CN102067615A - 图像产生方法和设备以及图像处理方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种图像处理方法和设备以及图像产生方法和设备，用于将作为二维(2D)图像的视频数据输出为2D图像或三维(3D)图像的图像处理方法包括：从与视频数据关联的元数据中提取关于视频数据的信息；通过使用提取的关于视频数据的信息将视频数据输出为2D图像或3D图像。

Description

图像产生方法和设备以及图像处理方法和设备
技术领域
本发明的各方面总体涉及一种图像产生方法和设备以及一种图像处理方法和设备，更具体地，涉及这样一种图像产生方法和设备以及一种图像处理方法和设备，其中，通过使用与视频数据关联的元数据，图像数据被输出为二维(2D)图像或三维(3D)图像。
背景技术
随着数字技术的发展，三维(3D)图像技术已经广泛运用。3D图像技术通过将深度信息添加到二维(2D)图像来表现更真实的图像。3D图像技术可被划分为产生作为3D图像的视频数据的技术和将产生为2D图像的视频数据转换为3D图像的技术。已经同时研究这两种技术。
发明内容
技术问题
本发明的各方面提供一种通过使用与视频数据关联的元数据将视频数据输出为二维图像或三维图像的图像处理方法和设备。
有益效果
以这种方式，根据本发明的各方面，通过使用包括在元数据中的镜头(shot)信息，视频数据可在镜头改变点被输出为2D图像。此外，根据本发明的实施例，为每个镜头确定是将视频数据输出为2D图像还是3D图像并根据确定的结果输出视频数据，从而减少由于将全部视频数据转换为3D图像而可能增加的计算量。
附图说明
图1是根据本发明实施例的图像产生设备的框图；
图2示出由图1中示出的图像产生设备产生的元数据；
图3A到图3C是解释通过使用背景深度信息而产生的深度图的示图；
图4是根据本发明实施例的图像处理设备的框图；
图5是根据本发明另一实施例的图像处理设备的框图；
图6是示出根据本发明实施例的图像处理方法的流程图；
图7是详细示出图6中示出的视频数据被输出为二维(2D)图像或三维(3D)图像的操作的流程图。
具体实施方式
最佳模式
根据本发明的一方面，提供了一种将作为二维(2D)图像的视频数据输出为2D图像或三维(3D)图像的图像处理方法，所述图像处理方法包括：从与视频数据关联的元数据提取关于视频数据的信息；通过使用提取的关于视频数据的信息将视频数据输出为2D图像或3D图像，其中，关于视频数据的信息包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息。
根据本发明的一方面，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息可以是用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成。
根据本发明的一方面，镜头信息可包括：在被划分为该镜头的一组帧中首先被输出的帧的输出时刻信息和在被划分为该镜头的一组帧中最后被输出的帧的输出时刻信息。
根据本发明的一方面，元数据可包括镜头类型信息，所述镜头类型信息指示被划分为该镜头的帧将被输出为2D图像还是3D图像，输出视频数据的步骤可包括：通过使用镜头类型信息将被划分为该镜头的帧输出为2D图像或3D图像。
根据本发明的一方面，输出视频数据的步骤可包括：通过使用元数据，确定是否不能通过使用在当前帧之前的先前帧预测当前帧的背景构成因而将当前帧划分为新的镜头，在当前帧被划分为新的镜头时，将当前帧输出为2D图像；将被划分为新的镜头的帧的其余帧转换为3D图像并输出转换的3D图像。
根据本发明的一方面，输出视频数据的步骤可包括：通过使用元数据，确定是否不能通过使用在当前帧之前的先前帧预测当前帧的背景构成因而将当前帧划分为新的镜头；在当前帧被划分为新的镜头时，从元数据中提取应用于被划分为新的镜头的当前帧的背景深度信息；通过使用背景深度信息产生当前帧的深度图。
根据本发明的一方面，产生当前帧的深度图的步骤可包括：通过使用当前帧的背景的坐标点值、与坐标点值对应的深度值和面板位置值产生当前帧的背景的深度图，其中，背景深度信息包括坐标点值、深度值和面板位置值。
根据本发明的一方面，图像处理方法还可包括：从记录有视频数据的盘读取元数据或通过通信网络从服务器下载元数据。
根据本发明的一方面，元数据可包括用于标识视频数据的标识信息，所述标识信息可包括盘标识符(ID)和标题ID，所述盘ID用于标识记录有视频数据的盘，所述标题ID用于指示记录在由盘ID标识的盘中记录的多个标题中包括视频数据的标题。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像产生方法，包括：接收作为二维(2D)图像的视频数据；产生与视频数据关联的元数据，所述元数据包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息，其中，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息是用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成。
