값이 0인 경우, 즉, 상기 projection_scheme 필드가 상기 등정방형 프로젝션 스킴을 나타내는 경우, 상술한 수학식 3의 θ0는 상기 ceter_theta 필드의 값과 동일할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 1 의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 큐빅 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 center_theta 필드는 2D 이미지 내의 앞면(front)을 나타내는 영역의 중앙 픽셀과 맵핑되는 구형 좌표계 상의 지점의 θ 값 또는 yaw 값을 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 2 의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 실린더형 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 center_theta 필드는 2D 이미지 내의 옆면(side)을 나타내는 영역의 중앙 픽셀과 맵핑되는 구형 좌표계 상의 지점의 θ 값 또는 yaw 값을 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 4의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 피라미드 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 center_theta 필드는 2D 이미지 내의 앞면(front)을 나타내는 영역의 중앙 픽셀과 맵핑되는 구형 좌표계 상의 지점의 θ 값 또는 yaw 값을 나타낼 수 있다.
또한, 상술한 center_phi 필드는 상기 projection_scehme 필드 값에 따라서 다음의 표와 같은 정보를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 0, 3 또는 5의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 등정방형 프로젝션 스킴, 타일-베이스드 프로젝션 스킴, 또는 파노라믹 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 center_theta 필드는 2D 이미지 내의 중앙 픽셀과 맵핑되는 구형 좌표계 상의 지점의 φ 값 또는 pitch 값을 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 1의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 큐빅 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 center_theta 필드는 2D 이미지 내의 앞면(front)을 나타내는 영역의 중앙 픽셀과 맵핑되는 구형 좌표계 상의 지점의 φ 값 또는 pitch 값을 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 2의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 실린더형 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 center_theta 필드는 2D 이미지 내의 옆면(side)을 나타내는 영역의 중앙 픽셀과 맵핑되는 구형 좌표계 상의 지점의 φ 값 또는 pitch 값을 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 4의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 피라미드 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상기 center_theta 필드는 2D 이미지 내의 앞면(front)을 나타내는 영역의 중앙 픽셀과 맵핑되는 구형 좌표계 상의 지점의 φ 값 또는 pitch 값을 나타낼 수 있다.
또한, 실시예에 따라 center_pitch 필드, center_yaw 필드 및/또는 center_roll 필드를 통하여 3D 공간의 중점이 캡처 스페이스 좌표계의 좌표 원점 내지 월드 좌표계의 원점에 비해 회전된 정도를 나타낼 수 있다. 이 경우 각 필드들은 회전된 정도를 pitch, yaw, roll 값으로 나타낼 수 있다.
스테레오스코픽 관련 메타데이터는 360 비디오 데이터의 3D 관련 속성들에 대한 정보들을 포함할 수 있다. 스테레오스코픽 관련 메타데이터는 stereo_mode 필드를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 스테레오스코픽 관련 메타데이터는 추가적인 정보들을 더 포함할 수도 있다.
stereo_mode 필드는 해당 360 비디오가 지원하는 3D 레이아웃을 지시할 수 있다. 예를 들어, 상기 stereo_mode 필드 값이 나타내는 3D 레이아웃은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
상기 stereo_mode 필드 값이 0 인 경우, 해당 360 비디오는 모노(mono) 모드일 수 있다. 즉 프로젝션된 2D 이미지는 하나의 모노 뷰(mono view) 만을 포함할 수 있다. 이 경우 해당 360 비디오는 3D를 지원하지 않을 수 있다.
본 필드 값이 1인 경우, 해당 360 비디오는 좌우(Left-Right) 레이아웃에 따를 수 있다. 또한, 본 필드 값이 2 인 경우, 해당 360 비디오는 상하(Top-Bottom) 레이아웃에 따를 수 있다. 상기 좌우 레이아웃, 상기 상하 레이아웃은 각각 사이드-바이-사이드 포맷, 탑-바텀 포맷으로 불릴 수도 있다. 좌우 레이아웃의 경우, 좌영상/우영상이 프로젝션된 2D 이미지들은 이미지 프레임 상에서 각각 좌/우로 위치할 수 있다. 상하 레이아웃의 경우, 좌영상/우영상이 프로젝션된 2D 이미지들은 이미지 프레임 상에서 각각 위/아래로 위치할 수 있다. 해당 필드가 나머지 값을 가지는 경우는 향후 사용을 위해 남겨둘 수 있다(Reserved for Future Use).
360 비디오의 지원 범위 관련 메타데이터는 해당 360 비디오가 3D 공간 상에서 지원하는 범위에 관한 정보들을 포함할 수 있다. 360 비디오의 지원 범위 관련 메타데이터는 is_pitch_angle_less_180 필드, is_yaw_angle_less_360 필드, 및 또는 is_yaw_only 필드를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 360 비디오의 지원 범위 관련 메타데이터는 추가적인 정보들을 더 포함할 수도 있다. 실시예에 따라 360 비디오의 지원 범위 관련 메타데이터의 세부 필드들은 다른 메타데이터로 분류될 수도 있다.
is_pitch_angle_less_180 필드는 해당 360 비디오를 3D 공간에 리-프로젝션 또는 렌더링하는 경우, 해당 360 비디오가 커버하게 되는(지원하는) 3D 공간 상의 피치(pitch) 범위가 180도 보다 작은지 여부를 지시할 수 있다. 즉, 본 필드는 해당 360 비디오가 지원하는 피치 각도의 최대값과 최소값의 차이가 180도 보다 작은지 여부를 지시할 수 있다.
is_yaw_angle_less_360 필드는 해당 360 비디오를 3D 공간에 리-프로젝션 또는 렌더링하는 경우, 해당 360 비디오가 커버하게 되는(지원하는) 3D 공간 상의 요(yaw) 범위가 360도 보다 작은지 여부를 지시할 수 있다. 즉, 본 필드는 해당 360 비디오가 지원하는 요(yaw) 각도의 최대값과 최소값의 차이가 360도 보다 작은지 여부를 지시할 수 있다.
is_pitch_angle_less_180 필드가 pitch 지원범위가 180도 보다 작다고 지시하는 경우, 360 비디오의 지원 범위 관련 메타데이터는 min_pitch 필드 및/또는 max_pitch 필드를 더 포함할 수 있다.
min_pitch 필드 및 max_pitch 필드는 각각 해당 360 비디오를 3D 공간에 리-프로젝션 또는 렌더링하는 경우, 해당 360 비디오가 지원하는 pitch(또는 φ) 의 최소값, 최대값을 나타낼 수 있다.
is_yaw_angle_less_360 필드가 yaw 지원범위가 360도 보다 작다고 지시하는 경우, 360 비디오의 지원 범위 관련 메타데이터는 min_yaw 필드 및/또는 max_yaw필드를 더 포함할 수 있다.
min_yaw 필드 및 max_yaw 필드는 각각 해당 360 비디오를 3D 공간에 리-프로젝션 또는 렌더링하는 경우, 해당 360 비디오가 지원하는 yaw(또는 θ) 의 최소값, 최대값을 나타낼 수 있다.
is_yaw_only 필드는 해당 360 비디오에 대한 사용자의 인터랙션(interaction)이 yaw 방향으로만 제한됨을 지시하는 플래그일 수 있다. 즉, 본 필드는 해당 360 비디오에 대한 헤드 모션(motion)이 yaw 방향으로만 제한됨을 지시하는 플래그일 수 있다. 예를 들어 본 필드가 셋(set)된 경우, 사용자가 VR 디스플레이를 착용하여 머리를 움직일 때, yaw 축에 따른 좌우 방향으로만의 회전 방향 및 정도가 반영되어 360 비디오 경험이 제공될 수 있다. 사용자가 머리를 위 아래로만 움직이는 경우, 이에 따른 360 비디오의 영역이 변화되지 않을 수 있다. 본 필드는 360 비디오의 지원 범위 관련 메타데이터가 아닌 다른 메타데이터로서 분류될 수도 있다.
초기 시점 관련 메타데이터는 사용자가 360 비디오를 처음 재생했을 때 보게되는 시점(초기 시점)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 초기 시점 관련 메타데이터는 initial_view_yaw_degree 필드, initial_view_pitch_degree 필드 및/또는 initial_view_roll_degree 필드를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 초기 시점 관련 메타데이터는 추가적인 정보들을 더 포함할 수도 있다.
initial_view_yaw_degree 필드, initial_view_pitch_degree 필드, initial_view_roll_degree 필드는 해당 360 비디오 재생 시의 초기 시점을 나타낼 수 있다. 즉, 재생시 처음 보여지는 뷰포트의 정중앙 지점이, 이 세 필드들에 의해 나타내어질 수 있다. 구체적으로, 상기 initial_view_yaw_degree 필드는 상기 초기 시점에 대한 yaw 값을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 initial_view_yaw_degree 필드는 상기 정중앙 지점의 위치를 yaw 축을 기준으로 회전된 방향(부호) 및 그 정도(각도)로 나타낼 수 있다. 또한, 상기 initial_view_pitch_degree 필드는 상기 초기 시점에 대한 pitch 값을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 initial_view_pitch_degree 필드는 상기 정중앙 지점의 위치를 pitch 축을 기준으로 회전된 방향(부호) 및 그 정도(각도)로 나타낼 수 있다. 또한, 상기 initial_view_roll_degree 필드는 상기 초기 시점에 대한 roll 값을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 initial_view_roll_degree 필드는 상기 정중앙 지점의 위치를 roll 축을 기준으로 회전된 방향(부호) 및 그 정도(각도)로 나타낼 수 있다. 상기 initial_view_yaw_degree 필드, 상기 initial_view_pitch_degree 필드, 상기 initial_view_roll_degree 필드를 기반으로 해당 360 비디오 재생 시의 초기 시점, 즉, 재생시 처음 보여지는 뷰포트의 정중앙 지점을 나타낼 수 있고, 이를 통하여 상기 360 비디오의 특정 영역이 사용자에게 초기 시점에 디스플레이되어 제공될 수 있다. 또한, FOV(field of view)를 통하여, 지시된 초기 시점을 기준으로 한, 초기 뷰포트의 가로길이 및 세로길이(width, height) 가 결정될 수 있다. 즉, 이 세 필드들 및 FOV 정보를 이용하여, 360 비디오 수신 장치는 사용자에게 360 비디오의 일정 영역을 초기 뷰포트로서 제공할 수 있다.
실시예에 따라, 초기 시점 관련 메타데이터가 지시하는 초기 시점은, 장면(scene) 별로 변경될 수 있다. 즉, 360 컨텐츠의 시간적 흐름에 따라 360 비디오의 장면이 바뀌게 되는데, 해당 360 비디오의 장면마다 사용자가 처음 보게되는 초기 시점 내지 초기 뷰포트가 변경될 수 있다. 이 경우, 초기 시점 관련 메타데이터는 각 장면별로의 초기 시점을 지시할 수 있다. 이를 위해 초기 시점 관련 메타데이터는, 해당 초기 시점이 적용되는 장면을 식별하는 장면(scene) 식별자를 더 포함할 수도 있다. 또한 360 비디오의 장면별로 FOV가 변할 수도 있으므로, 초기 시점 관련 메타데이터는 해당 장면에 해당하는 FOV를 나타내는 장면별 FOV 정보를 더 포함할 수도 있다.
크롭된 영역 관련 메타데이터는 이미지 프레임 상에서 실제 360 비디오 데이터를 포함하는 영역에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이미지 프레임은 실제 360 비디오 데이터 프로젝션된 액티브 비디오 영역(Active Video Area)과 그렇지 않은 영역을 포함할 수 있다. 이 때 액티브 비디오 영역은 크롭된 영역 또는 디폴트 디스플레이 영역이라고 칭할 수 있다. 이 액티브 비디오 영역은 실제 VR 디스플레이 상에서 360 비디오로서 보여지는 영역으로서, 360 비디오 수신 장치 또는 VR 디스플레이는 액티브 비디오 영역만을 처리/디스플레이할 수 있다. 예를 들어 이미지 프레임의 종횡비(aspect ratio) 가 4:3 인 경우 이미지 프레임의 윗 부분 일부와 아랫부분 일부를 제외한 영역만 360 비디오 데이터를 포함할 수 있는데, 이 부분을 액티브 비디오 영역이라고 할 수 있다.
크롭된 영역 관련 메타데이터는 is_cropped_region 필드, cr_region_left_top_x 필드, cr_region_left_top_y 필드, cr_region_width 필드 및/또는 cr_region_height 필드를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 크롭된 영역 관련 메타데이터는 추가적인 정보들을 더 포함할 수도 있다.
is_cropped_region 필드는 이미지 프레임의 전체 영역이 360 비디오 수신 장치 내지 VR 디스플레이에 의해 사용되는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 여기서, 360 비디오 데이터가 매핑된 영역 혹은 VR 디스플레이 상에서 보여지는 영역은 액티브 비디오 영역(Active Video Area)라고 불릴 수 있다. 상기 is_cropped_region 필드는 이미지 프레임 전체가 액티브 비디오 영역인지 여부를 지시할 수 있다. 이미지 프레임의 일부만이 액티브 비디오 영역인 경우, 하기의 4 필드가 더 추가될 수 있다.
cr_region_left_top_x 필드, cr_region_left_top_y 필드, cr_region_width 필드, cr_region_height 필드는 이미지 프레임 상에서 액티브 비디오 영역을 나타낼 수 있다. 이 필드들은 각각 액티브 비디오 영역의 좌상단의 x 좌표, 액티브 비디오 영역의 좌상단의 y 좌표, 액티브 비디오 영역의 가로 길이(width), 액티브 비디오 영역의 세로 길이(height)를 나타낼 수 있다. 가로 길이와 세로 길이는 픽셀을 단위로 나타내어질 수 있다.
FOV 관련 메타데이터는 전술한 FOV에 관련한 정보들을 포함할 수 있다. FOV 관련 메타데이터는 content_fov_flag 필드, content_hfov 필드 및/또는 content_vfov 필드를 포함할 수 있다.
content_fov_flag 필드는 해당 360 비디오에 대하여 제작시 의도한 FOV에 대한 정보가 존재하는지 여부를 지시할 수 있다. 본 필드값이 1인 경우, content_hfov 필드 및/또는 content_vfov 필드가 존재할 수 있다.
content_hfov 필드는 해당 360 비디오에 대하여 제작시 의도한 content 의 horizontal field of view (FOV), 즉, 수평(horizontal) FOV 에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 해당 360 비디오 수신 장치의 수평 FOV 에 따라, 360 영상 중에서 사용자에게 한번에 디스플레이되는 영역이 결정될 수 있다. 혹은 실시예에 따라 본 필드의 수평 FOV 정보를 반영하여 사용자에게 한번에 디스플레이되는 360 비디오의 영역이 결정될 수도 있다. 360 비디오 수신 장치(또는 VR 디스플레이) 는 상기 수평 FOV 정보를 반영하여 사용자에게 한번에 디스플레이되는 360 비디오의 FOV를 조절하여 보여줄 수 있고, 또는 상기 FOV를 지원해 줄 수 있는 동작을 수행할 수 있다.
content_vfov 필드는 해당 360 비디오에 대하여 제작시 의도한 content 의 vertical field of view (FOV), 즉, 수직(vertical) FOV 에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 해당 360 비디오 수신 장치의 수직 FOV 에 따라, 360 영상 중에서 사용자에게 한번에 디스플레이되는 영역이 결정될 수 있다. 혹은 실시예에 따라 본 필드의 수직 FOV 정보를 반영하여 사용자에게 한번에 디스플레이되는 360 비디오의 영역이 결정될 수도 있다. 360 비디오 수신 장치(또는 VR 디스플레이) 는 상기 수직 FOV 정보를 반영하여 사용자에게 한번에 디스플레이되는 360 비디오의 FOV를 조절하여 보여줄 수 있고, 또는 상기 FOV를 지원해 줄 수 있는 동작을 수행할 수 있다. Region 관련 메타데이터는 해당 360 비디오 데이터의 리전(Region) 들과 관련된 메타데이터를 제공할 수 있다. Region 관련 메타데이터는 region_info_flag 필드 및/또는 region 필드를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 Region 관련 메타데이터는 추가적인 정보들을 더 포함할 수도 있다.
region_info_flag 필드는 해당 360 비디오 데이터가 프로젝션된 2D 이미지가 하나 이상의 리전으로 나뉘어져 있는지 여부를 지시할 수 있다. 동시에 본 필드는 360 비디오 관련 메타데이터가 각각의 리전에 대한 세부 정보를 포함하는지 여부를 지시할 수 있다.
region 필드는 각각의 리전들에 대한 세부 정보를 포함할 수 있다. 본 필드는 RegionGroup 내지 RegionGroupBox 클래스로 정의된 구조를 가질 수 있다. RegionGroupBox 클래스는 사용된 프로젝션 스킴과 무관하게 리전에 대한 정보를 일반적으로 기술하며, RegionGroup 클래스는 projection_scheme 필드를 변수로 하여, 프로젝션 스킴에 따른 세부 리전 정보를 기술할 수 있다. 예를 들어 360 비디오가 큐빅 프로젝션을 기반으로 2D 이미지에 매핑된 경우 상기 region 필드는 2D 이미지 내 영역 별 큐빅의 페이스(face) 정보 등을 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술한다.
