專利名稱：一種用于3d視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于3D視頻的壓縮方法和系統(tǒng)，具體地說，涉及一種用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，形成3D體驗的原理在于，能同時呈現(xiàn)左眼圖像和右眼圖像?，F(xiàn)有技術(shù)中，以1080p逐行掃描，掃描率為120Hz，位深為24bit的高清顯示器為例，3D視頻的數(shù)據(jù)傳輸速率需要達到1920xl080xl20x24bps=5.6Gbps，即每秒需要傳輸5.6Gb的數(shù)據(jù)量。當(dāng)數(shù)據(jù)的傳輸方式為無線方式時，從數(shù)據(jù)源，例如，筆記本電腦，手持攝像機等，傳輸?shù)绞褂脭?shù)據(jù)終端，例如，電視機、大型顯示器等，由于無線傳輸帶寬的限制，3D視頻數(shù)據(jù)需要進行壓縮后，才能無線傳輸并顯示，壓縮過程中的3D視頻數(shù)據(jù)損失量比較大，造成畫面失真，影響顯示的圖像的質(zhì)量。所以，需要一種用于通過無線傳輸來顯示3D視頻的壓縮方法和系統(tǒng)，使無線顯示的3D視頻畫面基本無失真現(xiàn)象，而且圖像的質(zhì)量不受無線傳輸中數(shù)據(jù)壓縮中產(chǎn)生的損失的影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明基于3D體驗的原理，提供了一種用于3D視頻無線顯示的壓縮方法和系統(tǒng)。本發(fā)明一方面，提供了一種用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮方法，所述方法包括:輸入視頻數(shù)據(jù)；提取視頻數(shù)據(jù)的景深；區(qū)分每幀圖像的前景與背景；對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮；輸出視頻數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述輸入視頻數(shù)據(jù)或者所述輸出視頻數(shù)據(jù)的方式為使用直接內(nèi)存存取先進先出數(shù)據(jù)緩存器。優(yōu)選地，所述提取視頻數(shù)據(jù)的景深包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為游戲視頻，則從Z-緩存中復(fù)制景深數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述提取視頻數(shù)據(jù)的景深包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為立體數(shù)據(jù)流，即電影視頻，則通過左幀圖像和右?guī)瑘D像之間的運動估計來提取景深數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述區(qū)分每幀圖像的前景與背景進一步包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為游戲視頻，則可以通過在數(shù)量/深度柱狀圖中選擇深度閾值，來區(qū)分
前景像素與背景像素。優(yōu)選地，所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景進行高端類立體視頻編碼，對背景部分進行基類非立體視頻編碼。優(yōu)選地，所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮率比對背景部分壓縮的壓縮率低。
優(yōu)選地，所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮率為0，對背景部分壓縮的壓縮率為85%。優(yōu)選地，所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮速率比對背景部分壓縮的壓縮速率高。優(yōu)選地，所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮速率為80Mbps，對背景部分壓縮的壓縮速率為20Mbps。本發(fā)明另一方面，提供了一種用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)獲取單元，用于輸入視頻數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理單元，用于提取視頻數(shù)據(jù)的景深、區(qū)分每幀圖像的前景與背景并對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮；數(shù)據(jù)輸出單元，用于輸出視頻數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述輸入視頻數(shù)據(jù)或者所述輸出視頻數(shù)據(jù)的方式為使用直接內(nèi)存存取先進先出數(shù)據(jù)緩存器。優(yōu)選地，所述提取視頻數(shù)據(jù)的景深包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為游戲視頻，則從Z-緩存中復(fù)制景深數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述提取視頻數(shù)據(jù)的景深包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為立體數(shù)據(jù)流，即電影視頻，則通過左幀圖像和右?guī)瑘D像之間的運動估計來提取景深數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述區(qū)分每幀圖像的前景與背景進一步包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為游戲視頻，則可以通過在數(shù)量/深度柱狀圖中選擇深度閾值，來區(qū)分
