WO2020122361A1 - 카메라 렌즈 정보를 포함한 360도 비디오를 디스플레이하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

카메라 렌즈 정보를 포함한 360도 비디오를 디스플레이하는 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2020122361A1
WO2020122361A1 PCT/KR2019/011466 KR2019011466W WO2020122361A1 WO 2020122361 A1 WO2020122361 A1 WO 2020122361A1 KR 2019011466 W KR2019011466 W KR 2019011466W WO 2020122361 A1 WO2020122361 A1 WO 2020122361A1
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WO
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image
information
projection
distortion
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PCT/KR2019/011466
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Inventor
오현묵
오세진
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엘지전자 주식회사
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106—Processing image signals
    • H04N13/111—Transformation of image signals corresponding to virtual viewpoints, e.g. spatial image interpolation
    • H04N13/117—Transformation of image signals corresponding to virtual viewpoints, e.g. spatial image interpolation the virtual viewpoint locations being selected by the viewers or determined by viewer tracking
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106—Processing image signals
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106—Processing image signals
    • H04N13/172—Processing image signals image signals comprising non-image signal components, e.g. headers or format information
    • H04N13/178—Metadata, e.g. disparity information

Definitions

  • the present invention relates to a 360-degree video, and more particularly, to a 360-degree video including camera lens information and a method and apparatus for displaying an interface to the 360-degree video.
  • the VR (Virtual Reality) system gives the user a sense of being in an electronically projected environment.
  • the system for providing VR can be further improved to provide higher quality images and spatial sound.
  • the VR system can allow a user to interactively consume VR contents.
  • the technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for increasing the efficiency of VR video data transmission for providing a VR system.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting metadata about VR video data and VR video data.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting metadata about VR video data and camera lens information of VR video data.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for correcting distortion by reflecting characteristics of a lens based on information related to distortion correction.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for correcting distortion by reflecting characteristics of a lens based on information indicating a radial distortion type.
  • a 360-degree video processing method performed by a 360-degree video transmission device includes obtaining a circular image including a 360-degree image captured by a camera having at least one lens, mapping the circular image to a picture, encoding the picture to which the circular image is mapped, the Generating metadata for a 360-degree image, and performing processing for storage or transmission of the encoded picture and the metadata, wherein the metadata includes camera lens information.
  • a 360-degree video transmission apparatus for processing 360-degree video data.
  • the 360-degree video transmission apparatus includes a data input unit that acquires a circular image including a 360-degree image captured by a camera having at least one lens, a projection processing unit that maps the circular image to a picture, and the picture to which the circular image is mapped. It includes a data encoder for encoding, a metadata processing unit for generating metadata for the 360-degree image, a transmission processing unit for performing processing for storing or transmitting the encoded picture and the metadata, wherein the metadata is It characterized in that it comprises the camera lens information.
  • a 360-degree image display method performed by a 360-degree video receiving apparatus.
  • the method includes receiving 360-degree image data, obtaining information and metadata about an encoded picture from the 360-degree image data, and a circular image including a 360-degree image based on the information on the encoded picture. decoding a picture including (circular image), deriving the circular image from the picture based on the metadata, and a display screen for distortion correction information derived based on the metadata Displaying, processing and rendering the original image based on the distortion correction information and the metadata selected based on the display screen, and displaying a viewport in a 360-degree image generated based on the rendering.
  • the metadata is characterized in that it comprises the camera lens information.
  • a 360-degree video receiving apparatus displaying a 360-degree image.
  • the 360-degree video receiving apparatus receives a 360-degree video based on a receiving unit that receives 360-degree video data, a receiving processing unit that obtains information and metadata about an encoded picture from the 360-degree video data, and information on the encoded picture.
  • a data decoder that decodes a picture including a circular image, and derives the original image from the picture based on the metadata, based on the distortion correction information and the metadata selected based on a display screen.
  • a renderer that processes and renders the original image, and displays a display screen for distortion correction information derived based on the metadata, and a display that displays a viewport in a 360-degree image generated based on the rendering It includes, but the metadata is characterized in that it comprises the camera lens information.
  • 360 content can be efficiently transmitted in an environment that supports next-generation hybrid broadcasting using a terrestrial broadcasting network and an Internet network.
  • a method for providing an interactive experience in a user's 360 content consumption can be proposed.
  • the present invention in the user's consumption of 360 content, it is possible to propose a method of signaling so that the intention of the 360 content creator is accurately reflected.
  • a polynomial function can be derived by reflecting the characteristics of a lens based on the information related to the polynomial function for a 360-degree image. Therefore, a method of more accurately mapping 360-degree image data into a 3D space can be proposed.
  • a model for a radial distortion type can be derived by reflecting a characteristic of a lens based on the radial distortion type information for a 360-degree image, and based on the model, the 360-degree image occurs in a projected picture. It is possible to propose a method of more accurately mapping 360-degree image data into 3D space by correcting distortion.
  • a user interface for distortion correction can be displayed, and an interactive experience can be more efficiently provided to a user who consumes 360 content.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall architecture for providing 360-degree video according to the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams showing the structure of a media file according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 4 shows an example of the overall operation of the DASH-based adaptive streaming model.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration of a 360-degree video transmission apparatus to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a configuration of a 360-degree video receiving apparatus to which the present invention can be applied.
  • 7A to 7B exemplarily illustrate an overall architecture for providing 360-degree video performed through a 360-degree video transmitting device/360-degree video receiving device.
  • FIG. 8 is a view showing the concept of an airplane main axis (Aircraft Principal Axes) for explaining the 3D space of the present invention.
  • airplane main axis Aircraft Principal Axes
  • FIG. 11 shows an example of capturing a 360-degree video through a camera lens.
  • FIG. 12 exemplarily shows an overall architecture for providing a 360 degree video performed based on camera lens information and/or additional camera lens information according to the present invention.
  • FIG. 13 exemplarily shows an example of stitching a 360-degree video to a panoramic image based on camera lens information and/or additional camera lens information according to the present invention.
  • FIG. 14 schematically shows a method of processing 360-degree video data by a 360-degree video transmission device according to the present invention.
  • 16 schematically shows a method of processing 360-degree video data by a 360-degree video receiving apparatus according to the present invention.
  • FIG. 17 schematically shows a 360-degree video receiving apparatus for performing a 360-degree image data processing method according to the present invention.
  • 21 shows an example of the third display screen.
  • FIG. 23 shows an example of a display screen for confirming whether to maintain the modified 360-degree image.
  • 24 exemplarily shows a 360-degree image generated by performing a distortion correction process according to a radial distortion type.
  • FIG. 25 schematically shows a 360-degree video receiving apparatus performing a 360-degree image display method according to the present invention.
  • each component in the drawings described in the present invention is shown independently for convenience of description of different characteristic functions, does not mean that each component is implemented in separate hardware or separate software from each other.
  • two or more components of each component may be combined to form one component, or one component may be divided into a plurality of components.
  • Embodiments in which each component is integrated and/or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the essence of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall architecture for providing 360-degree video according to the present invention.
  • the present invention proposes a method of providing 360 content in order to provide a virtual reality (VR) to a user.
  • VR may refer to a technology or environment for replicating a real or virtual environment.
  • VR artificially provides the user with a sensuous experience, which allows the user to experience the same experience as being in an electronically projected environment.
  • 360 content refers to overall content for implementing and providing VR, and may include 360-degree video and/or 360 audio.
  • the 360-degree video may refer to video or image content necessary to provide VR, and simultaneously captured or played in all directions (360-degree).
  • a 360-degree video may mean a 360-degree video.
  • the 360-degree video may mean a video or image displayed on various forms of 3D space according to a 3D model, and for example, the 360-degree video may be displayed on a spherical surface.
  • 360 audio is also audio content for providing VR, and may mean spatial audio content that can be recognized as being located in a specific space in 3D. 360 content can be generated, processed, and transmitted to users, and users can consume the VR experience using the 360 content.
  • a 360-degree video may first be captured through one or more cameras.
  • the captured 360-degree video is transmitted through a series of processes, and the receiving side can process the received data back into an original 360-degree video and render it. Through this, a 360-degree video can be provided to the user.
  • the entire process for providing a 360-degree video may include a capture process, a preparation process, a transmission process, a processing process, a rendering process, and/or a feedback process.
  • the capturing process may refer to a process of capturing an image or video for each of a plurality of viewpoints through one or more cameras.
  • Image/video data such as 110 of FIG. 1 shown by the capture process may be generated.
  • Each plane of 110 shown in FIG. 1 may mean an image/video for each viewpoint.
  • the captured multiple images/videos may be referred to as raw data.
  • metadata related to capture may be generated.
  • a special camera for VR can be used for this capture.
  • capture through a real camera may not be performed.
  • the capturing process may be replaced by simply generating the relevant data.
  • the preparation process may be a process of processing the captured image/video and metadata generated during the capture process.
  • the captured image/video may undergo a stitching process, a projection process, a region-wise packing process, and/or an encoding process in the preparation process.
  • each image/video may go through a stitching process.
  • the stitching process may be a process of making a panoramic image/video or a spherical image/video by connecting each captured image/video.
  • the stitched image/video may be subjected to a projection process.
  • stitched images/videos can be projected onto 2D images.
  • This 2D image may be referred to as a 2D image frame depending on the context. Projecting a 2D image can also be expressed as mapping to a 2D image.
  • the projected image/video data may be in the form of a 2D image as illustrated in FIG. 1 (120).
  • Video data projected on a 2D image may be subjected to region-wise packing in order to increase video coding efficiency and the like.
  • Packing by region may mean a process of dividing and processing video data projected on a 2D image for each region.
  • the region may mean an area in which a 2D image in which 360-degree video data is projected is divided.
  • these regions may be divided into evenly divided 2D images, or may be arbitrarily divided.
  • regions may be classified according to a projection scheme.
  • the region-specific packing process is an optional process and may be omitted in the preparation process.
  • this processing may include rotating each region or rearranging on a 2D image to improve video coding efficiency. For example, by rotating regions so that specific sides of regions are positioned close to each other, efficiency in coding can be increased.
  • the process may include increasing or decreasing the resolution for a specific region in order to differentiate resolution for each region on a 360-degree video. For example, regions corresponding to regions that are relatively more important on a 360-degree video may have higher resolution than other regions.
  • Video data projected on a 2D image or region-packed video data may be encoded through a video codec.
  • the preparation process may further include an editing process.
  • editing process editing of image/video data before and after projection may be further performed.
  • metadata about stitching/projection/encoding/editing, etc. can be generated.
  • metadata regarding an initial viewpoint of a video data projected on a 2D image or a region of interest (ROI) may be generated.
  • the transmission process may be a process of processing and transmitting image/video data and metadata that have undergone a preparation process. For transmission, processing according to any transmission protocol may be performed. Data that has been processed for transmission may be transmitted through a broadcast network and/or broadband. These data may be delivered to the receiving side in an on demand manner. The receiving side can receive the corresponding data through various paths.
  • the processing process may mean a process of decoding the received data and re-projecting the projected image/video data on a 3D model.
  • image/video data projected on 2D images may be re-projected onto 3D space.
  • this process can also be called mapping and projection.
  • the 3D space to be mapped may have a different shape according to the 3D model.
  • a 3D model may have a sphere, cube, cylinder, or pyramid.
  • the processing process may further include an editing process, an up scaling process, and the like.
  • editing process editing of image/video data before and after re-projection may be further performed.
  • the size may be enlarged through upscaling of samples in the upscaling process. If necessary, the operation of reducing the size through downscaling may be performed.
  • the rendering process may refer to a process of rendering and displaying re-projected image/video data in 3D space.
  • re-projection and rendering may be combined to render on a 3D model.
  • the image/video re-projected onto the 3D model (or rendered onto the 3D model) may have the form shown in FIG. 1 130.
  • the illustrated 130 of FIG. 1 is a case where the 3D model of a sphere is re-projected.
  • the user can view some areas of the rendered image/video through a VR display or the like. At this time, the area viewed by the user may be in the form of (140) of FIG.
  • the feedback process may refer to a process of transmitting various feedback information that can be obtained in the display process to the transmitting side. Through the feedback process, interactivity may be provided in 360-degree video consumption. According to an embodiment, in the feedback process, head orientation information, viewport information indicating an area currently viewed by the user, and the like may be transmitted to the transmitting side. Depending on the embodiment, the user may interact with those implemented on the VR environment, in which case information related to the interaction may be transmitted from the sending side to the service provider side in the feedback process. Depending on the embodiment, the feedback process may not be performed.
  • the head orientation information may mean information about a user's head position, angle, and movement. Based on this information, information about an area that a user is currently viewing within a 360-degree video, that is, viewport information may be calculated.
  • the viewport information may be information about an area currently viewed by a user in a 360-degree video.
  • Gaze Analysis may be performed to check how the user consumes the 360-degree video, which area of the 360-degree video, and how much gaze. Gaze analysis may be performed at the receiving side and transmitted to the transmitting side through a feedback channel.
  • a device such as a VR display may extract a viewport area based on a user's head position/direction, vertical or horizontal FOV (Field Of View) information supported by the device, and the like.
  • the feedback information described above may not only be transmitted to the transmitting side, but may be consumed at the receiving side. That is, the decoding, re-projection, and rendering processes of the receiver may be performed using the above-described feedback information.
  • the head orientation information and/or viewport information may be used to preferentially decode and render only a 360-degree video for an area currently being viewed by a user.
  • a viewport or a viewport area may mean an area that a user is viewing in a 360-degree video.
  • a viewpoint is a point that a user is viewing in a 360-degree video, and may mean a center point of the viewport area. That is, the viewport is an area centered on a viewpoint, and a size shape occupied by the area may be determined by a field of view (FOV), which will be described later.
  • FOV field of view
  • 360-degree video data image/video data that undergoes a series of processes of capture/projection/encoding/transfer/decoding/re-projection/rendering may be referred to as 360-degree video data.
  • the term 360 degree video data may also be used as a concept including metadata or signaling information related to these image/video data.
  • the media file may have a file format based on ISO BMFF (ISO base media file format).
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams showing the structure of a media file according to an embodiment of the present invention.
  • the media file according to the present invention may include at least one box.
  • the box may be a data block or an object including media data or metadata related to media data.
  • the boxes may form a hierarchical structure with each other, and accordingly, the data may be classified so that the media file has a form suitable for storage and/or transmission of a large amount of media data.
  • the media file may have an easy structure for accessing media information, such as a user moving to a specific point in the media content.
  • Media files according to the present invention may include ftyp boxes, moov boxes and/or mdat boxes.
  • the ftyp box may provide file type or compatibility information for a corresponding media file.
  • the ftyp box may include configuration version information for media data of a corresponding media file.
  • the decoder can identify the media file by referring to the ftyp box.
  • the moov box may be a box including metadata about media data of a corresponding media file.
  • the moov box can serve as a container for all metadata.
  • the moov box may be a top-level box among metadata related boxes. Depending on the embodiment, there can be only one moov box in the media file.
  • the mdat box may be a box containing actual media data of a corresponding media file.
  • the media data can include audio samples and/or video samples, and the mdat box can serve as a container for these media samples.
  • the aforementioned moov box may further include a mvhd box, a trak box, and/or an mvex box as a sub box.
  • the mvhd box may include information related to media presentation of media data included in the corresponding media file. That is, the mvhd box may include information such as media creation time, change time, time specification, and duration of the media presentation.
  • the trak box may provide information related to tracks of corresponding media data.
  • the trak box may include information such as stream-related information, presentation-related information, and access-related information for an audio track or video track. Multiple trak boxes may exist depending on the number of tracks.
  • the trak box may further include a tkhd box (track header box) as a sub box according to an embodiment.
  • the tkhd box may include information on a corresponding track indicated by the trak box.
  • the tkhd box may include information such as creation time, change time, and track identifier of the corresponding track.
  • the mvex box (movie extend box) may indicate that there may be a moof box to be described later in the corresponding media file. In order to know all the media samples of a particular track, moof boxes may have to be scanned.
  • the media file according to the present invention may be divided into a plurality of fragments according to an embodiment (200). Through this, the media file may be divided and stored or transmitted.
  • the media data (mdat box) of the media file is divided into a plurality of fragments, and each fragment may include a moof box and a divided mdat box. According to an embodiment, information of a ftyp box and/or a moov box may be required to utilize fragments.
  • the moof box may provide metadata about media data of the corresponding fragment.
  • the moof box may be a box of a top layer among metadata related boxes of a corresponding fragment.
  • the mdat box may include actual media data as described above.
  • the mdat box may include media samples of media data corresponding to each corresponding fragment.
  • the above-described moof box may further include an mfhd box and/or a traf box as a sub box.
  • the mfhd box may include information related to association between a plurality of divided fragments.
  • the mfhd box may include a sequence number to indicate the number of pieces of data in which the media data of the corresponding fragment is divided. In addition, it may be confirmed whether or not any of the divided data is missing using the mfhd box.
  • the traf box may include information about the corresponding track fragment.
  • the traf box may provide metadata for the segmented track fragment included in the corresponding fragment.
  • the traf box may provide metadata so that media samples in a corresponding track fragment can be decoded/played.
  • a plurality of traf boxes may exist depending on the number of track fragments.
  • the above-described traf box may further include a tfhd box and/or a trun box as a sub-box.
  • the tfhd box may include header information of a corresponding track fragment.
  • the tfhd box may provide basic sample size, duration, offset, and identifier information for media samples of the track fragment indicated by the above-described traf box.
  • the trun box may include corresponding track fragment information.
  • the trun box may include information such as duration, size, and playback time for each media sample.
  • the above-described media file or fragments of a media file may be processed as segments and transmitted.
  • the segment may have an initialization segment and/or a media segment.
  • the file of the illustrated embodiment 210 may be a file including information related to the initialization of the media decoder, excluding media data. This file may, for example, correspond to the aforementioned initialization segment.
  • the initialization segment may include the ftyp box and/or moov box described above.
  • the file of the illustrated embodiment 220 may be a file including the aforementioned fragment.
  • This file may, for example, correspond to the media segment described above.
  • the media segment may include the moof box and/or mdat box described above.
  • the media segment may further include a styp box and/or a sidx box.
  • the styp box may provide information for identifying the media data of the segmented fragment.
  • the styp box may perform the same function as the ftyp box described above for the segmented fragment.
  • the styp box may have the same format as the ftyp box.
  • the sidx box may provide information indicating an index for a segmented fragment. Through this, it is possible to indicate how many fragments the corresponding fragment is.
  • an ssix box may be further included.
  • the ssix box (sub-segment index box) may provide information indicating an index of the sub-segment when the segment is further divided into sub-segments.
  • the boxes in the media file may include more extended information based on a box or full box type, such as the illustrated embodiment 250.
  • the size field and the largesize field may indicate the length of the corresponding box in bytes.
  • the version field may indicate the version of the corresponding box format.
  • the Type field may indicate the type or identifier of the corresponding box.
  • the flags field may indicate flags related to the corresponding box.
  • fields (attributes) for 360-degree video of the present invention may be delivered by being included in a DASH-based adaptive streaming model.
  • the DASH-based adaptive streaming model according to the illustrated embodiment 400 describes an operation between an HTTP server and a DASH client.
  • DASH Dynamic Adaptive Streaming over HTTP
  • DASH is a protocol for supporting HTTP-based adaptive streaming, and can dynamically support streaming according to network conditions. Accordingly, AV content reproduction can be continuously provided.
  • the DASH client can acquire the MPD.
  • MPD may be delivered from a service provider such as an HTTP server.
  • the DASH client can request the corresponding segments to the server using access information to the segment described in the MPD.
  • this request can be performed by reflecting the network status.
  • the DASH client can process it in the media engine and display it on the screen.
  • the DASH client can request and acquire the required segment by reflecting the playback time and/or network conditions in real time (Adaptive Streaming). This allows content to be played seamlessly.
  • MPD Media Presentation Description
  • XML XML
  • the DASH client controller may generate a command for requesting an MPD and/or segment in response to a network condition.
  • the controller can control the obtained information to be used in internal blocks of the media engine and the like.
  • the MPD parser can parse the acquired MPD in real time. Through this, the DASH client controller may be able to generate a command that can acquire the required segment.
  • the segment parser can parse the acquired segment in real time.
  • internal blocks such as a media engine, may perform a specific operation.
  • the HTTP client can request the required MPD and/or segment to the HTTP server.
  • the HTTP client may deliver the MPD and/or segments obtained from the server to the MPD parser or segment parser.
  • the media engine may display content on the screen using media data included in the segment.
  • the information of the MPD can be utilized.
  • the DASH data model may have a hierarchical structure 410.
  • the media presentation can be described by MPD.
  • MPD may describe a temporal sequence of a plurality of periods (Period) making a media presentation.
  • the period may represent a section of media content.
  • data may be included in adaptation sets.
  • the adaptation set may be a set of a plurality of media content components that can be exchanged with each other.
  • the adaptation can include a set of representations.
  • the representation may correspond to a media content component.
  • the content can be divided temporally into a plurality of segments. This may be for proper accessibility and delivery. To access each segment, the URL of each segment can be provided.
  • the MPD may provide information related to the media presentation, and the period elements, adaptation set elements, and presentation elements may describe the corresponding period, adaptation set, and presentation, respectively.
  • the representation may be divided into sub-representations, and the sub-representation element may describe the corresponding sub-representation.
  • common properties/elements can be defined, and they can be applied (included) to adaptation sets, representations, sub-representations, and the like.
  • common properties/elements there may be an essential property (EssentialProperty) and/or a supplemental property (SupplementalProperty).
  • the essential property may be information including elements that are considered essential in processing data related to the media presentation.
  • the supplemental property may be information including elements that may be used in processing corresponding media presentation-related data. Descriptors to be described later according to an embodiment may be defined and delivered in an essential property and/or a supplemental property when delivered through an MPD.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration of a 360-degree video transmission apparatus to which the present invention can be applied.
  • the 360-degree video transmission apparatus may perform operations related to the above-described preparation process or transmission process.
  • the 360-degree video transmission device includes a data input unit, a stitcher, a projection processing unit, a region-specific packing processing unit (not shown), a metadata processing unit, a (transmission-side) feedback processing unit, a data encoder, an encapsulation processing unit, a transmission processing unit, and /Or may include a transmission unit as an internal/external element.
  • the data input unit may receive captured images/videos for each viewpoint. These viewpoint-specific images/videos may be images/videos captured by one or more cameras. Also, the data input unit may receive metadata generated during the capture process. The data input unit may transmit the input image/video for each viewpoint to the stitcher, and transmit metadata of the capture process to the signaling processing unit.
  • the stitcher may perform stitching on captured images/videos by viewpoint.
  • the stitcher may deliver the stitched 360-degree video data to the projection processing unit. If necessary, the stitcher can receive necessary metadata from the metadata processing unit and use it for stitching.
  • the stitcher may transmit metadata generated in the stitching process to the metadata processing unit.
  • the metadata of the stitching process may include information such as whether stitching has been performed or not, and the stitching type.
  • the projection processing unit may project stitched 360-degree video data onto a 2D image.
  • the projection processing unit may perform projection according to various schemes, which will be described later.
  • the projection processing unit may perform mapping in consideration of a corresponding depth of 360-degree video data for each viewpoint. If necessary, the projection processing unit may receive metadata required for projection from the metadata processing unit and use it for projection work.
  • the projection processing unit may transmit metadata generated in the projection process to the metadata processing unit.
  • the metadata of the projection processing unit may include a type of projection scheme and the like.
  • the region-specific packing processing unit may perform the aforementioned region-specific packing process. That is, the region-specific packing processing unit may perform processing such as dividing the projected 360-degree video data into regions, rotating and rearranging each region, or changing the resolution of each region. As described above, the packing process for each region is an optional process, and when the packing for each region is not performed, the packing process for each region may be omitted. If necessary, the region-specific packing processing unit may receive metadata required for region-specific packing from the metadata processing unit and use the region-specific packing operation. The region-specific packing processing unit may transmit metadata generated in the region-specific packing process to the metadata processing unit.
  • the region-specific packing processing unit metadata may include a rotation degree and a size of each region.
  • stitcher, projection processing unit and/or region-specific packing processing unit may be performed in one hardware component according to an embodiment.
  • the metadata processing unit may process metadata that may occur in a capture process, a stitching process, a projection process, a region-specific packing process, an encoding process, an encapsulation process, and/or a process for transmission.
  • the metadata processing unit may generate 360-degree video-related metadata using these metadata.
  • the metadata processor may generate 360-degree video-related metadata in the form of a signaling table.
  • the 360-degree video-related metadata may be referred to as metadata or 360-degree video-related signaling information.
  • the metadata processing unit may transmit the acquired or generated metadata to internal elements of the 360-degree video transmission device as needed.
  • the metadata processing unit may transmit the 360-degree video-related metadata to the data encoder, the encapsulation processing unit and/or the transmission processing unit so that it can be transmitted to the receiving side.
  • the data encoder may encode 360-degree video data projected on a 2D image and/or packed-by-region 360-degree video data.
  • 360-degree video data can be encoded in a variety of formats.
  • the encapsulation processing unit may encapsulate the encoded 360-degree video data and/or 360-degree video-related metadata in the form of a file.
  • the 360-degree video-related metadata may be received from the metadata processing unit described above.
  • the encapsulation processing unit may encapsulate the data in a file format such as ISOBMFF, CFF, or other DASH segments.
  • the encapsulation processing unit may include 360-degree video related metadata on a file format.
  • the 360-related metadata may be included, for example, in various levels of boxes on the ISOBMFF file format or as data in separate tracks in the file.
  • the encapsulation processing unit may encapsulate the 360-degree video related metadata itself into a file.
  • the transmission processing unit may apply processing for transmission to 360-degree encapsulated video data according to a file format.
  • the transmission processing unit may process 360-degree video data according to any transmission protocol.
  • the processing for transmission may include processing for delivery through a broadcast network, and processing for delivery through a broadband.
  • the transmission processing unit may receive not only 360-degree video data, but also 360-degree video-related metadata from the metadata processing unit, and may apply processing for transmission thereon.
  • the transmission unit may transmit the processed 360-degree video data and/or 360-degree video-related metadata through a broadcast network and/or broadband.
  • the transmission unit may include an element for transmission over a broadcast network and/or an element for transmission over broadband.
  • the 360-degree video transmission device may further include a data storage unit (not shown) as an internal/external element.
  • the data storage unit may store the encoded 360-degree video data and/or 360-degree video-related metadata before transmitting it to the transmission processing unit.
  • the format in which these data are stored may be a file format such as ISOBMFF.
  • a data storage unit may not be required, but when transmitting through on-demand, NRT (Non Real Time), broadband, etc., encapsulated 360 data is stored in the data storage unit for a certain period of time. It can also be stored and transmitted.
  • the 360-degree video transmission apparatus may further include a (transmission-side) feedback processing unit and/or a network interface (not shown) as internal/external elements.
  • the network interface may receive feedback information from the 360-degree video receiving apparatus according to the present invention, and transmit it to the transmitting-side feedback processing unit.
  • the transmission-side feedback processing unit may transmit feedback information to the stitcher, projection processing unit, region-specific packing processing unit, data encoder, encapsulation processing unit, metadata processing unit, and/or transmission processing unit.
  • the feedback information may be transmitted once to the metadata processing unit and then to each internal element again. Internal elements that receive feedback information may reflect the feedback information in subsequent processing of 360-degree video data.
  • the region-specific packing processing unit may rotate each region to map on a 2D image. At this time, each region may be rotated at different directions and at different angles and mapped on the 2D image. The rotation of the region may be performed in consideration of the portion where the 360-degree video data was adjacent to the spherical surface before projection, the stitched portion, and the like. Information about the rotation of the region, that is, the rotation direction, angle, etc., may be signaled by 360-degree video related metadata.
  • the data encoder may encode differently for each region.
  • the data encoder may perform encoding in a specific region with high quality and in other regions with low quality.
  • the transmitting-side feedback processing unit may transmit feedback information received from the 360-degree video receiving device to a data encoder, so that the data encoder uses a region-specific differential encoding method.
  • the transmitting-side feedback processing unit may transmit the viewport information received from the receiving side to the data encoder.
  • the data encoder may perform encoding for regions including the region indicated by the viewport information with higher quality (UHD, etc.) than other regions.
  • the transmission processing unit may perform processing for transmission differently for each region.
  • the transmission processing unit may apply different transmission parameters (modulation order, code rate, etc.) for each region, so that the robustness of data transmitted for each region may be different.
  • the transmitting-side feedback processing unit may transmit the feedback information received from the 360-degree video receiving device to the transmitting processing unit, so that the transmitting processing unit performs the differentiated transmission processing for each region.
  • the transmission-side feedback processing unit may transmit viewport information received from the reception side to the transmission processing unit.
  • the transmission processing unit may perform transmission processing for regions including a region indicated by the corresponding viewport information to have higher robustness than other regions.
  • the inner/outer elements of the 360-degree video transmission device according to the present invention described above may be hardware elements implemented in hardware. Depending on the embodiment, internal/external elements may be changed, omitted, or replaced with other elements. According to an embodiment, additional elements may be added to the 360-degree video transmission device.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a configuration of a 360-degree video receiving apparatus to which the present invention can be applied.
  • the 360-degree video receiving apparatus may perform operations related to the above-described processing process and/or rendering process.
  • the 360-degree video receiving device may include a receiving unit, a receiving processing unit, a decapsulation processing unit, a data decoder, a metadata parser, a (receiving side) feedback processing unit, a re-projection processing unit, and/or a renderer as internal/external elements.
  • the signaling parser may be referred to as a metadata parser.
  • the receiver may receive 360-degree video data transmitted by the 360-degree video transmitting apparatus according to the present invention. Depending on the channel being transmitted, the receiver may receive 360-degree video data through a broadcast network or 360-degree video data through broadband.
  • the reception processing unit may perform processing according to a transmission protocol on the received 360-degree video data.
  • the reception processing unit may perform the reverse process of the above-described transmission processing unit so that the transmission side corresponds to the processing for transmission.
  • the receiving processing unit may transmit the obtained 360-degree video data to the decapsulation processing unit, and transmit the obtained 360-degree video-related metadata to a metadata parser.
  • the 360-degree video-related metadata obtained by the reception processing unit may be in the form of a signaling table.
  • the decapsulation processing unit may decapsulate 360-degree video data in a file format received from the reception processing unit.
  • the decapsulation processing unit may decapsulate files according to ISOBMFF or the like to obtain 360-degree video data to 360-degree video-related metadata.
  • the obtained 360-degree video data may be transmitted to a data decoder, and the obtained 360-degree video-related metadata may be transmitted to a metadata parser.
  • the 360-degree video-related metadata obtained by the decapsulation processor may be in the form of a box or track in a file format. If necessary, the decapsulation processing unit may receive metadata required for decapsulation from a metadata parser.
  • the data decoder can decode 360-degree video data.
  • the data decoder may receive metadata required for decoding from the metadata parser.
  • the 360-degree video-related metadata obtained in the data decoding process may be transmitted to a metadata parser.
  • the metadata parser can perform parsing/decoding of 360-degree video related metadata.
  • the metadata parser may transfer the obtained metadata to a data decapsulation processor, a data decoder, a re-projection processor, and/or a renderer.
  • the re-projection processing unit may perform re-projection on the decoded 360-degree video data.
  • the re-projection processing unit may re-project 360-degree video data into 3D space.
  • the 3D space may have a different shape depending on the 3D model used.
  • the re-projection processing unit may receive metadata required for re-projection from the metadata parser.
  • the re-projection processing unit may receive information on the type of 3D model used and its detailed information from a metadata parser.
  • the re-projection processing unit may re-project only 360-degree video data corresponding to a specific area in 3D space into 3D space using metadata required for re-projection.
  • the renderer can render the re-projected 360 degree video data.
  • 360-degree video data may be expressed as being rendered in 3D space.
  • the re-projection processing unit and the renderer are integrated, and all of these processes can be performed in the renderer.
  • the renderer may render only the part the user is viewing according to the user's viewpoint information.
  • the user can view some areas of the 360-degree video rendered through a VR display or the like.
  • the VR display is a device that plays 360-degree video, and may be included in a 360-degree video receiving device (tethered) or connected to a 360-degree video receiving device as a separate device (un-tethered).
  • the 360-degree video receiving apparatus may further include a (receiving side) feedback processor and/or a network interface (not shown) as internal/external elements.
  • the receiver feedback processing unit may obtain and process feedback information from a renderer, a re-projection processing unit, a data decoder, a decapsulation processing unit, and/or a VR display.
  • the feedback information may include viewport information, head orientation information, gaze information, and the like.
  • the network interface may receive feedback information from the feedback processing unit on the receiving side, and transmit the feedback information to a 360-degree video transmission device.
  • the feedback information may not only be delivered to the transmitting side, but may also be consumed at the receiving side.
  • the receiving-side feedback processing unit may transmit the obtained feedback information to internal elements of the 360-degree video receiving device so that it can be reflected in a process such as rendering.
  • the receiving-side feedback processing unit may transmit feedback information to a renderer, a re-projection processing unit, a data decoder and/or a decapsulation processing unit.
  • the renderer may preferentially render an area viewed by a user by using feedback information.
  • the decapsulation processing unit, the data decoder, etc. may preferentially decapsulate and decode the area viewed by the user or the area to be viewed.
  • the inside/outside elements of the 360-degree video receiving apparatus according to the present invention described above may be hardware elements implemented in hardware. Depending on the embodiment, internal/external elements may be changed, omitted, or replaced with other elements. Depending on the embodiment, additional elements may be added to the 360-degree video receiving device.
  • Another aspect of the invention may relate to a method of transmitting 360-degree video and a method of receiving 360-degree video.
  • the method for transmitting/receiving a 360-degree video according to the present invention may be performed by the above-described 360-degree video transmitting/receiving device according to the present invention or embodiments of the device.
  • each embodiment of the above-described 360-degree video transmission/reception device, transmission/reception method according to the present invention, and respective embodiments of its internal/external elements may be combined with each other.
  • the embodiments of the projection processing unit and the embodiments of the data encoder may be combined with each other to produce embodiments of the 360-degree video transmission apparatus in the number of cases. Such combined embodiments are also included in the scope of the present invention.
  • 7A to 7B exemplarily illustrate an overall architecture for providing 360-degree video performed through a 360-degree video transmitting device/360-degree video receiving device.
  • 360 content may be provided by an architecture as shown in FIGS. 7A to 7B.
  • the 360 content may be provided in the form of a file, or may be provided in the form of a segment-based download or streaming service such as DASH.
  • the 360 content may be referred to as VR content.
  • 360-degree video data and/or 360 audio data may be obtained as described above (Acquisition). That is, a 360-degree video may be captured through a 360 camera, and a 360-degree video transmission device may acquire the 360-degree video data.
  • the 360 audio data may go through an audio pre-processing process and an audio encoding process.
  • audio-related metadata may be generated, and encoded audio and audio-related metadata may be processed for transmission (file/segment encapsulation).
  • the 360 degree video data may go through the same process as described above.
  • a stitcher of a 360-degree video transmission device may perform stitching on 360-degree video data (Visual stitching). This process may be omitted according to embodiments and may be performed at the receiving side.
  • the projection processing unit of the 360-degree video transmission device may project 360-degree video data on a 2D image (Projection and mapping (packing)).
  • the projection processing unit may receive 360-degree video data (Input Images), and in this case, perform stitching and projection processes.
  • stitched 360-degree video data can be projected onto a 3D space, and the projected 360-degree video data can be viewed as being arranged on a 2D image.
  • this process may be expressed as projecting 360-degree video data onto a 2D image.
  • the 3D space may be a sphere or a cube. This 3D space may be the same as the 3D space used for re-projection at the receiving side.
  • the 2D image may also be referred to as a projected frame or a projected picture.
  • a region-wise packing process may be selectively performed on the 2D image.
  • regions on the 2D image may be mapped onto a packed frame by indicating the location, shape, and size of each region.
  • the packed frame may be referred to as a packed picture.
  • the region-specific packing process is not performed on the projected frame, the projected frame may be the same as the packed frame. The region will be described later.
  • the projection process and the region-specific packing process may be expressed as each region of 360-degree video data being projected on a 2D image. Depending on the design, 360-degree video data may be directly converted into a packed frame without intermediate processing.
  • a packed frame for 360-degree video data may be image-encoded or video-encoded. Meanwhile, even the same 360-degree video content may have 360-degree video data for each viewpoint, and in this case, the 360-degree video data for each viewpoint of the content may be encoded in different bit streams.
  • the encoded 360-degree video data can be processed in a file format such as ISOBMFF by the above-described encapsulation processing unit.
  • the encapsulation processor may process the encoded 360-degree video data into segments. Segments can be included in individual tracks for DASH based transmission.
  • Metadata related to 360-degree video can be generated as described above.
  • This metadata can be delivered as part of a video stream or file format.
  • This metadata can also be used in processes such as the encoding process, file format encapsulation, and processing for transmission.
  • the 360 audio/video data is processed for transmission according to a transmission protocol, and then transmitted.
  • the above-described 360-degree video receiving device may receive it through a broadcast network or broadband.
  • speaker / headphones (Loudspeakers / headphones), display (Display), head / eye tracking component (Head / eye tracking) can be performed by an external device or VR application of the 360-degree video receiving device
  • the 360-degree video receiving device may include all of the speaker/headphone, the display, and the head/eye tracking component.