도 8a 내지 8b는 본 발명에 따른 프로젝션 스킴들을 예시적으로 나타낸다. 상술한 바와 같이 projection_scheme 필드 관련 메타데이터는 (a) 내지 (g)에 도시된 프로젝션 스킴들 중 상술한 projection_scheme 필드가 지시하는 프로젝션 스킴에 대한 세부적인 정보들을 포함할 수 있다.
projection_scheme 필드 관련 메타데이터는 projection_scheme 필드가 프로젝션 스킴이 등정방형 프로젝션(Equirectangular Projection) 스킴 또는 타일-베이스드(Tile-based) 프로젝션 스킴임을 지시하는 경우, sphere_radius 필드를 포함할 수 있다. 상기 sphere_radius 필드는 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 맵핑, 즉 프로젝션시에 적용한 구(sphere)의 반지름을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 projection_scheme 필드가 0의 값을 가지는 경우, 즉, 프로젝션 스킴들 중 등정방형 프로젝션 스킴이 프로젝션에 사용되는 경우, 상술한 수학식 2의 r은 상기 sphere_radius 필드의 값과 동일할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에 의하면, 등정방형 프로젝션 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 도 8a의 (a)는 등정방형 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 상기 projection_scheme 필드가 등정방형 프로젝션 스킴을 나타내는 경우, 구형 면 상의 (r, θ0, 0) 즉, θ = θ0, φ = 0 인 점과 2D 이미지의 중앙 픽셀이 매핑될 수 있다. 또한, 앞면 카메라(front camera)의 주점(principal point)를 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 3에 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 매핑될 수 있다. 구형 면 상에서 φ = π/2 인 데이터는 2D 이미지 상의 윗쪽 변 전체에 매핑될 수 있다. 또한, 구형 면 상에서 (r, π/2, 0) 인 데이터는 2D 이미지 상의 (3πKxr/2, πKx r/2) 인 점에 매핑될 수 있다.
수신 측에서는, 2D 이미지 상의 360 비디오 데이터를 구형 면 상으로 리-프로젝션할 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.
등정방형 프로젝션 스킴이 사용되는 경우, 전술한 center_theta 필드는 θ0 값과 같은 값을 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 큐빅 프로젝션(Cubic Projection) 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 도 8a의 (b)는 큐빅 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 예를 들어 스티칭된 360 비디오 데이터는 구형의 면 상에 나타내어질 수 있다. 프로젝션 처리부는 이러한 360 비디오 데이터를 큐브(Cube, 정육면체) 형태로 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 구형의 면 상의 360 비디오 데이터는 큐브의 각 면에 대응되어, 2D 이미지 상에 도 8a의 (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. 도 8a의 (c)는 실린더형 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 스티칭된 360 비디오 데이터가 구형의 면 상에 나타내어질 수 있다고 가정할 때, 프로젝션 처리부는 이러한 360 비디오 데이터를 실린더(Cylinder) 형태로 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 구형의 면 상의 360 비디오 데이터는 실린더의 옆면(side)과 윗면(top), 바닥면(bottom) 에 각각 대응되어, 2D 이미지 상에 도 8a의 (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. 도 8a의 (d)는 타일-기반 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 타일-기반(Tile-based) 프로젝션 스킴이 쓰이는 경우, 전술한 프로젝션 처리부는 구형 면 상의 360 비디오 데이터를, 도 8a의 (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. 도 8b의 (e)는 피라미드 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 스티칭된 360 비디오 데이터가 구형의 면 상에 나타내어질 수 있다고 가정할 때, 프로젝션 처리부는 이러한 360 비디오 데이터를 피라미드 형태로 보고, 각 면을 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 구형의 면 상의 360 비디오 데이터는 피라미드의 바닥면(front), 피라미드의 4방향의 옆면(Left top, Left bottom, Right top, Right bottom) 에 각각 대응되어, 2D 이미지 상에 도 8의 (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. 도 8b의 (f)는 파노라믹 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 파노라믹 프로젝션 스킴이 사용되는 경우, 전술한 프로젝션 처리부는, 도 8b의 (f)에 도시된 것과 같이 구형 면 상의 360 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. panorama_height 필드는 프로젝션시 적용된 파노라마의 높이를 나타낼 수 있다. projection_scheme 필드 관련 메타데이터는 projection_scheme 필드가 프로젝션 스킴이 파노라믹 프로젝션 스킴임을 지시하는 경우, panorama_height 필드를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 스티칭없이 프로젝션이 수행될 수 있다. 즉, 상기 projection_scheme 필드는 스티칭없이 프로젝션되는 경우를 나타낼 수 있다. 도 8b의 (g)는 스티칭없이 프로젝션이 수행되는 경우를 나타낼 수 있다. 스티칭없이 프로젝션되는 경우, 전술한 프로젝션 처리부는, 도 8b의 (g)에 도시된 것과 같이, 360 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 8b의 (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(fish-eye) 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, 360 비디오를 렌더링할 수 있다. 한편, 상기 stitched_flag 필드는 적어도 하나 이상의 카메라 센서를 통해 획득된(캡쳐된) 해당 360 비디오가 스티칭 과정을 거쳤는지 여부를 지시할 수 있고, 전술한 projection_scheme 필드값이 6 인 경우, 즉, 상기 projection_scheme 필드가 스티칭없이 프로젝션되는 경우를 나타내는 경우, 상기 projection_scheme 필드는 false 값을 가질 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 상기 stereo_mode 필드는 해당 360 비디오가 지원하는 3D 레이아웃을 지시할 수 있는바, 상기 stereo_mode 필드 값이 나타내는 3D 레이아웃은 도 9의 도시된 것과 같이 도출될 수 있다.
도 9는 상기 좌우 레이아웃, 상기 상하 레이아웃의 일 예를 나타낸다. 상기 좌우 레이아웃, 상기 상하 레이아웃은 각각 사이드-바이-사이드 포맷, 탑-바텀 포맷으로 불릴 수도 있다. 좌우 레이아웃의 경우, 좌영상/우영상이 프로젝션된 2D 이미지들은 이미지 프레임 상에서 각각 좌/우로 위치할 수 있다. 상하 레이아웃의 경우, 좌영상/우영상이 프로젝션된 2D 이미지들은 이미지 프레임 상에서 각각 위/아래로 위치할 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 is_pitch_angle_less_180 필드는 해당 360 비디오를 3D 공간에 리-프로젝션 또는 렌더링하는 경우, 해당 360 비디오가 커버하게 되는(지원하는) 3D 공간 상의 피치(pitch) 범위가 180 도 보다 작은지 여부를 지시할 수 있고, is_yaw_angle_less_360 필드는 해당 360 비디오를 3D 공간에 리-프로젝션 또는 렌더링하는 경우, 해당 360 비디오가 커버하게 되는(지원하는) 3D 공간 상의 요(yaw) 범위가 360 도 보다 작은지 여부를 지시할 수 있다. 상술한 필드들이 나타내는 3D 공간에서의 특정 지점, 위치, 방향, 간격, 영역 등을 표현하기 위하여 비행기 주축 개념이 사용될 수 있다.
도 10은 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 11은 360 비디오의 지원범위에 따른 2D 이미지 상의 프로젝션 영역 및 3D 모델들의 일 예를 나타낸다. 도 11의 (a), (b)에 관하여, 전술한 바와 같이, 360 비디오가 3D 공간 상에서 지원하는 범위가 pitch 방향으로 180 도 보다 작을 수 있고, yaw 방향으로 360 도 보다 작을 수 있다. 이 경우, 전술한 360 비디오의 지원 범위 관련 메타데이터가 지원하는 범위를 시그널링해줄 수 있다.
지원하는 범위가 각각 180도, 360도 보다 작은 경우, 프로젝션 시에 2D 이미지 전체가 아닌 일부분에만 360 비디오 데이터가 프로젝션될 수 있다. 전술한 360 비디오의 지원 범위 관련 메타데이터는, 이 경우 2D 이미지의 일부분에만 360 비디오 데이터가 프로젝션되어 있음을 수신기 측에 알려주는데 사용될 수 있다. 360 비디오 수신 장치는 이를 이용하여, 2D 이미지 상에서 360 비디오 데이터가 실제로 존재하는 부분만을 처리할 수 있다.
예를 들어, 360 비디오가 지원하는 pitch 범위가 -45도 에서 45 도 사이인 경우, 등정방형 프로젝션을 통해 360 비디오가 2D 이미지에 프로젝션되면 도시된 도 11의 (a)와 같은 형태가 될 수 있다. 도시된 도 11의 (a)를 참조하면 2D 이미지의 일정 영역에만 360 비디오 데이터가 존재할 수 있다. 이 때 2D 이미지 상에서 360 비디오 데이터가 존재하는 영역에 대한 세로 길이(height) 정보가 픽셀 값의 형태로 메타데이터에 더 포함될 수 있다.
또한 예를 들어, 360 비디오가 지원하는 yaw 범위가 -90도 에서 90 도 사이인 경우, 등정방형 프로젝션을 통해 360 비디오가 2D 이미지에 프로젝션되면 도시된 (b) 와 같은 형태가 될 수 있다. 도시된 (b) 에서, 2D 이미지의 일정 영역에만 360 비디오 데이터가 존재할 수 있다. 이 때 2D 이미지 상에서 360 비디오 데이터가 존재하는 영역에 대한 가로 길이 정보가 픽셀 값의 형태로 메타데이터에 더 포함될 수 있다.
360 비디오의 지원 범위에 관련된 정보가 360 비디오 관련 메타데이터로서 수신측에 전달됨으로써, 전송 캐패시티(capacity) 및 확장성이 개선될 수 있다. 컨텐츠에 따라 전체 3D 공간(예를 들어 구형 면)이 아닌 일부 pitch, yaw 영역만이 캡쳐될 수 있다. 이러한 경우 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 프로젝션하더라도 일부 영역에만 360 비디오 데이터가 존재할 수 있다. 360 비디오 데이터가 프로젝션된 일부 영역을 지시하는 메타데이터를 전달함으로써, 수신측은 해당 영역만 처리할 수 있다. 또한, 나머지 영역을 통하여 부가적인 데이터가 전달됨으로써, 전송 캐패시티가 늘어날 수 있다.
한편, 상술한 is_cropped_region 필드는 이미지 프레임의 전체 영역이 360 비디오 수신 장치 또는 VR 디스플레이에 의해 사용되지 않는다고 지시하는 경우, 360 비디오 데이터가 매핑된 영역 혹은 디스플레이 상에서 보여지는 영역, 즉, 360 비디오 수신 장치 또는 VR 디스플레이에 의해 사용되는 액티브 비디오 영역(Active Video Area)은 도 12에 도시된 예와 같을 수 있다.
도 12는 상기 액티브 비디오 영역의 일 예를 예시적으로 나타낸다. 상기 is_cropped_region 필드는 이미지 프레임의 전체 영역이 360 비디오 수신 장치 (혹은 VR 디스플레이)에 의해 사용 되는지, 혹은 이미지 프레임의 일부 영역만 360 비디오 수신 장치(혹은 VR 디스플레이)에 사용되는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 여기서, 360 비디오 데이터가 매핑된 영역 혹은 VR 디스플레이 상에서 보여지는 영역은 액티브 비디오 영역(Active Video Area)라고 불릴 수 있다. 상기 is_cropped_region 필드는 이미지 프레임 전체가 액티브 비디오 영역인지 여부를 지시할 수 있다. 예를 들어, 이미지 프레임의 종횡비(aspect ratio)가 4:3 인 경우, 도 12에 도시된 바와 같이 이미지 프레임의 일부 영역에만 360 비디오가 매핑될 수 있으며 이러한 경우 360 비디오 수신 장치(혹은 VR 디스플레이)는 해당 액티브 비디오 영역만을 처리(또는 디스플레이)할 수 있다.
한편, 상기 projection_scheme 필드 관련 메타데이터는 지시된 각각의 프로젝션 스킴(등정방형 프로젝션 스킴, 큐빅 프로젝션 스킴, 실린더형 프로젝션 스킴, 피라미드 프로젝션 스킴, 파노라믹 프로젝션 스킴, 스티칭없이 프로젝션되는 경우 등)에 대한 구체적인 세부 정보를 다음과 같이 제공할 수 있다.
도 13a 내지 13b은 각각의 프로젝션 스킴에 대한 구체적인 정보의 일 예를 예시적으로 나타낸다. 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 1의 값을 가지는 경우, 즉, 상기 projection_scheme 필드가 큐빅 프로젝션 스킴을 나타내는 경우, 상기 projection_scheme 필드 관련 메타데이터는 cube_front_width 필드, cube_front_height 필드 및/또는 cube_height 필드를 포함할 수 있다. 도 13a의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 cube_front_width 필드는 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 맵핑, 즉 프로젝션시에 적용한 큐브의 앞면(front)의 가로길이(width)를 나타낼 수 있고, 상기 cube_front_height 필드는 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 맵핑, 즉 프로젝션시에 적용한 큐브의 앞면의 세로길이(height)를 나타낼 수 있고, 상기 cube_height 필드는 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 맵핑, 즉 프로젝션시에 적용한 큐브의 앞면과 옆면들 사이의 세로길이(height)를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 2의 값을 가지는 경우, 즉, 상기 projection_scheme 필드가 실린더형 프로젝션 스킴을 나타내는 경우, 상기 projection_scheme 필드 관련 메타데이터는 cylinder_radius 필드, 및/또는 cylinder_height 필드를 포함할 수 있다. 도 13a의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 cylinder_radius 필드는 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 맵핑, 즉 프로젝션시에 적용한 실린더(cylinder)의 윗면(top)/바닥면(bottom)의 반지름을 나타낼 수 있고, 상기 cylinder_height 필드는 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 맵핑, 즉 프로젝션시에 적용한 실린더의 높이(height)를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 4의 값을 가지는 경우, 즉, 상기 projection_scheme 필드가 피라미드 프로젝션 스킴을 나타내는 경우, 상기 projection_scheme 필드 관련 메타데이터는 pyramid_front_width 필드, pyramid_front_height 필드, pyramid_front_rotation 필드 및/또는 pyramid_height 필드를 포함할 수 있다. 도 13b의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 pyramid_front_width 필드는 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 맵핑, 즉 프로젝션시에 적용한 피라미드(pyramid)의 앞면(front)의 가로길이(width)를 나타낼 수 있고, 상기 pyramid_front_height 필드는 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 맵핑, 즉 프로젝션시에 적용한 피라미드의 앞면의 세로길이(height)를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 pyramid_front_rotation 필드는 피라미드의 앞면의 회전 정도 및 방향을 나타낼 수 있다. 도 13b의 (c)는 pyramid_front_rotation = 0 인 경우, 즉, 상기 피라미드의 앞면이 회전되지 않은 경우(1310)와 pyramid_front_rotation = 45 인 경우, 즉, 45도 회전된 경우(1320)를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 pyramid_height 필드는 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 맵핑, 즉 프로젝션시에 적용한 피라미드(pyramid)의 앞면과 옆면들 사이의 수직 높이를 나타낼 수 있다. 회전되지 않은 경우, 프로젝션된 최종 2D 이미지는 도시된 (1330) 과 같을 수있다.
