CN102215405B - 3d视频信号压缩编解码方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于多媒体信息处理领域，提供了一种3D视频信号压缩编解码的方法、装置及系统，所述压缩编码方法包括：获取原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或者偶像素值以及右眼视频图像的奇像素值或者偶像素值；根据所述左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像。本发明使得新生成的混合视频图像大小与左眼或与右眼视频图像的大小一样，解决了传输带宽不足的问题。同时完全保留了左、右眼视频图像的各种频率成分，减小了图像的失真，且基本保留了左眼视频图像与右眼视频图像的相关性，使得在对混合视频图像进行传输格式编码及解码时效率高、压缩率高。

Description

3D视频信号压缩编解码方法、装置及系统

技术领域

本发明属于多媒体信息处理领域，尤其涉及一种3D视频信号压缩编解码的方法、装置及系统。

背景技术

随着3D视频、3D电影等的广泛应用，3D技术越来越普及。3D技术是根据双眼视差原理及人眼的视觉特性，将有一定角度的两个图像分别投射入人的左眼和右眼，使人的大脑形成具有一定深度感的图像，从而形成3D立体感的显示效果。因此，要实现3D立体感的显示效果则必须在某一时间内同时显示两个视频图像（一个左眼视频图像，一个右眼视频图像），而目前视频传输系统由于系统带宽等物理条件的限制在某一时间内一般只能传输一个视频图像而不能同时传输3D视频信号的左眼和右眼视频图像。因此必须对3D视频信号（即左眼和右眼视频图像）进行压缩编码后传送。视频播放系统在接收到压缩的3D视频信号后对其解压缩解码后播放，以实现3D显示。

目前对3D视频信号进行压缩编解码的方式主要有：

1）side－by－side压缩编解码

这种编解码方式由于压缩后丢失了视频图像各像素水平方向的高频信息，图像水平分辨率降低了一半，因此解压后图像显示质量大幅降低，且无法显示全高清3D视频。

2）Above－and－Below压缩编解码

这种编解码方式压缩后丢失了视频图像各像素垂直方向的高频信息，图像垂直分辨率降低了一半，使得解压后其图像显示质量大幅降低，且同样无法显示全高清3D视频。

3）SENSIO3D压缩编解码方式

这种编解码方式在压缩编码时首先对左、右眼视频图像像素分别进行取样，然后分别压缩取样的左、右眼图像像素，最后混合压缩后的左、右眼图像像素；解码时，解码出左、右眼视频图像的取样像素后，利用取样像素进行插值恢复左、右眼视频图像。此种方法非常复杂，且由于处理过程多降低了图像的质量，同时存在锯齿状边沿等问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种3D视频信号压缩编解码方法，旨在解决现有的3D视频图像压缩编解码方式复杂或解压后图像质量差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种3D视频信号压缩编码方法，所述方法包括：

获取原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或者偶像素值以及右眼视频图像的奇像素值或者偶像素值，其中，当像素点所在的行与列的和为奇数时，该像素点称为奇像素点，奇像素点的像素值称为奇像素值；当像素点所在的行与列的和为偶数时，该像素点称为偶像素点，偶像素点的像素值称为偶像素值；

根据所述左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像；

对所述混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像；

对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像，具体为：

步骤1，预设V’的值；

步骤2，计算出待求像素值上下左右四个像素值的平均值E，并分别求出所述上下左右四个像素值与E的方差V₁、V₂、V₃、V₄，并计算V₁、V₂、V₃、V₄的和V；

步骤3，当V不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将待求像素值设置为E并输出；

步骤4，当V’不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将V’设置为V，并在求出V₁、V₂、V₃、V₄的最大值V_max后，将V_max对应的像素值的值设置为E，然后跳转至步骤2。

本发明实施例是这样实现的，一种3D视频信号压缩解码方法，所述方法包括：

对混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像；

对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像，具体为：

步骤1，预设V’的值；

步骤2，计算出待求像素值上下左右四个像素值的平均值E，并分别求出所述上下左右四个像素值与E的方差V₁、V₂、V₃、V₄，并计算V₁、V₂、V₃、V₄的和V；

步骤3，当V不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将待求像素值设置为E并输出；

步骤4，当V’不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将V’设置为V，并在求出V₁、V₂、V₃、V₄的最大值V_max后，将V_max对应的像素值的值设置为E，然后跳转至步骤2。

