一种重构高自由度视频可观看范围的方法与装置与流程

本发明专利属于高自由度视频信息处理领域，具体涉及一种通过高自由度视频可观看范围相关参数重构高自由度视频可观看范围的方法和装置。

背景技术：

“沉浸感”作为一种主观评价，是指观看者对多媒体系统建立、显示出来的虚拟场景的感知代入感。随着采集设备和显示设备的能力逐年增强，沉浸式媒体作为一种能够带给观看者强沉浸感的视觉多媒体，其编码、传输和渲染已经成为了工业界和科学界的研究热点。

观看自由度是衡量“沉浸感”非常重要的参数指标，在三维空间下，观看者的观看自由度最多支持显示六个自由度，包括沿三维空间x,y,z轴平移和分别绕该三个轴旋转。随着沉浸是媒体支持观看自由度的增加，即观看者可以在三维空间空间中任意移动位置、改变朝向来观看场景，观看者可获得交互感和运动视差，形成更强的视觉感知沉浸感。相比于传统的二维平面图像，目前包括：全景视频、点云视频、三自由度加视频都能够带给观看者不同程度上的观看自由度提升，带给观看者较以往身临其境的视觉体验。

在连续的三维空间中采集到全部信息是不可能实现的，所以为了支持观看者自由移动，对未采集的位置和朝向的目标内容，沉浸式媒体需要进行渲染虚拟生成。对于某一特定时刻的观看者而言，图像渲染器结合观看者的位置、朝向信息和已采集的图像信息，通过基于深度的视点合成技术渲染得到目标视点图像。

可以看出，采集得到的图像信息量决定了沉浸式媒体能够带给观看者的观看自由度。由于采集设备的数量和数据传输带宽受限，目前所有的沉浸式媒体能够带给观看者的运动自由度是有限的，即观看者只能在限定空间中得到较好的沉浸式媒体视觉质量体验。

但是，目前的整个沉浸式媒体系统中并没有告知观看者有效的观看空间信息。目标图像渲染器在得知观看者当前位置、朝向信息后，无法提前判定是否在有效观看空间中，同样无法判断图像渲染后主观质量高低。当用户逐渐远离有效观看空间或朝向超出了能够观看角度范围时，系统无法给出有效地信息提示，对用户观看沉浸式媒体没有有效保障作用。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出了一种重构高自由度视频可观看范围的方法及装置。从码流中提取高自由度视频可观看范围相应参数，包括：可观看范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt,yt,zt]、旋转参数代表视点的朝向参数视野范围参数theta0,theta1,phi0,phi1等。通过这些参数可以重构可观看视点范围和视点范围中所有视点的视野范围，这样可以在渲染目标图像前就通过观看者在三维空间中位置和朝向信息判定目标图像的生成质量，从而进行对用户进行有效保障提醒。

本发明的第一目的是提供重构高自由度视频可观看范围的方法，包括如下内容：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型；