또한, 예를 들어, 상기 projection_scheme 필드가 5의 값을 가지는 경우, 즉, 상기 projection_scheme 필드가 파노라믹 프로젝션 스킴을 나타내는 경우, 도 13b의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 projection_scheme 필드 관련 메타데이터는 panoramic_height 필드를 포함할 수 있다. 상기 panoramic_height 필드는 360 비디오 데이터를 2D 이미지에 맵핑, 즉 프로젝션시에 적용한 파노라마(panorama)의 높이(height)를 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 이미지 프레임의 일부만이 액티브 비디오 영역인 경우, 상술한 크롭된 영역 관련 메타데이터가 나타내는 액티브 비디오 영역은 다음과 같을 수 있다.
도 14는 상기 크롭된 영역 관련 메타데이터가 나타내는 액티브 비디오 영역의 일 예를 나타낸다. 상기 cr_region_left_top_x 필드는 이미지 프레임 상에서 화면에 디스플레이될 리전 또는 이미지 프레임상에서 액티브 비디오 영역 의 좌상단에 대한 x 좌표를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 cr_region_left_top_y 필드는 이미지 프레임 상에서 화면에 디스플레이될 리전 또는 이미지 프레임상에서 액티브 비디오 영역의 좌상단에 대한 y 좌표를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 cr_region_width 필드는 이미지 프레임 상에서 화면에 디스플레이될 리전 또는 이미지 프레임상에서 액티브 비디오 영역의 가로 길이(width)를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 cr_region_height 필드는 이미지 프레임 상에서 화면에 디스플레이될 리전 또는 이미지 프레임상에서 액티브 비디오 영역의 세로 길이(height)를 나타낼 수 있다. 상기 가로 길이와 상기 세로 길이는 픽셀을 단위로 나타내어질 수 있다. 360 비디오 수신 장치 등은 상기 cr_region_left_top_x 필드, 상기 cr_region_left_top_y 필드, 상기 cr_region_width 필드, 상기 cr_region_height 필드를 기반으로 이미지 프레임 중 액티브 비디오 영역을 도출할 수 있고, 상기 액티브 비디오 영역의 데이터만을 처리 또는 화면 상에 디스플레이 할 수 있다.
한편, 상기 각각의 카메라에 대한 정보를 포함하는 intrinsic_camera_params 필드, extrinsic_camera_params 필드의 도 15에 도시된 실시예와 같이 저장 및 시그널링될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 IntrinsicCameraParametersBox 클래스 및 ExtrinsicCameraParametersBox 클래스를 나타낸다.
상술한 intrinsic_camera_params 필드는 해당 카메라에 대한 내부 파라미터들을 포함할 수 있다. 이 필드는 도시된(1500) IntrinsicCameraParametersBox 클래스에 따라 정의될 수 있다.
상기 IntrinsicCameraParametersBox 클래스는 이미지 포인트의 픽셀 좌표와 상기 이미지 포인트와 대응하는 카메라 레퍼런스 프레임내의 좌표를 링크하는 카메라 파라미터들을 포함할 수 있다.
IntrinsicCameraParametersBox 클래스는 ref_view_id 필드, prec_focal_length 필드, prec_principal_point 필드, prec_skew_factor 필드, exponent_focal_length_x 필드, mantissa_focal_length_x 필드, exponent_focal_length_y 필드, mantissa_focal_length_y 필드, exponent_principal_point_x 필드, mantissa_principal_point_x 필드, exponent_principal_point_y 필드, mantissa_principal_point_y 필드, exponent_skew_factor 필드 및/또는 mantissa_skew_factor 필드를 포함할 수 있다.
상기 ref_view_id 필드는 해당 카메라의 뷰(view) 를 식별하는 view_id 를 지시할 수 있다. 상기 prec_focal_length 필드는 focal_length_x 및 focal_length_y 에 허용되는 최대 절단(truncation) 에러의 익스포넨트(expoenent) 를 특정할 수 있다. 상기 최대 절단 에러는 2(-prec_focal_length) 와 같이 나타내어질 수 있다. 상기 prec_principal_point 필드는 principal_point_x 및 principal_point_y 에 허용되는 최대 절단(truncation) 에러의 익스포넨트(expoenent) 를 특정할 수 있다. 상기 최대 절단 에러는 2(-prec_principal_point) 와 같이 나타내어질 수 있다.
상기 prec_skew_factor 필드는 skew 팩터에 허용되는 최대 절단(truncation) 에러의 익스포넨트(expoenent) 를 특정할 수 있다. 2(-prec_skew_factor)와 같이 나타내어질 수 있다.
상기 exponent_focal_length_x 필드는 수평 방향의 focal 길이의 익스포넨트(exponent) 파트를 지시할 수 있다. mantissa_focal_length_x 필드는 수평 방향의 i 번째 카메라의 focal 길이의 mantisssa 파트를 지시할 수 있다. exponent_focal_length_y 필드는 수직 방향의 focal 길이의 익스포넨트(exponent) 파트를 지시할 수 있다. mantissa_focal_length_y 필드는 수직 방향의 focal 길이의 mantisssa 파트를 지시할 수 있다.
상기 exponent_principal_point_x 필드는 수평 방향의 주점(principal point)의 익스포넨트 파트를 지시할 수 있다. 상기 mantissa_principal_point_x 필드는 수평 방향의 주점(principal point) 의 mantissa 파트를 지시할 수 있다. 상기 exponent_principal_point_y 필드는 수직 방향의 주점(principal point)의 익스포넨트 파트를 지시할 수 있다. 상기 mantissa_principal_point_y 필드는 수직 방향의 주점(principal point) 의 mantissa 파트를 지시할 수 있다.
상기 exponent_skew_factor 필드는 skew 팩터의 익스포넨트 파트를 지시할 수 있다. 상기 mantissa_skew_factor 필드는 skew 팩터의 mantissa 파트를 지시할 수 있다.
상술한 extrinsic_camera_params 필드는 해당 카메라에 대한 외부 파라미터들을 포함할 수 있다. 이 필드는 도시된(1510) extrinsicCameraParametersBox 클래스에 따라 정의될 수 있다.
상기 ExtrinsicCameraParametersBox 클래스는 월드 좌표계(known world reference frame) 를 기준으로 카메라 레퍼런스 프레임의 위치, 오리엔테이션을 정의하는 카메라 파라미터들을 포함할 수 있다. 즉, 월드 좌표계를 기준으로 각 카메라의 회전(rotation) 및 평행이동(translation) 등에 관한 내용을 나타내는 파라미터들을 포함할 수 있다.
상기 ExtrinsicCameraParametersBox 클래스는 ref_view_id 필드, prec_rotation_param 필드, prec_translation_param 필드, exponent_r[j][k] 필드, mantissa_r [j][k] 필드, exponent_t[j] 필드 및/또는 mantissa_t[j] 필드를 포함할 수 있다.
상기 ref_view_id 필드는 내부 카메라 파라미터들과 관계된 뷰를 식별하는 view_id 를 지시할 수 있다.
상기 prec_rotation_param 필드는 r[j][k] 에 허용되는 최대 절단(truncation) 에러의 익스포넨트 파트를 특정할 수 있다. 이는 2-prec_rotation_param와 같이 표현될 수 있다.
상기 prec_translation_param 필드는 t[j] 에 허용되는 최대 절단(truncation) 에러의 익스포넨트 파트를 특정할 수 있다. 이는 2-prec_translation_param와 같이 표현될 수 있다.
상기 exponent_r[j][k] 필드는 로테이션 매트릭스의 (j, k) 컴포넌트의 익스포넌트 파트를 특정할 수 있다. mantissa_r [j][k] 필드는 로테이션 매트릭스의 (j, k) 컴포넌트의 mantissa 파트를 특정할 수 있다. exponent_t[j] 필드는 트랜스레이션 벡터의 j 번째 컴포넌트의 익스포넌트 파트를 특정할 수 있다. 이는 0 에서 62 사이의 값을 가질 수 있다. mantissa_t[j] 필드는 트랜스레이션 벡터의 j 번째 컴포넌트의 mantissa 파트를 특정할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 RegionGroup 클래스는 projection_scheme 필드를 변수로 하여, 프로젝션 스킴에 따른 세부 리전 정보를 포함할 수 있다. 상기 RegionGroup 클래스는 도 16에 도시된 실시예와 같이 시그널링될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 RegionGroup 클래스를 나타낸다.
상기 RegionGroup 클래스는 상술한 RegionGroupBox 클래스와 같이, group_id 필드, coding_dependency 필드 및/또는 num_regions 필드를 포함할 수 있다. num_regions 필드의 값에 따라, RegionGroup 클래스는 각각의 리전들에 대하여 region_id 필드, horizontal_offset 필드, vertical_offset 필드, region_width 필드 및/또는 region_height 필드를 포함할 수 있다. 각 필드들에 대한 정의는 전술한 바와 같다.
상기 RegionGroup 클래스는 sub_region_flag 필드, region_rotation_flag 필드, region_rotation_axis 필드, region_rotation 필드 및/또는 각각의 프로젝션 스킴에 따른 리전 정보들을 포함할 수 있다.
상기 sub_region_flag 필드는 해당 리전이 서브 리전으로 나뉘어졌는지 여부를 지시할 수 있다. 상기 region_rotation_flag 필드는 해당 360 비디오 데이터가 2D 이미지 상에 프로젝션된 후에 해당 리전에 회전이 발생하였는지 여부를 지시할 수 있다.
상기 region_rotation_axis 필드는 해당 360 비디오 데이터에 회전이 발생한 경우, 그 회전의 기준이 되는 축을 나타낼 수 있다. 본 필드의 값이 0x0, 0x1 인 경우, 각각 이미지의 세로축, 가로축을 기준으로 회전이 수행되었음을 나타낼 수 있다. 상기 region_rotation 필드는 해당 360 비디오 데이터에 회전이 발생한 경우, 회전된 방향 및 정도를 나타낼 수 있다.
상기 RegionGroup 클래스는 각각의 리전들에 대한 정보를 프로젝션 스킴에 따라 다르게 기술할 수 있다.
상기 RegionGroup 클래스는 projection_scheme 필드가 프로젝션 스킴이 등정방형 프로젝션 스킴 또는 타일-베이스드 프로젝션 스킴임을 지시하는 경우, min_region_pitch 필드, max_region_pitch 필드, min_region_yaw 필드, max_region_yaw 필드, min_region_roll 필드 및/또는 max_region_roll 필드를 포함할 수 있다.
상기 min_region_pitch 필드 및 상기 max_region_pitch 필드는 해당 리전이 3D 공간 상에 리-프로젝션되는 영역의 pitch 의 최소값, 최대값을 각각 나타낼 수 있다. 이는 캡쳐된 360 비디오 데이터가 구형 면으로 나타내어질 때, 그 구형 면 상의 φ의 최소값, 최대값일 수 있다.
상기 min_region_yaw 필드 및 상기 max_region_yaw 필드는 해당 리전이 3D 공간 상에 리-프로젝션되는 영역의 yaw 의 최소값, 최대값을 각각 나타낼 수 있다. 이는 캡쳐된 360 비디오 데이터가 구형 면으로 나타내어질 때, 그 구형 면 상의 θ 의 최소값, 최대값일 수 있다.
상기 min_region_roll 필드 및 상기 max_region_roll 필드는 해당 리전이 3D 공간 상에 리-프로젝션되는 영역의 roll 의 최소값, 최대값을 각각 나타낼 수 있다.
상기 RegionGroup 클래스는 projection_scheme 필드가 프로젝션 스킴이 큐빅 프로젝션 스킴임을 지시하는 경우, cube_face 필드를 포함할 수 있다. 상기 sub_region_flag 필드가 해당 리전이 서브 리전으로 나뉘어졌다고 지시하는 경우, 상기 RegionGroup 클래스는 cube_face 필드가 지칭하는 면 내의 서브 리전의 영역 정보, 즉, sub_region_horizental_offset 필드, sub_region_vertical_offset 필드, sub_region_width 필드 및/또는 sub_region_height 필드를 포함할 수 있다.
상기 cube_face 필드는 해당 리전이, 프로젝션 시에 적용된 큐브의 어느 면에 해당하는지를 지시할 수 있다. 예를 들어 본 필드의 값이 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 인 경우, 해당 리전은 각각 큐브의 앞면(front), 좌측 옆면(left), 우측옆면(right), 뒷면(back), 윗면(top), 바닥면(bottom) 에 해당할 수 있다.
상기 sub_region_horizental_offset 필드 및 상기 sub_region_vertical_offset 필드는 각각, 해당 리전의 좌상단 픽셀을 기준으로 해당 서브 리전의 좌상단 픽셀의 수평, 수직 오프셋 값을 나타낼 수 있다. 즉, 두 필드는 각각, 해당 리전의 좌상단 픽셀을 기준으로 한 해당 서브 리전의 좌상단 픽셀의 상대적인 x 좌표, y 좌표값을 나타낼 수 있다.
상기 sub_region_width 필드 및 상기 sub_region_height 필드는 각각, 해당 서브 리전의 가로길이(width), 세로길이(height)를 픽셀값으로 나타낼 수 있다.
해당 서브 리전이 3D 공간 상에 리-프로젝션되는 경우, 3D 공간 상에서 해당 서브 리전이 차지하는 영역의 최소/최대 가로길이(width) 는, 전술한 horizontal_offset 필드, sub_region_horizental_offset 필드 및 sub_region_width 필드의 값을 기반으로 유추될 수 있다. 실시예에 따라, min_sub_region_width 필드, max_sub_region_width 필드가 더 추가되어, 이 최소/최대 가로길이가 명시적으로 시그널링될 수도 있다.
또한, 해당 서브 리전이 3D 공간 상에 리-프로젝션되는 경우, 3D 공간 상에서 해당 서브 리전이 차지하는 영역의 최소/최대 세로길이(height) 는, 전술한 vertical_offset 필드, sub_region_vertical_offset 필드 및 sub_region_height 필드의 값을 기반으로 유추될 수 있다. 실시예에 따라, min_sub_region_height 필드, max_sub_region_height 필드가 더 추가되어, 이 최소/최대 세로길이가 명시적으로 시그널링될 수도 있다.
상기 RegionGroup 클래스는 projection_scheme 필드가 프로젝션 스킴이 실린더형 프로젝션 스킴임을 지시하는 경우, cylinder_face 필드를 포함할 수 있다. 상기 sub_region_flag 필드가 해당 리전이 서브 리전으로 나뉘어졌다고 지시하는 경우, 상기 RegionGroup 클래스는 sub_region_horizental_offset 필드, sub_region_vertical_offset 필드, sub_region_width 필드, sub_region_height 필드, min_sub_region_yaw 필드 및/또는 max_sub_region_yaw 필드를 포함할 수 있다.
상기 cylinder_face 필드는 해당 리전이, 프로젝션 시에 적용된 실린더의 어느 면에 해당하는지를 지시할 수 있다. 예를 들어 본 필드의 값이 0x00, 0x01, 0x02 인 경우, 해당 리전은 각각 실린더의 옆면(side), 윗면(top), 바닥면(bottom) 에 해당할 수 있다.
상기 sub_region_horizental_offset 필드, 상기 sub_region_vertical_offset 필드, 상기 sub_region_width 필드, 상기 sub_region_height 필드는 전술한 바와 같다.
상기 min_sub_region_yaw 필드 및 상기 max_sub_region_yaw 필드는 각각, 해당 리전이 3D 공간 상에 리-프로젝션되는 영역의 yaw 의 최소값, 최대값을 각각 나타낼 수 있다. 이는 캡쳐된 360 비디오 데이터가 구형 면으로 나타내어질 때, 그 구형 면 상의 θ의 최소값, 최대값일 수 있다. 실린더형 프로젝션 스킴이 적용되었으므로, yaw 에 대한 정보만 시그널링되어도 충분할 수 있다.
