專利名稱：一種立體視頻實現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種視頻實現(xiàn)裝置，尤其涉及一種立體格式的視頻實現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
隨著電視技術(shù)的不斷發(fā)展，電視視頻技術(shù)逐漸由平面視頻向立體視頻轉(zhuǎn)變。與普通的平面視頻相比，立體視頻增加了物體的深度信息，將場景的三維信息完全地再現(xiàn)出來，觀看者可以看出圖像中景物的遠近、縱深，增強了視覺的現(xiàn)實感和逼真感，在突顯形象和內(nèi)容上無疑具有更強烈的震撼力和沖擊力，呼之欲出的形象使觀看者獲得身臨其境的感覺。
人眼在觀看物體時，不僅能看到物體的寬度和高度，而且能知道它們的深度，能夠判斷物體間或觀看者與物體間的距離。這種三維視覺特性產(chǎn)生的主要原因是人們通常總是雙目同時觀看物體，而由于兩眼視軸的間距，左右眼在看同一個物體時，所接收到的視覺圖像是不同的，因而大腦通過眼球的運動調(diào)整，綜合了這兩幅圖像的信息，產(chǎn)生了立體感。
如圖1所示，人眼在觀看物體時，不僅能看到物體的寬度和高度，而且能知道它們的深度，能夠判斷物體間或觀看者與物體間的距離。這種三維視覺特性產(chǎn)生
的主要原因是人們通?？偸请p目同時觀看物體，而由于兩眼視軸的間距(約65mm)，左右眼在看同一個物體時，所接收到的視覺圖像是不同的，因而大腦通過眼球的運動調(diào)整，綜合了這兩幅圖像的信息，產(chǎn)生了立體感。在單用左眼和右眼觀看物體時，所產(chǎn)生的圖像移位感覺稱為視差。如附圖一所示，用兩個完全相同的攝像機，兩個圖像平面位于同一平面Q。兩機坐標(biāo)軸平行，X軸重合，兩機在X方向間距為基線B。場景中特征點P在兩個圖像平面中的投影點^、 GJ爾為共軛對，即一個投影點
是另一個的對應(yīng)點，也就是在重新組合左眼圖像與右眼圖像的編碼過程中的左右兩幅圖像上代表空間同一點的一對對應(yīng)點。兩幅圖重疊后，共軛對之間的位置差Xl-Xr為視差，依據(jù)三角形關(guān)系推出z=bf/ (X,,-XR)。由此可見，物體的深度信息就是通過視差來計算的，通過計算空間點在兩幅圖像中的視差可以恢復(fù)出物體的深度信息。
人眼的立體視覺特性是立體電視的基礎(chǔ)。通過這個原理我們可以提出立體電視的解決思路。利用兩臺間隔一定距離的攝像機從兩個適當(dāng)角度同步拍攝立體圖像，記錄下兩部分信息，通過電視播放后，由電視接收機將兩部分信息分別送入左眼和右眼，確保讓人的左右眼分別看到對應(yīng)的圖像，在大腦中經(jīng)合成后顯示為立體圖像，從而產(chǎn)生了立體感。
如圖2所示，目前普遍使用的立體電視視頻技術(shù)采用以一定速度輪換地傳送左眼圖像和右眼圖像，顯像端在屏幕上輪流顯示左眼圖像和右眼圖像，觀看者需佩戴一幅特殊的液晶眼鏡觀看立體電視圖像，眼鏡用一個與發(fā)送端同步的開關(guān)控制，當(dāng)左眼圖像出現(xiàn)時，左眼的液晶鏡片透光，右眼的液晶鏡片不透光；相反，當(dāng)右眼圖像出現(xiàn)時，只有右眼的液晶鏡片透光，左眼的液晶鏡片不透光，從而使得左右兩眼只能看見各自所需的圖像。
這種方法會導(dǎo)致數(shù)據(jù)量增大，帶寬增加，使原來的60HZ圖像變?yōu)?20HZ圖像，帶寬的增大會大大地提高對硬件的需求以及成本。但這種方法會產(chǎn)生較為嚴重的閃爍。如果要消除閃爍，就必須提高幀率，從而增加帶寬，但這無疑會大大地提高對硬件的需求以及成本。此外采用這種方法會導(dǎo)致數(shù)據(jù)量巨大，而且時序控制復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的立體視頻格式的立體電視，觀看時需要配戴的昂貴的主動式液晶眼鏡為光電檢測式，除需要輸入視頻驅(qū)動信號外，還需要輸入導(dǎo)引信號，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試麻煩，成本較高，并且容易引起視覺疲勞。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于解決上述問題，提供了一種立體視頻實現(xiàn)裝置，改善立體視頻數(shù)據(jù)量巨大的問題，不會增加帶寬，降低了算法的復(fù)雜度，而且視頻處理簡單，降低了成本。
本實用新型的技術(shù)方案為本發(fā)明揭示了一種立體視頻實現(xiàn)裝置，包括
圖像合成單元，分別將左眼圖像和右眼圖像分割為多個像素點，將左眼圖像和右眼圖像的對應(yīng)的像素點以交替間隔的方式插入組合成一組新的視頻圖像。
