專利名稱：編碼系統(tǒng)及方法、解碼系統(tǒng)及方法、顯示系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻編/解碼系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)，特別涉及一種對(duì)立體視頻進(jìn)行編 /解碼的系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)以及相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
如眾所知，為要能呈現(xiàn)出立體圖像感覺，需要提供至少2個(gè)視角(左視角+右視 角)的圖像內(nèi)容，分別送給人的兩眼觀看方能融合成立體感覺，因此現(xiàn)行所使用的立體視 頻顯像設(shè)備，需要接收兩個(gè)視角以上的視頻輸入，使其得以投射出兩個(gè)(含以上)不同視角 的視頻去分別對(duì)應(yīng)于觀看者的左右眼，故所需傳輸?shù)囊曨l源數(shù)目至少為平面顯示(2D)的 兩倍以上。除了分別提供左右視角圖像的方式外，也可以使用一張照片加上一個(gè)深度圖像 (也為2個(gè)信號(hào)源)，來分別合成出左右兩張的照片；至于該法所提供的兩種圖像源，則可 以用(右圖像源)+ (經(jīng)像差比較法產(chǎn)生深度信息)產(chǎn)生，或者如DIBR法由(左視角跟右視 角合成的中間視角圖像)+ (深度圖)等方法達(dá)成。雖然以此方式可產(chǎn)生較少的數(shù)據(jù)傳輸量 (景深信息信息量較一般圖像信息量來得低)，卻無法減少立體顯示設(shè)備的輸入源數(shù)目。如圖1所示，其為公知立體視頻顯示系統(tǒng)的方框圖。立體視頻顯示系統(tǒng)包括有一 立體視頻傳送系統(tǒng)8及一立體視頻接收系統(tǒng)9，立體視頻傳送系統(tǒng)8又包括一立體攝像單元 80、一第一傳送單元84及一第二傳送單元88 ；立體視頻接收系統(tǒng)9又包括一第一接收單元 92、一第二接收單元94及一立體顯示設(shè)備96。立體攝像單元80在此拍攝產(chǎn)生一第一圖像 與一第二圖像，并分別由第一傳送單元84將第一圖像通過一傳輸通道傳輸給第一接收單 元92，及由第二傳送單元88將第二圖像通過另一傳輸通道傳輸給第二接收單元94。立體 顯示設(shè)備96分別從第一接收單元92及第二接收單元94取得第一圖像與第二圖像以進(jìn)行 立體圖像顯示。也即，現(xiàn)行立體顯示設(shè)備與單純的2D顯示設(shè)備相較，其皆必須額外添加一組信息 傳輸通道，因此在錄制(編碼/傳輸)端以及顯示(解碼/接收)端的設(shè)備，也必須有相對(duì) 應(yīng)的特殊硬件要求，才能滿足立體視頻的提取與呈現(xiàn)，故3D與2D設(shè)備并不易有效相容，皆 須以特定配對(duì)方式存在于市場(chǎng)，不但增加制造成本，也大大減低了設(shè)備可重復(fù)使用的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種視頻編碼系統(tǒng)及方法、視頻解碼系統(tǒng)及方法、視頻顯示系統(tǒng)及方法，以通過單一傳輸通道來傳輸一可供立體顯示設(shè)備進(jìn)行立體圖像顯示或二維 顯示設(shè)備進(jìn)行二維圖像顯示的一視頻信號(hào)。為了達(dá)成上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種方案，提供一種視頻編碼系統(tǒng)，包括一圖像嵌入單元及一二維圖像編碼單元。其中圖像嵌入單元接收一第一圖像及關(guān)聯(lián)于第一圖像 的一圖像特征，并將此圖像特征以隱藏方式嵌入于第一圖像中以輸出一視頻信號(hào)；而二維 圖像編碼單元，則對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處理，進(jìn)而輸出一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。
為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，提供一種視頻解碼系統(tǒng)，對(duì)一 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行解碼，而此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流為一視頻信號(hào)經(jīng)過二維圖像編碼所得，且視頻信號(hào) 由一第一圖像及一隱藏嵌入于該第一圖像的圖像特征組成，此系統(tǒng)包括一二維圖像解碼 單元、一圖像解析單元及一圖像重復(fù)單元。其中二維圖像解碼單元接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，并對(duì)數(shù) 字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼處理，進(jìn)而輸出視頻信號(hào)；圖像解析單元接收二維圖像解碼單 元所輸出的視頻信號(hào)，并對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行圖像解析以取出圖像特征及輸出第一圖像；圖像 重組單元對(duì)第一圖像與圖像特征進(jìn)行圖像重組處理以得到一第二圖像。為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的再一種方案，提供一種視頻顯示方法，方法 包括接收一第一圖像及關(guān)聯(lián)于第一圖像的一圖像特征；將圖像特征以隱藏方式嵌入于第 一圖像中以得到一視頻信號(hào)；將視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處理，進(jìn)而輸出一數(shù)字信息流； 通過一傳輸通道輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流；接收傳輸通道所傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，并對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn) 行二維圖像解碼處理，進(jìn)而輸出視頻信號(hào)；解析視頻信號(hào)以取出圖像特征及輸出第一圖像； 重組第一圖像與圖像特征以得到一第二圖像；以及輸出第一圖像及第二圖像至一顯示設(shè)備 以進(jìn)行立體視頻顯示。