專利名稱：一種虛擬全息輸入輸出控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像輸入輸出控制方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種虛擬全息輸入輸出控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著平板電子技術(shù)的發(fā)展，觸摸控制技術(shù)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)虛擬輸入，包括虛擬激光鍵盤輸入，讓用戶能像操作普通鍵盤一樣輕易地打出文章或電子郵件。1-Tech虛擬鍵盤采用光投照技術(shù)，幾乎能在任意平面上投影出全尺寸的電腦鍵盤。虛擬鍵盤用在PDA和智能手機(jī)上時(shí)，可方便地進(jìn)行電子郵件收發(fā)、文字處理及電子表格制作，用戶可以將筆記本電腦和桌面機(jī)留在家里了。虛擬鍵盤的適用性技術(shù)對(duì)用戶手指運(yùn)動(dòng)加以研究，對(duì)鍵盤擊打動(dòng)作進(jìn)行解碼和記錄。但現(xiàn)有技術(shù)的虛擬輸入沒(méi)有終端設(shè)備的虛擬輸出功能，顯示效果不過(guò)直觀且不具有可操作性，不能實(shí)現(xiàn)全息式投影及控制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是構(gòu)建一種虛擬全息輸入輸出控制方法及系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)虛擬輸入沒(méi)有終端設(shè)備的虛擬輸出功能，顯示效果不過(guò)直觀且不具有可操作性，不能實(shí)現(xiàn)全息式投影及控制的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種全息虛擬輸入輸出控制方法，包括如下步驟全息虛擬輸入輸入全息虛擬輸入信息，包括虛擬鍵盤輸入、立體全息輸入以及全息空
中虛擬輸入、視頻流輸入；
識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息接收全息虛擬輸入信息，對(duì)所述全息虛擬輸入信息進(jìn)行定位及編碼，所述定位過(guò)程如下利用虛擬鍵盤中按鍵的位置及定義在虛擬鍵盤按鍵上紅外線的頻率以及皮膚的溫度產(chǎn)生的波長(zhǎng)位進(jìn)行定位；所述編碼過(guò)程如下將全息虛擬輸入信息定義為線性數(shù)據(jù)鏈，通過(guò)去相關(guān)處理去掉所述全息虛擬輸入信息的冗余度，然后向被編碼的數(shù)據(jù)中加入足夠的位數(shù)以確保可用的碼字之間變化的位數(shù)最??；所述解碼過(guò)程如下對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼分為三步第一步，即將編碼后的信息分生成碼值；第二步，將碼值存放在內(nèi)存中，第三步，將第一步生成的碼值進(jìn)出輸出；解碼過(guò)程中，先對(duì)編碼信息進(jìn)行亮度解碼，再進(jìn)行色度解碼；
全息輸出進(jìn)行全息圖像輸出，包括進(jìn)行靜態(tài)的全息顯不輸出和動(dòng)態(tài)的全息控制輸出。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，所述去相關(guān)處理包括線性預(yù)測(cè)去相關(guān)處理，所述編碼包括預(yù)測(cè)編碼，所述預(yù)測(cè)編碼利用線性預(yù)測(cè)逐個(gè)對(duì)圖像信息樣本進(jìn)行去相關(guān)處理。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，所述去相關(guān)處理包括正交變換去相關(guān)處理，所述編碼包括運(yùn)動(dòng)變化編碼，所述正交變換去相關(guān)處理利用一維、二維或三維正交變換對(duì)一維η、二維η X η、三維η X η X η塊中的圖像樣本的集合去相關(guān)分布集中的變換域，所述運(yùn)動(dòng)變化編碼根據(jù)變換域中變換系數(shù)能量大小分配數(shù)碼壓縮頻帶進(jìn)行編碼。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，還包括減少輸入圖像中像素間的冗余。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，還包括預(yù)設(shè)圖像保真度，將接收的所述全息虛擬輸入信息的輸出精度調(diào)整到與預(yù)設(shè)圖像保真度相一致。