一種2d轉(zhuǎn)3d的視頻自動評估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，該方法具體如下：首先，對于給定的2D視頻的N幀視頻文件，提取每幀圖像的像素值；然后，計算N幀視頻文件中連續(xù)兩幀之間的像素值的差值，差值圖像為diff；接著，對差值圖像diff進行閾值化處理生成二值圖像Diff；進而計算該N幀2D視頻圖像Diff中白像素的比例的平均值；最后，根據(jù)上述的比例的平均值來預(yù)測N幀2D視頻圖像轉(zhuǎn)化為3D視頻圖像的效果。該方法能自動地評估2D轉(zhuǎn)3D視頻的效果。
【專利說明】一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于立體和3D處理【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，尤其是涉及一種用于自動評估轉(zhuǎn)化為3D紅藍(lán)格式視頻效果的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著視頻技術(shù)的快速發(fā)展，3D的視頻變得越來越流行。然而，由于3D視頻影視片源的缺乏，限制了 3D視頻的發(fā)展，因此，如何提高2D視頻轉(zhuǎn)換成3D格式視頻的質(zhì)量迫在眉睫。但是，在2D視頻轉(zhuǎn)換成3D格式視頻過程中視頻數(shù)據(jù)本身的噪聲大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化后的3D格式視頻立體感不強，因此，如何利用現(xiàn)有存在的2D視頻，評估2D視頻轉(zhuǎn)換成3D格式視頻后的效果是重要的問題之一。
[0003]本發(fā)明利用的規(guī)律如下:對于2D視頻文件來說，其前一幀與后一幀的運動特征差在于2D視頻轉(zhuǎn)換為3D視頻運動速度，運動速度越快則2D視頻轉(zhuǎn)換為3D視頻后的兩眼所看到的像素值差差別就越大，相反，運動越慢轉(zhuǎn)換為3D格式后兩眼所看到的像素值差就越小。因此可以通過提取連續(xù)兩幀圖像之間的像素值差來預(yù)測其轉(zhuǎn)換為3D格式視頻后的效果。為了減少數(shù)據(jù)本身的噪聲，采用差幀的白像素比率的方法。其原理是:當(dāng)視頻本身比較暗時得到的差值會比較小從而誤以為像素值差較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，該方法能自動地評估2D轉(zhuǎn)3D視頻的效果。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是:
首先，對于給定的2D視頻的N幀視頻文件，提取每幀的像素值；然后，計算N幀視頻文件中連續(xù)兩幀之間的像素值的差值，差值圖像為diff ;接著，對差值圖像diff進行閾值化處理生成二值圖像Diff ；進而計算該N幀2D視頻圖像Diff中有效幀的白像素比例的平均值；最后，根據(jù)上述比例的平均值來預(yù)測N幀2D視頻圖像轉(zhuǎn)化為3D視頻圖像的效果。
[0006]根據(jù)上述的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
1、一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，其特征在于，其操作步驟如下:
51、給定一個2D視頻的N幀視頻文件，以備自動預(yù)測轉(zhuǎn)化后的3D紅藍(lán)格式視頻；
52、提取2D視頻的N幀視頻文件中每幀的像素值；
53、依次逐一計算2D視頻的N幀視頻文件中連續(xù)兩幀之間圖像的像素值的差值diff，即依次逐一計算后一幀(即為當(dāng)前幀)圖像的像素值與前一幀圖像的像素值相減的差值，該差值圖像記為diff ；
54、設(shè)定要與連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中的像素值作比較的第一閾值，與第一閾值比較后得到N幀視頻圖像的差幀二值圖像，記為Diff ；
55、計算步驟S43所述的后一幀(當(dāng)前幀)差幀二值圖像Diff中白像素的比例，該比例值為差巾貞圖像的白像素比例值，記為perWP ；56、計算N幀視頻圖像中有效幀白像素比例的平均值A(chǔ)vgPerWP；
57、根據(jù)比例的平均值A(chǔ)vgPerWP預(yù)測給定視頻圖像轉(zhuǎn)化后的效果。
[0007]上述步驟S2中所述的提取2D視頻的N幀視頻文件每幀的像素值，其具體如下:
521、上述2D視頻的N幀視頻文件中前一幀像素值，記為PreF，
522、上述2D視頻的N幀視頻文件中當(dāng)前幀像素值，記為CurF，指對步驟S2中所述提取的相對于前一幀來說的當(dāng)前幀的像素值，即為當(dāng)前幀圖像。
[0008]上述步驟S3所述的依次逐一計算2D視頻的N幀視頻文件中連續(xù)兩幀之間圖像的像素值的差值diff，即計算后一幀(即為當(dāng)前幀)圖像的像素值與前一幀圖像的像素值相減的差值，該差值圖像記為diff，其表達(dá)式為:
diff= CurF — PreF
其中，CurF為當(dāng)前幀圖像的像素值，PreF為前一幀圖像的像素值。
[0009]上述步驟S4中所述的設(shè)定要與連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中像素值作比較的第一閾值，與第一閾值比較后得到N幀視頻圖像的差幀二值圖像，記為Diff，包含如下步驟:
541、設(shè)定要與連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中像素值作比較的第一閾值Tl，并將連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中的像素值與第一閾值Tl比較；
542、如果連續(xù)兩幀之間的像 素值的差值圖像diff中的像素值小于或等于第一閾值Tl，則將后一幀(當(dāng)前幀)diff中該位置的像素值置為0，該位置的像素值為噪音，轉(zhuǎn)步驟S44 ；
543、如果連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中的像素值大于第一閾值Tl，則將后一幀(當(dāng)前幀)diff中該位置的像素值修改為255,該位置的像素值為白像素；
544、步驟S42所述的噪音像素與步驟S43所述的白像素組成了比較后的N幀視頻圖像的差幀二值圖像Diff。
[0010]上述步驟S5中所述的計算上述步驟S43所述的后一幀(當(dāng)前幀)差幀二值圖像中白像素的個數(shù)占差幀二值圖像Diff中總的像素個數(shù)的比例，該比例值為差幀二值圖像的白像素比例值，記為perWP，其表達(dá)式為:
perffP=couffP/numP
其中，couWP為步驟S43所述的后一幀(當(dāng)前幀)視頻差幀二值圖像中白像素的個數(shù)，numP為差幀二值圖像中總的像素個數(shù)，上述N幀視頻差幀圖像中總的像素個數(shù)為:numP=WXH,
其中，W為N幀視頻圖像的寬度，H為N幀視頻的圖像高度。
[0011]上述步驟S6中所述的計算N幀視頻圖像中有效幀白像素比例的平均值A(chǔ)vgPerWP，包含如下步驟:
561、設(shè)定要與步驟S5所述的差幀二值圖像的白像素的比例值perWP進行比較的第二閾值T2，將所述的差幀圖像的白像素的比例值perWP與第二閾值T2比較，計數(shù)器的ValC初始值為O ;
562、如果該差幀二值圖像的白像素比例的值PerWC大于第二閾值T2，則將該差幀圖像確定為有效幀圖像，計算器ValC加I ;
563、如果該差幀二值圖像的白像素比例的值PerWC小于第二閾值T2則將該差幀圖像確定為無效圖像幀舍去；
S64、如果計數(shù)器ValC值大于O，則計算此計數(shù)器ValC中有效幀圖像的白像素比例的平均值，記為AvgPerWP，其表達(dá)式為:
AvgPerffP= Σ PerffP(i)/ValC,
其中，PerWP(i)為與第i差幀圖像相對應(yīng)圖像的白像素比例的值，i為計數(shù)器ValC中計數(shù)。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著進步:本發(fā)明提出的一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法及系統(tǒng)，首先輸入要評估的N幀2D視頻文件，以備自動預(yù)測轉(zhuǎn)化后的3D紅藍(lán)格式視頻效果進行自動預(yù)測；對輸入的視頻文件進行預(yù)處理；接著提取該視頻中每幀圖像的像素值；計算連續(xù)兩幀之間圖像的像素值的差值得到N幀視頻圖像的差幀圖像；然后通過差幀圖像的白像素比例值計算滿足條件白像素比例的平均值，最后根據(jù)所求圖像的白像素比例值的平均值預(yù)測給定視頻轉(zhuǎn)化后的效果。通過上述方法，能自動評估2D轉(zhuǎn)3D視頻效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法的示意圖。
[0014]圖2為圖1中步驟S4的流程圖。
[0015]圖3為圖1中步驟S6的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0017]請參閱圖1~圖3，本發(fā)明的一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，操作步驟如下:
51、給定一個2D視頻的N幀視頻文件，以備自動預(yù)測轉(zhuǎn)化后的3D紅藍(lán)格式視頻；
52、對給定視頻進行預(yù)處理并提取N幀2D視頻中每幀圖像的像素值，視頻大小設(shè)定為320X240(320 為寬，240 為高；
S21，上述前一幀像素值，記為PreF，指對步驟S2中所述提取的相對于當(dāng)前幀來說前一幀圖像的像素值，即為前一幀圖像的像素值，對于視頻的第一幀圖像作特殊處理，即作為前一幀又作為當(dāng)前幀；