本发明实施例的另一目的在于提供一种3D视频信号压缩编码装置，所述装置包括：

信号接收单元，用于获取原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或者偶像素值以及右眼视频图像的奇像素值或者偶像素值，其中，当像素点所在的行与列的和为奇数时，该像素点称为奇像素点，奇像素点的像素值称为奇像素值；当像素点所在的行与列的和为偶数时，该像素点称为偶像素点，偶像素点的像素值称为偶像素值；

压缩编码单元，用于根据所述左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像；

第一解压缩解码单元，用于对所述混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像；

第二解压缩解码单元，用于对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像，具体为：

步骤1，预设V’的值；

步骤2，计算出待求像素值上下左右四个像素值的平均值E，并分别求出所述上下左右四个像素值与E的方差V₁、V₂、V₃、V₄，并计算V₁、V₂、V₃、V₄的和V；

步骤3，当V不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将待求像素值设置为E并输出；

步骤4，当V’不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将V’设置为V，并在求出V₁、V₂、V₃、V₄的最大值V_max后，将V_max对应的像素值的值设置为E，然后跳转至步骤2。

本发明实施例的另一目的在于提供一种3D视频信号压缩解码装置，所述装置包括：

第一解压缩解码单元，用于对混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像；

第二解压缩解码单元，用于对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像，具体为：

步骤1，预设V’的值；

步骤2，计算出待求像素值上下左右四个像素值的平均值E，并分别求出所述上下左右四个像素值与E的方差V₁、V₂、V₃、V₄，并计算V₁、V₂、V₃、V₄的和V；

步骤3，当V不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将待求像素值设置为E并输出；

步骤4，当V’不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将V’设置为V，并在求出V₁、V₂、V₃、V₄的最大值V_max后，将V_max对应的像素值的值设置为E，然后跳转至步骤2。

本发明实施例的另一目的在于提供一种3D视频信号压缩编解码系统，所述系统包括所述3D视频信号压缩编码装置和所述3D视频信号压缩解码装置。

在本发明实施例中，通过将原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值组成混合视频图像的方法，使得新生成的混合视频图像大小与左眼或与右眼视频图像的大小一样，解决了现有的传输3D视频图像的路径及方式所造成的传输带宽不足的问题。同时，该编码方法简单高效，直接将原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值组成混合视频图像。混合视频图像由原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值混合组成，完全保留了左、右眼视频图像的各种频率成分，减小了图像的失真，且基本保留了左眼视频图像与右眼视频图像的相关性，使得在对混合视频图像进行传输格式编码及解码时效率高、压缩率高。对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像的方法计算简单，能够使恢复的3D视频图像尽量平滑并保留了图像突变的成分，防止了图像模糊及图像边缘锯齿的出现，有效提高了图像的清晰度和分辨率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的3D视频信号压缩编码的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的左眼视频图像示例；

图3是本发明实施例提供的右眼视频图像示例；

图4是本发明实施例提供的混合视频图像示例；

图5是本发明实施例提供的3D视频信号压缩解码的方法流程图；

图6是本发明实施例提供的将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值的方法流程图；

图7是本发明实施例提供的根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至左眼视频图像的偶像素值，将混合视频图像的奇像素值填充至右眼视频图像的奇像素值的方法流程图；

图8是本发明实施例提供的通过紧密相关方差法对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像的方法流程图；

图9是本发明实施例提供的3D视频信号压缩编码的装置示意图；

图10是本发明实施例提供的3D视频信号压缩解码的装置示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过原始3D视频信号的左眼视频图像的奇或偶像素值及右眼视频图像的奇或偶像素值组成混合视频图像的方法来进行3D视频编码，并根据混合视频图像，通过紧密相关方差法对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像来完成3D视频解码。

本发明提供了一种3D视频信号压缩编解码方法和装置：

所述编码方法包括：

获取原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或者偶像素值以及右眼视频图像的奇像素值或者偶像素值；