前景像素與背景像素。優(yōu)選地，所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景進行高端類立體視頻編碼，對背景部分進行基類非立體視頻編碼。優(yōu)選地，所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮率比對背景部分壓縮的壓縮率低。優(yōu)選地，所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮率為0，對背景部分壓縮的壓縮率為85%。優(yōu)選地，所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮速率比對背景部分壓縮的壓縮速率高。本發(fā)明還提供了，一種存在于計算機可讀介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品，可操作以執(zhí)行用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮的指令，所述計算機程序產(chǎn)品包括指令代碼以:輸入視頻數(shù)據(jù)；提取所述視頻數(shù)據(jù)的景深；區(qū)分所述視頻數(shù)據(jù)中每幀圖像的前景與背景；對所述每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮；輸出處理后的所述視頻數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮方法和系統(tǒng)，使用了對3D視頻的按照優(yōu)先級進行壓縮的策略，使對無線3D視頻的傳輸使用有限的無線帶寬而能夠提供給用戶最佳的用戶體驗。本發(fā)明的其它功能和優(yōu)點將在下面的說明書中闡述，部分將由說明書明顯看出，或者從發(fā)明的實踐中得知。本發(fā)明的優(yōu)點將由書面的說明、權(quán)力要求書和附圖特別指出的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)和得到。應(yīng)該理解的是上述概括性說明和后述的詳細說明是示例性的和解釋性的，意圖提供對于本發(fā)明權(quán)利要求的更進一步的解釋。


附圖提供了對于本發(fā)明更進一步的理解，并入說明書中并構(gòu)成說明書的一部分，解釋本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖中:
圖1根據(jù)一個示范性實施例，示出了本發(fā)明提供的一種用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2根據(jù)一個示范性實施例，示出了本發(fā)明所提供的3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮方法的流程框圖。圖3根據(jù)一個示范性實施例，示出了播放立體電影時的左眼圖像和右眼圖像中前景/背景的示意圖。圖4根據(jù)一個示范性實施例，示出了在一幀圖像中像素的數(shù)量一深度柱狀圖。
具體實施例方式在本申請中，將圍繞用于3D視頻無線顯示的壓縮方法和系統(tǒng)來描述示范性實施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)認識到，下面的描述僅僅是示例性的而并非意圖進行任何方式的限定。受益于本申請的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易獲得其他實施例的啟示?，F(xiàn)在，將更為詳細地描述如附圖中所示的示范性實施例的實施方式。貫穿全部附圖以及下列描述，相同的附圖標(biāo)記將盡可能用于表示相同或相似的對象?，F(xiàn)在將詳細地引用本發(fā)明優(yōu)選的實施例，其實例在附圖中示出。圖1根據(jù)一個示范性實施例，示出了本發(fā)明提供的一種用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)100包括:數(shù)據(jù)獲取單元101，用于輸入視頻數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理單元102，用于提取視頻數(shù)據(jù)的景深、區(qū)分每幀圖像的前景與背景并對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮；數(shù)據(jù)輸出單元103，用于輸出視頻數(shù)據(jù)。圖2根據(jù)一個示范性實施例，示出了本發(fā)明所提供的3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮方法的流程框圖。在步驟201中，數(shù)據(jù)獲取單元101輸入3D視頻數(shù)據(jù)，例如可以使用直接內(nèi)存存取先進先出數(shù)據(jù)緩存器的方式輸入數(shù)據(jù)。