  • the head/eye tracking component may correspond to the above-described feedback processing unit.
  • the 360-degree video receiving apparatus may perform processing (File/segment decapsulation) for receiving 360 audio/video data.
  • the 360 audio data may be provided to a user through a speaker/headphone through an audio decoding and audio rendering process.
  • the 360-degree video data may be provided to a user through a display through an image decoding, video decoding, and rendering process.
  • the display may be a display supporting VR or a general display.
  • the rendering process may be specifically viewed as 360-degree video data being re-projected onto a 3D space, and re-projected 360-degree video data being rendered. It can also be expressed that the 360-degree video data is rendered in 3D space.
  • the head/eye tracking component may acquire and process a user's head orientation information, gaze information, viewport information, and the like. Content related to this may be as described above.
  • the receiving side there may be a VR application communicating with the above-described receiving-side processes.
  • FIG. 7B exemplarily shows a 2D image to which a packaging process for each region is applied according to a processing process and a projection scheme of 360-degree video.
  • a process of inputting 360-degree video data may be illustrated.
  • 360-degree video data of the input viewpoint may be stitched and projected into a 3D projection structure according to various projection schemes, and the 360-degree video data projected into the 3D projection structure may be represented as a 2D image. have. That is, the 360-degree video data can be stitched and projected into the 2D image.
  • the 2D image in which the 360-degree video data is projected may be represented as a projected frame.
  • the above-described packing process for each region may be performed on the projected frame. That is, processing such as dividing an area including the projected 360-degree video data on the projected frame into regions, rotating or rearranging each region, or changing the resolution of each region may be performed.
  • the region-specific packing process may indicate a process of mapping the projected frame to one or more packed frames. Performing the region-specific packing process may be optional, and when the region-specific packing process is not applied, the packed frame and the projected frame may be the same. When the region-specific packing process is applied, each region of the projected frame may be mapped to a region of the packed frame, and the location and shape of a region of the packed frame to which each region of the projected frame is mapped. And metadata indicating the size can be derived.
  • FIG. 8 is a view showing the concept of an airplane main axis (Aircraft Principal Axes) for explaining the 3D space of the present invention.
  • the concept of the main axis of the airplane can be used to express a specific point, position, direction, spacing, area, etc. in 3D space. That is, in the present invention, a 3D space is described before or after re-projection, and an airplane headstock concept may be used to perform signaling thereon.
  • the X, Y, Z axis concept or a method using a spherical coordinate system may be used.
  • the plane can rotate freely in three dimensions.
  • the three-dimensional axes are called a pitch axis, a yaw axis, and a roll axis, respectively.
  • pitch axis a pitch axis
  • yaw axis a yaw axis
  • roll axis a yaw axis
  • the pitch axis may mean an axis that is a reference for a direction in which the front nose of the airplane rotates up/down.
  • the pitch axis may mean an axis extending from the wing of the airplane to the wing.
  • the yaw axis may mean an axis that serves as a reference for a direction in which the front nose of the airplane rotates left/right.
  • the yaw axis may mean an axis extending from the top to the bottom of the airplane.
  • the roll axis is an axis from the nose of the airplane to the tail in the concept of the main axis of the airplane, and rotation in the roll direction may mean rotation based on the roll axis.
  • the 3D space in the present invention can be described through the concept of pitch, yaw, and roll.
  • the projection processing unit of the 360-degree video transmission apparatus may project stitched 360-degree video data onto a 2D image.
  • Various projection schemes can be applied in this process. That is, the projection processing unit may project 360-degree video data on a 2D image according to various projection schemes.
  • the 2D image may be represented as a projected picture.
  • projection may be performed using an equirectangular projection scheme.
  • the projection processing unit may perform projection of 360-degree video data using an equirectangular projection scheme.
  • 9A (a) may show an equilateral projection scheme.
  • the equirectangular projection scheme may also be referred to as ERP (Equirectangular Projection).
  • ERP Equirectangular Projection
  • the principal point of the front camera can be assumed to be the (r, 0, 0) point of the spherical surface.
  • the value (x, y) converted to the XY coordinate system may be converted into (X, Y) pixels on the 2D image through the following equation.
  • the offset value for the x-axis and the offset value for the y-axis may be represented by the following equation.
  • Equation 1 the conversion equation to the XY coordinate system shown in Equation 1 above may be rewritten as follows.
  • the spherical surface is 2K on the basis of (0,0).
  • x ⁇ r and height K x ⁇ r.
  • (r, ⁇ /2, 0) data on a spherical surface may be mapped to a point (3 ⁇ K x r/2, ⁇ K x r/2) on a 2D image.
  • 360-degree video data on a 2D image can be re-projected onto a spherical surface.
  • the re-projection processing unit of the above-described 360-degree video receiving apparatus may re-project 360-degree video data on a 2D image onto a spherical surface.
  • the 2D image may be represented as a projected picture. If this is used as a conversion equation, it can be as the following equation.
  • projection may be performed using a Cubic Projection scheme.
  • the projection processing unit may perform projection of 360-degree video data using a cubic projection scheme.
  • the cubic projection scheme may also be referred to as Cube Map Projection (CMP).
  • 9A (b) may represent a cubic projection scheme.
  • stitched 360-degree video data can be displayed on a spherical surface.
  • the projection processing unit may divide the 360-degree video data into cubes (cubes) to project on a 2D image.
  • the 360-degree video data on the spherical face corresponds to each face of the cube, and can be projected onto the 2D image as shown in (b) left or (b) right in FIG. 9A.
  • projection may be performed using a Cylindrical Projection scheme.
  • the projection processing unit may perform projection of 360-degree video data using a cylindrical projection scheme.
  • 9A (c) may show a cylindrical projection scheme.
  • the projection processing unit may divide the 360-degree video data into a cylinder shape and project it on a 2D image.
  • the 360-degree video data on the spherical surface corresponds to the side, top, and bottom of the cylinder, respectively, and is shown on the left or (c) right side of FIG. 9A on the 2D image. It can be projected as
  • projection may be performed using a tile-based projection scheme.
  • the projection processing unit may perform projection of 360-degree video data using a tile-based projection scheme.
  • 9A(d) may represent a tile-based projection scheme.
  • the above-described projection processing unit divides 360-degree video data on a spherical surface into one or more detailed regions as shown in (d) of FIG. 9A and projects on a 2D image. can do.
  • the detailed area may be referred to as a tile.
  • projection may be performed using a pyramid projection scheme.
  • the projection processing unit may perform projection of 360-degree video data using a pyramid projection scheme.
  • 9B (e) may represent a pyramid projection scheme.
  • the projection processing unit can view the 360-degree video data in a pyramid shape and divide each surface to project on a 2D image.
  • the 360-degree video data on the spherical surface corresponds to the front side of the pyramid and the four-sided side (Left top, Left bottom, Right top, Right bottom) of the pyramid, respectively. ) Can be projected as shown on the left or (e) right.
  • the bottom surface may be an area including data acquired by a camera facing the front.
  • the projection may be performed using a panoramic projection scheme.
  • the projection processing unit may perform projection of 360-degree video data using a panoramic projection scheme.
  • FIG. 9B(f) may represent a panoramic projection scheme.
  • the above-described projection processing unit may project only a side surface of 360-degree video data on a spherical surface on a 2D image, as shown in (f) of FIG. 9B. This may be the same as when the top and bottom are not present in the cylindrical projection scheme.
  • projection can be performed without stitching.
  • 9B (g) may represent a case in which projection is performed without stitching.
  • the above-described projection processing unit may project 360-degree video data on a 2D image as shown in FIG. 9B (g). In this case, stitching is not performed, and each image acquired from the camera can be projected onto the 2D image as it is.
  • each image may be a fisheye image obtained through each sensor from a spherical camera.
  • the receiving side may stitch image data obtained from camera sensors, and map the stitched image data on a spherical surface to obtain spherical video, that is, 360-degree video. Can be rendered.
  • distortion may be generated according to the characteristics of the camera and the lens for a 360-degree video, and in this case, in order to improve image quality, the 360-degree video transmitting device and the 360-degree video receiving device include The distortion can be corrected for processing.
  • the 360-degree video transmitting device/360-degree video receiving device may project a 2D image by correcting distortion for the 360-degree video.
  • the 360-degree video transmitting device/360-degree video receiving device may correct the distortion in the stitching process and/or rendering process for the 360-degree video.
  • the distortion for the 360-degree video information about the camera and/or lens for the 360-degree video is required. Since the characteristics may vary depending on the camera and/or lens, correction may be performed in consideration of distortion generated according to the characteristics.
  • the present invention proposes a method of defining and signaling camera lens information for camera and lens parameters.
  • the camera lens information may be transmitted in the form of metadata of a video codec, and may be transmitted in an SEI message of a video codec such as High Efficiency Video Coding (HEVC) or Versatile Video Coding (VVC), or VPS, SPS, It can be delivered in the form of PPS.
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • VVC Versatile Video Coding
  • SPS SPS
  • the camera lens information may be transmitted through a digital wired/wireless interface, a system level file format, or the like.
  • the camera lens information may be represented in a form included in the SEI message as shown in the following table.
  • the SEI message may include camera_lens_information corresponding to the camera lens information and/or supplemental_camera_lens_information corresponding to supplemental camera lens information.
  • the camera_lens_information may be indicated as a camera lens information SEI message
  • the supplemental_camera_lens_information may be indicated as an additional camera lens information SEI message.
  • the camera_lens_information can be derived as shown in the following table.
  • the camera_lens_information may include a camera_lens_info_id field and/or a camera_lens_info_cancel_flag field.
  • the camera_lens_info_id field may indicate an identifier that identifies the purpose of the corresponding camera lens information.
  • the value of the camera_lens_info_id field may indicate a use case of the camera lens information in the SEI message.
  • the value of the camera_lens_info_id field may be used to support receiver performance, or the value of the camera_lens_info_id field may represent a sub-picture that may be composed of a single image.
  • the single image may be a sphere image or a panoramic image.
  • camera_lens_info_id fields may indicate that the plurality of camera lens information is information used for different purposes, or cascade of correction or projection sequentially based on the camera lens information. It may indicate that (cascading) is applied.
  • the order may be specified according to the application program.
  • the value of the camera_lens_info_id field may be in the range of 0 to 232-2.
  • the camera_lens_info_cancel_flag field may indicate whether persistence for camera lens information before the camera lens information is canceled according to an output order applied to the current layer. For example, when the value of the camera_lens_info_cancel_flag field is 1, the camera_lens_info_cancel_flag field may indicate that the persistence of camera lens information before the camera lens information is canceled. In addition, when the value of the camera_lens_info_cancel_flag field is 0, the camera_lens_info_cancel_flag field may indicate that persistence with respect to camera lens information before the camera lens information is not canceled.
  • the camera_lens_information may include a camera_lens_info_persistence_flag field, a supplemental_info_present_flag field, a view_dimension_idc_flag field, and/or a num_circular_images_minus1 field.
  • the camera_lens_info_persistence_flag field may indicate persistence of the camera lens information SEI message for the current layer. For example, when the value of the camera_lens_info_persistence_flag field is 0, the camera lens information may be applied only to the current decoded picture. In addition, when the value of the camera_lens_info_persistence_flag field is 1, the camera lens information may be maintained until any one of the conditions described below is satisfied in the output order in the current layer. That is, the camera lens information may be applied until any one of the conditions described below is satisfied in the output order in the current layer.
  • PicOrderCnt(picB) is greater than PicOrderCnt(picA)
  • picA may indicate the current picture
  • PicOrderCnt(picB) may indicate the PicOrderCntVal value of the picB immediately after an invocation of the decoding process for the picture order count of the picB
  • PicOrderCnt( picA) may indicate the PicOrderCntVal value of the picA immediately after the invocation of the decoding process for the picture order count of the picB.
  • the supplemental_info_present_flag field may indicate whether supplemental information on the camera lens information exists outside the SEI message including the camera lens information. For example, when the value of the supplemental_info_present_flag field is 1, in the supplemental_info_present_flag field, camera lens information or additional information for the camera_lens_info_id field for which additional information for the camera lens information has a different value from the camera_lens_info_id field of the camera lens information It may indicate that it is included in the camera lens information. Further, when the value of the supplemental_info_present_flag field is 0, the supplemental_info_present_flag field may indicate that there is no additional information about the camera lens information.
  • the view_dimension_idc_flag field may indicate whether a view_dimension_idc field exists in the camera lens information. For example, when the value of the view_dimension_idc_flag field is 1, the view_dimension_idc_flag field may indicate that a view_dimension_idc field exists in the camera lens information, and when the view_dimension_idc_flag field has a value of 1, the view_dimension_idc_flag field is the camera lens It may indicate that the view_dimension_idc field does not exist in the information.
  • the view_dimension_idc field may indicate the alignment and viewing direction of fisheye lenses. For example, when the value of the view_dimension_idc field is 0, the value of the view_dimension_idc field is 2 and the value of the num_circular_images field is 2, and the camera_center_elevation field, camera_center_tilt field, camera_center_offset_x field, camera_center_offset_y field, and values of the camera_center_offset_z field are aligned images (aligned circular images are ) These are values that have optical axes to face in opposite directions, and may indicate that the sum of the values of the field_of_view field is 360*2 16 or more.
  • the num_circular_images field may indicate the number of circular images.
  • the value of the view_dimension_idc field is 1, the value of the view_dimension_idc field is 2 and the value of the num_circular_images field is 2, and the camera_center_eltation field, camera_center_tilt field, camera_center_offset_x field, camera_center_offset_y field, and camera_center_offset_z field are parallel values of the circular images. Values that have parallel optical axes, but the optical axes are orthogonal to a line intersecting with the camera center points, and if i is 0, the i-th camera is a left-view ( left view). That is, when the value of the view_dimension_idc field is 1, the 0th camera may indicate a camera for the left view.
  • the value of the view_dimension_idc field is 2
  • the value of the view_dimension_idc field is 2
  • the value of the num_circular_images field is 2
  • the camera_center_eltation field, camera_center_tilt field, camera_center_offset_x field, camera_center_offset_y field and camera_center_offset_z field are parallel values of the circular images.
  • the view_dimension_idc field may indicate that additional constraints on syntax elements in the omnidirectional fisheye video SEI message are not implied. .
  • a value obtained by adding 1 to the value of the num_circular_images_minus1 field may indicate the number of coded pictures, that is, circular images of the current picture.
  • the camera_lens_information is a camera_lens_info_present_flag[i] field, scene_radius_flag[i] field, camera_center_offset_flag[i] field, camera_rotation_flag[i] field, lens_distortion_correction_flag[i] field, circular_image_center_x_image field, circular_image_center_x[i], circular field rect_region_top[i] field, rect_region_left[i] field, rect_region_width[i] field, rect_region_height[i] field, full_radius[i] field, scene_radius[i] field, camera_center_azimuth[i] field, camera_center_elevation[i] field, camera_center_tilt[ i] field, camera_center_offset_x[i] field, camera_center_offset_y[i] field, camera_center_offset_z[i] field, field_
  • the camera_lens_info_present_flag[i] field may indicate whether a scene_radius_flag[i] field, a camera_center_offset_flag[i] field, a camera_rotation_flag[i] field, and a lens_distortion_correction_flag[i] field for the i-th original image are present in the camera lens information. .
  • the camera_lens_info_present_flag[i] field includes the scene_radius_flag[i] field, the camera_center_offset_flag[i] field for the i-th circular image in the camera lens information, It may indicate that the camera_rotation_flag[i] field and the lens_distortion_correction_flag[i] field are present.
  • the camera_lens_info_present_flag[i] field is the scene_radius_flag[i] field for the i-th circular image in the camera lens information, the camera_center_offset_flag[i] field, and the camera_rotation_flag It may indicate that the [i] field and the lens_distortion_correction_flag[i] field are not present.
  • the scene_radius_flag[i] field, the camera_center_offset_flag[i] field, the camera_rotation_flag[i] field, and the lens_distortion_correction_flag[i] field may indicate whether there are fields for each field in the camera lens information.
  • the scene_radius_flag[i] field may indicate whether information about a circular region for the i-th circular image exists in the camera lens information.
  • the scene_radius_flag[i] field may indicate whether a scene_radius[i] field for the i-th original image exists in the camera lens information.
  • the circular region may represent an area in which an obstacle such as a camera body is not visible in the i-th circular image.
  • the scene_radius_flag[i] field may indicate that a scene_radius[i] field for the i-th original image is present in the camera lens information
  • the scene_radius_flag[i] field may indicate that the scene_radius[i] field for the i-th original image is not present in the camera lens information.
  • the detailed description of the scene_radius[i] field will be described later.
  • the camera_center_offset_flag[i] field may indicate whether offset information of a focal center of a camera lens for the i-th circular image exists in the camera lens information.
  • the camera_center_offset_flag[i] field may indicate whether the camera_center_offset_x[i] field, camera_center_offset_y[i] field, and camera_center_offset_z[i] field for the i-th original image are present in the camera lens information.
  • the camera_center_offset_flag[i] field is the camera_center_offset_x[i] field, the camera_center_offset_y[i] field, and the camera_center_offset_z[] for the i-th circular image in the camera lens information.
  • the camera_center_offset_flag[i] field may be present, and when the value of the camera_center_offset_flag[i] field is 0, the camera_center_offset_flag[i] field is the camera_center_offset_x[i] field, camera_center_offset_y for the i-th circular image in the camera lens information It may indicate that the [i] field and the camera_center_offset_z[i] field do not exist.
  • a detailed description of the camera_center_offset_x[i] field, the camera_center_offset_y[i] field, and the camera_center_offset_z[i] field will be described later.
  • the camera_rotation_flag[i] field may indicate whether information on a spherical coordinate of a position in an output image corresponding to a center point of the i-th circular image exists in the camera lens information. .
  • the camera_rotation_flag[i] field may indicate whether the camera_center_azimuth[i] field, camera_center_elevation[i] field and camera_center_tilt[i] field for the i-th original image are present in the camera lens information.
  • the camera_rotation_flag[i] field is the camera_center_azimuth[i] field, the camera_center_elevation[i] field, and the camera_center_tilt[ for the i-th circular image in the camera lens information.
  • i] field may be present, and when the value of the camera_rotation_flag[i] field is 0, the camera_rotation_flag[i] field is the camera_center_azimuth[i] field for the i-th circular image in the camera lens information, camera_center_elevation It may indicate that the [i] field and the camera_center_tilt[i] field are not present.
  • a detailed description of the camera_center_azimuth[i] field, the camera_center_elevation[i] field, and the camera_center_tilt[i] field will be described later.
  • the lens_distortion_correction_flag[i] field may indicate whether information related to distortion of a camera lens for the i-th circular image exists in the camera lens information.
  • the lens_distortion_correction_flag[i] field includes the num_polynomial_coefs_distortion[i] field, distortion_angle[i][j] field, num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field and polynomial_coef_k_distortion for the i-th circular image in the camera lens information. [j][k] may indicate whether a field exists.
  • the lens_distortion_correction_flag[i] field is the num_polynomial_coefs_distortion[i] field, distortion_angle[i][j] field for the i-th circular image in the camera lens information , num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field and polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] field may be present, and when the value of the lens_distortion_correction_flag[i] field is 0, the lens_distortion_correction_flag[i] field is No num_polynomial_coefs_distortion[i] field, distortion_angle[i][j] field, num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field and
  • the circular_image_center_x[i] field and the circular_image_center_y[i] field may indicate a coded picture, that is, a center point of the i-th circular image of the current picture.
  • the circular_image_center_x[i] field may indicate the horizontal coordinate (x component) of the center point of the i-th circular image of the current picture
  • the circular_image_center_x[i] field of the i-th circular image of the current picture It can represent the vertical coordinate (y component) of the center point.
  • the circular_image_center_x[i] field and the circular_image_center_y[i] field may indicate horizontal and vertical coordinates of the center point in 2-16 luma sample units.
  • the circular_image_center_x [i] field, the circular_image_center_y [i] value of the field is from 0 to 65536 * 216 - may be present in the range of 1 (i.e., 4294967295).
  • the rect_region_top[i] field, the rect_region_left[i] field, the rect_region_width[i] field, and the rect_region_height[i] field are in the upper left position (the position of the upper left point), the width, and the width of the rectangular region containing the i-th circular image. Can indicate height.
  • the rect_region_top[i] field, the rect_region_left[i] field, the rect_region_width[i] field, and the rect_region_height[i] field indicate the upper left position (the position of the upper left point), the width and height of the rectangular region in units of luma samples. Can be.
  • the full_radius[i] field may indicate the radius of the i-th circular image.
  • the radius of the i-th circular image may be defined as a length from a center point of the i-th circular image to an outermost sample boundary.
  • the circular_image_center_x[i] field and the circular_image_center_y[i] field may be represented in 2-16 luma sample units.
  • the radius of the i-th circular image may correspond to the maximum field of view of the i-th lens for the i-th circular image indicated by the field_of_view[i] field.
  • the i-th lens may be a fish-eye lens.
  • the full_radius [i] value of the field is from 0 to 65536 * 216 - may be present in the range of 1 (i.e., 4294967295).
  • the actual sample region of the i-th circular image includes a rectangular region derived based on the rect_region_top[i] field, the rect_region_left[i] field, the rect_region_width[i] field, and the rect_region_height[i] field.
  • the circular_image_center_x[i] field, the circular_image_center_y[i] field, and the full_radius[i] field may be defined as an area corresponding to an internal intersection of a circular image.
  • the scene_radius[i] field may indicate the radius of a circular region in the i-th circular image.
  • the circular region may represent an area in which an obstacle such as a camera body is not visible in the i-th circular image.
  • the radius of the circular area is the scene_radius [i] is a field that may represent 2-16 luma samples.
  • the scene_radius [i] is the value of the field full_radius [i] may be the same as or smaller than the value of the field, from 0 to 65 536 * 2 16 - can be present in the range of 1 (i.e., 4294967295).
  • the circular region may be a region in which a content provider is proposed to be used in the stitching process.
  • the camera_center_azimuth[i] field and the camera_center_elevation[i] field may indicate spherical coordinates of a position in an output image corresponding to a center point of the i-th circular image.
  • the camera_center_azimuth[i] field may indicate an azimuth angle of a position in the output image corresponding to the center point of the i-th circular image
  • the camera_center_elevation[i] field of the i-th circular image An elevation angle of a position in the output image corresponding to the center point may be indicated.
  • the camera_center_azimuth[i] field and the camera_center_elevation[i] field may represent an azimuth angle and an elevation angle of a position in an output image corresponding to the center point in units of 2 -16 degrees.
  • the value of the camera_center_azimuth[i] field may be in the range of -180*2 16 (ie, -11796480) to 180*2 16 -1 (ie, 11796479).
  • the value of the camera_center_elevation[i] field may be in the range of -90*2 16 (ie, -5898240) to 90*2 16 (ie, 5898240).
  • the camera_center_tilt[i] field may indicate a tilt angle of a position in the output image corresponding to the center point of the i-th circular image.
  • the camera_center_tilt[i] field may indicate a tilt angle of a position in an output image corresponding to the center point in units of 2 -16 degrees.
  • the value of the camera_center_tilt[i] field may be in the range of -180*2 16 (ie, -11796480) to 180*2 16 -1 (ie, 11796479).
  • the camera_center_offset_x[i] field, the camera_center_offset_y[i] field and the camera_center_offset_z[i] field may indicate the offset of the focal center of the camera lens with respect to the i-th circular image.
  • the camera_center_offset_x[i] field may indicate the x offset of the focal center of the camera lens with respect to the i-th circular image
  • the camera_center_offset_y[i] field may be the focus of the camera lens with respect to the i-th circular image
  • a center y offset may be indicated
  • the camera_center_offset_z[i] field may indicate a z offset of a focal center of the camera lens with respect to the i-th circular image.
  • the camera_center_offset_x[i] field, the camera_center_offset_y[i] field, and the camera_center_offset_z[i] field may represent x offset, y offset, and z offset of the focal center of the camera lens in 2 -16 millimeters units.
  • the camera lens for the i-th circular image may be a fish-eye lens.
  • the camera_center_offset_x [i] field, the camera_center_offset_y [i] field and the camera_center_offset_z [i] value of the field is from 0 to 65536 * 216 - may be present in the range of 1 (i.e., 4294967295).
  • the field_of_view[i] field may indicate a spherical domain coverage in a coded picture, that is, an i-th circular image of the current picture.
  • the field_of_view [i] field may indicate the spherical domain range (degrees) units Fig. 2-16.
  • the value of the field_of_view[i] field may be in the range of 0 to 360*2 16 .
  • the lens_projection_type[i] field may indicate the type of lens projection for the i-th circular image.
  • the lens_projection_type[i] field may be represented as a lens_type[i] field.
  • the lens_projection_type[i] field may indicate that the type of the lens projection for the i-th circular image is not specified, and the lens_projection_type[i] ]
  • the value of the field is 1
  • the lens_projection_type[i] field may indicate that the type of the lens projection for the i-th circular image is a rectilinear projection
  • the value of the lens_projection_type[i] field is When 2, the lens_projection_type[i] field may indicate that the type of the lens projection for the i-th circular image is a stereographic projection, and when the value of the lens_projection_type[i] field is 3, the The lens_projection_type[i] field may indicate that the type of the lens projection for the i-th circular image is 3.
  • the distortion_angle[i][j] field may indicate an angular value for describing the j-th polynomial function of the i-th circular image. That is, the distortion_angle[i][j] field may indicate an angle value to which the j-th polynomial function of the i-th circular image is applied. Here, the distortion_angle[i][j] field may indicate the angle value in units of 2 -7 degrees. The value of the distortion_angle[i][j] field may be in the range of 0 to 360*2 7 -1.
  • the num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field may indicate the number of polynomial coefficients for the i-th original image.
  • the num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field may indicate the number of polynomial functions for the i-th original image.
  • the distortion correction process through the polynomial function may also be referred to as an angler curve function transformation.
  • the polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] field is k of the (j+1)th angler curve function transformation of the radial distance between the luma sample and the center point in the i-th circular image.
  • the polynomial coefficient value can be represented.
  • the k-th polynomial coefficient value may be a value for converting a normalized circle angle based on the full_radius[i] field into an angle between a vector corresponding to the luma sample and the center point.
  • the center point may be represented by spherical coordinates of an origin corresponding to a focal point of the camera lens for the i-th circular image.
  • the value of the polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] field may be in the range of 0 to 256*2 24 -1 (ie, 4294967295).
  • the radial_distortion_type[i] field may indicate the type of lens radial distortion for the i-th circular image. For example, when the value of the radial_distortion_type[i] field is 0, the radial_distortion_type[i] field may indicate that the type of the lens radial distortion for the i-th circular image is not specified, and the radial_distortion_type[ i] When the value of the field is 1, the radial_distortion_type[i] field may indicate that the type of the lens radial distortion for the i-th circular image is barrel distortion, and the value of the radial_distortion_type[i] field When this is 2, the radial_distortion_type[i] field may indicate that the type of the lens radial distortion for the i-th circular image is pincushion distortion, and when the value of the radial_distortion_type[i] field is 3, The radial_dist
  • FIG. 10 exemplarily shows various types of radial distortions. Different types of radial distortion may occur in the circular image depending on the lens to be photographed, and FIG. 10 may show various types of radial distortion. 10(a) may represent the barrel distortion, FIG. 10(b) may represent the pincushion distortion, and FIG. 10(c) shows the mustache distortion ( Mustache distortion).
  • the radial distortion of the original image may be corrected based on Brown's distortion model or brow-conrady model. Also, based on the Brow-Conradi model, the tangential distortion caused by the physical distortion of the radial distortion and the lens may not be perfectly corrected. The tangential distortion may also be referred to as decentering distortion.
  • the process of correcting the radial distortion of the original image may be derived as follows.
  • samples of (x d , y d ) coordinates of the original image may be moved to (x u , y u ) coordinates derived based on the equation. Through this, distortion of the original image may be removed.
  • r may represent a distance between a distorted image point and a distortion center
  • x d and y d are x of a distorted image point of a picture in which a 360-degree video is projected using a specified lens
  • Component, y component, x u , y u are the x component, y component of the undistorted image point of the picture in which the 360 degree video is projected using an ideal pinhole camera.
  • x c and y c may represent the x component and the y component of the distortion center.
  • the distortion center may be assumed to be a principal point.
  • K n may represent the n-th radial distortion coefficient
  • P n may represent the n-th tentative distortion coefficient.
  • the radial distortion coefficient and the tentative distortion coefficient may be derived based on the type of radial distortion of the original image.
  • the r can be derived by the following equation.
  • the process of converting the sample position of the circular image to a sphere coordinate with respect to global coordinate axes may be as described below.
  • i may be sequentially applied from 0 to the value of the num_circular_images_minus1 field.
  • the input of the conversion process may be as follows.
  • the output of the conversion process may be as follows.
  • the circular image The process of converting the sample position in to the position in the spherical coordinate system can be performed as shown in the following table.
  • the formula for ⁇ ' may be derived based on the lens_projection_type[i] field, and the conversion process may be represented as a process of mapping the i-th circular image to a spherical coordinate system.
  • the SEI message may include supplemental_camera_lens_information corresponding to the additional camera lens information.
  • the supplemental_camera_lens_information can be derived as shown in the following table.
  • the supplemental_camera_lens_information may include a num_circular_images field.
  • the num_circular_images field may indicate the number of coded pictures, that is, the circular images of the current picture to which the supplemental_camera_lens_information is applied.
  • the value of the num_circular_images field may be 2.
  • the value of the num_circular_images field may be a non-zero value excluding 2.
  • the image_flip[i] field may indicate whether the i-th original image is flipped and how it is flipped. Therefore, the image_flip[i] field may indicate whether a reverse flipping operation should be applied to the i-th original image in a stitching process and/or a rendering process. For example, when the value of the image_flip[i] field is 0, the image_flip[i] field may indicate that the i-th original image is not flipped. Also, when the value of the image_flip[i] field is 1, the image_flip[i] field may indicate that the i-th circular image is flipped vertically.
  • the image_flip[i] field when the value of the image_flip[i] field is 2, the image_flip[i] field may indicate that the i-th circular image is flipped horizontally. Further, when the value of the image_flip[i] field is 3, the image_flip[i] field may indicate that the i-th circular image is flipped in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the image_scale_axis_angle[i] field, the image_scale_x[i] field, and the image_scale_y[i] field may indicate whether the size of the i-th circular image is scaled along a specific axis and how it is scaled.
  • the values of the image_scale_axis_angle[i] field, the image_scale_x[i] field, and the image_scale_y[i] field may be fixed-point 16.
  • the image_scale_axis_angle[i] field, the image_scale_x[i] field, and the image_scale_y[i] field may be used to account for natural errors in camera-mirror settings.
  • the specific axis may be defined as a single angle indicated by the value of the image_scale_axis_angle[i] field.
  • the unit of the single angle may be a degree.
  • the horizontal vector may be perfectly horizontal, and the vertical vector may be perfectly vertical.
  • the image_scale_x[i] field and the image_scale_y[i] field may indicate scaling.
  • the image_scale_axis_angle[i] field, the image_scale_x[i] field, and the image_scale_y[i] field may be called affine parameters, and may satisfy the following equation (satisfy).
  • Equation 7 is a mathematical expression showing the relationship between actual sample coordinates (u, v) and ideal sample coordinates (u N , v N ), and c x and c y are the values of the image_center_x[i] field and image_center_y[i] ] Field value.
  • c, d, and e indicate the value of the image_scale_x[i] field, the value of the image_scale_axis_angle[i] field, and the value of the image_scale_y[i] field, respectively.
  • the num_angle_for_displaying_fov[i] field may indicate the number of angles that define a displayed region and an overlapped region. Based on the value of the num_angle_for_displaying_fov[i] field, values of the displayed_fov[i][j] field and the overlapped_fov[i][j] field may be defined at the same interval, and the displayed_fov[i][j] The values of the field and overlapped_fov[i][j] fields can be defined in clockwise order from 12 o'clock.
  • the displayed_fov[i][j] field may indicate an area recommended to be displayed without a blending process with an adjacent circular image in the i-th circular image.
  • the overlapped_fov[i][j] field may indicate a field of view (FOV) overlapping with an adjacent circular image on a spherical surface of the i-th circular image.
  • the FOV indicated by the overlapped_fov[i][j] field may indicate an area of an adjacent circular image and only one of the FOVs, or may indicate an area recommended to be displayed by applying a blending process with the adjacent circular image.
  • the num_local_fov_region[i] field may indicate the number of local fitting regions having different field of view (FOV) of the i-th original image.
  • the start_radius[i][j] field, end_radius[i][j] field, start_angle[i][j] field and end_angle[i][j] field are j for local fitting/warping It can represent the second area.
  • the local fitting/warping may indicate transforming the actual FOV to display locally.
  • the values of the start_radius[i][j] field and end_radius[i][j] field may be fixed-point 16.
  • the start_radius[i][j] field may indicate the minimum radius value of the j-th region, and the end_radius[i][j] field may indicate the maximum radius value of the j-th region.
  • the start_angle[i][j] field and the end_angle[i][j] field may indicate a minimum angle and a maximum angle value increasing clockwise starting at 12 o'clock in the j-th region.
  • the start_angle[i][j] field and the end_angle[i][j] field may indicate the angle value in units of 2 -16 degrees.
  • the values of the start_angle[i][j] field and the end_angle[i][j] fields may be in the range of -180*2 16 to 180*2 16 -1.
  • the radius_delta[i][j] field may indicate a delta radius value indicating a different FOV for each radius.
  • the radius_delta[i][j] field may be a fixed-point 16.
  • the angle_delta[i][j] field may indicate a delta angle value indicating a different FOV for each angle.
  • the start_angle[i][j] field and the angle_delta[i][j] field may indicate the delta angle value in units of 2 -16 degrees.
  • the local_fov_weight[i][j][k][l] field is the FOV of the position designated by the angle index i and the radius index j, that is, the start_radius[i][j] field, end_radius[i][j] field, The weight for the FOV of the position derived based on the start_angle[i][j] field and the end_angle[i][j] field may be indicated.
  • the value of the local_fov_weight[i][j][k][l] field may be 8.24 fixed point format.
  • a positive value of the local_fov_weight[i][j][k][l] field may indicate an expansion of the FOV
  • the negative value of may indicate the contraction of the FOV.
  • the num_polynomial_coefficients_lsc[i] field may indicate the number of polynomial coefficients of the lens shading compensation (LSC) parameters of the i-th original image.
  • the polynomial_coefficient_K_lsc_R[i][j] field, the polynomial_coefficient_K_lsc_G[i][j] field and the polynomial_coefficient_K_lsc_B[i][j] field are lenses that reduce the color of a radial direction (eg, a fisheye lens) ) May indicate LSC parameters for correcting shading compensation.
  • the values of the polynomial_coefficient_K_lsc_R[i][j] field, the polynomial_coefficient_K_lsc_G[i][j] field, and the polynomial_coefficient_K_lsc_B[i][j] field may be 8.24 fixed point format.
  • the compensating weight multiplied by the original color may be approximated by a curve function, and the curve function representing the compensation weight may be derived as follows.
  • r may represent a normalized radius. In other words, it may represent a radius at the center of the i-th circular image normalized based on the full_radius[i] field.
  • P may indicate an LSC parameter.
  • the polynomial_coefficient_K_lsc_R[i][j] field, the polynomial_coefficient_K_lsc_G[i][j] field and the polynomial_coefficient_K_lsc_B[i][j] field are LSC parameters for red and LSC parameters for green, respectively.
  • LSC parameters may be represented in blue, and in this case, a weighting factor for red, a weighting factor for green, and a weighting factor for blue may be calculated, respectively.
  • N may be derived as a value of the num_polynomial_coefficients_lsc[i] field. That is, N may represent the number of polynomial coefficients of the LSC parameter of the i-th circular image.
  • the value of the displayed_fov[i][j] field and the overlapped_fov[i][j] field may be smaller than or equal to the value of the field_of_view[i] field.
  • the value of the field_of_view[i] field is determined by the physical properties of each lens (eg, fisheye lens), while the value of the displayed_fov[i][j] field and the overlapped_fov[i][j] field May be determined by the configuration of a plurality of lenses.
  • the values of the displayed_fov[i][j] field and the overlapped_fov[i][j] field are each basically It can be set to 180 and 190.
  • the values of the displayed_fov[i][j] field and the overlapped_fov[i][j] field may be changed according to the configuration of the lens and the characteristics of 360-degree video content. For example, stitching quality with values of displayed_fov (eg, 170 for the left camera lens, 190 for the right camera) and values of overlapped_fov (for example, 185 for the left camera and 190 for the right camera).
  • the unequal values of the display_fov field and the overlapped_fov field can be derived. have.
  • N N>2 fisheye images
  • the exact area of each fisheye image cannot be represented by one displayed_fov field value. That is, the displayed_fov field may be different depending on the direction.
  • the num_angle_for_displaying_fov[i] field described above may be proposed to control the N fisheye images. For example, when the value of the num_angle_for_displaying_fov[i] field is 12, the fisheye image may be divided into 12 sectors, and each sector angle may be 30 degrees.