根据可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′,y′,z′]集的范围；

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt,yt,zt]以及旋转参数

根据所述的[xt,yt,zt]和通过平移和旋转点[x′,y′,z′]集的范围得到对应的点[x,y,z]集的范围；

所述的点[x,y,z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

所述的根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′,y′,z′]集的范围包括以下之一：

(1)可观看视点范围的形状类型为椭球体,所述的形状参数为a,b,c,其中a,b,c都是不小于0的数，点[x′,y′,z′]集的范围为：

(2)可观看视点范围的形状类型为长方体，所述的形状参数为a,b,c,其中a,b,c都是不小于0的数，点[x′,y′,z′]集的范围为：

|x′|≤a,且|y′|≤b,且|z′|≤c；

(3)可观看视点范围的形状类型为圆柱体，所述的形状参数为a,b,c,其中a,b,c都是不小于0的数，点[x′,y′,z′]集的范围为：

且|z′|≤c；

(4)可观看视点范围的形状类型为球体，所述的形状参数为a,其中a是不小于0的数，点[x′,y′,z′]集的范围为：

(x')²+(y')²+(z')²≤a²；

(5)可观看视点范围的形状类型为正方体，所述的形状参数为a,其中a是不小于0的数，点[x′,y′,z′]集的范围为：

|x′|≤a,且|y′|≤a,且|z′|≤a。

从码流中提取可观看视点范围代表视点的朝向参数和视野范围参数theta0,theta1,phi0,phi1，其中theta0为视野范围的经度最小值，其中theta1为视野范围的经度最大值，其中phi0为视野范围的纬度最小值，phi1为视野范围的纬度最大值；

确定代表视点的视野范围，所述视野范围是满足theta在[theta0,theta1]范围内且phi在[phi0,phi1]范围内的所有[theta,phi]的集合；

根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围。

所述的根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，包括以下之一：

可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数从码流中提取出；

可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数都设为零。

本发明的第二目的是提供重构高自由度视频可观看范围的装置，包括如下内容：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt,yt,zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数，并从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt,yt,zt]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt,yt,zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′,y′,z′]集的范围，并根据所述的[xt,yt,zt]和通过平移和旋转点[x′,y′,z′]集的范围得到对应的点[x,y,z]集的范围，所述的点[x,y,z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

所述的根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′,y′,z′]集的范围包括以下之一：

(1)可观看视点范围的形状类型为椭球体,所述的形状参数为a,b,c,其中a,b,c都是不小于0的数，点[x′,y′,z′]集的范围为：

(2)可观看视点范围的形状类型为长方体，所述的形状参数为a,b,c,其中a,b,c都是不小于0的数，点[x′,y′,z′]集的范围为：

|x′|≤a,且|y′|≤b,且|z′|≤c；

(3)可观看视点范围的形状类型为圆柱体，所述的形状参数为a,b,c,其中a,b,c都是不小于0的数，点[x′,y′,z′]集的范围为：

且|z′|≤c；

(4)可观看视点范围的形状类型为球体，所述的形状参数为a,其中a是不小于0的数，点[x′,y′,z′]集的范围为：

(x')²+(y')²+(z')²≤a²；

(5)可观看视点范围的形状类型为正方体，所述的形状参数为a,其中a是不小于0的数，点[x′,y′,z′]集的范围为：

|x′|≤a，且|y′|≤a，且|z′|≤a。

所述的可观看范围参数提取模块中还包括可观看范围视野参数提取模块子模块，所述的可观看范围重构模块中还包括可观看范围视点视野范围重构模块：

可观看范围视野参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围代表视点的朝向参数和视野范围参数theta0，theta1，phi0，phi1，其中theta0为视野范围的经度最小值，其中theta1为视野范围的经度最大值，其中phi0为视野范围的纬度最小值，phi1为视野范围的纬度最大值；

可观看范围视点视野范围重构模块：其输入为可观看视点范围代表视点的朝向参数视野范围参数theta0，theta1，phi0，phi1和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，其输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，该模块确定代表视点的视野范围，所述视野范围是满足theta在[theta0，theta1]范围内且phi在[phi0，phi1]范围内的所有[theta，phi]的集合，并根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围。

所述的根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，包括以下之一：

可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数从码流中提取出；

可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数都设为零。

本发明由于采用以上技术方案，其具有以下优点：

通过这些参数可以重构可观看视点范围和试点范围中所有视点的视野范围，在渲染目标图像前就通过观看者在三维空间中位置和朝向信息判定目标图像的生成质量，进一步通过生成质量的高低，进行有效提示等操作，可以避免用户观看到质量差的目标图像。

附图说明

结合附图，本发明的其他特点和优点可从下面通过举例来对本发明的原理进行解释的优选实施方式的说明中变得更清楚。

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的各实施例仅用来解释本发明，只是其中的一些特例，本发明的适用范围并不仅限于这些实施例。在附图中：