在步驟202中，數(shù)據(jù)處理單元102區(qū)分要顯示的3D視頻的數(shù)據(jù)類型，如果是3D的柵格化的圖像，則為游戲視頻，則進入步驟203，從Z-緩存中復(fù)制景深數(shù)據(jù)。另一方面，在步驟202的3D視頻的數(shù)據(jù)類型的判斷的結(jié)論為立體數(shù)據(jù)流，即視頻類型為3D電影視頻時，則在步驟204中，數(shù)據(jù)處理單元102通過比較圖形在同時顯示的左眼圖像和右眼圖像中的之間的塊的運動矢量來進行運動估計。左右兩幀之間塊的運動矢量越大時，其景深越淺，當(dāng)運動矢量為O時，其景深為無窮遠，其中獲得的景深數(shù)據(jù)為相對值，從而提取出景深數(shù)據(jù)。例如，圖3根據(jù)一個示范性實施例，示出了播放立體電影時的左眼圖像和右眼圖像中進行運動估計的示意圖。如圖3，立體電影中應(yīng)同時顯示的左眼圖像301和右眼圖像302，左眼圖像301和右眼圖像302都由圖像塊303和圖像塊304構(gòu)成。比較估計出圖像301、302中的圖像塊303、304的運動矢量，顯然圖像塊303的運動矢量更大，圖像塊304的運動矢量趨于O。所以圖像塊303的景深很淺，而圖像塊304的景深趨于無窮遠。提取出景深數(shù)據(jù)之后，在步驟205中，根據(jù)景深數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元102進行前景與背景的估算。前景即3D視頻中，被觀眾所關(guān)注的主要部分，而背景部分則變化較小，從而凸顯出主要部分。根據(jù)一個實施例，可以通過在數(shù)量一深度柱狀圖中，尋找像素數(shù)量最少的那個深度為區(qū)分前景與背景的深度閾值，一般前景像素數(shù)量為總像素數(shù)量的20-40%。例如，圖4根據(jù)一個示范性實施例，示出了在一幀圖像中像素的數(shù)量一深度柱狀圖。如圖所示，可以看到像素最少的深度閾值401，約占總像素20-40%的小于深度閾值401的像素402為前景部分，其余像素為背景部分像素.在步驟206中，數(shù)據(jù)處理單元102對前景和背景分別進行對應(yīng)不同壓縮率的壓縮處理。例如，對前景進行高碼率立體流編碼，對背景部分進行低碼率單一流編碼。前景部分的壓縮率可以為0，S卩，不進行壓縮，相比較于非優(yōu)先級的壓縮方法，觀眾關(guān)注的前景部分損失更少，保留最多的圖像細節(jié)。背景部分的壓縮率為85%，即壓縮后為原來大小的15%。例如，前景部分的高碼率立體流編碼數(shù)據(jù)的壓縮速率為80Mbps，以快速壓縮大量數(shù)據(jù)，保留最多的圖像細節(jié)，而背景部分的低碼率單一流編碼數(shù)據(jù)壓縮速率為20Mbps，且左右兩幀的背景的塊完全一致或者非常接近，所以背景數(shù)據(jù)只需要由左右兩幀中的一幀提供所有的塊，另外一幀由其恢復(fù)便可，即兩幀圖像的背景可以由左眼圖像301和右眼圖像302共同使用，以最大限度地節(jié)約無線帶寬。最后，數(shù)據(jù)輸出單元103在步驟207輸出處理過的數(shù)據(jù)，例如可使用直接內(nèi)存存取先進先出數(shù)據(jù)緩存器的方式輸出數(shù)據(jù)。本發(fā)明還提供了，一種存在于計算機可讀介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品，可操作以執(zhí)行用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮的指令，所述計算機程序產(chǎn)品包括指令代碼，以輸入視頻數(shù)據(jù)、提取所述視頻數(shù)據(jù)的景深、區(qū)分所述視頻數(shù)據(jù)中每幀圖像的前景與背景、對所述每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮、輸出處理后的所述視頻數(shù)據(jù)。由此可見，本發(fā)明提供的用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮方法和系統(tǒng)，使用了對3D視頻的按照優(yōu)先級進行壓縮的策略，使對無線3D視頻的傳輸使用有限的無線帶寬而能夠提供給用戶最佳的用戶體驗。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮方法，所述方法包括: 輸入視頻數(shù)據(jù)； 提取所述視頻數(shù)據(jù)的景深； 區(qū)分所述視頻數(shù)據(jù)中每幀圖像的前景與背景； 對所述每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮； 輸出處理后的所述視頻數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述輸入視頻數(shù)據(jù)或者所述輸出視頻數(shù)據(jù)的方式為使用直接內(nèi)存存取先進先出數(shù)據(jù)緩存器。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述提取視頻數(shù)據(jù)的景深包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為游戲視頻，則從Z-緩存中復(fù)制景深數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述提取視頻數(shù)據(jù)的景深包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為立體數(shù)據(jù)流，即電影視頻，則通過左幀圖像和右?guī)瑘D像之間的運動估計來提取景深數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述區(qū)分每幀圖像的前景與背景的方式為通過在數(shù)量/深度柱狀圖中選擇深度閾值，來區(qū)分前景像素與背景像素。