0.摘要
在图像图形行业，定焦、变焦、广角、鱼眼、双目3D、云台转动、投影……各种不同的图像捕捉方式均成为了视频内容生成的重要来源，用以满足人们日益增长的影视、分享、娱乐、监控、安全、传感等视频信息需求。我们称这些已经充分普及的视频捕捉方式为图像行业的“通用视频技术”。这类“通用视频技术”不仅仅实现了功能和效果的提升，更改变了图像图形行业的一些规则，通过在各个不同的视频行业中普及，通用视频技术不仅仅推动视频内容及视频应用的发展，同时也衍生出各种不同的拍摄方法和视频剪辑方法。随着计算机科学及移动互联网的发展，芯片算力、硬盘存储空间及网络传输带宽的不断提高，视频通信的力量在逐步提高，甚至在主流媒介和大众分享中已近于文字、语言、图片的影响力。而“通用视频技术”的提升和变革，也会大大影响到人们的工作方式和娱乐方式。
本报告通过深入研究认为，在接下来的视频行业发展浪潮中，全景技术是推动视频内容进一步普及的重要催化剂，本文将重点分析全景技术在视频娱乐行业中的应用及全景技术在视频监控行业的中的应用，评估包含影视、便携娱乐、VR、智能手机、智能家居、安防、车载等细分视频领域独特的全景行业应用潜力及技术门槛，根据当前技术水平和消费者认知水平预测行业发展结点。本文也会进一步研究全景视频技术在人工智能技术不断成熟的过程中所能够发挥的重要作用。最后，本文会评估全景技术市场份额及针对通用视频行业的转换比预测。本文侧重于研究全景技术的长期发展及对视频行业的影响和促进，同时也注意到当前全景行业已经开始出现并且已有一定进展，报告预计会在年到年实现全景技术的全面普及。
1.全景技术发展过程
1.1全景技术的历史
在现有文献中，很难找到非常权威的全景技术及行业的文章。进入到21世纪，“全景”从年开始便快速进入大众的视野，层出不穷的科技公司投入大量的资本、人力和物力推动全景技术和全景产品，其中不乏成功与失败的案例。全景技术正在从冷门技术走向大众技术，这个过程中将会遭遇剧烈的用户认知、技术革新、产业进化的变化，这更需要我们能够客观地梳理一下全景技术发展过程，进而从全局认知全景技术带来的效应。
作为潜在的“通用视频技术”，全景视频捕捉技术的出现更多是为了解决其他“通用视频技术”的画面死角问题，从而方便内容观看/使用者更全方位的获得信息。通过查阅文献，我们可以直接追溯到早期全景技术的展现形态。
人类追求信息的全面性是与生俱来并不断增长的，在摄影技术发明以前，早在公元20年，生活在庞贝古城的人们为了展示一个身临其境的场景就开始在墙壁上创作长幅绘画[1]；在摄影技术出现的一个世纪前，据记载年，全景作画技术达到了一个顶峰[2]，爱尔兰画家RobertBarker也第一次用“全景”（“panorama”）这个词来描述自己作品，通过在圆柱形建筑的内部，实现了完整的°全景作画，其细节程度相当丰富，完美还原了当时爱丁堡城市的景色（如图1）[3]。从19世纪开始，全景作画成为了一种非常流行的手段，通常展现一些宏大壮观的景色或重要历史事件，观看者能够沉浸在度全景作品中体验美感[4]。
图1.年爱尔兰画家RobertBarker绘制的爱丁堡全景作品
到19世纪中叶，随着印版照相法（Daguerreotype）的发明，人类进入了摄影时代。追求全景的摄影师们通过将多块银版拍摄的一系列照片，并排拼接在一起实现更广的视野捕捉，如图2。
图2.年美国摄影师MartinBehrmanx利用银版照片拍摄拼接早期旧金山景色，据传最初共有11张银版画面组成，后因不明原因丢失部分
[1]Grau,Oliver;Custance,Gloria().Virtualart:fromillusiontoimmersion([Rev.andexpandeded.]ed.).MITPress.ISBN-0---0;
[2]Oettermann,Stephan;Bell,Rob;Flannel(Firm);ZondervanCorporation().Thepanorama:historyofamassmedium.ZoneBooks.ISBN-0--83-0
[3]Comment,Bernard.XIXesiècledespanoramas().Thepanorama(Rev.andexpandeded.).Reaktion.ISBN-1---9
[4]Hannavy,John().Encyclopediaofnineteenth-centuryphotography.TaylorFrancisGroup.ISBN-0---2