根据本发明的一方面，镜头信息可包括在被划分为该镜头的帧中首先被输出的帧的输出时刻信息和在被划分为该镜头的帧中最后被输出的帧的输出时刻信息，和/或可包括指示被划分为该镜头的帧将被输出为2D图像还是三维(3D)图像的镜头类型信息。
根据本发明的一方面，元数据可包括被划分为预定镜头的帧的背景深度信息，背景深度信息可包括：被划分为预定镜头的帧的背景的坐标点值、与坐标点值对应的深度值和面板位置值。
根据本发明的另一方面，提供了一种将作为二维(2D)图像的视频数据输出为2D图像或三维(3D)图像的图像处理设备，所述图像处理设备包括：元数据分析单元，通过使用与视频数据关联的元数据确定视频数据将被输出为2D图像还是3D图像；3D图像转换单元，当视频数据将被输出为3D图像时，将视频数据转换为3D图像；输出单元，将视频数据输出为2D图像或3D图像，其中，元数据包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息。
根据本发明的一方面，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息可以是用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成。
根据本发明的一方面，镜头信息可包括：在被划分为该镜头的帧中首先被输出的帧的输出时刻信息和在被划分为该镜头的帧中最后被输出的帧的输出时刻信息。
根据本发明的一方面，元数据可包括镜头类型信息，所述镜头类型信息指示被划分为该镜头的帧将被输出为2D图像还是3D图像。
根据本发明的一方面，元数据可包括被划分为预定镜头的帧的背景深度信息，背景深度信息可包括：被划分为预定镜头的帧的背景的坐标点值、与坐标点值对应的深度值和面板位置值。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像产生设备，包括：视频数据编码单元，对作为二维(2D)图像的视频数据进行编码；元数据产生单元，产生与视频数据关联的元数据，所述元数据包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息；元数据编码单元，对元数据进行编码，其中，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息是用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读信息存储介质，包括作为二维(2D)图像的视频数据和与视频数据关联的元数据，所述元数据包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息，其中，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息是用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成。
根据本发明的另一方面，提供了一种其上记录有图像处理方法的程序的计算机可读信息存储介质，所述图像处理方法用于执行将作为二维(2D)图像的视频数据输出为2D图像或三维(3D)图像，所述图像处理方法包括：从与视频数据关联的元数据中提取关于视频数据的信息；通过使用提取的关于视频数据的信息将视频数据输出为2D图像或3D图像，其中，关于视频数据的信息包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息。
根据本发明的一方面，提供了一种将视频数据输出为二维(2D)图像或三维(3D)图像的系统，所述系统包括：图像产生设备和图像处理设备。所述图像产生设备包括：视频数据编码单元，对作为二维(2D)图像的视频数据进行编码；元数据产生单元，产生与视频数据关联的元数据，所述元数据包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息以及用于确定每个划分的帧是否将被转换为3D图像的信息。