图1是发明装置流程图；

图2是为本发明一个实施例中可观看视点范围的形状类型为椭球体的空间示意图；

图3是为本发明一个实施例中可观看视点范围的形状类型为立方体的空间示意图；

图4是为本发明一个实施例中可观看视点范围的形状类型为圆柱体的空间示意图；

图5是为本发明一个实施例中点[x′，y′，z′]集的范围经过平移旋转的示意图；

图6是为本发明一个实施例中可观看视点范围的不同视点的朝向示意图；

图7是为本发明一个实施例中可观看视点范围的不同视点的视野范围示意图；

图8是为本发明一个实施例中可观看视点范围的形状类型为八面体的空间示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为椭球体；

根据可观看视点范围的形状类型为椭球体，如图2所示，从码流中提取相应的形状参数为a＝1m，b＝2m，c＝3m；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝1m]以及旋转参数

根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例2

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为立方体；

根据可观看视点范围的形状类型为立方体，如图3所示，从码流中提取相应的形状参数为a＝2m，b＝2m，c＝1m；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

|x′|≤1m，且|y′|≤2m，且|z′|≤1m；

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝2m，yt＝2m，zt＝0m]以及旋转参数

根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，如图5所示，具体为：

所述的点[x,y,z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例3

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为圆柱体；

根据可观看视点范围的形状类型为圆柱体，如图4所示，从码流中提取相应的形状参数为a＝10cm,b＝-30cm,c＝40cm；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′,y′,z′]集的范围为：

且|z′|≤40cm；

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝20cm,yt＝20cm,zt＝0cm]以及旋转参数

根据所述的[xt,yt,zt]和通过平移和旋转点[x′,y′,z′]集的范围得到对应的点[x,y,z]集的范围，具体为：

所述的点[x,y,z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例4

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为圆柱体；

根据可观看视点范围的形状类型为圆柱体，从码流中提取相应的形状参数为a＝1m,b＝30cm,c＝400mm；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′,y′,z′]集的范围为：

且|z′|≤400mm；

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝0cm,yt＝0cm,zt＝0cm]以及旋转参数

根据所述的[xt,yt,zt]和通过平移和旋转点[x′,y′,z′]集的范围得到对应的点[x,y,z]集的范围，具体为：

所述的点[x,y,z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例5

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为立方体；

根据可观看视点范围的形状类型为立方体，从码流中提取相应的形状参数为a＝2m，b＝2m，c＝1m；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

|x′|≤2m，且|y′|≤2m，且|z′|≤1m；

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝0m]以及旋转参数

根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围；

从码流中提取可观看视点范围代表视点的朝向参数阳视野范围参数theta0＝-0.5π，theta1＝0.5π，phi0＝-0.4π，phi1＝0.5π，其中theta0为视野范围的经度最小值，其中theta1为视野范围的经度最大值，其中phi0为视野范围的纬度最小值，phi1为视野范围的纬度最大值；

确定代表视点的视野范围，所述视野范围是满足theta在[-0.5π，0.5π]范围内且phi在[-0.4π，0.5π]范围内的所有[theta，phi]的集合；

根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，具体为：

可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数都设为零，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围都是满足theta在[-0.5π，0.5π]范围内且phi在[-0.4π，0.5π]范围内的所有[theta，phi]的集合。

实施例6

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为椭球体；

根据可观看视点范围的形状类型为椭球体，从码流中提取相应的形状参数为a＝50cm，b＝20cm，c＝10cm；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝0m]以及旋转参数

根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，

从码流中提取可观看视点范围代表视点的朝向参数和视野范围参数theta0＝-40°，theta1＝180°，phi0＝20°，phi1＝50°，其中theta0为视野范围的经度最小值，其中theta1为视野范围的经度最大值，其中phi0为视野范围的纬度最小值，phi1为视野范围的纬度最大值；