本發(fā)明的技術(shù)方案是構(gòu)建一種全息虛擬輸入輸出控制系統(tǒng)，包括輸入全息虛擬輸入信息的全息虛擬輸入單元、進(jìn)行識(shí)別轉(zhuǎn)換的識(shí)別轉(zhuǎn)換單元、輸出全息信息的輸出單元，所述識(shí)別轉(zhuǎn)換單元包括定位模塊、編碼模塊和解碼模塊，所述定位模塊根據(jù)紅外線信息利用按鍵的位置(會(huì)預(yù)先根據(jù)國(guó)際定位的鍵盤104鍵標(biāo)準(zhǔn)定議好每一個(gè)按鍵位置)及紅外線的頻率(將紅外線定義在國(guó)際定位的鍵盤104鍵每一個(gè)按鍵上)及皮膚的溫度產(chǎn)生的波長(zhǎng)位(即皮膚同紅外線的定義好的國(guó)際定位的鍵盤104鍵的每一個(gè)距離而產(chǎn)生的波長(zhǎng))；所述編碼過(guò)程如下將全息虛擬輸入信息定義為線性數(shù)據(jù)鏈，通過(guò)去相關(guān)處理去掉所述全息虛擬輸入信息的冗余度，然后向被編碼的數(shù)據(jù)中加入足夠的位數(shù)以確?？捎玫拇a字之間變化的位數(shù)最?。凰鼋獯a過(guò)程如下對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼；；所述編碼模塊首先通過(guò)去相關(guān)處理去掉所述全息虛擬輸入信息的冗余度，然后向被編碼的數(shù)據(jù)中加入足夠的位數(shù)以確?？捎玫拇a字之間變化的位數(shù)最小實(shí)現(xiàn)對(duì)所述全息虛擬輸入信息的編碼；所述解碼模塊對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼，即，首先對(duì)編碼信息進(jìn)行亮度解碼，再進(jìn)行色度解碼；所述輸出單元進(jìn)行全息圖像輸出，包括進(jìn)行靜態(tài)的全息顯示輸出和動(dòng)態(tài)的全息控制輸出。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是所述編碼模塊包括線性預(yù)測(cè)去相關(guān)模塊和預(yù)測(cè)編碼模塊，所述預(yù)測(cè)編碼模塊利用線性預(yù) 測(cè)逐個(gè)對(duì)圖像信息樣本進(jìn)行去相關(guān)處理。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是所述編碼模塊包括正交變換去相關(guān)處理模塊和運(yùn)動(dòng)變化編碼模塊，所述正交變換去相關(guān)處理模塊利用一維、二維或三維正交變換對(duì)一維η、二維ηXη、三維ηΧηΧη塊中的圖像樣本的集合去相關(guān)分布集中的變換域，所述運(yùn)動(dòng)變化編碼模塊根據(jù)變換域中變換系數(shù)能量大小分配數(shù)碼壓縮頻帶進(jìn)行編碼。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是所述識(shí)別轉(zhuǎn)換單元還包括減少輸入圖像中像素間冗余映射器。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是所述識(shí)別轉(zhuǎn)換單元還包括將接收的所述全息虛擬輸入信息的輸出精度調(diào)整到與預(yù)設(shè)圖像保真度相一致的量化器。本發(fā)明的技術(shù)效果是構(gòu)建一種虛擬全息輸入輸出控制方法及系統(tǒng)，通過(guò)識(shí)別并轉(zhuǎn)換接收的全息虛擬輸入信息，對(duì)所述全息虛擬輸入信息進(jìn)行定位、編碼及解碼，然后輸出全息圖像，包括進(jìn)行靜態(tài)的全息顯示輸出和動(dòng)態(tài)的全息控制輸出。本技術(shù)方案的圖像輸出中具有投影功能，采用全息技術(shù)進(jìn)行投影設(shè)備圖像，包括動(dòng)態(tài)圖像，同時(shí)可以輸出靜態(tài)的全息圖像和動(dòng)態(tài)的全息圖像，即在三維二維圖像進(jìn)行切換，同時(shí)，采用現(xiàn)通用芯片設(shè)計(jì)以降低成本。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
圖2為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的具體實(shí)施方式
是提供一種全息虛擬輸入輸出控制方法，包括如下步驟
步驟100 :全息虛擬輸入，即輸入全息虛擬輸入信息，包括虛擬鍵盤輸入、立體全息輸入以及全息空中虛擬輸入、視頻流輸入。具體實(shí)施過(guò)程如下輸入全息虛擬輸入信息，全息虛擬輸入包括的虛擬鍵盤輸入，如，激光鍵盤；立體全息輸入，即三維立體輸入；全息空中虛擬輸入，如空中鍵盤等，輸入的圖像有激光鍵盤，主要是虛擬鍵盤輸入，三維坐標(biāo)，主要是接收三維立體掃描圖像及紅外線矩陣，即利用人體紅外線感應(yīng)而接受矩陣信息。虛擬鍵盤輸入，比如激光鍵盤由激光器加印有鍵盤排列濾紙，當(dāng)激光點(diǎn)亮?xí)r會(huì)投影出帶激光的鍵盤出來(lái)，可放置在平面上。全立體全息輸入，即三維立體輸入由激光器直接投影出激光圈范圍，在此范圍內(nèi)的空間實(shí)物，都將圈定為三維立體輸入。