  • the num_deadzones[i] field may indicate the number of coded pictures, that is, dead zones of the current picture.
  • the dead zone may represent a rectangular area including unused samples of the current picture, that is, a rectangular area to which the 360-degree video is not mapped.
  • the deadzone_left_horizontal_offset[i] field and the deadzone_top_vertical_offset[i] field may indicate the upper left position (the position of the upper left point) of the corresponding dead zone.
  • the deadzone_width[i] field may indicate the width of the corresponding dead zone, and the deadzone_height[i] field may indicate the height of the corresponding dead zone.
  • all samples in the dead zone may be set to the same sample value. For example, all samples in the dead zone may be set to a sample value indicating black.
  • camera intrinsic parameters such as focal length (f x , f y ), principal point (c x , c y ), skew coefficient skew_c of the camera or lens
  • camera extrinsic parameters such as rotation and translation parameters may also be defined in the above-mentioned camera lens information SEI message or additional camera lens information SEI message.
  • FIGS. 11A and 11B a 360-degree video captured according to a focal length of a camera or lens may be derived.
  • a sample of (Xc, Yc, Zc) coordinates can be captured at the (fxXc/Zc, fyYc/Zc) position of the image plane, and the standardized sample position is divided by the focal length at the position of the image plane. It can be derived as (Xc/Zc, Yc/Zc). It may represent the image plane at a focal length of 1 in the focus of the camera or lens of the standardized image plane.
  • FIG. 11C can represent a sample of a 360-degree video captured obliquely by a specific angle.
  • a specific angle representing an oblique degree may be derived based on the skew coefficient skew_c described above.
  • the skew coefficient may be derived as follows.
  • FIG. 12 exemplarily shows an overall architecture for providing a 360 degree video performed based on camera lens information and/or additional camera lens information according to the present invention.
  • the 360-degree video transmission device may first acquire an image captured by a 360 camera.
  • the 360 camera may mean at least one (fisheye) camera, or may mean a camera having at least one (fisheye) lens and sensors.
  • the video processor of the 360-degree video transmission device may map/pack the original images onto a picture. Thereafter, as described above, the video processor encodes the corresponding picture, and the metadata processing unit may generate 360-degree video data, signaling information for the original image, camera lens information, and/or additional camera lens information. Then, as described above, through a process such as file encapsulation, 360-degree video data, signaling information, camera lens information, and/or additional camera lens information may be transmitted to the receiving side.
  • operations such as stitching, projection, and/or region-wise packing of the video processor may be replaced with the packing operation of the original image.
  • the data processor of the 360-degree video receiving device extracts 360-degree video data corresponding to a circular image from a picture, projects the extracted data on a plane, The planes can be blended and stitched into one plane. Further, the data processor may correct the distortion of the 360 degree video data based on the lens type and distortion related information of the camera lens information and/or additional camera lens information.
  • FIG. 13 exemplarily shows an example of stitching a 360-degree video to a panoramic image based on camera lens information and/or additional camera lens information according to the present invention.
  • the receiver of the 360-degree video receiving device may obtain and process 360-degree video data and/or signaling information from the received broadcast signal.
  • the data processor and metadata parser of the 360-degree video receiving device may obtain 360-degree video data and/or signaling information from the received bitstream.
  • the data processor of the 360-degree video receiving apparatus may extract original images from pictures that value 360-degree video data (Extraction).
  • the data processor can extract images for a single (fisheye) lens, respectively.
  • the data processor may first extract rectangular areas including circular images, and then extract an area to which the circular image is mapped from the rectangular area. At this time, the area corresponding to the inner intersection of the area where the rectangular area and the circular image are mapped may be actual 360-degree video data obtained through the lens. The remaining invalid areas can be identified by being marked with black. According to an embodiment, the data processor may extract an area corresponding to the intersection of the rectangular areas and the area to which the circular image is mapped.
  • the data processor may specify a rectangular area using the camera lens information and/or additional camera lens information described above. At this time, information, width and/or height information on the upper left corner point of the rectangular area provided by the camera lens information and/or additional camera lens information may be used. In addition, the data processor may specify an area to which the original image is mapped using the aforementioned camera lens information and/or additional camera lens information. At this time, information about the center point and/or radius information provided by the camera lens information and/or additional camera lens information may be used.
  • the data processor of the 360-degree video receiving device may project the extracted circular images in a plane (Projection).
  • the plane may be an ERP (Equirectangular Projection) plane.
  • This projection process may be an intermediate step for re-projecting circular images into a 3D space such as a spherical coordinate system.
  • the effective area having the actual 360-degree video data described above may be defined as an intersection of a rectangular area and an area to which a circular image is mapped.
  • the data processor may project the ERP to the effective area by using the effective area in a one-to-one relationship with the area of the 3D space.
  • the region of the effective region in 3D space may be defined as angle of view information and center point information.
  • the information of the center point can be expressed in the form of yaw, pitch, roll or azimuth, elevation, and tilt.
  • the data processor may project an image of the extracted effective area on a plane using a standardized projection according to an angle of view.
  • the metadata processing unit of the transmitting side if the axis of the lens does not coincide between circular images due to mechanical characteristics, or if the lens correction is not properly corrected by the ISP, the metadata processing unit of the transmitting side generates fields for the camera lens information and And/or can be included in additional camera lens information.
  • the above fields can be used when the data processor performs projection on the receiving side.
  • the fields may include lens type information, distortion correction related information, and/or lens shading correction related information.
  • the data processor of the 360-degree video receiving device may combine at least one projected plane into one ERP plane (Blending).
  • the overlapping portion between the circular images may occur due to the angle of view of the fish-eye lens and the coordinates of the center point, and the data processor may appropriately fuse pixel information of the overlapping portion.
  • the data processor of the 360-degree video receiving device may perform rendering based on the finally synthesized ERP plane (picture) to generate a corresponding viewport.
  • the process of rendering the image of the data processor may be replaced by the above-described operations such as extraction, projection, and blending.
  • the above-described camera lens information and/or additional camera lens information may be transmitted in a box form in the ISOBMFF file as described above.
  • the 360 video data may be stored and transmitted based on an ISOBMFF file, and the camera lens information and/or the additional camera lens information may be delivered in a box form in the ISOBMFF file.
  • the box for the camera lens information and/or the additional camera lens information may be signaled for 360-degree video data stored/delivered through a corresponding video track (stream), sample, sample group, or the like.
  • a box for the camera lens information and/or the additional camera lens information may be located below a visual sample entry of a track in which the corresponding 360 degree video data is stored/transmitted.
  • the video information may be delivered through a format such as CFF.
  • the box for the camera lens information and/or the additional camera lens information may include a SEI NAL unit. Further, as an example, the box for the camera lens information and/or the additional camera lens information may be included in VisualSampleEntry, AVCSampleEntry, MVCSampleEntry, SVCSampleEntry, HEVCSampleEntry, etc. associated with the corresponding 360 degree video information.
  • a box for the camera lens information and/or the additional camera lens information may be included in SEI or Video Usability Information (VUI) that provides related information according to an area.
  • VUI Video Usability Information
  • a box for the camera lens information and/or the additional camera lens information may be included in timed metadata and transmitted.
  • a box for the camera lens information and/or the additional camera lens information is applicable. It can be included in a sample entry in the header of a timed metadata track (such as a moov or moof box).
  • a box for the camera lens information and/or the additional camera lens information Can be included in the timed metadata sample.
  • fields of the box for the camera lens information and/or the additional camera lens information may be applied to a corresponding video sample.
  • the box for the camera lens information and/or the additional camera lens information is As described above, it is included in the sample entry of the timed metadata track, but its meaning can be expanded so that the information (fields) of the box can be applied to the entire video sequence.
  • the camera lens information and/or the additional camera lens information may be transmitted according to DASH.
  • the DASH-based descriptor may include @schemeIdUri field, @value field and/or @id field.
  • the @schemeIdUri field may provide a URI for identifying the schema of the corresponding descriptor.
  • the @value field may have values whose meaning is defined by the scheme indicated by the @schemeIdUri field. That is, the @value field may have values of descriptor elements according to a corresponding scheme, and these may be called parameters. These can be separated from each other by','. @id may indicate the identifier of the corresponding descriptor. If they have the same identifier, they can include the same scheme ID, value, and parameters.
  • the camera lens information and/or the additional camera lens information is described in the form of a DASH descriptor, and may be included in an MPD or the like and transmitted to the receiving side .
  • Descriptors for the camera lens information and/or the additional camera lens information may be delivered in the form of the above-described essential property descriptor and/or supplemental property descriptor. These descriptors can be delivered by being included in the adaptation set, representation, sub-representation, etc. of the MPD.
  • the camera lens information and/or the additional camera lens information according to all the above-described embodiments may also be described in the form of a DASH-based descriptor. That is, for all the above-described embodiments of the camera lens information and/or the additional camera lens information, each signaling field may be described by substituting a parameter of @value.
  • camera lens information and/or the additional camera lens information according to the present invention may be combined with each other.
  • camera lens information and/or additional camera lens information is the camera lens information and/or the addition according to the above-described embodiments It may be camera lens information.
  • FIG. 14 schematically shows a method of processing 360-degree video data by a 360-degree video transmission device according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 14 may be performed by the 360 degree video transmission device disclosed in FIG. 5.
  • S1400 of FIG. 14 may be performed by a data input unit of the 360-degree video transmission device
  • S1410 may be performed by a projection processing unit of the 360-degree video transmission device
  • S1420 of the 360 degree may be performed by the data encoder of the video transmission device
  • S1430 may be performed by the metadata processing unit of the 360-degree video transmission device
  • S1440 may be performed by the transmission processing unit of the 360-degree video transmission device.
  • the transmission processing unit may be included in the transmission unit.
  • the 360-degree video transmission device acquires a circular image including a 360-degree image captured by a camera having at least one lens (S1400).
  • the 360-degree video transmission device may acquire a circular image including a 360-degree image captured by a camera having at least one lens.
  • the lens may be a fish eye lens.
  • the 360-degree video transmission device maps the circular image to a picture (S1410).
  • the 360-degree video transmission device may map the circular image to a rectangular area of the picture.
  • the 360-degree video transmission apparatus may acquire a plurality of circular images, and the picture may include at least one rectangular area. In this case, the 360-degree video transmission apparatus may map at least one circular image among the plurality of circular images to the rectangular region.
  • the 360-degree video transmission apparatus may perform processing such as rotating, rearranging, or changing the resolution of the rectangular area of the picture.
  • the process may be referred to as region-wise packing or frame packing.
  • the 360-degree video transmission device may correct the distortion of the original image of the picture. Through this, the 360-degree video transmission apparatus can derive the corrected picture.
  • the 360-degree video transmission apparatus encodes the picture to which the original image is mapped (S1420).
  • the 360-degree video transmission device may encode the picture.
  • the 360-degree video transmission device may encode metadata for the picture.
  • the 360-degree video transmission device generates metadata for the 360-degree image (S1430).
  • the metadata may include camera lens information.
  • the camera lens information includes the above-described camera_lens_info_id field, camera_lens_info_cancel_flag field, camera_lens_info_persistence_flag field, supplemental_info_present_flag field, view_dimension_idc_flag field, view_dimension_idc field, num_circular_images_minus1 field, camera_flag_flag field, camera_flag Field, lens_distortion_correction_flag[i] field, circular_image_center_x[i] field, circular_image_center_y[i] field, rect_region_top[i] field, rect_region_left[i] field, rect_region_width[i] field, rect_region_height[i] field, full_radius[i] field, scene_radius[i] field, camera_center_azimuth[i] field, camera_center_elevation[i] field, camera_center_tilt[i] field
  • the camera lens information may include information indicating a lens projection type of a circular image.
  • the lens projection types are rectilinear projection, stereographic projection, equidistance projection, equisolid projection, orthographic projection and angler polynomial It may be one of angular polynomial projection.
  • the lens projection type of the original image may be derived by the linear projection, and the value of the information indicating the lens projection type is 2
  • the lens projection type of the original image may be derived by the stereographic projection, and when the value of information indicating the lens projection type is 3, the lens projection type of the original image may be derived by the equidistance projection
  • the lens projection type of the original image may be derived from the equalis projection, and when the value of information representing the lens projection type is 5,
  • the lens projection type of the original image may be derived from the orthographic projection, and when the value of information indicating the lens projection type is 255, the lens projection type of the original image is the angler polynomial projection Can be derived.
  • the lens projection type of the original image may not be specified.
  • Information indicating the lens projection type may indicate the lens_projection_type[i] field.
  • the camera lens information may include a flag indicating whether information related to a polynomial function for correcting distortion of the original image exists. For example, when the value of the flag is 1, the camera lens information may include polynomial function related information. In addition, when the value of the flag is 0, the camera lens information may not include polynomial function information.
  • the flag may indicate the lens_distortion_correction_flag[i] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating the number of polynomial functions for the original image.
  • Information indicating the number of polynomial functions may indicate the num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating an angle to which the polynomial function is applied to the original image.
  • Information indicating the angle to which the polynomial function is applied may indicate the distortion_angle[i][j] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating the number of coefficients of the polynomial function for the original image.
  • Information indicating the number of coefficients of the polynomial function may indicate the num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating the coefficient of the polynomial function for the original image.
  • Information indicating the coefficient of the polynomial function may indicate the polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] field.
  • a polynomial function for correcting distortion of the original image may be derived based on the information related to the polynomial function, and distortion of the original image may be corrected based on the polynomial function.
  • the camera lens information may include information indicating a radial distortion type of the original image.
  • the radial distortion type may be one of barrel distortion, pincushion distortion, and mustache distortion.
  • the radial distortion type of the original image when the value of the information indicating the radial distortion type is 1, the radial distortion type of the original image may be derived as the barrel distortion, and when the value of the information representing the radial distortion type is 2, The radial distortion type of the original image may be derived by the pincushion distortion, and when the value of information indicating the radial distortion type is 3, the radial distortion type of the original image may be derived by the mustache distortion. .
  • the radial distortion of the original image may be corrected based on Equation 5 described above.
  • the radial distortion coefficient and the tangential distortion coefficient of Equation 5 may be derived based on the radial distortion type of the original image.
  • the metadata may include additional camera lens information.
  • the additional camera lens information includes the above-described num_circular_images field, image_flip[i] field, image_scale_axis_angle[i] field, image_scale_x[i] field, image_scale_y[i] field, num_angle_for_displaying_fov[i] field, displayed_fov[i][j] field, overlapped_fov[i][j] field, num_local_fov_region[i] field, start_radius[i][j] field, end_radius[i][j] field, start_angle[i][j] field, end_angle[i][j] field , radius_delta[i][j] field, angle_delta[i][j] field, local_fov_weight[i][j][k][l] field, num_polynomial_coefficients_lsc[i] field, polynomial_coefficients_K_lsc_R[i]
  • the metadata may be transmitted through an SEI message.
  • the metadata may be included in an adaptation set, representation, or subrepresentation of a media presentation description (MPD).
  • MPD media presentation description
  • the fisheye video information may be transmitted in the form of a Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) descriptor included in the MPD.
  • DASH Dynamic Adaptive Streaming over HTTP
  • the SEI message may be used for decoding a 2D image or assisting display of a 2D image into a 3D space.
  • the 360-degree video transmission apparatus performs processing for storing or transmitting the encoded picture and the metadata (S1440).
  • the 360-degree video transmission device may encapsulate the encoded 360-degree video data and/or the metadata in the form of a file.
  • the 360-degree video transmission device may encapsulate the encoded 360-degree video data and/or the metadata in a file format such as ISOBMFF, CFF, or other DASH segments.
  • the 360 degree video transmission device may include the metadata on a file format.
  • the metadata may be included in various levels of boxes on the ISOBMFF file format, or may be included as data in separate tracks in the file.
  • the 360-degree video transmission device may encapsulate the metadata itself as a file.
  • the 360-degree video transmission apparatus may apply processing for transmission to the 360-degree video data encapsulated according to a file format.
  • the 360-degree video transmission device can process the 360-degree video data according to any transmission protocol.
  • the processing for transmission may include processing for transmission through a broadcasting network or processing for transmission through a communication network such as broadband.
  • the 360-degree video transmission device may apply processing for transmission to the metadata.
  • the 360-degree video transmission device may transmit the processed 360-degree video data and the metadata through a broadcast network and/or broadband.
  • a polynomial function for distortion can be derived based on information related to the polynomial function for a 360-degree image, and the distortion can be corrected by reflecting characteristics of a lens for the 360-degree image with the polynomial function.
  • 360-degree image data can be more accurately mapped to 3D space in consideration of the characteristics of the lens.
  • a model for a radial distortion type can be derived based on the radial distortion type information for a 360-degree image, and a radial distortion can be corrected by reflecting a lens characteristic for the 360-degree image.
  • 360-degree image data can be more accurately mapped to 3D space in consideration of the characteristics of the lens.
  • FIG. 15 schematically shows a 360-degree video transmission apparatus performing a 360-degree image data processing method according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 14 may be performed by the 360 degree video transmission device disclosed in FIG. 15.
  • the data input unit of the 360-degree video transmission device of FIG. 15 may perform S1400 of FIG. 14, and the projection processing unit of the 360-degree video transmission device of FIG. 15 may perform S1410 of FIG. 14.
  • the data encoder of the 360-degree video transmission device of FIG. 15 may perform S1420 of FIG. 14, and the metadata processing unit of the 360-degree video transmission device of FIG. 15 may perform S1430 of FIG. 14,
  • the transmission processing unit of the 360-degree video transmission device of 15 may perform S2040 of FIG. 14.
  • the transmission processing unit may be included in the transmission unit.
  • FIG. 16 schematically shows a method of processing 360-degree video data by a 360-degree video receiving apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 16 may be performed by the 360-degree video receiving device disclosed in FIG. 6.
  • S1600 of FIG. 16 may be performed by the receiving unit of the 360-degree video receiving device
  • S1610 may be performed by the receiving processing unit of the 360-degree video receiving device
  • S1620 of the 360-degree video It may be performed by the data decoder of the receiving device
  • S1630 to S1640 may be performed by the renderer of the 360-degree video receiving device.
  • the 360-degree video receiving apparatus receives 360-degree video data (S1600).
  • the 360-degree video receiving device may receive the 360-degree video data signaled from the 360-degree video transmission device through a broadcasting network.
  • the 360-degree video receiving device may receive the 360-degree video data through a communication network such as broadband or a storage medium.
  • the 360-degree video receiving apparatus acquires information and metadata about an encoded picture from the 360-degree video data (S1610).
  • the 360-degree video receiving apparatus may perform processing according to a transmission protocol on the received 360-degree image data, and obtain information about the encoded picture and the metadata from the 360-degree image data.
  • the 360-degree video receiving device may perform a reverse process of processing for transmission of the above-described 360-degree video transmission device.
  • the metadata may include camera lens information.
  • the camera lens information includes the above-described camera_lens_info_id field, camera_lens_info_cancel_flag field, camera_lens_info_persistence_flag field, supplemental_info_present_flag field, view_dimension_idc_flag field, view_dimension_idc field, num_circular_images_minus1 field, camera_flag_flag field, camera_flag Field, lens_distortion_correction_flag[i] field, circular_image_center_x[i] field, circular_image_center_y[i] field, rect_region_top[i] field, rect_region_left[i] field, rect_region_width[i] field, rect_region_height[i] field, full_radius[i] field, scene_radius[i] field, camera_center_azimuth[i] field, camera_center_elevation[i] field, camera_center_tilt[i] field
  • the camera lens information may include information indicating a lens projection type of a circular image.
  • the lens projection types are rectilinear projection, stereographic projection, equidistance projection, equisolid projection, orthographic projection and angler polynomial It may be one of angular polynomial projection.
  • the lens projection type of the original image may be derived by the linear projection, and the value of the information indicating the lens projection type is 2
  • the lens projection type of the original image may be derived by the stereographic projection, and when the value of information indicating the lens projection type is 3, the lens projection type of the original image may be derived by the equidistance projection
  • the lens projection type of the original image may be derived from the equalis projection, and when the value of information representing the lens projection type is 5,
  • the lens projection type of the original image may be derived from the orthographic projection, and when the value of information indicating the lens projection type is 255, the lens projection type of the original image is the angler polynomial projection Can be derived.
  • the lens projection type of the original image may not be specified.
  • Information indicating the lens projection type may indicate the lens_projection_type[i] field.
  • the camera lens information may include a flag indicating whether information related to a polynomial function for correcting distortion of the original image exists. For example, when the value of the flag is 1, the camera lens information may include polynomial function related information. In addition, when the value of the flag is 0, the camera lens information may not include polynomial function information.
  • the flag may indicate the lens_distortion_correction_flag[i] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating the number of polynomial functions for the original image.
  • Information indicating the number of polynomial functions may indicate the num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating an angle to which the polynomial function is applied to the original image.
  • Information indicating the angle to which the polynomial function is applied may indicate the distortion_angle[i][j] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating the number of coefficients of the polynomial function for the original image.
  • Information indicating the number of coefficients of the polynomial function may indicate the num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating the coefficient of the polynomial function for the original image.
  • Information indicating the coefficient of the polynomial function may indicate the polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] field.
  • the 360-degree video receiving apparatus may derive a polynomial function for correcting distortion of the original image based on the polynomial function-related information, and correct the distortion of the circular image based on the polynomial function. have.
  • the camera lens information may include information indicating a radial distortion type of the original image.
  • the radial distortion type may be one of barrel distortion, pincushion distortion, and mustache distortion.
  • the radial distortion type of the original image when the value of the information indicating the radial distortion type is 1, the radial distortion type of the original image may be derived as the barrel distortion, and when the value of the information representing the radial distortion type is 2, The radial distortion type of the original image may be derived by the pincushion distortion, and when the value of information indicating the radial distortion type is 3, the radial distortion type of the original image may be derived by the mustache distortion. .
  • the 360-degree video receiving apparatus may correct the radial distortion of the original image based on Equation 5 described above.
  • the radial distortion coefficient and the tangential distortion coefficient of Equation 5 may be derived based on the radial distortion type of the original image.
  • the metadata may include additional camera lens information.
  • the additional camera lens information includes the above-described num_circular_images field, image_flip[i] field, image_scale_axis_angle[i] field, image_scale_x[i] field, image_scale_y[i] field, num_angle_for_displaying_fov[i] field, displayed_fov[i][j] field, overlapped_fov[i][j] field, num_local_fov_region[i] field, start_radius[i][j] field, end_radius[i][j] field, start_angle[i][j] field, end_angle[i][j] field , radius_delta[i][j] field, angle_delta[i][j] field, local_fov_weight[i][j][k][l] field, num_polynomial_coefficients_lsc[i] field, polynomial_coefficients_K_lsc_R[i]
  • the metadata may be received through an SEI message.
  • the metadata may be included in an adaptation set, representation, or subrepresentation of a media presentation description (MPD).
  • MPD media presentation description
  • the fisheye video information may be received in the form of a Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) descriptor included in the MPD.
  • DASH Dynamic Adaptive Streaming over HTTP
  • the SEI message may be used for decoding a 2D image or assisting display of a 2D image into a 3D space.
  • the 360-degree video receiving apparatus decodes a picture including a circular image including a 360-degree image based on the information on the encoded picture (S1620).
  • the 360-degree video receiving apparatus may decode a picture including the original image based on information about the encoded picture.
  • the 360-degree video receiving apparatus derives the circular image from the picture based on the metadata (S1630).
  • the camera lens information of the metadata may include information describing the original image and information describing a rectangular area to which the original image is mapped.
  • the 360-degree video receiving apparatus may derive the rectangular region based on information describing the rectangular region, and derive a circular image mapped to the rectangular region based on the information describing the circular image.
  • an area corresponding to the inner intersection of the area in which the rectangular area and the circular image are mapped may be actual 360-degree image data.
  • the remaining invalid areas can be identified by being marked with black.
  • the 360-degree video receiving apparatus may derive an area corresponding to the intersection of the rectangular areas and the area to which the circular image is mapped.
  • the area to which the circular image is mapped may be referred to as a circular area.
  • the camera lens information may include information about a dead zone to which the 360 degree image data is not mapped.
  • the 360-degree video receiving apparatus may derive a dead zone to which the 360-degree image data is not mapped based on information about the dead zone to which the 360-degree image data is not mapped.
  • the 360-degree video receiving apparatus processes and renders the original image based on the metadata (S1640).
  • the camera lens information may include information indicating the lens projection type, and the 360 video receiving device may map the circular image to a 3D space based on a spherical coordinate system mapping formula derived based on the lens projection type. .
  • the 360 video receiving device may project the circular image into a plane based on a spherical coordinate system mapping formula derived based on the lens projection type (Projection).
  • the plane may be an ERP (Equirectangular Projection) plane.
  • This projection process may be an intermediate step for re-projecting the circular image into a 3D space such as a spherical coordinate system.
  • the camera lens information may include the polynomial function related information
  • the polynomial function related information is information representing an angle to which the polynomial function is applied to the circular image, information indicating the number of coefficients of the polynomial function, and It may include information indicating the coefficients of the polynomial function.
  • the 360 video receiving device may derive a polynomial function for correcting distortion of the original image based on the polynomial function related information, and may correct the distortion of the circular image based on the polynomial function. .
  • the camera lens information may include information indicating a radial distortion type of the original image, and the 360 video receiving apparatus may correct the radial distortion of the original image based on Equation 5 described above. have.
  • the 360 video receiving device may perform rendering based on the finally synthesized ERP plane (picture) to generate a corresponding viewport.
  • a polynomial function for distortion can be derived based on information related to the polynomial function for a 360-degree image, and the distortion can be corrected by reflecting characteristics of a lens for the 360-degree image with the polynomial function.
  • 360-degree image data can be more accurately mapped to 3D space in consideration of the characteristics of the lens.
  • a model for a radial distortion type can be derived based on the radial distortion type information for a 360-degree image, and a radial distortion can be corrected by reflecting a lens characteristic for the 360-degree image.
  • 360-degree image data can be more accurately mapped to 3D space in consideration of the characteristics of the lens.
  • FIG. 17 schematically shows a 360-degree video receiving apparatus for performing a 360-degree image data processing method according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 16 may be performed by the 360-degree video receiving device disclosed in FIG. 17.
  • the receiving unit of the 360-degree video receiving device of FIG. 17 may perform S1600 of FIG. 16, and the receiving processing unit of the 360-degree video receiving device of FIG. 17 may perform S1610 of FIG. 16.
  • the data decoder of the 360-degree video receiving apparatus of FIG. 17 may perform S1620 of FIG. 16, and the renderer of the 360-degree video receiving apparatus of FIG. 17 may perform S1630 to S1640 of FIG. 16.
  • the present invention proposes a 360-degree video display method performed by a 360-degree video receiving device.
  • FIG. 18 schematically shows a method of displaying a 360-degree image by a 360-degree video receiving apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 18 may be performed by the 360-degree video receiving apparatus disclosed in FIG. 6.
  • S1800 of FIG. 18 may be performed by the receiving unit of the 360-degree video receiving device
  • S1810 may be performed by the receiving processing unit of the 360-degree video receiving device
  • S1820 of the 360-degree video It may be performed by the data decoder of the receiving device
  • S1830 may be performed by the renderer of the 360-degree video receiving device
  • S1930 and S1950 may be performed by the display unit of the 360-degree video receiving device.
  • the 360-degree video receiving device receives 360-degree video data (S1800).
  • the 360-degree video receiving device may receive the 360-degree video data signaled from the 360-degree video transmission device through a broadcasting network.
  • the 360-degree video receiving device may receive the 360-degree video data through a communication network such as broadband or a storage medium.
  • the 360-degree video receiving apparatus acquires information and metadata about an encoded picture from the 360-degree video data (S1810).
  • the 360-degree video receiving apparatus may perform processing according to a transmission protocol on the received 360-degree image data, and obtain information about the encoded picture and the metadata from the 360-degree image data.
  • the 360-degree video receiving device may perform a reverse process of processing for transmission of the above-described 360-degree video transmission device.
  • the metadata may include camera lens information.
  • the camera lens information includes the above-described camera_lens_info_id field, camera_lens_info_cancel_flag field, camera_lens_info_persistence_flag field, supplemental_info_present_flag field, view_dimension_idc_flag field, view_dimension_idc field, num_circular_images_minus1 field, camera_flag_flag field, camera_flag Field, lens_distortion_correction_flag[i] field, circular_image_center_x[i] field, circular_image_center_y[i] field, rect_region_top[i] field, rect_region_left[i] field, rect_region_width[i] field, rect_region_height[i] field, full_radius[i] field, scene_radius[i] field, camera_center_azimuth[i] field, camera_center_elevation[i] field, camera_center_tilt[i] field
  • the camera lens information may include information indicating a lens projection type of a circular image.
  • the lens projection types are rectilinear projection, stereographic projection, equidistance projection, equisolid projection, orthographic projection and angler polynomial It may be one of angular polynomial projection.
  • the lens projection type of the original image may be derived by the linear projection, and the value of the information indicating the lens projection type is 2
  • the lens projection type of the original image may be derived by the stereographic projection, and when the value of information indicating the lens projection type is 3, the lens projection type of the original image may be derived by the equidistance projection
  • the lens projection type of the original image may be derived from the equalis projection, and when the value of information representing the lens projection type is 5,
  • the lens projection type of the original image may be derived from the orthographic projection, and when the value of information indicating the lens projection type is 255, the lens projection type of the original image is the angler polynomial projection Can be derived.
  • the lens projection type of the original image may not be specified.
  • Information indicating the lens projection type may indicate the lens_projection_type[i] field.
  • the camera lens information may include a flag indicating whether information related to a polynomial function for correcting distortion of the original image exists. For example, when the value of the flag is 1, the camera lens information may include polynomial function related information. In addition, when the value of the flag is 0, the camera lens information may not include polynomial function information.
  • the flag may indicate the lens_distortion_correction_flag[i] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating the number of polynomial functions for the original image.
  • Information indicating the number of polynomial functions may indicate the num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating an angle to which the polynomial function is applied to the original image.
  • Information indicating the angle to which the polynomial function is applied may indicate the distortion_angle[i][j] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating the number of coefficients of the polynomial function for the original image.
  • Information indicating the number of coefficients of the polynomial function may indicate the num_polynomial_coefs_distortion[i][j] field.
  • the polynomial function related information may include information indicating the coefficient of the polynomial function for the original image.
  • Information indicating the coefficient of the polynomial function may indicate the polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] field.
  • the 360-degree video receiving apparatus may derive a polynomial function for correcting distortion of the original image based on the polynomial function-related information, and correct the distortion of the circular image based on the polynomial function. have.
  • the camera lens information may include information indicating a radial distortion type of the original image.
  • the radial distortion type may be one of barrel distortion, pincushion distortion, and mustache distortion.
  • the radial distortion type of the original image when the value of the information indicating the radial distortion type is 1, the radial distortion type of the original image may be derived as the barrel distortion, and when the value of the information representing the radial distortion type is 2, The radial distortion type of the original image may be derived by the pincushion distortion, and when the value of information indicating the radial distortion type is 3, the radial distortion type of the original image may be derived by the mustache distortion. .
  • the 360-degree video receiving apparatus may correct the radial distortion of the original image based on Equation 5 described above.
  • the radial distortion coefficient and the tangential distortion coefficient of Equation 5 may be derived based on the radial distortion type of the original image.
  • the metadata may include additional camera lens information.
  • the additional camera lens information includes the above-described num_circular_images field, image_flip[i] field, image_scale_axis_angle[i] field, image_scale_x[i] field, image_scale_y[i] field, num_angle_for_displaying_fov[i] field, displayed_fov[i][j] field, overlapped_fov[i][j] field, num_local_fov_region[i] field, start_radius[i][j] field, end_radius[i][j] field, start_angle[i][j] field, end_angle[i][j] field , radius_delta[i][j] field, angle_delta[i][j] field, local_fov_weight[i][j][k][l] field, num_polynomial_coefficients_lsc[i] field, polynomial_coefficients_K_lsc_R[i]
  • the metadata may be received through an SEI message.
  • the metadata may be included in an adaptation set, representation, or subrepresentation of a media presentation description (MPD).
  • MPD media presentation description
  • the fisheye video information may be received in the form of a Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) descriptor included in the MPD.
  • DASH Dynamic Adaptive Streaming over HTTP
  • the SEI message may be used for decoding a 2D image or assisting display of a 2D image into a 3D space.
  • the 360-degree video receiving apparatus decodes a picture including a circular image including a 360-degree video based on the information on the encoded picture (S1820).
  • the 360-degree video receiving apparatus may decode a picture including the original image based on information about the encoded picture.
  • the 360-degree video receiving apparatus derives the original image from the picture based on the metadata (S1830).
  • the camera lens information of the metadata may include information describing the original image and information describing a rectangular area to which the original image is mapped.
  • the 360-degree video receiving apparatus may derive the rectangular region based on information describing the rectangular region, and derive a circular image mapped to the rectangular region based on the information describing the circular image.
  • an area corresponding to the inner intersection of the area in which the rectangular area and the circular image are mapped may be actual 360-degree image data.
  • the remaining invalid areas can be identified by being marked with black.
  • the 360-degree video receiving apparatus may derive an area corresponding to the intersection of the rectangular areas and the area to which the circular image is mapped.
  • the area to which the circular image is mapped may be referred to as a circular area.
  • the camera lens information may include information about a dead zone to which the 360 degree image data is not mapped.
  • the 360-degree video receiving apparatus may derive a dead zone to which the 360-degree image data is not mapped based on information about the dead zone to which the 360-degree image data is not mapped.
  • the 360-degree video receiving apparatus displays a display screen for distortion correction information derived based on the metadata (S1840).
  • a display screen for distortion correction information may be derived based on the metadata.
  • the display screen may be derived as a first display screen, and the first display screen may be the number of angles to which the polynomial function is applied.
  • the selection screen can be displayed.
  • the selectable range of the angle may be from 1 to a value of information indicating the number of coefficients of the polynomial function.
  • the first display screen may include text indicating a selectable range of the angle.
  • 19 shows an example of the first display screen. 19 may exemplarily show the first display screen 1900 which is a screen for selecting the number of angles to which the polynomial function is applied.
  • MaxNum of FIG. 19 may indicate a value of information indicating the number of coefficients of the polynomial function. The user can enter a number within the selectable range of the angle.
  • a second display screen may be displayed.
  • the second display screen may include text representing the N angles, a first icon, and a second icon, and the first icon is an icon indicating an additional selection of an angle to which the polynomial function is applied.
  • the second icon may be an icon indicating application of a polynomial function to the N angles.
  • the N angles may be derived based on information indicating an angle to which the polynomial function is applied.
  • the second display screen may include a picture representing the N angles, a first icon, and a second icon, and the first icon displays an additional selection of an angle to which the polynomial function is applied.
  • the second icon may be an icon indicating the application of the polynomial function to the N angles.
  • the figure representing the N angles may be derived based on information indicating the angles to which the polynomial function is applied.
  • FIG. 20 exemplarily shows a second display screen showing the N angles.
  • FIG. 20A shows an example of a second display screen including text representing N angles, a first icon, and a second icon.
  • (b) of FIG. 20 may represent an example of a picture showing the N angles.
  • an angle to which a polynomial function is applied may be represented as an anticlockwise angle based on a horizontal line facing east (ie, the right side in the drawing). That is, as shown in FIG. 20(b), the horizontal line toward the east (ie, the right side in the drawing) may represent 0 degrees, and the angle to which the polynomial function is applied at an angle in the counterclockwise direction based on the horizontal line Can represent.
  • a 360-degree video receiving device may display a display screen to further select the required angle among the N angles.
  • the 360-degree video receiving device may derive a polynomial function for the N angles based on the polynomial function-related information, and the distortion of the circular image based on the polynomial function (distortion) can be modified.
  • the 360-degree video receiving device may generate a modified 360-degree image generated by correcting distortion of the circular image based on the polynomial function, and display a viewport within the modified 360-degree image.
  • the viewport may include an icon or text indicating that adjustment of distortion correction is possible. When the user selects the icon or text, the user can adjust the distortion correction.
  • the display screen may be derived as a third display screen.
  • the third display screen may indicate a screen for confirming whether to apply a distortion correction process according to the radial distortion type.
  • the radial distortion type may be one of barrel distortion, pincushion distortion, and mustache distortion.
  • 21 shows an example of the third display screen. 21 may exemplarily show a screen 2100 for confirming whether to apply a distortion correction process according to the radial distortion type. The user can select whether to apply the distortion correction process.
  • the 360-degree video receiving device may generate a modified 360-degree image by correcting the distortion according to the radial distortion type.
  • the viewport in the modified 360-degree image may be displayed, where the viewport may include a fourth display screen for confirming whether to use the modified 360-degree image.
  • the fourth display screen may represent a screen 2200 confirming whether to use the modified 360-degree image. The user can select whether to use the modified 360-degree image.
  • a viewport within the modified 360-degree image may be displayed.
  • the viewport may include a display screen for confirming whether to maintain the modified 360-degree image.
  • the display screen may be continuously or periodically displayed.
  • the viewport may include a display screen 2300 confirming whether to maintain the modified 360-degree image, and the display screen may be continuously or periodically displayed.
  • a viewport within the 360-degree image generated without modifying the distortion may be displayed.