S22、上述當(dāng)前幀像素值，記為CurF，指對步驟S2中所述提取的相對于前一幀來說的當(dāng)前幀的像素值，即為當(dāng)前幀圖像的像素值，對于視頻的第一幀圖像作特殊處理，即作為前一幀又作為當(dāng)前幀；
53、依次逐一計算2D視頻的N幀視頻文件中連續(xù)兩幀之間圖像的像素值的差值diff，即依次逐一計算后一幀(即為當(dāng)前幀)圖像的像素值與前一幀圖像的像素值相減的差值，該差值圖像記為diff，其表達(dá)式為:
diff= CurF — PreF
其中，CurF為當(dāng)前幀圖像的像素值，PreF為前一幀圖像的像素值；
54、設(shè)定要與連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中的像素值作比較的第一閾值，與第一閾值比較后得到N幀視頻圖像的差幀二值圖像，記為Diff，包含如下步驟:
S41、設(shè)定要與連續(xù)兩幀之間的像素值的差幀圖像diff中像素值作比較的第一閾值Tl，并將連續(xù)兩幀之間的像素值的差幀圖像diff中的像素值與第一閾值Tl比較；
542、如果連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中的像素值小于或等于第一閾值Tl，則將后一幀(當(dāng)前幀)diff圖像中該位置的像素值置為O，該位置的像素值為噪音，轉(zhuǎn)步驟 S44 ；
543、如果連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中的像素值大于第一閾值Tl，則將后一幀(當(dāng)前幀)diff圖像中該位置的像素值修改為255,該位置的像素值為白像素；
544、步驟S42所述的噪音像素與步驟S43所述的白像素組成了比較后的N幀視頻圖像的差幀二值圖像DifT ；
55、計算上述步驟S43所述的后一幀(當(dāng)前幀)差幀二值圖像中白像素的個數(shù)占差幀二值圖像Diff中總的像素個數(shù)的比例，該比例值為差幀二值圖像的白像素比例值，記為perWP，其表達(dá)式為:
perffP=couffP/numP,
其中，couWP為步驟S43所述的后一幀(當(dāng)前幀)視頻差幀圖像中白像素的個數(shù)，numP為比較后的N幀視頻差幀圖像中總的像素個數(shù)，上述N幀視頻差幀圖像中總的像素個數(shù)為:
numP=WXH,
其中，W為N幀視頻圖像的寬度，H為N幀視頻的圖像高度，例如，W = 320，H = 240;
56、計算N幀視頻圖像中有效幀白像素值比例的平均值A(chǔ)vgPerWP，包含如下步驟:
561、設(shè)定與步驟S5所述的差幀二值圖像的白像素的比例值perWP進行比較的第二閾值T2，將所述的差幀二值圖像的白像素的比例值perWP與第二閾值T2比較，計數(shù)器的ValC初始值為0 ;
562、如果該差幀二值圖像的白像素比例的值PerWC大于第二閾值T2，則將該差幀二值圖像確定為有效幀圖像，計算器ValC加I ;
563、如果該差幀二值圖像的白像素比例的值PerWC小于第二閾值T2則將該差幀二值圖像確定為無效圖像幀舍去；
564、如果計數(shù)器ValC值大于0，則計算此計數(shù)器ValC中有效幀圖像的白像素比例的平均值，記為AvgPerWP，其表達(dá)式為:
AvgPerffP= E PerffP(i)/ValC,
其中，PerWP(i)為與第i差幀圖像相對應(yīng)圖像的白像素比例的值，i為計數(shù)器ValC中計數(shù)；
57、根據(jù)上述AvgPerW P所在的圖像的白像素比例值區(qū)間范圍評估其轉(zhuǎn)化為3D紅藍(lán)格式視頻的立體效果，其具體如下:
所述的3D紅藍(lán)格式視頻的立體結(jié)果分為五個圖像的白像素比例的值區(qū)間等級，區(qū)間分別為(0.0 ~0.2) ; (0.2 ~0.4); (0.4 ~0.6); (0.6 ~0.8) ; (0.8 ~1.0)，其中在區(qū)間(0.0~0.2)之內(nèi)的立體視頻圖像轉(zhuǎn)化效果最差，在區(qū)間(0.8~1.0)之內(nèi)的立體視頻圖像轉(zhuǎn)化效果最好，例如，視頻所得的AvgPerWP=12.41%，所判定的等級為0.4，在(0.4~0.6)，所以該2D視頻轉(zhuǎn)化為3D紅藍(lán)格式視頻的立體效果為較好。
【權(quán)利要求】