确定代表视点的视野范围，所述视野范围是满足theta在[-40°，180°]范围内且phi在[20°，50°]范围内的所有[theta，phi]的集合；

根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，具体为：

从码流中提取可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数为如图6所示，确定满足theta′在[-0.5π，0.5π]范围内且phi′在[-0.4π，0.5π]范围内的所有[theta′，phi′]的集合；

根据所述的旋转方向[theta′，phi′]集的范围得到对应的方向[theta(x，y，z)，phi(x，y，z)]集的范围，如图7所示，具体如下：

所述的方向[theta(x，y，z)，phi(x，y，z)]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围。

实施例7

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为椭球体；

根据可观看视点范围的形状类型为椭球体，从码流中提取相应的形状参数为a＝50cm，b＝20cm，c＝10cm；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝0m]以及旋转参数

根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，

从码流中提取可观看视点范围代表视点的朝向参数和视野范围参数theta0＝-40°，theta1＝180°，phi0＝20°，phi1＝50°，其中theta0为视野范围的经度最小值，其中theta1为视野范围的经度最大值，其中phi0为视野范围的纬度最小值，phi1为视野范围的纬度最大值；

确定代表视点的视野范围，所述视野范围是满足theta在[-40°，180°]范围内且phi在[20°，50°]范围内的所有[theta，phi]的集合；

根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，具体为：

从码流中提取可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数为确定满足theta′在[-0.5π，0.5π]范围内且phi′在[-0.4π，0.5π]范围内的所有[theta′，phi′]的集合；

根据所述的旋转方向[theta′，phi′]集的范围得到对应的方向[theta(x，y，z)，phi(x，y，z)]集的范围，具体如下：

所述的方向[theta(x，y，z)，phi(x，y，z)]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围。

实施例8

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为立方体；

根据可观看视点范围的形状类型为立方体，从码流中提取相应的形状参数为a＝2m，b＝2m，c＝0m；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

|x′|≤2m，且|y′|≤2m，且|z′|＝0m；

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝2m，yt＝2m，zt＝0m]以及旋转参数

根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例9

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为圆柱体；

根据可观看视点范围的形状类型为圆柱体，从码流中提取相应的形状参数为a＝0m，b＝0m，c＝0m；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

x′＝0m且y′＝0m且z′＝0m；

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝2m，yt＝2m，zt＝0m]以及旋转参数

根据所述的[xc，yc，zc]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例10

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为立方体；

根据可观看视点范围的形状类型为立方体，从码流中提取相应的形状参数为a＝2m，b＝2m，c＝1m；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

|x′|≤2m，且|y′|≤2m，且|z′|≤1m；

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝0m]以及旋转参数

根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，

从码流中提取可观看视点范围代表视点的朝向参数和视野范围参数theta0＝-180°，theta1＝+180°，phi0＝-90°，phi1＝90°，其中theta0为视野范围的经度最小值，其中theta1为视野范围的经度最大值，其中phi0为视野范围的纬度最小值，phi1为视野范围的纬度最大值；

确定代表视点的视野范围，所述视野范围是满足theta在[-180°，180°]范围内且phi在[-90°，90°]范围内的所有[theta，phi]的集合；

根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，具体为：

确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围都是满足theta在[-180°，180°]范围内且phi在[-90°，90°]范围内的所有[theta，phi]的集合。

实施例11

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为椭球体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝1m，b＝2m，c＝3m，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝1m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例12

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为立方体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝2m，b＝2m，c＝1m，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝2m，yt＝2m，zt＝0m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

|x′|≤1m，且|y′|≤2m，且|z′|≤1m；

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例13

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为圆柱体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝10cm，b＝30cm，c＝40cm，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝20cm，yt＝20cm，zt＝0cm]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

且|z′|≤40cm；

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例14

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为圆柱体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝1m，b＝30cm，c＝400mm，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝0cm，yt＝0cm，zt＝0cm]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