  • a display screen for confirming whether to apply a distortion correction process according to a radial distortion type different from the radial distortion type may be displayed.
  • the 360-degree video receiving apparatus may generate the corrected 360-degree image by correcting the distortion according to a radial distortion type different from the radial distortion type. It is possible to display a viewport in a 360-degree image.
  • 24 exemplarily shows a 360-degree image generated by performing a distortion correction process according to a radial distortion type.
  • 24(a) may show a 360-degree image to which the distortion correction process is not applied
  • FIGS. 24(b) and (c) may show a 360-degree image to which the distortion correction process is applied.
  • the 360-degree image to which the distortion correction process is applied may be derived through the user's selection input through the above-described display screen.
  • the 360 video receiving apparatus processes and renders the original image based on the distortion correction information and the metadata selected based on the display screen (S1850).
  • the camera lens information may include information indicating the lens projection type, and the 360 video receiving device may map the circular image to a 3D space based on a spherical coordinate system mapping formula derived based on the lens projection type. .
  • the 360 video receiving device may project the circular image into a plane based on a spherical coordinate system mapping formula derived based on the lens projection type (Projection).
  • the plane may be an ERP (Equirectangular Projection) plane.
  • This projection process may be an intermediate step for re-projecting the circular image into a 3D space such as a spherical coordinate system.
  • the 360 video receiving apparatus may perform a distortion correction process for the re-projected 360-degree image according to the distortion correction information selected based on the display screen as described above.
  • a distortion correction process may not be performed according to information selected based on the display screen as described above.
  • the 360 video receiving device displays a viewport in a 360-degree image generated based on the rendering (S1860).
  • the 360 video receiving apparatus may display a viewport in a 360-degree image to which the above-described distortion correction process is not applied or a viewport in a modified 360-degree image generated by applying the above-described distortion process.
  • FIG. 25 schematically shows a 360-degree video receiving apparatus performing a 360-degree image display method according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 18 may be performed by the 360-degree video receiving device disclosed in FIG. 25.
  • the receiving unit of the 360-degree video receiving device of FIG. 25 may perform S1800 of FIG. 18, and the receiving processing unit of the 360-degree video receiving device of FIG. 25 may perform S1810 of FIG. 18.
  • the data decoder of the 360-degree video receiving device of FIG. 25 may perform S1820 of FIG. 18, and the renderer of the 360-degree video receiving device of FIG. 25 may perform S1830 and S1850 of FIG. 18,
  • the display unit of the 360-degree video receiving device may perform S1840 and S1860 of FIG. 19.
  • a user interface for distortion correction can be displayed, and through this, an interactive experience can be more efficiently provided to a user who consumes 360 content.
  • a user interface for a polynomial function-based distortion correction process can be provided to a user, thereby providing an interactive experience to a user consuming 360 content more efficiently.
  • the 360-degree video transmission apparatus may include the above-described data input unit, stitcher, signaling processing unit, projection processing unit, data encoder, transmission processing unit, and/or transmission unit. Each internal component is as described above.
  • the 360-degree video transmission apparatus and its internal components according to an embodiment of the present invention may perform the above-described embodiments of a method for transmitting a 360-degree video of the present invention.
  • the 360-degree video receiving apparatus may include the above-described receiving unit, receiving processing unit, data decoder, signaling parser, re-projection processing unit and/or renderer. Each internal component is as described above.
  • the 360-degree video receiving apparatus and its internal components according to an embodiment of the present invention may perform the above-described embodiments of a method for receiving a 360-degree video of the present invention.
  • the internal components of the above-described apparatus may be processors that execute successive processes stored in memory, or may be hardware components composed of other hardware. These can be located inside/outside the device.
  • modules may be omitted or replaced by other modules performing similar/same operations according to embodiments.
  • Each of the above-described parts, modules, or units may be a processor or a hardware part that executes continuous execution processes stored in a memory (or storage unit). Each of the steps described in the above-described embodiment may be performed by a processor or hardware parts. Each module/block/unit described in the above-described embodiment can operate as a hardware/processor. Also, the methods proposed by the present invention can be executed as code. This code can be written to a storage medium that can be read by a processor, and thus can be read by a processor provided by an apparatus.
  • the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) that performs the above-described functions.
  • Modules are stored in memory and can be executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor, and may be connected to the processor by various well-known means.
  • the processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, and/or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media and/or other storage devices.

Abstract

본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행되는 360도 영상 디스플레이 방법은 360도 영상 데이터를 수신하는 단계, 상기 360도 영상 데이터로부터 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 메타데이터를 획득하는 단계, 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 360도 영상을 포함하는 원형 이미지(circular image)를 포함하는 픽처를 디코딩하는 단계, 상기 메타데이터를 기반으로 상기 픽처로부터 상기 원형 이미지를 도출하는 단계, 및 상기 메타데이터를 기반으로 도출된 디스토션 수정(distortion correction) 정보에 대한 표시화면을 디스플레이하는 단계, 상기 표시화면을 기반으로 선택된 디스토션 수정 정보 및 상기 메타데이터를 기반으로 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링하는 단계, 및 상기 렌더링을 기반으로 생성된 360도 영상 내 뷰포트를 디스플레이하는 단계를 포함하되, 상기 메타데이터는 카메라 렌즈 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 렌즈 정보를 포함한 360도 비디오를 디스플레이하는 방법 및 그 장치
본 발명은 360도 비디오에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카메라 렌즈 정보를 포함한 360도 비디오 및 상기 360도 비디오에 대한 인터페이스를 디스플레이하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
VR(Virtual Reality) 시스템은 사용자에게 전자적으로 투영된 환경 내에 있는 것 같은 감각을 제공한다. VR 을 제공하기 위한 시스템은 더 고화질의 이미지들과, 공간적인 음향을 제공하기 위하여 더 개선될 수 있다. VR 시스템은 사용자가 인터랙티브하게 VR 컨텐츠들을 소비할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 VR 시스템을 제공하기 위한 VR 비디오 데이터 전송의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 VR 비디오 데이터 및 VR 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 VR 비디오 데이터 및 VR 비디오 데이터의 카메라 렌즈 정보에 대한 메타데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 디스토션 수정과 관련한 정보를 기반으로 렌즈의 특성을 반영하여 디스토션을 수정하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 레디얼 디스토션 타입을 나타내는 정보를 기반으로 렌즈의 특성을 반영하여 디스토션을 수정하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 360도 비디오 전송 장치에 의하여 수행되는 360도 비디오 처리 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 하나의 렌즈를 가지는 카메라에 의해 캡쳐된 360도 영상을 포함한 원형 이미지를 획득하는 단계, 상기 원형 이미지를 픽처에 맵핑하는 단계, 상기 원형 이미지가 맵핑된 상기 픽처를 인코딩하는 단계, 상기 360도 영상에 대한 메타데이터를 생성하는 단계 및 상기 인코딩된 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행하는 단계를 포함하되, 상기 메타데이터는 카메라 렌즈 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 360도 비디오 데이터를 처리하는 360도 비디오 전송 장치가 제공된다. 상기 360도 비디오 전송 장치는 적어도 하나의 렌즈를 가지는 카메라에 의해 캡쳐된 360도 영상을 포함한 원형 이미지를 획득하는 데이터 입력부, 상기 원형 이미지를 픽처에 맵핑하는 프로젝션 처리부, 상기 원형 이미지가 맵핑된 상기 픽처를 인코딩하는 데이터 인코더, 상기 360도 영상에 대한 메타데이터를 생성하는 메타데이터 처리부, 상기 인코딩된 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행하는 전송 처리부를 포함하되, 상기 메타데이터는 카메라 렌즈 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행되는 360도 영상 디스플레이 방법이 제공된다. 상기 방법은 360도 영상 데이터를 수신하는 단계, 상기 360도 영상 데이터로부터 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 메타데이터를 획득하는 단계, 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 360도 영상을 포함하는 원형 이미지(circular image)를 포함하는 픽처를 디코딩하는 단계, 상기 메타데이터를 기반으로 상기 픽처로부터 상기 원형 이미지를 도출하는 단계, 및 상기 메타데이터를 기반으로 도출된 디스토션 수정(distortion correction) 정보에 대한 표시화면을 디스플레이하는 단계, 상기 표시화면을 기반으로 선택된 디스토션 수정 정보 및 상기 메타데이터를 기반으로 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링하는 단계, 및 상기 렌더링을 기반으로 생성된 360도 영상 내 뷰포트를 디스플레이하는 단계를 포함하되, 상기 메타데이터는 카메라 렌즈 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 360도 영상을 디스플레이하는 360도 비디오 수신 장치가 제공된다. 360도 비디오 수신 장치는 360도 영상 데이터를 수신하는 수신부, 상기 360도 영상 데이터로부터 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 메타데이터를 획득하는 수신 처리부, 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 360도 영상을 포함하는 원형 이미지(circular image)를 포함하는 픽처를 디코딩하는 데이터 디코더, 상기 메타데이터를 기반으로 상기 픽처로부터 상기 원형 이미지를 도출하고, 표시화면을 기반으로 선택된 디스토션 수정 정보 및 상기 메타데이터를 기반으로 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링하는 렌더러, 및 상기 메타데이터를 기반으로 도출된 디스토션 수정(distortion correction) 정보에 대한 표시화면을 디스플레이하고, 상기 렌더링을 기반으로 생성된 360도 영상 내 뷰포트를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하되, 상기 메타데이터는 카메라 렌즈 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 지상파 방송망과 인터넷 망을 사용하는 차세대 하이브리드 방송을 지원하는 환경에서 360 컨텐츠를 효율적으로 전송할 수 있다.
본 발명에 따르면 사용자의 360 컨텐츠 소비에 있어서, 인터랙티브 경험(interactive experience)를 제공하기 위한 방안을 제안할 수 있다.
본 발명에 따르면 사용자의 360 컨텐츠 소비에 있어서, 360 컨텐츠 제작자가 의도하는 바가 정확히 반영되도록 시그널링 하는 방안을 제안할 수 있다.
본 발명에 따르면 360 컨텐츠 전달에 있어, 효율적으로 전송 캐패시티를 늘리고, 필요한 정보가 전달될 수 있도록 하는 방안을 제안할 수 있다.
본 발명에 따르면 360도 영상에 대한 상기 다항식 함수 관련 정보를 기반으로 렌즈의 특성을 반영하여 다항식 함수를 도출할 수 있고, 상기 다항식 함수를 기반으로 상기 360도 영상이 프로젝션된 픽처에 발생한 디스토션을 수정하여 360도 영상 데이터를 3D 공간에 보다 정확하게 맵핑하는 방안을 제안할 수 있다.
본 발명에 따르면 360도 영상에 대한 상기 레디얼 디스토션 타입 정보를 기반으로 렌즈의 특성을 반영하여 레디얼 디스토션 타입에 대한 모델을 도출할 수 있고, 상기 모델을 기반으로 상기 360도 영상이 프로젝션된 픽처에 발생한 디스토션을 수정하여 360도 영상 데이터를 3D 공간에 보다 정확하게 맵핑하는 방안을 제안할 수 있다.
본 발명에 따르면 디스토션 수정에 대한 사용자 인터페이스를 디스플레이할 수 있고, 이를 통하여 360 컨텐츠를 소비하는 사용자에게 인터랙티브 경험(interactive experience)을 보다 효율적으로 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 사용자에게 다항식 함수 기반 디스토션 수정 과정에 대한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있고, 이를 통하여 360 컨텐츠를 소비하는 사용자에게 인터랙티브 경험(interactive experience)을 보다 효율적으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 파일의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델의 전반적인 동작의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 360도 비디오 전송 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 360도 비디오 수신 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 7a 내지 도 7b는 360도 비디오 전송 장치/360도 비디오 수신 장치를 통하여 수행되는 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 예시적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명의 3D 공간을 설명하기 위한 비행기 주축(Aircraft Principal Axes) 개념을 도시한 도면이다.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 프로젝션 스킴들을 예시적으로 나타낸다.
도 10은 여러 타입의 레디얼 디스토션들을 예시적으로 나타낸다.
도 11은 카메라 렌즈를 통하여 360도 비디오를 캡쳐하는 일 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보를 기반으로 수행되는 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 예시적으로 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보를 기반으로 360도 비디오를 파노라마 이미지에 스티칭하는 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 14는 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치에 의한 360도 영상 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 15는 본 발명에 따른 360도 영상 데이터 처리 방법을 수행하는 360도 비디오 전송 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 16은 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치에 의한 360도 영상 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 17은 본 발명에 따른 360도 영상 데이터 처리 방법을 수행하는 360도 비디오 수신 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 18은 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치에 의한 360도 영상 디스플레이 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 19는 상기 제1 표시화면의 일 예를 나타낸다.
도 20은 상기 N개의 각도를 나타내는 제2 표시화면을 예시적으로 나타낸다.
도 21은 상기 제3 표시화면의 일 예를 나타낸다.
도 22는 상기 제4 표시화면의 일 예를 나타낸다.
도 23은 상기 수정된 360도 영상의 유지 여부를 확인하는 표시화면의 일 예를 나타낸다.
도 24는 레디얼 디스토션 타입에 따른 디스토션 수정 과정을 수행하여 생성된 360도 영상을 예시적으로 나타낸다.
도 25는 본 발명에 따른 360도 영상 디스플레이 방법을 수행하는 360도 비디오 수신 장치를 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 도시한 도면이다.
본 발명은 사용자에게 가상현실 (Virtual Reality, VR)을 제공하기 위하여, 360 컨텐츠를 제공하는 방안을 제안한다. VR이란 실제 또는 가상의 환경을 복제(replicates) 하기 위한 기술 내지는 그 환경을 의미할 수 있다. VR은 인공적으로 사용자에게 감각적 경험을 제공하며, 이를 통해 사용자는 전자적으로 프로젝션된 환경에 있는 것과 같은 경험을 할 수 있다.
360 컨텐츠는 VR을 구현, 제공하기 위한 컨텐츠 전반을 의미하며, 360도 비디오 및/또는 360 오디오를 포함할 수 있다. 360도 비디오는 VR을 제공하기 위해 필요한, 동시에 모든 방향(360도)으로 캡처되거나 재생되는 비디오 내지 이미지 컨텐츠를 의미할 수 있다. 이하, 360도 비디오라 함은 360도 비디오를 의미할 수 있다. 360도 비디오는 3D 모델에 따라 다양한 형태의 3D 공간 상에 나타내어지는 비디오 내지 이미지를 의미할 수 있으며, 예를 들어 360도 비디오는 구형면(Spherical surface) 상에 나타내어질 수 있다. 360 오디오 역시 VR을 제공하기 위한 오디오 컨텐츠로서, 음향 발생지가 3차원의 특정 공간상에 위치하는 것으로 인지될 수 있는, 공간적(Spatial) 오디오 컨텐츠를 의미할 수 있다. 360 컨텐츠는 생성, 처리되어 사용자들로 전송될 수 있으며, 사용자들은 360 컨텐츠를 이용하여 VR 경험을 소비할 수 있다.
본 발명은 특히 360도 비디오를 효과적으로 제공하는 방안을 제안한다. 360도 비디오를 제공하기 위하여, 먼저 하나 이상의 카메라를 통해 360도 비디오가 캡처될 수 있다. 캡처된 360도 비디오는 일련의 과정을 거쳐 전송되고, 수신측에서는 수신된 데이터를 다시 원래의 360도 비디오로 가공하여 렌더링할 수 있다. 이를 통해 360도 비디오가 사용자에게 제공될 수 있다.
구체적으로 360도 비디오 제공을 위한 전체의 과정은 캡처 과정(process), 준비 과정, 전송 과정, 프로세싱 과정, 렌더링 과정 및/또는 피드백 과정을 포함할 수 있다.
캡처 과정은 하나 이상의 카메라를 통하여 복수개의 시점 각각에 대한 이미지 또는 비디오를 캡처하는 과정을 의미할 수 있다. 캡처 과정에 의해 도시된 도 1의 (110)과 같은 이미지/비디오 데이터가 생성될 수 있다. 도시된 도 1의 (110)의 각 평면은 각 시점에 대한 이미지/비디오를 의미할 수 있다. 이 캡처된 복수개의 이미지/비디오를 로(raw) 데이터라 할 수도 있다. 캡처 과정에서 캡처와 관련된 메타데이터가 생성될 수 있다.
이 캡처를 위하여 VR 을 위한 특수한 카메라가 사용될 수 있다. 실시예에 따라 컴퓨터로 생성된 가상의 공간에 대한 360도 비디오를 제공하고자 하는 경우, 실제 카메라를 통한 캡처가 수행되지 않을 수 있다. 이 경우 단순히 관련 데이터가 생성되는 과정으로 해당 캡처 과정이 갈음될 수 있다.
준비 과정은 캡처된 이미지/비디오 및 캡처 과정에서 발생한 메타데이터를 처리하는 과정일 수 있다. 캡처된 이미지/비디오는 이 준비 과정에서, 스티칭 과정, 프로젝션 과정, 리전별 패킹 과정(Region-wise Packing) 및/또는 인코딩 과정 등을 거칠 수 있다.
먼저 각각의 이미지/비디오가 스티칭(Stitching) 과정을 거칠 수 있다. 스티칭 과정은 각각의 캡처된 이미지/비디오들을 연결하여 하나의 파노라마 이미지/비디오 또는 구형의 이미지/비디오를 만드는 과정일 수 있다.
이 후, 스티칭된 이미지/비디오는 프로젝션(Projection) 과정을 거칠 수 있다. 프로젝션 과정에서, 스티칭된 이미지/비디오는 2D 이미지 상에 프로젝션될 수 있다. 이 2D 이미지는 문맥에 따라 2D 이미지 프레임으로 불릴 수도 있다. 2D 이미지로 프로젝션하는 것을 2D 이미지로 맵핑한다고 표현할 수도 있다. 프로젝션된 이미지/비디오 데이터는 도시된 도 1의 (120)과 같은 2D 이미지의 형태가 될 수 있다.
2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터는 비디오 코딩 효율 등을 높이기 위하여 리전별 패킹 과정(Region-wise Packing)을 거칠 수 있다. 리전별 패킹이란, 2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터를 리전(Region) 별로 나누어 처리를 가하는 과정을 의미할 수 있다. 여기서 리전(Region)이란, 360도 비디오 데이터가 프로젝션된 2D 이미지가 나누어진 영역을 의미할 수 있다. 이 리전들은, 실시예에 따라, 2D 이미지를 균등하게 나누어 구분되거나, 임의로 나누어져 구분될 수 있다. 또한 실시예에 따라 리전들은, 프로젝션 스킴에 따라 구분될 수도 있다. 리전별 패킹 과정은 선택적(optional) 과정으로써, 준비 과정에서 생략될 수 있다.
실시예에 따라 이 처리 과정은, 비디오 코딩 효율을 높이기 위해, 각 리전을 회전한다거나 2D 이미지 상에서 재배열하는 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 리전들을 회전하여 리전들의 특정 변들이 서로 근접하여 위치되도록 함으로써, 코딩 시의 효율이 높아지게 할 수 있다.
실시예에 따라 이 처리 과정은, 360도 비디오상의 영역별로 레졸루션(resolution) 을 차등화하기 위하여, 특정 리전에 대한 레졸루션을 높인다거나, 낮추는 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 360도 비디오 상에서 상대적으로 더 중요한 영역에 해당하는 리전들은, 다른 리전들보다 레졸루션을 높게할 수 있다. 2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터 또는 리전별 패킹된 비디오 데이터는 비디오 코덱을 통한 인코딩 과정을 거칠 수 있다.
실시예에 따라 준비 과정은 부가적으로 에디팅(editing) 과정 등을 더 포함할 수 있다. 이 에디팅 과정에서 프로젝션 전후의 이미지/비디오 데이터들에 대한 편집 등이 더 수행될 수 있다. 준비 과정에서도 마찬가지로, 스티칭/프로젝션/인코딩/에디팅 등에 대한 메타데이터가 생성될 수 있다. 또한 2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터들의 초기 시점, 혹은 ROI (Region of Interest) 등에 관한 메타데이터가 생성될 수 있다.
전송 과정은 준비 과정을 거친 이미지/비디오 데이터 및 메타데이터들을 처리하여 전송하는 과정일 수 있다. 전송을 위해 임의의 전송 프로토콜에 따른 처리가 수행될 수 있다. 전송을 위한 처리를 마친 데이터들은 방송망 및/또는 브로드밴드를 통해 전달될 수 있다. 이 데이터들은 온 디맨드(On Demand) 방식으로 수신측으로 전달될 수도 있다. 수신측에서는 다양한 경로를 통해 해당 데이터를 수신할 수 있다.
프로세싱 과정은 수신한 데이터를 디코딩하고, 프로젝션되어 있는 이미지/비디오 데이터를 3D 모델 상에 리-프로젝션(Re-projection) 하는 과정을 의미할 수 있다. 이 과정에서 2D 이미지들 상에 프로젝션되어 있는 이미지/비디오 데이터가 3D 공간 상으로 리-프로젝션될 수 있다. 이 과정을 문맥에 따라 맵핑, 프로젝션이라고 부를 수도 있다. 이 때 맵핑되는 3D 공간은 3D 모델에 따라 다른 형태를 가질 수 있다. 예를 들어 3D 모델에는 구형(Sphere), 큐브(Cube), 실린더(Cylinder) 또는 피라미드(Pyramid) 가 있을 수 있다.
실시예에 따라 프로세싱 과정은 부가적으로 에디팅(editing) 과정, 업 스케일링(up scaling) 과정 등을 더 포함할 수 있다. 이 에디팅 과정에서 리-프로젝션 전후의 이미지/비디오 데이터에 대한 편집 등이 더 수행될 수 있다. 이미지/비디오 데이터가 축소되어 있는 경우 업 스케일링 과정에서 샘플들의 업 스케일링을 통해 그 크기를 확대할 수 있다. 필요한 경우, 다운 스케일링을 통해 사이즈를 축소하는 작업이 수행될 수도 있다.
렌더링 과정은 3D 공간상에 리-프로젝션된 이미지/비디오 데이터를 렌더링하고 디스플레이하는 과정을 의미할 수 있다. 표현에 따라 리-프로젝션과 렌더링을 합쳐 3D 모델 상에 렌더링한다 라고 표현할 수도 있다. 3D 모델 상에 리-프로젝션된 (또는 3D 모델 상으로 렌더링된) 이미지/비디오는 도시된 도 1의 (130)과 같은 형태를 가질 수 있다. 도시된 도 1의 (130)은 구형(Sphere) 의 3D 모델에 리-프로젝션된 경우이다. 사용자는 VR 디스플레이 등을 통하여 렌더링된 이미지/비디오의 일부 영역을 볼 수 있다. 이 때 사용자가 보게되는 영역은 도시된 도 1의 (140)과 같은 형태일 수 있다.
피드백 과정은 디스플레이 과정에서 획득될 수 있는 다양한 피드백 정보들을 송신측으로 전달하는 과정을 의미할 수 있다. 피드백 과정을 통해 360도 비디오 소비에 있어 인터랙티비티(Interactivity) 가 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 피드백 과정에서 헤드 오리엔테이션(Head Orientation) 정보, 사용자가 현재 보고 있는 영역을 나타내는 뷰포트(Viewport) 정보 등이 송신측으로 전달될 수 있다. 실시예에 따라, 사용자는 VR 환경 상에 구현된 것들과 상호작용할 수도 있는데, 이 경우 그 상호작용과 관련된 정보가 피드백 과정에서 송신측 내지 서비스 프로바이더 측으로 전달될 수도 있다. 실시예에 따라 피드백 과정은 수행되지 않을 수도 있다.
헤드 오리엔테이션 정보는 사용자의 머리 위치, 각도, 움직임 등에 대한 정보를 의미할 수 있다. 이 정보를 기반으로 사용자가 현재 360도 비디오 내에서 보고 있는 영역에 대한 정보, 즉 뷰포트 정보가 계산될 수 있다.
뷰포트 정보는 현재 사용자가 360도 비디오에서 보고 있는 영역에 대한 정보일 수 있다. 이를 통해 게이즈 분석(Gaze Analysis) 이 수행되어, 사용자가 어떠한 방식으로 360도 비디오를 소비하는지, 360도 비디오의 어느 영역을 얼마나 응시하는지 등을 확인할 수도 있다. 게이즈 분석은 수신측에서 수행되어 송신측으로 피드백 채널을 통해 전달될 수도 있다. VR 디스플레이 등의 장치는 사용자의 머리 위치/방향, 장치가 지원하는 수직(vertical) 혹은 수평(horizontal) FOV(Field Of View) 정보 등에 근거하여 뷰포트 영역을 추출할 수 있다.
실시예에 따라, 전술한 피드백 정보는 송신측으로 전달되는 것뿐 아니라, 수신측에서 소비될 수도 있다. 즉, 전술한 피드백 정보를 이용하여 수신측의 디코딩, 리-프로젝션, 렌더링 과정 등이 수행될 수 있다. 예를 들어, 헤드 오리엔테이션 정보 및/또는 뷰포트 정보를 이용하여 현재 사용자가 보고 있는 영역에 대한 360도 비디오만 우선적으로 디코딩 및 렌더링될 수도 있다.
여기서 뷰포트(viewport) 내지 뷰포트 영역이란, 사용자가 360도 비디오에서 보고 있는 영역을 의미할 수 있다. 시점(viewpoint) 는 사용자가 360도 비디오에서 보고 있는 지점으로서, 뷰포트 영역의 정중앙 지점을 의미할 수 있다. 즉, 뷰포트는 시점을 중심으로 한 영역인데, 그 영역이 차지하는 크기 형태 등은 후술할 FOV(Field Of View) 에 의해 결정될 수 있다.
전술한 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처 내에서, 캡처/프로젝션/인코딩/전송/디코딩/리-프로젝션/렌더링의 일련의 과정을 거치게 되는 이미지/비디오 데이터들을 360도 비디오 데이터라 부를 수 있다. 360도 비디오 데이터라는 용어는 또한 이러한 이미지/비디오 데이터들과 관련되는 메타데이터 내지 시그널링 정보를 포함하는 개념으로 쓰일 수도 있다.
상술한 오디오 또는 비디오 등의 미디어 데이터를 저장하고 전송하기 위하여, 정형화된 미디어 파일 포맷이 정의될 수 있다. 실시예에 따라 미디어 파일은 ISO BMFF (ISO base media file format)를 기반으로 한 파일 포맷을 가질 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 파일의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 미디어 파일은 적어도 하나 이상의 박스를 포함할 수 있다. 여기서 박스(box)는 미디어 데이터 또는 미디어 데이터에 관련된 메타데이터 등을 포함하는 데이터 블록 내지 오브젝트일 수 있다. 박스들은 서로 계층적 구조를 이룰 수 있으며, 이에 따라 데이터들이 분류되어 미디어 파일이 대용량 미디어 데이터의 저장 및/또는 전송에 적합한 형태를 띄게 될 수 있다. 또한 미디어 파일은, 사용자가 미디어 컨텐츠의 특정지점으로 이동하는 등, 미디어 정보에 접근하는데 있어 용이한 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 미디어 파일은 ftyp 박스, moov 박스 및/또는 mdat 박스를 포함할 수 있다.
ftyp 박스(파일 타입 박스)는 해당 미디어 파일에 대한 파일 타입 또는 호환성 관련 정보를 제공할 수 있다. ftyp 박스는 해당 미디어 파일의 미디어 데이터에 대한 구성 버전 정보를 포함할 수 있다. 복호기는 ftyp 박스를 참조하여 해당 미디어 파일을 구분할 수 있다.
moov 박스(무비 박스)는 해당 미디어 파일의 미디어 데이터에 대한 메타 데이터를 포함하는 박스일 수 있다. moov 박스는 모든 메타 데이터들을 위한 컨테이너 역할을 할 수 있다. moov 박스는 메타 데이터 관련 박스들 중 최상위 계층의 박스일 수 있다. 실시예에 따라 moov 박스는 미디어 파일 내에 하나만 존재할 수 있다.
mdat 박스(미디어 데이터 박스) 는 해당 미디어 파일의 실제 미디어 데이터들을 담는 박스일 수 있다. 미디어 데이터들은 오디오 샘플 및/또는 비디오 샘플들을 포함할 수 있는데, mdat 박스는 이러한 미디어 샘플들을 담는 컨테이너 역할을 할 수 있다.
실시예에 따라 전술한 moov 박스는 mvhd 박스, trak 박스 및/또는 mvex 박스 등을 하위 박스로서 더 포함할 수 있다.
mvhd 박스(무비 헤더 박스)는 해당 미디어 파일에 포함되는 미디어 데이터의 미디어 프리젠테이션 관련 정보를 포함할 수 있다. 즉, mvhd 박스는 해당 미디어 프리젠테이션의 미디어 생성시간, 변경시간, 시간규격, 기간 등의 정보를 포함할 수 있다.
trak 박스(트랙 박스)는 해당 미디어 데이터의 트랙에 관련된 정보를 제공할 수 있다. trak 박스는 오디오 트랙 또는 비디오 트랙에 대한 스트림 관련 정보, 프리젠테이션 관련 정보, 액세스 관련 정보 등의 정보를 포함할 수 있다. Trak 박스는 트랙의 개수에 따라 복수 개 존재할 수 있다.
trak 박스는 실시예에 따라 tkhd 박스(트랙 헤더 박스)를 하위 박스로서 더 포함할 수 있다. tkhd 박스는 trak 박스가 나타내는 해당 트랙에 대한 정보를 포함할 수 있다. tkhd 박스는 해당 트랙의 생성시간, 변경시간, 트랙 식별자 등의 정보를 포함할 수 있다.
mvex 박스(무비 익스텐드 박스)는 해당 미디어 파일에 후술할 moof 박스가 있을 수 있음을 지시할 수 있다. 특정 트랙의 모든 미디어 샘플들을 알기 위해서, moof 박스들이 스캔되어야할 수 있다.
본 발명에 따른 미디어 파일은, 실시예에 따라, 복수개의 프래그먼트로 나뉘어질 수 있다(200). 이를 통해 미디어 파일이 분할되어 저장되거나 전송될 수 있다. 미디어 파일의 미디어 데이터들(mdat 박스)은 복수개의 프래그먼트로 나뉘어지고, 각각의 프래그먼트는 moof 박스와 나뉘어진 mdat 박스를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 프래그먼트들을 활용하기 위해서는 ftyp 박스 및/또는 moov 박스의 정보가 필요할 수 있다.
moof 박스(무비 프래그먼트 박스)는 해당 프래그먼트의 미디어 데이터에 대한 메타 데이터를 제공할 수 있다. moof 박스는 해당 프래그먼트의 메타데이터 관련 박스들 중 최상위 계층의 박스일 수 있다.
mdat 박스(미디어 데이터 박스)는 전술한 바와 같이 실제 미디어 데이터를 포함할 수 있다. 이 mdat 박스는 각각의 해당 프래그먼트에 해당하는 미디어 데이터들의 미디어 샘플들을 포함할 수 있다.
실시예에 따라 전술한 moof 박스는 mfhd 박스 및/또는 traf 박스 등을 하위 박스로서 더 포함할 수 있다.
mfhd 박스(무비 프래그먼트 헤더 박스)는 분할된 복수개의 프래그먼트들 간의 연관성과 관련한 정보들을 포함할 수 있다. mfhd 박스는 시퀀스 넘버(sequence number) 를 포함하여, 해당 프래그먼트의 미디어 데이터가 분할된 몇 번째 데이터인지를 나타낼 수 있다. 또한, mfhd 박스를 이용하여 분할된 데이터 중 누락된 것은 없는지 여부가 확인될 수 있다.
traf 박스(트랙 프래그먼트 박스)는 해당 트랙 프래그먼트에 대한 정보를 포함할 수 있다. traf 박스는 해당 프래그먼트에 포함되는 분할된 트랙 프래그먼트에 대한 메타데이터를 제공할 수 있다. traf 박스는 해당 트랙 프래그먼트 내의 미디어 샘플들이 복호화/재생될 수 있도록 메타데이터를 제공할 수 있다. traf 박스는 트랙 프래그먼트의 개수에 따라 복수개 존재할 수 있다.
실시예에 따라 전술한 traf 박스는 tfhd 박스 및/또는 trun 박스 등을 하위 박스로서 더 포함할 수 있다.
tfhd 박스(트랙 프래그먼트 헤더 박스)는 해당 트랙 프래그먼트의 헤더 정보를 포함할 수 있다. tfhd 박스는 전술한 traf 박스가 나타내는 트랙 프래그먼트의 미디어 샘플들에 대하여, 기본적인 샘플크기, 기간, 오프셋, 식별자 등의 정보를 제공할 수 있다.
trun 박스(트랙 프래그먼트 런 박스)는 해당 트랙 프래그먼트 관련 정보를 포함할 수 있다. trun 박스는 미디어 샘플별 기간, 크기, 재생시점 등과 같은 정보를 포함할 수 있다.
전술한 미디어 파일 내지 미디어 파일의 프래그먼트들은 세그먼트들로 처리되어 전송될 수 있다. 세그먼트에는 초기화 세그먼트(initialization segment) 및/또는 미디어 세그먼트(media segment) 가 있을 수 있다.
도시된 실시예(210)의 파일은, 미디어 데이터는 제외하고 미디어 디코더의 초기화와 관련된 정보 등을 포함하는 파일일 수 있다. 이 파일은 예를 들어 전술한 초기화 세그먼트에 해당할 수 있다. 초기화 세그먼트는 전술한 ftyp 박스 및/또는 moov 박스를 포함할 수 있다.
도시된 실시예(220)의 파일은, 전술한 프래그먼트를 포함하는 파일일 수 있다. 이 파일은 예를 들어 전술한 미디어 세그먼트에 해당할 수 있다. 미디어 세그먼트는 전술한 moof 박스 및/또는 mdat 박스를 포함할 수 있다. 또한, 미디어 세그먼트는 styp 박스 및/또는 sidx 박스를 더 포함할 수 있다.
styp 박스(세그먼트 타입 박스) 는 분할된 프래그먼트의 미디어 데이터를 식별하기 위한 정보를 제공할 수 있다. styp 박스는 분할된 프래그먼트에 대해, 전술한 ftyp 박스와 같은 역할을 수행할 수 있다. 실시예에 따라 styp 박스는 ftyp 박스와 동일한 포맷을 가질 수 있다.
sidx 박스(세그먼트 인덱스 박스) 는 분할된 프래그먼트에 대한 인덱스를 나타내는 정보를 제공할 수 있다. 이를 통해 해당 분할된 프래그먼트가 몇번째 프래그먼트인지가 지시될 수 있다.
실시예에 따라(230) ssix 박스가 더 포함될 수 있는데, ssix 박스(서브 세그먼트 인덱스 박스)는 세그먼트가 서브 세그먼트로 더 나뉘어지는 경우에 있어, 그 서브 세그먼트의 인덱스를 나타내는 정보를 제공할 수 있다.
미디어 파일 내의 박스들은, 도시된 실시예(250)와 같은 박스 내지 풀 박스(FullBox) 형태를 기반으로, 더 확장된 정보들을 포함할 수 있다. 이 실시예에서 size 필드, largesize 필드는 해당 박스의 길이를 바이트 단위 등으로 나타낼 수 있다. version 필드는 해당 박스 포맷의 버전을 나타낼 수 있다. Type 필드는 해당 박스의 타입 내지 식별자를 나타낼 수 있다. flags 필드는 해당 박스와 관련된 플래그 등을 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 360도 비디오에 대한 필드(속성)들은 DASH 기반 적응형(Adaptive) 스트리밍 모델에 포함되어 전달될 수 있다.
도 4는 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델의 전반적인 동작의 일 예를 나타낸다. 도시된 실시예(400)에 따른 DASH 기반 적응형 스트리밍 모델은, HTTP 서버와 DASH 클라이언트 간의 동작을 기술하고 있다. 여기서 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)는, HTTP 기반 적응형 스트리밍을 지원하기 위한 프로토콜로서, 네트워크 상황에 따라 동적으로 스트리밍을 지원할 수 있다. 이에 따라 AV 컨텐츠 재생이 끊김없이 제공될 수 있다.
먼저 DASH 클라이언트는 MPD를 획득할 수 있다. MPD 는 HTTP 서버 등의 서비스 프로바이더로부터 전달될 수 있다. DASH 클라이언트는 MPD 에 기술된 세그먼트에의 접근 정보를 이용하여 서버로 해당 세그먼트들을 요청할 수 있다. 여기서 이 요청은 네트워크 상태를 반영하여 수행될 수 있다.
DASH 클라이언트는 해당 세그먼트를 획득한 후, 이를 미디어 엔진에서 처리하여 화면에 디스플레이할 수 있다. DASH 클라이언트는 재생 시간 및/또는 네트워크 상황 등을 실시간으로 반영하여, 필요한 세그먼트를 요청, 획득할 수 있다(Adaptive Streaming). 이를 통해 컨텐츠가 끊김없이 재생될 수 있다.
MPD (Media Presentation Description) 는 DASH 클라이언트로 하여금 세그먼트를 동적으로 획득할 수 있도록 하기 위한 상세 정보를 포함하는 파일로서 XML 형태로 표현될 수 있다.