全息空中虛擬輸入，如空中鍵盤等由激光器直投出四方形的光圈，再由紅外線二極管切分成平行10條線和垂直的10條線進(jìn)行交叉，只要人體感應(yīng)在相應(yīng)的點(diǎn)內(nèi)，就會(huì)相應(yīng)的發(fā)出指令。視頻流輸入視頻格式，如RMVB，WMA等。步驟200 :識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息，即接收全息虛擬輸入信息，對(duì)所述全息虛擬輸入信息進(jìn)行定位、編碼及解碼，所述定位過(guò)程如下利用虛擬鍵盤中按鍵的位置及定義在虛擬鍵盤按鍵上紅外線的頻率以及皮膚的溫度產(chǎn)生的波長(zhǎng)位進(jìn)行定位；利上述三點(diǎn)條件進(jìn)行采樣做編碼所述編碼過(guò)程如下所述編碼過(guò)程如下首先通過(guò)去相關(guān)處理去掉所述全息虛擬輸入信息的冗余度，然 后向被編碼的數(shù)據(jù)中加入足夠的位數(shù)以確保可用的碼字之間變化的位數(shù)最小實(shí)現(xiàn)對(duì)所述全息虛擬輸入信息的編碼。所述解碼過(guò)程如下對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼，首先對(duì)編碼信息進(jìn)行亮度解碼，再進(jìn)行色度解碼。具體實(shí)施過(guò)程如下接收全息虛擬輸入信息，對(duì)所述全息虛擬輸入信息進(jìn)行定位、編碼及解碼。具體包括如下過(guò)程
所述定位過(guò)程如下具體實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)紅外線信息，利用按鍵的位置以及紅外線的頻率及皮膚的溫度產(chǎn)生的波長(zhǎng)位，該位置會(huì)預(yù)先根據(jù)國(guó)際定位的鍵盤104鍵標(biāo)準(zhǔn)定議好每一個(gè)按鍵位置，該頻率將紅外線定義在國(guó)際定位的鍵盤104鍵每一個(gè)按鍵上，該波長(zhǎng)即皮膚同紅外線的定義好的國(guó)際定位的鍵盤104鍵的每一個(gè)距離而產(chǎn)生的波長(zhǎng)。所述編碼過(guò)程如下首先通過(guò)去相關(guān)處理去掉所述全息虛擬輸入信息的冗余度，然后向被編碼的數(shù)據(jù)中加入足夠的位數(shù)以確?？捎玫拇a字之間變化的位數(shù)最小實(shí)現(xiàn)對(duì)所述全息虛擬輸入信息的編碼。圖像編碼系統(tǒng)的發(fā)信端基本上由兩部分組成。首先，對(duì)經(jīng)過(guò)高精度模-數(shù)變換的原始數(shù)字圖像進(jìn)行去相關(guān)處理，去除信息的冗余度；然后，根據(jù)一定的允許失真要求，對(duì)去相關(guān)后的信號(hào)編碼即重新碼化。一般用線性預(yù)測(cè)和正交變換進(jìn)行去相關(guān)處理；與之相對(duì)應(yīng)，先進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼和運(yùn)動(dòng)變化編碼。預(yù)測(cè)編碼利用線性預(yù)測(cè)逐個(gè)對(duì)圖像信息樣本去相關(guān)。對(duì)某個(gè)像素SO來(lái)說(shuō)，它用鄰近一些像素亮度的加權(quán)和(線性組合)--作為估值，對(duì)SO進(jìn)行預(yù)測(cè)。SO與---之間的差值e (U)就是預(yù)測(cè)誤差。由于相鄰像素與SO間存在相關(guān)性，差值的統(tǒng)計(jì)平均能量就變得很小。因此，只需用少量數(shù)碼就可以實(shí)現(xiàn)差值圖像的傳輸。具體實(shí)施過(guò)程中，在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，還包括減少輸入圖像中像素間的冗余。在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，還包括預(yù)設(shè)圖像保真度，將接收的所述全息虛擬輸入信息的輸出精度調(diào)整到與預(yù)設(shè)圖像保真度相一致。圖像預(yù)測(cè)編碼過(guò)程中，用前一幀同一平面位置的像素作為預(yù)測(cè)估值。對(duì)于只有少量活動(dòng)的圖像(如可視電話)，畫(huà)面中約有百分之七十以上的幀間差值等于零或很小，因此這些差值可舍棄不傳。由于幀間差值的傳輸以其幅度是否大于某個(gè)閾值為條件，又稱為條件傳輸幀間預(yù)測(cè)。變換域編碼用一維、二維或三維正交變換對(duì)一維/ 、二維/ X/ 、三維/ X/ X/ 塊中的圖像樣本的集合去相關(guān)，得到能量分布比較集中的變換域；在再碼化時(shí)，根據(jù)變換域中變換系數(shù)能量大小分配數(shù)碼，就能壓縮頻帶。最常用的正交變換是離散余弦變換(DCT)，/7值一般選為8或16。三維正交變換同時(shí)去除了三維方向的相關(guān)性，它可以壓縮到平均每樣本I比特。圖像編碼可應(yīng)用于基本靜止圖片的數(shù)字傳輸、數(shù)字電視電話會(huì)議以及數(shù)字彩色廣播電視。相應(yīng)的壓縮目標(biāo)，即傳輸數(shù)碼率范圍，初步定為64千比特/秒、2兆比特/秒、8兆比特/秒和34兆比特/秒級(jí)。所述解碼過(guò)程如下對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼，首先對(duì)編碼信息進(jìn)行亮度解碼，再進(jìn)行色度解碼。對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼，定義鏈接為
