Спосіб зйомки та трансляції інтерактивного відео об’ємного формату

Реферат: Спосіб зйомки та трансляції інтерактивного відео об'ємного формату включає синхронну зйомку декількома камерами, розташованими по периметру сцени, та об'єктиви яких сфокусовані в одну центральну зону з подальшим експортом всіх відеопотоків, отриманих від кожної камери у файл визначеного формату і автоматичної генерації за допомогою спеціального програмного забезпечення рухомого відеозображення під будь-яким ракурсом на бажання глядача під час інтерактивного впливу на відеоролик. Відеопотоки, отримані від кожної камери, відеопотоки (відеофайли) синхронізують у часі та відкалібровують геометрично, після чого упаковують у єдиний бінарний файл з розширенням МР5, далі даний МР5 файл завантажують на веб-сервер з установленим програмним статком для декодування, яке розпаковує файл МР5 на окремі відеофайли та зберігає їх на сервері, з подальшим послідовним з'єднанням всіх відеофайлів у єдиний файл основного відео. Після цього декодер створює та зберігає на сервері "поворотні" відеофайли, у яких кількість кадрів дорівнює кількості ракурсів, з яких знята сцена, причому кожний кадр у "поворотному" відеофайлі являє собою копію кадру з відповідного основного відео, а також всі кадри у одному "поворотному" файлі мають однакове зміщення від початку основного відео. Для перегляду відео завантажують у оперативну пам'ять комп'ютера "поворотні" файли. Перехід до основного відео відбувається при зміні ракурсу перегляду за бажанням користувача. UA 109157 U (12) UA 109157 U UA 109157 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до фото- і кіноіндустрії, зокрема стосується технологій з використанням спеціального устаткування для отримання рухомих зображень в широкому куті огляду, наприклад 360°, та може бути використана для зйомки інтерактивних відеосцен художнього, науково-пізнавального, розважального, рекламного, спортивного, навчального та іншого характеру. На сьогоднішній день задача удосконалення технологій створення інтерактивного відео, зокрема винайдення способів зйомки інтерактивних відеосцен (відеороликів) та їх трансляції, що характеризуються якісно новим рівнем взаємодії із аудиторією, є вельми актуальною та залишається поки що до кінця невирішеною, оскільки відомі технічні рішення не в змозі повністю задовольнити різноманітні потреби споживачів. Розробка подібних способів можлива на основі вже відомої традиційної технології зйомки панорамного відео [Шляхтина С. В мире трехмерного панорамного видео // КомпьютерПресс - № 2. - 2006. - С. 14-18]. Так, наприклад, відомий спосіб отримання панорамних зображень, який включає одержання зображення лише з однієї камери з об'єктивом типу "fish eye" (об'єктив з надмірно широким кутом огляду), з подальшою його трансформацією в панорамне зображення [див. пат. США № 7 5563650 А з класу МПК H04N 7/18, опублікований 08.10.1996 року]. Недоліком даного способу є те, що за допомогою однієї камери, навіть з широким кутом огляду, можна захопити та відзняти лише деякий сектор, тобто одна камера не може зняти кругову панораму, що робить такий відеофільм обмеженим, а отже, й малоцікавим для глядача. Відомий також спосіб зйомки та трансляції панорамних зображень відеосцен, який включає виконання синхронної зйомки декількома цифровими камерами під різними кутами з подальшим з'єднанням відзнятого матеріалу кожною камерою у цілісну сферичну панораму, для чого використовують мультикамерний пристрій, який складається із декількох цифрових камер, вмонтованих у корпус-сферу, та комп'ютер із програмним забезпеченням, яке формує 7 панорамне відео [див. пат. США № 6141034 А з класів МПК G02B 27/22, H04N 13/00, 13/02, 15/00, опублікований 31.10.2000 року, а також інформацію про впроваджену розробку Dodeca® 2360360 camera system компанії Immersive Media на сайті http:// www.immersivemedia.com/ products/capture, shtml]. Основний недолік відомого способу отримання панорамних зображень полягає у обмеженості області практичного застосування. Таке відео може бути цікаве для огляду територій, різних ландшафтів, подорожей, відеоспостереження тощо, оскільки зйомка ведеться камерами, розташованими в центрі сцени, тобто вони знімають все, що знаходиться перед ними зовні. Проте такій підхід для отримання рухомих зображень непридатний для таких сфер, як спорт, медицина, тренінги тощо, оскільки не дозволяє на одну й ту ж саму подію (зображення) подивитися з різних ракурсів. Цей недолік усувається іншим підходом до отримання рухомих зображень: коли зйомку здійснюють не "з середини назовні", а навпаки, "з назовні всередину", що більш ефективно та дозволяє суттєво розширити область застосування, зокрема спортивні події, розважальні заходи, селфі тощо, оскільки одну й ту ж саму подію можна розглядати з різних ракурсів. Даний підхід реалізується при використанні великої кількості камер, розташованих навколо сцени. За таким принципом розробляють технології 3D відео [див. наприклад: FreeD-free dimensional video [назва з екрана]. - Електронний ресурс. - Режим доступу: http://replaytechnologies.com/]. Проте їм притаманні наступні недоліки. По-перше, управляти відео може тільки режисер трансляції, тобто користувач (глядач) через мережу Інтернет отримує звичайне некероване відео та не може на нього впливати (змінювати ракурс перегляду на власне бажання), отже, така технологія, зрозуміло, не може вважатися технологією віртуальної реальності. По-друге, зйомка