且|z′|≤400mm；

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例15

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为立方体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝2m，b＝2m，c＝1m，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝0m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

|x′|≤2m，且|y′|≤2m，且|z′|≤1m；

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，

所述的可观看范围参数提取模块中还包括可观看范围视野参数提取模块子模块，所述的可观看范围重构模块中还包括可观看范围视点视野范围重构模块：

可观看范围视野参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围代表视点的朝向参数和视野范围参数theta0＝-0.5π，theta1＝0.5π，phi0＝-0.4π，phi1＝0.5π，其中theta0为视野范围的经度最小值，其中theta1为视野范围的经度最大值，其中phi0为视野范围的纬度最小值，phi1为视野范围的纬度最大值；

可观看范围视点视野范围重构模块：其输入为可观看视点范围代表视点的朝向参数视野范围参数theta0，theta1，phi0，phi1和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，其输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，该模块确定代表视点的视野范围，所述视野范围是满足theta在[-0.5π，0.5π]范围内且phi在[-0.4π，0.5π]范围内的所有[theta，phi]的集合，并根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，具体为：

可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数都设为零，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围都是满足theta在[-0.5π，0.5π]范围内且phi在[-0.4π，0.5π]范围内的所有[theta，phi]的集合。

实施例16

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为椭球体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为为a＝50cm，b＝20cm，c＝10cm，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝0m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，

所述的可观看范围参数提取模块中还包括可观看范围视野参数提取模块子模块，所述的可观看范围重构模块中还包括可观看范围视点视野范围重构模块：

可观看范围视野参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围代表视点的朝向参数和视野范围参数theta0＝-40°，theta1＝180°，phi0＝20°，phi1＝50°，其中theta0为视野范围的经度最小值，其中theta1为视野范围的经度最大值，其中phi0为视野范围的纬度最小值，phi1为视野范围的纬度最大值；

可观看范围视点视野范围重构模块：其输入为可观看视点范围代表视点的朝向参数视野范围参数theta0，theta1，phi0，phi1和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，其输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，该模块确定代表视点的视野范围，所述视野范围是满足theta在[-40°，180°]范围内且phi在[20°，50°]范围内的所有[theta，phi]的集合，并根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，具体为：

从码流中提取可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数为确定满足theta′在[-0.5π，0.5π]范围内且phi′在[-0.4π，0.5π]范围内的所有[theta′，phi′]的集合；

根据所述的旋转方向[theta′，phi′]集的范围得到对应的方向[theta(x，y，z)，phi(x，y，z)]集的范围，具体如下：

所述的方向[theta(x，y，z)，phi(x，y，z)]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围。

实施例17

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为椭球体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为为a＝50cm，b＝20cm，c＝10cm，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝0m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，

所述的可观看范围参数提取模块中还包括可观看范围视野参数提取模块子模块，所述的可观看范围重构模块中还包括可观看范围视点视野范围重构模块：

可观看范围视野参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围代表视点的朝向参数和视野范围参数theta0＝-40°，theta1＝180°，phi0＝20°，phi1＝50°，其中theta0为视野范围的经度最小值，其中theta1为视野范围的经度最大值，其中phi0为视野范围的纬度最小值，phi1为视野范围的纬度最大值；

可观看范围视点视野范围重构模块：其输入为可观看视点范围代表视点的朝向参数视野范围参数theta0，theta1，phi0，phi1和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，其输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，该模块确定代表视点的视野范围，所述视野范围是满足theta在[-40°，180°]范围内且phi在[20°，50°]范围内的所有[theta，phi]的集合，并根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，具体为：

从码流中提取可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数为确定满足theta′在[-0.5π，0.5π]范围内且phi′在[-0.4π，0.5π]范围内的所有[theta′，phi′]的集合；

根据所述的旋转方向[theta′，phi′]集的范围得到对应的方向[theta(x，y，z)，phi(x，y，z)]集的范围，具体如下：

所述的方向[theta(x，y，z)，phi(x，y，z)]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围。

