CN101938669B - 一种2d转3d的自适应视频转换系统 - Google Patents

一种2d转3d的自适应视频转换系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101938669B
CN101938669B CN2010102796332A CN201010279633A CN101938669B CN 101938669 B CN101938669 B CN 101938669B CN 2010102796332 A CN2010102796332 A CN 2010102796332A CN 201010279633 A CN201010279633 A CN 201010279633A CN 101938669 B CN101938669 B CN 101938669B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
signal
input
television
foreground object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2010102796332A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101938669A (zh
Inventor
杨伟建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rockchip Electronics Co Ltd
Original Assignee
Fuzhou Rockchip Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou Rockchip Electronics Co Ltd filed Critical Fuzhou Rockchip Electronics Co Ltd
Priority to CN2010102796332A priority Critical patent/CN101938669B/zh
Publication of CN101938669A publication Critical patent/CN101938669A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101938669B publication Critical patent/CN101938669B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

一种2D转3D的自适应视频转换系统，包括自适应控制电路、前处理电路、后处理电路；所述自适应控制电路通过判断输入电视信号与输出电视信号的信息，生成一系列的控制信号给下游的处理模块；所述前处理电路完成对输入电视信号的检测和预处理；所述后处理电路包括3D立体场景生成电路、3D电视信号输出电路。本发明将3D视频的生成过程与终端显示装置进行了分离，通过输入信号与输出信号格式的匹配，自适应地选择3D视频转换的算法，在不同价位或等级的电视机上都能欣赏到与之匹配的3D电视，从而有效地解决了3D电视目前存在的问题。