DASH 클라이언트 컨트롤러(DASH Client Controller) 는 네트워크 상황을 반영하여 MPD 및/또는 세그먼트를 요청하는 커맨드를 생성할 수 있다. 또한, 이 컨트롤러는 획득된 정보를 미디어 엔진 등등의 내부 블록에서 사용할 수 있도록 제어할 수 있다.
MPD 파서(Parser) 는 획득한 MPD 를 실시간으로 파싱할 수 있다. 이를 통해, DASH 클라이언트 컨트롤러는 필요한 세그먼트를 획득할 수 있는 커맨드를 생성할 수 있게 될 수 있다.
세그먼트 파서(Parser) 는 획득한 세그먼트를 실시간으로 파싱할 수 있다. 세그먼트에 포함된 정보들에 따라 미디어 엔진 등의 내부 블록들은 특정 동작을 수행할 수 있다.
HTTP 클라이언트는 필요한 MPD 및/또는 세그먼트 등을 HTTP 서버에 요청할 수 있다. 또한 HTTP 클라이언트는 서버로부터 획득한 MPD 및/또는 세그먼트들을 MPD 파서 또는 세그먼트 파서로 전달할 수 있다.
미디어 엔진(Media Engine) 은 세그먼트에 포함된 미디어 데이터를 이용하여 컨텐츠를 화면상에 표시할 수 있다. 이 때, MPD 의 정보들이 활용될 수 있다.
DASH 데이터 모델은 계층적 구조(410)를 가질 수 있다. 미디어 프리젠테이션은 MPD에 의해 기술될 수 있다. MPD는 미디어 프리젠테이션을 만드는 복수개의 구간(Period)들의 시간적인 시퀀스를 기술할 수 있다. 피리오드는 미디어 컨텐츠의 한 구간을 나타낼 수 있다.
한 구간에서, 데이터들은 어댑테이션 셋들에 포함될 수 있다. 어댑테이션 셋은 서로 교환될 수 있는 복수개의 미디어 컨텐츠 컴포넌트들의 집합일 수 있다. 어댑테이션은 레프리젠테이션들의 집합을 포함할 수 있다. 레프리젠테이션은 미디어 컨텐츠 컴포넌트에 해당할 수 있다. 한 레프리젠테이션 내에서, 컨텐츠는 복수개의 세그먼트들로 시간적으로 나뉘어질 수 있다. 이는 적절한 접근성과 전달(delivery)를 위함일 수 있다. 각각의 세그먼트에 접근하기 위해서 각 세그먼트의 URL 이 제공될 수 있다.
MPD는 미디어 프리젠테이션에 관련된 정보들을 제공할 수 있고, 피리오드 엘레멘트, 어댑테이션 셋 엘레멘트, 레프리젠테이션 엘레멘트는 각각 해당 피리오드, 어댑테이션 셋, 레프리젠테이션에 대해서 기술할 수 있다. 레프리젠테이션은 서브 레프리젠테이션들로 나뉘어질 수 있는데, 서브 레프리젠테이션 엘레멘트는 해당 서브 레프리젠테이션에 대해서 기술할 수 있다.
여기서 공통(Common) 속성/엘레멘트들이 정의될 수 있는데, 이 들은 어댑테이션 셋, 레프리젠테이션, 서브 레프리젠테이션 등에 적용될 수 (포함될 수) 있다. 공통 속성/엘레멘트 중에는 에센셜 프로퍼티(EssentialProperty) 및/또는 서플멘탈 프로퍼티(SupplementalProperty) 가 있을 수 있다.
에센셜 프로퍼티는 해당 미디어 프리젠테이션 관련 데이터를 처리함에 있어서 필수적이라고 여겨지는 엘레멘트들을 포함하는 정보일 수 있다. 서플멘탈 프로퍼티는 해당 미디어 프리젠테이션 관련 데이터를 처리함에 있어서 사용될 수도 있는 엘레멘트들을 포함하는 정보일 수 있다. 실시예에 따라 후술할 디스크립터들은, MPD 를 통해 전달되는 경우, 에센셜 프로퍼티 및/또는 서플멘탈 프로퍼티 내에 정의되어 전달될 수 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 360도 비디오 전송 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치는 전술한 준비 과정 내지 전송 과정에 관련된 동작들을 수행할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 데이터 입력부, 스티처(Stitcher), 프로젝션 처리부, 리전별 패킹 처리부(도시되지 않음), 메타데이터 처리부, (송신측) 피드백 처리부, 데이터 인코더, 인캡슐레이션 처리부, 전송 처리부 및/또는 전송부를 내/외부 엘레멘트로서 포함할 수 있다.
데이터 입력부는 캡처된 각 시점별 이미지/비디오 들을 입력 받을 수 있다. 이 시점별 이미지/비디오 들은 하나 이상의 카메라들에 의해 캡처된 이미지/비디오들일 수 있다. 또한 데이터 입력부는 캡처 과정에서 발생된 메타데이터를 입력받을 수 있다. 데이터 입력부는 입력된 시점별 이미지/비디오들을 스티처로 전달하고, 캡처 과정의 메타데이터를 시그널링 처리부로 전달할 수 있다.
스티처는 캡처된 시점별 이미지/비디오들에 대한 스티칭 작업을 수행할 수 있다. 스티처는 스티칭된 360도 비디오 데이터를 프로젝션 처리부로 전달할 수 있다. 스티처는 필요한 경우 메타데이터 처리부로부터 필요한 메타데이터를 전달받아 스티칭 작업에 이용할 수 있다. 스티처는 스티칭 과정에서 발생된 메타데이터를 메타데이터 처리부로 전달할 수 있다. 스티칭 과정의 메타데이터에는 스티칭이 수행되었는지 여부, 스티칭 타입 등의 정보들이 있을 수 있다.
프로젝션 처리부는 스티칭된 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 프로젝션 처리부는 다양한 스킴(scheme)에 따라 프로젝션을 수행할 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다. 프로젝션 처리부는 각 시점별 360도 비디오 데이터의 해당 뎁스(depth)를 고려하여 맵핑을 수행할 수 있다. 프로젝션 처리부는 필요한 경우 메타데이터 처리부로부터 프로젝션에 필요한 메타데이터를 전달받아 프로젝션 작업에 이용할 수 있다. 프로젝션 처리부는 프로젝션 과정에서 발생된 메타데이터를 메타데이터 처리부로 전달할 수 있다. 프로젝션 처리부의 메타데이터에는 프로젝션 스킴의 종류 등이 있을 수 있다.
리전별 패킹 처리부(도시되지 않음)는 전술한 리전별 패킹 과정을 수행할 수 있다. 즉, 리전별 패킹 처리부는 프로젝션된 360도 비디오 데이터를 리전별로 나누고, 각 리전들을 회전, 재배열하거나, 각 리전의 레졸루션을 변경하는 등의 처리를 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이 리전별 패킹 과정은 선택적(optional) 과정이며, 리전별 패킹이 수행되지 않는 경우, 리전별 패킹 처리부는 생략될 수 있다. 리전별 패킹 처리부는 필요한 경우 메타데이터 처리부로부터 리전별 패킹에 필요한 메타데이터를 전달받아 리전별 패킹 작업에 이용할 수 있다. 리전별 패킹 처리부는 리전별 패킹 과정에서 발생된 메타데이터를 메타데이터 처리부로 전달할 수 있다. 리전별 패킹 처리부의 메타데이터에는 각 리전의 회전 정도, 사이즈 등이 있을 수 있다.
전술한 스티처, 프로젝션 처리부 및/또는 리전별 패킹 처리부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트에서 수행될 수도 있다.
메타데이터 처리부는 캡처 과정, 스티칭 과정, 프로젝션 과정, 리전별 패킹 과정, 인코딩 과정, 인캡슐레이션 과정 및/또는 전송을 위한 처리 과정에서 발생할 수 있는 메타데이터들을 처리할 수 있다. 메타데이터 처리부는 이러한 메타데이터들을 이용하여 360도 비디오 관련 메타데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라 메타데이터 처리부는 360도 비디오 관련 메타데이터를 시그널링 테이블의 형태로 생성할 수도 있다. 시그널링 문맥에 따라 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 또는 360도 비디오 관련 시그널링 정보라 불릴 수도 있다. 또한 메타데이터 처리부는 획득하거나 생성한 메타데이터들을 필요에 따라 360도 비디오 전송 장치의 내부 엘레멘트들에 전달할 수 있다. 메타데이터 처리부는 360도 비디오 관련 메타데이터가 수신측으로 전송될 수 있도록 데이터 인코더, 인캡슐레이션 처리부 및/또는 전송 처리부에 전달할 수 있다.
데이터 인코더는 2D 이미지 상에 프로젝션된 360도 비디오 데이터 및/또는 리전별 패킹된 360도 비디오 데이터를 인코딩할 수 있다. 360도 비디오 데이터는 다양한 포맷으로 인코딩될 수 있다.
인캡슐레이션 처리부는 인코딩된 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 관련 메타데이터를 파일 등의 형태로 인캡슐레이션할 수 있다. 여기서 360도 비디오 관련 메타데이터는 전술한 메타데이터 처리부로부터 전달받은 것일 수 있다. 인캡슐레이션 처리부는 해당 데이터들을 ISOBMFF, CFF 등의 파일 포맷으로 인캡슐레이션하거나, 기타 DASH 세그먼트 등의 형태로 처리할 수 있다. 인캡슐레이션 처리부는 실시예에 따라 360도 비디오 관련 메타데이터를 파일 포맷 상에 포함시킬 수 있다. 360 관련 메타데이터는 예를 들어 ISOBMFF 파일 포맷 상의 다양한 레벨의 박스(box)에 포함되거나 파일 내에서 별도의 트랙내의 데이터로 포함될 수 있다. 실시예에 따라, 인캡슐레이션 처리부는 360도 비디오 관련 메타데이터 자체를 파일로 인캡슐레이션할 수 있다. 전송 처리부는 파일 포맷에 따라 인캡슐레이션된 360도 비디오 데이터에 전송을 위한 처리를 가할 수 있다. 전송 처리부는 임의의 전송 프로토콜에 따라 360도 비디오 데이터를 처리할 수 있다. 전송을 위한 처리에는 방송망을 통한 전달을 위한 처리, 브로드밴드를 통한 전달을 위한 처리를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 전송 처리부는 360도 비디오 데이터뿐만 아니라, 메타데이터 처리부로부터 360도 비디오 관련 메타데이터를 전달받아, 이 것에 전송을 위한 처리를 가할 수도 있다.
전송부는 전송 처리된 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 관련 메타데이터를 방송망 및/또는 브로드밴드를 통해 전송할 수 있다. 전송부는 방송망을 통한 전송을 위한 엘레멘트 및/또는 브로드밴드를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 일 실시예에 의하면, 360도 비디오 전송 장치는 데이터 저장부(도시되지 않음)를 내/외부 엘레멘트로서 더 포함할 수 있다. 데이터 저장부는 인코딩된 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 관련 메타데이터를 전송 처리부로 전달하기 전에 저장하고 있을 수 있다. 이 데이터들이 저장되는 형태는 ISOBMFF 등의 파일 형태일 수 있다. 실시간으로 360도 비디오를 전송하는 경우에는 데이터 저장부가 필요하지 않을 수 있으나, 온 디맨드, NRT (Non Real Time), 브로드밴드 등을 통해 전달하는 경우에는 인캡슐레이션된 360 데이터가 데이터 저장부에 일정 기간 저장되었다가 전송될 수도 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 다른 실시예에 의하면, 360도 비디오 전송 장치는 (송신측) 피드백 처리부 및/또는 네트워크 인터페이스(도시되지 않음)를 내/외부 엘레멘트로서 더 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스는 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치로부터 피드백 정보를 전달받고, 이를 송신측 피드백 처리부로 전달할 수 있다. 송신측 피드백 처리부는 피드백 정보를 스티처, 프로젝션 처리부, 리전별 패킹 처리부, 데이터 인코더, 인캡슐레이션 처리부, 메타데이터 처리부 및/또는 전송 처리부로 전달할 수 있다. 실시예에 따라 피드백 정보는 메타데이터 처리부에 일단 전달된 후, 다시 각 내부 엘레멘트들로 전달될 수 있다. 피드백 정보를 전달받은 내부 엘레먼트들은 이 후의 360도 비디오 데이터의 처리에 피드백 정보를 반영할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에 의하면, 리전별 패킹 처리부는 각 리전을 회전하여 2D 이미지 상에 맵핑할 수 있다. 이 때 각 리전들은 서로 다른 방향, 서로 다른 각도로 회전되어 2D 이미지 상에 맵핑될 수 있다. 리전의 회전은 360도 비디오 데이터가 구형의 면 상에서 프로젝션 전에 인접했던 부분, 스티칭된 부분 등을 고려하여 수행될 수 있다. 리전의 회전에 관한 정보들, 즉 회전 방향, 각도 등은 360도 비디오 관련 메타데이터에 의해 시그널링될 수 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에 의하면, 데이터 인코더는 각 리전 별로 다르게 인코딩을 수행할 수 있다. 데이터 인코더는 특정 리전은 높은 퀄리티로, 다른 리전은 낮은 퀄리티로 인코딩을 수행할 수 있다. 송신측 피드백 처리부는 360도 비디오 수신 장치로부터 전달받은 피드백 정보를 데이터 인코더로 전달하여, 데이터 인코더가 리전별 차등화된 인코딩 방법을 사용하도록 할 수 있다. 예를 들어 송신측 피드백 처리부는 수신측으로부터 전달받은 뷰포트 정보를 데이터 인코더로 전달할 수 있다. 데이터 인코더는 뷰포트 정보가 지시하는 영역을 포함하는 리전들에 대해 다른 리전들보다 더 높은 퀄리티(UHD 등) 로 인코딩을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 또 다른 실시예에 의하면, 전송 처리부는 각 리전 별로 다르게 전송을 위한 처리를 수행할 수 있다. 전송 처리부는 리전 별로 다른 전송 파라미터(모듈레이션 오더, 코드 레이트 등)를 적용하여, 각 리전 별로 전달되는 데이터의 강건성(robustenss)을 다르게 할 수 있다.
이 때, 송신측 피드백 처리부는 360도 비디오 수신 장치로부터 전달받은 피드백 정보를 전송 처리부로 전달하여, 전송 처리부가 리전별 차등화된 전송 처리를 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어 송신측 피드백 처리부는 수신측으로부터 전달받은 뷰포트 정보를 전송 처리부로 전달할 수 있다. 전송 처리부는 해당 뷰포트 정보가 지시하는 영역을 포함하는 리전들에 대해 다른 리전들보다 더 높은 강건성을 가지도록 전송 처리를 수행할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 내/외부 엘레멘트들은 하드웨어로 구현되는 하드웨어 엘레멘트들일 수 있다. 실시예에 따라 내/외부 엘레멘트들은 변경, 생략되거나 다른 엘레멘트로 대체, 통합될 수 있다. 실시예에 따라 부가 엘레멘트들이 360도 비디오 전송 장치에 추가될 수도 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 360도 비디오 수신 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치는 전술한 프로세싱 과정 및/또는 렌더링 과정에 관련된 동작들을 수행할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 수신부, 수신 처리부, 디캡슐레이션 처리부, 데이터 디코더, 메타데이터 파서, (수신측) 피드백 처리부, 리-프로젝션 처리부 및/또는 렌더러를 내/외부 엘레멘트로서 포함할 수 있다. 한편, 시그널링 파서는 메타데이터 파서라고 불릴 수 있다.
수신부는 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치가 전송한 360도 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 전송되는 채널에 따라 수신부는 방송망을 통하여 360도 비디오 데이터를 수신할 수도 있고, 브로드밴드를 통하여 360도 비디오 데이터를 수신할 수도 있다.
수신 처리부는 수신된 360도 비디오 데이터에 대해 전송 프로토콜에 따른 처리를 수행할 수 있다. 전송측에서 전송을 위한 처리가 수행된 것에 대응되도록, 수신 처리부는 전술한 전송 처리부의 역과정을 수행할 수 있다. 수신 처리부는 획득한 360도 비디오 데이터는 디캡슐레이션 처리부로 전달하고, 획득한 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달할 수 있다. 수신 처리부가 획득하는 360도 비디오 관련 메타데이터는 시그널링 테이블의 형태일 수 있다.
디캡슐레이션 처리부는 수신 처리부로부터 전달받은 파일 형태의 360도 비디오 데이터를 디캡슐레이션할 수 있다. 디캡슐레이션 처리부는 ISOBMFF 등에 따른 파일들을 디캡슐레이션하여, 360도 비디오 데이터 내지 360도 비디오 관련 메타데이터를 획득할 수 있다. 획득된 360도 비디오 데이터는 데이터 디코더로, 획득된 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달할 수 있다. 디캡슐레이션 처리부가 획득하는 360도 비디오 관련 메타데이터는 파일 포맷 내의 박스 혹은 트랙 형태일 수 있다. 디캡슐레이션 처리부는 필요한 경우 메타데이터 파서로부터 디캡슐레이션에 필요한 메타데이터를 전달받을 수도 있다.
데이터 디코더는 360도 비디오 데이터에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 데이터 디코더는 메타데이터 파서로부터 디코딩에 필요한 메타데이터를 전달받을 수도 있다. 데이터 디코딩 과정에서 획득된 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달될 수도 있다.
메타데이터 파서는 360도 비디오 관련 메타데이터에 대한 파싱/디코딩을 수행할 수 있다. 메타데이터 파서는 획득한 메타데이터를 데이터 디캡슐레이션 처리부, 데이터 디코더, 리-프로젝션 처리부 및/또는 렌더러로 전달할 수 있다.
리-프로젝션 처리부는 디코딩된 360도 비디오 데이터에 대하여 리-프로젝션을 수행할 수 있다. 리-프로젝션 처리부는 360도 비디오 데이터를 3D 공간으로 리-프로젝션할 수 있다. 3D 공간은 사용되는 3D 모델에 따라 다른 형태를 가질 수 있다. 리-프로젝션 처리부는 메타데이터 파서로부터 리-프로젝션에 필요한 메타데이터를 전달받을 수도 있다. 예를 들어 리-프로젝션 처리부는 사용되는 3D 모델의 타입 및 그 세부 정보에 대한 정보를 메타데이터 파서로부터 전달받을 수 있다. 실시예에 따라 리-프로젝션 처리부는 리-프로젝션에 필요한 메타데이터를 이용하여, 3D 공간 상의 특정 영역에 해당하는 360도 비디오 데이터만을 3D 공간으로 리-프로젝션할 수도 있다.
렌더러는 리-프로젝션된 360도 비디오 데이터를 렌더링할 수 있다. 전술한 바와 같이 360도 비디오 데이터가 3D 공간상에 렌더링된다고 표현할 수도 있는데, 이처럼 두 과정이 한번에 일어나는 경우 리-프로젝션 처리부와 렌더러는 통합되어, 렌더러에서 이 과정들이 모두 진행될 수 있다. 실시예에 따라 렌더러는 사용자의 시점 정보에 따라 사용자가 보고 있는 부분만을 렌더링할 수도 있다.
사용자는 VR 디스플레이 등을 통하여 렌더링된 360도 비디오의 일부 영역을 볼 수 있다. VR 디스플레이는 360도 비디오를 재생하는 장치로서, 360도 비디오 수신 장치에 포함될 수도 있고(tethered), 별도의 장치로서 360도 비디오 수신 장치에 연결될 수도 있다(un-tethered).
본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치의 일 실시예에 의하면, 360도 비디오 수신 장치는 (수신측) 피드백 처리부 및/또는 네트워크 인터페이스(도시되지 않음)를 내/외부 엘레멘트로서 더 포함할 수 있다. 수신측 피드백 처리부는 렌더러, 리-프로젝션 처리부, 데이터 디코더, 디캡슐레이션 처리부 및/또는 VR 디스플레이로부터 피드백 정보를 획득하여 처리할 수 있다. 피드백 정보는 뷰포트 정보, 헤드 오리엔테이션 정보, 게이즈(Gaze) 정보 등을 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스는 피드백 정보를 수신측 피드백 처리부로부터 전달받고, 이를 360도 비디오 전송 장치로 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 피드백 정보는 송신측으로 전달되는 것뿐 아니라, 수신측에서 소비될 수도 있다. 수신측 피드백 처리부는 획득한 피드백 정보를 360도 비디오 수신 장치의 내부 엘레멘트들로 전달하여, 렌더링 등의 과정에 반영되게 할 수 있다. 수신측 피드백 처리부는 피드백 정보를 렌더러, 리-프로젝션 처리부, 데이터 디코더 및/또는 디캡슐레이션 처리부로 전달할 수 있다. 예를 들어, 렌더러는 피드백 정보를 활용하여 사용자가 보고 있는 영역을 우선적으로 렌더링할 수 있다. 또한 디캡슐레이션 처리부, 데이터 디코더 등은 사용자가 보고 있는 영역 내지 보게 될 영역을 우선적으로 디캡슐레이션, 디코딩할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치의 내/외부 엘레멘트들은 하드웨어로 구현되는 하드웨어 엘레멘트들일 수 있다. 실시예에 따라 내/외부 엘레멘트들은 변경, 생략되거나 다른 엘레멘트로 대체, 통합될 수 있다. 실시예에 따라 부가 엘레멘트들이 360도 비디오 수신 장치에 추가될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 360도 비디오를 전송하는 방법 및 360도 비디오를 수신하는 방법과 관련될 수 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오를 전송/수신하는 방법은, 각각 전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 전송/수신 장치 또는 그 장치의 실시예들에 의해 수행될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 360도 비디오 전송/수신 장치, 전송/수신 방법의 각각의 실시예 및 그 내/외부 엘리멘트 각각의 실시예들을 서로 조합될 수 있다. 예를 들어 프로젝션 처리부의 실시예들과, 데이터 인코더의 실시예들은 서로 조합되어, 그 경우의 수만큼의 360도 비디오 전송 장치의 실시예들을 만들어 낼 수 있다. 이렇게 조합된 실시예들 역시 본 발명의 범위에 포함된다.
도 7a 내지 도 7b는 360도 비디오 전송 장치/360도 비디오 수신 장치를 통하여 수행되는 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 예시적으로 나타낸다.
도 7a 내지 도 7b에 도시된 것과 같은 아키텍처에 의하여 360 컨텐츠가 제공될 수 있다. 360 컨텐츠는 파일 형태로 제공되거나, DASH 등과 같이 세그먼트(segment) 기반 다운로드 또는 스트리밍 서비스의 형태로 제공될 수 있다. 여기서 360 컨텐츠는 VR 컨텐츠로 불릴 수 있다.
구체적으로 도 7a를 참조하면 전술한 바와 같이 360도 비디오 데이터 및/또는 360 오디오 데이터가 획득될 수 있다(Acquisition). 즉, 360 카메라를 통하여 360도 비디오가 촬영될 수 있고, 360도 비디오 전송 장치는 상기 360도 비디오 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 360 오디오 데이터는 오디오 프리-프로세싱 과정(Audio Preprocessing), 오디오 인코딩 과정(Audio encoding)을 거칠 수 있다. 이 과정에서 오디오 관련 메타데이터가 생성될 수 있으며, 인코딩된 오디오와 오디오 관련 메타데이터는 전송을 위한 처리(file/segment encapsulation)를 거칠 수 있다.
360도 비디오 데이터는 전술한 것과 같은 과정을 거칠 수 있다. 도 7a를 참조하면 360도 비디오 전송 장치의 스티처는 360도 비디오 데이터에 스티칭을 수행할 수 있다(Visual stitching). 이 과정은 실시예에 따라 생략되고 수신측에서 수행될 수도 있다.
또한, 도 7a를 참조하면 360도 비디오 전송 장치의 프로젝션 처리부는 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다(Projection and mapping(packing)). 프로젝션 처리부는 360도 비디오 데이터(Input Images)를 전달받을 수 있고, 이 경우, 스티칭 및 프로젝션 과정을 수행할 수 있다. 프로젝션 과정은 구체적으로 스티칭된 360도 비디오 데이터를 3D 공간 상으로 프로젝션하고, 프로젝션된 360도 비디오 데이터가 2D 이미지 상으로 배열되는 것으로 볼 수 있다. 본 명세서에서 이 과정을 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상으로 프로젝션한다고 표현할 수도 있다. 여기서 3D 공간은 구(sphere) 또는 큐브(cube) 등일 수 있다. 이 3D 공간은 수신측에서 리-프로젝션에 사용되는 3D 공간과 같을 수도 있다.
2D 이미지는 프로젝션된 프레임(Projected frame) 또는 프로젝션된 픽처(Projected picture)라고 불릴 수도 있다. 또한, 상기 2D 이미지에 리전별 패킹(Region-wise packing) 과정이 선택적으로 더 수행될 수도 있다. 상기 리전별 패킹 과정이 수행되는 경우, 각 리전(Region)의 위치, 형태, 크기를 지시함으로써, 상기 2D 이미지 상의 리전들이 패킹된 프레임(packed frame) 상으로 맵핑될 수 있다. 상기 패킹된 프레임은 패킹된 픽처(packed picture)라고 불릴 수 있다. 상기 프로젝션된 프레임에 상기 리전별 패킹 과정이 수행되지 않는 경우, 상기 프로젝션된 프레임은 상기 패킹된 프레임과 같을 수 있다. 리전에 대해서는 후술한다. 프로젝션 과정 및 리전별 패킹 과정을, 360도 비디오 데이터의 각 리전들이 2D 이미지 상에 프로젝션된다고 표현할 수도 있다. 설계에 따라, 360도 비디오 데이터는 중간 과정 없이 패킹된 프레임(packed frame)으로 바로 변환될 수도 있다.
도 7a를 참조하면 360도 비디오 데이터에 관한 패킹된 프레임은 이미지 인코딩 내지 비디오 인코딩될 수 있다. 한편, 같은 360도 비디오 컨텐츠라도 시점(viewpoints)별로 360도 비디오 데이터가 존재할 수 있고, 이 경우 상기 컨텐츠의 각 시점별 360도 비디오 데이터는 서로 다른 비트 스트림으로 인코딩될 수도 있다. 인코딩된 360도 비디오 데이터는 전술한 인캡슐레이션 처리부에 의해 ISOBMFF 등의 파일 포맷으로 처리될 수 있다. 또는 인캡슐레이션 처리부는 인코딩된 360도 비디오 데이터를 세그먼트들로 처리할 수 있다. 세그먼트들은 DASH 에 기반한 전송을 위한 개별 트랙에 포함될 수 있다.
360도 비디오 데이터의 처리와 함께, 전술한 것과 같이 360도 비디오 관련 메타데이터가 생성될 수 있다. 이 메타데이터는 비디오 스트림 혹은 파일 포맷에 포함되어 전달될 수 있다. 이 메타데이터는 인코딩 과정이나 파일 포맷 인캡슐레이션, 전송을 위한 처리 등과 같은 과정에도 쓰일 수 있다.
360 오디오/비디오 데이터는 전송 프로토콜에 따라 전송을 위한 처리를 거치고, 이후 전송될 수 있다. 전술한 360도 비디오 수신 장치는 이를 방송망 또는 브로드밴드를 통해 수신할 수 있다.
한편, 도 7a에 도시된 것과 같이 스피커/헤드폰(Loudspeakers/headphones), 디스플레이(Display), 헤드/아이 트랙킹 컴포넌트(Head/eye tracking) 는 360도 비디오 수신 장치의 외부 장치 내지 VR 어플리케이션에 의해 수행될 수 있으나, 실시예에 따라 360도 비디오 수신 장치는 상기 스피커/헤드폰, 상기 디스플레이(Display), 상기 헤드/아이 트랙킹 컴포넌트를 모두 포함할 수도 있다. 실시예에 따라 상기 헤드/아이 트랙킹 컴포넌트는 전술한 수신측 피드백 처리부에 해당할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 360 오디오/비디오 데이터에 수신을 위한 처리(File/segment decapsulation)를 수행할 수 있다. 360 오디오 데이터는 오디오 디코딩(Audio decoding), 오디오 렌더링(Audio rendering) 과정을 거쳐 스피커/헤드폰을 통해 사용자에게 제공될 수 있다.
360도 비디오 데이터는 이미지 디코딩 내지 비디오 디코딩, 렌더링(Visual rendering) 과정을 거쳐 디스플레이를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 여기서 디스플레이는 VR 을 지원하는 디스플레이거나 일반 디스플레이일 수 있다.
전술한 바와 같이 렌더링 과정은 구체적으로, 360도 비디오 데이터가 3D 공간 상에 리-프로젝션되고, 리-프로젝션된 360도 비디오 데이터가 렌더링되는 것으로 볼 수 있다. 이를 360도 비디오 데이터가 3D 공간 상에 렌더링된다고 표현할 수도 있다.
헤드/아이 트랙킹 컴포넌트는 사용자의 헤드 오리엔테이션 정보, 게이즈 정보, 뷰포트(Viewport) 정보 등을 획득, 처리할 수 있다. 이와 관련된 내용은 전술한 바와 같을 수 있다.
수신측에서는 전술한 수신측 과정들과 통신하는 VR 어플리케이션이 존재할 수 있다.
또한, 도 7b는 360도 비디오의 처리 과정 및 프로젝션 스킴에 따른 리전별 패키 과정이 적용된 2D 이미지를 예시적으로 나타낸다. 도 7b를 참조하면 입력된 360도 비디오 데이터의 처리 과정을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 도 7b를 참조하면 입력된 시점의 360도 비디오 데이터는 다양한 프로젝션 스킴에 따라서 3D 프로젝션 구조에 스티칭 및 프로젝션될 수 있고, 상기 3D 프로젝션 구조에 프로젝션된 360도 비디오 데이터는 2D 이미지로 나타낼 수 있다. 즉, 상기 360도 비디오 데이터는 스티칭될 수 있고, 상기 2D 이미지로 프로젝션될 수 있다. 상기 360도 비디오 데이터가 프로젝션된 2D 이미지는 프로젝션된 프레임(projected frame)이라고 나타낼 수 있다. 또한, 상기 프로젝션된 프레임은 전술한 리전별 패킹 과정이 수행될 수 있다. 즉, 상기 프로젝션된 프레임 상의 프로젝션된 360도 비디오 데이터를 포함하는 영역을 리전들로 나누고, 각 리전들을 회전, 재배열하거나, 각 리전의 레졸루션을 변경하는 등의 처리가 수행될 수 있다. 다시 말해, 상기 리전별 패킹 과정은 상기 프로젝션된 프레임을 하나 이상의 패킹된 프레임(packed frame)으로 맵핑하는 과정을 나타낼 수 있다. 상기 리전별 패킹 과정의 수행은 선택적(optional)일 수 있고, 상기 리전별 패킹 과정이 적용되지 않는 경우, 상기 패킹된 프레임과 상기 프로젝션된 프레임은 동일할 수 있다. 상기 리전별 패킹 과정이 적용되는 경우, 상기 프로젝션된 프레임의 각 리전은 상기 패킹된 프레임의 리전에 맵핑될 수 있고, 상기 프로젝션된 프레임의 각 리전이 맵핑되는 상기 패킹된 프레임의 리전의 위치, 모양 및 크기를 나타내는 메타데이터가 도출될 수 있다.
도 8은 본 발명의 3D 공간을 설명하기 위한 비행기 주축(Aircraft Principal Axes) 개념을 도시한 도면이다. 본 발명에서, 3D 공간에서의 특정 지점, 위치, 방향, 간격, 영역 등을 표현하기 위하여 비행기 주축 개념이 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 프로젝션 전 또는 리-프로젝션 후의 3D 공간에 대해 기술하고, 그에 대한 시그널링을 수행하기 위하여 비행기 주축 개념이 사용될 수 있다. 실시예에 따라 X, Y, Z 축 개념 또는 구형 좌표계를 이용한 방법이 사용될 수도 있다.
비행기는 3 차원으로 자유롭게 회전할 수 있다. 3차원을 이루는 축을 각각 피치(pitch) 축, 요(yaw) 축 및 롤(roll) 축이라고 한다. 본 명세서에서 이 들을 줄여서 pitch, yaw, roll 내지 pitch 방향, yaw 방향, roll 방향이라고 표현할 수도 있다.
Pitch 축은 비행기의 앞코가 위/아래로 회전하는 방향의 기준이 되는 축을 의미할 수 있다. 도시된 비행기 주축 개념에서 pitch 축은 비행기의 날개에서 날개로 이어지는 축을 의미할 수 있다.
Yaw 축은 비행기의 앞코가 좌/우로 회전하는 방향의 기준이 되는 축을 의미할 수 있다. 도시된 비행기 주축 개념에서 yaw 축은 비행기의 위에서 아래로 이어지는 축을 의미할 수 있다. Roll 축은 도시된 비행기 주축 개념에서 비행기의 앞코에서 꼬리로 이어지는 축으로서, roll 방향의 회전이란 roll 축을 기준으로 한 회전을 의미할 수 있다. 전술한 바와 같이, pitch, yaw, roll 개념을 통해 본 발명에서의 3D 공간이 기술될 수 있다.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 프로젝션 스킴들을 예시적으로 나타낸다. 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치의 프로젝션 처리부는 스티칭된 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 이 과정에서 다양한 프로젝션 스킴들이 적용될 수 있다. 즉, 상기 프로젝션 처리부는 다양한 프로젝션 스킴들에 따라 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 상기 2D 이미지는 프로젝션된 픽처라고 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에 의하면, 등정방형 프로젝션 스킴(Equirectangular Projection scheme)을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 등정방형 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 도 9a의 (a)는 등정방형 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 상기 등정방형 프로젝션 스킴은 ERP(Equirectangular Projection)라고 나타낼 수도 있다. 상기 등정방형 프로젝션 스킴이 적용되는 경우, 구형 면 상의 (r, θ0, 0) 즉, θ = θ0, φ = 0 인 점과 2D 이미지의 중앙 픽셀이 맵핑될 수 있다. 또한, 앞면 카메라(front camera)의 주점(principal point)을 구형 면의 (r, 0, 0) 지점으로 가정할 수 있다. 또한, φ0 = 0으로 고정될 수 있다. 따라서, XY 좌표계로 변환된 값 (x, y) 는 다음의 수학식을 통하여 2D 이미지 상에 (X, Y) 픽셀로 변환될 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-M000001
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.
Figure PCTKR2019011466-appb-M000002
이를 이용하여 상술한 수학식 1에 나타낸 XY 좌표계로의 변환식을 다시 쓰면 다음과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-M000003
예를 들어 θ0 =0 인 경우, 즉 2D 이미지의 중앙 픽셀이 구형 면 상의 θ=0 인 데이터를 가리키는 경우, 구형 면은 (0,0)을 기준으로 2D 이미지 상에서 가로길이(width) = 2Kxπr 이고 세로길이(height) = Kxπr 인 영역에 맵핑될 수 있다. 구형 면 상에서 φ = π/2 인 데이터는 2D 이미지 상의 윗쪽 변 전체에 맵핑될 수 있다. 또한, 구형 면 상에서 (r, π/2, 0) 인 데이터는 2D 이미지 상의 (3πKxr/2, πKx r/2) 인 점에 맵핑될 수 있다.
수신 측에서는, 2D 이미지 상의 360도 비디오 데이터를 구형 면 상으로 리-프로젝션할 수 있다. 구체적으로 상술한 360도 비디오 수신 장치의 리-프로젝션 처리부는 2D 이미지 상의 360도 비디오 데이터를 구형 면 상으로 리-프로젝션할 수 있다. 상기 2D 이미지는 프로젝션된 픽처라고 나타낼 수 있다. 이를 변환식으로 쓰면 다음의 수학식과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-M000004
예를 들어 2D 이미지 상에서 XY 좌표값이 (Kxπr, 0) 인 픽셀은 구형 면 상의 θ = θ0, φ = π/2 인 점으로 리-프로젝션될 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 큐빅 프로젝션(Cubic Projection) 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 큐빅 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 상기 큐빅 프로젝션 스킴은 CMP(Cube Map Projection)라고 나타낼 수도 있다. 도 9a의 (b)는 큐빅 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 예를 들어 스티칭된 360도 비디오 데이터는 구형의 면 상에 나타내어질 수 있다. 프로젝션 처리부는 이러한 360도 비디오 데이터를 큐브(Cube, 정육면체) 형태로 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 구형의 면 상의 360도 비디오 데이터는 큐브의 각 면에 대응되어, 2D 이미지 상에 도 9a의 (b) 좌측 또는 (b) 우측에 도시된 것과 같이 프로젝션될 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 실린더형 프로젝션(Cylindrical Projection) 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 실린더형 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 도 9a의 (c)는 실린더형 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 스티칭된 360도 비디오 데이터가 구형의 면 상에 나타내어질 수 있다고 가정할 때, 프로젝션 처리부는 이러한 360도 비디오 데이터를 실린더(Cylinder) 형태로 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 구형의 면 상의 360도 비디오 데이터는 실린더의 옆면(side)과 윗면(top), 바닥면(bottom) 에 각각 대응되어, 2D 이미지 상에 도 9a의 (c) 좌측 또는 (c) 우측에 도시된 것과 같이 프로젝션될 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 타일-기반(Tile-based) 프로젝션 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 타일-기반 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 도 9a의 (d)는 타일-기반 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 타일-기반(Tile-based) 프로젝션 스킴이 쓰이는 경우, 전술한 프로젝션 처리부는 구형 면 상의 360도 비디오 데이터를, 도 9a의 (d)에 도시된 것과 같이 하나 이상의 세부 영역으로 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 상기 세부 영역은 타일이라고 불릴 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 피라미드 프로젝션(Pyramid Projection) 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 피라미드 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 도 9b의 (e)는 피라미드 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 스티칭된 360도 비디오 데이터가 구형의 면 상에 나타내어질 수 있다고 가정할 때, 프로젝션 처리부는 이러한 360도 비디오 데이터를 피라미드 형태로 보고, 각 면을 나누어 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 구형의 면 상의 360도 비디오 데이터는 피라미드의 바닥면(front), 피라미드의 4방향의 옆면(Left top, Left bottom, Right top, Right bottom) 에 각각 대응되어, 2D 이미지 상에 도 9b의 (e) 좌측 또는 (e) 우측에 도시된 것과 같이 프로젝션될 수 있다. 여기서, 상기 바닥면은 정면을 바라보는 카메라가 획득한 데이터를 포함하는 영역일 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 파노라믹 프로젝션(Panoramic Projection) 스킴을 이용하여 프로젝션이 수행될 수 있다. 프로젝션 처리부는 파노라믹 프로젝션 스킴을 이용하여 360도 비디오 데이터의 프로젝션을 수행할 수 있다. 도 9b의 (f)는 파노라믹 프로젝션 스킴을 나타낼 수 있다. 파노라믹 프로젝션 스킴이 사용되는 경우, 전술한 프로젝션 처리부는, 도 9b의 (f)에 도시된 것과 같이 구형 면 상의 360도 비디오 데이터 중 옆면 만을 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 이는 실린더형 프로젝션 스킴에서 윗면(top)과 바닥면(bottom) 이 존재하지 않는 경우와 같을 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 스티칭없이 프로젝션이 수행될 수 있다. 도 9b의 (g)는 스티칭없이 프로젝션이 수행되는 경우를 나타낼 수 있다. 스티칭없이 프로젝션되는 경우, 전술한 프로젝션 처리부는, 도 9b의 (g)에 도시된 것과 같이, 360도 비디오 데이터를 그대로 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 이 경우 스티칭은 수행되지 않고, 카메라에서 획득된 각각의 이미지들이 그대로 2D 이미지 상에 프로젝션될 수 있다.