实施例18

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为立方体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝2m，b＝2m，c＝0m，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝2m，yt＝2m，zt＝0m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

|x′|≤2m，且|y′|≤2m，且|z′|＝0m；

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例19

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为圆柱体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝0m，b＝0m，c＝0m，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝2m，yt＝2m，zt＝0m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

x′＝0m且y′＝0m且z′＝0m；

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例20

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为立方体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝2m，b＝2m，c＝1m，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝0m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

|x′|≤2m，且|y′|≤2m，且|z′|≤1m；

；

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，

所述的可观看范围参数提取模块中还包括可观看范围视野参数提取模块子模块，所述的可观看范围重构模块中还包括可观看范围视点视野范围重构模块：

可观看范围视野参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围代表视点的朝向参数和视野范围参数theta0＝-180°，theta1＝+180°，phi0＝-90°，phi1＝90°，其中theta0为视野范围的经度最小值，其中theta1为视野范围的经度最大值，其中phi0为视野范围的纬度最小值，phi1为视野范围的纬度最大值；

可观看范围视点视野范围重构模块：其输入为可观看视点范围代表视点的朝向参数视野范围参数theta0，theta1，phi0，phi1和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，其输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，该模块确定代表视点的视野范围，所述视野范围是满足theta在[-180°，180°]范围内且phi在[-90°，90°]范围内的所有[theta，phi]的集合，并根据代表视点的视野范围和可观看视点范围中所有视点相对于代表视点的朝向变化参数，确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围，具体为：

确定重构的高自由度视频的可观看视点范围中所有视点的视野范围都是满足theta(x，y，z)在[-180°，180°]范围内且phi(x，y，z)在[-90°，90°]范围内的所有[theta(x，y，z)，phi(x，y，z)]的集合。

实施例21

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为八面体；

根据可观看视点范围的形状类型为八面体，如图3所示，从码流中提取相应的形状参数为a＝2m，b＝2m，c＝1m；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝2m，yt＝2m，zt＝0m]以及旋转参数

根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，如图5所示，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例22

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为八面体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝1m，b＝2m，c＝3m，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝1m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例23

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为球体；

根据可观看视点范围的形状类型为球体，如图3所示，从码流中提取相应的形状参数为a＝1m；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

(x′)²+(y′)²+(z′)²≤(1m)²；

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝2m，yt＝2m，zt＝0m]以及旋转参数

根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，如图5所示，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例24

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为球体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝1m，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝1m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

(x′)²+(y′)²+(z′)²≤(1m)²；

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例25

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的方法，具体包括：

从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为正方体；

根据可观看视点范围的形状类型为正方体，如图3所示，从码流中提取相应的形状参数为a＝1m；

根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围为：

|x′|≤1m，且|y′|≤1m，且|z′|≤1m；

从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝2m，yt＝2m，zt＝0m]以及旋转参数

根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，如图5所示，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。

实施例26

一种筛选重构高自由度视频可观看范围的装置，具体包括：

可观看范围参数提取模块：其输入为码流，输出为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数该模块从码流中提取可观看视点范围的形状类型号，确定可观看视点范围的形状类型为正方体，根据所述的可观看视点范围的形状类型，从码流中提取相应的可观看视点范围的形状参数为a＝1m，从码流中提取可观看视点范围的平移参数[xt＝1m，yt＝1m，zt＝1m]以及旋转参数

可观看范围重构模块：其输入为可观看视点范围的形状类型、形状参数、平移参数[xt，yt，zt]以及旋转参数输出为重构的高自由度视频的可观看视点范围，该模块根据所述的可观看视点范围的形状类型和形状参数确定点[x′，y′，z′]集的范围，具体为：

|x′|≤1m，且|y′|≤1m，且|z′|≤1m；

并根据所述的[xt，yt，zt]和通过平移和旋转点[x′，y′，z′]集的范围得到对应的点[x，y，z]集的范围，所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围，具体为：

所述的点[x，y，z]集的范围即为重构的高自由度视频的可观看视点范围。