상기 RegionGroup 클래스는 projection_scheme 필드가 프로젝션 스킴이 피라미드 프로젝션 스킴임을 지시하는 경우, pyramid_face 필드를 포함할 수 있다.
sub_region_flag 필드가 해당 리전이 서브 리전으로 나뉘어졌다고 지시하는 경우, RegionGroup 클래스는 sub_region_horizental_offset 필드, sub_region_vertical_offset 필드, sub_region_width 필드, sub_region_height 필드, min_sub_region_yaw 필드 및/또는 max_sub_region_yaw 필드를 포함할 수 있다. sub_region_horizental_offset 필드, sub_region_vertical_offset 필드, sub_region_width 필드, sub_region_height 필드는 전술한 바와 같다.
상기 pyramid_face 필드는 해당 리전이, 프로젝션 시에 적용된 피라미드의 어느 면에 해당하는지를 지시할 수 있다. 예를 들어 본 필드의 값이 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04 인 경우, 해당 리전은 각각 피라미드의 앞면(front), 좌상단면(left-top), 좌하단면(left-bottom), 우상단면(right-top), 우하단면(right-bottom) 에 해당할 수 있다.
상기 RegionGroup 클래스는 projection_scheme 필드가 프로젝션 스킴이 파라노믹 프로젝션 스킴임을 지시하는 경우, min_region_yaw 필드, max_region_yaw 필드, min_region_height 필드 및/또는 max_region_height 필드를 포함할 수 있다. min_region_yaw 필드, max_region_yaw 필드는 전술한 바와 같다.
상기 min_region_height 필드 및 상기 max_region_height 필드는 해당 리전이 3D 공간 상에 리-프로젝션되는 영역의 세로길이(height) 의 최소값, 최대값을 각각 나타낼 수 있다. 파라노믹 프로젝션 스킴이 적용되었으므로, yaw 및 세로길이 정보만 시그널링되어도 충분할 수 있다.
상기 RegionGroup 클래스는 projection_scheme 필드가 스티칭없이 프로젝션되는 경우임을 지시하는 경우, ref_view_id 필드, center_yaw 필드, center_pitch 필드 및/또는 center_roll 필드를 포함할 수 있다. ref_view_id 필드는 해당 리전과 연관된 카메라 내부/외부 파라미터들을 해당 리전과 연관시켜주기 위하여, 해당 리전의 카메라 내부/외부 파라미터들을 가지는 IntrinsicCameraParametersBox / ExtrinsicCameraParametersBox 클래스의 ref_view_id 필드를 지시할 수 있다.
상기 center_yaw 필드는 3D 공간 상에 리프로젝션되는 구형 면에서의 해당 리전의 중앙 픽셀의 yaw 값일 수 있다. 이는 3D 공간 상에 리프로젝션되는 캡처 스페이스 좌표계에서 해당 리전의 중앙 픽셀의 yaw 값일 수 있다. 여기서, 캡쳐 스페이스 좌표계는 캡쳐 스페이스를 나타내는 구형 좌표계(spherical coordinate)를 의미할 수 있다.
상기 center_pitch 필드는 3D 공간 상에 리프로젝션되는 구형 면에서의 해당 리전의 중앙 픽셀의 pitch 값일 수 있다. 이는 3D 공간 상에 리프로젝션되는 캡처 스페이스 좌표계 상에서 해당 리전의 중앙 픽셀의 pitch 값일 수 있다.
상기 center_roll 필드는 3D 공간 상에 리프로젝션되는 구형 면에서의 해당 리전의 중앙 픽셀의 roll 값일 수 있다. 이는 3D 공간 상에 리프로젝션되는 캡처 스페이스 좌표계 상에서 해당 리전의 중앙 픽셀의 roll 값일 수 있다. 한편, 앞면 카메라(front camera) 의 주점(principal point)을 구형 면의 (r, 0, 0)지점으로 가정하는 경우, 상기 center_yaw 필드, 상기 center_pitch 필드, 상기 center_roll 필드는 앞면 카메라의 주점(principal point)과의 상대적인 좌표값을 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 360 비디오 관련 메타데이터는 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 box 형태를 가질 수 있다. 전술한 모든 실시예들에 따른 360 비디오 관련 메타데이터들은 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의될 수 있다. 이 경우 각 실시예들에 따라 시그널링 필드들이 이 box 에 포함될 수 있다.
도 17a 내지 17f는 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터가 각 box 에서 시그널링되는 일 예를 나타낸다.
ISOBMFF, CFF(Common File Format)등의 파일 포맷을 기반으로 360 비디오 데이터를 저장, 전송하는 경우에 있어서, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 ISOBMFF 파일 포맷의 각 박스들에 포함될 수 있다. 이러한 방식으로 360 비디오 데이터와 함께 360 비디오 관련 메타데이터가 저장, 시그널링될 수 있다.
전술한 바와 같이 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 파일, 프래그먼트, 트랙, 샘플 엔트리, 샘플 등등 다양한 레벨에 포함되어 전달될 수 있고, 포함되는 레벨에 따라 해당 360 비디오 관련 메타데이터는 해당되는 레벨의 데이터에 대한 메타데이터를 제공할 수 있다(트랙, 스트림, 샘플 그룹, 샘플, 샘플 엔트리 등).
본 발명의 일 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 전술한 tkhd 박스(1700)에 포함되어 전달될 수 있다. 이 경우, tkhd 박스에는 omv_flag 필드 및/또는 OMVideoConfigurationBox 클래스를 가지는 omv_config 필드가 포함될 수 있다.
omv_flag 필드는 해당 비디오 트랙 내에 360 비디오(또는 omnidirectional video)가 포함되어 있는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 본 필드의 값이 1 인 경우 360 비디오 데이터가 해당 비디오 트랙 내에 포함되고, 0 인 경우 그렇지 않을 수 있다. 본 필드의 값에 따라 omv_config 필드가 존재할 수 있다.
omv_config 필드는 전술한 OMVideoConfigurationBox 클래스에 따라, 해당 비디오 트랙 내에 포함된 360 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 vmhd 박스(1705)에 포함되어 전달될 수 있다. 여기서, vmhd 박스(비디오 미디어 헤더 박스) 는 전술한 trak 박스의 하위 박스로서, 해당 비디오 트랙에 대한 일반적인(general) 프리젠테이션 관련 정보를 제공할 수 있다. 이 경우, vmhd 박스에는 마찬가지로, omv_flag 필드 및/또는 OMVideoConfigurationBox 클래스를 가지는 omv_config 필드가 포함될 수 있다. 각 필드의 의미는 전술한 바와 같다.
실시예에 따라, tkhd 박스와 vmhd 박스에 360 비디오 관련 메타데이터가 동시에 포함될 수도 있다. 이 경우 각각의 박스에 포함되는 360 비디오 관련 메타데이터들은 전술한 360 비디오 관련 메타데이터의 실시예 중 서로 다른 것들을 따를 수도 있다.
tkhd 박스와 vmhd 박스에 360 비디오 관련 메타데이터가 동시에 포함되는 경우, tkhd 박스에 정의된 360 비디오 관련 메타데이터들의 값은, vmhd 박스에 정의된 360 비디오 관련 메타데이터들의 값으로 오버라이드(override) 될 수 있다. 즉, 양자에 정의된 360 비디오 관련 메타데이터들의 값이 다른 경우, vmhd 박스 내의 값이 사용될 수 있다. vmhd 박스 내에 360 비디오 관련 메타데이터가 포함되어 있지 않은 경우, tkhd 박스 내의 360 비디오 관련 메타데이터가 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 메타데이터는 trex 박스(1710)에 포함되어 전달될 수 있다. 비디오 스트림이 하나 이상의 무비 프래그먼트로 프래그멘테이션되어 ISOBMFF 로 전달되는 경우에 360 비디오 관련 메타데이터가 trex 박스에 포함되어 전달될 수 있다. 여기서 trex 박스(트랙 익스탠드 박스) 는 전술한 mvex 박스의 하위 박스로서, 각각의 무비 프래그먼트에 의해 사용되는 디폴트 값들을 셋업할 수 있다. 이 박스는 디폴트 값을 제공함으로써, traf 박스 내의 공간과 복잡성을 줄일 수 있다.
이 경우, trex 박스는 default_sample_omv_flag 필드 및/또는 OMVideoConfigurationBox 클래스를 가지는 default_sample_omv_config 필드가 포함될 수 있다.
default_sample_omv_flag 필드는 해당 무비 프래그먼트 내에 해당 비디오 트랙 프래그먼트에 360 비디오 샘플들이 포함되어 있는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 본 필드의 값이 1 인 경우 360 비디오 샘플들이 디폴트로 포함되어 있음을 나타낼 수 있으며, 이 경우 trex 박스는 default_sample_omv_config 필드를 더 포함될 수 있다.
default_sample_omv_config 필드는 전술한 OMVideoConfigurationBox 클래스에 따라, 해당 트랙 프래그먼트의 비디오 샘플들 각각에 적용될 수 있는 360 비디오 관련 세부 메타데이터를 제공할 수 있다. 이 메타데이터들은 해당 트랙 프래그먼트 내의 샘플들에 디폴트로 적용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 전술한 tfhd 박스(1715)에 포함되어 전달될 수 있다. 비디오 스트림이 하나 이상의 무비 프래그먼트로 프래그멘테이션되어 ISOBMFF 로 전달되는 경우에 360 비디오 관련 메타데이터가 tfhd 박스에 포함되어 전달될 수 있다. 이 경우, tfhd 박스는 마찬가지로, omv_flag 필드 및/또는 OMVideoConfigurationBox 클래스를 가지는 omv_config 필드를 포함할 수 있다. 각 필드의 의미는 전술한 바와 같으나, 이 경우 두 필드는 해당 무비 프래그먼트가 포함하는 해당 트랙 프래그먼트의 360 비디오 데이터를 대상으로 360 비디오 관련 세부 파라미터들을 기술할 수 있다.
실시예에 따라 360 비디오 관련 메타데이터가 tfhd 박스(1720)에 포함되어 전달되는 경우, omv_flag 필드가 생략되고, omv_config 필드 대신 default_sample_omv_config 필드가 포함될 수 있다.
이 경우 tfhd 박스의 tr_flags 필드에 의해 360 비디오 관련 메타데이터가 tfhd 박스에 포함되는지가 지시될 수 있다. 예를 들어 tf_flags 필드가 0x400000을 포함하는 경우, 이는 해당 무비 프래그먼트의 해당 비디오 트랙 프래그먼트내에 포함된 비디오 샘플들과 연관된 360 비디오 관련 메타데이터의 디폴트 값이 존재함을 나타낼 수 있다. 또한 이 경우, tfhd 박스 내에 default_sample_omv_config 필드가 존재할 수 있다. default_sample_omv_config 필드는 전술한 바와 같다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 전술한 trun 박스(1725)에 포함되어 전달될 수 있다. 비디오 스트림이 하나 이상의 무비 프래그먼트로 프래그멘테이션되어 ISOBMFF 로 전달되는 경우에 360 비디오 관련 메타데이터가 trun 박스에 포함되어 전달될 수 있다. 이 경우, trun 박스는 마찬가지로, omv_flag 필드 및/또는 OMVideoConfigurationBox 클래스를 가지는 omv_config 필드를 포함할 수 있다. 각 필드의 의미는 전술한 바와 같으나, 이 경우 두 필드는 해당 무비 프래그먼트가 포함하는 해당 트랙 프래그먼트의 비디오 샘플들에 공통적으로 적용될 수 있는 360 비디오 관련 세부 파라미터들을 기술할 수 있다.
실시예에 따라 360 비디오 관련 메타데이터가 trun 박스(1730)에 포함되어 전달되는 경우, omv_flag 필드가 생략될 수 있다. 이 경우 trun 박스의 tr_flags 필드에 의해 360 비디오 관련 메타데이터가 trun 박스에 포함되는지가 지시될 수 있다.
예를 들어 tf_flags 필드가 0x008000을 포함하는 경우, 이는 해당 무비 프래그먼트의 해당 비디오 트랙 프래그먼트내에 포함된 비디오 샘플들에 공통적으로 적용될 수 있는 360 비디오 관련 메타데이터가 존재함을 나타낼 수 있다. 또한 이 경우, trun 박스 내의 omv_config 필드는 OMVideoConfigurationBox 클래스에 따라, 각 비디오 샘플들에 공통적으로 적용될 수 있는 360 비디오 관련 메타데이터를 제공할 수 있다. 이 때 omv_config 필드는 trun 박스 내에서 박스 레벨에 위치할 수 있다.
또한, tf_flags 필드가 0x004000을 포함하는 경우, 이는 해당 무비 프래그먼트의 해당 비디오 트랙 프래그먼트내에 포함된 비디오 샘플 각각에 적용될 수 있는 360 비디오 관련 메타데이터가 존재함을 나타낼 수 있다. 또한 이 경우, trun 박스(1735)는 각 샘플 레벨에서 OMVideoConfigurationBox 클래스를 따르는 sample_omv_config 필드를 포함할 수 있다. sample_omv_config 필드는 각 샘플에 적용될 수 있는 360 비디오 관련 메타데이터를 제공할 수 있다.
tfhd 박스와 trun 박스에 360 비디오 관련 메타데이터가 동시에 포함되는 경우, tfhd 박스에 정의된 360 비디오 관련 메타데이터들의 값은, trun 박스에 정의된 360 비디오 관련 메타데이터들의 값으로 오버라이드(override) 될 수 있다. 즉, 양자에 정의된 360 비디오 관련 메타데이터들의 값이 다른 경우, trun 박스 내의 값이 사용될 수 있다. trun 박스 내에 360 비디오 관련 메타데이터가 포함되어 있지 않은 경우, tfhd 박스 내의 360 비디오 관련 메타데이터가 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 비주얼 샘플 그룹 엔트리(Visual Sample Group Entry, 1740) 에 포함되어 전달될 수 있다. 하나의 파일 혹은 무비 프래그먼트 내에 존재하는 하나 이상의 비디오 샘플들에 동일한 360 비디오 관련 메타데이터가 적용될 수 있는 경우, 360 비디오 관련 메타데이터는 비주얼 샘플 그룹 엔트리에 포함되어 전달될 수 있다. 이 때 비주얼 샘플 그룹 엔트리(1740)는 omv_flag 필드 및/또는 OMVideoConfigurationBox 클래스를 가지는 omv_config 필드를 포함할 수 있다.
omv_flag 필드는 해당 샘플 그룹이 360 비디오 샘플 그룹인지 여부를 지시할 수 있다. omv_config 필드는 전술한 OMVideoConfigurationBox 클래스에 따라, 해당 비디오 샘플 그룹 내에 포함된 360 비디오 샘플들에 공통적으로 적용될 수 있는 360 비디오 관련 세부 파라미터들을 기술할 수 있다. 예를 들어 OMVideoConfigurationBox 클래스의 initial_view_yaw_degree 필드, initial_view_pitch_degree 필드, initial_view_roll_degree 필드를 이용하여 각 샘플 그룹과 연관된 360 비디오에 대한 초기 시점(initial view)이 설정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 비주얼 샘플 엔트리(Visual Sample Entry, 1745) 에 포함되어 전달될 수 있다. 하나의 파일 혹은 무비 프래그먼트 내에 존재하는 각각의 비디오 샘플을 디코딩하기 위해 필요한 초기화 정보로서 각 샘플들에 관련된 360 비디오 관련 메타데이터는 비주얼 샘플 엔트리에 포함되어 전달될 수 있다. 이 때 비주얼 샘플 엔트리(1745)는 omv_flag 필드 및/또는 OMVideoConfigurationBox 클래스를 가지는 omv_config 필드를 포함할 수 있다.
omv_flag 필드는 해당 비디오 트랙/샘플이 360 비디오 샘플을 포함하는지 여부를 지시할 수 있다. omv_config 필드는 전술한 OMVideoConfigurationBox 클래스에 따라, 해당 비디오 트랙/샘플 등과 연관된 360 비디오 관련 세부 파라미터들을 기술할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 HEVC 샘플 엔트리(HEVCSampleEntry, 1750) 에 포함되어 전달될 수 있다. 하나의 파일 혹은 무비 프래그먼트 내에 존재하는 각 HEVC 샘플들을 디코딩하기 위한 초기화 정보로서, 각 HEVC 샘플과 관련된 360 비디오 관련 메타데이터가 HEVC 샘플 엔트리에 포함되어 전달될 수 있다. 이 때 HEVC 샘플 엔트리(1750)는 OMVideoConfigurationBox 클래스를 가지는 omv_config 필드를 포함할 수 있다. omv_config 필드는 전술한 바와 같다.