Description

一种2D转3D的自适应视频转换系统
【技术领域】
本发明涉及一种信号转换系统，具体是指一种2D转3D的自适应视频转换系统，通过该系统能够将输入的2D电视信号根据输入信号和输出信号的格式需求自适应生成3D视频信号。
【背景技术】
3D是three-dimensional的缩写，即三维立体图形。由于人的双眼观察物体的角度略有差异，因此能够辨别物体远近，产生立体的视觉。三维立体电视利用这个原理，将左右眼所看到的影像分离。2010年被称为3D元年，国内外的许多电视机厂商，例如三星，索尼都推出了3D电视。
目前3D电视存在如下问题：1、成本太高，3D电视的成本令普通的消费者难以接受；2、片源缺乏：目前的电视信号内容全部都是2D制作，3D电影也相当少。
当前有些厂商推出了内含2D转3D的电视机，在一定程度上解决了片源缺乏的问题，但是消费者为了观看3D电视，仍然需要购买价格昂贵的电视机，成本过高的问题仍然没有解决。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种2D转3D的自适应视频转换系统，消费者可在普通电视机上观看3D电视。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种2D转3D的自适应视频转换系统，包括自适应控制电路、前处理电路、后处理电路；
所述自适应控制电路通过判断输入电视信号与输出电视信号的信息，生成一系列的控制信号给下游的处理模块；
所述前处理电路完成对输入电视信号的检测和预处理；其包括视频格式自动检测电路、缩放电路、帧率变换及去隔行电路；所述去隔行电路产生3D场景生成所需要的运动信息及边沿信息；
所述后处理电路包括3D立体场景生成电路、3D电视信号输出电路；
所述3D立体场景生成电路中前景物体首先通过基于颜色的模式识别获得初步轮廓，利用前景物体运动时的运动矢量的相关性和边沿轮廓的相关性，根据从所述去隔行电路生成的运动及边沿信息，对前景物体进行确认，并将其深度在深度图中赋值为最近，而对于前景物体周边的场景，则将深度赋值为最远，以加强前景物体的相对透视立体感觉；
所述3D电视信号输出电路针对不同分辨率的显示器有各不相同的输出方式：对于普通的标清电视机，采用RGB分色法；对于数字电视机，采用相机快门法；对于高清电视机，采用光栅法。
所述前处理电路的视频格式自动检测电路完成输入格式的自动检测，其检测算法包括如下步骤：将输入的模拟电视信号通过模数转换变换成数字信号，并提取场同步。
本发明的优点在于：通过负责2D图像数据的前处理电路和负责3D图像数据的后处理电路，将3D视频的生成过程与终端显示装置进行了分离，通过输入信号与输出信号格式的匹配，自适应地选择3D视频转换的算法，在不同价位或等级的电视机上都能欣赏到与之匹配的3D电视，从而有效地解决了3D电视目前存在的问题。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明2D转3D的自适应视频转换系统框图。
图2是本发明中视频格式自动检测电路的输入电视信号自动检测算法流程图。
图3是本发明中去隔行电路实现框图。
图4是本发明中3D立体场景生成电路中深度信息构建图。
【具体实施方式】
一种2D转3D的自适应视频转换系统，如图1所示，包括自适应控制电路、前处理电路、后处理电路。
自适应控制电路通过判断输入电视信号与输出电视信号的信息，生成一系列的控制信号给下游的处理模块；
前处理电路完成对输入电视信号的检测和预处理；其包括视频格式自动检测电路、缩放电路、帧率变换及去隔行电路。所述后处理电路包括3D立体场景生成电路、3D电视信号输出电路。
下面说细进行说明：
自适应控制电路：该电路通过判断输入电视信号与输出电视信号的信息，生成一系列的控制信号给下游的处理模块。
为了说明自适应判断的过程，对电视机的常用类型加以如下分类：
I普通电视机：每秒50场(PAL制)，隔行扫描，有效象素为720x576；
II数字电视机：每秒100帧，逐行扫描，有效象素超过1280x720；
III高清电视机：每秒120帧以上，逐行扫描，有效象素1920x1080。
对机顶盒或视频播放器的输出信号分类如下：
I标清输入：每秒50场，隔行扫描，有效象素为720x576；
II高清输入-1：每秒60帧，逐行扫描，有效象素为1280x720；
III高清输入-1：每秒60场，隔行扫描，有效象素为1920x1080。
各个控制信号的生成如以下表格所示：
表1为缩放控制信号的生成
表2为去隔行/帧率变换控制信号的生成
Figure BDA0000026107390000041
表3为3D电视信号输出控制的生成
Figure BDA0000026107390000042
前处理电路：这部分电路完成对输入电视信号的检测和预处理。
视频格式自动检测：机顶盒或者视频解码器的输出可能存在标清或者高清的格式，根据表1～3，不同的输入格式对应的下游的处理方式各不相同。该电路完成输入格式的自动检测。将输入的模拟电视信号通过模数转换变换成数字信号，并提取场同步，不同格式的数字电视信号的场同步之间的间隔不同：标清信号的场同步间隔为20ms；高清信号，由于有720p和1080i两种格式，因此需要进一步提取行同步予以识别，具体步骤见图2。
缩放电路：图像数据的缩放可以采用多相位线性插值或者bi-cubic算法，相应的算法在工业上已有许多应用，这里不再赘述。
帧率变换及去隔行电路：前处理部分电路中的帧率变换及去隔行电路的转换条件已列于表2中。其中帧率变换比较简单，丢帧或丢场发生在高清信号输入到标清电视输出上。去隔行电路的设计比较关键，因为3D场景生成所需要的运动信息既由此模块产生。具体的电路实现如图3所示。图3中说明了亮度信号的去隔行过程。其中运动估计电路通过在当前图像的前场和后场图像中寻找相应的匹配块获得运动信息。边沿检测电路在当前图像内寻找由于快速运动导致的图像边界。帧内边沿插值和帧间运动补偿插值的结果通过选择电路根据一定的阈值规则输出亮度数据，同时输出的还有运动信息。色度信号的去隔行处理比较简单，帧内的多相位线性滤波电路即可满足要求。虽然去隔行电路原先是应用在隔行输入变换到逐行输出的场合，但是由于其生成的运动和边沿信息可有效地被2D转换3D的场景生成电路利用，因此对所有的输入，都将执行去隔行运算。
后处理电路：负责处理3D图像数据。
3D场景生成电路：在2D至3D的视频转换中，关键是为每个象素点构建深度信息。深度信息生成的一种方式如图4所示。前景物体首先通过基于颜色的模式识别获得初步轮廓，利用前景物体运动时的运动矢量的相关性和边沿轮廓的相关性，根据从去隔行电路生成的运动及边沿信息，对前景物体进行确认，并将其深度在深度图中赋值为最近，而对于前景物体周边的场景，则将深度赋值为最远，以加强前景物体的相对透视立体感觉。
3D电视信号输出电路：生成3D场景信号后，需要针对不同分辨率的显示器有各不相同的输出方式，表3中予以详细列举。
由于不同类型电视机的参数不同，需要与之匹配的显示方式以达到最佳的显示效果。
对于普通的标清电视机而言，由于其每秒帧率较低(50场/秒，或25帧/秒)，而且图像分辨率不高，因此只能采用RGB分色法，将左右眼的图像数据分别投射到不同的色度分量上，以不影响帧率和分辨率，但是牺牲了颜色感受的舒适度。
对于数字电视机，由于其支持的每秒帧率较高，因此可以采用相机快门法，将左右眼的图像数据通过不同的帧时隙传送。
对于高清电视机，其支持的帧率和图像分辨率都较高，因此可以采用光栅法，以最大程度得满足观看舒适度的要求。
本发明通过负责2D图像数据的前处理电路和负责3D图像数据的后处理电路，将3D视频的生成过程与终端显示装置进行了分离，通过输入信号与输出信号格式的匹配，自适应地选择3D视频转换的算法，在不同价位或等级的电视机上都能欣赏到与之匹配的3D电视，从而有效地解决了3D电视目前存在的问题。