為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的再一種方案，提供一種視頻顯示系統(tǒng)，包 括一視頻編碼系統(tǒng)，包括一圖像嵌入單元，接收一第一圖像及關(guān)聯(lián)于該第一圖像的一圖 像特征，并將該圖像特征以隱藏方式嵌入于該第一圖像中以輸出一視頻信號(hào)；以及一二維 圖像編碼單元，對(duì)該圖像嵌入單元所輸出的該視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處理，進(jìn)而輸出 一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流至一傳輸通道；一視頻解碼系統(tǒng)，包括一二維圖像解碼單元，通過該傳輸通 道接收該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，并對(duì)該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼處理，進(jìn)而輸出該視頻信號(hào)；一 圖像解析單元，接收該二維圖像解碼單元所輸出的該視頻信號(hào)，并對(duì)該視頻信號(hào)進(jìn)行圖像 解析以取出該圖像特征及輸出該第一圖像；一圖像重組單元，對(duì)該第一圖像與該圖像特征 進(jìn)行圖像重組處理以得到一第二圖像；以及一顯示設(shè)備，接收該視頻解碼系統(tǒng)所輸出的該 第一圖像及該第二圖像，并以立體顯示方式來顯示該第一圖像及該第二圖像。為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的再一種方案，提供一種視頻編碼方法，包 括接收一第一圖像及關(guān)聯(lián)于該第一圖像的一圖像特征；將該圖像特征以隱藏方式嵌入于 該第一圖像中以得到一視頻信號(hào)；以及將該視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處理，進(jìn)而輸出一 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的再一種方案，提供一種視頻解碼方法，對(duì)一 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行解碼，該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流為一視頻信號(hào)經(jīng)過二維圖像編碼所得，且該視頻信號(hào) 由一第一圖像及一隱藏嵌入于該第一圖像的圖像特征組成，該方法包括接收該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 流，并對(duì)該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼處理，進(jìn)而輸出該視頻信號(hào)；解析該視頻信號(hào)以取 出該圖像特征及輸出該第一圖像；以及重組該第一圖像與該圖像特征以得到一第二圖像。為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的再一種方案，提供一種視頻顯示方法，包 括接收一第一圖像及關(guān)聯(lián)于該第一圖像的一第一圖像特征及一第二圖像特征，其中該第 一圖像特征通過比較該第一圖像與一第二圖像兩者間的圖像差異所得，第二圖像特征通過 比較該第一圖像與一第三圖像兩者間的圖像差異所得，并且該第二圖像及該第三圖像系以 不同拍攝視角所取得的圖像；將該第一圖像特征、該第二圖像特征及一控制命令以隱藏方 式嵌入于該第一圖像中以得到一視頻信號(hào)；將該視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處理，進(jìn)而輸出一數(shù)字信息流；通過一傳輸通道輸出該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流；接收該傳輸通道所傳輸?shù)脑摂?shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)流，并對(duì)該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼處理，進(jìn)而輸出該視頻信號(hào)；解析該視頻信號(hào)以 取出該第一圖像特征、該第二圖像特征及該控制命令及輸出該第一圖像；該控制命令檢測(cè) 一顯示設(shè)備的一觀看者觀看該顯示設(shè)備的畫面的一觀看位置，及計(jì)算出該觀看位置的一觀 看視角；輸出一符合此觀看視角的一輸出圖像特征，該輸出圖像特征為該第一圖像特征及 該第二圖像特征的其中之一；重組該第一圖像與該輸出圖像特征以得到另一圖像；以及輸 出該第一圖像及該另一圖像至該顯示設(shè)備以進(jìn)行立體視頻顯示。因此本發(fā)明通過上述的技術(shù)方案，將具有下述功效僅需單一傳輸通道即可用來 傳輸立體顯示所需的相關(guān)圖像信號(hào)源，且也可以向下相容于現(xiàn)行的二維顯示設(shè)備供顯示二維圖像使用。以上的概述與接下來的詳細(xì)說明及附圖，皆是為了能進(jìn)一步說明本發(fā)明為達(dá)成預(yù) 定目的所采取的方式、手段及功效。而有關(guān)本發(fā)明的其他目的及優(yōu)點(diǎn)，將在后續(xù)的說明及附 圖中加以闡述。