根据所述左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像。

所述解码方法包括；

对混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像；

对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像。

所述编码装置包括：

信号接收单元，用于获取原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或者偶像素值以及右眼视频图像的奇像素值或者偶像素值；

压缩编码单元，用于根据所述左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像。

所述解码装置包括：

第一解压缩解码单元，用于对混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像；

第二解压缩解码单元，用于对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

如图1所示为本发明提供的3D视频信号压缩编码的方法流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在步骤S101中，获取原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或者偶像素值以及右眼视频图像的奇像素值或者偶像素值。

在本发明实施例中，原始3D视频信号包括左眼视频图像及右眼视频图像。

在本发明实施例中，原始3D视频是以矩阵形式存储的，即各个像素点的值以矩阵的形式进行存储。因此，分别以两个相同大小的矩阵来存储原始3D视频信号的左眼视频图像和右眼视频图像的像素值。当像素点所在的行与列的和为奇数时，该像素点称为奇像素点，奇像素点的像素值称为奇像素值；当像素点所在的行与列的和为偶数时，该像素点称为偶像素点，偶像素点的像素值称为偶像素值。例如：左眼及右眼视频图像的像素值矩阵大小为M×N，即M行、N列。则左眼视频图像的像素值矩阵为L_M×N，每一个像素点的像素值为L_ij(0<i≤M,0<j≤N)，表示第i行，第j列的像素点的像素值，若M=N=6，则左眼视频图像可如图2所示；右眼视频图像的像素值矩阵为R_M×N，每一个像素点的像素值为R_ij(0<i≤M,0<j≤N)，表示第i行，第j列的像素点的像素值，若M=N=6，则右眼视频图像可如图3所示。其中，对于L_ij和R_ij来说，当(i+j)为奇数时，该像素点称为奇像素点，奇像素点的像素值称为奇像素值；当(i+j)为偶数时，该像素点称为偶像素点，偶像素点的像素值称为偶像素值。

在步骤S102中，根据左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像。

在本发明实施例中，根据原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像来对3D视频图像进行压缩编码。其中，一共有八种组合方式将原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像，分别为：

1、将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此生成混合视频图像。

2、将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此生成混合视频图像。

3、将左眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此生成混合视频图像。

4、将左眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此生成混合视频图像。

5、将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的奇像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的偶像素值，由此生成混合视频图像。

6、将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的奇像素值，将右眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，由此生成混合视频图像。

7、将左眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，将右眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，由此生成混合视频图像。

8、将左眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的偶像素值，由此生成混合视频图像。

在此，若以图2所示的左眼视频图像及图3所示的右眼视频图像为例，按照第1种生成混合视频的方法将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此组成混合视频图像，则得到的混合视频图像如图4所示。

图6中以将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值为例来详细说明如何将原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值组成混合视频图像，后续会详细描述，在此就不再赘述了。但并不限于此例。

在本发明实施例中，通过将原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值组成混合视频图像的方法，使得新生成的混合视频图像大小与左眼或与右眼视频图像的大小一样，解决了现有的传输3D视频图像的路径及方式所造成的传输带宽不足的问题。同时，该编码方法简单高效，直接将原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值组成混合视频图像。混合视频图像由原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值混合生成，完全保留了左、右眼视频图像的各种频率成分，减小了图像的失真，且基本保留了左眼视频图像与右眼视频图像的相关性，使得在对混合视频图像进行传输格式编码及解码时效率高、压缩率高。

在步骤S103中，对混合视频图像进行传输格式编码后传输至解码端。

在本发明实施例中，在生成混合视频图像后，将该混合视频图像进行传输格式编码后传输至解码端。在本发明实施例中，可用任意一种方式对混合视频图像进行传输格式编码，且可用任意传输路径进行传输，在此，对传输格式的编码方式及传输路径不做限定。

实施例二：

如图5所示为本发明提供的3D视频信号压缩解码的方法流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在步骤S501中，对混合视频图像的传输格式进行解码。