紧接着19世纪下半旬，出现了湿板火棉胶（wet-platecollodion）成像工艺颠覆性的改变了摄影行业，相对比银版拍摄这项技术大大改善了设备尺寸和成像时间，让摄影师得以更容易更廉价的拍摄画面。这期间也有不少著名的全景摄影作品，如图3。
图3.年，摄影师GeorgeN.Barnard利用湿板火棉胶成像拼接方式拍摄的美国田纳西州全景照片
19世纪末，柔性胶片技术的出现，先是从玻璃材质过渡到纸质材质再到塑料材质，表面材料也是易爆剧毒化合物，直到20世纪初，美国伊士曼柯达公司（EastmanKodakCompany）发明了化学性质稳定并且廉价的“安全胶片”，才是我们现在通常意义的胶片技术。年，WilliamJ.Johnston申请了一个非常著名的专利，全景相机（PANORAMICCAMERA），如图4，这也是行业中最早的针对全景技术的专利。它使用5”x6”的大胶片格式，通过机械结构使相机绕轴旋转，可以直接产生°×°的全景照片。这个相机由罗彻斯特全景相机公司（RochesterPanoramicCameraCompany）于年制造，起名为Cirkut。后来，罗彻斯特全景相机公司被柯达公司收购。
图4.专利USA，全景相机，发明人WilliamJ.Johnston，于年1月7日
为了让画面捕捉视角更大、捕捉更全面的画面信息，除了成像技术以外，光学技术行业衍生了广角、鱼眼技术，获得了更大的图像水平垂直视角。“鱼眼”（“fisheye”）这个词汇是由物理学家发明家RobertW.Wood在年提出的，他是基于鱼类在水下可以看到超宽半球视野的现象（也称为“斯内尔窗口”，“Snell’swindow”，描述的是水下观察者通过宽度约为96度的光锥可以看到水平面上方的所有视野的现象），原理如图5。通过不断尝试，年，RobertW.Wood研发的首款鱼眼镜头在气象学研究中得到了第一次使用，直到年期间，鱼眼镜头批量生产工艺才打磨成熟，在市场上得到了普遍的推广，如图6。
图5.鱼眼镜头物理学现象，“斯内尔窗口”原理
图6.年产出的Nikkor鱼眼6mmf/2.8相机镜头，水平角度°
机械行业衍生了云台技术，通过电机带动摄像机旋转捕捉画面。而无论是鱼眼技术还是机械云台技术，现在均已经成为了标准的“通用视频技术”，但是在解决画面角度、解决死角问题上，均未彻底实现消费者需求。机械云台相机技术在视频调用上本质上也是“分时”的，因此在画面旋转、同步、拼接上，存在诸多的不便，无法有效行程连续流畅的视频；而由于当前最大的光学鱼眼技术虽说可以设计到接近度的水平视角，但是一方面与水平度无死角存在一定的距离，还是没有解决死角问题，一方面巨大的边缘畸变和画面损失使得超大鱼眼光学还有待发展。
从此之后，随着技术的不断提升，图像技术从胶片时代过渡到数码时代，光影成像则不再仅依赖于光学镜头和成像器件本身，同时和电子图像提升技术紧密结合了起来。尤其是进入到21世纪，图像畸变校正和特征点拼接技术得到了大幅度的效率提升与普及，因此行业中开始使用多个摄像头模组联合拼接的方式实现全景画面捕捉。从年到年，智能硬件行业产出众多全景相机，大多是3~30颗摄像头的拼接，全景设备这个阶段输出的更多是图片而非视频，画面拼接质量也参差不齐。年到年，随着鱼眼技术的突破，人们逐步开始减少光学镜头的数量并且加大镜头水平视野，陆续出现了4摄、3摄甚至双摄，这个阶段，理光RICOH公司优先使用两路水平视角大于°的鱼眼镜头画面背靠背放置并进行拼接实现全景°×°的图像和视频的捕捉，如图7。
图7.°×°全天球画面
由于全景拼接镜头数量直接和电子平台计算量、画面参数、终端价格相关，因此随着拼接缝合技术及鱼眼技术的不断优化，双鱼眼背靠背技术已经逐步成为行业主流方案。直到年，碎片化视频分享、直播及VR行业开始起步，全景作为一个“更方便的拍照方式”出现在消费者视野中，全景行业迎来了一个市场认知的爆发，行业也把年作为全景行业的“元年”。
原本全景技术只在一些极客和发烧友的冷门圈子里进行交流，大家分享着庞大复杂的设备和画质低劣且畸变巨大的全景图片乐此不疲，当之无愧的小众产品与小众技术。但是随着技术和产品的不断成熟化，全景产品的效果已经逐步获得消费者的认可。又因为VR、直播、无人机等新经济行业的需求推动，各行各业对全景技术的北京中科医院好不好北京白癜风医院哪家正规