圖1為公知立體視頻顯示系統(tǒng)的方框圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的視頻顯示系統(tǒng)的方框圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的以二維顯示設(shè)備顯示立體圖像的示意圖；圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的立體視頻傳送系統(tǒng)的方框圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的視頻顯示方法的流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的視頻解碼方法的流程圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的示意圖；圖8為本發(fā)明另一實(shí)施例的視頻解碼方法的流程圖；圖9為本發(fā)明另一實(shí)施例的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的示意圖；以及圖10為多視角圖像的平面示意圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下現(xiàn)有技術(shù)8立體視頻傳送系統(tǒng)80立體攝像單元 84第一傳送單元88第二傳送單元9立體視頻接收系統(tǒng)92第一接收單元94第二接收單元96立體顯示設(shè)備本發(fā)明1、Ia立體視頻傳送系統(tǒng)10立體攝像單元11攝像單元12、12a視頻編碼系統(tǒng)121圖像比較單元125圖像嵌入單元
127二維圖像編碼單元129傳送單元
13l數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流
1311第一區(qū)塊1312第二區(qū)塊
1313第三區(qū)塊
l 33數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流
133l第一區(qū)塊1332第二區(qū)塊
1333第三區(qū)塊1334第四區(qū)塊
20傳輸通道
3立體視頻接收系統(tǒng)
30視頻解碼系統(tǒng)
305圖像解析單元309圖像重組單元
32立體顯示設(shè)備
34二維顯示設(shè)備
36筆記本電腦
5屏幕
5l物體檢測(cè)器
$50l一$523流程圖步驟說明
$80l—S819流程圖步驟說明具體實(shí)施方式
本發(fā)明主要是通過單一傳輸通道來傳輸一視頻信號(hào)，而此視頻信號(hào)是可以根據(jù)接收端的顯示設(shè)備的硬件特性來進(jìn)行二維圖像或立體圖像(三維圖像)的顯示，換言之通過本發(fā)明的方式來顯示立體圖像僅需單一傳輸通道，且又可向下相容于現(xiàn)有的二維顯示設(shè)備供使用。本發(fā)明傳輸使用的視頻信號(hào)是在其內(nèi)部嵌入有可供進(jìn)行立體顯示的相關(guān)圖像特征數(shù)據(jù)，當(dāng)接收端的顯示設(shè)備欲顯示立體圖像時(shí)，則可以將此視頻信號(hào)所隱藏挾帶的圖像特征數(shù)據(jù)予以取出，并通過適當(dāng)?shù)膱D像重組處理即可以產(chǎn)生至少兩組供立體顯示所需的圖像源。
首先請(qǐng)參閱圖2，其所示出為本發(fā)明實(shí)施例的視頻顯示系統(tǒng)的方框圖。圖2的視頻顯示系統(tǒng)是可分為一立體視頻傳送系統(tǒng)l及一立體視頻接收系統(tǒng)3。其中立體視頻傳送系統(tǒng)l主要是提供顯示立體圖像所需的一視頻信號(hào)，且立體視頻傳送系統(tǒng)l將此視頻信號(hào)通過單一個(gè)傳輸通道20來對(duì)外傳輸。立體視頻接收系統(tǒng)3同樣通過此單一傳輸通道20來接收此視頻信號(hào)，并將此視頻信號(hào)輸出顯示于立體顯示設(shè)備32以進(jìn)行立體圖像顯示或輸出顯示于二維顯示設(shè)備34以進(jìn)行二維圖像顯示。
進(jìn)一步說明立體視頻傳送系統(tǒng)l，其包括有一立體攝像單元lo及一視頻編碼系統(tǒng)12，立體攝像單元10是用來拍攝產(chǎn)生人雙眼以一個(gè)角度所看到目標(biāo)物的圖像，在此是以單一視角做說明。故立體攝像單元10將產(chǎn)生一第一圖像(如右眼所觀看的結(jié)果)及一第二 圖像(如左眼所觀看的結(jié)果)。此外前述實(shí)施例的立體攝像單元10并不以拍攝單一視角為 限，立體攝像單元10也可以是拍攝多個(gè)不同視角，并針對(duì)每一個(gè)視角分別產(chǎn)生兩個(gè)圖像以 供立體顯示使用。視頻編碼系統(tǒng)12包括有一圖像比較單元121、一圖像嵌入單元125、一二維圖像編 碼單元127及一傳送單元129，其中圖像比較單元121比較第一圖像與第二圖像兩者之間的 圖像差異，例如圖像比較單元121可以使用像差比較法將兩圖像相減以求得前述的圖像差 異，并輸出圖像特征的圖像差異比較結(jié)果給圖像嵌入單元125。圖像嵌入單元125則是將此 圖像特征以隱藏方式嵌入于第一圖像中，并輸出一視頻信號(hào)的圖像嵌入處理結(jié)果，此視頻 信號(hào)即為具有隱藏嵌入圖像特征的第一圖像，在此實(shí)施例圖像嵌入單元125以數(shù)字浮水印 的方式來執(zhí)行此圖像嵌入的動(dòng)作。二維圖像編碼單元127則是將圖像嵌入單元125輸出的 視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處理，并輸出一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的處理結(jié)果。傳送單元129則是將 二維圖像編碼單元127輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流輸出至外部的一傳輸通道20進(jìn)行傳輸，此傳送單 元129可以為有線傳送單元或無線傳送單元，故傳輸通道20相對(duì)可以為有線傳輸通道或無 線傳輸通道。再參閱圖2，并進(jìn)一步說明立體視頻接收系統(tǒng)3，其包括有顯示設(shè)備及一視頻解碼 系統(tǒng)30。