A[il].1ink=i2, A[i2]. link=i3, ···, A[im].1ink=O,
則稱A[ik](其中k=l，2，...，m)是以A[il]為首節(jié)點(diǎn)，以A[im]為尾節(jié)點(diǎn)的線性鏈。設(shè)有另一個(gè)以A[jl]為首節(jié)點(diǎn)的線性鏈，若令A(yù)[im].link=jl，則實(shí)現(xiàn)了由A[il]到A[jl]的鏈接，同時(shí)以il和jl為首節(jié)點(diǎn)的線性鏈中的每個(gè)元素的層次加I。當(dāng)鏈接表合并到只有2個(gè)數(shù)據(jù)鏈時(shí)結(jié)束，此時(shí)可以確定每個(gè)數(shù)據(jù)的層次，節(jié)省一次循環(huán)的時(shí)間。求層次表的具體步驟如下
a)初始化。鏈接表A的第I 列、第3列分別賦值I和0，第2列為數(shù)據(jù)的權(quán)重；索引表B 為{bi=i}， i=l,2, -,P0b)權(quán)重排序。根據(jù)權(quán)重的大小，按照從小到大對(duì)B進(jìn)行排序。c)鏈接。挑選B (i)和B (i+1)對(duì)應(yīng)的鏈接表進(jìn)行鏈接。d)權(quán)重計(jì)算以及排序
A [B (i+1)]. weight= [B (i+1) ]. weight+A[B (i) ]. weight, B (i+1)進(jìn)行插入操作B(i+l)與其后續(xù)元素從前往后逐個(gè)比較二者對(duì)應(yīng)A中的權(quán)值大小，若前者大，則B(i+1)和該元素互換；若二者相等，則比較二者對(duì)應(yīng)的層次，若前者大，則二者互換；否則，退出。重復(fù)步驟c)和d)，直至鏈接表A合并到只有2個(gè)數(shù)據(jù)鏈。利用層次表來(lái)求編號(hào)。設(shè)層次表M為k層，則步驟如下
a)求層次表Μ。b)由定理I求各層最左邊葉子節(jié)點(diǎn)號(hào)N⑴。初始化N(k)=0，t=M(k);迭代N(i)=t/2, t=M⑴+N(i), i=k-l, k~2, ···，2。c)按照概率表順序，依次求各葉子節(jié)點(diǎn)在本層次中的編號(hào)。A[i].1ink=N(A[i]. layer) ; N(A[i]. layer) =N(A[i]. layer) +1 ;i=l, 2，...，P.其中N(i)復(fù)用在c)中表示第i層的最左邊葉子節(jié)點(diǎn)編號(hào)，在d)中表示該層的各葉子節(jié)點(diǎn)在本層次中的編號(hào)。根據(jù)數(shù)據(jù)層次數(shù)和編號(hào)，按上述過(guò)程求編碼。對(duì)一個(gè)MCU進(jìn)行Huffman解碼,需在完成売度解碼后才能進(jìn)行色度解碼。解碼后得到6個(gè)具有64位元素的一維數(shù)組，分別是4個(gè)y亮度數(shù)組、I個(gè)c6色度數(shù)組、I個(gè)C，色度數(shù)組。對(duì)亮度和色度進(jìn)行解碼其實(shí)就是對(duì)亮度數(shù)組和色度數(shù)組的解碼。對(duì)一個(gè)數(shù)組來(lái)說(shuō)，Huffman解碼包括直流解碼和交流解碼。對(duì)數(shù)組第一個(gè)元素的解碼稱為直流解碼(簡(jiǎn)記為DC解碼)，對(duì)剩下的63個(gè)元素的解碼稱為交流解碼(簡(jiǎn)記為AC解碼)。JPEG文件中一般包含4個(gè)Huffman表，即亮度DG表、AC表，色度DC表、AC表。對(duì)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼需要調(diào)用不同的Huffman表。DC解碼出的數(shù)據(jù)稱為DC值，但最終的DC值卻是直接解碼出的DC值與該數(shù)組緊跟的前面一個(gè)數(shù)組的DC值之和。AC解碼一般會(huì)得到多個(gè)數(shù)據(jù)，包括一些連續(xù)O數(shù)據(jù)和一個(gè)非O數(shù)據(jù)。不管是亮度還是色度解碼，也不管是AC還是DC解碼，Huffman碼是其最小解碼單位，且每個(gè)Huffman碼的解碼流程都是大致相同的。一個(gè)Huffman碼包括碼頭和碼值2部分，碼頭用來(lái)惟一的標(biāo)識(shí)該Huffman碼，并與Huffman表--對(duì)應(yīng)，碼值是該碼的實(shí)際大小。步驟300 :全息輸出，S卩進(jìn)行全息圖像輸出，包括進(jìn)行靜態(tài)的全息顯示輸出和動(dòng)態(tài)的全息控制輸出。 輸出可視圖像或立體功運(yùn)動(dòng)圖投影到墻壁或立體空間中，以實(shí)現(xiàn)輸入的控制顯示。如圖2所示，本發(fā)明的具體實(shí)施方式