上述的立體視頻實現(xiàn)裝置，其中，該裝置還包括圖像編碼單元，連接該圖像合成單元，對該圖像合成單元輸出的視頻圖像進行壓縮編碼。
上述的立體視頻實現(xiàn)裝置，其中，該裝置還包括存儲器，連接該圖像編碼單元，存儲壓縮后的視頻圖像。上述的立體視頻實現(xiàn)裝置，其中，該裝置還包括
圖像解碼單元，連接該存儲器，對該存儲器中的壓縮后的視頻圖像進行解壓縮處理。
上述的立體視頻實現(xiàn)裝置，其中，該裝置還包括
圖像分離單元，連接該圖像解碼單元，以該圖像合成單元中的反過程將解壓縮后的視頻圖像分拆為左眼圖像和右眼圖像。
本實用新型對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本實用新型的立體視頻實現(xiàn)裝置將左眼圖像和右眼圖像分離為一個個像素點，然后將左眼圖像和右眼圖像的對應(yīng)像素點按照特點的算法經(jīng)過編碼計算重新組合得到一組新的視頻圖像信息，再一幀一幀地加以播放。對比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的裝置解決了傳統(tǒng)立體電視技術(shù)導(dǎo)致的數(shù)據(jù)量巨大、帶寬太大的問題，降低了立體電視的成本。并且解決了傳統(tǒng)立體數(shù)字電視畫面閃爍的問題。本實用新型提出的關(guān)聯(lián)性的像素點處理使得視頻處理簡單化，且方便與其他視頻格式進行轉(zhuǎn)換。此外，本實用新型的技術(shù)方案使視頻數(shù)據(jù)具有良好的保密性，具備了防盜版的功能。本實用新型使得相關(guān)配套使用被動式眼鏡即可觀看，降低成本，且眼睛不易疲勞。


圖l是立體視覺的原理示意圖。
圖2是傳統(tǒng)的立體視頻實現(xiàn)的示意圖。
圖3是本實用新型的立體視頻實現(xiàn)裝置的示意圖。
圖4是本實用新型的立體視頻實現(xiàn)裝置的另一示意圖。
圖5是本實用新型的間隔插值編碼算法的示意圖。
圖6是本實用新型的立體視頻實現(xiàn)裝置的原理圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
本實用新型提供了一種立體視頻實現(xiàn)裝置，如圖6所示。立體視頻實現(xiàn)裝置
包括圖像合成單元20、圖像編碼單元21、存儲器22、圖像解碼單元23、圖像分離單元24。其中圖像合成單元20分別將左攝像機拍攝的左眼圖像和右攝像機拍攝的右眼圖像分割為多個像素點，將左眼圖像和右眼圖像對應(yīng)的像素點以交替間隔的方式插入組合成一組新的視頻圖像。
在本實施例，請參見圖3,左眼圖像IO被分割成1920X1080個像素點、 (其中ra是1 1080中的任一值，n是1 1920中的任一值)，右眼圖像11被分割成1920X1080個像素點Rm, 。然后將左眼圖像與右眼圖像的對應(yīng)像素點按照特定算法經(jīng)過編碼計算重新組合得到一組新的視頻圖像信息進行數(shù)據(jù)傳輸和播放。例如，在圖3中，重新組合的視頻圖像的像素點Pll'是左眼圖像的像素點Lll與右眼圖像的像素點R11經(jīng)過特定算法計算得到的。重新組合的視頻圖像的像素點P12'是左眼圖像的像素點L12與右眼圖像的像素點R12經(jīng)過特定算法計算得到的。依次類推，重新組合的視頻圖像的像素點Pmn'是左眼圖像的像素點Lmn與右眼圖像的像素點Rmn經(jīng)過特定算法計算得到的，
Pll' = L11 R11，
P12' = L12 R12，
P13' = L13②R13，
P14' = L14②R14，
P21' = L21 R21，
P22' = L22 R22，
P23' = L23 R23，
P24' = L24 R24，
Pmn' = Lmn Rmn，
由于相鄰的像素點都是具有關(guān)聯(lián)性的，所以數(shù)據(jù)處理的相關(guān)性高，可以降低算法的復(fù)雜度。并且由于各個相鄰的像素點都是具有關(guān)聯(lián)性，因此可以方便地與其他的格式進行轉(zhuǎn)換。
對于上述所述的特定的算法，在本實施例中是間隔插值編碼算法，可以用下列的邏輯表達式來表示
Pll' = L11*1+R11*0， P12' = L12*0+R12*l， P13' = L13*l+R13*0'"P21' = L21*0+R21*l， P22' = L22*l+R22*0， P23' = L23*0+R23*l...P31' = L31*l+R31*0， P32' 二 L32*0+R32*l， P33' = L33*l+R33*0."P41' = L41*0+R41*l， P42' = L42*l+R42*0， P43' = L43*0+R43*l...