顯示設(shè)備在此可以是立體顯示設(shè)備32亦或是二維顯示設(shè)備34，立體顯示設(shè)備32 可以是虛擬實(shí)境盔上顯示器、虛擬實(shí)境眼鏡顯示器、虛擬實(shí)境立體投影機(jī)、激光3D立體投 影機(jī)或立體電視；二維顯示設(shè)備34可以是具有屏幕的電子裝置或平面顯示設(shè)備。視頻解碼系統(tǒng)30包括有一接收單元301、一二維圖像解碼單元303、一圖像解析單 元305及一圖像重組單元309，其中接收單元301接收傳輸通道20所傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流， 并將此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流輸出給二維圖像解碼單元303。二維圖像解碼單元303對(duì)此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流 進(jìn)行二維圖像解碼處理，并輸出視頻信號(hào)的解碼結(jié)果給圖像解析單元305。圖像解析單元 305對(duì)此視頻信號(hào)進(jìn)行圖像解析，由于此視頻信號(hào)即是隱藏有圖像特征的第一圖像，故在此 圖像解析動(dòng)作主要是用來取出此圖像特征及輸出第一圖像，在此實(shí)施例圖像解析單元305 以數(shù)字浮水印解析的方式來從視頻信號(hào)中取出圖像特征。圖像重組單元309接收?qǐng)D像解析 單元305解析取出的圖像特征，并將第一圖像與此圖像特征進(jìn)行圖像重組處理，例如通過 圖像差異(或視差)補(bǔ)償法的圖像重組處理將兩圖像相加，即可以還原得到原本的第二圖 像。因此對(duì)于立體顯示設(shè)備32而言，即可以接收到第一圖像及第二圖像的兩組圖像 源以進(jìn)行立體圖像顯示，而關(guān)于立體顯示設(shè)備32如何進(jìn)行后續(xù)的立體顯示作業(yè)屬公知技 術(shù)，故在此不予以詳述。另外對(duì)于二維顯示設(shè)備34而言，其收到第一圖像之后即可以進(jìn)行 二維圖像顯示。因此通過本實(shí)施例所使用的視頻編/解碼技術(shù)，其主要是通過單一傳輸通 道20來傳輸顯示所需信息，并且可以視顯示設(shè)備的硬件特性來進(jìn)行立體顯示或一般二維 顯不。此外需特別說明的是若要使二維顯示設(shè)備34也能顯示立體圖像，可以通過結(jié)合 一 3D裸眼立體顯示技術(shù)以使現(xiàn)行的二維顯示設(shè)備34可以升級(jí)成具有播放立體圖像的功 能。如圖3所示，以一筆記本電腦36結(jié)合一 3D裸眼立體顯示技術(shù)來舉例說明，此筆記本電 腦36于屏幕361外貼合有一光柵片363，此光柵片363于表面形成有多個(gè)半圓形突部，并在筆記本電腦36內(nèi)部植入一圖像分配播放程序，且使此筆記本電腦36接收到視頻解碼系統(tǒng) 30所輸出的第一圖像及第二圖像。故當(dāng)圖像分配播放程序執(zhí)行時(shí)，即可將此第一圖像及第 二圖像組合成單一圖像，并將此單一圖像輸出至屏幕361播放顯示，故對(duì)于觀看者而言通 過光柵片363觀看此屏幕361即可得到立體圖像的觀看效果。而前述僅是概略說明如何使 用3D裸眼立體顯示技術(shù)，且由于3D裸眼立體顯示技術(shù)已有多家廠商開發(fā)成功，故此技術(shù)已 是屬于公知技術(shù)，因此對(duì)于其更具體的詳細(xì)內(nèi)容在此即不予以詳述。再參閱圖2，前述數(shù)字浮水印的嵌入及解析技術(shù)及二維圖像編/解碼技術(shù)均是屬 于公知技術(shù)，故在此實(shí)施例說明中不詳細(xì)說明此部分的技術(shù)。另外通過使用數(shù)字浮水印技 術(shù)藏匿信息的技術(shù)是具有強(qiáng)韌性的特點(diǎn)，也即即使是前述視頻信號(hào)經(jīng)過編碼進(jìn)行傳輸時(shí)， 其中視頻信號(hào)的第一圖像若經(jīng)破壞/改變時(shí)，藏匿于第一圖像中圖像特征仍可維持相當(dāng)程 度的可辨識(shí)性，故通過此種方式來進(jìn)行信號(hào)傳輸能具有抗傳輸通道的衰減及干擾等特性， 因此非常適合應(yīng)用于條件變動(dòng)大的應(yīng)用環(huán)境，例如使用于移動(dòng)通信上的立體顯示。再者，前述的視頻編碼系統(tǒng)及視頻解碼系統(tǒng)可以輕易通過系統(tǒng)處理芯片、單芯片 也或特定功能集成電路(ASIC)來實(shí)現(xiàn)其相對(duì)的處理運(yùn)算。而對(duì)于視頻解碼系統(tǒng)30可以通 過外加或內(nèi)置方式來與前述顯示設(shè)備做整合。接著，請(qǐng)參閱圖4，其為立體視頻傳送系統(tǒng)Ia另一實(shí)施例的方框圖。在此立體視頻 傳送系統(tǒng)Ia包括一攝像單元11及一視頻編碼系統(tǒng)12a，并通過攝像單元11來提供一第一 圖像的單一圖像源輸出給視頻編碼系統(tǒng)12a進(jìn)行處理。由于攝像單元11在拍攝第一圖像的 同時(shí)也會(huì)將此第一圖像所呈現(xiàn)的景深信息一并記錄在第一圖像的數(shù)據(jù)中。在此實(shí)施例中， 視頻編碼系統(tǒng)12a是將第一圖像中所記錄的景深信息當(dāng)成是圖像特征使用，并由圖像嵌入 單元125將此圖像特征以隱藏方式嵌入于第一圖像中，并輸出一視頻信號(hào)的圖像嵌入處理 結(jié)果。二維圖像編碼單元127則是將圖像嵌入單元125輸出的視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼 處理，并輸出一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的處理結(jié)果。傳送單元129則是將二維圖像編碼單元127輸出 的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流輸出至外部的一傳輸通道進(jìn)行傳輸。