마찬가지로, 360 비디오 관련 메타데이터는 AVCSampleEntry(), AVC2SampleEntry(), SVCSampleEntry(), MVCSampleEntry() 에 동일한 방법으로 포함되어 전달될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 HEVC 컨피규레이션 박스(HEVCConfigurationBox, 1755) 에 포함되어 전달될 수 있다. 하나의 파일 혹은 무비 프래그먼트 내에 존재하는 각 HEVC 샘플들을 디코딩하기 위한 초기화 정보로서, 각 HEVC 샘플과 관련된 360 비디오 관련 메타데이터가 HEVC 컨피규레이션 박스(1755)에 포함되어 전달될 수 있다. 이 때 HEVC 컨피규레이션 박스(1755)는 OMVideoConfigurationBox 클래스를 가지는 omv_config 필드를 포함할 수 있다. omv_config 필드는 전술한 바와 같다.
마찬가지로, 360 비디오 관련 메타데이터는 AVCConfigurationBox, SVCConfigurationBox, MVCConfigurationBox 에 동일한 방법으로 포함되어 전달될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 HEVCDecoderConfigurationRecord(1760)에 포함되어 전달될 수 있다. 하나의 파일 혹은 무비 프래그먼트 내에 존재하는 각 HEVC 샘플들을 디코딩하기 위한 초기화 정보로서, 각 HEVC 샘플과 관련된 360 비디오 관련 메타데이터가 HEVCDecoderConfigurationRecord(1760)에 포함되어 전달될 수 있다. 이 때 HEVCDecoderConfigurationRecord(1760)는 omv_flag 필드 및/또는 OMVideoConfigurationBox 클래스를 가지는 omv_config 필드를 포함할 수 있다. omv_flag 필드 및 omv_config 필드는 전술한 바와 같다.
마찬가지로, 360 비디오 관련 메타데이터는 AVCecoderConfigurationRecord, SVCecoderConfigurationRecord, MVCecoderConfigurationRecord 에 동일한 방법으로 포함되어 전달될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 OmnidirectionalMediaMetadataSample 에 포함되어 전달될 수 있다.
360 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 샘플의 형태로 저장, 전달될 수 있는데, 이 메타데이터 샘플은 OmnidirectionalMediaMetadataSample 로 정의될 수 있다. OmnidirectionalMediaMetadataSample 은 전술한 OMVideoConfigurationBox 클래스에서 정의된 시그널링 필드들을 포함할 수 있다.
한편, 상기 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 도 18A 내지 18B에 도시된 것과 같이 시그널링될 수도 있다.
도 18a 내지 18b는 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터가 각 box 에서 시그널링되는 것의 일 예를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 VrVideoBox 에 포함되어 전달될 수 있다.
360 비디오 관련 메타데이터를 전달하기 위하여 VrVideoBox(1800)가 새로 정의될 수 있다. VrVideoBox(1800)는 전술한 360 비디오 관련 메타데이터들을 포함할 수 있다. VrVideoBox(1800)의 박스 타입은 'vrvd' 이고, Scheme Information box('schi') 에 포함되어 전달될 수 있다. VrVideoBox(1800)의 SchemeType 은 'vrvd' 이고, SchemeType 이 'vrvd' 인 경우 본 박스는 필수(mandatory) 박스로서 하나 존재할 수 있다. VrVideoBox(1800)는 해당 트랙 등에 포함된 비디오 데이터가 360 비디오 데이터임을 지시할 수 있다. 이를 통해 VR 비디오를 지원하지 못하는 수신기의 경우 schi 내의 타입 값이 vrvd 인 경우, 이를 처리하지 못함을 파악하여 해당 파일 포멧 내의 데이터를 처리 하지 않을 수 있다.
VrVideoBox(1800)는 vr_mapping_type 필드 및/또는 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 omv_config 필드를 포함할 수 있다.
vr_mapping_type 필드는 구형 면 등의 형태를 가지는 360 비디오 데이터를 2D 이미지 포맷 상에 프로젝션하는데 사용한 프로젝션 스킴을 지시하는 정수(integer) 값일 수 있다. 본 필드는 전술한 projection_scheme 과 같은 의미를 가질 수 있다.
omv_config 필드는 전술한 OMVideoConfigurationBox 클래스에 따라 360 비디오 관련 메타데이터를 기술할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 OmnidirectionalMediaMetadataSampleEntry(1810)에 포함되어 전달될 수 있다.
OmnidirectionalMediaMetadataSampleEntry(1810)는 360 비디오 데이터를 위한 메타데이터를 운반하는 메타데이터 트랙의 샘플 엔트리를 정의할 수 있다. OmnidirectionalMediaMetadataSampleEntry(1810)는 OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 omv_config 필드를 포함할 수 있다. omv_config 필드는 전술한 바와 같다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, OMVideoConfigurationBox 클래스로 정의된 360 비디오 관련 메타데이터는 OMVInformationSEIBox 에 포함되어 전달될 수 있다.
360 비디오 관련 메타데이터를 전달하기 위하여 OMVInformationSEIBox(1820)가 새로 정의될 수 있다. OMVInformationSEIBox(1820)는 전술한 360 비디오 관련 메타데이터들을 포함하는 SEI NAL 유닛을 포함할 수 있다. 이 SEI NAL 유닛은 360 비디오 관련 메타데이터를 포함하는 SEI 메시지를 포함할 수 있다. OMVInformationSEIBox(1820)는 omvinfosei 필드를 포함할 수 있다. omvinfosei 필드는 전술한 360 비디오 관련 메타데이터를 포함하는 SEI NAL 유닛을 포함할 수 있다. 360 비디오 관련 메타데이터는 전술한 바와 같다.
OMVInformationSEIBox(1820)는 VisualSampleEntry, AVCSampleEntry, MVCSampleEntry, SVCSampleEntry, HEVCSampleEntry 등에 포함되어 전달될 수 있다.
예를 들어, 상기 VisualSampleEntry는 상기 OMVInformationSEIBox(1830)의 적용 여부를 나타내는 omv_sei 필드를 포함할 수 있다. 상기 omv_sei 필드가 상기 OMVInformationSEIBox(1830)가 상기 VisualSampleEntry에 적용되는 것으로 나타내는 경우, 상기 OMVInformationSEIBox(1830)에 포함된 360 비디오 관련 메타데이터는 상기 VisualSampleEntry에 그대로 카피(copy)되어 적용될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 HEVCSampleEntry의 HEVCDecoderConfigurationRecord(1840)는 상기 OMVInformationSEIBox의 적용 여부를 나타내는 omv_sei 필드를 포함할 수 있다. 상기 omv_sei 필드가 상기 OMVInformationSEIBox가 상기 HEVCDecoderConfigurationRecord(1840)에 적용되는 것으로 나타내는 경우, 상기 OMVInformationSEIBox에 포함된 360 비디오 관련 메타데이터는 상기 HEVCDecoderConfigurationRecord(1840)에 그대로 카피(copy)되어 적용될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 HEVCSampleEntry(1850)는 상기 OMVInformationSEIBox의 적용 여부를 나타내는 omv_sei 필드를 포함할 수 있다. 상기 omv_sei 필드가 상기 OMVInformationSEIBox가 상기 HEVCSampleEntry(1850)에 적용되는 것으로 나타내는 경우, 상기 OMVInformationSEIBox에 포함된 360 비디오 관련 메타데이터는 상기 HEVCSampleEntry(1850)에 그대로 카피(copy)되어 적용될 수 있다.
한편, 예를 들어 하나의 이미지 프레임이 하나 이상의 리전으로 나뉘어져 코딩될 수 있고, 하나 이상의 트랙을 통하여 상기 리전들의 데이터들이 저장될 수 있다. 여기서 트랙은 전술한 ISOBMFF 등의 파일 포맷 상의 트랙을 의미할 수 있다. 실시예에 따라 하나의 트랙은 하나의 리전에 해당하는 360 비디오 데이터를 저장, 전달하는데 사용될 수 있다. 이 경우, 각각의 트랙과 연관된 박스에 상술한 OMVideoConfigurationBox 클래스에 따른 360 비디오 관련 메타데이터가 포함될 수도 있으나, 어느 특정 트랙과 연관된 박스에만 상기 360 비디오 관련 메타데이터가 포함될 수도 있다. 이 경우, 해당 360 비디오 관련 메타데이터를 포함하지 않는 다른 트랙들은, 해당 360 비디오 관련 메타데이터를 전달하고 있는 특정 트랙을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 다른 트랙들은 TrackReferenceTypeBox(1860)를 포함할 수 있고, 상기 TrackReferenceTypeBox(1860)는 상기 TrackReferenceTypeBox를 해당 트랙을 지시하는데 사용되는 박스일 수 있다.
상기 TrackReferenceTypeBox(1860)는 track_id 필드를 포함할 수 있다. track_id 필드는 해당 트랙과 프리젠테이션 내의 다른 트랙 간의 레퍼런스를 제공하는 정수 값일 수 있다. 본 필드는 재 사용되지 않으며 0 값을 가지지 않을 수 있다.
TrackReferenceTypeBox(1860)는 reference_type 을 변수로 가질 수 있는데, reference_type 은 해당 TrackReferenceTypeBox 가 제공하는 레퍼런스 타입을 지시할 수 있다.
예를 들어 TrackReferenceTypeBox(1860)의 reference_type 이 'hint' 타입을 가지는 경우, 상기 track_id 필드가 지시하는 트랙은 해당 트랙의 원본 미디어(original media)를 포함할 수 있다. TrackReferenceTypeBox(1860)의 reference_type 이 'hint' 타입을 가지는 상기 해당 트랙은 힌트(hint) 트랙이라고 불릴 수 있다.
또한, 예를 들어 TrackReferenceTypeBox(1860)의 reference_type 이 'cdsc' 타입을 가지는 경우, 해당 트랙은 상기 track_id 필드가 지시하는 트랙을 기술(describe)할 수 있다.
또한, 예를 들어 TrackReferenceTypeBox(1860)의 reference_type 이 'font' 타입을 가지는 경우, 해당 트랙은 상기 track_id 필드가 지시하는 트랙을 통하여 전송된 폰트(font) 또는 상기 track_id 필드가 지시하는 트랙에서 정의된 폰트를 사용할 수 있다.
또한, 예를 들어 TrackReferenceTypeBox(1860)의 reference_type 이 'hind' 타입을 가지는 경우, 해당 트랙은 상기 힌트 트랙을 참조할 수 있다. 따라서, 상기 reference_type은 상기 힌트 트랙이 사용되는 경우에만 상기'hind'타입을 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어 TrackReferenceTypeBox(1860)의 reference_type 이 'vdep' 타입을 가지는 경우, 해당 트랙은 TrackReferenceTypeBox(1860)의 track_id 필드가 지시하는 트랙을 위한 보조 뎁스 비디오 정보(auxiliary depth video information)를 포함하고 있음이 지시될 수 있다.
또한, 예를 들어 TrackReferenceTypeBox(1860)의 reference_type 이 'vplx' 타입을 가지는 경우, 해당 트랙은 TrackReferenceTypeBox(1860)의 track_id 필드가 지시하는 트랙을 위한 보조 시차 비디오 정보(auxiliary parallax video information)를 포함하고 있음이 지시될 수 있다.
또한, 예를 들어 TrackReferenceTypeBox(1860)의 reference_type 이 'subt' 타입을 가지는 경우, 해당 트랙은 TrackReferenceTypeBox(1860)의 track_id 필드가 지시하는 트랙을 위한 subtitle, timed text, overlay graphical information 을 포함하고 있음이 지시될 수 있다. 또는, 해당 트랙은 해당 트랙이 포함된 대체 그룹(alternate group)의 모든 트랙을 위한 subtitle, timed text, overlay graphical information 을 포함하고 있음이 지시될 수 있다.
또한, 예를 들어 TrackReferenceTypeBox(1860)가 reference_type 이 'omvb' 타입을 가지는 경우, 이 박스는 전술한 360 비디오 관련 메타데이터를 운반하고 있는 특정 트랙을 지시할 수 있다. 구체적으로, 각각의 리전들을 포함하는 각 트랙들은 디코딩될 때, 360 비디오 관련 메타데이터 중 기본적인 베이스 레이어 정보가 필요할 수 있다. 이 박스는 그 베이스 레이어 정보를 운반하고 있는 특정 트랙을 지시할 수 있다. 상기 베이스 레이어 정보는 베이식 정보(basic information)이라고 불릴 수 있다.
또한, 예를 들어 TrackReferenceTypeBoxㅍ가 reference_type 이 'omvm' 타입을 가지는 경우, 이 박스는 전술한 360 비디오 관련 메타데이터를 운반하고 있는 특정 트랙을 지시할 수 있다. 구체적으로, 360 비디오 관련 메타데이터가 전술한 OmnidirectionalMediaMetadataSample() 과 같이 별도의 개별적인 트랙으로 저장, 전달될 수 있다. 이 박스는 그 개별적인 트랙을 지시할 수 있다.
360 비디오 데이터가 렌더링되어 사용자에게 제공되는 경우, 사용자는 360 비디오 중 일부만을 볼 수 있다. 따라서, 360 비디오 데이터의 각 리전이 서로 다른 트랙으로 저장, 전달되는 것이 유리할 수 있다. 이 때, 각각의 트랙들이 전체 360 비디오 관련 메타데이터를 모두 포함하는 것은 전송 효율 및 캐패시티를 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 특정 트랙만이 360 비디오 관련 메타데이터 내지는 360 비디오 관련 메타데이터 중 베이스 레이어 정보를 포함하고, 나머지 트랙들은 필요한 경우 TrackReferenceTypeBox 를 이용하여 그 특정 트랙에 접근하는 것이 유리할 수 있다.
본 발명에 따른 360 비디오 관련 메타데이터의 저장/전달 방안은, ISOBMFF 등의 박스 기반 파일 포맷을 기반으로 360 비디오에 대한 미디어 파일의 생성, MPEG DASH 상에서 동작하는 DASH 세그먼트의 생성 또는 MPEG MMT 상에서 동작하는 MPU 생성시에 적용될 수 있다. 수신기(DASH 클라이언트, MMT 클라이언트 등을 포함)는, 디코더 등에서 360 비디오 관련 메타데이터(플래그, 파라미터, 박스 등등)을 획득하여, 이를 기반으로 해당 컨텐트를 효과적으로 제공할 수 있다.
상술한 OMVideoConfigurationBox 는 하나의 미디어 파일(예를 들어 ISOBMFF 파일), DASH 세그먼트 또는 MMT MPU 내의 여러 박스들에 모두 존재할 수도 있다. 이 경우, 상위 박스에서 정의된 360 비디오 관련 메타데이터들은 하위 박스에서 정의된 360 비디오 관련 메타데이터들에 의해 오버라이드(override) 될 수 있다. 예를 들어, 트랙 헤더(Track header, tkhd) 박스와 비디오 미디어 헤더(video media header, vmhd) 박스에 360 비디오 관련 플래그들 및 세부 메타데이터가 모두 포함되는 경우, 트랙 헤더 박스에 정의된 360 비디오 플래그들 혹은 OMVideoConfigurationBox 박스의 필드(속성)들의 값들은 비디오 미디어 헤더 박스에 정의된 값들로 오버라이드 될 수 있다.
한편, 상술한 OMVideoConfigurationBox 내의 필드(속성)들은 360 비디오 데이터의 SEI(Supplemental enhancement information) 혹은 VUI (Video Usability Information)에 포함되어 전달될 수 있다.
도 19는 코딩된 (360도) 비디오 데이터에 대한 계층 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 19를 참조하면, 코딩된 비디오 데이터는 비디오의 코딩 처리 및 그 자체를 다루는 VCL(video coding layer)과 코딩된 비디오 데이터를 저장하고 전송하는 하위 시스템과의 사이에 있는 NAL(Network abstraction layer)로 구분될 수 있다.