Claims (2)

1.一种2D转3D的自适应视频转换系统，其特征在于：包括自适应控制电路、前处理电路、后处理电路；
所述自适应控制电路通过判断输入电视信号与输出电视信号的分辨率，生成一系列的控制信号给下游的处理模块；
所述前处理电路完成对输入电视信号的检测和预处理；其包括视频格式自动检测电路、缩放电路、帧率变换及去隔行电路；所述去隔行电路产生3D场景生成所需要的运动信息及边沿信息；
所述后处理电路包括3D立体场景生成电路、3D电视信号输出电路；
所述3D立体场景生成电路中前景物体首先通过基于颜色的模式识别获得初步轮廓，利用前景物体运动时的运动矢量的相关性和边沿轮廓的相关性，根据从所述去隔行电路生成的运动及边沿信息，对前景物体进行确认，并将其深度在深度图中赋值为最近，而对于前景物体周边的场景，则将深度赋值为最远，以加强前景物体的相对透视立体感觉；
所述3D电视信号输出电路针对不同分辨率的显示器有各不相同的输出方式：对于普通的标清电视机，采用RGB分色法；对于数字电视机，采用相机快门法；对于高清电视机，采用光栅法。
2.如权利要求1所述的一种2D转3D的自适应视频转换系统，其特征在于：所述前处理电路的视频格式自动检测电路完成输入格式的自动检测，其检测算法包括如下步骤：将输入的模拟电视信号通过模数转换变换成数字信号，并提取场同步。
CN2010102796332A 2010-09-13 2010-09-13 一种2d转3d的自适应视频转换系统 Active CN101938669B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102796332A CN101938669B (zh) 2010-09-13 2010-09-13 一种2d转3d的自适应视频转换系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102796332A CN101938669B (zh) 2010-09-13 2010-09-13 一种2d转3d的自适应视频转换系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101938669A CN101938669A (zh) 2011-01-05
CN101938669B true CN101938669B (zh) 2012-01-11