故對(duì)于圖4所揭示的立體視頻傳送系統(tǒng) Ia而言，其是以第一圖像的景深信息作為圖像特征使用，除此之外其余的后續(xù)處理皆是同 圖2所示方式進(jìn)行。請(qǐng)參閱圖5，其為本發(fā)明實(shí)施例的視頻顯示方法的流程圖，并請(qǐng)一并參閱圖2，圖5 所示的方法包括如下步驟其中步驟S501 S511屬于視頻編碼的處理過程，而步驟S513 S523屬于視頻 解碼的處理過程。在立體視頻傳送過程中，首先通過一立體攝像單元10取得一第一圖像及一第二 圖像，如步驟S501 ；比較第一圖像與第二圖像之間的圖像差異，如步驟S503，在此以像差比 較法來進(jìn)行比較；根據(jù)比較結(jié)果取得一圖像特征，如步驟S505 ；再以隱藏方式嵌入此圖像 特征于第一圖像中，如步驟S507，在此以數(shù)字浮水印的方式來執(zhí)行此圖像嵌入的動(dòng)作，以形 成一視頻信號(hào)；之后再對(duì)此視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像的編碼處理以得到一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的編碼 結(jié)果，如步驟S509 ；再通過一傳輸通道20輸出此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，如步驟S511。而在立體視頻接收過程中，在步驟S511之后，接收傳輸通道20所傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 流，如步驟S513 ；再對(duì)此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼以得到視頻信號(hào)，如步驟S515 ；接著 解析此視頻信號(hào)，如步驟S517，在此以數(shù)字浮水印解析的方式進(jìn)行；進(jìn)而從視頻信號(hào)中所藏匿信息取得圖像特征，如步驟S519，此外視頻信號(hào)本身未藏匿信息的部分可以視為是第 一圖像的數(shù)據(jù)；接著通過重組第一圖像與圖像特征以得到一第二圖像，如步驟S521，在此 重組的方式是以圖像差異補(bǔ)償法的圖像處理方式進(jìn)行的，例如通過相加方式將圖像特征的 顯示信息加入到第一圖像中；最后即可輸出第一圖像及第二圖像以供顯示設(shè)備進(jìn)行顯示， 如步驟S523。而前述步驟S523的顯示設(shè)備若是立體顯示設(shè)備則可以顯示出立體圖像的效果， 而若顯示設(shè)備是二維顯示設(shè)備時(shí)則只能擇其一的圖像(如第一圖像)進(jìn)行二維圖像顯示， 亦或若二維顯示設(shè)備可進(jìn)一步結(jié)合3D裸眼立體顯示技術(shù)來達(dá)成等同立體顯示設(shè)備的立體 圖像的顯示效果。再者前述步驟S507執(zhí)行之前可進(jìn)一步對(duì)此圖像特征進(jìn)行壓縮以減少數(shù)據(jù)量，同 理在步驟S519取得圖像特征之后也進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行圖像解壓縮處理。此外圖5中的S501 S503雖然是通過比較兩圖像的間圖像差異，以取得圖像特 征，但針對(duì)S501 S503的執(zhí)行方式也可以直接取得單一圖像(如第一圖像)及此圖像的 景深信息，并以此景深信息作為圖像特征使用。接著針對(duì)圖5中的S513 S523屬于視頻解碼的處理流程，以下再提供幾種不同 實(shí)施方式。首先請(qǐng)參閱圖6，其為本發(fā)明實(shí)施例的視頻解碼方法的流程圖，首先說明圖6中所 接收到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如圖7所示，此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流131由具有第一圖像的第一區(qū) 塊1311、具有圖像特征的第二區(qū)塊1312及具有串行數(shù)據(jù)串的第三區(qū)塊1313組成，其中的串 行數(shù)據(jù)串是并同圖像特征一并以隱藏方式嵌入于第一圖像中，而此串行數(shù)據(jù)串可以是一系 列的二進(jìn)位位元數(shù)值(例如是1或0)所組成。圖6所示的方法包括如下的步驟接收傳輸通道所傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，如步驟S601，此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流是如同圖7所示 的架構(gòu)；再對(duì)此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼以得到視頻信號(hào)，如步驟S603 ；接著解析此 視頻信號(hào)，如步驟S605，在此以數(shù)字浮水印解析的方式進(jìn)行；進(jìn)而從視頻信號(hào)中所藏匿信 息取得圖像特征及串行數(shù)據(jù)串，如步驟S607;并判斷串行數(shù)據(jù)串是否有變動(dòng)過大，如步驟 S609，在此將串行數(shù)據(jù)串與一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)串進(jìn)行比較，此預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)串即為此串行數(shù)據(jù)在通過 傳輸通道傳輸之前的原始數(shù)據(jù)，若比對(duì)結(jié)果為兩者之間的位元差異數(shù)目超過一容忍范圍， 則接收到的串行數(shù)據(jù)串將被認(rèn)定變動(dòng)過大，因此進(jìn)行一應(yīng)變處理的動(dòng)作，如步驟S615。而若步驟S609判斷為否時(shí)，接著通過重組第一圖像與圖像特征以得到一第二圖 像，如步驟S611，在此重組的方式是以圖像差異補(bǔ)償法的圖像處理方式進(jìn)行的；最后即可 輸出第一圖像及第二圖像以供顯示設(shè)備進(jìn)行顯示，如步驟S613。