[发明专利]一种柱面全景视频转换为球面全景视频的方法

说明书

本发明提供了一种柱面全景视频转换为球面全景视频的方法，涉及视频播放技术领域，包括：S1建立柱面全景视频的柱面对应的矩形平面的坐标系；S2根据矩形平面的尺寸得到转换后球面全景视频对应球面中各像素点的坐标；S3采用投影几何的方法将球面上各像素点的坐标投影到柱面；S4将投影得到的柱面上各点坐标反变换至矩形平面；S5采用二维插值的方法得到步骤S4中矩形平面内各坐标点的像素值，完成柱面全景视频到球面全景视频的转换。以此该全景视频在即可以在球面播放器中进行播放，也可以在柱面播放器中进行播放，只要在切换过程中，采用本发明提供的技术方案进行转换即可，不会出现任何的畸变，以此给人们带来便利。

技术领域

本发明涉及视频播放技术领域，尤其涉及一种柱面全景视频转换为球面全景视频的方法。

背景技术

全景视频是虚拟现实(VR，Virtual Reality)的一种表现形式，它能将360°或720°的场景呈现给观众，使观众得到沉浸式的观赏体验。目前全景视频一般采用球面投影(如图1所示)或柱面投影的方式(如图2所示)。具体，当有球面显示设备时，采用球面投影方式的全景视频可以在球面显示设备上直接播放；当有柱面显示设备时，采用柱面投影方式的全景视频可以在柱面显示设备上直接播放。当没有球面或柱面显示设备、只有平面显示设备时，可以采用一种折中的播放方法，即假设平面播放设备是一个窗口(在图1和图2中离人较近的框)，用户通过该窗口看到全景视野中的一部分(在图1和图2中离人较远的框)。以此，用户可通过鼠标拖动等方式控制自己在全景视野中的视角。显然，离人较近框中所显示的内容是较远框中像素点向圆心或球心汇聚的光学投影。视窗式全景视频播放器即采用了该原理进行工作，例如UtoVR播放器等。

目前，全景视频一般采用矩形平面的方式来表示和存储，即在制作全景视频时将球面或柱面映射为矩形平面进行存储。图3所示为柱面映射为矩形平面示意图，从图中可以看出，经过从“柱面→矩面”的映射之后图像呈现出了较为严重的畸变；在柱面播放器上播放时，畸变会自动消失。若该视频通过“视窗式全景播放器”播放，那么播放器将根据用户选定的观察视角，将全景视频中的某个子区域投影到视窗平面上，这一过程称为反畸变，图4所示为图3中一个子区域反畸变的结果。

基于此，我们知道，采用球面投影方式制作的全景视频只能在球面播放器上播放，若将其在柱面播放器中进行播放，显然也会出现严重的畸变。但是，在很多情况下，由于受到现实条件的影响，只能在柱面播放器上播放全景视频，以此会给人们带来诸多不便。可见，如何在柱面播放器上播放球面投影方式制作的全景视频成为了一个亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供了一种柱面全景视频转换为球面全景视频的方法，有效解决了现有技术中采用球面投影方式制作的全景视频不能在柱面播放器上播放的问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种柱面全景视频转换为球面全景视频的方法，包括：

S1建立柱面全景视频的柱面对应的矩形平面的坐标系；

S2根据矩形平面的尺寸得到转换后球面全景视频对应球面中各像素点的坐标；

S3采用投影几何的方法将球面上各像素点的坐标投影到柱面；

S4将投影得到的柱面上各点坐标反变换至矩形平面；

S5采用二维插值的方法得到步骤S4中矩形平面内各坐标点的像素值，完成柱面全景视频到球面全景视频的转换。

进一步优选地，在步骤S2中具体包括：

S21根据矩形平面的尺寸得到柱面对应的柱半径；

S22根据柱面的柱半径得到转换后球面全景视频对应球面中各像素点的球坐标，其中，球面的球半径与柱半径相同；

S23将球面中各像素点的球坐标变换为欧几里得空间坐标；