所述图像处理设备包括：元数据分析单元，通过使用包含在接收的与视频数据关联的元数据中的用于对视频数据的帧划分的信息来确定视频数据将被输出为2D图像还是3D图像；3D图像转换单元，当元数据分析单元确定视频数据将被输出为3D图像时，将视频数据转换为3D图像；输出单元，根据元数据分析单元的确定将视频数据输出为2D图像或3D图像，其中，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息是用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读信息存储介质，包括：与包括二维(2D)帧的视频数据关联的元数据，所述元数据包括由图像处理设备用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息以及由图像处理设备用于确定每个划分的帧是否将被图像处理设备转换为三维(3D)图像的信息，其中，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息包括用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于将具有二维(2D)图像的视频数据输出为2D图像或三维(3D)图像的图像处理方法，所述图像处理方法包括：由图像处理设备确定与视频数据关联的元数据是否存在于包含所述视频数据的盘上；如果确定元数据存在于盘上，则由图像处理设备从盘中读取元数据；如果确定元数据不存在于盘上，则由图像处理设备从服务器检索元数据；由图像处理设备根据元数据选择性地将视频数据输出为2D图像或3D图像。
本发明的其他方面和/或优点将在以下说明中部分地阐述，通过说明部分地将是清楚的，或者可通过本发明的实践而得知。
发明模式
本申请要求于2008年6月24日提交到美国专利商标局的第61/075,184号美国临时申请的权益以及于2008年9月17日提交到韩国知识产权局的第10-2008-0091269号韩国专利申请的权益，其公开全部合并于此以资参考。
现在将详细地参照本发明的现有实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的元件。下面描述实施例以便通过参照附图解释本方发明。
图1是根据本发明实施例的图像产生设备100的框图。参照图1，图像产生设备100包括视频数据产生单元110、视频数据编码单元120、元数据产生单元130、元数据编码单元140和复用单元150。视频数据产生单元110产生视频数据并将产生的视频数据输出到视频数据编码单元120。视频数据编码单元120对输入的视频数据进行编码并将编码的视频数据(OUT1)输出到复用单元150，和/或通过通信网络将编码的视频数据(OUT1)输出到图像处理设备(未示出)，但是应理解，视频数据编码单元120可通过任意的有线和/或无线连接(例如，IEEE1394、通用串行总线、蓝牙、红外等)将编码的视频数据输出到图像处理设备。图像产生设备100可以是计算机、工作站、相机装置、移动装置、独立装置等。此外，尽管不要求，单元110、120、130、140和150中的每一个可以是一个或多个芯片或集成电路上的一个或多个处理器或者处理元件。
元数据产生单元130分析由视频数据产生单元110产生的视频数据以产生包括与视频数据的帧有关的信息的元数据。元数据包括用于将产生的视频数据从二维(2D)图像转换为三维(3D)图像的信息。元数据还包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息。将参照图2更详细地描述由元数据产生单元130产生的元数据。元数据产生单元130将产生的元数据输出到元数据编码单元140。
元数据编码单元140对输入的元数据进行编码并将编码的元数据(OUT3)输出到复用单元150和/或图像处理设备。复用单元150将编码的视频数据(OUT1)与编码的元数据(OUT3)进行复用，并通过如上所述的有线和/或无线通信网络或任意的有线和/或无线连接将复用结果(OUT2)发送到图像处理设备。元数据编码单元140除了将编码的元数据(OUT3)和编码的视频数据(OUT1)发送到复用单元150，或者作为替代方式，还可将编码的元数据(OUT3)与编码的视频数据(OUT1)分开地发送到图像处理设备。以这种方式，图像产生设备100产生与视频数据关联的元数据，所述元数据包括用于将视频数据从2D图像转换为3D图像的信息。
图2示出由图1中示出的图像产生设备100产生的元数据。元数据包括关于视频数据的信息。为了指示包括在元数据中的信息与哪个视频数据关联，用于标识视频数据被记录在哪个盘中的盘标识信息被包括在元数据中，但是应理解，在其他实施例中，元数据不包括盘标识信息。盘标识信息可包括盘标识符(ID)和标题ID，所述盘ID用于标识记录有视频数据的盘，所述标题ID用于标识在由盘ID标识的盘中记录的多个标题中包括视频数据的标题。
由于视频数据具有一系列帧，因此元数据包括关于帧的信息。关于帧的信息可包括用于根据预定标准对帧进行划分的信息。假设一组相似的帧是一个单元，视频数据的全部帧可被划分为多个单元。在本实施例中，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息被包括在元数据中。具体地，具有相似背景构成的一组帧被划分为一个镜头(shot)，在相似的背景构成中，可通过使用在当前帧之前的先前帧来预测当前帧的背景构成。元数据产生单元130将视频数据的帧划分为预定的镜头并将关于该镜头的信息(即，镜头信息)并入元数据中。当由于帧背景构成的明显改变使得当前帧的背景构成与先前帧的背景构成不同时，可将当前帧和先前帧划分为不同的镜头。