在本发明实施例中，解码端接收到混合视频图像后进行传输格式解码，可用任意一种方式对混合视频图像进行传输格式解码，此处对传输格式解码的方式不做限定。

在步骤S502中，对混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像。

在本发明实施例中，对混合视频图像进行解压缩解码具体为：将组成混合视频图像的左眼奇像素值或偶像素值填充至左眼视频图像，获得初级左眼视频图像；将组成混合视频图像的右眼奇像素值或偶像素值填充至右眼视频图像，获得初级右眼视频图像。

在步骤S503中，对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像。

在本发明实施例中，通过紧密相关方差法对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像。

在本发明实施例中，根据混合视频图像，将混合视频图像中组成混合视频图像的左眼奇像素值或偶像素值填充至左眼视频图像获得初级左眼视频图像，并通过紧密相关方差法对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像；同样的，将混合视频图像中组成混合视频图像的右眼奇像素值或偶像素值填充至右眼视频图像获得初级左眼视频图像，并通过紧密相关方差法对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像。

根据步骤S101中的8种编码方式，对应有8种解码方式，分别如下：

1、根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至左眼视频图像的偶像素值，并通过紧密相关方差法获得左眼视频图像的奇像素值；根据混合视频图像直接将混合视频图像的奇像素值填充至右眼视频图像的奇像素值，并通过紧密相关方差法获得右眼视频图像的偶像素值。

2、根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至左眼视频图像的偶像素值，并通过紧密相关方差法获得左眼视频图像的奇像素值；根据混合视频图像直接将混合视频图像的奇像素值填充至右眼视频图像的偶像素值，并通过紧密相关方差法获得右眼视频图像的奇像素值。

3、根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至左眼视频图像的奇像素值，并通过紧密相关方差法获得左眼视频图像的偶像素值；根据混合视频图像直接将混合视频图像的奇像素值填充至右眼视频图像的偶像素值，并通过紧密相关方差法获得右眼视频图像的奇像素值。

4、根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至左眼视频图像的奇像素值，并通过紧密相关方差法获得左眼视频图像的偶像素值；根据混合视频图像直接将混合视频图像的奇像素值填充至右眼视频图像的奇像素值，并通过紧密相关方差法获得右眼视频图像的偶像素值。

5、根据混合视频图像直接将混合视频图像的奇像素值填充至左眼视频图像的偶像素值，并通过紧密相关方差法获得左眼视频图像的奇像素值；根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至右眼视频图像的奇像素值，并通过紧密相关方差法获得右眼视频图像的偶像素值。

6、根据混合视频图像直接将混合视频图像的奇像素值填充至左眼视频图像的偶像素值，并通过紧密相关方差法获得左眼视频图像的奇像素值；根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至右眼视频图像的偶像素值，并通过紧密相关方差法获得右眼视频图像的奇像素值。

7、根据混合视频图像直接将混合视频图像的奇像素值填充至左眼视频图像的奇像素值，并通过紧密相关方差法获得左眼视频图像的偶像素值；根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至右眼视频图像的偶像素值，并通过紧密相关方差法获得右眼视频图像的奇像素值。

8、根据混合视频图像直接将混合视频图像的奇像素值填充至左眼视频图像的奇像素值，并通过紧密相关方差法获得左眼视频图像的偶像素值；根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至右眼视频图像的奇像素值，并通过紧密相关方差法获得右眼视频图像的偶像素值。

在图7中，以根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值还原为左眼视频图像的偶像素值，将混合视频图像的奇像素值填充至右眼视频图像的奇像素值为例来说明如何将混合视频图像中组成混合视频图像的左眼或右眼的奇像素值或偶像素值填充至左眼视频图像，后续将详细描述，在此不再赘述。但并不限于此例。

在本发明实施例中，通过紧密相关方差法对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像方法如图8所示，在此不再赘述。

在本发明实施例中，采用紧密相关方差法来获得左右眼视频图像像素值的方法计算简单，能够使恢复的3D视频图像尽量平滑，并保留了图像突变的成分，防止了图像模糊及图像边缘锯齿的出现，有效提高了图像的清晰度和分辨率。

实施例三：

在本发明实施例中，以将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此组成混合视频图像为例，来详细说明如何将原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值组成混合视频图像来完成3D视频图像的压缩编码，但并不限于这一种组成混合视频图像的方式。