圖6所揭示的方式，可對(duì)傳輸通道中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流受干擾影響的程度做出檢測(cè)及 反應(yīng)，例如其主要是通過判斷串行數(shù)據(jù)串的內(nèi)容變動(dòng)程度以得知此傳輸通道的傳輸品質(zhì)， 并于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流受干擾程度過于嚴(yán)重時(shí)，如前述步驟S615執(zhí)行時(shí)，即可采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策動(dòng) 作，例如停止后續(xù)S611及S613的輸出顯示亦或?qū)ψ詈蟛襟ES613顯示的圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱D 像補(bǔ)救，如適度降低畫面顯示解析度、啟動(dòng)圖像平滑濾波器或發(fā)送信息給傳輸端調(diào)整傳輸 參數(shù)…等方式，以確保最后能輸出顯示的第一圖像及第二圖像均能保有一定的顯示品質(zhì)。接著請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D8，并配合參考圖9及圖10。首先說明圖8中所接收到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的架構(gòu)，如圖9所示，此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流133由具有第一圖像的第一區(qū)塊1331、具有第一圖 像特征的第二區(qū)塊1332、具有第二圖像特征的第三區(qū)塊1333及具有控制命令的第四區(qū)塊 1334組成，其中的控制命令并同第一圖像特征及第二圖像特征一并以隱藏方式嵌入于第一 圖像中。而前述第一圖像特征由比較第一圖像與第二圖像兩者間圖像差異所得，第二圖像 特征由比較第一圖像與第三圖像兩者間圖像差異所得，并且第二圖像及第三圖像系通過立 體攝像單元以不同拍攝視角所取得的圖像，在此假設(shè)第二圖像以第二拍攝視角及第三圖像 以第三拍攝視角所取得來做為以下舉例說明，并且在此也不局限僅只能有第一圖像特征及 第二圖像特征，也可以有更多不同拍攝視角所取得的圖像特征。圖8所示的方法包括如下的步驟接收傳輸通道所傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，如步驟S801，此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流是如同圖9所示 的架構(gòu)；再對(duì)此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼以得到視頻信號(hào)，如步驟S803 ；接著解析此 視頻信號(hào)，如步驟S805，在此以數(shù)字浮水印解析的方式進(jìn)行；進(jìn)而從視頻信號(hào)中所藏匿信 息取得第一圖像特征、第二圖像特征及控制命令，如步驟S807 ；之后控制命令通過接收端 的一顯示設(shè)備檢測(cè)一觀看者觀看顯示設(shè)備的畫面的視角位置，如步驟S809，此步驟是通過 在顯示設(shè)備中的屏幕5上設(shè)置一物體檢測(cè)器51，如圖10所示，此物體檢測(cè)器51可以用來檢 測(cè)位在屏幕5前端觀看者所在的位置，如Pl或P2或P3等觀看位置，并計(jì)算出此觀看位置 的觀看視角。之后根據(jù)步驟S809的檢測(cè)結(jié)果取得一觀看者所在屏幕前面的觀看視角，進(jìn)而判 斷有無提供此觀看視角的相對(duì)圖像特征，如步驟S811，也即控制命令將判斷目前第一圖像 特征或第二圖像特征是否可以符合此觀看視角，例如假設(shè)觀看視角是在第一視角左右一定 范圍內(nèi)的位置，則將判斷出第一圖像特征可以提供出此觀看視角所需的圖像特征，并輸出 具有此視角的第一圖像特征，如步驟S813，接著通過重組第一圖像與第一圖像特征以得到 一第二圖像，如步驟S815，在此重組的方式是以圖像差異補(bǔ)償法的圖像處理方式進(jìn)行的； 最后即可輸出第一圖像及第二圖像等兩個(gè)圖像以供顯示設(shè)備進(jìn)行顯示，如步驟S817。而若 步驟S811判斷為否，則停止此流程，如步驟S819。圖8所揭示的方式，可對(duì)傳輸通道中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流同時(shí)傳輸多組不同視角所需的 視頻數(shù)據(jù)，以供接收端的顯示設(shè)備可以根據(jù)觀看者所在的觀看視角，而相對(duì)提供出此觀看 視角所觀看到的立體視頻。綜上所述，本發(fā)明主要是通過單一傳輸通道來傳輸供立體顯影所需的至少兩圖像 源，并通過圖像嵌入的執(zhí)行來將隱藏信息嵌入于一個(gè)圖像信號(hào)(如前述第一圖像)，而此隱 藏信息可以為至少一個(gè)用來產(chǎn)生另一組圖像源所需的圖像特征、用來評(píng)估傳輸通道品質(zhì)受 影響程度的串行數(shù)據(jù)串，亦或是控制命令以用來控制立體播放的視角調(diào)整等。故通過本發(fā)明將可降低播放立體視頻所需的傳輸通道為1組即可，且可以視顯示 設(shè)備的硬件特性來決定是以立體圖像播放或是二維圖像播放，故本發(fā)明所提供的相關(guān)視頻 編/解碼技術(shù)可以向下相容于現(xiàn)行的二維顯示設(shè)備供使用，且也可通過簡(jiǎn)單的升級(jí)即可使 現(xiàn)有的二維顯示設(shè)備一樣具有播放立體顯影的效果。上述所揭示的附圖、說明，僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng) 可依據(jù)上述的說明作其他種種的改良，而這些改變?nèi)詫儆诒景l(fā)明的發(fā)明精神及所附的權(quán)利 要求中。
權(quán)利要求