镜头信息包括与被划分在该镜头内的输出帧相关的时刻的信息。例如，这样的信息包括在被划分为每个镜头的帧中首先被输出的帧的输出时刻信息(图2中的镜头开始时刻信息)和被最后输出的帧的输出时刻信息(图2中的镜头结束时刻信息)，但是本发明的各方面不限于此。例如，根据另外的方面，镜头信息包括镜头开始时刻信息和与在该镜头中包含的多个帧相关的信息。元数据还包括与被划分为该镜头的帧有关的镜头类型信息。镜头类型信息为每个镜头指示被划分为镜头的帧将被输出为2D图像还是3D图像。元数据还包括背景深度信息，将参照图3A到图3C进行详细描述。
图3A到图3C是用于解释通过使用背景深度信息产生的深度图的示图。图3A示出2D图像，图3B示出应用于图3A中示出的2D图像的深度图，图3C示出将深度图应用于2D图像的结果。为了将立体效果加入2D图像，为2D图像赋予深度感。当用户观看屏幕时，投影到屏幕上的图像形成于用户的双眼的每个眼睛中。形成于眼中的图像的两点之间的距离被称为视差，视差可被划分为正视差、零视差和负视差。正视差指的是与图像看上去形成于屏幕内的情况对应的视差，正视差小于或等于两眼之间的距离。随着正视差增加，由于图像看上去位于屏幕之后而产生更立体的效果。当图像看上去二维地形成在屏幕平面上时，视差为0(即，零视差)。在零视差的情况下，由于图像形成于屏幕平面上，用户不能感觉到立体效果。负视差指的是与图像看上去位于屏幕之前的情况对应的视差。当用户的视线交叉时产生该视差。负视差产生由于图像看上去向前凸出的立体效果。
为了通过将深度感加入2D图像来产生3D图像，可通过使用先前帧预测当前帧的运动并可通过使用预测的运动将深度感加入当前帧的图像。为了同样的目的，可通过使用帧的构成来产生帧的深度图，并通过使用深度图将深度感加入帧。将参照图4详细描述前者，并将参照图5详细描述后者。
如上所述，元数据包括用于将视频数据的帧划分为预定镜头的信息。当由于当前帧和先前帧之间的构成不具有相似性而不能通过使用先前帧来预测当前帧的构成时，将当前帧和先前帧划分为不同的镜头。元数据包括与将应用于由于帧的构成的相似性而被划分为一个镜头的帧的构成有关的信息和/或包括与将应用于每个镜头的构成有关的信息。
帧的背景构成可变化。元数据包括用于指示相应帧的构成的背景深度信息。背景深度信息可包括：帧中所包含的背景的类型信息、背景的坐标点信息和与坐标点相应的背景的深度值。背景的类型信息可以是指示多个构成中的背景的构成的ID。
参照图3A，帧包括背景，该背景包括地面和天空。在此帧中，地面和天空相接的水平线对于观看者的视角是最远点，与地面的底部相应的图像对于观看者的视角是最近点。图像产生设备100确定图3B中示出的类型的构成将应用于图3A中示出的帧，并产生元数据，该元数据包括为图3A中示出的帧指示图3B中示出的构成的类型信息。
坐标点值指的是2D图像中的预定位置的坐标点的值。深度值指的是图像的深度的程度。在本发明的各方面，深度值可以是范围从0到255的256个值中的一个。随着深度值减小，深度变大从而图像看上去远离观看者。相反，随着深度值增大，图像看上去靠近观看者。参照图3B和图3C，可以看出，在该帧中，地面和天空交接的部分(即，水平线部分)具有最小的深度值，地面的底部具有最大的深度值。图像处理设备(未示出)提取包括在元数据中的背景深度信息，通过使用提取的深度信息产生如图3C所示的深度图，并通过使用深度图将2D图像输出为3D图像。
图4是根据本发明实施例的图像处理设备400的框图。参照图4，图像处理设备400包括视频数据解码单元410、元数据分析单元420、3D图像转换单元430和将3D图像输出到屏幕的输出单元440。然而，应理解图像处理设备400不必在所有实施例中都包括输出单元440，和/或输出单元440可设置为与图像处理设备400分离。此外，图像处理设备400可以是计算机、移动装置、机顶盒、工作站等。输出单元440可以是阴极射线管装置、液晶显示装置、等离子显示装置、有机发光二极管显示装置等，和/或通过有线和/或无线协议连接到上述装置和/或连接到护目镜(goggle)。
视频数据解码单元410从盘(例如DVD、蓝光等)、本地存储、从图1的图像产生装置100发送的或任意外部存储装置(例如，硬盘驱动器、闪存等)读取视频数据(IN2)，并对读取的视频数据进行解码。元数据分析单元420对元数据(IN3)进行解码以从元数据中提取与读取的视频数据的帧有关的信息，并分析提取的信息。通过使用元数据，元数据分析单元420控制包括在3D图像转换单元430中的开关单元433以便将帧作为2D图像或3D图像输出。元数据分析单元420从盘、本地存储、从图1的图像产生装置100发送的或任意外部存储装置(例如，硬盘驱动器、闪存等)接收元数据IN3。在本发明的所有方面，元数据不必与视频数据一起存储。