如图6所示为将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值的具体实现步骤，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例中，预先设置左眼及右眼视频图像的像素值矩阵大小为M×N，即M行、N列。左眼视频图像的像素值矩阵为L_MxN,每一个像素点的像素值为L_ij，表示第i行，第j列的像素点的像素值。混合视频图像为M_M×N，每一个像素点的像素值为M_ij，表示第i行，第j列的像素点的像素值。其中，i和j的初始值为1。

在步骤S601中，判断编码是否完成，若是则执行步骤S607，否则执行步骤S602。

在本发明实施例中，通过判断当前像素点所在的行数值是否大于像素值矩阵的行数来判断编码是否完成，即通过判断i是否大于M来判断编码是否完成，当i大于M则表示编码完成。

在步骤S602中，判断当前行是否编码完成，若是则执行步骤S603，否则执行步骤S604。

在本发明实施例中，通过判断j是否大于N来判断该行编码是否完成，当j大于N则表示该行编码完成，执行步骤S603。

在步骤S603中，将当前像素点的列数值设置为1，当前像素点的行数值加一，然后返回执行步骤S601。

在本发明实施例中，设置j=1、i=i+1后执行步骤S601，转向下一行继续编码。

在步骤S604中，判断当前像素点是否是偶像素点，若是则执行步骤S605，否则执行步骤S606。

在本发明实施例中，对当前像素点的行数与列数的和进行模2运算，若结果为零，则为偶像素点，否则为奇像素点。即计算（i+j）mod2的值，若该值为0，则为偶像素点，否则为奇像素点。

在步骤S605中，将左眼视频图像该像素点的像素值作为混合视频图像在矩阵同一行同一列的像素值。

在本发明实施例中，当前像素点为偶像素点时，将左眼视频图像该像素点的像素值作为混合视频图像在矩阵同一行同一列的像素值，若以L_ij为例，则令M_ij=L_ij。

在步骤S606中，将右眼视频图像该像素点的像素值作为混合视频图像在矩阵同一行同一列的像素值。

在本发明实施例中，当前像素点为奇像素点时，将右眼视频图像该像素点的像素值作为混合视频图像在矩阵同一行同一列的像素值，若以R_ij为例，则令M_ij=R_ij。

在步骤S607中，设置当前像素点的列数值加一后返回执行步骤S602。

在本发明实施例中，设置j=j+1后返回执行步骤S602。

在步骤S608中，结束编码。

实施例四：

在本发明实施例中，假如编码时将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此组成混合视频图像。解码时，根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至左眼视频图像的偶像素值，并通过紧密相关方差法获得左眼视频图像的奇像素值；根据混合视频图像直接将混合视频图像的奇像素值填充至右眼视频图像的奇像素值，并通过紧密相关方差法获得右眼视频图像的偶像素值。则下面以根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至左眼视频图像的偶像素值，将混合视频图像的奇像素值填充至右眼视频图像的奇像素值为例来说明如何将混合视频图像中组成混合视频图像的左眼奇像素值或偶像素值还原至左眼视频图像，但并不限于这一种方式。

在本发明实施例中，图7示出了根据混合视频图像直接将混合视频图像的偶像素值填充至左眼视频图像的偶像素值，将混合视频图像的奇像素值填充至右眼视频图像的奇像素值的具体实现步骤，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例中，设置左眼及右眼视频图像的像素值矩阵大小为M×N，即M行、N列。左眼视频图像的像素值矩阵为L_M×N,每一个像素点的像素值为L_ij，表示第i行，第j列的像素点的像素值。混合视频图像为M_M×N神，每一个像素点的像素值为M_ij，表示第i行，第j列的像素点的像素值。其中，i和j的初始值为1。