такого відео здійснюється тільки з використанням досить дорогих (більш за $100000 США) стереопар певної моделі. Таким чином неможливе використання звичайних камер для отримання 3D відео. По-третє, вартість побудови такої системи для одного майданчика складає декілька мільйонів доларів, що обмежує використання даної технології - тільки для крупного бізнесу. Найбільш близьким за своєю суттю та ефектом, що досягається, і який приймається за прототип, є спосіб зйомки та трансляції інтерактивних відеосцен, який включає синхронну зйомку декількома камерами, розташованими по периметру сцени, та об'єктиви яких сфокусовані в одну центральну зону з подальшим експортом окремими файлами всіх відзнятих відео-потоків. У подальшому всі відео транслюються на екрані разом. Про цьому, одне (за замовчуванням) транслюється у повномасштабному форматі, а інші відео (зняті з інших ракурсів) - у зменшеному масштабі. Якщо користувач бажає переключитися на перегляду за іншим (новим) ракурсом, то він натискує (пультом, маніпулятором) на бажаний йому ракурс, який відкривається у повному розмірі, а попередній ракурс переходить у зменшений вигляд 1 UA 109157 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [див. YouTube is testing a way to view videos from multiple angles [назва з екрану]. - Електронний ресурс. - Режим доступу: http://www. theverge.com/2015/2/4/7978427/youtube-experimenting-withmultiple-angle-videos]. Даному технічному рішенню притаманні такі основні суттєві недоліки. По-перше, споживчий трафік. У одну мить часу передаються користувачу відеопотоки одразу зі всіх кутів огляду. Відповідно, якщо відео складається з 10 ракурсів та трансляція одного ракурсу споживає 10 Мбіт Інтернету, то загальний споживчий трафік буде складати 10 × 2=20 Мбіт, що перевищує середню швидкість доступу до Інтернет-ресурсу. Так, наприклад, у США у 2015 році середня швидкість передання інформації з Інтернет складала біля 11 Мбіт, отже, середньостатистичний користувач у США не може комфортно переглядати таке відео. По-друге, неприродний для людини User Experience. Для людини природною є наступна поведінка: погляд на сцену з одного ракурсу. При необхідності подивитися на сцену з іншого ракурсу, людина або повертає до себе сцену, або обходить її з другого боку. Тому такий User Experience незручний для людини та викликає незадоволеність при перегляді події у цілому, незважаючи на те, що користувач, в якийсь мірі, може управляти таким відео шляхом переключення ракурсів на своє бажання. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу зйомки та трансляції відео об'ємного формату, що дозволяє будь-якому рядовому користувачу зі стандартним Інтернетканалом за допомогою будь-якого розповсюдженого засобу (Desktor, Tablet, Smartphone) дивитися та управляти відео, у якому одна сцена знята з різних ракурсів шляхом зміни принципу формування цілісного відео з окремих відеопотоків, які зберігаються у окремих файлах. Поставлена задача вирішується тим, що у способі зйомки та трансляції інтерактивного відео об'ємного формату, який включає синхронну зйомку декількома камерами, розташованими по периметру сцени та об'єктиви яких сфокусовані в одну центральну зону з подальшим експортом всіх відеопотоків, отриманих від кожної камери, згідно з корисною моделлю, відеопотоки, отримані від кожної камери відеопотоки (відео-файли) синхронізують у часі та відкалібровують геометрично, після чого упаковують у єдиний бінарний файл з розширенням МР5, далі даний МР5 файл завантажують на веб-сервер з установленим програмним статком для декодування, яке розпаковує файл МР5 на окремі відеофайли та зберігає їх на сервері з подальшим послідовним з'єднанням всіх відеофайлів у єдиний файл основного відео, після чого декодер створює та зберігає на сервері "поворотні" відеофайли, у яких кількість кадрів дорівнює кількості ракурсів, з яких знята сцена, при цьому кожний кадр у "поворотному" відеофайлі являє собою копію кадру з відповідного основного відео, а також всі кадри у одному "поворотному" файлі мають однакове зміщення від початку основного відео, а для перегляду відео завантажують у оперативну пам'ять комп'ютера "поворотні" файли, а перехід до основного відео відбувається при зміні ракурсу перегляду за бажанням користувача. Попереднє пояснення до застосування такого підходу отримання кінцевого відеопродукту буде таким. Технологія панорамної зйомки полягає у наступному. Пристрій для знімання складається з декількох камер, спрямованих у різні боки, які знімають подію з однієї точки. Після зйомки програмний статок аналізує всі відзняті відеофайли, знаходить на них загальні границі та склеює всі картинки у єдиний відео файл. Наприклад, панорамне відео знято 10 камерами (див. фіг. 1, на якій зображені результати зйомки першою, другою та третьою камерами). При цьому на двох суміжних ракурсах деяка частина картинки співпадає (див. фіг. 2, на якій відокремлена частина картинок, що співпадає). Далі, програмний статок знаходить дане співпадання ділянок та по них з'єднує всі відео у одне загальне відео (див. фіг. 3, на якій зображена загальна картинка від трьох ракурсів зйомки). При цьому ширина такого відео у рази менше, ніж сума ширин всіх окремих відео за рахунок великої кількості загальних ділянок на різних ракурсах. Наприклад, якщо ширина одного відео складає 1280 рх, панорамне відео знято 10 камерами, то загальна ширина склеєного панорамного відео буде визначатися: panoramic__video_width