3D图像转换单元430将接收自视频数据解码单元410的视频数据从2D图像转换为3D图像。在图4中，3D图像转换单元430通过使用先前帧估计当前帧的运动以产生当前帧的3D图像。
元数据分析单元420从元数据中提取在被划分为一个镜头的帧中被首先输出的帧的输出时刻信息和/或被最后输出的帧的输出时刻信息，并基于提取的输出时刻信息确定是否将目前正由视频数据解码单元410解码的当前帧划分为新的镜头，当元数据分析单元420确定极爱能够当前帧划分为新的镜头时，元数据分析单元420控制开关单元433以便不将当前帧转换为3D图像，从而使运动估计单元434不通过使用存储在先前帧存储单元432中的先前帧来估计当前帧的运动。这是因为通过参照先前帧提取了当前帧的运动信息以便将视频数据从2D图像转换为3D图像。然而，如果当前帧和先前帧被划分为不同的镜头，则当前帧和先前帧之间不具有足够的相似度，因而不能通过使用先前帧预测当前帧的构成。如所示，开关单元433断开与存储单元432的连接以阻止使用先前帧，但是本发明的各方面不限于此。
当视频数据没有被转换为3D图像(例如，当视频数据是警告词句、菜单屏幕、结束广告等)时，元数据包括指示视频数据的帧将被输出为2D图像的镜头类型信息。元数据分析单元420使用镜头类型信息为每个镜头确定视频数据将被输出为2D图像还是3D图像，并根据确定的结果控制开关单元433。具体地，当元数据分析单元420基于镜头类型信息确定被划分为预定镜头的视频数据将不被转换为3D图像时，元数据分析单元420控制开关单元433将存储单元432从运动估计单元434断开，从而使3D图像转换单元430不通过使用先前帧来估计当前帧的运动。当元数据分析单元420基于镜头类型信息确定被划分为预定镜头的视频数据将被转换为3D图像时，元数据分析单元420控制开关单元433将存储单元432与运动估计单元434连接，从而使图像转换单元430通过使用先前帧来将当前帧转换为3D图像。
当视频数据被划分为预定镜头并将被输出为3D图像时，3D图像转换单元430将接收自视频数据解码单元410的作为2D图像的视频数据转换为3D图像。3D图像转换单元430包括图像分块单元431、先前帧存储单元432、运动估计单元434、块合成单元435、左/右视角图像确定单元436和开关单元433。图像分块单元431将作为2D图像的视频数据的帧划分为预定大小的块。先前帧存储单元432存储在当前帧之前的预定数量的先前帧。在元数据分析单元420的控制下，开关单元433启用或停止将存储在先前帧存储单元432中的先前帧输出到运动估计单元434。
运动估计单元434使用当前帧的块和先前帧的块来获得关于运动的量和方向的每块的运动向量。块合成单元435对从先前帧的预定块中使用由运动估计单元434获得的运动向量选择的块进行合成，以便产生新的帧。当运动估计单元434由于元数据分析单元420对开关单元33的控制而不使用先前帧时，运动估计单元434将接收自图像分块单元431的当前帧输出到块合成单元435。
产生的新的帧或当前帧被输入到左/右视角图像确定单元436。左/右视角图像确定单元436通过使用从块合成单元435接收的帧和从视频数据解码单元410接收的帧来确定左视角图像和右视角图像。当元数据分析单元420控制开关单元433不将视频数据转换为3D图像时，左/右视角图像确定单元436通过使用从块合成单元435接收的具有2D图像的帧和从视频数据解码单元410接收的具有2D图像的帧，来产生彼此相同的左视角图像和右视角图像。左/右视角图像确定单元436将左视角图像和右视角图像输出到输出单元440、外部输出装置和/或外部终端(例如，计算机、外部显示装置、服务器等)。
图像处理设备400还包括输出单元440，用于将由左/右视角图像确定单元436确定的左视角图像和右视角图像(OUT2)以至少1/120秒的间隔交替地输出到屏幕。同样，通过使用包括在元数据中的镜头信息，根据本发明实施例的图像处理设备400根据基于在元数据中提供的镜头信息的确定，不转换与镜头改变点相应的视频数据，或者不转换不需要3D图像转换的图像数据，从而减少了设备400的不必要的计算和复杂度。虽然不要求，但是可通过有线和/或无线协议在接收单元接收输出图像OUT2，通过所述接收单元(例如，护目镜)用户观看屏幕。
图5是根据本发明另一实施例的图像处理设备500的框图。参照图5，图像处理设备500包括视频数据解码单元510、元数据分析单元520、3D图像转换单元530和输出单元540。然而，应理解，图像处理设备500不必在所有实施例中包括输出单元540，和/或输出单元可被设置为与图像处理设备500分离。此外，图像处理设备500可以是计算机、移动装置、机顶盒、工作站等。输出单元540可以是阴极射线管装置、液晶显示装置、等离子显示装置、有机发光二极管显示装置等，和/或可通过有线和/或无线协议连接到上述装置或连接到护目镜。此外，尽管不要求，但是单元510、520和530中的每一个可以是一个或多个芯片或集成电路上的一个或多个处理器或处理元件。