NAL의 기본 단위인 NAL 유닛은 코딩된 비디오를 소정의 규격에 따른 파일 포맷, RTP(Real-time Transport Protocol), TS(Transport Strea) 등과 같은 하위 시스템의 비트열에 매핑시키는 역할을 한다ㅏ.
한편, VCL은 시퀀스와 픽처 등의 헤더에 해당하는 파라미터 세트(픽처 파라미터 세트, 시퀀스 파라미터 세트, 비디오 파라미터 세트 등) 및 비디오의 코딩 과정에, 디스플레이 등의 관련 절차에 부가적으로 필요한 SEI 메시지는 비디오에 대한 정보(슬라이스 데이터)와 분리되어 있다. 비디오 영상에 대한 정보를 포함한 VCL은 슬라이스 데이터와 슬라이스 헤더로 이루어진다.
도시된 바와 같이 NAL 유닛은 NAL 유닛 헤더와 VCL에서 생성된 RBSP(Raw Byte Sequence Payload, 비디오 압축 결과 데이터)의 두 부분으로 구성된다. NAL 유닛 헤더에는 해당 NAL 유닛의 타입에 대한 정보가 포함되어 있다.
NAL 유닛은 VCL에서 생성된 RBSP에 따라 VCL NAL 유닛과 non-VCL NAL 유닛으로 구분된다. VCL NAL 유닛은 비디오 영상에 대한 정보를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미하고, non-VCL NAL 유닛은 비디오 영상을 코딩하기 위하여 필요한 정보(파라미터 세트 또는 SEI 메시지)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 나타낸다. VCL NAL 유닛은 해당 NAL 유닛이 포함하는 픽처의 성질 및 종류 등에 따라 여러 타입으로 나뉠 수 있다.
상술한 OMVideoConfigurationBox 내의 필드(속성)들은 도 20에 도시된 것과 같이 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지 등으로 시그널링될 수 있다.
도 20a 내지 20b는 OMVideoConfigurationBox 내의 필드(속성)들이 AVC NAL 유닛(Unit) 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링되는 일 예를 나타낸다. 도 20a 내지 20b를 참조하면 projection_scheme 필드, stitched_flag 필드, stereo_mode 필드, is_pitch_angle_less_180 필드, is_yaw_angle_less_360 필드, is_not_centered 필드, is_yaw_only 필드, initial_view_yaw_degree 필드, initial_view_pitch_degree 필드, initial_view_roll_degree 필드, is_cropped_region 필드, content_fov_flag 필드, camera_info_flag 필드, 및 region_info_flag 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 0 또는 3인 경우, sphere_radius 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 1인 경우, cube_front_width 필드, cube_front_height 필드 및 cube_height 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 2인 경우, cylinder_radius 필드 및 cylinder_height 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 4인 경우, pyramid_front_width 필드, pyramid_front_height 필드, pyramid_front_rotation 필드 및 pyramid_height 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 5인 경우, panorama_height 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 stitched_flag 필드의 값이 1인 경우, 즉, 상기 stitched_flag 필드가 스티칭 과정이 수행되었음을 나타내는 경우, 상기 num_camera 필드는 해당 360 비디오 데이터의 캡쳐시에 사용된 카메라의 개수를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 num_camera 필드가 지시하는 카메라 수만큼, 각각의 카메라에 대한 camera_center_pitch 필드, camera_center_yaw 필드 및/또는 camera_center_roll 필드가 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 is_pitch_angle_less_180 필드의 값이 1인 경우, min_pitch 필드 및 max_pitch 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 is_yaw_angle_less_360 필드의 값이 1인 경우, min_yaw 필드 및 max_yaw 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 is_not_centered 필드의 값이 1인 경우, center_pitch 필드 및 center_yaw 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 is_cropped_region 필드의 값이 1인 경우, cr_region_left_top_x 필드, cr_region_left_top_y 필드, cr_region_width 필드 및 cr_region_height 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 content_fov_flag 필드의 값이 1인 경우, content_hfov_flag 필드 및 content_vfov_flag 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 camera_info_flag 필드의 값이 1인 경우, num_camera 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 또한, 상기 num_camera 필드가 지시하는 카메라 수만큼, 각각의 카메라에 대한 camera_center_pitch 필드, camera_center_yaw 필드 및/또는 camera_center_roll 필드가 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 region_info_flag 필드의 값이 1인 경우, num_region 필드는 AVC NAL 유닛 혹은 HEVC NAL 유닛의 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상기 num_region 필드는 해당 360 비디오의 이미지 프레임을 구성하는 리전들의 개수를 나타낼 수 있다.
한편, 상기 camera_info_flag 필드는 해당 360 비디오 데이터를 캡쳐할 때 사용된 카메라의 세부적인 정보들이 시그널링되는지 여부를 나타낼 수 있다. 상기 camera_info_flag 필드의 값이 참(true)인 경우, 즉, 예를 들어 상기 camera_info_flag 필드의 값이 1인 경우, 디코딩 장치(또는 360 비디오 수신 장치)는 상기 카메라의 외부 파라미터(Extrinsic parameter) 및 내부 파라미터(intrinsic parameter)에 대한 SEI 메시지를 수신 및 처리할 수 있다. 구체적으로, 외부 파라미터 SEI 메시지는 상술한 ExtrinsicCameraParametersBox의 필드(또는 속성(attribute))들이 포함된 SEI 메시지일 수 있고, 내부 파라미터 SEI 메시지는 상술한 IntrinsicCameraParametersBox의 필드(또는 속성(attribute))들이 포함된 SEI 메시지일 수 있다.
또한, 상기 region_info_flag 필드는 해당 360 비디오의 이미지 프레임을 구성하는 각각의 리전에 대한 세부 정보가 시그널링되는지 여부를 나타낼 수 있다. 상기 region_info_flag 필드의 값이 참(true)인 경우, 즉, 예를 들어 상기 region_info_flag 필드의 값이 1인 경우, 디코딩 장치(또는 360 비디오 수신 장치)는 상기 각각의 리전의 리전 그룹(region group) SEI 메시지를 수신 및 처리할 수 있다.
도 21a 내지 21b는 시그널링되는 상기 리전 그룹 SEI 메시지의 일 예를 나타낸다. 도 21a 내지 21b를 참조하면 group_id 필드, coding_dependency 필드, project_scheme 필드 및 num_regions 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 또한, num_regions 필드의 값에 따라, 각각의 리전들에 대한 region_id 필드, horizontal_offset 필드, vertical_offset 필드, region_width 필드 및 region_height 필드, sub_region_flag 필드, region_rotation_flag 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 또한, 상기 region_rotation_flag 필드의 값이 1인 경우, region_rotation_axis 필드 및 region_rotation 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들에 대한 정의는 전술한 바와 같다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 0 또는 3인 경우, min_region_pitch 필드, max_region_pitch 필드, min_region_yaw 필드, max_region_yaw 필드, min_region_roll 필드 및 max_region_roll 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들에 대한 정의는 전술한 바와 같다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 1인 경우, cube_face 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 또한, 상기 sub_region_flag 필드가 해당 리전이 서브 리전으로 나뉘어졌다고 나타내는 경우, 즉, 예를 들어 상기 sub_region_flag 필드의 값이 1인 경우, 상기 cube_face 필드가 가리키는 면 내의 서브 리전에 대한 sub_region_horizental_offset 필드, sub_region_vertical_offset 필드, sub_region_width 필드 및 sub_region_height 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들에 대한 정의는 전술한 바와 같다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 2인 경우, cylinder_face 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 또한, 상기 sub_region_flag 필드가 해당 리전이 서브 리전으로 나뉘어졌다고 나타내는 경우, 즉, 예를 들어 상기 sub_region_flag 필드의 값이 1인 경우, sub_region_horizental_offset 필드, sub_region_vertical_offset 필드, sub_region_width 필드, sub_region_height 필드, min_sub_region_yaw 필드 및 max_sub_region_yaw 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들에 대한 정의는 전술한 바와 같다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 4인 경우, pyramid_face 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 또한, 상기 sub_region_flag 필드가 해당 리전이 서브 리전으로 나뉘어졌다고 나타내는 경우, 즉, 예를 들어 상기 sub_region_flag 필드의 값이 1인 경우, sub_region_horizental_offset 필드, sub_region_vertical_offset 필드, sub_region_width 필드, sub_region_height 필드, min_sub_region_yaw 필드 및 max_sub_region_yaw 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들에 대한 정의는 전술한 바와 같다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 5인 경우, min_region_yaw 필드, max_region_yaw 필드, min_region_height 필드 및 max_region_height 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 상술한 필드들에 대한 정의는 전술한 바와 같다.
또한, 상기 projection_scheme 필드의 값이 6인 경우, ref_view_id 필드, camera_center_yaw 필드, camera_center_pitch 필드 및 camera_center_roll 필드는 SEI 메시지로 시그널링될 수 있다. 한편, 상기 camera_center_yaw 필드는 center_yaw 필드라고 불릴 수 있고, 상기 camera_center_pitch 필드는 center_ pitch 필드라고 불릴 수 있고, 상기 camera_center_roll 필드는 center_roll 필드라고 불릴 수 있다. 상술한 필드들에 대한 정의는 전술한 바와 같다.
한편, 상술한 SEI 메시지들이 360 비디오 스트림에 포함되어 시그널링되는 경우, 디코딩 장치 등은 상기 SEI 메시지들을 기반으로 시그널링된 360 비디오 스트림을 어떻게 처리(processing)/프로젝션(projection)/렌더링(rendering) 할지를 결정할 수 있고, 상기 SEI 메시지들을 기반으로 시그널링된 360 비디오 스트림을 처리(processing)/프로젝션(projection)/렌더링(rendering)을 수행할 수 있다. 또한, 상술한 SEI 메시지는 인코딩 장치에서 파일 라이터(file writer), 트랜스포트 패킷 타이저(transport pacetizer) 또는 다른 시스템 요소로 VR 메타데이터를 전달하는 메커니즘(mechanism)으로 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 360 비디오에 대한 필드(속성)들은 DASH 기반 적응형(Adaptive) 스트리밍 모델에 포함되어 전달될 수 있다.
도 22는 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델의 전반적인 동작의 일 예를 나타낸다. 도시된 실시예(2200)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 컨텐트 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 컨텐트가 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 블락에서 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 블락들은 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 컨텐트를 화면상에 표시할 수 있다. 이 때, MPD 의 정보들이 활용될 수 있다.
DASH 데이터 모델은 계층적 구조(2210)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 컨텐트의 한 구간을 나타낼 수 있다.
한 구간에서, 데이터들은 어댑테이션 셋들에 포함될 수 있다. 어댑테이션 셋은 서로 교환될 수 있는 복수개의 미디어 컨텐트 컴포넌트들의 집합일 수 있다. 어댑테이션은 레프리젠테이션들의 집합을 포함할 수 있다. 레프리젠테이션은 미디어 컨텐트 컴포넌트에 해당할 수 있다. 한 레프리젠테이션 내에서, 컨텐트는 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 따라후술할 디스크립터들은, MPD 를 통해 전달되는 경우, 에센셜 프로퍼티 및/또는 서플멘탈 프로퍼티 내에 정의되어 전달될 수 있다.
한편, DASH 기반 적응형 스트리밍 모델 등을 통하여 360 비디오에 대한 방송 서비스가 제공되거나, 또는 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델 등을 통하여 360 비디오가 스트리밍되는 경우, 상술한 360 비디오에 대한 메타데이터들의 필드들은 DASH MPD 등에 포함된 DASH 기반 디스크립터 형태로 시그널링될 수 있다. 즉, 전술한 360 비디오 관련 메타데이터의 각각의 실시예들은 DASH 기반 디스크립터 형태로 다시 쓸 수 있다. 상기 DASH 기반 디스크립터 형태는 에센셜 프로퍼티(EssentialProperty) 디스크립터 및 서플멘탈 프로퍼티(SupplementalProperty) 디스크립터를 포함할 수 있다. 상술한 360 비디오에 대한 메타데이터들의 필드들을 나타내는 디스크립터는 MPD의 어댑테이션 셋(AdaptationSet), 레프리젠테이션(Representation) 또는 서브 레프리젠테이션(SubRepresentation)에 포함될 수 있다.
도 23a 내지 23f는 DASH 기반 디스크립터 형태로 기술한 360 비디오 관련 메타데이터들의 일 예를 나타낸다. 도 23a의 (2300)에 도시된 것과 같이 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, 이 들은 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.
또한, 도 23a의 (2310)에 도시된 것과 같이 360 비디오 관련 메타데이터를 전달하는 디스크립터의 경우, @schemeIdURI 필드가 urn:mpeg:dash:vr:201x 값을 가질 수 있다. 이는 해당 디스크립터가 360 비디오 관련 메타데이터를 전달하는 디스크립터임을 식별하는 값일 수 있다.
각각의 360 비디오 관련 메타데이터를 전달하는 디스크립터의 @value 필드는 도시된 도 23b 내지 23f의 (2320)과 같은 값을 가질 수 있다. 즉, @value 의 ',' 에 의해 구분되는 각각의 파라미터들은, 전술한 360 비디오 관련 메타데이터의 각각의 필드들에 해당할 수 있다. 도시된 도 23b 내지 23f의 (2320)는 전술한 360 비디오 관련 메타데이터의 다양한 실시예들 중, 하나의 실시예를 @value 의 파라미터로 기술한 것이지만, 각 시그널링 필드들을 파라미터로 치환하여 전술한 모든 360 비디오 관련 메타데이터의 실시예들이 @value 의 파라미터로 기술될 수 있다. 즉, 전술한 모든 실시예에 따른 360 비디오 관련 메타데이터는 DASH 기반의 디스크립터 형태로도 기술될 수 있다.
도시된 도 23b 내지 23f의 (2320)에서 각 파라미터들은 전술한 동명의 시그널링 필드와 같은 의미를 가질 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 의미할 수 있다. OD 인 파라미터 값이 주어지지 않는 경우, 기 정의된 디폴트 값이 해당 파라미터 값으로 쓰일 수 있다. 도시된 실시예에서 각 OD 파라미터들의 디폴트 값이 괄호 내에 주어져있다.
도 24는 본 발명에 따른 360 비디오 전송 장치에 의한 360 비디오 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 24에서 개시된 방법은 도 4에서 개시된 360 비디오 전송 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 24의 S2400은 상기 360 비디오 전송 장치의 데이터 입력부에 의하여 수행될 수 있고, S2410은 상기 360 비디오 전송 장치의 프로젝션 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S2420은 상기 360 비디오 전송 장치의 메타데이터 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S2430은 상기 360 비디오 전송 장치의 데이터 인코더에 의하여 수행될 수 있고, S2440은 상기 360 비디오 전송 장치의 전송 처리부에 의하여 수행될 수 있다. 상기 전송 처리부는 전송부에 포함될 수 있다.
360 비디오 전송 장치는 적어도 하나의 카메라에 의해 캡쳐된 360 비디오 데이터를 획득한다(S2400). 360 비디오 전송 장치는 적어도 하나의 카메라에 의해 캡쳐된 360 비디오 데이터를 획득할 수 있다. 상기 360 비디오 데이터는 적어도 하나의 카메라에 의해 캡처된 비디오일 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 적어도 하나의 카메라는 피쉬아이(fish-eye) 카메라일 수도 있다.
360 비디오 전송 장치는 상기 360 비디오 데이터를 처리하여 2D 기반 픽처를 획득한다(S2410). 360 비디오 전송 장치는 여러 프로젝션 스킴(projection scheme)들 상기 360 비디오 데이터에 대한 프로젝션 스킴에 따라 프로젝션을 수행할 수 있다. 상기 360 비디오 전송 장치는 상기 360 비디오 데이터의 스티칭(stitching) 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 360 비디오 전송 장치는 상기 프로젝션 스킴이 특정 스킴에 해당하는 경우, 즉, 상기 360 비디오 데이터에 대한 프로젝션 스킴 정보가 상기 특정 스킴을 지시하는 경우, 상기 360 비디오 데이터는 스티칭(stitching)되지 않는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 상기 여러 프로젝션 스킴들은 등정방형 프로젝션(Equirectangular Projection) 스킴, 큐빅 프로젝션 스킴, 실린더형 프로젝션 스킴, 타일-베이스드(Tile-based) 프로젝션 스킴, 피라미드 프로젝션 스킴, 파노라믹 프로젝션 스킴 및 스티칭 없이 바로 2D 이미지 상에 프로젝션되는 상기 특정 스킴을 포함할 수 있다. 한편, 상기 프로젝션 스킴 정보가 특정 스킴을 지시하는 경우, 상기 적어도 하나의 카메라는 피쉬아이(Fish-eye) 카메라일 수 있고, 이 경우, 상기 각 카메라에 의하여 획득된 이미지는 원형 이미지(circular image)일 수 있다.