Family

ID=43391763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102796332A Active CN101938669B (zh) 2010-09-13 2010-09-13 一种2d转3d的自适应视频转换系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101938669B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102790896A (zh) * 2012-07-19 2012-11-21 彩虹集团公司 一种2d转3d的转换方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102223559A (zh) * 2011-06-21 2011-10-19 上海文广科技（集团）有限公司 3d数字电影播放系统和方法及其播放转换设备
CN102244803A (zh) * 2011-07-19 2011-11-16 彩虹集团公司 一种具有3d显示功能的装置及其驱动方法
CN102289841B (zh) * 2011-08-11 2013-01-16 四川虹微技术有限公司 一种立体图像观众感知深度的调节方法
JP5100875B1 (ja) * 2011-08-31 2012-12-19 株式会社東芝 視域調整装置、映像処理装置および視域調整方法
CN102447927B (zh) * 2011-09-19 2013-11-06 四川虹微技术有限公司 一种有摄像机标定参数的三维图像变换方法
CN102724528B (zh) * 2012-05-18 2015-01-14 清华大学 一种深度图生成装置
CN106210706A (zh) * 2015-05-08 2016-12-07 深圳市立鼎光电技术有限公司 在led显示屏上实现3d显示的系统
CN106097273B (zh) * 2016-06-14 2018-12-21 北京聚力维度科技有限公司 用于视频2d转3d的自动补图方法
CN111553965B (zh) * 2020-04-29 2023-05-02 张洋 一种二维图像处理方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101287142A (zh) * 2008-05-16 2008-10-15 清华大学 基于双向跟踪和特征点修正的平面视频转立体视频的方法
CN101563935A (zh) * 2006-12-19 2009-10-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 将二维视频转换为三维视频的方法和系统
CN101702781A (zh) * 2009-09-07 2010-05-05 无锡景象数字技术有限公司 基于光流法的2d转3d方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101497503B1 (ko) * 2008-09-25 2015-03-04 삼성전자주식회사 2차원 영상의 3차원 영상 변환을 위한 깊이 맵 생성 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101563935A (zh) * 2006-12-19 2009-10-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 将二维视频转换为三维视频的方法和系统
CN101287142A (zh) * 2008-05-16 2008-10-15 清华大学 基于双向跟踪和特征点修正的平面视频转立体视频的方法
CN101702781A (zh) * 2009-09-07 2010-05-05 无锡景象数字技术有限公司 基于光流法的2d转3d方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102790896A (zh) * 2012-07-19 2012-11-21 彩虹集团公司 一种2d转3d的转换方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101938669A (zh) 2011-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101938669B (zh) 一种2d转3d的自适应视频转换系统
Chen et al. Efficient depth image based rendering with edge dependent depth filter and interpolation
US9161023B2 (en) Method and system for response time compensation for 3D video processing
US20130069942A1 (en) Method and device for converting three-dimensional image using depth map information
US9525858B2 (en) Depth or disparity map upscaling
TWI428007B (zh) 視訊處理裝置及方法
JP2000261828A (ja) 立体映像生成方法
EP2235957A1 (en) Image encoding method for stereoscopic rendering
US20040252756A1 (en) Video signal frame rate modifier and method for 3D video applications
US7787048B1 (en) Motion-adaptive video de-interlacer
KR101098630B1 (ko) 색도 비디오 신호의 모션 적응적 업샘플링
US8982187B2 (en) System and method of rendering stereoscopic images
WO2008152951A1 (en) Method of and apparatus for frame rate conversion
CN102948139A (zh) 在时域噪声滤波中减少幻影伪像
US10771758B2 (en) Immersive viewing using a planar array of cameras
US20120087571A1 (en) Method and apparatus for synchronizing 3-dimensional image
US9659353B2 (en) Object speed weighted motion compensated interpolation
KR20060135667A (ko) 이미지 포맷 변환
CN102036090A (zh) 一种用于数字电视终端的电视信号转换装置
US8330799B2 (en) Image output apparatus and image output method
WO2012098974A1 (ja) 画像処理装置および方法、画像表示装置および方法
CN102158678A (zh) 一种运动向量场插值方法
WO2015132957A1 (ja) 映像機器及び映像処理方法
US10152769B2 (en) Image processing method and image processor
JP2011066725A (ja) 映像信号処理装置、及び、映像信号処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 350000 Fuzhou Gulou District, Fujian, software Avenue, building 89, No. 18

Patentee after: FUZHOU ROCKCHIP ELECTRONICS CO., LTD.

Address before: 350000 Fuzhou Gulou District, Fujian, software Avenue, building 89, No. 18

Patentee before: Fuzhou Rockchip Semiconductor Co., Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 350000 building, No. 89, software Avenue, Gulou District, Fujian, Fuzhou 18, China

Patentee after: Ruixin Microelectronics Co., Ltd

Address before: 350000 building, No. 89, software Avenue, Gulou District, Fujian, Fuzhou 18, China

Patentee before: Fuzhou Rockchips Electronics Co.,Ltd.