是構(gòu)建一種全息虛擬輸入輸出控制系統(tǒng)，包括輸入全息虛擬輸入信息的全息虛擬輸入單元1、進(jìn)行識(shí)別轉(zhuǎn)換的識(shí)別轉(zhuǎn)換單元2、輸出全息信息的輸出單元3，所述識(shí)別轉(zhuǎn)換單元2包括定位模塊21、編碼模塊22和解碼模塊23，所述定位模塊21根據(jù)紅外線信息，利用具體的按鍵的位置、紅外線的頻率及皮膚的溫度產(chǎn)生的波長(zhǎng)進(jìn)行定位；所述編碼模塊22首先通過(guò)去相關(guān)處理去掉所述全息虛擬輸入信息的冗余度，然后向被編碼的數(shù)據(jù)中加入足夠的位數(shù)以確?？捎玫拇a字之間變化的位數(shù)最小實(shí)現(xiàn)對(duì)所述全息虛擬輸入信息的編碼；所述解碼模塊23對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼，即，首先對(duì)編碼信息進(jìn)行亮度解碼，再進(jìn)行色度解碼；所述輸出單元3進(jìn)行全息圖像輸出，包括進(jìn)行靜態(tài)的全息顯示輸出和動(dòng)態(tài)的全息控制輸出。具體實(shí)施例中，所述識(shí)別轉(zhuǎn)換單元2還包括減少輸入圖像中像素間冗余映射器。所述識(shí)別轉(zhuǎn)換單元2還包括將接收的所述全息虛擬輸入信息的輸出精度調(diào)整到與預(yù)設(shè)圖像保真度相一致的量化器。具體實(shí)施過(guò)程如下全息虛擬輸入單元I輸入全息虛擬輸入信息，包括虛擬鍵盤輸入、立體全息輸入以及全息空中虛擬輸入、視頻流輸入
識(shí)別轉(zhuǎn)換單元2接收全息虛擬輸入信息，對(duì)所述全息虛擬輸入信息進(jìn)行定位、編碼及解碼。具體包括如下過(guò)程
所述定位過(guò)程如下所述定位模塊21根據(jù)紅外線信息利用按鍵的位置(會(huì)預(yù)先根據(jù)國(guó)際定位的鍵盤104鍵標(biāo)準(zhǔn)定議好每一個(gè)按鍵位置)及紅外線的頻率(將紅外線定義在國(guó)際定位的鍵盤104鍵每一個(gè)按鍵上)及皮膚的溫度產(chǎn)生的波長(zhǎng)位(即皮膚同紅外線的定義好的國(guó)際定位的鍵盤104鍵的每一個(gè)距離而產(chǎn)生的波長(zhǎng))。所述編碼過(guò)程如下所述編碼模塊22利用所述定位模塊對(duì)所述全息虛擬輸入信息的定位，再通過(guò)去相關(guān)處理去掉所述全息虛擬輸入信息的冗余度，然后向被編碼的數(shù)據(jù)中加入足夠的位數(shù)以確保可用的碼字之間變化的位數(shù)最小實(shí)現(xiàn)對(duì)所述全息虛擬輸入信息的編碼。圖像編碼系統(tǒng)的 發(fā)信端基本上由兩部分組成。首先，對(duì)經(jīng)過(guò)高精度模-數(shù)變換的原始數(shù)字圖像進(jìn)行去相關(guān)處理，去除信息的冗余度；然后，根據(jù)一定的允許失真要求，對(duì)去相關(guān)后的信號(hào)編碼即重新碼化。一般用線性預(yù)測(cè)和正交變換進(jìn)行去相關(guān)處理；與之相對(duì)應(yīng)，先進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼和運(yùn)動(dòng)變化編碼。預(yù)測(cè)編碼利用線性預(yù)測(cè)逐個(gè)對(duì)圖像信息樣本去相關(guān)。對(duì)某個(gè)像素SO來(lái)說(shuō)，它用鄰近一些像素亮度的加權(quán)和線性組合--作為估值，對(duì)SO進(jìn)行預(yù)測(cè)。SO與線性組合----之間的差值e(u)就是預(yù)測(cè)誤差。由于相鄰像素與SO間存在相關(guān)性，差值的統(tǒng)計(jì)平均能量就變得很小。因此，只需用少量數(shù)碼就可以實(shí)現(xiàn)差值圖像的傳輸。具體實(shí)施過(guò)程中，在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，還包括減少輸入圖像中像素間的冗余。在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，還包括預(yù)設(shè)圖像保真度，將接收的所述全息虛擬輸入信息的輸出精度調(diào)整到與預(yù)設(shè)圖像保真度相一致。圖像預(yù)測(cè)編碼(差值脈碼調(diào)制)主要有三種預(yù)測(cè)方法。①一維固定預(yù)測(cè)(一維差值脈碼調(diào)制)用2a中的SI或S2對(duì)SO預(yù)測(cè)，加權(quán)系數(shù)固定并且小于I。