[发明专利]基于主视点的全景视频映射方法

说明书

本发明公布了全景视频正映射方法和全景视频反映射方法，涉及虚拟现实(VR)视频领域。本发明中，正映射方法基于主视点，将球面上的区域I、II、III分别映射到平面上相应的区域，其中区域I对应夹角0°～Z₁的区域，区域II对应夹角Z₁～Z₂的区域，区域III对应夹角Z₂～180°的区域。全景视频正映射方法将全景图像A所对应的球面映射到平面方形图像B上；全景视频反映射方法将平面方形图像B映射回球面，进行渲染播放。本发明可大大降低视频的分辨率，有效地降低全景视频编码的码率和编解码的复杂度，达到减少编码码率并保证ROI区域的视频质量的目的。

技术领域

本发明涉及虚拟现实(VR)视频领域，尤其涉及一种基于主视点的全景视频映射方法，可用于全景视频，在保证全景视频的主视点区域质量不变的前提下，能够大大减少全景视频的文件大小和编码的码率。

背景技术

随着虚拟现实技术的日益发展，对虚拟现实视频的需求日益增加。全景视频提供了360°的可视范围，但是，观看者在一段时间内只观看一定区域内的视频。以上这些情况下，观看者观看的视频区域可称为主视点区域，主视点区域往往只是360°全景视频的一部分。

由于360°的要求更广的视角，因此，全景视频相比于传统的平面视频，需要更高的分辨率，其编码所需的码率也相较传统的平面视频高出许多，并且视频编解码的复杂度也大大提高。现有的映射方法难以降低全景视频编码的码率和编解码的复杂度，也难以保证主视点区域的视频质量。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种新的全景图像正映射及相应的反映射方法，全景图像正映射方法在保证主视点区域视频质量不变的情况下，大大降低视频的分辨率，从而有效地降低全景视频编码的码率和编解码的复杂度，达到减少全景视频编码的码率并保证主视点区域的视频质量的目的。全景图像反映射技术提供了从平面映射回球面的方法，通过此方法可以对本发明中的平面图像进行渲染观看。

本发明提供的技术方案是：

一种基于主视点的全景视频正映射方法，将全景图像A所对应的球面映射到平面方形图像B上；主视点中心的经度和纬度为(lon，lat)，根据与主视点中心到球心连线的夹角，将球面分成三个区域：分别记为区域I，区域II和区域III，区域I对应夹角0°～Z₁的区域，区域II对应夹角Z₁～Z₂的区域，区域III对应夹角Z₂～180°的区域；然后将区域I映射为图像B上以图像中心为圆心，半径为ρ₀的圆；将区域II映射为图像B上以图像中心为圆心，内半径为ρ₀；外半径为图像尺寸一半的圆环；区域III映射为以图像B四个角为圆心的四个四分之一圆，四分之一圆与区域II对应的圆环的外圈相切；特别的，当Z₁＝0°时，ρ₀＝0，此时不存在区域I，只存在区域II，III；当Z₁＝Z₂时，ρ₀为图像尺寸的一半，此时没有区域II，只存在区域I，III；采用上述方法映射后，图像B中有部分区域未使用，可填充成任意的像素值；