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景進行高端類立體視頻編碼，對背景部分進行基類非立體視頻編碼。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮率比對背景部分壓縮的壓縮率低。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮率為O，對背景部分壓縮的壓縮率為85%。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮速率比對背景部分壓縮的壓縮速率高。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮速率為80Mbps，對背景部分壓縮的壓縮速率為20Mbps。
11.一種用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 數(shù)據(jù)獲取單元，用于輸入視頻數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)處理單元，用于提取所述視頻數(shù)據(jù)的景深、區(qū)分所述視頻數(shù)據(jù)中每幀圖像的前景與背景并對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮； 數(shù)據(jù)輸出單元，用于輸出處理后的所述視頻數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述輸入視頻數(shù)據(jù)或者所述輸出視頻數(shù)據(jù)的方式為使用直接內(nèi)存存取先進先出數(shù)據(jù)緩存器。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述提取視頻數(shù)據(jù)的景深包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為游戲視頻，則從Z-緩存中復(fù)制景深數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述提取視頻數(shù)據(jù)的景深包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為立體數(shù)據(jù)流，即電影視頻，則通過左幀圖像和右?guī)瑘D像之間的運動估計來提取景深數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述區(qū)分每幀圖像的前景與背景進一步包括區(qū)分3D視頻的數(shù)據(jù)類型，若3D視頻的數(shù)據(jù)類型為游戲視頻，則可以通過在數(shù)量/深度柱狀圖中選擇深度閾值，來區(qū)分前景像素與背景像素。
16.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景進行高端類立體視頻編碼，對背景部分進行基類非立體視頻編碼。
17.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮率比對背景部分壓縮的壓縮率低。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮率為O，對背景部分壓縮的壓縮率為85%。
19.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮包括:對前景部分壓縮的壓縮速率比對背景部分壓縮的壓縮速率高。
20.一種存在于計算機可讀介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品，可操作以執(zhí)行用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮的指令，所述計算機程序產(chǎn)品包括指令代碼以: 輸入視頻數(shù)據(jù)； 提取所述視頻數(shù)據(jù)的景深； 區(qū)分所述視頻數(shù)據(jù)中每幀圖像的前景與背景； 對所述每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮； 輸出處理后的所述視頻數(shù)據(jù)。`
全文摘要
提供一種用于3D視頻無線顯示的優(yōu)先級壓縮方法和系統(tǒng)，所述方法包括輸入視頻數(shù)據(jù)；提取視頻數(shù)據(jù)的景深；區(qū)分每幀圖像的前景與背景；對每幀圖像的前景與背景進行不同類型的壓縮；輸出視頻數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的3D視頻無線顯示的壓縮方法和系統(tǒng)，使無線顯示的3D視頻畫面基本無失真現(xiàn)象，圖像的質(zhì)量不受無線傳輸中數(shù)據(jù)壓縮中產(chǎn)生的損失的影響。
文檔編號H04N13/00GK103108197SQ201110357809
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者陳思恩, 徐爽 申請人:輝達公司