②二維固定預(yù)測(cè)(二維差值脈碼調(diào)制)當(dāng)預(yù)測(cè)估值取SI和S2的平均時(shí)，稱之為二維平均預(yù)測(cè)，而當(dāng)預(yù)測(cè)估值取__=S1+S2-S3時(shí)，稱之為二維平面預(yù)測(cè)。③條件傳輸幀間預(yù)測(cè)(幀差脈碼調(diào)制)用前一幀同一平面位置的像素作為預(yù)測(cè)估值。對(duì)于只有少量活動(dòng)的圖像(如可視電話)，畫(huà)面中約有百分之七十以上的幀間差值等于零或很小，因此這些差值可舍棄不傳。由于幀間差值的傳輸以其幅度是否大于某個(gè)閾值為條件，又稱為條件傳輸幀間預(yù)測(cè)。變換域編碼用一維、二維或三維正交變換對(duì)一維/ 、二維/ X/ 、三維/ X/ X/ 塊中的圖像樣本的集合去相關(guān)，得到能量分布比較集中的變換域；在再碼化時(shí)，根據(jù)變換域中變換系數(shù)能量大小分配數(shù)碼，就能壓縮頻帶。最常用的正交變換是離散余弦變換(DCT)，/7值一般選為8或16。三維正交變換同時(shí)去除了三維方向的相關(guān)性，它可以壓縮到平均每樣本I比特。圖像編碼可應(yīng)用于基本靜止 圖片的數(shù)字傳輸、數(shù)字電視電話會(huì)議以及數(shù)字彩色廣播電視。相應(yīng)的壓縮目標(biāo)，即傳輸數(shù)碼率范圍，初步定為64千比特/秒、2兆比特/秒、8兆比特/秒和34兆比特/秒級(jí)。所述解碼過(guò)程如下所述解碼模塊23對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼，首先對(duì)編碼信息進(jìn)行亮度解碼，再進(jìn)行色度解碼。對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼，定義鏈接為
A[il].1ink=i2, A[i2]. link=i3, ···, A[im].1ink=O,
則稱A[ik](其中k=l，2，...，m)是以A[il]為首節(jié)點(diǎn)，以A[im]為尾節(jié)點(diǎn)的線性鏈。設(shè)有另一個(gè)以A[jl]為首節(jié)點(diǎn)的線性鏈，若令A(yù)[im].link=jl，則實(shí)現(xiàn)了由A[il]到A[jl]的鏈接，同時(shí)以il和jl為首節(jié) 點(diǎn)的線性 鏈中的每個(gè)元素的層次加I。當(dāng)鏈接表合并到只有2個(gè)數(shù)據(jù)鏈時(shí)結(jié)束，此時(shí)可以確定每個(gè)數(shù)據(jù)的層次，節(jié)省一次循環(huán)的時(shí)間。求層次表的具體步驟如下
a)初始化。鏈接表A的第I列、第3列分別賦值I和0，第2列為數(shù)據(jù)的權(quán)重；索引表B 為{bi=i}， i=l,2, -,P0b)權(quán)重排序。根據(jù)權(quán)重的大小，按照從小到大對(duì)B進(jìn)行排序。c)鏈接。挑選B⑴和B (i+1)對(duì)應(yīng)的鏈接表進(jìn)行鏈接。d)權(quán)重計(jì)算以及排序
A [B (i+1)]. weight= [B (i+1) ]. weight+A[B (i) ]. weight, B (i+1)進(jìn)行插入操作B(i+l)與其后續(xù)元素從前往后逐個(gè)比較二者對(duì)應(yīng)A中的權(quán)值大小，若前者大，則B(i+1)和該元素互換；若二者相等，則比較二者對(duì)應(yīng)的層次，若前者大，則二者互換；否則，退出。重復(fù)步驟c)和d)，直至鏈接表A合并到只有2個(gè)數(shù)據(jù)鏈。利用層次表來(lái)求編號(hào)。設(shè)層次表M為k層，則步驟如下
a)求層次表Μ。b)由定理I求各層最左邊葉子節(jié)點(diǎn)號(hào)N⑴。初始化N(k)=0，t=M(k);迭代N(i)=t/2, t=M⑴+N(i), i=k-l, k~2, ···，2。c)按照概率表順序，依次求各葉子節(jié)點(diǎn)在本層次中的編號(hào)。A[i].1ink=N(A[i]. layer) ; N(A[i]. layer) =N(A[i]. layer) +1 ;i=l, 2，...，P.其中N(i)復(fù)用在c)中表示第i層的最左邊葉子節(jié)點(diǎn)編號(hào)，在d)中表示該層的各葉子節(jié)點(diǎn)在本層次中的編號(hào)。根據(jù)數(shù)據(jù)層次數(shù)和編號(hào)，按上述過(guò)程求編碼。對(duì)一個(gè)MCU進(jìn)行Huffman解碼,需在完成亮度解碼后才能進(jìn)行色度解碼。解碼后得到6個(gè)具有64位元素的一維數(shù)組，分別是4個(gè)y亮度數(shù)組、I個(gè)c6色度數(shù)組、I個(gè)C，色度數(shù)組。對(duì)亮度和色度進(jìn)行解碼其實(shí)就是對(duì)亮度數(shù)組和色度數(shù)組的解碼。對(duì)一個(gè)數(shù)組來(lái)說(shuō)，Huffman解碼包 括直流解碼和交流解碼。