在步骤S701中，判断解码是否完成，若是则执行步骤S706，否则执行步骤S702。

在本发明实施例中，通过判断当前像素点所在的行数值是否大于像素值矩阵的行数来判断解码是否完成，即通过判断i是否大于M来判断解码是否完成，当i大于M则表示解码完成。

在步骤S702中，判断当前行是否解码完成，若是则执行步骤S703，否则执行步骤S704。

在本发明实施例中，通过判断j是否大于N来判断该行解码是否完成，当j大于N则表示该行解码完成，执行步骤S703。

在步骤S703中，将当前像素点的列数值设置为1，当前像素点的行数值加一，然后返回执行步骤S701。

在本发明实施例中，设置j=1、i=i+1后执行步骤S701，转向下一行继续编码。

在步骤S704中，判断当前像素点是否是偶像素点，若是则执行步骤S705，否则执行步骤S706。

在本发明实施例中，对当前像素点的行数与列数的和进行模2运算(即将当前像素点的行数与列数的和除2取余)，即计算（i+j）mod2的值，若该值为0，则为偶像素点，否则为奇像素点。

在步骤S705中，将混合视频图像该像素点的像素值作为左眼视频图像在矩阵同一行同一列的像素值。

在本发明实施例中，当前像素点为偶像素点时，将混合视频图像该像素点的像素值作为左眼视频图像在矩阵同一行同一列的像素值，若以L_ij为例，则令L_ij=M_ij。

在步骤S706中，将混合视频图像该像素点的像素值作为右眼视频图像在矩阵同一行同一列的像素值。

在本发明实施例中，当前像素点为奇像素点时，将混合视频图像该像素点的像素值作为右眼视频图像在矩阵同一行同一列的像素值，若以R_ij为例，则令R_ij=M_ij。

在步骤S707中，设置当前像素点的列数值加一后返回执行步骤S702。

在本发明实施例中，设置j=j+1后返回执行步骤S702。

在步骤S708中，结束解码。

实施例五：

如图8所示为通过紧密相关方差法对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像的方法流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在步骤S801中，预设V’的值；

在步骤S802中，计算出待求像素值上下左右四个像素值的平均值E。

在本发明实施例中，假如左眼及右眼视频图像的像素值矩阵大小为M×N，即M行、N列。待求像素值为L_ij，即左眼视频图像第i行、第j列的像素值，则首先计算出L_(i-1)j、L_(i+1)j、L_i(j-1)L_i(j+1)这四个像素值的平均值，此处以E表示，即E=[L_(i-1)j+L_(i+1)j+L_i(j-1)+L_i(j+1)]/4。

在本发明实施例中，若待求像素值处于第一行或第一列时（即i=1或j=1时），可能出现待求像素值上下左右像素值中的一个或多个不存在的情况，此时，令L_0j=L_2j，L_i0=L_i2。若待求像素值处于最后一行或最后一列时（即i=M或j=N时），也可能出现待求像素值上下左右像素值中的一个或多个不存在的情况，此时，令L_(m+1)j=L_(m-1)j，L_i(N+1)=L_i(N-1)。

在步骤S803中，分别求出上述上下左右四个像素值与E的方差V₁、V₂、V₃、V₄，并计算V₁、V₂、V₃、V₄的和V。

在本发明实施例中，分别求出上述上下左右四个像素值与E的方差，并计算这四个方差的和。此处，以V₁、V₂、V₃、V₄分别表示上述上下左右四个像素值与上述平均值的方差。若继续以待求像素值L_ij为例，则分别求出L_(i-1)j、L_(i+1)j、L_i(j-1)、L_i(j+1)与E的方差V₁、V₂、V₃、V₄。

其中：V₁=[L_(i-1)j-E]²；V₂＝[L_(i+1)j-E]²；

V=V₁+V₂+V₃+V₄。

在步骤S804中，判断V是否大于预设的阀值V_th，若是则执行步骤S805，否则执行步骤S807。

在本发明实施例中，预设有阀值V_th，通过判断V是否大于V_th来判断待求值与待求值上下左右四个像素值是否具有很高的关联度，当V不大于预设的阀值V_th时，待求值与待求值上下左右四个像素值具有很高的关联度。即上述例子中，L_ij与L_(i-1)j、L_(i+1)j、L_i(j-1)、L_i(j+1)具有很高的关联度。