這種間隔插值編碼算法的實質(zhì)是將左眼圖像的像素點與右眼圖像的像素點以交替間隔的方式插入組合成一組新的視頻圖像，如圖5所示。在同一像素行或同一像素列中，任何相鄰的像素點不會都同屬于左眼圖像或同屬于右眼圖像。本實施例中的間隔插值編碼算法，其重新組合成的新的視頻圖像的像素點排列方式類似于國際象棋棋盤格局，因此也將這種間隔插值編碼算法通俗的稱作國際象棋棋盤格算法。
按照上述間隔插值編碼算法得到的新的視頻圖像，不會像傳統(tǒng)的立體視頻格式所實現(xiàn)那樣輪流播出一幀左眼圖像和一幀右眼圖像，而是依序一幀一幀的播放，如圖4所示。因此，如果在數(shù)據(jù)傳輸過程中截得一段視頻流，沒有經(jīng)過本方案的相應(yīng)的解碼算法，那么得到的視頻圖像是模糊的不可觀看的，因而使得本發(fā)明的立體視頻格式具有良好的保密性，具備了防盜版的功能。
圖像編碼單元21連接圖像合成單元20，將圖像合成單元20輸出的視頻圖像進行壓縮編碼，例如MPEG壓縮或者HD高清壓縮等。存儲器22連接圖像編碼單元21，存儲壓縮后的視頻圖像。圖像解碼單元23連接存儲器22，對存儲器22中的壓縮后的視頻圖像進行解壓縮處理，解壓縮處理是圖像編碼單元21的壓縮處理的逆過程。圖像分離單元24連接圖像解碼單元23，將圖像解碼單元23解壓縮后的視頻圖像拆分為左眼圖像和右眼圖像，拆分過程是圖像合成單元20的組合過程的逆過程。
上述實施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來實現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求1、一種立體視頻實現(xiàn)裝置，其特征在于，包括圖像合成單元，分別將左眼圖像和右眼圖像分割為多個像素點，將左眼圖像和右眼圖像的對應(yīng)的像素點以交替間隔的方式插入組合成一組新的視頻圖像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的立體視頻實現(xiàn)裝置，其特征在于，該裝置還包括圖像編碼單元，連接該圖像合成單元，對該圖像合成單元輸出的視頻圖像進行壓縮編碼。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體視頻實現(xiàn)裝置，其特征在于，該裝置還包括存儲器，連接該圖像編碼單元，存儲壓縮后的視頻圖像。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體視頻實現(xiàn)裝置，其特征在于，該裝置還包括圖像解碼單元，連接該存儲器，對該存儲器中的壓縮后的視頻圖像進行解壓縮處理。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體視頻實現(xiàn)裝置，其特征在于，該裝置還包括圖像分離單元，連接該圖像解碼單元，以該圖像合成單元中的反過程將解壓縮后的視頻圖像分拆為左眼圖像和右眼圖像。
專利摘要本實用新型公開了一種立體視頻實現(xiàn)裝置，改善立體視頻數(shù)據(jù)量巨大的問題，不會增加帶寬，降低了算法的復(fù)雜度，而且視頻處理簡單，降低了成本。其技術(shù)方案為裝置包括圖像合成單元，分別將左眼圖像和右眼圖像分割為多個像素點，將左眼圖像和右眼圖像的對應(yīng)的像素點以交替間隔的方式插入組合成一組新的視頻圖像。本實用新型應(yīng)用于視頻處理領(lǐng)域。
文檔編號H04N13/00GK201398225SQ20092007150
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者朱仕康 申請人:上海暉悅數(shù)字視頻科技有限公司