도 9b의 (g)를 참조하면 두 개의 이미지가 2D 이미지 상에 스티칭없이 프로젝션될 수 있다. 각 이미지는 구형 카메라(spherical camera) 에서 각 센서를 통해 획득한 어안(fisheye) 이미지일 수 있다. 전술한 바와 같이, 수신측에서 카메라 센서들로부터 획득하는 이미지 데이터를 스티칭할 수 있고, 스티칭된 이미지 데이터를 구형 면(spherical surface) 상에 맵핑하여 구형 비디오(spherical video), 즉, 360도 비디오를 렌더링할 수 있다.
한편, 360도 비디오에 대한 카메라 및 렌즈의 특성에 따라서 디스토션(distortion) 이 발생될 수 있고, 이 경우, 영상 퀄리티 등을 향상시키기 위하여 360도 비디오 전송 장치 및 360도 비디오 수신 장치는 상기 360도 비디오에 대한 상기 디스토션을 보정하여 처리할 수 있다. 예를 들어, 360도 비디오 전송 장치/360도 비디오 수신 장치는 상기 360도 비디오에 대한 디스토션을 보정하여 2D 이미지에 프로젝션할 수 있다. 또는, 360도 비디오 전송 장치/360도 비디오 수신 장치는 상기 360도 비디오에 대한 스티칭 과정 및/또는 렌더링 과정에서 상기 디스토션을 보정할 수 있다.
한편, 상기 360도 비디오에 대한 디스토션을 보정하기 위해서는 상기 360도 비디오에 대한 카메라 및/또는 렌즈에 대한 정보가 필요하다. 카메라 및/또는 렌즈에 따라 특성이 다를 수 있는바, 상기 특성에 따라 발생되는 디스토션을 고려하여 보정이 수행될 수 있다.
이에, 본 발명은 카메라 및 렌즈 파라미터들에 대한 카메라 렌즈 정보를 정의하고 시그널링하는 방안을 제안한다. 실시예에 따라 상기 카메라 렌즈 정보는 비디오 코덱의 메타데이터 형태로 전달될 수 있으며, HEVC(High efficiency video coding) 또는 VVC(Versatile Video Coding)와 같은 비디오 코덱의 SEI 메시지로 전달되거나, VPS, SPS, PPS 등의 형태로 전달이 될 수 있다. 또한 실시예에 따라 디지털 유/무선 인터페이스, 시스템 레벨의 파일 포맷 등을 통해서도 상기 카메라 렌즈 정보가 전달될 수 있다.
예를 들어, 상기 카메라 렌즈 정보는 다음의 표와 같이 SEI 메시지에 포함되는 형태로 나타내어질 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-T000001
표 1을 참조하면 상기 SEI 메시지는 상기 카메라 렌즈 정보에 해당하는 camera_lens_information 및/또는 추가(supplemental) 카메라 렌즈 정보에 해당하는 supplemental_camera_lens_information 을 포함할 수 있다. 상기 camera_lens_information 은 카메라 렌즈 정보 SEI 메시지라고 나타낼 수도 있고, 상기 supplemental_camera_lens_information 은 추가 카메라 렌즈 정보 SEI 메시지라고 나타낼 수도 있다.
상기 camera_lens_information 는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-T000002
표 2를 참조하면 상기 camera_lens_information 는 camera_lens_info_id 필드 및/또는 camera_lens_info_cancel_flag 필드를 포함할 수 있다.
상기 camera_lens_info_id 필드는 해당 카메라 렌즈 정보의 목적(purpose)을 식별하는 식별자를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 camera_lens_info_id 필드의 값은 상기 SEI 메시지의 상기 카메라 렌즈 정보의 유즈 케이스(use case)를 나타낼 수 있다. 또는, 상기 camera_lens_info_id 필드의 값은 수신기 성능을 지원하기 위하여 사용될 수 있고, 또는, 상기 camera_lens_info_id 필드의 값은 단일 이미지(single image)로 구성 될 수 있는 서브 픽처를 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 상기 단일 이미지는 구형 이미지(sphere image) 또는 파노라마 이미지(panorama image) 일 수 있다.
한편, 일 예로, 동일한 값의 상기 camera_lens_info_id 필드를 포함하는 하나 이상의 카메라 렌즈 정보가 존재하는 경우, 복수의 카메라 렌즈 정보에 포함된 필드들은 동일할 수 있다. 또한, 상이한 값의 camera_lens_info_id 필드를 포함하는 복수의 카메라 렌즈 정보가 존재할 수 있다. 이 경우, camera_lens_info_id 필드들은 상기 복수의 카메라 렌즈 정보가 서로 다른 목적을 위하여 사용되는 정보임을 나타낼 수 있고, 또는 상기 카메라 렌즈 정보를 기반으로 순차적으로 코렉션(correction) 또는 프로젝션(projection) 의 케스케이딩(cascading) 이 적용됨을 나타낼 수도 있다. 여기서, 순서는 응용 프로그램에 따라 지정될 수 있다. 상기 camera_lens_info_id 필드의 값은 0 내지 232-2 의 범위 내에 존재할 수 있다.
상기 camera_lens_info_cancel_flag 필드는 현재 레이어에 적용되는 출력 순서 상 상기 카메라 렌즈 정보 이전의 카메라 렌즈 정보에 대한 지속성이 취소되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 camera_lens_info_cancel_flag 필드의 값이 1인 경우, 상기 camera_lens_info_cancel_flag 필드는 상기 카메라 렌즈 정보 이전의 카메라 렌즈 정보에 대한 지속성이 취소됨을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 camera_lens_info_cancel_flag 필드의 값이 0인 경우, 상기 camera_lens_info_cancel_flag 필드는 상기 카메라 렌즈 정보 이전의 카메라 렌즈 정보에 대한 지속성이 취소되지 않음을 나타낼 수 있다.
표 2를 참조하면 상기 camera_lens_information 는 camera_lens_info_persistence_flag 필드, supplemental_info_present_flag 필드, view_dimension_idc_flag 필드 및/또는 num_circular_images_minus1 필드를 포함할 수 있다.
상기 camera_lens_info_persistence_flag 필드는 상기 현재 레이어에 대한 상기 카메라 렌즈 정보 SEI 메시지의 지속성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 camera_lens_info_persistence_flag 필드의 값이 0 인 경우, 상기 카메라 렌즈 정보는 현재 디코딩된 픽처(current decoded picture)에만 적용될 수 있다. 또한, 상기 camera_lens_info_persistence_flag 필드의 값이 1 인 경우, 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 현재 레이어에서 출력 순서 상 후술하는 조건들 중 어느 하나가 만족될 때까지 유지될 수 있다. 즉, 상기 카메라 렌즈 정보가 상기 현재 레이어에서 출력 순서 상 후술하는 조건들 중 어느 하나가 만족될 때까지 적용될 수 있다.
상기 조건들은 다음과 같다.
- 상기 현재 레이어의 새로운 CLVS 가 시작되는 경우
- 비트스트림이 끝나는 경우
- 현재 레이어에 적용될 수 있는 카메라 렌즈 정보를 포함하는 액세스 유닛의 현재 레이어의 픽처 picB 가 출력되되, PicOrderCnt(picB) 가 PicOrderCnt(picA)보다 큰 경우
여기서, picA는 현재 픽처를 나타낼 수 있고, PicOrderCnt(picB) 는 상기 picB의 픽처 오더 카운트(picture order count)에 대한 디코딩 프로세스의 호출(invocation) 직후의 상기 picB 의 PicOrderCntVal 값을 나타낼 수 있고, PicOrderCnt(picA) 는 상기 picB의 픽처 오더 카운트(picture order count)에 대한 디코딩 프로세스의 호출(invocation) 직후의 상기 picA 의 PicOrderCntVal 값을 나타낼 수 있다.
상기 supplemental_info_present_flag 필드는 상기 카메라 렌즈 정보를 포함하는 SEI 메시지의 외부에 상기 카메라 렌즈 정보에 대한 추가 정보(supplemental information)이 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 supplemental_info_present_flag 필드의 값이 1인 경우, 상기 supplemental_info_present_flag 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 대한 추가 정보가 상기 카메라 렌즈 정보의 camera_lens_info_id 필드의 값과 다른 값을 갖는 camera_lens_info_id 필드에 대한 카메라 렌즈 정보 또는 추가 카메라 렌즈 정보에 포함됨을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 supplemental_info_present_flag 필드의 값이 0인 경우, 상기 supplemental_info_present_flag 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 대한 추가 정보가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다.
상기 view_dimension_idc_flag 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 view_dimension_idc 필드가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 view_dimension_idc_flag 필드의 값이 1인 경우, 상기 view_dimension_idc_flag 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 view_dimension_idc 필드가 존재함을 나타낼 수 있고, 상기 view_dimension_idc_flag 필드의 값이 1인 경우, 상기 view_dimension_idc_flag 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 view_dimension_idc 필드가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다.
상기 view_dimension_idc 필드는 피쉬아이 렌즈들의 정렬(alignment) 및 뷰잉 디렉션(viewing direction) 을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 view_dimension_idc 필드의 값이 0인 경우, 상기 view_dimension_idc 필드는 num_circular_images 필드의 값은 2이고, camera_center_elevation 필드, camera_center_tilt 필드, camera_center_offset_x 필드, camera_center_offset_y 필드 및 camera_center_offset_z 필드의 값들은 원형 이미지들이 정렬된(aligned) 광학 축들(optical axes)을 가지고 서로 반대 방향을 향하도록 하는 값들이고, field_of_view 필드의 값들의 합은 360*216 이상임을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 num_circular_images 필드는 원형 이미지의 개수를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 view_dimension_idc 필드의 값이 1인 경우, 상기 view_dimension_idc 필드는 num_circular_images 필드의 값은 2이고, camera_center_elevation 필드, camera_center_tilt 필드, camera_center_offset_x 필드, camera_center_offset_y 필드 및 camera_center_offset_z 필드의 값들은 상기 원형 이미지들이 평행한(parallel) 광학 축들(optical axes)을 가지되 상기 광학 축들이 카메라 중심점들과 교차하는(intersecting) 선에 직교(orthogonal)하도록 하는 값들이고, i가 0인 경우에 i번째 카메라는 레프트 뷰(left view)임을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 view_dimension_idc 필드의 값이 1인 경우, 0번째 카메라는 레프트 뷰에 대한 카메라를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 view_dimension_idc 필드의 값이 2인 경우, 상기 view_dimension_idc 필드는 num_circular_images 필드의 값은 2이고, camera_center_elevation 필드, camera_center_tilt 필드, camera_center_offset_x 필드, camera_center_offset_y 필드 및 camera_center_offset_z 필드의 값들은 상기 원형 이미지들이 평행한(parallel) 광학 축들(optical axes)을 가지되 상기 광학 축들이 카메라 중심점들과 교차하는(intersecting) 선에 직교(orthogonal)하도록 하는 값들이고, i가 0인 경우에 i번째 카메라는 라이트 뷰(right view)임을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 view_dimension_idc 필드의 값이 2인 경우, 0번째 카메라는 라이트 뷰에 대한 카메라를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 view_dimension_idc 필드의 값이 7인 경우, 상기 view_dimension_idc 필드는 omnidirectional fisheye 비디오 SEI 메시지 내의 신텍스 요소들에 대한 추가적인 제약들(additional constraints)이 함축되어(implied) 있지 않음을 나타낼 수 있다.
한편, 상기 view_dimension_idc 필드의 값이 3 내지 6 인 경우들은 향후 사용(future use)을 위하여 예약되어(reserved) 있다.
상기 num_circular_images_minus1 필드의 값에 1을 더한 값은 코딩된 픽처, 즉, 현재 픽처의 원형 이미지의 수를 나타낼 수 있다.
표 2를 참조하면 상기 camera_lens_information 는 camera_lens_info_present_flag[i] 필드, scene_radius_flag[i] 필드, camera_center_offset_flag[i] 필드, camera_rotation_flag[i] 필드, lens_distortion_correction_flag[i] 필드, circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드, rect_region_top[i] 필드, rect_region_left[i] 필드, rect_region_width[i] 필드, rect_region_height[i] 필드, full_radius[i] 필드, scene_radius[i] 필드, camera_center_azimuth[i] 필드, camera_center_elevation[i] 필드, camera_center_tilt[i] 필드, camera_center_offset_x[i] 필드, camera_center_offset_y[i] 필드, camera_center_offset_z[i] 필드, field_of_view[i] 필드, lens_projection_type[i] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i] 필드, distortion_angle[i][j] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드, polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드 및/또는 radial_distortion_type[i] 필드를 포함할 수 있다.
상기 camera_lens_info_present_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 i번째 원형 이미지에 대한 scene_radius_flag[i] 필드, camera_center_offset_flag[i] 필드, camera_rotation_flag[i] 필드, 및 lens_distortion_correction_flag[i] 필드가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 camera_lens_info_present_flag[i] 필드의 값이 1인 경우, 상기 camera_lens_info_present_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 scene_radius_flag[i] 필드, 상기 camera_center_offset_flag[i] 필드, 상기 camera_rotation_flag[i] 필드, 및 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드가 존재함을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 camera_lens_info_present_flag[i] 필드의 값이 0인 경우, 상기 camera_lens_info_present_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 scene_radius_flag[i] 필드, 상기 camera_center_offset_flag[i] 필드, 상기 camera_rotation_flag[i] 필드, 및 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다.
상기 scene_radius_flag[i] 필드, 상기 camera_center_offset_flag[i] 필드, 상기 camera_rotation_flag[i] 필드, 및 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드는 각각 상기 카메라 렌즈 정보에 각 필드에 대한 필드들이 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 scene_radius_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 원형 영역(circular region)에 대한 정보가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 scene_radius_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 scene_radius[i] 필드가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 원형 영역은 상기 i번째 원형 이미지에서 카메라 본체(camera body)와 같은 방해물이 보이지 않는 영역을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 scene_radius_flag[i] 필드의 값이 1인 경우, 상기 scene_radius_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 scene_radius[i] 필드가 존재함을 나타낼 수 있고, 상기 scene_radius_flag[i] 필드의 값이 0인 경우, 상기 scene_radius_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 scene_radius[i] 필드가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 상기 scene_radius[i] 필드에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
또한, 상기 camera_center_offset_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 카메라 렌즈의 초점 중심(focal center)의 오프셋 정보가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 camera_center_offset_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 camera_center_offset_x[i] 필드, camera_center_offset_y[i] 필드 및 camera_center_offset_z[i] 필드가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 camera_center_offset_flag[i] 필드의 값이 1인 경우, 상기 camera_center_offset_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 camera_center_offset_x[i] 필드, camera_center_offset_y[i] 필드 및 camera_center_offset_z[i] 필드가 존재함을 나타낼 수 있고, 상기 camera_center_offset_flag[i] 필드의 값이 0인 경우, 상기 camera_center_offset_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 camera_center_offset_x[i] 필드, camera_center_offset_y[i] 필드 및 camera_center_offset_z[i] 필드가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 상기 camera_center_offset_x[i] 필드, 상기 camera_center_offset_y[i] 필드 및 상기 camera_center_offset_z[i] 필드에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
또한, 상기 camera_rotation_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지의 중심점에 대응하는 출력 이미지(output image) 내 위치의 구면 좌표(spherical coordinate)에 대한 정보가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 camera_rotation_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 camera_center_azimuth[i] 필드, camera_center_elevation[i] 필드 및 camera_center_tilt[i] 필드가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 camera_rotation_flag[i] 필드의 값이 1인 경우, 상기 camera_rotation_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 camera_center_azimuth[i] 필드, camera_center_elevation[i] 필드 및 camera_center_tilt[i] 필드가 존재함을 나타낼 수 있고, 상기 camera_rotation_flag[i] 필드의 값이 0인 경우, 상기 camera_rotation_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 camera_center_azimuth[i] 필드, camera_center_elevation[i] 필드 및 camera_center_tilt[i] 필드가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 상기 camera_center_azimuth[i] 필드, 상기 camera_center_elevation[i] 필드 및 상기 camera_center_tilt[i] 필드에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
또한, 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 카메라 렌즈의 디스토션(distortion) 관련 정보가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 num_polynomial_coefs_distortion[i] 필드, distortion_angle[i][j] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드 및 polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드의 값이 1인 경우, 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 num_polynomial_coefs_distortion[i] 필드, distortion_angle[i][j] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드 및 polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드가 존재함을 나타낼 수 있고, 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드의 값이 0인 경우, 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드는 상기 카메라 렌즈 정보에 상기 i번째 원형 이미지에 대한 num_polynomial_coefs_distortion[i] 필드, distortion_angle[i][j] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드 및 polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 상기 num_polynomial_coefs_distortion[i] 필드, 상기 distortion_angle[i][j] 필드, 상기 num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드 및 상기 polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
상기 circular_image_center_x[i] 필드, 상기 circular_image_center_y[i] 필드는 코딩된 픽처, 즉, 현재 픽처의 상기 i번째 원형 이미지의 중심점을 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 circular_image_center_x[i] 필드는 상기 현재 픽처의 상기 i번째 원형 이미지의 중심점의 수평 좌표(x 성분)을 나타낼 수 있고, 상기 circular_image_center_x[i] 필드는 상기 현재 픽처의 상기 i번째 원형 이미지의 중심점의 수직 좌표(y 성분)을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 circular_image_center_x[i] 필드, 상기 circular_image_center_y[i] 필드는 2-16 루마 샘플 단위로 상기 중심점의 수평 좌표 및 수직 좌표를 나타낼 수 있다. 상기 circular_image_center_x[i] 필드, 상기 circular_image_center_y[i] 필드의 값은 0 내지 65536*216 - 1 (즉, 4294967295) 의 범위 내에 존재할 수 있다.
상기 rect_region_top[i] 필드, 상기 rect_region_left[i] 필드, 상기 rect_region_width[i] 필드, 상기 rect_region_height[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지가 포함된 사각형 영역의 좌상 위치(좌상단 점의 위치), 너비 및 높이를 나타낼 수 있다. 상기 rect_region_top[i] 필드, 상기 rect_region_left[i] 필드, 상기 rect_region_width[i] 필드, 상기 rect_region_height[i] 필드는 루마 샘플 단위로 상기 사각형 영역의 좌상 위치(좌상단 점의 위치), 너비 및 높이를 나타낼 수 있다.
상기 full_radius[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지의 반지름(radius)을 나타낼 수 있다. 상기 i번째 원형 이미지의 반지름은 상기 i번째 원형 이미지의 중심점에서 가장 바깥쪽(outermost) 샘플 경계(boundary)까지의 길이로 정의될 수 있다. 상기 중심점은 상기 circular_image_center_x[i] 필드 및 상기 circular_image_center_y[i] 필드가 2-16 루마 샘플 단위로 나타낼 수 있다. 또한, 상기 i번째 원형 이미지의 반지름은 field_of_view[i] 필드가 가리키는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 i번째 렌즈의 최대 시야와 대응할 수 있다. 여기서, 상기 i번째 렌즈는 피쉬아이 렌즈일 수 있다. 상기 full_radius[i] 필드의 값은 0 내지 65536*216 - 1 (즉, 4294967295) 의 범위 내에 존재할 수 있다.
한편, 상기 i번째 원형 이미지의 실제(actual) 샘플 영역은 상기 rect_region_top[i] 필드, 상기 rect_region_left[i] 필드, 상기 rect_region_width[i] 필드, 상기 rect_region_height[i] 필드를 기반으로 도출되는 사각형 영역과 상기 circular_image_center_x[i] 필드, 상기 circular_image_center_y[i] 필드 및 상기 full_radius[i] 필드를 기반으로 도출되는 원형 이미지의 내부 교집합에 해당하는 영역으로 정의될 수 있다.
상기 scene_radius[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지 내의 원형 영역의 반지름을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 원형 영역은 상기 i번째 원형 이미지에서 카메라 본체(camera body)와 같은 방해물이 보이지 않는 영역을 나타낼 수 있다. 상기 원형 영역의 반지름은 상기 scene_radius[i] 필드가 2-16 루마 샘플 단위로 나타낼 수 있다. 또한, 상기 scene_radius[i] 필드의 값은 상기 full_radius[i] 필드의 값과 같거나 작을 수 있고, 0 내지 65536*216 - 1 (즉, 4294967295) 의 범위 내에 존재할 수 있다. 상기 원형 영역은 콘텐츠 공급자(content provider)가 스티칭 과정에서 사용되도록 제안한 영역일 수 있다.
상기 camera_center_azimuth[i] 필드, 상기 camera_center_elevation[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지의 중심점에 대응하는 출력 이미지(output image) 내 위치의 구면 좌표(spherical coordinate)를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 camera_center_azimuth[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지의 중심점에 대응하는 출력 이미지 내 위치의 아지무스 각도(azimuth angle)를 나타낼 수 있고, 상기 camera_center_elevation[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지의 중심점에 대응하는 출력 이미지 내 위치의 엘리베이션 각도(elevation angle)를 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 camera_center_azimuth[i] 필드, 상기 camera_center_elevation[i] 필드는 2-16 도(degrees) 단위로 상기 중심점에 대응하는 출력 이미지 내 위치의 아지무스 각도 및 엘리베이션 각도를 나타낼 수 있다. 상기 camera_center_azimuth[i] 필드의 값은 -180*216 (즉, -11796480) 내지 180*216 - 1 (즉, 11796479) 의 범위 내에 존재할 수 있다. 또한, 상기 camera_center_elevation[i] 필드의 값은 -90*216 (즉, -5898240) 내지 90*216 (즉, 5898240) 의 범위 내에 존재할 수 있다.
상기 camera_center_tilt[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지의 중심점에 대응하는 출력 이미지 내 위치의 틸트 각도(tilt angle)를 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 camera_center_tilt[i] 필드는 2-16 도(degrees) 단위로 상기 중심점에 대응하는 출력 이미지 내 위치의 틸트 각도를 나타낼 수 있다. 상기 camera_center_tilt[i] 필드의 값은 -180*216 (즉, -11796480) 내지 180*216 - 1 (즉, 11796479) 의 범위 내에 존재할 수 있다.
상기 camera_center_offset_x[i] 필드, 상기 camera_center_offset_y[i] 필드 및 상기 camera_center_offset_z[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 카메라 렌즈의 초점 중심(focal center)의 오프셋을 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 camera_center_offset_x[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 카메라 렌즈의 초점 중심의 x 오프셋을 나타낼 수 있고, 상기 camera_center_offset_y[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 카메라 렌즈의 초점 중심의 y 오프셋을 나타낼 수 있고, 상기 camera_center_offset_z[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 카메라 렌즈의 초점 중심의 z 오프셋을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 camera_center_offset_x[i] 필드, 상기 camera_center_offset_y[i] 필드 및 상기 camera_center_offset_z[i] 필드는 2-16 밀리미터(millimeters) 단위로 상기 카메라 렌즈의 초점 중심의 x 오프셋, y 오프셋 및 z 오프셋을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 카메라 렌즈는 피쉬아이 렌즈일 수 있다. 상기 camera_center_offset_x[i] 필드, 상기 camera_center_offset_y[i] 필드 및 상기 camera_center_offset_z[i] 필드의 값은 0 내지 65536*216 - 1 (즉, 4294967295) 의 범위 내에 존재할 수 있다.
상기 field_of_view[i] 필드는 코딩된 픽처, 즉, 현재 픽처의 i번째 원형 이미지에서 구형 도메인 범위(spherical domain coverage)를 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 field_of_view[i] 필드는 2-16 도(degrees) 단위로 상기 구형 도메인 범위를 나타낼 수 있다. 상기 field_of_view[i] 필드의 값은 0 내지 360*216 의 범위 내에 존재할 수 있다.
상기 lens_projection_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 렌즈 프로젝션(lens projection)의 타입을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 lens_projection_type[i] 필드는 lens_type[i] 필드라고 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 lens_projection_type[i] 필드의 값이 0인 경우, 상기 lens_projection_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 프로젝션의 타입이 지정되지 않았음을 나타낼 수 있고, 상기 lens_projection_type[i] 필드의 값이 1인 경우, 상기 lens_projection_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 프로젝션의 타입이 렉터리니어 프로젝션(rectilinear projection)임을 나타낼 수 있고, 상기 lens_projection_type[i] 필드의 값이 2인 경우, 상기 lens_projection_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 프로젝션의 타입이 스테레오그래픽 프로젝션(stereographic projection)임을 나타낼 수 있고, 상기 lens_projection_type[i] 필드의 값이 3인 경우, 상기 lens_projection_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 프로젝션의 타입이 이퀴디스턴스 프로젝션(equidistance projection)임을 나타낼 수 있고, 상기 lens_projection_type[i] 필드의 값이 4인 경우, 상기 lens_projection_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 프로젝션의 타입이 이퀴솔리드 프로젝션(equisolid projection)임을 나타낼 수 있고, 상기 lens_projection_type[i] 필드의 값이 5인 경우, 상기 lens_projection_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 프로젝션의 타입이 오소그래픽 프로젝션(orthographic projection)임을 나타낼 수 있고, 상기 lens_projection_type[i] 필드의 값이 255인 경우, 상기 lens_projection_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 프로젝션의 타입이 앵글러 폴리노미얼 프로젝션(angular polynomial projection)임을 나타낼 수 있다. 한편, 상기 lens_projection_type[i] 필드의 값이 6 내지 254 인 경우들은 향후 사용(future use)을 위하여 예약되어(reserved) 있다.
상기 distortion_angle[i][j] 필드는 i번째 원형 이미지의 j번째 다항식 함수(polynomial function)을 설명하기 위한 각도 값(angular value)을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 distortion_angle[i][j] 필드는 i번째 원형 이미지의 j번째 다항식 함수가 적용되는 각도 값을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 distortion_angle[i][j] 필드는 2-7 도(degrees) 단위로 상기 각도 값을 나타낼 수 있다. 상기 distortion_angle[i][j] 필드의 값은 0 내지 360*27 -1 의 범위 내에 존재할 수 있다.
상기 num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드는 i번째 원형 이미지에 대한 다항식 계수의 수를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 다항식 함수의 수를 나타낼 수 있다. 상기 다항식 함수를 통한 디스토션 수정 과정은 앵글러 커브 함수 변환이라고 나타낼 수도 있다.
상기 polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드는 i번째 원형 이미지에서 루마 샘플과 중심점 사이의 반지름 거리(radial distance)의 (j+1)번째 앵글러 커브 함수 변환(angular curve function transformation)의 k번째 다항식 계수 값을 나타낼 수 있다. 상기 k번째 다항식 계수 값은 상기 full_radius[i] 필드를 기반으로 정규화된(normalized) 원의 각도를 상기 루마 샘플에 대응하는 벡터와 상기 중심점 간의 각도로 변환하기 위한 값일 수 있다. 상기 중심점은 상기 i번째 원형 이미지에 대한 카메라 렌즈의 초점(focal point)과 대응하는 원점(origin)의 구형 좌표로 나타낼 수 있다. 상기 polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드의 값은 0 내지 256*224 -1 (즉, 4294967295) 의 범위 내에 존재할 수 있다.
상기 radial_distortion_type[i] 필드는 i번째 원형 이미지에 대한 렌즈 레디얼 디스토션(lens radial distortion)의 타입을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 radial_distortion_type[i] 필드의 값이 0인 경우, 상기 radial_distortion_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 레디얼 디스토션의 타입이 지정되지 않았음을 나타낼 수 있고, 상기 radial_distortion_type[i] 필드의 값이 1인 경우, 상기 radial_distortion_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 레디얼 디스토션의 타입이 배럴 디스토션(Barrel distortion)임을 나타낼 수 있고, 상기 radial_distortion_type[i] 필드의 값이 2인 경우, 상기 radial_distortion_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 레디얼 디스토션의 타입이 핀쿠션 디스토션(Pincushion distortion)임을 나타낼 수 있고, 상기 radial_distortion_type[i] 필드의 값이 3인 경우, 상기 radial_distortion_type[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 레디얼 디스토션의 타입이 머스태쉬 디스토션(Mustache distortion)임을 나타낼 수 있다. 한편, 상기 radial_distortion_type[i] 필드의 값이 4 내지 254 인 경우들은 향후 사용(future use)을 위하여 예약되어(reserved) 있다.
도 10은 여러 타입의 레디얼 디스토션들을 예시적으로 나타낸다. 촬영하는 렌즈에 따라서 원형 이미지에 다른 타입의 레디얼 디스토션이 발생할 수 있는바, 도 10은 여러 타입의 레디얼 디스토션들을 나타낼 수 있다. 도 10의 (a)는 상기 배럴 디스토션(Barrel distortion)을 나타낼 수 있고, 도 10의 (b)는 상기 핀쿠션 디스토션(Pincushion distortion)을 나타낼 수 있고, 도 10의 (c)는 상기 머스태쉬 디스토션(Mustache distortion)을 나타낼 수 있다.
한편, 브라운의 디스토션 모델(Brown's distortion model) 또는 브로우-콘래디 모델(Brow-Conrady model)을 기반으로 상기 원형 이미지에 대한 레디얼 디스토션이 수정될 수 있다. 또한, 상기 브로우-콘래디 모델을 기반으로 상기 레디얼 디스토션 및 렌즈의 물리적 요소(physical elements)가 완벽히 정렬되지 않아 발생하는 텐젠셜 디스토션(tangential distortion)이 수정될 수 있다. 상기 텐젠셜 디스토션은 디센터링 디스토션(decentering distortion)이라고 나타낼 수도 있다.
상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션을 수정하는 과정은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-M000005
상기 디스토션을 수정하는 과정을 통하여 상기 원형 이미지의 (xd, yd) 좌표의 샘플은 상기 수학식을 기반으로 도출된 (xu, yu) 좌표로 이동될 수 있다. 이를 통하여 상기 원형 이미지의 디스토션이 제거될 수 있다.
여기서, 상기 r 은 왜곡된 이미지 포인트와 디스토션 중심과의 거리를 나타낼 수 있고, xd, yd는 지정된 렌즈를 사용하여 360도 비디오가 프로젝션된 픽처의 왜곡된 이미지 포인트(distorted image point)의 x 성분, y 성분을 나타낼 수 있고, xu, yu는 이상적인 핀홀 카메라(ideal pinhole camera)를 사용하여 360도 비디오가 프로젝션된 픽처의 왜곡되지 않은 이미지 포인트(undistorted image point)의 x 성분, y 성분을 나타낼 수 있다. 또한, xc, yc는 디스토션 중심(distortion center)의 x 성분, y 성분을 나타낼 수 있다. 상기 디스토션 중심은 프린시펄 포인트(principal point)로 가정될 수 있다. Kn은 n번째 레디얼 디스토션 계수를 나타낼 수 있고, Pn 은 n번째 텐젠셜 디스토션 계수를 나타낼 수 있다. 레디얼 디스토션 계수 및 텐젠셜 디스토션 계수는 상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션의 타입을 기반으로 도출될 수 있다.
상기 r 은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-M000006
상기 원형 이미지의 샘플 위치에서 글로벌 좌표 축들(global coordinate axes)에 대한 구 좌표계(sphere coordinate)로 변환하는 과정은 후술하는 바와 같을 수 있다. 후술하는 변환 과정에서 i는 0에서 num_circular_images_minus1 필드의 값까지 순차적으로 적용될 수 있다.
상기 변환 과정의 입력은 다음과 같을 수 있다.
- 루마 샘플 단위의 샘플 위치 (x, y)
- 2-16 루마 샘플 단위의 상기 circular_image_center_x[i] 필드 및 상기 circular_image_center_y[i] 필드를 기반으로 도출되는 i번째 원형 이미지의 중심점 위치 (xc, yc) 및 상기 full_radius[i] 필드를 기반으로 도출되는 i번째 원형 이미지의 반지름 rc
- 2-16 도 단위의 상기 field_of_view[i] 필드를 기반으로 도출되는 θv
- 2-16 도 단위의 상기 camera_center_azimuth[i] 필드, 상기 camera_center_elevation[i] 필드 및 camera_center_tilt[i] 필드를 기반으로 도출되는 회전 파라미터(rotation parameters) αc, βc, γc.
상기 변환 과정의 출력은 다음과 같을 수 있다.
- 샘플 위치 (x, y)에 대한 글로벌 좌표 축들에 대한 구 좌표 위치 (φ, θ)
구체적으로, 예를 들어, 상기 lens_projection_type[i] 필드의 값이 3인 경우, 즉, 상기 i번째 원형 이미지에 대한 상기 렌즈 프로젝션의 타입이 피쉬아이 프로젝션(또는 이퀴디스턴스 프로젝션)인 경우, 상기 원형 이미지에서의 샘플 위치를 구 좌표계에서의 위치로 변환하는 과정은 다음의 표와 같이 수행될 수 있다. 여기서, φ ' 에 대한 수식은 상기 lens_projection_type[i] 필드에 기반하여 도출될 수 있고, 상기 변환 과정은 상기 i번째 원형 이미지를 구 좌표계로 맵핑하는 과정이라고 나타낼 수도 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-T000003
한편, 상술한 표 1을 참조하면 상기 SEI 메시지는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 해당하는 supplemental_camera_lens_information 을 포함할 수 있다.
상기 supplemental_camera_lens_information 는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-T000004
표 4를 참조하면 상기 supplemental_camera_lens_information 는 num_circular_images 필드를 포함할 수 있다.
상기 num_circular_images 필드는 코딩된 픽처, 즉, 상기 supplemental_camera_lens_information 가 적용되는 현재 픽처의 원형 이미지의 개수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 num_circular_images 필드의 값은 2일 수 있다. 또는, 상기 num_circular_images 필드의 값은 2를 제외한 0이 아닌 값일 수도 있다.
표 4를 참조하면 image_flip[i] 필드, image_scale_axis_angle[i] 필드, image_scale_x[i] 필드, image_scale_y[i] 필드, num_angle_for_displaying_fov[i] 필드, displayed_fov[i][j] 필드, overlapped_fov[i][j] 필드, num_local_fov_region[i] 필드, start_radius[i][j] 필드, end_radius[i][j] 필드, start_angle[i][j] 필드, end_angle[i][j] 필드, radius_delta[i][j] 필드, angle_delta[i][j] 필드, local_fov_weight[i][j][k][l] 필드, num_polynomial_coefficients_lsc[i] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_R[i][j] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_G[i][j] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_B[i][j] 필드, num_deadzones 필드, deadzone_left_horizontal_offset[i] 필드, deadzone_top_vertical_offset[i] 필드, deadzone_width[i] 필드 및/또는 deadzone_height[i] 필드를 포함할 수 있다.
상기 image_flip[i] 필드는 i번째 원형 이미지가 플립되어 있는지 여부 및 어떻게 플립되어 있는지 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 image_flip[i] 필드는 스티칭 과정 및/또는 렌더링 과정에서 상기 i번째 원형 이미지에 대한 리버스 플립 과정(reverse flipping operation)이 적용되어야 하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 image_flip[i] 필드의 값이 0인 경우, 상기 image_flip[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지가 플립되어 있지 않음을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 image_flip[i] 필드의 값이 1인 경우, 상기 image_flip[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지가 수직 방향(vertically)으로 플립되어 있음을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 image_flip[i] 필드의 값이 2인 경우, 상기 image_flip[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지가 수평 방향(horizontally)으로 플립되어 있음을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 image_flip[i] 필드의 값이 3인 경우, 상기 image_flip[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지가 수직 방향 및 수평 방향으로 플립되어 있음을 나타낼 수 있다.