当作为2D图像的视频数据以及与该视频数据关联的元数据以复用状态或彼此分离地被记录在盘(未示出)中时，一旦将记录有视频数据和元数据的盘加载到图像处理设备500中时，视频数据解码单元510和元数据分析单元520从加载的盘读取视频数据(IN4)和元数据(IN5)。元数据可被记录在盘的导入区、用户数据区和/或导出区。然而，应理解，本发明的各方面不限于从盘接收视频数据和元数据。例如，根据其他方面，图像处理设备500还可包括通信单元(未示出)，用于与外部服务器或外部终端通信(例如，通过通信网络和/或任意的有线/无线连接)。图像处理设备500可从外部服务器或外部终端下载视频数据和/或与其关联的元数据，并将下载的数据存储在本地存储(未示出)中。此外，图像处理设备500可从不同于盘的任意的外部存储装置(例如，闪存)接收视频数据和/或元数据。
视频数据解码单元510从盘、外部存储装置、外部终端或本地存储读取视频数据，并对读取的视频数据进行解码。元数据分析单元520从盘外部存储装置、外部终端或本地存储读取与视频数据关联的元数据，并分析读取的元数据。当视频数据被记录在盘中时，元数据分析单元520从元数据中提取盘ID和标题ID，并通过使用提取的盘ID和标题ID确定元数据与哪些视频数据关联，所述盘ID用于标识记录有视频数据的盘，所述标题ID用于指示盘中的多个标题中包括视频数据的标题。
元数据分析单元520分析元数据以提取与被划分为预定镜头的视频数据的帧有关的信息。元数据分析单元520确定当前帧是否是与镜头改变点相应的视频数据(即，被划分为新的镜头)，以控制深度图产生单元531。元数据分析单元520通过使用镜头类型信息确定被划分为预定镜头的帧将被输出为2D图像还是3D图像，并根据确定的结果来控制深度图产生单元531。此外，元数据分析单元520从元数据中提取深度信息并将深度信息输出到深度图产生单元531。
3D图像转换单元530产生视频数据的3D图像。3D图像转换单元530包括深度图产生单元531和立体渲染单元533。深度图产生单元531通过使用从元数据分析单元520接收的背景深度信息来产生帧的深度图。背景深度信息包括当前帧所包含的背景的坐标点值、与坐标点值相应的深度值和表示输出图像的屏幕的深度值的面板位置值。深度图产生单元531通过使用背景深度信息来产生当前帧的背景的深度图并将产生的深度图输出到立体渲染单元533。然而，在当前帧将被输出为2D图像时，深度图产生单元531将当前帧输出到立体渲染单元533而不产生当前帧的深度图。
立体渲染单元533通过使用从视频数据解码单元510接收的视频数据和从深度图产生单元531接收的深度图来产生左视角图像和右视角图像。因此，立体渲染单元533产生包括产生的左视角图像和产生的右视角图像的3D格式图像。在当前帧将被输出为2D图像时，从深度图产生单元531接收的帧与从视频数据解码单元510接收的帧彼此相同，因此由立体渲染单元533产生的左视角图像和右视角图像也彼此相同。3D格式可以是上下格式、并排格式或交错格式。立体渲染单元533将左视角图像和右视角图像输出到输出单元540、外部输出装置和/或外部终端(例如，计算机、外部显示装置、服务器等)。
在本实施例中，图像处理设备500还包括作为输出装置工作的输出单元540。在这种情况下，输出单元540将从立体渲染单元533接收的左视角图像和右视角图像顺序地输出到屏幕。当图像以如单眼观看的至少60Hz的帧速率被输出时，观看者感觉图像被顺序和无缝地再现。因此，输出单元540以至少120Hz的帧速率输出屏幕，从而观看者可感觉到3D图像被无缝地再现。因此，输出单元540以至少1/120秒的间隔顺序地将包括在帧中的左视角图像和右视角图像(OUT3)输出到屏幕。观看者可使用使眼睛交替接收图像的护目镜和/或使用偏振光将他/她的视线选择性的遮挡。
图6是示出根据本发明实施例的图像处理方法的流程图。参照图6，在操作610，图像处理设备400或500确定是否存在与读取的视频数据关联的元数据。例如，当在盘上提供视频数据和元数据并且盘被加载，图像处理设备400或500被指令输出加载的盘的预定标题时，在操作610，图像处理设备400或500通过使用盘ID和标题ID来确定与标题关联的元数据是否存在于盘中。如果图像处理设备400或500确定盘中不具有元数据，则在操作620，图像处理设备400或500可通过通信网络从外部服务器等下载元数据。以这种方式，可通过仅下载相应的元数据，现有的视频(例如，DVD和蓝光盘上的电影或计算机游戏)可变为3D。可替换地，盘可仅包含元数据，当选择了特定视频的元数据时，从服务器下载视频。