對(duì)數(shù)組第一個(gè)元素的解碼稱為直流解碼(簡(jiǎn)記為DC解碼)，對(duì)剩下的63個(gè)元素的解碼稱為交流解碼(簡(jiǎn)記為AC解碼)。JPEG文件中一般包含4個(gè)Huffman表，即亮度DG表、AC表，色度DC表、AC表。對(duì)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼需要調(diào)用不同的Huffman表。DC解碼出的數(shù)據(jù)稱為DC值，但最終的DC值卻是直接解碼出的DC值與該數(shù)組緊跟的前面一個(gè)數(shù)組的DC值之和。AC解碼一般會(huì)得到多個(gè)數(shù)據(jù)，包括一些連續(xù)O數(shù)據(jù)和一個(gè)非O數(shù)據(jù)。不管是亮度還是色度解碼，也不管是AC還是DC解碼，Huffman碼是其最小解碼單位，且每個(gè)Huffman碼的解碼流程都是大致相同的。一個(gè)Huffman碼包括碼頭和碼值2部分，碼頭用來(lái)惟一的標(biāo)識(shí)該Huffman碼，并與Huffman表--對(duì)應(yīng)，碼值是該碼的實(shí)際大小。所述輸出單元3進(jìn)行全息圖像輸出，包括進(jìn)行靜態(tài)的全息顯示輸出和動(dòng)態(tài)的全息控制輸出。輸出可視圖像或立體功運(yùn)動(dòng)圖投影到墻壁或立體空間中，以實(shí)現(xiàn)輸入的控制顯
/Jn ο本發(fā)明的技術(shù)效果是構(gòu)建一種虛擬全息輸入輸出控制方法及系統(tǒng)，通過(guò)識(shí)別并轉(zhuǎn)換接收的全息虛擬輸入信息，對(duì)所述全息虛擬輸入信息進(jìn)行定位、編碼及解碼，然后輸出全息圖像，包括進(jìn)行靜態(tài)的全息顯示輸出和動(dòng)態(tài)的全息控制輸出。本技術(shù)方案的圖像輸出中具有投影功能，采用全息技術(shù)進(jìn)行投影設(shè)備圖像，包括動(dòng)態(tài)圖像，同時(shí)可以輸出靜態(tài)的全息圖像和動(dòng)態(tài)的全息圖像，即在三維二維圖像進(jìn)行切換，同時(shí)，采用現(xiàn)通用芯片設(shè)計(jì)以降低成本。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種全息虛擬輸入輸出控制方法，其特征在于，包括如下步驟 全息虛擬輸入輸入全息虛擬輸入信息，包括虛擬鍵盤輸入、立體全息輸入以及全息空中虛擬輸入、視頻流輸入； 識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息接收全息虛擬輸入信息，對(duì)所述全息虛擬輸入信息進(jìn)行定位及編碼，所述定位過(guò)程如下利用虛擬鍵盤中按鍵的位置及定義在虛擬鍵盤按鍵上紅外線的頻率以及皮膚的溫度產(chǎn)生的波長(zhǎng)位進(jìn)行定位；所述編碼過(guò)程如下將全息虛擬輸入信息定義為線性數(shù)據(jù)鏈，通過(guò)去相關(guān)處理去掉所述全息虛擬輸入信息的冗余度，然后向被編碼的數(shù)據(jù)中加入足夠的位數(shù)以確?？捎玫拇a字之間變化的位數(shù)最??；所述解碼過(guò)程如下對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼分為三步第一歩，即將編碼后的信息分生成碼值；第二歩，將碼值存放在內(nèi)存中，第三步，將第一歩生成的碼值進(jìn)出輸出；解碼過(guò)程中，先對(duì)編碼信息進(jìn)行亮度解碼，再進(jìn)行色度解碼； 全息輸出進(jìn)行全息圖像輸出，包括進(jìn)行靜態(tài)的全息顯不輸出和動(dòng)態(tài)的全息控制輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種全息虛擬輸入輸出控制方法，其特征在于，在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，所述去相關(guān)處理包括線性預(yù)測(cè)去相關(guān)處理，所述編碼包括預(yù)測(cè)編碼，所述預(yù)測(cè)編碼利用線性預(yù)測(cè)逐個(gè)對(duì)圖像信息樣本進(jìn)行去相關(guān)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種全息虛擬輸入輸出控制方法，其特征在于，在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，所述去相關(guān)處理包括正交變換去相關(guān)處理，所述編碼包括運(yùn)動(dòng)變化編碼，所述正交變換去相關(guān)處理利用ー維、ニ維或三維正交變換對(duì)ー維n、ニ維nXn、三維nXnXn塊中的圖像樣本的集合去相關(guān)分布集中的變換域，所述運(yùn)動(dòng)變化編碼根據(jù)變換域中變換系數(shù)能量大小分配數(shù)碼壓縮頻帶進(jìn)行編碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種全息虛擬輸入輸出控制方法，其特征在于，在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，還包括減少輸入圖像中像素間的冗余。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種全息虛擬輸入輸出控制方法，其特征在于，在識(shí)別并轉(zhuǎn)換輸入信息步驟中，還包括預(yù)設(shè)圖像保真度，將接收的所述全息虛擬輸入信息的輸出精度調(diào)整到與預(yù)設(shè)圖像保真度相一致。
