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        3D全景體育直播的HEVC編碼優(yōu)化

        2017-12-26 23:54:02
        軟件和集成電路 2017年11期
        關(guān)鍵詞:用戶

        暴風(fēng)魔鏡是中國VR產(chǎn)業(yè)的先行者,公司成立于2015年1月,主要專注于移動的虛擬現(xiàn)實。2017年第二季度,產(chǎn)品銷售量是350萬臺,月活躍用戶達(dá)到200萬。公司本身是硬件、軟件和VR平臺一起開發(fā),是綜合性的VR平臺。

        全景體育直播的核心問題是清晰度和碼率,根據(jù)我們的經(jīng)驗,2兆碼率是普通家用WiFi的經(jīng)驗值上限,3兆碼率是CDN加速和P2P傳輸?shù)慕?jīng)驗值上限。對于180度的3DVR體育比賽,如果我們需要讓用戶看得很清楚,需要10兆以上的碼率。但是家用WiFi碼率做不到,如何突破3兆碼率的上限,如同把大象塞進(jìn)冰箱。

        首先,對于VR全景圖像而言,其實有大量的天空和地面。為了提高效率,我們選擇使用Cube映射方式,對于180度包廂而言,相當(dāng)于把一個立方體切一半。但是對于體育比賽而言,絕大多數(shù)用戶關(guān)心的場景是在中心部分,用戶希望能看清運動員,所以,我們還會進(jìn)一步選取中間圖像,按照32∶9的格式取出3840×1080像素的圖像。因為人有左眼和右眼,如果按左右格式拼接的話,橫向分辨率可以達(dá)到7680像素,這個對傳輸仍然很不利,拼完之后從水平方向壓縮一半,最后的傳輸圖像是3840像素,最后大約能降低30%的碼率。

        在一個賽場上,很多時候大量的背景是觀眾,對用戶而言這不是最重要的東西,球才是大家關(guān)注的重點,還有防守的人也需要更高的碼率。所以,應(yīng)該分成觀眾、球場以及中心區(qū)域,三個區(qū)域用不同的碼率來對待。但是如果真的分成三個部分,整個開發(fā)難度比較大,所以可以簡化一點,只分成兩個部分,這樣子也可以達(dá)到我們期望的效果。

        因此,第一個方案是把球場切出來,第二個方案是,先認(rèn)識籃球,再認(rèn)識籃筐,可能還得認(rèn)識防守和掩護(hù)的隊員,所以這得經(jīng)過物體識別和跟蹤的過程。第一個方案其實就夠用了,第二個則需要識別球場的內(nèi)容。如果我們只是把它分成兩個部分,有深度信息就夠了。所以根據(jù)上面的想法,做一些物體追蹤,獲取深度信息,再做一個分層壓縮,經(jīng)過這樣的處理以后,簡單分層的碼率可以把碼率再降低15%。

        我們使用兩個面、超廣角的采樣,同時在水平方向降低一半的分辨率,左右圖像采用左右交錯排列,并且把場景做簡單的劃分,劃分成觀眾和主體,這樣一共大概可以使用2.5兆的碼率做現(xiàn)場直播。最終的方案就是,利用雙目視差的焦點附近的物體,進(jìn)行預(yù)處理,把它進(jìn)行分層。當(dāng)然實際上還會存在一些小的問題,比如說近距離的物體視角差會比較大,這時候雙目匹配會有點問題,而遠(yuǎn)距離的物體因為視差很小,小過物體本身尺寸,這時候不太容易區(qū)分,有時候會匹配錯誤。endprint

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