在操作630，图像处理设备400或500从与视频数据关联的元数据中提取关于视频数据被划分的单元的信息。如前面所述，在本发明的某些方面中，关于单元的信息可以是关于镜头的信息(即，镜头信息)。镜头信息指示当前帧是否被划分为与先前帧相同的镜头，并且可包括指示当前帧将被输出为2D图像还是3D图像的镜头类型信息。图像处理设备400或500通过使用镜头信息确定是将帧输出为2D图像还是3D图像，并在操作640根据确定的结果将被分类为预定镜头的帧输出为2D图像或3D图像。
图7是详细示出图6的操作640的流程图。参照图7，在操作710，当输出视频数据时，图像处理设备400或500确定当前帧是否具有与先前帧不同的构成并且因此将当前帧划分为新的镜头。当图像处理设备400或500确定当前帧被划分为新的镜头时，在操作720，图像处理设备400或500将包括在新的镜头中的初始帧输出为2D图像而不将该初始帧转换为3D图像。
在操作730，图像处理设备400或500通过使用在元数据中提供的关于新的镜头的镜头类型信息，确定将被划分为新的镜头的所有帧中的初始帧之后的其余帧输出为2D图像还是3D图像。当关于新的镜头的镜头类型信息指示被划分为新的镜头的视频数据将被输出为3D图像时，在操作740，图像处理设备400或500将被划分为新的镜头的视频数据转换为3D图像。具体地，在操作740，图像处理设备400或500从转换为3D图像的视频数据和作为2D图像的视频数据确定左视角图像和右视角图像，并将被划分为新的镜头的视频数据输出为3D图像。当图像处理设备400或500通过使用如图5所示的构成信息来产生3D图像时，图像处理设备500从元数据中提取将应用于被划分为新的镜头的当前帧的背景深度信息，并通过使用背景深度信息来产生当前帧的深度图。
当关于新的镜头的镜头类型信息指示被划分为新的镜头的视频数据将被输出为2D图像(操作730)时，在操作750，图像处理设备400或500将视频数据输出为2D图像而不将视频数据转换为3D图像。在操作760，图像处理设备400或500确定全部视频数据是否已完全被输出。如果否，则图像处理设备400或500重复操作710。
以这种方式，根据本发明的各方面，通过使用包括在元数据中的镜头信息，可在镜头改变点将视频数据输出为2D图像。此外，根据本发明的实施例，为每个镜头确定将视频数据输出为2D图像还是3D图像，并根据确定的结果输出视频数据，从而减少了由于将全部视频数据转换为3D图像而可能增加的计算量。
虽然不限于此，但是本发明的各方面还可被实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质可以是能够存储其后由计算机系统读取的数据的任意数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储装置。计算机可读记录介质还可分布于联网的计算机系统，从而以分布的方式存储和执行计算机可读代码。本发明的各方面还可被实现为以载波实施的包括可由计算机读取并可通过互联网发送的程序的数据信号。此外，尽管没有在所有方面中要求，图像处理设备400和500的一个或多个单元可包括执行存储在计算机可读介质(诸如本地存储(未示出))中的计算机程序的处理器或微处理器。此外，应理解，在某些实施例中，图像产生设备100和图像处理设备400或500可被设置在单个设备中。
虽然已经示出和描述了本发明的若干实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对实施例做出各种改变，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (15)

1.一种将具有二维图像的视频数据输出为二维图像或三维图像的图像处理方法，所述图像处理方法包括：
由图像处理设备从与视频数据关联的元数据中提取关于视频数据的信息；
由图像处理设备根据提取的关于视频数据的信息将视频数据输出为可在二维图像和三维图像之间选择，
其中，关于视频数据的信息包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息。
2.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息是用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成。
3.如权利要求2所述的图像处理方法，其中，镜头信息包括：在被划分为该镜头的一组帧中首先被输出的帧的输出时刻信息和/或在被划分为该镜头的一组帧中最后被输出的帧的输出时刻信息。
4.如权利要求2所述的图像处理方法，其中：
元数据包括镜头类型信息，所述镜头类型信息指示被划分为该镜头的一组帧将被输出为二维图像还是三维图像；
输出视频数据的步骤包括：根据镜头类型信息将被划分为该镜头的一组帧输出为二维图像或三维图像。