1.一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，其特征在于，其操作步驟如下: 51、給定一個2D視頻的N幀視頻文件，以備自動預(yù)測轉(zhuǎn)化后的3D紅藍(lán)格式視頻； 52、提取2D視頻的N幀視頻文件中每幀的像素值； 53、依次逐一計算2D視頻的N幀視頻文件中連續(xù)兩幀之間圖像的像素值的差值diff，即依次逐一計算后一幀圖像的像素值與前一幀圖像的像素值相減的差值，該差值圖像記為diff ； 54、設(shè)定要與連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中的像素值作比較的第一閾值，與第一閾值比較后得到N幀視頻圖像的差幀二值圖像，記為Diff ； 55、計算步驟S43所述的后一幀差幀二值圖像Diff中白像素的比例，該比例值為差幀圖像的白像素比例值，記為PerWP ； 56、計算N幀視頻圖像中有效幀白像素比例的平均值A(chǔ)vgPerWP； 57、根據(jù)比例的平均值A(chǔ)vgPerWP預(yù)測給定視頻圖像轉(zhuǎn)化后的效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，其特征在于:上述步驟S2中所述的提取2D視頻的N幀視頻文件每幀的像素值，其具體如下: 521、上述2D視頻 的N幀視頻文件中前一幀像素值，記為PreF， 522、上述2D視頻的N幀視頻文件中當(dāng)前幀像素值，記為CurF，指對步驟S2中所述提取的相對于前一幀來說的當(dāng)前幀的像素值，即為當(dāng)前幀圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，其特征在于:上述步驟S3所述的依次逐一計算2D視頻的N幀視頻文件中連續(xù)兩幀之間圖像的像素值的差值diff，即計算后一幀圖像的像素值與前一幀圖像的像素值相減的差值，該差值圖像記為diff，其表達(dá)式為:
diff= CurF — PreF 其中，CurF為當(dāng)前幀圖像的像素值，PreF為前一幀圖像的像素值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，上述步驟S4中所述的設(shè)定要與連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中像素值作比較的第一閾值，與第一閾值比較后得到N幀視頻圖像的差幀二值圖像，記為Diff，包含如下步驟: 541、設(shè)定要與連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中像素值作比較的第一閾值Tl，并將連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中的像素值與第一閾值Tl比較； 542、如果連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中的像素值小于或等于第一閾值Tl，則將后一幀diff中該位置的像素值置為O，該位置的像素值為噪音，轉(zhuǎn)步驟S44 ； 543、如果連續(xù)兩幀之間的像素值的差值圖像diff中的像素值大于第一閾值Tl，則將后一幀diff中該位置的像素值修改為255,該位置的像素值為白像素； 544、步驟S42所述的噪音像素與步驟S43所述的白像素組成了比較后的N幀視頻圖像的差幀二值圖像Diff。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，上述步驟S5中所述的計算上述步驟S43所述的后一幀差幀二值圖像中白像素的個數(shù)占差幀二值圖像Diff中總的像素個數(shù)的比例，該比例值為差幀二值圖像的白像素比例值，記為perWP，其表達(dá)式為: 當(dāng)前幀圖像的白像素Diff除以比較后N幀視頻圖像的總像素值Diff所得的商為差幀圖像的白像素的比例值，其表達(dá)式為:perffP=couffP/numP 其中，couWP為步驟S43所述的后一幀視頻差幀二值圖像中白像素的個數(shù),numP為差中貞二值圖像中總的像素個數(shù)，上述N幀視頻差幀圖像中總的像素個數(shù)為: numP=WXH, 其中，W為N幀視頻圖像的寬度，H為N幀視頻的圖像高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種2D轉(zhuǎn)3D的視頻自動評估方法，上述上述步驟S6中所述的計算N幀視頻圖像中有效幀白像素值比較后的N幀視頻圖像的總的像素值Diff中比例的平均值A(chǔ)vgPerWP,包含如下步驟: . 561、設(shè)定要與步驟S5所述的差幀二值圖像的白像素的比例值perWP進行比較的第二閾值T2，將所述的差幀圖像的白像素的比例值perWP與第二閾值T2比較，計數(shù)器的ValC初始值為0 ; .562、如果該差幀二值圖像的白像素比例的值PerWC大于第二閾值T2，則將該差幀圖像確定為有效幀圖像，計算器ValC加I ; . 563、如果該差幀二值圖像的白像素比例的值PerWC小于第二閾值T2則將該差幀圖像確定為無效圖像幀舍去； . 564、如果計數(shù)器ValC值大于0，則計算此計數(shù)器ValC中有效幀圖像的白像素比例的平均值，記為AvgPerWP，其表達(dá)式為:
AvgPerffP= E PerffP(i)/ValC, 其中，PerWP(i)為與第i差幀圖像相對應(yīng)圖像的白像素比例的值，i為計數(shù)器ValC中計數(shù)。
【文檔編號】H04N13/00GK103533329SQ201310464622
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】李躍利, 連惠城 申請人:上海大學(xué)