상기 image_scale_axis_angle[i] 필드, 상기 image_scale_x[i] 필드 및 상기 image_scale_y[i] 필드는 특정 축(axis)을 따라서 상기 i번째 원형 이미지의 사이즈가 스케일링되어 있는지 여부 및 어떻게 스케일링되어 있는지를 나타낼 수 있다. 상기 image_scale_axis_angle[i] 필드, 상기 image_scale_x[i] 필드 및 상기 image_scale_y[i] 필드의 값들은 고정 소수점 16(fixed-point 16)들일 수 있다. 상기 image_scale_axis_angle[i] 필드, 상기 image_scale_x[i] 필드 및 상기 image_scale_y[i] 필드는 카메라-미러 설정(camera-mirror settings)의 자연적인 오류를 고려하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 특정 축은 image_scale_axis_angle[i] 필드의 값이 나타내는 단일 각도(single angle)로 정의될 수 있다. 상기 단일 각도의 단위는 도(degree)일 수 있다. 예를 들어, 상기 단일 각도가 0인 경우는 수평 벡터는 완전히 수평(perfectly horizontal)이고, 수직 벡터는 완전히 수직(perfectly vertical)인 경우를 나타낼 수 있다. 상기 image_scale_x[i] 필드 및 상기 image_scale_y[i] 필드는 배율(scaling)을 나타낼 수 있다. 한편, 상기 image_scale_axis_angle[i] 필드, 상기 image_scale_x[i] 필드 및 상기 image_scale_y[i] 필드는 어파인 파라미터들(affine parameters)이라고 불릴 수도 있고, 다음의 수학식을 충족(satisfy)시킬 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-M000007
상기 수학식 7은 실제 샘플 좌표 (u, v)와 이상적인 샘플 좌표 (uN, vN)의 관계를 나타내는 수학식이고, cx 및 cy 는 각각 image_center_x[i] 필드의 값과 image_center_y[i] 필드의 값을 나타낸다. 또한, c, d 및 e는 각각 상기 image_scale_x[i] 필드의 값, 상기 image_scale_axis_angle[i] 필드의 값, 및 상기 image_scale_y[i] 필드의 값을 나타낸다.
상기 num_angle_for_displaying_fov[i] 필드는 디스플레이되는 영역(displayed region)과 오버랩되는 영역(overlapped region)을 정의하는 각도의 수를 나타낼 수 있다. 상기 num_angle_for_displaying_fov[i] 필드의 값을 기반으로 displayed_fov[i][j] 필드 및 overlapped_fov[i][j] 필드의 값들이 동일한 간격(interval)으로 정의될 수 있고, 상기 displayed_fov[i][j] 필드 및 overlapped_fov[i][j] 필드의 값들은 12시 방향에서 시계방향 순으로 정의될 수 있다.
상기 displayed_fov[i][j] 필드는 상기 i번째 원형 이미지에서 인접한 원형 이미지와의 블렌딩 과정없이 디스플레이되도록 추천된 영역을 나타낼 수 있다.
상기 overlapped_fov[i][j] 필드는 상기 i번째 원형 이미지의 구형 면 상에서 인접한 원형 이미지와 오버랩되는 FOV(field of view)를 나타낼 수 있다. 상기 overlapped_fov[i][j] 필드가 가리키는 FOV는 인접한 원형 이미지의 영역과 상기 FOV 중 하나만 디스플레이되거나, 상기 인접한 원형 이미지와의 블렌딩 과정을 적용하여 디스플레이되도록 추천된 영역을 나타낼 수 있다.
상기 num_local_fov_region[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지의 다른 FOV(field of view)를 갖는 로컬 피팅 영역(local fitting region)의 수를 나타낼 수 있다.
start_radius[i][j] 필드, end_radius[i][j] 필드, start_angle[i][j] 필드 및 end_angle[i][j] 필드는 로컬 피팅(local fitting)/워핑(warping)에 대한 j번째 영역을 나타낼 수 있다. 상기 로컬 피팅(local fitting)/워핑(warping)은 부분적으로(locally) 디스플레이하기 위하여 실제 FOV를 변환하는 것을 나타낼 수 있다. start_radius[i][j] 필드 및 end_radius[i][j] 필드의 값들은 고정 소수점 16(fixed-point 16)들일 수 있다. 상기 start_radius[i][j] 필드는 상기 j번째 영역의 최소 반지름 값을 나타낼 수 있고, 상기 end_radius[i][j] 필드는 상기 j번째 영역의 최대 반지름 값을 나타낼 수 있다. 상기 start_angle[i][j] 필드 및 상기 end_angle[i][j] 필드는 상기 j번째 영역의 12시방향에서 시작하여 시계 방향으로 증가하는 최소 각도 및 최대 각도 값을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 start_angle[i][j] 필드 및 상기 end_angle[i][j] 필드는 2-16 도(degrees) 단위로 상기 각도 값을 나타낼 수 있다. 상기 start_angle[i][j] 필드 및 상기 end_angle[i][j] 필드들의 값들은 -180*216 내지 180*216 -1 의 범위 내에 존재할 수 있다.
상기 radius_delta[i][j] 필드는 각 반지름에 대하여 다른 FOV를 나타내는 델타 반지름 값(delta radius value)을 나타낼 수 있다. 상기 radius_delta[i][j] 필드는 고정 소수점 16(fixed-point 16)일 수 있다.
상기 angle_delta[i][j] 필드는 각 각도에 대하여 다른 FOV를 나타내는 델타 각도 값(delta angle value)을 나타낼 수 있다. 상기 start_angle[i][j] 필드 및 상기 angle_delta[i][j] 필드는 2-16 도(degrees) 단위로 상기 델타 각도 값을 나타낼 수 있다.
상기 local_fov_weight[i][j][k][l] 필드는 각도 인덱스 i 및 반지름 인덱스 j 로 지정된 위치의 FOV, 즉, 상기 start_radius[i][j] 필드, end_radius[i][j] 필드, start_angle[i][j] 필드, end_angle[i][j] 필드를 기반으로 도출된 위치의 FOV에 대한 가중치를 나타낼 수 있다. 상기 local_fov_weight[i][j][k][l] 필드의 값은 8.24 고정 소수점 형식일 수 있다. 상기 local_fov_weight[i][j][k][l] 필드의 양수 값(positive value)은 상기 FOV 의 확장(expansion)을 나타낼 수 있고, 상기 local_fov_weight[i][j][k][l] 필드의 음수 값(negative value)은 상기 FOV 의 축소(contraction)을 나타낼 수 있다.
상기 num_polynomial_coefficients_lsc[i] 필드는 상기 i번째 원형 이미지의 LSC(lens shading compensation) 파라미터들의 다항식 계수(polynomial coefficients)의 수를 나타낼 수 있다.
상기 polynomial_coefficient_K_lsc_R[i][j] 필드, 상기 polynomial_coefficient_K_lsc_G[i][j] 필드 및 상기 polynomial_coefficient_K_lsc_B[i][j] 필드는 레디얼 디렉션(radial direction)의 색을 감소시키는 렌즈(예를 들어, 피쉬아이 렌즈)의 쉐딩 아티팩트(shading compensation)를 보정하기 위한 LSC 파라미터들을 나타낼 수 있다. 상기 polynomial_coefficient_K_lsc_R[i][j] 필드, 상기 polynomial_coefficient_K_lsc_G[i][j] 필드 및 상기 polynomial_coefficient_K_lsc_B[i][j] 필드의 값들은 8.24 고정 소수점 형식일 수 있다. 오리지널 색에 곱해지는 보상 가중치(compensating weight)는 커브 함수(curve function)로 근사화될 수 있고, 상기 보상 가중치를 나타내는 커브 함수는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-M000008
여기서, r 은 정규화된 반지름(normalized radius)을 나타낼 수 있다. 다시 말해, 상기 full_radius[i] 필드를 기반으로 정규화된 상기 i번째 원형 이미지 중심에서의 반지름을 나타낼 수 있다.
또한, P 는 LSC 파라미터를 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 polynomial_coefficient_K_lsc_R[i][j] 필드, 상기 polynomial_coefficient_K_lsc_G[i][j] 필드 및 상기 polynomial_coefficient_K_lsc_B[i][j] 필드는 각각 레드(red)에 대한 LSC 파라미터, 그린(green)에 대한 LSC 파라미터, 블루(blue)에 LSC 파라미터를 나타낼 수 있고, 이 경우, 레드에 대한 웨이팅 팩터(weighting factor), 그린에 대한 웨이팅 팩터 및 블루에 대한 웨이팅 팩터가 각각 계산될 수 있다.
또한, N 은 상기 num_polynomial_coefficients_lsc[i] 필드의 값으로 도출될 수 있다. 즉, 상기 N은 상기 i번째 원형 이미지의 LSC파라미터의 다항식 계수의 수를 나타낼 수 있다.
한편, 상기 displayed_fov[i][j] 필드 및 상기 overlapped_fov[i][j] 필드의 값은 field_of_view[i] 필드의 값보다 작거나 같을 수 있다. 상기 field_of_view[i] 필드의 값은 각 렌즈(예를 들어, 피쉬아이 렌즈)의 물리적 속성에 의해 결정되는 반면, 상기 displayed_fov[i][j] 필드 및 상기 overlapped_fov[i][j] 필드의 값은 복수의 렌즈들의 구성에 의하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 num_circular_images 필드의 값이 2이고 두 개의 렌즈들이 대칭으로(symmetrically) 위치하는 경우, 상기 displayed_fov[i][j] 필드 및 상기 overlapped_fov[i][j] 필드의 값들은 기본적으로 각각 180 과 190으로 설정될 수 있다. 그러나, 상기 displayed_fov[i][j] 필드 및 상기 overlapped_fov[i][j] 필드의 값들은 렌즈의 구성 및 360도 비디오 컨텐츠(contents)의 특성에 따라 변경 될 수도 있다. 예를 들어, displayed_fov의 값들(예를 들어, 좌측 카메라 렌즈는 170, 우측 카메라는 190)과 overlapped_fov의 값들(예를 들어, 좌측 카메라는 185 및 우측 카메라는 190)을 갖는 스티칭 퀄리티(stitching quality)가 디폴트 값의 displayed_fov 및 overlapped_fov (즉, 180 및 190)를 갖는 퀄리티보다 더 나은 경우, 또는 카메라의 물리적 구성이 비대칭(asymmetric)인 경우, 동일하지 않은 상기 display_fov 필드 및 상기 overlapped_fov 필드 값이 도출될 수 있다. 또한, N개의(N>2) 피쉬아이(fisheye) 이미지(즉, 원형 이미지)들의 경우, 하나의 displayed_fov 필드 값으로 각 피쉬아이 이미지의 정확한 영역을 나타낼 수 없다. 즉, 상기 displayed_fov 필드는 방향에 따라 다를 수 있다. 이에, 상기 N개의 피쉬아이 이미지를 컨트롤하기 위하여 상술한 num_angle_for_displaying_fov[i] 필드가 제안될 수 있다. 예를 들어, 상기 num_angle_for_displaying_fov[i] 필드의 값이 12 인 경우, 어안 이미지는 12 개의 섹터들로 나뉠 수 있고, 각각의 섹터 각도는 30도일 수 있다.
상기 num_deadzones[i] 필드는 코딩된 픽처, 즉, 현재 픽처의 데드존(deadzone)의 개수를 나타낼 수 있다. 상기 데드존은 상기 현재 픽처의 사용되지 않는 샘플들을 포함하는 사각형 영역(rectangular area), 다시 말해, 상기 360도 비디오가 맵핑되지 않는 사각형 영역을 나타낼 수 있다.
상기 deadzone_left_horizontal_offset[i] 필드 및 deadzone_top_vertical_offset[i] 필드는 해당 데드존의 좌상 위치(좌상단 점의 위치)를 나타낼 수 있다. 상기 deadzone_width[i] 필드는 해당 데드존의 너비, 상기 deadzone_height[i] 필드는 해당 데드존의 높이를 나타낼 수 있다. 상기 360도 비디오에 대한 비트량을 줄이기 위하여 데드존 내 샘플들은 모두 동일한 샘플값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 데드존 내 샘플들은 모두 검정색을 나타내는 샘플값으로 설정될 수 있다.
또한, 카메라 또는 렌즈의 초점 거리(focal length) (fx, fy), 프린시펄 포인트(principal point) (cx, cy), skew 계수 skew_c 등의 카메라 내부 파라미터들(camera intrinsic parameters)와 회전(rotation) 및 평행이동(translation) 파라미터들 등의 카메라 외부 파라미터들(camera extrinsic parameters)도 상술한 상기 카메라 렌즈 정보 SEI 메시지 또는 추가 카메라 렌즈 정보 SEI 메시지에서 정의될 수 있다.
도 11은 카메라 렌즈를 통하여 360도 비디오를 캡쳐하는 일 예를 나타낸다. 도 11의 (a) 및 (b)를 참조하면 카메라 또는 렌즈의 초점 거리에 따라서 캡쳐되는 360도 비디오가 도출될 수 있다. (Xc, Yc, Zc) 좌표의 샘플은 이미지 플레인의 (fxXc/Zc, fyYc/Zc) 위치에서 캡쳐될 수 있고, 표준화된 샘플의 위치는 상기 이미지 플레인(image plane)의 위치에서 초점 거리만큼 나눠서 도출되는 (Xc/Zc, Yc/Zc) 로 도출될 수 있다. 표준화된 이미지 플레인의 카메라 또는 렌즈의 초점에서 초점 거리가 1인 위치의 이미지 플레인을 나타낼 수 있다.
또한, 도 11의 (c)는 특정 각도만큼 비스듬하게 캡쳐된 360도 비디오의 샘플을 나타낼 수 있다. 비스듬한 정도를 나타내는 특정 각도는 상술한 skew 계수 skew_c를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 skew 계수는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2019011466-appb-M000009
도 12는 본 발명에 따른 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보를 기반으로 수행되는 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처를 예시적으로 나타낸다.
360도 비디오 전송 장치는 먼저 360 카메라로 촬영된 영상을 획득할 수 있다.
여기서 360 카메라는 적어도 하나 이상의 (피쉬아이) 카메라들을 의미할 수도 있고, 적어도 하나 이상의 (피쉬아이) 렌즈 및 센서들을 가지는 카메라를 의미할 수도 있다.
360도 비디오 전송 장치의 비디오 프로세서는 원형 이미지들을 픽처 상에 맵핑/패킹할 수 있다. 이후 전술한 바와 같이 비디오 프로세서는 해당 픽처를 인코딩하고, 메타데이터 처리부는 360도 비디오 데이터, 원형 이미지에 대한 시그널링 정보, 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보를 생성할 수 있다. 이후, 전술한 바와 같이 파일 인캡슐레이션 등의 과정을 거쳐, 수신측으로 360도 비디오 데이터, 시그널링 정보, 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보가 전송될 수 있다.
도시된 바와 같이 비디오 프로세서의 스티칭, 프로젝션 및/또는 리전 와이즈 패킹 등의 동작은, 원형 이미지의 패킹 동작으로 대체될 수 있다.
도시된 피쉬아이 360도 비디오 데이터 처리 과정의 일 실시예에서, 360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 픽처로부터 원형 이미지에 해당하는 360도 비디오 데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 평면 상에 프로젝션하고, 평면들을 블렌딩하여 하나의 평면으로 스티칭(stitching)할 수 있다. 또한, 데이터 프로세서는 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보의 렌즈 타입 및 디스토션 관련 정보를 기반으로 상기 360도 비디오 데이터의 디스토션을 보정할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보를 기반으로 360도 비디오를 파노라마 이미지에 스티칭하는 일 예를 예시적으로 나타낸다.
다시 도 12를 참조하면 360도 비디오 수신 장치의 수신부는 수신한 방송 신호 등으로부터, 360도 비디오 데이터 및/또는 시그널링 정보를 획득하여 처리할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서와 메타데이터 파서는 수신된 비트스트림으로부터 360도 비디오 데이터 및/또는 시그널링 정보를 획득할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 360도 비디오 데이터를 가치는 픽처로부터 원형 이미지들을 추출할 수 있다(Extraction). 데이터 프로세서는 단일 (피쉬아이) 렌즈에 대한 영상들을 각각 추출할 수 있다.
실시예에 따라 데이터 프로세서는 원형 이미지들을 포함하는 사각형 영역들을 먼저 추출한 후, 해당 사각형 영역에서 원형 이미지가 맵핑된 영역을 다시 추출할 수 있다. 이 때, 사각형 영역과 원형 이미지가 맵핑된 영역의 내부 교집합에 해당하는 영역이, 렌즈를 통해 획득한 실제 360도 비디오 데이터일 수 있다. 나머지 유효하지 않은 영역은 검은색 등으로 표시되어 구분될 수 있다. 실시예에 따라 데이터 프로세서는 사각형 영역들과 원형 이미지가 맵핑된 영역의 교집합에 해당하는 영역을 추출할 수도 있다.
데이터 프로세서는 전술한 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보를 이용해 사각형 영역을 특정할 수 있다. 이 때 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보가 제공하는, 사각형 영역의 좌상단 점에 대한 정보, 너비 및/또는 높이 정보가 사용될 수 있다. 또한 데이터 프로세서는 전술한 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보를 이용해 원형 이미지가 맵핑된 영역을 특정할 수 있다. 이 때 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보가 제공하는, 중심점에 대한 정보 및/또는 반지름 정보가 사용될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 추출된 원형 이미지들을 평면으로 프로젝션할 수 있다(Projection). 여기서 평면은 ERP(Equirectangular Projection, 등장방형 프로젝션) 평면일 수 있다. 이 프로젝션 과정은 원형 이미지들을, 구면 좌표계 등의 3D 공간에 리-프로젝션하기 위한 중간 단계일 수 있다.
전술한 실제 360도 비디오 데이터를 가지는 유효 영역은 사각형 영역과 원형 이미지가 맵핑된 영역의 교집합으로 정의될 수 있다. 여기서 데이터 프로세서는 유효 영역이 해당 유효 영역이 3D 공간 상에서 가지는 영역과 일대일 관계에 있음을 이용하여, 해당 유효 영역으로 ERP 로 프로젝션할 수 있다. 전술한 바와 같이, 여기서 유효 영역이 3D 공간 상에서 가지는 영역은 화각 정보와 중심점의 정보로 정의될 수 있다. 중심점의 정보는 yaw, pitch, roll 또는 방위각(azimuth), 고도(elevation), 경사도(tilt) 의 형태로 나타내어질 수 있다.
실시예에 따라 데이터 프로세서는 화각에 따른 표준화된 프로젝션을 이용해, 추출된 유효 영역의 영상을 평면 상에 프로젝션할 수 있다. 실시예에 따라, 기구적인 특성으로 렌즈의 축이 원형 이미지들 간에 일치하지 않거나, 렌즈 보정이 ISP 에서 적절히 보정되지 않는 경우, 송신측의 메타데이터 처리부는 이를 위한 필드들을 생성해 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보에 포함시킬 수 있다. 상기 필드들은 수신측에서 데이터 프로세서가 프로젝션을 수행할 때 사용될 수 있다. 상기 필드들은 렌즈 타입 정보, 디스토션 보정 관련 정보 및/또는 렌즈 쉐이딩 보정 관련 정보 등을 포함할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 적어도 하나의 프로젝션된 평면들을 하나의 ERP 평면으로 합성할 수 있다(Blending). 실시예에 따라 피쉬아이 렌즈의 화각과, 중심점 좌표에 의해 원형 이미지들 간에 겹쳐지는 부분이 발생할 수 있는데, 데이터 프로세서는 겹쳐지는 부분의 픽셀 정보를 적절히 융합해줄 수 있다.
360도 비디오 수신 장치의 데이터 프로세서는 최종적으로 합성된 ERP 평면(픽처)를 기반으로 렌더링을 수행하여, 해당되는 뷰포트를 생성할 수 있다.
도시된 바와 같이 데이터 프로세서의 이미지 렌더링을 하는 과정은, 전술한 추출, 프로젝션, 블렌딩 등의 동작으로 대체될 수 있다.
한편, 상술한 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보는 전술한 바와 같이 ISOBMFF 파일 내의 박스 형태로 전달될 수 있다. 상기 360 비디오 데이터는 ISOBMFF 파일을 기반으로 저장, 전송될 수 있고, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보는 ISOBMFF 파일 내의 박스 형태로 전달될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 박스는 해당 비디오 트랙(스트림), 샘플, 샘플 그룹 등을 통해 저장/전달되는 360도 비디오 데이터에 대해 시그널링될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 박스는 해당 360도 비디오 데이터가 저장/전송되는 트랙의 비주얼 샘플 엔트리(visual sample entry) 의 하위에 존재할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상기 비디오 정보는 CFF 등의 포맷을 통해 전달될 수도 있다.
한편, 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 박스는 SEI NAL 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 박스는 해당 360도 비디오 정보와 연관된 VisualSampleEntry, AVCSampleEntry, MVCSampleEntry, SVCSampleEntry, HEVCSampleEntry 등에 포함될 수 있다.
또한 실시예에 따라 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 박스는 영역에 따라 관련 정보들을 제공하는 SEI 또는 VUI (Video Usability Information) 등에 포함될 수도 있다. 이를 통해 파일 포맷에 포함되어 있는 비디오 프레임에 대해, 영역별로 서로 다른 시그널링 정보가 제공될 수 있다.
또한 실시예에 따라 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 박스는 타임드 메타데이터(timed metadata) 내에 포함되어 전달될 수도 있다.
타임드 메타데이터로 전달되는 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보의 내용이, 비디오 샘플 전체에 동일하게 적용되는 경우, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 박스는 해당 타임드 메타데이터 트랙의 헤더 (moov 또는 moof 박스 등) 내의 샘플 엔트리에 포함될 수 있다.
또는, 타임드 메타데이터로 전달되는 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보의 내용이, 비디오 샘플에 따라 다르게 적용되어야 하는 경우, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 박스는 타임드 메타데이터 샘플에 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 박스의 필드들은 해당 비디오 샘플에 적용될 수 있다.
또는, 타임드 메타데이터로 전달되는 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보의 내용이, 비디오 시퀀스 전체에 적용되어야 하는 경우, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 박스는 전술한 바와 같이 타임드 메타데이터 트랙의 샘플 엔트리에 포함되되, 상기 박스의 정보들(필드들)이 비디오 시퀀스 전체에 적용될 수 있도록 그 의미가 확장될 수 있다.
한편, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보는 DASH 에 따라서 전달될 수도 있다.
DASH 기반 디스크립터는 @schemeIdUri 필드, @value 필드 및/또는 @id 필드를 포함할 수 있다. @schemeIdUri 필드는 해당 디스크립터의 스킴(scheme)을 식별하기 위한 URI 를 제공할 수 있다. @value 필드는 @schemeIdUri 필드가 지시하는 스킴에 의해 그 의미가 정의되는 값(value) 들을 가질 수 있다. 즉, @value 필드는 해당 스킴에 따른 디스크립터 엘레멘트들의 값들을 가질 수 있으며, 이들은 파라미터라고 불릴 수 있다. 이 들은 서로 ',' 에 의해 구분될 수 있다. @id 는 해당 디스크립터의 식별자를 나타낼 수 있다. 동일한 식별자를 가지는 경우, 동일한 스킴 ID, 값(value), 파라미터를 포함할 수 있다.
DASH 에 따라 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보가 전달되는 경우, 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보는 DASH 디스크립터 형태로 기술되어, MPD 등에 포함되어 수신측으로 전달될 수 있다. 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보에 대한 디스크립터들은 전술한 에센셜 프로퍼티 디스크립터 및/또는 서플멘탈 프로퍼티 디스크립터의 형태로 전달될 수 있다. 이 디스크립터들은 MPD 의 어댑테이션 셋, 레프리젠테이션, 서브 레프리젠테이션 등에 포함되어 전달될 수 있다.
전술한 모든 실시예에 따른 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보는 DASH 기반의 디스크립터 형태로도 기술될 수 있다. 즉, 전술한 모든 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보의 실시예들에 대하여, 각 시그널링 필드들이 @value 의 파라미터로 치환되어 기술될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보의 실시예들은 서로 조합될 수 있다. 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치 및/또는 360도 비디오 수신 장치의 실시예들에서, 카메라 렌즈 정보 및/또는 추가 카메라 렌즈 정보는 전술한 실시예들에 따른 상기 카메라 렌즈 정보 및/또는 상기 추가 카메라 렌즈 정보일 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 360도 비디오 전송 장치에 의한 360도 영상 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 14에서 개시된 방법은 도 5에서 개시된 360도 비디오 전송 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 14의 S1400은 상기 360도 비디오 전송 장치의 데이터 입력부에 의하여 수행될 수 있고, S1410은 상기 360도 비디오 전송 장치의 프로젝션 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S1420은 상기 360도 비디오 전송 장치의 데이터 인코더에 의하여 수행될 수 있고, S1430은 상기 360도 비디오 전송 장치의 메타데이터 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S1440은 상기 360도 비디오 전송 장치의 전송 처리부에 의하여 수행될 수 있다. 상기 전송 처리부는 전송부에 포함될 수 있다.
360도 비디오 전송 장치는 적어도 하나의 렌즈를 가지는 카메라에 의해 캡쳐된 360도 영상을 포함한 원형 이미지를 획득한다(S1400). 360도 비디오 전송 장치는 적어도 하나의 렌즈를 가지는 카메라에 의해 캡쳐된 360도 영상을 포함한 원형 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈는 피쉬아이 렌즈일 수 있다.
360도 비디오 전송 장치는 상기 원형 이미지를 픽처에 맵핑한다(S1410). 360도 비디오 전송 장치는 상기 원형 이미지를 상기 픽처의 사각형 영역으로 맵핑할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 복수의 원형 이미지들을 획득할 수 있고, 상기 픽처는 적어도 하나의 사각형 영역을 포함할 수 있다. 이 경우, 360도 비디오 전송 장치는 상기 복수의 원형 이미지들 중 적어도 하나의 원형 이미지를 상기 사각형 영역에 맵핑할 수 있다.
또한, 360도 비디오 전송 장치는 상기 픽처의 상기 사각형 영역을 회전, 재배열하거나, 상기 사각형 영역의 레졸루션을 변경하는 등의 처리를 수행할 수 있다. 상기 처리 과정은 상기 리전별 패킹 과정(region-wise packing) 또는 프레임 패킹(frame packing)이라고 불릴 수 있다.
또한, 360도 비디오 전송 장치는 상기 픽처의 상기 원형 이미지의 디스토션을 수정할 수 있다. 이를 통하여, 360도 비디오 전송 장치는 수정된 픽처를 도출할 수 있다.
360도 비디오 전송 장치는 상기 원형 이미지가 맵핑된 상기 픽처를 인코딩 한다(S1420). 360도 비디오 전송 장치는 상기 픽처를 인코딩할 수 있다. 또한, 360도 비디오 전송 장치는 상기 픽처에 대한 메타데이터를 인코딩할 수 있다.
360도 비디오 전송 장치는 상기 360도 영상에 대한 메타데이터를 생성한다(S1430). 상기 메타데이터는 카메라 렌즈 정보를 포함할 수 있다.
상기 카메라 렌즈 정보는 상술한 camera_lens_info_id 필드, camera_lens_info_cancel_flag 필드, camera_lens_info_persistence_flag 필드, supplemental_info_present_flag 필드, view_dimension_idc_flag 필드, view_dimension_idc 필드, num_circular_images_minus1 필드, camera_lens_info_present_flag[i] 필드, scene_radius_flag[i] 필드, camera_center_offset_flag[i] 필드, camera_rotation_flag[i] 필드, lens_distortion_correction_flag[i] 필드, circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드, rect_region_top[i] 필드, rect_region_left[i] 필드, rect_region_width[i] 필드, rect_region_height[i] 필드, full_radius[i] 필드, scene_radius[i] 필드, camera_center_azimuth[i] 필드, camera_center_elevation[i] 필드, camera_center_tilt[i] 필드, camera_center_offset_x[i] 필드, camera_center_offset_y[i] 필드, camera_center_offset_z[i] 필드, field_of_view[i] 필드, lens_projection_type[i] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i] 필드, distortion_angle[i][j] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드, polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드 및/또는 radial_distortion_type[i] 필드를 포함할 수 있다.
상기 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
구체적으로, 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보는 원형 이미지의 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 프로젝션 타입은 렉터리니어 프로젝션(rectilinear projection), 스테레오그래픽 프로젝션(stereographic projection), 이퀴디스턴스 프로젝션(equidistance projection), 이퀴솔리드 프로젝션(equisolid projection), 오소그래픽 프로젝션(orthographic projection) 및 앵글러 폴리노미얼 프로젝션(angular polynomial projection) 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 1인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 렉터리니어 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 2인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 스테레오그래픽 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 3인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 이퀴디스턴스 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 4인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 이퀴솔리드 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 5인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 오소그래픽 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 255인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 앵글러 폴리노미얼 프로젝션으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 0인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 지정되어 있지 않을 수 있다. 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보는 상기 lens_projection_type[i] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion) 수정을 위한 다항식 함수(polynomial function) 관련 정보가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그의 값이 1인 경우, 상기 카메라 렌즈 정보는 다항식 함수 관련 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 플래그의 값이 0인 경우, 상기 카메라 렌즈 정보는 다항식 함수 정보를 포함하지 않을 수 있다. 상기 플래그는 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드를 나타낼 수 있다.
상기 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 다항식 함수의 수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수의 개수를 나타내는 정보는 상기 num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타내는 정보는 상기 distortion_angle[i][j] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보는 상기 num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 상기 다항식 함수의 계수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수의 계수를 나타내는 정보는 상기 polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드를 나타낼 수 있다.
상기 다항식 함수 관련 정보를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion) 수정을 위한 다항식 함수가 도출될 수 있고, 상기 다항식 함수를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion)이 수정될 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션(radial distortion) 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 레디얼 디스토션 타입은 배럴 디스토션(Barrel distortion), 핀쿠션 디스토션(Pincushion distortion) 및 머스태쉬 디스토션(Mustache distortion) 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 상기 레디얼 디스토션 타입을 나타내는 정보의 값이 1인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션 타입은 상기 배럴 디스토션으로 도출될 수 있고, 상기 레디얼 디스토션 타입을 나타내는 정보의 값이 2인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션 타입은 상기 핀쿠션 디스토션으로 도출될 수 있고, 상기 레디얼 디스토션 타입을 나타내는 정보의 값이 3인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션 타입은 상기 머스태쉬 디스토션으로 도출될 수 있다.
상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션은 상술한 수학식 5를 기반으로 수정될 수 있다. 이 경우, 상기 수학식 5의 레디얼 디스토션 계수 및 텐젠셜 디스토션 계수는 상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션 타입을 기반으로 도출될 수 있다.
또한, 상기 메타데이터는 추가 카메라 렌즈 정보를 포함할 수 있다.
상기 추가 카메라 렌즈 정보는 상술한 num_circular_images 필드, image_flip[i] 필드, image_scale_axis_angle[i] 필드, image_scale_x[i] 필드, image_scale_y[i] 필드, num_angle_for_displaying_fov[i] 필드, displayed_fov[i][j] 필드, overlapped_fov[i][j] 필드, num_local_fov_region[i] 필드, start_radius[i][j] 필드, end_radius[i][j] 필드, start_angle[i][j] 필드, end_angle[i][j] 필드, radius_delta[i][j] 필드, angle_delta[i][j] 필드, local_fov_weight[i][j][k][l] 필드, num_polynomial_coefficients_lsc[i] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_R[i][j] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_G[i][j] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_B[i][j] 필드, num_deadzones 필드, deadzone_left_horizontal_offset[i] 필드, deadzone_top_vertical_offset[i] 필드, deadzone_width[i] 필드 및/또는 deadzone_height[i] 필드를 포함할 수 있다.
상기 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
한편, 상기 메타데이터는 SEI 메시지를 통하여 전송될 수 있다. 또한, 상기 메타데이터는 MPD(Media Presentation Description)의 어댑테이션 셋(AdaptationSet), 레프리젠테이션(Representation) 또는 서브 레프리젠테이션(SubRepresentation)에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 MPD에 포함된 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 디스크립터의 형태로 전송될 수 있다. 여기서, 상기 SEI 메시지는 2D 이미지의 디코딩 또는 2D 이미지의 3D 공간으로의 디스플레이에 대한 보조를 위하여 사용될 수 있다.
360도 비디오 전송 장치는 상기 인코딩된 픽처 및 상기 메타데이터에 대하여 저장 또는 전송을 위한 처리를 수행한다(S1440). 360도 비디오 전송 장치는 상기 인코딩된 360도 비디오 데이터 및/또는 상기 메타데이터를 파일 등의 형태로 인캡슐레이션(encapsulation)할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 인코딩된 360도 비디오 데이터 및/또는 상기 메타데이터를 저장 또는 전송하기 위하여 ISOBMFF, CFF 등의 파일 포맷으로 인캡슐레이션하거나, 기타 DASH 세그먼트 등의 형태로 처리할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 상기 메타데이터를 파일 포맷 상에 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 메타데이터는 ISOBMFF 파일 포맷 상의 다양한 레벨의 박스(box)에 포함되거나 파일 내에서 별도의 트랙내의 데이터로 포함될 수 있다. 또한, 360도 비디오 전송 장치는 상기 메타데이터 자체를 파일로 인캡슐레이션할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 파일 포맷에 따라 인캡슐레이션된 상기 360도 비디오 데이터에 전송을 위한 처리를 가할 수 있다. 360도 비디오 전송 장치는 임의의 전송 프로토콜에 따라 상기 360도 비디오 데이터를 처리할 수 있다. 전송을 위한 처리에는 방송망을 통한 전달을 위한 처리, 또는 브로드밴드 등의 통신 네트워크를 통한 전달을 위한 처리를 포함할 수 있다. 또한, 360도 비디오 전송 장치는 상기 메타데이터에 전송을 위한 처리를 가할 수도 있다. 360도 비디오 전송 장치는 전송 처리된 상기 360도 비디오 데이터 및 상기 메타데이터를 방송망 및/또는 브로드밴드를 통해 전송할 수 있다.
본 발명의 따르면 360도 영상에 대한 상기 다항식 함수 관련 정보를 기반으로 디스토션에 대한 다항식 함수를 도출할 수 있고, 상기 다항식 함수로 상기 360도 영상에 대한 렌즈의 특성을 반영하여 상기 디스토션을 수정할 수 있는바, 이를 통하여 렌즈의 특성을 고려하여 360도 영상 데이터를 3D 공간에 보다 정확하게 맵핑할 수 있다.
또한, 본 발명의 따르면 360도 영상에 대한 상기 레디얼 디스토션 타입 정보를 기반으로 레디얼 디스토션 타입에 대한 모델을 도출할 수 있고, 상기 360도 영상에 대한 렌즈의 특성을 반영하여 레디얼 디스토션을 수정할 수 있는바, 이를 통하여 렌즈의 특성을 고려하여 360도 영상 데이터를 3D 공간에 보다 정확하게 맵핑할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 360도 영상 데이터 처리 방법을 수행하는 360도 비디오 전송 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 14에서 개시된 방법은 도 15에서 개시된 360도 비디오 전송 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 15의 상기 360도 비디오 전송 장치의 데이터 입력부는 도 14의 S1400 을 수행할 수 있고, 도 15의 상기 360도 비디오 전송 장치의 프로젝션 처리부는 도 14의 S1410 을 수행할 수 있고, 도 15의 상기 360도 비디오 전송 장치의 데이터 인코더는 도 14의 S1420 을 수행할 수 있고, 도 15의 상기 360도 비디오 전송 장치의 메타데이터 처리부는 도 14의 S1430 을 수행할 수 있고, 도 15의 상기 360도 비디오 전송 장치의 전송 처리부는 도 14의 S2040 을 수행할 수 있다. 상기 전송 처리부는 전송부에 포함될 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치에 의한 360도 영상 데이터 처리 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 16에서 개시된 방법은 도 6에서 개시된 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 16의 S1600은 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신부에 의하여 수행될 수 있고, S1610은 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S1620은 상기 360도 비디오 수신 장치의 데이터 디코더에 의하여 수행될 수 있고, S1630 내지 S1640은 상기 360도 비디오 수신 장치의 렌더러에 의하여 수행될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 360도 영상 데이터를 수신한다(S1600). 360도 비디오 수신 장치는 방송망을 통하여 360도 비디오 전송 장치로부터 시그널링된 상기 360도 영상 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 360도 비디오 수신 장치는 브로드밴드 등의 통신 네트워크, 또는 저장매체를 통하여 상기 360도 영상 데이터를 수신할 수도 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 360도 영상 데이터로부터 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 메타데이터를 획득한다(S1610). 360도 비디오 수신 장치는 수신된 상기 360도 영상 데이터에 대해 전송 프로토콜에 따른 처리를 수행할 수 있고, 상기 360도 영상 데이터로부터 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 상기 메타데이터를 획득할 수 있다. 또한, 360도 비디오 수신 장치는 전술한 360도 비디오 전송 장치의 전송을 위한 처리의 역과정을 수행할 수 있다.