5.如权利要求2所述的图像处理方法，其中，输出视频数据的步骤包括：
根据元数据，当不能通过使用先前帧预测当前帧的背景构成时，确定当前帧被划分为与当前帧之前的先前帧不同的新的镜头；
当当前帧被划分为新的镜头时，将当前帧输出为二维图像；
将被划分为新的镜头的一组帧的其他帧转换为三维图像并输出转换的三维图像。
6.如权利要求2所述的图像处理方法，其中，输出视频数据的步骤包括：
根据元数据，当不能通过使用先前帧预测当前帧的背景构成时，确定当前帧被划分为与当前帧之前的先前帧不同的新的镜头；
当当前帧被划分为新的镜头时，从元数据中提取将应用于被划分为新的镜头的当前帧的背景深度信息；
当当前帧被划分为新的镜头时，通过使用背景深度信息产生当前帧的深度图。
7.如权利要求6所述的图像处理方法，其中：
背景深度信息包括：当前帧的背景的坐标点值、与坐标点值分别对应的深度值和面板位置值；
产生当前帧的深度图的步骤包括：通过使用坐标点值、深度值和表示输出屏幕的深度值的面板位置值来产生当前帧的背景的深度图。
8.如权利要求1所述的图像处理方法，还包括：从记录有视频数据的盘读取元数据或通过通信网络从服务器下载元数据。
9.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，元数据包括用于标识视频数据的标识信息，所述标识信息包括盘标识符和标题标识符，所述盘标识符用于标识记录有视频数据的盘，所述标题标识符用于指示记录在由盘标识符标识的盘中的多个标题中包括视频数据的标题。
10.一种图像产生方法，包括：
由图像产生设备接收作为二维图像的视频数据；
由图像产生设备产生与视频数据关联的元数据，所述元数据包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息以及用于确定每个划分的帧是否将被转换为三维图像的信息，
其中，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息是用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成。
11.如权利要求10所述的图像产生方法，其中，镜头信息包括：在被划分为该镜头的一组帧中首先被输出的帧的输出时刻信息、在被划分为该镜头的一组帧中最后被输出的帧的输出时刻信息和/或指示被划分为该镜头的一组帧将被输出为二维图像还是三维图像的镜头类型信息。
12.如权利要求10所述的图像产生方法，其中：
元数据还包括被划分为预定镜头的一组帧的背景深度信息；
背景深度信息包括：被划分为预定镜头的一组帧的背景的坐标点值、与坐标点值对应的深度值和表示输出屏幕的深度值的面板位置值。
13.一种将具有二维图像的视频数据输出为二维图像或三维图像的图像处理设备，所述图像处理设备包括：
元数据分析单元，通过使用与视频数据关联的元数据来确定视频数据将被输出为二维图像还是三维图像；
三维图像转换单元，当元数据分析单元确定视频数据将被输出为三维图像时，将视频数据转换为三维图像；
输出单元，根据元数据分析单元的确定将视频数据输出为二维图像或三维图像，
其中，元数据包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息。
14.一种图像产生设备，包括：
视频数据编码单元，对作为二维图像的视频数据进行编码；
元数据产生单元，产生与视频数据关联的元数据，所述元数据包括用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息以及用于确定每个划分的帧是否将被转换为三维图像的信息；
元数据编码单元，对元数据进行编码，
其中，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息包括用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成。
15.一种计算机可读信息存储介质，包括：
记录为二维图像的视频数据；
与视频数据关联的元数据，所述元数据包括由图像处理设备用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息以及由图像处理设备用于确定每个划分的帧是否将被图像处理设备转换为三维图像的信息，
其中，用于将视频数据的帧划分为预定单元的信息包括用于将一组帧划分为一个镜头的镜头信息，在所述一组帧中，通过使用在当前帧之前的先前帧可预测当前帧的背景构成，
其中，镜头信息包括在被划分为该镜头的一组帧中首先被输出的帧的输出时刻信息、在被划分为该镜头的一组帧中最后被输出的帧的输出时刻信息和/或指示被划分为该镜头的一组帧将被输出为2D图像还是3D图像的镜头类型信息。
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