一種視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于，包括一圖像嵌入單元，接收一第一圖像及關(guān)聯(lián)于該第一圖像的一圖像特征，并將該圖像特征以隱藏方式嵌入于該第一圖像中以輸出一視頻信號(hào)；以及一二維圖像編碼單元，對(duì)該圖像嵌入單元所輸出的該視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處理，進(jìn)而輸出一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。
2.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于，還包括一圖像比較單元，接收一第一圖像及一第二圖像，并比較該第一圖像與該第二圖像兩 者之間的圖像差異以輸出該圖像特征給該圖像嵌入單元。
3.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于，其中該圖像特征為該第一圖像的 景深信息。
4.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于，其中該圖像嵌入單元以數(shù)字浮水 印的方式將該圖像特征隱藏嵌入于該第一圖像中。
5.一種視頻解碼系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行解碼，該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流為一視頻 信號(hào)經(jīng)過二維圖像編碼所得，且該視頻信號(hào)由一第一圖像及一隱藏嵌入于該第一圖像的圖 像特征組成，該系統(tǒng)包括一二維圖像解碼單元，接收該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，并對(duì)該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼處理， 進(jìn)而輸出該視頻信號(hào)；一圖像解析單元，接收該二維圖像解碼單元所輸出的該視頻信號(hào)，并對(duì)該視頻信號(hào)進(jìn) 行圖像解析以取出該圖像特征及輸出該第一圖像；一圖像重組單元，對(duì)該第一圖像與該圖像特征進(jìn)行圖像重組處理以得到一第二圖像。
6.如權(quán)利要求5所述的視頻解碼系統(tǒng)，其特征在于，其中該圖像解析單元以數(shù)字浮水 印解析方式解析出該圖像特征，以及該圖像重組單元使用圖像差異補(bǔ)償方式來重組該第一 圖像及該圖像特征。
7.一種視頻顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括 一視頻編碼系統(tǒng)，包括一圖像嵌入單元，接收一第一圖像及關(guān)聯(lián)于該第一圖像的一圖像特征，并將該圖像特 征以隱藏方式嵌入于該第一圖像中以輸出一視頻信號(hào)；以及一二維圖像編碼單元，對(duì)該圖像嵌入單元所輸出的該視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處 理，進(jìn)而輸出一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流至一傳輸通道； 一視頻解碼系統(tǒng)，包括一二維圖像解碼單元，通過該傳輸通道接收該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，并對(duì)該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二 維圖像解碼處理，進(jìn)而輸出該視頻信號(hào)；一圖像解析單元，接收該二維圖像解碼單元所輸出的該視頻信號(hào)，并對(duì)該視頻信號(hào)進(jìn) 行圖像解析以取出該圖像特征及輸出該第一圖像；一圖像重組單元，對(duì)該第一圖像與該圖像特征進(jìn)行圖像重組處理以得到一第二圖像；以及一顯示設(shè)備，接收該視頻解碼系統(tǒng)所輸出的該第一圖像及該第二圖像，并以立體顯示 方式來顯示該第一圖像及該第二圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的視頻顯示系統(tǒng)，其特征在于，其中該顯示設(shè)備包括一二維顯示設(shè)備，具有一圖像分配播放程序，該圖像分配播放程序用以接收該視頻解 碼系統(tǒng)所輸出的該第一圖像及該第二圖像，并將該第一圖像及該第二圖像合成一單一圖像 以輸出于該二維顯示設(shè)備的一屏幕；一光柵片，貼合于該二維顯示設(shè)備的該屏幕。
9.一種視頻編碼方法，其特征在于，包括接收一第一圖像及關(guān)聯(lián)于該第一圖像的一圖像特征； 將該圖像特征以隱藏方式嵌入于該第一圖像中以得到一視頻信號(hào)；以及 將該視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處理，進(jìn)而輸出一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。
10.如權(quán)利要求9所述的視頻編碼方法，其特征在于，其中該圖像特征為該第一圖像與 一第二圖像兩者之間以像差比較法比較所得或?yàn)樵摰谝粓D像的景深信息。
11.如權(quán)利要求9所述的視頻編碼方法，其特征在于，其中該圖像特征以數(shù)字浮水印的 方式隱藏嵌入于該第一圖像中。
12.一種視頻解碼方法，其特征在于，對(duì)一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行解碼，該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流為一視 頻信號(hào)經(jīng)過二維圖像編碼所得，且該視頻信號(hào)由一第一圖像及一隱藏嵌入于該第一圖像的 圖像特征組成，該方法包括接收該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，并對(duì)該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼處理，進(jìn)而輸出該視頻信號(hào)；解析該視頻信號(hào)以取出該圖像特征及輸出該第一圖像；以及 重組該第一圖像與該圖像特征以得到一第二圖像。