6.—種全息虛擬輸入輸出控制系統(tǒng)，其特征在于，包括輸入全息虛擬輸入信息的全息虛擬輸入?yún)g元、進(jìn)行識(shí)別轉(zhuǎn)換的識(shí)別轉(zhuǎn)換單元、輸出全息信息的輸出單元，所述識(shí)別轉(zhuǎn)換單元包括定位模塊、編碼模塊和解碼模塊，所述定位模塊根據(jù)紅外線信息利用虛擬鍵盤中按鍵的位置及定義在虛擬鍵盤按鍵上紅外線的頻率以及皮膚的溫度產(chǎn)生的波長(zhǎng)位進(jìn)行定位；所述編碼模塊首先通過(guò)去相關(guān)處理去掉所述全息虛擬輸入信息的冗余度，然后向被編碼的數(shù)據(jù)中加入足夠的位數(shù)以確?？捎玫拇a字之間變化的位數(shù)最小實(shí)現(xiàn)對(duì)所述全息虛擬輸入信息的編碼；所述解碼模塊對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼，對(duì)編碼信息進(jìn)行Huffman解碼分為三步第一歩，即將編碼后的信息分生成碼值；第二步，將碼值存放在內(nèi)存中，第三歩，將第一歩生成的碼值進(jìn)出輸出；解碼過(guò)程中，先對(duì)編碼信息進(jìn)行亮度解碼，再進(jìn)行色度解碼；所述輸出單元進(jìn)行全息圖像輸出，包括進(jìn)行靜態(tài)的全息顯示輸出和動(dòng)態(tài)的全息控制輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述ー種全息虛擬輸入輸出控制系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼模塊包括線性預(yù)測(cè)去相關(guān)模塊和預(yù)測(cè)編碼模塊，所述預(yù)測(cè)編碼模塊利用線性預(yù)測(cè)逐個(gè)對(duì)圖像信息樣本進(jìn)行去相關(guān)處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述ー種全息虛擬輸入輸出控制系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼模塊包括正交變換去相關(guān)處理模塊和運(yùn)動(dòng)變化編碼模塊，所述正交變換去相關(guān)處理模塊利用一維、ニ維或三維正交變換對(duì)ー維n、ニ維nXn、三維nXnXn塊中的圖像樣本的集合去相關(guān)分布集中的變換域，所述運(yùn)動(dòng)變化編碼模塊根據(jù)變換域中變換系數(shù)能量大小分配數(shù)碼壓縮頻帶進(jìn)行編碼。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述ー種全息虛擬輸入輸出控制系統(tǒng)，其特征在于，所述識(shí)別轉(zhuǎn)換單元還包括減少輸入圖像中像素間冗余映射器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種全息虛擬輸入輸出控制方法，其特征在于，所述識(shí)別轉(zhuǎn)換單元還包括將接收的所述全息虛擬輸入信息的輸出精度調(diào)整到與預(yù)設(shè)圖像保真度相一致的量化器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種虛擬全息輸入輸出控制方法及系統(tǒng)，通過(guò)識(shí)別并轉(zhuǎn)換接收的全息虛擬輸入信息，對(duì)所述全息虛擬輸入信息進(jìn)行定位、編碼及解碼，然后輸出全息圖像，包括進(jìn)行靜態(tài)的全息顯示輸出和動(dòng)態(tài)的全息控制輸出。本技術(shù)方案的圖像輸出中具有投影功能，采用全息技術(shù)進(jìn)行投影設(shè)備圖像，包括動(dòng)態(tài)圖像，同時(shí)可以輸出靜態(tài)的全息圖像和動(dòng)態(tài)的全息圖像，即在三維二維圖像進(jìn)行切換，同時(shí)，采用現(xiàn)通用芯片設(shè)計(jì)以降低成本。
文檔編號(hào)G06F3/01GK103049083SQ201210546999
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者黃祖鑾, 歐陽(yáng)愛(ài)安 申請(qǐng)人:深圳市世紀(jì)天河科技有限公司