또한, 상기 360 데이터가 스티칭되는 경우, 360 비디오 전송 장치는 상기 360 비디오 데이터를 스티칭할 수 있고, 상기 스티칭된 360 비디오 데이터를 상기 2D 기반 픽처 상에 프로젝션할 수 있다. 또한, 상기 360 데이터가 스티칭되지 않는 경우, 360 비디오 전송 장치는 스티칭없이 상기 360 비디오 데이터를 상기 2D 기반 픽처 상에 프로젝션할 수 있다. 여기서, 상기 2D 기반 픽처는 2D 이미지라고 불릴 수 있고, 또는 프로젝션된 프레임(projected frame)이라고 불릴 수 있다.
360 비디오 전송 장치는 상기 360 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 생성한다(S2420). 여기서, 상기 360 비디오에 대한 메타데이터는 시그널링 정보라고 불릴 수 있다. 상기 메타데이터는 projection_scheme 필드, stitched_flag 필드, stereo_mode 필드, is_pitch_angle_less_180 필드, is_yaw_angle_less_360 필드, is_not_centered 필드, is_yaw_only 필드, initial_view_yaw_degree 필드, initial_view_pitch_degree 필드, initial_view_roll_degree 필드, is_cropped_region 필드, content_fov_flag 필드, camera_info_flag 필드, 및/또는 region_info_flag 필드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 메타데이터는 상기 필드들 이외의 다른 전술한 필드들을 포함할 수 있다. 상기 필드들의 의미는 전술한 바와 같을 수 있다. 또한, 상기 projection_scheme 필드는 프로젝션 스킴 정보라고 불릴 수 있고, 상기 stitched_flag 필드는 스티칭 플래그 정보라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 initial_view_yaw_degree 필드, 상기 initial_view_pitch_degree 필드, 상기 initial_view_roll_degree 필드는 초기 시점 정보라고 불릴 수 있다. 또한, is_pitch_angle_less_180 필드는 피치(pitch) 각도 플래그, 상기 is_yaw_angle_less_360 필드는 요(yaw) 각도 플래그, 상기 is_not_centered 필드는 센터 맵핑 플래그라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 is_cropped_region 필드는 크롭 리전 플래그, content_fov_flag 필드는 FOV(field of view) 플래그, camera_info_flag 필드는 카메라 정보 플래그, region_info_flag 필드는 리전 정보 플래그라고 불릴 수 있다.
구체적으로, 일 예로, 상기 메타데이터는 상기 픽처의 중점(center point)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면(spherical surface)의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값이 각각 0인지 여부를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 상기 0이 아닌 값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면의 구형 좌표의 요 값, 피치 값, 롤 값이 각각 0인지 여부를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값, 상기 롤 값 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 상기 0이 아닌 값을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상술한 is_not_centered 필드 및/또는 center_pitch/center_yaw 필드들에 의하여 나타내어질 수 있다. 또는, ISO 기반 미디어 파일 포멧에 따른 center_pitch/center_yaw 필드들을 포함하는 프로젝션 관련 박스를 기반으로 상기 픽처의 중점에 대한 정보가 나타내어질 수 있다. 이 경우 상기 프로젝션 관련 박스의 존재 여부를 기반으로 상기 center_pitch/center_yaw 필드들의 값이 각각 0을 나타냄을 가리킬 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 프로젝션 관련 박스가 존재하지 않는 경우, 상기 center_pitch의 값(즉, 피치 값)은 0이고, 상기 center_yaw의 값(즉, 요 값)은 0으로 간주될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 픽처에 대한 프로젝션 포멧이 상술한 등정방형 프로젝션을 나타내는 경우, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값을 각각 나타낼 수 있다. 다만, 이는 예시로서, 상기 픽처에 대한 프로젝션 포멧이 상술한 큐빅 프로젝션, 실린더형 프로젝션, 타일-베이스드 프로젝션 스킴, 피라미드 프로젝션, 또는 파노라믹 프로젝션을 나타내는 경우, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 프로젝션 스트럭쳐 혹은 3D 지오메트리의 중점에 대한 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값을 각각 나타낼 수도 있다.
또한, 예를 들어, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 ISO(International Organization for Standardization) 기반 미디어 파일 포멧의 프로젝션 관련 박스를 기반으로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 픽처에 대한 프로젝션 포멧이 등정방형 프로젝션, 큐빅 프로젝션, 실린더형 프로젝션, 타일-베이스드 프로젝션 스킴, 피라미드 프로젝션, 또는 파노라믹 프로젝션을 나타내고, 상기 프로젝션 관련 박스가 존재하지 않는 경우, 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요, 피치 값은 각각 0을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상술한 is_not_centered 필드 및/또는 center_pitch/center_yaw 필드들에 의하여 나타내어질 수 있다. 또는, ISO 기반 미디어 파일 포멧에 따른 center_pitch/center_yaw 필드들을 포함하는 프로젝션 관련 박스를 기반으로 상기 픽처의 중점과 매칭되는 프로젝션 스트럭쳐 혹은 3D 지오메트리의 중점 (예를 들어 구의 중점 등) 의 요, 피치 값에 대한 정보가 나타내어질 수 있다. 이 경우 상기 프로젝션 관련 박스의 존재 여부를 기반으로 상기 center_pitch/center_yaw 필드들의 값이 각각 0을 나타냄을 가리킬 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 프로젝션 관련 박스가 존재하지 않는 경우, 상기 center_pitch의 값(즉, 피치 값)은 0이고, 상기 center_yaw의 값(즉, 요 값)은 0으로 간주될 수 있다.
한편, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상술한 바와 같이 DASH MPD 또는 SEI 메시지에 포함될 수도 있다.
또한, 다른 예로, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터의 스티칭 수행 여부를 나타내는 스티칭 플래그 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터를 캡쳐한 상기 적어도 하나의 카메라에 대한 카메라 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 메타데이터는 각 카메라에 의하여 획득된 이미지 영역의 센터 픽셀에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 센터 픽셀에 대한 정보는 상기 이미지 영역의 상기 센터 픽셀의 위치에 대응하는 구형 면 상의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값, 롤(roll) 값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 카메라가 피쉬아이(fish-eye) 카메라인 경우, 상기 메타데이터는 상기 각 카메라에 의하여 획득된 이미지 영역의 센터 픽셀에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 각 카메라에 의하여 획득된 이미지는 원형 이미지(circular image)일 수 있다.
또한, 상기 메타데이터는 상기 적어도 하나의 카메라의 개수 정보, 각각의 상기 카메라에 대한 내부(Intrinsic) 카메라 정보, 각각의 상기 카메라에 대한 외부(Extrinsic) 카메라 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 카메라의 개수 정보는 상술한 num_camera 필드를 나타낼 수 있고, 상기 센터 픽셀에 대한 정보는 상술한 camera_center_pitch 필드, camera_center_yaw 필드, camera_center_roll 필드를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 센터 픽셀에 대한 정보, 상기 카메라의 개수 정보, 상기 카메라에 대한 내부(Intrinsic) 카메라 정보, 각각의 상기 카메라에 대한 외부(Extrinsic) 카메라 정보는 카메라 정보라고 불릴 수 있고, 상기 메타데이터는 상기 카메라 정보의 시그널링 여부를 나타내는 카메라 정보 플래그를 포함할 수 있고, 상기 카메라 정보 플래그가 상기 카메라 정보의 시그널링을 지시하는 경우, 상기 카메라 정보는 상기 메타데이터에 포함될 수 있다.
또한, 다른 예로, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터 중 상기 360 비디오 데이터의 재생시 처음으로 사용자에 보여지는 초기 시점 영역을 지시하는 초기 시점 정보를 포함할 수 있고, 상기 초기 시점 정보는 상기 3D 공간 상에서 나타나는 상기 초기 시점 영역을 피치(pitch) 값, 요(yaw) 값 및 롤(roll) 값을 통해서 나타낼 수 있다. 상기 초기 시점 정보는 initial_view_yaw_degree 필드, initial_view_pitch_degree 필드, initial_view_roll_degree 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터가 상기 2D 이미지의 크롭된 영역에만 포함되는지 여부를 나타내는 크롭 리전 플래그를 포함할 수 있고, 상기 크롭 리전 플래그가 상기 360 데이터가 상기 크롭된 영역에만 포함됨을 나타내는 경우, 상기 메타데이터는 상기 크롭된 영역 관련 정보를 포함할 수 있다. 상기 크롭된 영역 관련 정보는 상술한 cr_region_left_top_x 필드, cr_region_left_top_y 필드, cr_region_width 필드, cr_region_height 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 메타데이터는 상기 2D 이미지 상에서의 각 리전들이 회전되어 있는지 여부를 나타내는 회전 플래그 정보 및 상기 각 리전들이 회전된 축을 나타내는 회전 축 정보 및 상기 각 리전들이 회전된 방향과 정도를 나타내는 회전량 정보를 포함할 수 있다. 상기 회전 플래그 정보는 region_rotation_flag 필드를 나타낼 수 있고, 상기 회전 축 정보는 region_rotation_axis 필드를 나타낼 수 있고, 상기 회전량 정보는 region_rotation 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터가 지원하는 피치(Pitch)의 각도 범위가 180도 보다 작은지 여부를 지시하는 피치 각도 플래그를 더 포함할 수 있고, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터가 지원하는 요(Yaw)의 각도 범위가 360도 보다 작은지 여부를 지시하는 요(Yaw) 각도 플래그를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 피치(Pitch) 각도 플래그가 상기 피치의 각도 범위가 180도 보다 작다고 지시하는 경우, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터가 지원하는 피치의 최소 각도 및 최대 각도를 각각 지시하는 최소 피치 정보 및 최대 피치 정보를 더 포함할 수 있고, 상기 요(Yaw) 각도 플래그가 상기 요(Yaw)의 각도 범위가 360도 보다 작다고 지시하는 경우, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터가 지원하는 요(Yaw)의 최소 각도 및 최대 각도를 각각 지시하는 최소 요(Yaw) 정보 및 최대 요(Yaw) 정보를 포함할 수 있다. 상기 최소 피치 정보는 min_pitch 필드를 나타낼 수 있고, 상기 최대 피치 정보는 max_pitch 필드를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 최소 요 정보는 min_yaw 필드를 나타낼 수 있고, 상기 최대 요 정보는 max_yaw 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터에 대한 FOV(field of view)에 대한 정보의 존재 여부를 나타내는 FOV 플래그를 포함할 수 있다. 상기 FOV 플래그가 상기 FOV에 대한 정보가 존재한다고 지시하는 경우, 상기 메타데이터는 수평 FOV에 대한 정보 및 수직 FOV에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 수평 FOV에 대한 정보는 content_hfov 필드를 나타낼 수 있고, 상기 수직 FOV에 대한 정보는 content_vfov 필드를 나타낼 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. 여기서, 상기 SEI 메시지는 2D 이미지의 디코딩 또는 2D 이미지의 3D 공간으로의 디스플레이에 대한 보조를 위하여 사용될 수 있다.
360 비디오 전송 장치는 상기 픽처를 인코딩한다(S2430). 360 비디오 전송 장치는 상기 픽처를 인코딩할 수 있다. 또한, 360 비디오 전송 장치는 상기 메타데이터를 인코딩할 수 있다.
360 비디오 전송 장치는 상기 인코딩된 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행한다(S2440). 360 비디오 전송 장치는 상기 인코딩된 360 비디오 데이터 및/또는 상기 메타데이터를 파일 등의 형태로 인캡슐레이션(encapsulation)할 수 있다. 360 비디오 전송 장치는 인코딩된 360 비디오 데이터 및/또는 상기 메타데이터를 저장 또는 전송하기 위하여 ISOBMFF, CFF 등의 파일 포맷으로 인캡슐레이션하거나, 기타 DASH 세그먼트 등의 형태로 처리할 수 있다. 360 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, 360 비디오 전송 장치는 상기 메타데이터 자체를 파일로 인캡슐레이션할 수 있다. 360 비디오 전송 장치는 파일 포맷에 따라 인캡슐레이션된 상기 360 비디오 데이터에 전송을 위한 처리를 가할 수 있다. 360 비디오 전송 장치는 임의의 전송 프로토콜에 따라 상기 360 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, 360 비디오 전송 장치는 상기 메타데이터에 전송을 위한 처리를 가할 수도 있다. 360 비디오 전송 장치는 전송 처리된 상기 360 비디오 데이터 및 상기 메타데이터를 방송망 및/또는 브로드밴드를 통해 전송할 수 있다.
도 25는 본 발명에 따른 360 비디오 수신 장치에 의한 360 비디오 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 25에서 개시된 방법은 도 5에서 개시된 360 비디오 수신 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 25의 S2500은 상기 360 비디오 수신 장치의 수신부에 의하여 수행될 수 있고, S2510은 상기 360 비디오 수신 장치의 수신 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S2520은 상기 360 비디오 수신 장치의 데이터 디코더에 의하여 수행될 수 있고, S2530은 상기 360 비디오 수신 장치의 렌더러에 의하여 수행될 수 있다.
360 비디오 수신 장치는 360 비디오 데이터에 관한 2D 기반 픽처에 대한 정보 및 상기 360 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 포함하는 신호를 수신한다(S2500). 360 비디오 수신 장치는 방송망을 통하여 360 비디오 전송 장치로부터 시그널링된 상기 360 비디오 데이터에 대한 상기 2D 기반 픽처에 대한 정보 및 상기 메타데이터를 수신할 수 있다. 또한, 360 비디오 수신 장치는 브로드밴드 등의 통신 네트워크, 또는 저장매체를 통하여 상기 상기 2D 기반 픽처에 대한 정보 및 상기 메타데이터를 수신할 수도 있다. 여기서, 상기 2D 기반 픽처는 2D 이미지라고 불릴 수 있고, 또는 프로젝션된 프레임(projected frame)이라고 불릴 수 있다.
360 비디오 수신 장치는 상기 수신된 신호를 처리하여 상기 픽처에 대한 정보 및 상기 메타데이터를 획득한다(S2510). 360 비디오 수신 장치는 수신된 상기 픽처에 대한 정보 및 상기 메타데이터에 대해 전송 프로토콜에 따른 처리를 수행할 수 있다. 또한, 360 비디오 수신 장치는 전술한 360 비디오 전송 장치의 전송을 위한 처리의 역과정을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 360 비디오에 대한 메타데이터는 시그널링 정보라고 불릴 수 있다. 상기 메타데이터는 projection_scheme 필드, stitched_flag 필드, stereo_mode 필드, is_pitch_angle_less_180 필드, is_yaw_angle_less_360 필드, is_not_centered 필드, is_yaw_only 필드, initial_view_yaw_degree 필드, initial_view_pitch_degree 필드, initial_view_roll_degree 필드, is_cropped_region 필드, content_fov_flag 필드, camera_info_flag 필드, 및/또는 region_info_flag 필드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 메타데이터는 상기 필드들 이외의 다른 전술한 필드들을 포함할 수 있다. 상기 필드들의 의미는 전술한 바와 같을 수 있다. 또한, 상기 projection_scheme 필드는 프로젝션 스킴 정보라고 불릴 수 있고, 상기 stitched_flag 필드는 스티칭 플래그 정보라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 initial_view_yaw_degree 필드, 상기 initial_view_pitch_degree 필드, 상기 initial_view_roll_degree 필드는 초기 시점 정보라고 불릴 수 있다. 또한, is_pitch_angle_less_180 필드는 피치(pitch) 각도 플래그, 상기 is_yaw_angle_less_360 필드는 요(yaw) 각도 플래그, 상기 is_not_centered 필드는 센터 맵핑 플래그라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 is_cropped_region 필드는 크롭 리전 플래그, content_fov_flag 필드는 FOV(field of view) 플래그, camera_info_flag 필드는 카메라 정보 플래그, region_info_flag 필드는 리전 정보 플래그라고 불릴 수 있다.