상기 메타데이터는 카메라 렌즈 정보를 포함할 수 있다.
상기 카메라 렌즈 정보는 상술한 camera_lens_info_id 필드, camera_lens_info_cancel_flag 필드, camera_lens_info_persistence_flag 필드, supplemental_info_present_flag 필드, view_dimension_idc_flag 필드, view_dimension_idc 필드, num_circular_images_minus1 필드, camera_lens_info_present_flag[i] 필드, scene_radius_flag[i] 필드, camera_center_offset_flag[i] 필드, camera_rotation_flag[i] 필드, lens_distortion_correction_flag[i] 필드, circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드, rect_region_top[i] 필드, rect_region_left[i] 필드, rect_region_width[i] 필드, rect_region_height[i] 필드, full_radius[i] 필드, scene_radius[i] 필드, camera_center_azimuth[i] 필드, camera_center_elevation[i] 필드, camera_center_tilt[i] 필드, camera_center_offset_x[i] 필드, camera_center_offset_y[i] 필드, camera_center_offset_z[i] 필드, field_of_view[i] 필드, lens_projection_type[i] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i] 필드, distortion_angle[i][j] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드, polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드 및/또는 radial_distortion_type[i] 필드를 포함할 수 있다.
상기 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
구체적으로, 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보는 원형 이미지의 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 프로젝션 타입은 렉터리니어 프로젝션(rectilinear projection), 스테레오그래픽 프로젝션(stereographic projection), 이퀴디스턴스 프로젝션(equidistance projection), 이퀴솔리드 프로젝션(equisolid projection), 오소그래픽 프로젝션(orthographic projection) 및 앵글러 폴리노미얼 프로젝션(angular polynomial projection) 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 1인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 렉터리니어 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 2인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 스테레오그래픽 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 3인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 이퀴디스턴스 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 4인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 이퀴솔리드 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 5인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 오소그래픽 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 255인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 앵글러 폴리노미얼 프로젝션으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 0인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 지정되어 있지 않을 수 있다. 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보는 상기 lens_projection_type[i] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion) 수정을 위한 다항식 함수(polynomial function) 관련 정보가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그의 값이 1인 경우, 상기 카메라 렌즈 정보는 다항식 함수 관련 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 플래그의 값이 0인 경우, 상기 카메라 렌즈 정보는 다항식 함수 정보를 포함하지 않을 수 있다. 상기 플래그는 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드를 나타낼 수 있다.
상기 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 다항식 함수의 수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수의 개수를 나타내는 정보는 상기 num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타내는 정보는 상기 distortion_angle[i][j] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보는 상기 num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 상기 다항식 함수의 계수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수의 계수를 나타내는 정보는 상기 polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드를 나타낼 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 다항식 함수 관련 정보를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion) 수정을 위한 다항식 함수를 도출할 수 있고, 상기 다항식 함수를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion)을 수정할 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션(radial distortion) 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 레디얼 디스토션 타입은 배럴 디스토션(Barrel distortion), 핀쿠션 디스토션(Pincushion distortion) 및 머스태쉬 디스토션(Mustache distortion) 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 상기 레디얼 디스토션 타입을 나타내는 정보의 값이 1인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션 타입은 상기 배럴 디스토션으로 도출될 수 있고, 상기 레디얼 디스토션 타입을 나타내는 정보의 값이 2인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션 타입은 상기 핀쿠션 디스토션으로 도출될 수 있고, 상기 레디얼 디스토션 타입을 나타내는 정보의 값이 3인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션 타입은 상기 머스태쉬 디스토션으로 도출될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상술한 수학식 5를 기반으로 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션을 수정할 수 있다. 이 경우, 상기 수학식 5의 레디얼 디스토션 계수 및 텐젠셜 디스토션 계수는 상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션 타입을 기반으로 도출될 수 있다.
또한, 상기 메타데이터는 추가 카메라 렌즈 정보를 포함할 수 있다.
상기 추가 카메라 렌즈 정보는 상술한 num_circular_images 필드, image_flip[i] 필드, image_scale_axis_angle[i] 필드, image_scale_x[i] 필드, image_scale_y[i] 필드, num_angle_for_displaying_fov[i] 필드, displayed_fov[i][j] 필드, overlapped_fov[i][j] 필드, num_local_fov_region[i] 필드, start_radius[i][j] 필드, end_radius[i][j] 필드, start_angle[i][j] 필드, end_angle[i][j] 필드, radius_delta[i][j] 필드, angle_delta[i][j] 필드, local_fov_weight[i][j][k][l] 필드, num_polynomial_coefficients_lsc[i] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_R[i][j] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_G[i][j] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_B[i][j] 필드, num_deadzones 필드, deadzone_left_horizontal_offset[i] 필드, deadzone_top_vertical_offset[i] 필드, deadzone_width[i] 필드 및/또는 deadzone_height[i] 필드를 포함할 수 있다.
상기 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
한편, 상기 메타데이터는 SEI 메시지를 통하여 수신될 수 있다. 또한, 상기 메타데이터는 MPD(Media Presentation Description)의 어댑테이션 셋(AdaptationSet), 레프리젠테이션(Representation) 또는 서브 레프리젠테이션(SubRepresentation)에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 MPD에 포함된 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 디스크립터의 형태로 수신될 수 있다. 여기서, 상기 SEI 메시지는 2D 이미지의 디코딩 또는 2D 이미지의 3D 공간으로의 디스플레이에 대한 보조를 위하여 사용될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 360도 영상을 포함하는 원형 이미지(circular image)를 포함하는 픽처를 디코딩한다(S1620). 360도 비디오 수신 장치는 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 상기 원형 이미지를 포함하는 픽처를 디코딩할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 메타데이터를 기반으로 상기 픽처로부터 상기 원형 이미지를 도출한다(S1630). 일 예로, 상기 메타데이터의 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지를 기술하는 정보 및 상기 원형 이미지가 맵핑된 사각형 영역을 기술하는 정보를 포함할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 상기 사각형 영역을 기술하는 정보를 기반으로 상기 사각형 영역을 도출할 수 있고, 상기 원형 이미지를 기술하는 정보를 기반으로 상기 사각형 영역에 맵핑된 원형 이미지를 도출할 수 있다. 이 경우, 상기 사각형 영역과 원형 이미지가 매핑된 영역의 내부 교집합에 해당하는 영역이 실제 360도 영상 데이터일 수 있다. 나머지 유효하지 않은 영역은 검은색 등으로 표시되어 구분될 수 있다. 실시예에 따라 360도 비디오 수신 장치는 사각형 영역들과 원형 이미지가 매핑된 영역의 교집합에 해당하는 영역을 도출할 수도 있다. 여기서, 원형 이미지가 매핑된 영역은 원형 영역이라 불릴 수도 있다.
상기 카메라 렌즈 정보는 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 데드존에 대한 정보를 포함할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 데드존에 대한 정보를 기반으로 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 데드존을 도출할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 메타데이터를 기반으로 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링한다(S1640). 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 360 비디오 수신 장치는 상기 렌즈 프로젝션 타입을 기반으로 도출된 구 좌표계 맵핑 수식을 기반으로 상기 원형 이미지를 3D 공간에 맵핑할 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 360 비디오 수신 장치는 상기 렌즈 프로젝션 타입을 기반으로 도출된 구 좌표계 맵핑 수식을 기반으로 상기 원형 이미지를 평면으로 프로젝션할 수 있다(Projection). 여기서 평면은 ERP(Equirectangular Projection, 등장방형 프로젝션) 평면일 수 있다. 이 프로젝션 과정은 상기 원형 이미지를 구 좌표계 등의 3D 공간에 리-프로젝션하기 위한 중간 단계일 수 있다.
또한, 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 다항식 함수 관련 정보를 포함할 수 있고, 상기 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타내는 정보, 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보 및 상기 다항식 함수의 계수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 360 비디오 수신 장치는 상기 다항식 함수 관련 정보를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion) 수정을 위한 다항식 함수를 도출할 수 있고, 상기 다항식 함수를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion)을 수정할 수 있다.
또한, 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션(radial distortion) 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 360 비디오 수신 장치는 상술한 수학식 5를 기반으로 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션을 수정할 수 있다.
360 비디오 수신 장치는 최종적으로 합성된 ERP 평면(픽처)를 기반으로 렌더링을 수행하여, 해당되는 뷰포트를 생성할 수 있다.
본 발명의 따르면 360도 영상에 대한 상기 다항식 함수 관련 정보를 기반으로 디스토션에 대한 다항식 함수를 도출할 수 있고, 상기 다항식 함수로 상기 360도 영상에 대한 렌즈의 특성을 반영하여 상기 디스토션을 수정할 수 있는바, 이를 통하여 렌즈의 특성을 고려하여 360도 영상 데이터를 3D 공간에 보다 정확하게 맵핑할 수 있다.
또한, 본 발명의 따르면 360도 영상에 대한 상기 레디얼 디스토션 타입 정보를 기반으로 레디얼 디스토션 타입에 대한 모델을 도출할 수 있고, 상기 360도 영상에 대한 렌즈의 특성을 반영하여 레디얼 디스토션을 수정할 수 있는바, 이를 통하여 렌즈의 특성을 고려하여 360도 영상 데이터를 3D 공간에 보다 정확하게 맵핑할 수 있다.
도 17은 본 발명에 따른 360도 영상 데이터 처리 방법을 수행하는 360도 비디오 수신 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 16에서 개시된 방법은 도 17에서 개시된 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 17의 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신부는 도 16의 S1600을 수행할 수 있고, 도 17의 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신 처리부는 도 16의 S1610을 수행할 수 있고, 도 17의 상기 360도 비디오 수신 장치의 데이터 디코더는 도 16의 S1620을 수행할 수 있고, 도 17의 상기 360도 비디오 수신 장치의 렌더러는 도 16의 S1630 내지 S1640 을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행되는 360도 영상 디스플레이 방법을 제안한다.
도 18은 본 발명에 따른 360도 비디오 수신 장치에 의한 360도 영상 디스플레이 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 18에서 개시된 방법은 도 6에서 개시된 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 18의 S1800은 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신부에 의하여 수행될 수 있고, S1810은 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S1820은 상기 360도 비디오 수신 장치의 데이터 디코더에 의하여 수행될 수 있고, S1830은 상기 360도 비디오 수신 장치의 렌더러에 의하여 수행될 수 있고, S1930 및 S1950은 상기 360도 비디오 수신 장치의 디스플레이부에 의하여 수행될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 360도 영상 데이터를 수신한다(S1800). 360도 비디오 수신 장치는 방송망을 통하여 360도 비디오 전송 장치로부터 시그널링된 상기 360도 영상 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 360도 비디오 수신 장치는 브로드밴드 등의 통신 네트워크, 또는 저장매체를 통하여 상기 360도 영상 데이터를 수신할 수도 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 360도 영상 데이터로부터 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 메타데이터를 획득한다(S1810). 360도 비디오 수신 장치는 수신된 상기 360도 영상 데이터에 대해 전송 프로토콜에 따른 처리를 수행할 수 있고, 상기 360도 영상 데이터로부터 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 상기 메타데이터를 획득할 수 있다. 또한, 360도 비디오 수신 장치는 전술한 360도 비디오 전송 장치의 전송을 위한 처리의 역과정을 수행할 수 있다.
상기 메타데이터는 카메라 렌즈 정보를 포함할 수 있다.
상기 카메라 렌즈 정보는 상술한 camera_lens_info_id 필드, camera_lens_info_cancel_flag 필드, camera_lens_info_persistence_flag 필드, supplemental_info_present_flag 필드, view_dimension_idc_flag 필드, view_dimension_idc 필드, num_circular_images_minus1 필드, camera_lens_info_present_flag[i] 필드, scene_radius_flag[i] 필드, camera_center_offset_flag[i] 필드, camera_rotation_flag[i] 필드, lens_distortion_correction_flag[i] 필드, circular_image_center_x[i] 필드, circular_image_center_y[i] 필드, rect_region_top[i] 필드, rect_region_left[i] 필드, rect_region_width[i] 필드, rect_region_height[i] 필드, full_radius[i] 필드, scene_radius[i] 필드, camera_center_azimuth[i] 필드, camera_center_elevation[i] 필드, camera_center_tilt[i] 필드, camera_center_offset_x[i] 필드, camera_center_offset_y[i] 필드, camera_center_offset_z[i] 필드, field_of_view[i] 필드, lens_projection_type[i] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i] 필드, distortion_angle[i][j] 필드, num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드, polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드 및/또는 radial_distortion_type[i] 필드를 포함할 수 있다.
상기 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
구체적으로, 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보는 원형 이미지의 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 프로젝션 타입은 렉터리니어 프로젝션(rectilinear projection), 스테레오그래픽 프로젝션(stereographic projection), 이퀴디스턴스 프로젝션(equidistance projection), 이퀴솔리드 프로젝션(equisolid projection), 오소그래픽 프로젝션(orthographic projection) 및 앵글러 폴리노미얼 프로젝션(angular polynomial projection) 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 1인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 렉터리니어 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 2인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 스테레오그래픽 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 3인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 이퀴디스턴스 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 4인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 이퀴솔리드 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 5인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 오소그래픽 프로젝션으로 도출될 수 있고, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 255인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 앵글러 폴리노미얼 프로젝션으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 0인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 지정되어 있지 않을 수 있다. 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보는 상기 lens_projection_type[i] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion) 수정을 위한 다항식 함수(polynomial function) 관련 정보가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그의 값이 1인 경우, 상기 카메라 렌즈 정보는 다항식 함수 관련 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 플래그의 값이 0인 경우, 상기 카메라 렌즈 정보는 다항식 함수 정보를 포함하지 않을 수 있다. 상기 플래그는 상기 lens_distortion_correction_flag[i] 필드를 나타낼 수 있다.
상기 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 다항식 함수의 수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수의 개수를 나타내는 정보는 상기 num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타내는 정보는 상기 distortion_angle[i][j] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보는 상기 num_polynomial_coefs_distortion[i][j] 필드를 나타낼 수 있다.
또한, 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 상기 다항식 함수의 계수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 다항식 함수의 계수를 나타내는 정보는 상기 polynomial_coef_k_distortion[i][j][k] 필드를 나타낼 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 다항식 함수 관련 정보를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion) 수정을 위한 다항식 함수를 도출할 수 있고, 상기 다항식 함수를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion)을 수정할 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션(radial distortion) 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 레디얼 디스토션 타입은 배럴 디스토션(Barrel distortion), 핀쿠션 디스토션(Pincushion distortion) 및 머스태쉬 디스토션(Mustache distortion) 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 상기 레디얼 디스토션 타입을 나타내는 정보의 값이 1인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션 타입은 상기 배럴 디스토션으로 도출될 수 있고, 상기 레디얼 디스토션 타입을 나타내는 정보의 값이 2인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션 타입은 상기 핀쿠션 디스토션으로 도출될 수 있고, 상기 레디얼 디스토션 타입을 나타내는 정보의 값이 3인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션 타입은 상기 머스태쉬 디스토션으로 도출될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상술한 수학식 5를 기반으로 상기 원형 이미지의 상기 레디얼 디스토션을 수정할 수 있다. 이 경우, 상기 수학식 5의 레디얼 디스토션 계수 및 텐젠셜 디스토션 계수는 상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션 타입을 기반으로 도출될 수 있다.
또한, 상기 메타데이터는 추가 카메라 렌즈 정보를 포함할 수 있다.
상기 추가 카메라 렌즈 정보는 상술한 num_circular_images 필드, image_flip[i] 필드, image_scale_axis_angle[i] 필드, image_scale_x[i] 필드, image_scale_y[i] 필드, num_angle_for_displaying_fov[i] 필드, displayed_fov[i][j] 필드, overlapped_fov[i][j] 필드, num_local_fov_region[i] 필드, start_radius[i][j] 필드, end_radius[i][j] 필드, start_angle[i][j] 필드, end_angle[i][j] 필드, radius_delta[i][j] 필드, angle_delta[i][j] 필드, local_fov_weight[i][j][k][l] 필드, num_polynomial_coefficients_lsc[i] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_R[i][j] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_G[i][j] 필드, polynomial_coefficient_K_lsc_B[i][j] 필드, num_deadzones 필드, deadzone_left_horizontal_offset[i] 필드, deadzone_top_vertical_offset[i] 필드, deadzone_width[i] 필드 및/또는 deadzone_height[i] 필드를 포함할 수 있다.
상기 필드들의 의미는 상술한 바와 같다.
한편, 상기 메타데이터는 SEI 메시지를 통하여 수신될 수 있다. 또한, 상기 메타데이터는 MPD(Media Presentation Description)의 어댑테이션 셋(AdaptationSet), 레프리젠테이션(Representation) 또는 서브 레프리젠테이션(SubRepresentation)에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 상기 피쉬아이 비디오 정보는 상기 MPD에 포함된 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 디스크립터의 형태로 수신될 수 있다. 여기서, 상기 SEI 메시지는 2D 이미지의 디코딩 또는 2D 이미지의 3D 공간으로의 디스플레이에 대한 보조를 위하여 사용될 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 360도 영상을 포함하는 원형 이미지(circular image)를 포함하는 픽처를 디코딩한다(S1820). 360도 비디오 수신 장치는 상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 상기 원형 이미지를 포함하는 픽처를 디코딩할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 메타데이터를 기반으로 상기 픽처로부터 상기 원형 이미지를 도출한다(S1830). 일 예로, 상기 메타데이터의 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지를 기술하는 정보 및 상기 원형 이미지가 맵핑된 사각형 영역을 기술하는 정보를 포함할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 상기 사각형 영역을 기술하는 정보를 기반으로 상기 사각형 영역을 도출할 수 있고, 상기 원형 이미지를 기술하는 정보를 기반으로 상기 사각형 영역에 맵핑된 원형 이미지를 도출할 수 있다. 이 경우, 상기 사각형 영역과 원형 이미지가 매핑된 영역의 내부 교집합에 해당하는 영역이 실제 360도 영상 데이터일 수 있다. 나머지 유효하지 않은 영역은 검은색 등으로 표시되어 구분될 수 있다. 실시예에 따라 360도 비디오 수신 장치는 사각형 영역들과 원형 이미지가 매핑된 영역의 교집합에 해당하는 영역을 도출할 수도 있다. 여기서, 원형 이미지가 매핑된 영역은 원형 영역이라 불릴 수도 있다.
상기 카메라 렌즈 정보는 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 데드존에 대한 정보를 포함할 수 있다. 360도 비디오 수신 장치는 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 데드존에 대한 정보를 기반으로 상기 360도 영상 데이터가 맵핑되지 않는 데드존을 도출할 수 있다.
360도 비디오 수신 장치는 상기 메타데이터를 기반으로 도출된 디스토션 수정(distortion correction) 정보에 대한 표시화면을 디스플레이한다(S1840).
예를 들어, 상기 메타데이터를 기반으로 디스토션 수정 정보에 대한 표시화면이 도출될 수 있다.
일 예로, 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보의 값이 1보다 큰 경우, 상기 표시화면은 제1 표시화면으로 도출될 수 있고, 상기 제1 표시화면은 상기 다항식 함수가 적용되는 각도의 개수 선택 화면을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 각도의 선택 가능 범위는 1 에서 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보의 값까지일 수 있다. 상기 제1 표시화면은 상기 각도의 선택 가능 범위를 나타내는 텍스트를 포함할 수 있다.
도 19는 상기 제1 표시화면의 일 예를 나타낸다. 도 19는 상기 다항식 함수가 적용되는 각도의 개수 선택 화면인 상기 제1 표시화면(1900)을 예시적으로 나타낼 수 있다. 또한, 도 19의 MaxNum 는 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보의 값을 나타낼 수 있다. 사용자는 상기 각도의 선택 가능 범위 내 숫자를 입력할 수 있다.
또한, 다시 도 18을 참조하면, 상기 다항식 함수가 적용되는 각도의 개수가 N개로 선택된 경우, 제2 표시화면이 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 표시화면은 상기 N개의 각도를 나타내는 텍스트, 제1 아이콘 및 제2 아이콘을 포함할 수 있고, 상기 제1 아이콘은 상기 다항식 함수가 적용되는 각도의 추가 선택을 표시하는 아이콘일 수 있고, 제2 아이콘은 상기 N개의 각도에 대한 다항식 함수의 적용을 표시하는 아이콘일 수 있다. 상기 N개의 각도는 상기 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타내는 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 제2 표시화면은 상기 N개의 각도를 나타내는 그림, 제1 아이콘 및 제2 아이콘을 포함할 수 있고, 상기 제1 아이콘은 상기 다항식 함수가 적용되는 각도의 추가 선택을 표시하는 아이콘일 수 있고, 제2 아이콘은 상기 N개의 각도에 대한 다항식 함수의 적용을 표시하는 아이콘일 수 있다. 상기 N개의 각도를 나타내는 그림은 상기 N개의 각도는 상기 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타내는 정보를 기반으로 도출될 수 있다.
도 20은 상기 N개의 각도를 나타내는 제2 표시화면을 예시적으로 나타낸다. 도 20의 (a)는 N개의 각도를 나타내는 텍스트, 제1 아이콘 및 제2 아이콘을 포함하는 제2 표시화면의 일 예를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 도 20의 (b)는 상기 N개의 각도를 나타내는 그림의 일 예를 나타낼 수 있다. 도 20의 (b)를 참조하면 다항식 함수가 적용되는 각도는 동쪽(즉, 도면에서 우측)을 향하는 수평선을 기준으로 하는 시계 반대 방향 각도로 나타낼 수 있다. 즉, 도 20의 (b)에 도시된 것과 같이 동쪽(즉, 도면에서 우측)을 향하는 수평선은 0도를 나타낼 수 있고, 상기 수평선을 기준으로 하는 시계 반대 방향의 각도로 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타낼 수 있다.
또한, 다시 도 18을 참조하면, 상기 제1 아이콘이 선택되는 경우, 360도 비디오 수신 장치는 상기 N개의 각도 중 필요한 각도를 추가로 선택하도록 하는 표시화면이 디스플레이될 수 있다.
또한, 상기 제2 아이콘이 선택되는 경우, 360도 비디오 수신 장치는 상기 다항식 함수 관련 정보를 기반으로 상기 N개의 각도에 대한 다항식 함수를 도출할 수 있고, 상기 다항식 함수를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion)을 수정할 수 있다.
한편, 360도 비디오 수신 장치는 상기 다항식 함수를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion)을 수정하여 생성된 수정된 360도 영상을 생성할 수 있고, 상기 수정된 360도 영상 내 뷰포트를 디스플레이할 수 있다. 상기 뷰포트는 디스토션 수정의 조정이 가능함을 나타내는 아이콘 또는 텍스트를 포함할 수 있다. 사용자가 상기 아이콘 또는 텍스트를 선택하는 경우, 사용자는 디스토션 수정을 조정할 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 상기 카메라 렌즈 정보가 상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션(radial distortion) 타입을 나타내는 정보를 포함하는 경우, 상기 표시화면은 제3 표시화면으로 도출될 수 있다. 상기 제3 표시화면은 상기 레디얼 디스토션 타입에 따른 디스토션 수정 과정의 적용 여부를 확인하는 화면을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 레디얼 디스토션 타입은 배럴 디스토션(Barrel distortion), 핀쿠션 디스토션(Pincushion distortion) 및 머스태쉬 디스토션(Mustache distortion) 중 하나일 수 있다.
도 21은 상기 제3 표시화면의 일 예를 나타낸다. 도 21은 상기 레디얼 디스토션 타입에 따른 디스토션 수정 과정의 적용 여부를 확인하는 화면(2100)을 예시적으로 나타낼 수 있다. 사용자는 상기 디스토션 수정 과정의 적용 여부를 선택할 수 있다.
다시 도 18을 참조하면, 상기 제3 표시화면에서 상기 디스토션 수정 과정이 적용되는 것으로 선택된 경우, 360도 비디오 수신 장치는 상기 레디얼 디스토션 타입에 따라 상기 디스토션을 수정하여 수정된 360도 영상을 생성할 수 있고, 상기 수정된 360도 영상 내 뷰포트를 디스플레이할 수 있고, 여기서, 상기 뷰포트는 상기 수정된 360도 영상의 사용 여부를 확인하는 제4 표시화면을 포함할 수 있다.
도 22는 상기 제4 표시화면의 일 예를 나타낸다. 도 22를 참조하면 상기 제4 표시화면은 상기 수정된 360도 영상의 사용 여부를 확인하는 화면(2200)을 나타낼 수 있다. 사용자는 상기 수정된 360도 영상의 사용 여부를 선택할 수 있다.
한편, 다시 도 18을 참조하면, 상기 제4 표시화면에서 상기 수정된 360도 영상이 사용되는 것으로 선택된 경우, 상기 수정된 360도 영상 내 뷰포트가 디스플레이될 수 있다. 한편, 상기 뷰포트는 상기 수정된 360도 영상의 유지 여부를 확인하는 표시화면을 포함할 수 있다. 상기 표시화면은 지속적으로 또는 주기적으로 디스플레이될 수 있다.
도 23은 상기 수정된 360도 영상의 유지 여부를 확인하는 표시화면의 일 예를 나타낸다. 도 23을 참조하면 사용자는 상기 표시화면(2300)을 통하여 상기 수정된 360도 영상을 계속 사용할지 여부를 선택할 수 있다. 상기 뷰포트는 상기 수정된 360도 영상의 유지 여부를 확인하는 표시화면(2300)을 포함할 수 있고, 상기 표시화면은 지속적으로 또는 주기적으로 디스플레이될 수 있다.
또한, 상기 제4 표시화면에서 상기 수정된 360도 영상이 사용되지 않는 것으로 선택된 경우, 상기 디스토션을 수정하지 않고 생성된 360도 영상 내 뷰포트가 디스플레이될 수 있다.
또한, 상기 제4 표시화면에서 상기 수정된 360도 영상이 사용되지 않는 것으로 선택된 경우, 상기 레디얼 디스토션 타입와 다른 레디얼 디스토션 타입에 따른 디스토션 수정 과정의 적용 여부를 확인하는 표시화면이 디스플레이될 수 있다. 상기 표시화면에서 상기 디스토션 수정 과정이 적용되는 것으로 선택된 경우, 360도 비디오 수신 장치는 상기 레디얼 디스토션 타입와 다른 레디얼 디스토션 타입에 따라 상기 디스토션을 수정하여 수정된 360도 영상을 생성할 수 있고, 상기 수정된 360도 영상 내 뷰포트를 디스플레이할 수 있다.
도 24는 레디얼 디스토션 타입에 따른 디스토션 수정 과정을 수행하여 생성된 360도 영상을 예시적으로 나타낸다. 도 24의 (a)는 디스토션 수정 과정이 적용되지 않은 360도 영상을 나타낼 수 있고, 도 24의 (b) 및 (c)는 디스토션 수정 과정이 적용된 360도 영상을 나타낼 수 있다. 디스토션 수정 과정이 적용된 360도 영상은 상술한 표시화면을 통하여 입력된 사용자의 선택을 통하여 도출될 수 있다.
다시 도 18을 참조하면 360 비디오 수신 장치는 상기 표시화면을 기반으로 선택된 디스토션 수정 정보 및 상기 메타데이터를 기반으로 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링한다(S1850).
상기 카메라 렌즈 정보는 상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 360 비디오 수신 장치는 상기 렌즈 프로젝션 타입을 기반으로 도출된 구 좌표계 맵핑 수식을 기반으로 상기 원형 이미지를 3D 공간에 맵핑할 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 360 비디오 수신 장치는 상기 렌즈 프로젝션 타입을 기반으로 도출된 구 좌표계 맵핑 수식을 기반으로 상기 원형 이미지를 평면으로 프로젝션할 수 있다(Projection). 여기서 평면은 ERP(Equirectangular Projection, 등장방형 프로젝션) 평면일 수 있다. 이 프로젝션 과정은 상기 원형 이미지를 구 좌표계 등의 3D 공간에 리-프로젝션하기 위한 중간 단계일 수 있다.
이후, 360 비디오 수신 장치는 상술한 내용과 같이 상기 표시화면을 기반으로 선택된 디스토션 수정 정보에 따라서 상기 리-프로젝션된 360도 영상에 대한 디스토션 수정 과정을 수행할 수 있다. 또는, 상술한 내용과 같이 상기 표시화면을 기반으로 선택된 정보에 따라서 디스토션 수정 과정이 수행되지 않을 수도 있다.
360 비디오 수신 장치는 상기 렌더링을 기반으로 생성된 360도 영상 내 뷰포트를 디스플레이한다(S1860). 360 비디오 수신 장치는 상술한 디스토션 수정 과정이 적용되지 않은 360도 영상 내 뷰포트 또는 상술한 디스토션 과정이 적용되어 생성된 수정된 360도 영상 내 뷰포트를 디스플레이할 수 있다.
도 25는 본 발명에 따른 360도 영상 디스플레이 방법을 수행하는 360도 비디오 수신 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 18에서 개시된 방법은 도 25에 개시된 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 25의 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신부는 도 18의 S1800을 수행할 수 있고, 도 25의 상기 360도 비디오 수신 장치의 수신 처리부는 도 18의 S1810을 수행할 수 있고, 도 25의 상기 360도 비디오 수신 장치의 데이터 디코더는 도 18의 S1820을 수행할 수 있고, 도 25의 상기 360도 비디오 수신 장치의 렌더러는 도 18의 S1830 및 S1850을 수행할 수 있고, 도 25의 상기 360도 비디오 수신 장치의 디스플레이부는 도 19의 S1840 및 S1860을 수행할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면 디스토션 수정에 대한 사용자 인터페이스를 디스플레이할 수 있고, 이를 통하여 360 컨텐츠를 소비하는 사용자에게 인터랙티브 경험(interactive experience)을 보다 효율적으로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 사용자에게 다항식 함수 기반 디스토션 수정 과정에 대한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있고, 이를 통하여 360 컨텐츠를 소비하는 사용자에게 인터랙티브 경험(interactive experience)을 보다 효율적으로 제공할 수 있다.
전술한 단계들은 실시예에 따라 생략되거나, 유사/동일한 동작을 수행하는 다른 단계에 의해 대체될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 360도 비디오 전송 장치는 전술한 데이터 입력부, 스티처, 시그널링 처리부, 프로젝션 처리부, 데이터 인코더, 전송 처리부 및/또는 전송부를 포함할 수 있다. 각각의 내부 컴포넌트들은 전술한 바와 같다. 본 발명의 일 실시예에 따른 360도 비디오 전송 장치 및 그 내부 컴포넌트들은, 전술한 본 발명의 360도 비디오를 전송하는 방법의 실시예들을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 360도 비디오 수신 장치는 전술한 수신부, 수신 처리부, 데이터 디코더, 시그널링 파서, 리-프로젝션 처리부 및/또는 렌더러를 포함할 수 있다. 각각의 내부 컴포넌트들은 전술한 바와 같다. 본 발명의 일 실시예에 따른 360도 비디오 수신 장치 및 그 내부 컴포넌트들은, 전술한 본 발명의 360도 비디오를 수신하는 방법의 실시예들을 수행할 수 있다.
전술한 장치의 내부 컴포넌트들은 메모리에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서들이거나, 그 외의 하드웨어로 구성된 하드웨어 컴포넌트들일 수 있다. 이 들은 장치 내/외부에 위치할 수 있다.
전술한 모듈들은 실시예에 따라 생략되거나, 유사/동일한 동작을 수행하는 다른 모듈에 의해 대체될 수 있다.
전술한 각각의 파트, 모듈 또는 유닛은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서이거나 하드웨어 파트일 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 단계들은 프로세서 또는 하드웨어 파트들에 의해 수행될 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 모듈/블록/유닛들은 하드웨어/프로세서로서 동작할 수 있다. 또한, 본 발명이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 따라서 장치(apparatus)가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 360도 비디오 수신 장치에 의하여 수행되는 360도 영상 디스플레이 방법으로,
    360도 영상 데이터를 수신하는 단계;
    상기 360도 영상 데이터로부터 인코딩된 픽처에 대한 정보 및 메타데이터를 획득하는 단계;
    상기 인코딩된 픽처에 대한 정보를 기반으로 360도 영상을 포함하는 원형 이미지(circular image)를 포함하는 픽처를 디코딩하는 단계;
    상기 메타데이터를 기반으로 상기 픽처로부터 상기 원형 이미지를 도출하는 단계; 및
    상기 메타데이터를 기반으로 도출된 디스토션 수정(distortion correction) 정보에 대한 표시화면을 디스플레이하는 단계;
    상기 표시화면을 기반으로 선택된 디스토션 수정 정보 및 상기 메타데이터를 기반으로 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링하는 단계; 및
    상기 렌더링을 기반으로 생성된 360도 영상 내 뷰포트를 디스플레이하는 단계를 포함하되,
    상기 메타데이터는 카메라 렌즈 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion) 수정을 위한 다항식 함수(polynomial function) 관련 정보가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플래그의 값이 1인 경우, 상기 카메라 렌즈 정보는 상기 다항식 함수 관련 정보를 포함하고,
    상기 다항식 함수 관련 정보는 상기 원형 이미지에 대한 다항식 함수가 적용되는 각도를 나타내는 정보, 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보 및 상기 다항식 함수의 계수를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보의 값이 1보다 큰 경우, 상기 표시화면은 제1 표시화면으로 도출되고,
    상기 제1 표시화면은 상기 다항식 함수가 적용되는 각도의 개수 선택 화면을 나태내는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각도의 선택 가능 범위는 1 에서 상기 다항식 함수의 계수의 수를 나타내는 정보의 값까지인 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 다항식 함수가 적용되는 각도의 개수가 N개로 선택된 경우, 제2 표시화면이 디스플레이되고,
    상기 제2 표시화면은 상기 N개의 각도를 나타내는 텍스트, 제1 아이콘 및 제2 아이콘을 포함하고,
    상기 제1 아이콘은 상기 다항식 함수가 적용되는 각도의 추가 선택을 표시하는 아이콘이고,
    제2 아이콘은 상기 N개의 각도에 대한 다항식 함수의 적용을 표시하는 아이콘인 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 아이콘이 선택되는 경우, 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링하는 단계는,
    상기 다항식 함수 관련 정보를 기반으로 상기 N개의 각도에 대한 다항식 함수를 도출하는 단계; 및
    상기 다항식 함수를 기반으로 상기 원형 이미지의 디스토션(distortion)을 수정하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 렌즈 정보가 상기 원형 이미지의 레디얼 디스토션(radial distortion) 타입을 나타내는 정보를 포함하는 경우, 상기 표시화면은 제3 표시화면으로 도출되고,
    상기 제3 표시화면은 상기 레디얼 디스토션 타입에 따른 디스토션 수정 과정의 적용 여부를 확인하는 화면을 나타내는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 레디얼 디스토션 타입은 배럴 디스토션(Barrel distortion), 핀쿠션 디스토션(Pincushion distortion) 및 머스태쉬 디스토션(Mustache distortion) 중 하나인 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제3 표시화면에서 상기 디스토션 수정 과정이 적용되는 것으로 선택된 경우, 상기 원형 이미지를 처리하여 렌더링하는 단계는,
    상기 레디얼 디스토션 타입에 따라 상기 디스토션을 수정하여 수정된 360도 영상을 생성하는 단계;
    상기 수정된 360도 영상 내 뷰포트를 디스플레이하는 단계를 포함하되, 상기 뷰포트는 상기 수정된 360도 영상의 사용 여부를 확인하는 제4 표시화면을 포함하는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제4 표시화면에서 상기 수정된 360도 영상이 사용되지 않는 것으로 선택된 경우, 상기 디스토션을 수정하지 않고 생성된 360도 영상 내 뷰포트가 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제4 표시화면에서 상기 수정된 360도 영상이 사용되지 않는 것으로 선택된 경우, 상기 레디얼 디스토션 타입와 다른 레디얼 디스토션 타입에 따른 디스토션 수정 과정의 적용 여부를 확인하는 표시화면이 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 렌즈 정보는 상기 원형 이미지의 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 렌즈 프로젝션 타입은 렉터리니어 프로젝션(rectilinear projection), 스테레오그래픽 프로젝션(stereographic projection), 이퀴디스턴스 프로젝션(equidistance projection), 이퀴솔리드 프로젝션(equisolid projection), 오소그래픽 프로젝션(orthographic projection) 및 앵글러 폴리노미얼 프로젝션(angular polynomial projection) 중 하나인 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 1인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 렉터리니어 프로젝션으로 도출되고,
    상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 2인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 스테레오그래픽 프로젝션으로 도출되고,
    상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 3인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 이퀴디스턴스 프로젝션으로 도출되고,
    상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 4인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 이퀴솔리드 프로젝션으로 도출되고,
    상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 5인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 오소그래픽 프로젝션으로 도출되고,
    상기 렌즈 프로젝션 타입을 나타내는 정보의 값이 255인 경우, 상기 원형 이미지의 상기 렌즈 프로젝션 타입은 상기 앵글러 폴리노미얼 프로젝션으로 도출되는 것을 특징으로 하는 360도 영상 디스플레이 방법.
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