13.—種視頻顯示方法，其特征在于，方法包括接收一第一圖像及關(guān)聯(lián)于該第一圖像的一圖像特征； 將該圖像特征以隱藏方式嵌入于該第一圖像中以得到一視頻信號(hào)； 將該視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處理，進(jìn)而輸出一數(shù)字信息流； 通過一傳輸通道輸出該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流；接收該傳輸通道所傳輸?shù)脑摂?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，并對(duì)該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼處理， 進(jìn)而輸出該視頻信號(hào)；解析該視頻信號(hào)以取出該圖像特征及輸出該第一圖像； 重組該第一圖像與該圖像特征以得到一第二圖像；以及 輸出該第一圖像及該第二圖像至一顯示設(shè)備以進(jìn)行立體視頻顯示。
14.如權(quán)利要求13所述的視頻顯示方法，其特征在于，其中該圖像特征為該第一圖像 與一第二圖像兩者之間以像差比較法比較所得或?yàn)樵摰谝粓D像的景深信息。
15.如權(quán)利要求13所述的視頻顯示方法，其特征在于，其中該圖像特征以數(shù)字浮水印 的方式隱藏嵌入于該第一圖像中。
16.如權(quán)利要求13所述的視頻顯示方法，其特征在于，其中該圖像特征以隱藏方式嵌 入于該第一圖像中時(shí)更進(jìn)一步隱藏嵌入有一串行數(shù)據(jù)串。
17.如權(quán)利要求16所述的視頻顯示方法，其特征在于，其中該解析步驟中還包括解析出該串行數(shù)據(jù)串，并判斷該串行數(shù)據(jù)串與一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)串兩者之間的位元差異數(shù)目 是否超過一容忍范圍；其中重組該第一圖像與該圖像特征以得到該第二圖像在該串行數(shù)據(jù) 串與該預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)串兩者之間的差異小于該容忍范圍時(shí)才執(zhí)行。
18.如權(quán)利要求17所述的視頻顯示方法，其特征在于，其中當(dāng)判斷結(jié)果為超過容忍范 圍時(shí)，則停止該顯示設(shè)備的輸出顯示或?qū)υ擄@示設(shè)備的輸出顯示以降低畫面顯示解析度、 啟動(dòng)圖像平滑濾波器或發(fā)送信息給傳輸端調(diào)整傳輸參數(shù)的補(bǔ)救方式進(jìn)行處理。
19.如權(quán)利要求13所述的視頻顯示方法，其特征在于，其中該顯示設(shè)備為一二維顯示 設(shè)備，且由該二維顯示設(shè)備以圖像分配方式將該第一圖像及該第二圖像合成為一單一圖像 以輸出于該二維顯示設(shè)備的一屏幕，且該屏幕外貼合有一光柵片。
20.一種視頻顯示方法，其特征在于，方法包括接收一第一圖像及關(guān)聯(lián)于該第一圖像的一第一圖像特征及一第二圖像特征，其中該第 一圖像特征通過比較該第一圖像與一第二圖像兩者間的圖像差異所得，第二圖像特征通過 比較該第一圖像與一第三圖像兩者間的圖像差異所得，并且該第二圖像及該第三圖像系以 不同拍攝視角所取得的圖像；將該第一圖像特征、該第二圖像特征及一控制命令以隱藏方式嵌入于該第一圖像中以 得到一視頻信號(hào)；將該視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼處理，進(jìn)而輸出一數(shù)字信息流； 通過一傳輸通道輸出該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流；接收該傳輸通道所傳輸?shù)脑摂?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，并對(duì)該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流進(jìn)行二維圖像解碼處理， 進(jìn)而輸出該視頻信號(hào)；解析該視頻信號(hào)以取出該第一圖像特征、該第二圖像特征及該控制命令及輸出該第一 圖像；該控制命令檢測(cè)一顯示設(shè)備的一觀看者觀看該顯示設(shè)備的畫面的一觀看位置，及計(jì)算 出該觀看位置的一觀看視角；輸出一符合此觀看視角的一輸出圖像特征，該輸出圖像特征為該第一圖像特征及該第 二圖像特征的其中之一；重組該第一圖像與該輸出圖像特征以得到另一圖像；以及 輸出該第一圖像及該另一圖像至該顯示設(shè)備以進(jìn)行立體視頻顯示。
全文摘要
一種編碼系統(tǒng)及方法、解碼系統(tǒng)及方法、顯示系統(tǒng)及方法，該顯示方法包括隱藏嵌入一圖像特征于一第一圖像中以產(chǎn)生一視頻信號(hào)，且此圖像特征是與第一圖像相關(guān)連；對(duì)此視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像編碼；通過一傳輸通道傳輸此視頻信號(hào)；接收此視頻信號(hào)；對(duì)此視頻信號(hào)進(jìn)行二維圖像解碼；解析視頻信號(hào)以取出圖像特征；重組第一圖像與圖像特征以得到一第二圖像；及輸出第一圖像及第二圖像至一顯示設(shè)備顯示。本發(fā)明僅需單一傳輸通道即可用來傳輸立體顯示所需的相關(guān)圖像信號(hào)源，且也可以向下相容于現(xiàn)行的二維顯示設(shè)備供顯示二維圖像使用。
文檔編號(hào)H04N13/00GK101990107SQ20091016110
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者范育成, 賴金輪 申請(qǐng)人:廖禮士;賴金輪;賴金鼎;田海洲