구체적으로, 일 예로, 상기 메타데이터는 상기 픽처의 중점(center point)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면(spherical surface)의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값이 각각 0인지 여부를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 상기 0이 아닌 값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면의 구형 좌표의 요 값, 피치 값, 롤 값이 각각 0인지 여부를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값, 상기 롤 값 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 상기 0이 아닌 값을 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 픽처에 대한 프로젝션 포멧이 상술한 등정방형 프로젝션을 나타내는 경우, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값을 각각 나타낼 수 있다. 다만, 이는 예시로서, 상기 픽처에 대한 프로젝션 포멧이 상술한 큐빅 프로젝션, 실린더형 프로젝션, 타일-베이스드 프로젝션 스킴, 피라미드 프로젝션, 또는 파노라믹 프로젝션을 나타내는 경우, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 프로젝션 스트럭쳐 혹은 3D 지오메트리의 중점에 대한 요 값, 피치 값을 각각 나타낼 수도 있다.
또한, 예를 들어, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 ISO(International Organization for Standardization) 기반 미디어 파일 포멧의 프로젝션 관련 박스를 기반으로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 픽처에 대한 프로젝션 포멧이 등정방형 프로젝션, 큐빅 프로젝션, 실린더형 프로젝션, 타일-베이스드 프로젝션 스킴, 피라미드 프로젝션, 또는 파노라믹 프로젝션을 나타내고, 상기 프로젝션 관련 박스가 존재하지 않는 경우, 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요, 피치 값은 각각 0을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상술한 is_not_centered 필드 및/또는 center_pitch/center_yaw 필드들에 의하여 나타내어질 수 있다. 또는, ISO 기반 미디어 파일 포멧에 따른 center_pitch/center_yaw 필드들을 포함하는 프로젝션 관련 박스를 기반으로 상기 픽처의 중점과 매칭되는 프로젝션 스트럭쳐 혹은 3D 지오메트리의 중점 (예를 들어 구의 중점 등) 의 요, 피치 값에 대한 정보 나타내어질 수 있다. 이 경우 상기 프로젝션 관련 박스의 존재 여부를 기반으로 상기 center_pitch/center_yaw 필드들의 값이 각각 0을 나타냄을 가리킬 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 프로젝션 관련 박스가 존재하지 않는 경우, 상기 center_pitch의 값(즉, 피치 값)은 0이고, 상기 center_yaw의 값(즉, 요 값)은 0으로 간주될 수 있다.
한편, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상술한 바와 같이 DASH MPD 또는 SEI 메시지에 포함될 수도 있다.
또한, 다른 예로, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터의 스티칭 수행 여부를 나타내는 스티칭 플래그 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터를 캡쳐한 상기 적어도 하나의 카메라에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 메타데이터는 각 카메라에 의하여 획득된 이미지 영역의 센터 픽셀에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 센터 픽셀에 대한 정보는 상기 이미지 영역의 상기 센터 픽셀의 위치에 대응하는 구형 면 상의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값, 롤(roll) 값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 카메라가 피쉬아이(fish-eye) 카메라인 경우, 상기 메타데이터는 상기 각 카메라에 의하여 획득된 이미지 영역의 센터 픽셀에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 각 카메라에 의하여 획득된 이미지는 원형 이미지(circular image)일 수 있다.
또한, 상기 메타데이터는 상기 적어도 하나의 카메라의 개수 정보, 각각의 상기 카메라에 대한 내부(Intrinsic) 카메라 정보, 각각의 상기 카메라에 대한 외부(Extrinsic) 카메라 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 카메라의 개수 정보는 상술한 num_camera 필드를 나타낼 수 있고, 상기 센터 픽셀에 대한 정보는 상술한 camera_center_pitch 필드, camera_center_yaw 필드, camera_center_roll 필드를 나타낼 수 있다. 한편, 상기 센터 픽셀에 대한 정보, 상기 카메라의 개수 정보, 상기 카메라에 대한 내부(Intrinsic) 카메라 정보, 각각의 상기 카메라에 대한 외부(Extrinsic) 카메라 정보는 카메라 정보라고 불릴 수 있고, 상기 메타데이터는 상기 카메라 정보의 시그널링 여부를 나타내는 카메라 정보 플래그를 포함할 수 있고, 상기 카메라 정보 플래그가 상기 카메라 정보의 시그널링을 지시하는 경우, 상기 카메라 정보는 상기 메타데이터에 포함될 수 있다.
또한, 다른 예로, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터 중 상기 360 비디오 데이터의 재생시 처음으로 사용자에 보여지는 초기 시점 영역을 지시하는 초기 시점 정보를 포함할 수 있고, 상기 초기 시점 정보는 상기 3D 공간 상에서 나타나는 상기 초기 시점 영역을 피치(pitch) 값, 요(yaw) 값 및 롤(roll) 값을 통해서 나타낼 수 있다. 상기 초기 시점 정보는 initial_view_yaw_degree 필드, initial_view_pitch_degree 필드, initial_view_roll_degree 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터가 상기 2D 이미지의 크롭된 영역에만 포함되는지 여부를 나타내는 크롭 리전 플래그를 포함할 수 있고, 상기 크롭 리전 플래그가 상기 360 데이터가 상기 크롭된 영역에만 포함됨을 나타내는 경우, 상기 메타데이터는 상기 크롭된 영역 관련 정보를 포함할 수 있다. 상기 크롭된 영역 관련 정보는 상술한 cr_region_left_top_x 필드, cr_region_left_top_y 필드, cr_region_width 필드, cr_region_height 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 메타데이터는 상기 2D 이미지 상에서의 각 리전들이 회전되어 있는지 여부를 나타내는 회전 플래그 정보 및 상기 각 리전들이 회전된 축을 나타내는 회전 축 정보 및 상기 각 리전들이 회전된 방향과 정도를 나타내는 회전량 정보를 포함할 수 있다. 상기 회전 플래그 정보는 region_rotation_flag 필드를 나타낼 수 있고, 상기 회전 축 정보는 region_rotation_axis 필드를 나타낼 수 있고, 상기 회전량 정보는 region_rotation 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터가 지원하는 피치(Pitch)의 각도 범위가 180도 보다 작은지 여부를 지시하는 피치 각도 플래그를 더 포함할 수 있고, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터가 지원하는 요(Yaw)의 각도 범위가 360도 보다 작은지 여부를 지시하는 요(Yaw) 각도 플래그를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 피치(Pitch) 각도 플래그가 상기 피치의 각도 범위가 180도 보다 작다고 지시하는 경우, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터가 지원하는 피치의 최소 각도 및 최대 각도를 각각 지시하는 최소 피치 정보 및 최대 피치 정보를 더 포함할 수 있고, 상기 요(Yaw) 각도 플래그가 상기 요(Yaw)의 각도 범위가 360도 보다 작다고 지시하는 경우, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터가 지원하는 요(Yaw)의 최소 각도 및 최대 각도를 각각 지시하는 최소 요(Yaw) 정보 및 최대 요(Yaw) 정보를 포함할 수 있다. 상기 최소 피치 정보는 min_pitch 필드를 나타낼 수 있고, 상기 최대 피치 정보는 max_pitch 필드를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 최소 요 정보는 min_yaw 필드를 나타낼 수 있고, 상기 최대 요 정보는 max_yaw 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 메타데이터는 상기 360 비디오 데이터에 대한 FOV(field of view)에 대한 정보의 존재 여부를 나타내는 FOV 플래그를 포함할 수 있다. 상기 FOV 플래그가 상기 FOV에 대한 정보가 존재한다고 지시하는 경우, 상기 메타데이터는 수평 FOV에 대한 정보 및 수직 FOV에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 수평 FOV에 대한 정보는 content_hfov 필드를 나타낼 수 있고, 상기 수직 FOV에 대한 정보는 content_vfov 필드를 나타낼 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. 여기서, 상기 SEI 메시지는 2D 이미지의 디코딩 또는 2D 이미지의 3D 공간으로의 디스플레이에 대한 보조를 위하여 사용될 수 있다.
360 비디오 수신 장치는 상기 픽처에 대한 정보를 기반으로 상기 픽처를 디코딩한다(S2520). 360 비디오 수신 장치는 상기 픽처에 대한 정보를 기반으로 상기 픽처를 디코딩할 수 있다.
360 비디오 수신 장치는 상기 메타데이터를 기반으로 상기 디코딩된 픽처를 처리하여 3D 공간으로 렌더링한다(S2530).
전술한 단계들은 실시예에 따라 생략되거나, 유사/동일한 동작을 수행하는 다른 단계에 의해 대체될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 360 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 360 비디오 전송 장치 및 그 내부 컴포넌트들은, 전술한 본 발명의 360 비디오를 전송하는 방법의 실시예들을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 360 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 360 비디오 수신 장치 및 그 내부 컴포넌트들은, 전술한 본 발명의 360 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/블락/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 (20)
- 360 비디오 전송 장치에 의하여 수행되는 360도 비디오 데이터 처리 방법으로,
적어도 하나의 카메라에 의해 캡쳐된 360도 비디오 데이터를 획득하는 단계;
상기 360도 비디오 데이터를 처리하여 2D(two-dimentional) 기반 픽처를 획득 단계;
상기 360도 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 생성하는 단계;
상기 픽처를 인코딩하는 단계; 및
상기 인코딩된 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행하는 단계를 포함하되,
상기 메타데이터는 상기 픽처의 중점(center point)에 대한 정보를 포함하고,
상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면(spherical surface)의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값이 각각 0인지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 상기 0이 아닌 값을 나타내는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 픽처에 대한 프로젝션 포멧이 등정방형 프로젝션을 나타내는 경우, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값을 각각 나타내는 것을 특징으로 하는, 360 비디오 데이처 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 픽처의 중점에 대한 정보는 SEI(Supplemental enhancement information) 메시지에 포함되는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 픽처의 중점에 대한 정보는 ISO(International Organization for Standardization) 기반 미디어 파일 포멧의 프로젝션 관련 박스를 기반으로 구성되되,
상기 픽처에 대한 프로젝션 포멧이 등정방형(Equirectangular) 프로젝션이고, 상기 프로젝션 관련 박스가 존재하지 않는 경우, 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요, 피치 값은 각각 0을 나타내는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 메타데이터는 각 카메라에 의하여 획득된 이미지 영역의 센터 픽셀에 대한 정보를 포함하고,
상기 센터 픽셀에 대한 정보는 상기 이미지 영역의 상기 센터 픽셀의 위치에 대응하는 구형 면 상의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값, 롤(roll) 값을 나타내는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 카메라가 피쉬아이(fish-eye) 카메라인 경우, 상기 메타데이터는 상기 각 카메라에 의하여 획득된 이미지 영역의 센터 픽셀에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제7항에 있어서,
상기 각 카메라에 의하여 획득된 이미지는 원형 이미지(circular image)인 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 메타데이터는 상기 360도 비디오 데이터 중 상기 360도 비디오 데이터의 재생시 처음으로 사용자에 보여지는 초기 시점 영역을 지시하는 초기 시점 정보를 포함하고,
상기 초기 시점 정보는 상기 3D 공간 상에서 나타나는 상기 초기 시점 영역을 요 값, 피치 값, 및 롤 값을 통해서 나타내는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 메타데이터는 상기 360도 비디오 데이터에 대한 FOV(field of view)에 대한 정보의 존재 여부를 나타내는 FOV 플래그를 포함하고,
상기 FOV 플래그가 상기 FOV에 대한 정보가 존재한다고 지시하는 경우, 상기 시그널링 정보는 수평 FOV에 대한 정보 및 수직 FOV에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 360 비디오 데이터 처리 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 메타데이터는 상기 360도 비디오 데이터가 지원하는 피치(Pitch)의 각도 범위가 180도 보다 작은지 여부를 지시하는 피치 각도 플래그를 더 포함하고,
상기 메타데이터는 상기 360도 비디오 데이터가 지원하는 요(Yaw)의 각도 범위가 360도 보다 작은지 여부를 지시하는 요 각도 플래그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 피치(Pitch) 각도 플래그가 상기 피치의 각도 범위가 180도 보다 작다고 지시하는 경우, 상기 메타데이터는 상기 360도 비디오 데이터가 지원하는 피치의 최소 각도 및 최대 각도를 각각 지시하는 최소 피치 정보 및 최대 피치 정보를 더 포함하고,
상기 요(Yaw) 각도 플래그가 상기 요(Yaw)의 각도 범위가 360도 보다 작다고 지시하는 경우, 상기 메타데이터는 상기 360도 비디오 데이터가 지원하는 요(Yaw)의 최소 각도 및 최대 각도를 각각 지시하는 최소 요(Yaw) 정보 및 최대 요(Yaw) 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 360 비디오 수신 장치에 의하여 수행되는 360도 비디오 데이터 처리 방법으로,
360도 비디오 데이터에 관한 2D 기반 픽처에 대한 정보 및 상기 360도 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 포함하는 신호를 수신하는 단계;
상기 신호를 처리하여 상기 픽처에 대한 정보 및 상기 메타데이터를 획득하는 단계;
상기 픽처에 대한 정보를 기반으로 상기 픽처를 디코딩하는 단계; 및
상기 메타데이터를 기반으로 상기 디코딩된 픽처를 처리하여 3D 공간으로 렌더링하는 단계를 포함하되,
상기 메타데이터는 상기 픽처의 중점(center point)에 대한 정보를 포함하고,
상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면(spherical surface)의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값이 각각 0인지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이처 처리 방법. - 제13항에 있어서,
상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값 중 적어도 하나가 0이 아닌 경우, 상기 0이 아닌 값을 나타내는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제13항에 있어서,
상기 픽처에 대한 프로젝션 포멧이 등정방형 프로젝션을 나타내는 경우, 상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요 값, 상기 피치 값을 각각 나타내는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이처 처리 방법. - 제13항에 있어서,
상기 픽처의 중점에 대한 정보는 SEI(Supplemental enhancement information) 메시지에 포함되는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제13항에 있어서,
상기 픽처의 중점에 대한 정보는 ISO(International Organization for Standardization) 기반 미디어 파일 포멧의 프로젝션 관련 박스를 기반으로 구성되고,
상기 픽처에 대한 프로젝션 포멧이 등정방형(Equirectangular) 프로젝션이고, 상기 프로젝션 관련 박스가 존재하지 않는 경우, 상기 픽처의 상기 중점에 대응하는 상기 구형 면의 상기 구형 좌표의 상기 요, 피치 값은 각각 0을 나타내는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제13항에 있어서,
상기 메타데이터는 각 카메라에 의하여 획득된 이미지 영역의 센터 픽셀에 대한 정보를 포함하고,
상기 센터 픽셀에 대한 정보는 상기 이미지 영역의 상기 센터 픽셀의 위치에 대응하는 구형 면 상의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값, 롤(roll) 값을 나타내는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 제18항에 있어서,
상기 적어도 하나의 카메라가 피쉬아이(fish-eye) 카메라인 경우, 상기 메타데이터는 상기 각 카메라에 의하여 획득된 이미지 영역의 센터 픽셀에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 360도 비디오 데이터 처리 방법. - 적어도 하나 이상의 카메라에 의해 캡쳐된 360도 비디오 데이터를 획득하는 데이터 입력부;
상기 360도 비디오 데이터를 처리하여 2D(two-dimentional) 기반 픽처를 획득하는 프로젝션 처리부;
상기 360도 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 생성하는 메타데이터 처리부;
상기 픽처를 인코딩하는 인코더; 및
상기 인코딩된 픽처 및 상기 메타데이터의 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행하는 전송 처리부를 포함하되,
상기 메타데이터는 상기 픽처의 중점(center point)에 대한 정보를 포함하고,
상기 픽처의 중점에 대한 정보는 상기 픽처의 중점에 대응하는 구형 면(spherical surface)의 구형 좌표의 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값이 각각 0인지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는, 360 비디오 전송 장치.
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