在步骤S805中，判断V是否大于V’，若是则执行步骤S807，否则执行步骤S806。

在本发明实施例中，当V大于V’时，待求值与待求值上下左右四个像素值具有最高的关联度。若步骤S804中判定为否则直接执行步骤S806。

在步骤S806中，令V’=V，并在求出V₁、V₂、V₃、V₄的最大值V_max后，将V_max对应的像素值的值设置为E，然后跳转至步骤S802。

在本发明实施例中，求出V₁、V₂、V₃、V₄的最大值V_max，此时，V_max对应的像素值与平均值E最不想关，则用E替代V_max对应的像素值，然后继续执行步骤S801。继续依上述示例，若V_max=V₁，则说明V₁对应的像素值（即待求像素值左边的像素值L_(i-1)j与平均值E最不想关，则此时用E替代V_max对应的像素值，即此时的L_(i-1)j，然后跳转至步骤S802，此时，相当于对步骤S802中的E值进行了更新。

在步骤S807中，将待求像素值设置为E并输出。

在本发明实施例中，当V大于预设的阀值V_th时，待求值与待求值上下左右四个像素值具有很高的关联度；当V大于V’时，待求值与待求值上下左右四个像素值具有最高的关联度。因此，此时待求像素值为E。假如待求像素值为L_ij时，L_ij=E。

在本发明实施例中，采用紧密相关方差法来获得左右眼视频图像的像素值的方法计算简单，能够使恢复的3D视频图像尽量平滑并保留了图像突变的成分，防止了图像模糊及图像边缘锯齿的出现，有效提高了图像的清晰度和分辨率。

实施例六：

图9为本发明实施例提供的3D视频信号压缩编码装置的结构示意，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部份。该3D视频信号压缩编解码装置可以是内置于电视机、手机、显示器等各种具有3D视频处理功能的多媒体设备中的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，或者作为独立的挂件集成到这些多媒体设备或这些多媒体设备的应用系统中。其中：

信号接收单元91，用于获取原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或者偶像素值以及右眼视频图像的奇像素值或者偶像素值。

压缩编码单元92，用于根据所述左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像。

传输格式编码单元93，用于对混合视频图像进行传输格式编码后传输至解码端。

实施例七：

图10为本发明实施例提供的3D视频信号压缩编码装置的结构示意，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部份。该3D视频信号压缩编解码装置可以是内置于电视机、手机、显示器等各种具有3D视频处理功能的多媒体设备中的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，或者作为独立的挂件集成到这些多媒体设备或这些多媒体设备的应用系统中。其中：

传输格式解码单元1001，用于对混合视频图像的传输格式进行解码。

第一解压缩解码单元1002，用于对混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像。

第二解压缩解码单元1003，用于对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像。

在本发明实施例中，通过将原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值组成混合视频图像的方法，使得新生成的混合视频图像大小与左眼或与右眼视频图像的大小一样，解决了现有的传输3D视频图像的路径及方式所造成的传输带宽不足的问题。同时，该编码方法简单高效，直接将原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值组成混合视频图像。混合视频图像由原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值混合组成，完全保留了左、右眼视频图像的各种频率成分，减小了图像的失真，且基本保留了左眼视频图像与右眼视频图像的相关性，使得在对混合视频图像进行传输格式编码及解码时效率高、压缩率高。采用紧密相关方差法来获得左右眼视频图像的像素值的方法计算简单，能够使恢复的3D视频图像尽量平滑并保留了图像突变的成分，防止了图像模糊及图像边缘锯齿的出现，有效提高了图像的清晰度和分辨率。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM或RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种3D视频信号压缩编码的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

获取原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或者偶像素值以及右眼视频图像的奇像素值或者偶像素值，其中，当像素点所在的行与列的和为奇数时，该像素点称为奇像素点，奇像素点的像素值称为奇像素值；当像素点所在的行与列的和为偶数时，该像素点称为偶像素点，偶像素点的像素值称为偶像素值；

根据所述左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像；

对所述混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像；

对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像，具体为：

步骤1，预设V’的值；

步骤2，计算出待求像素值上下左右四个像素值的平均值E，并分别求出所述上下左右四个像素值与E的方差V₁、V₂、V₃、V₄，并计算V₁、V₂、V₃、V₄的和V；

步骤3，当V不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将待求像素值设置为E并输出；

步骤4，当V’不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将V’设置为V，并在求出V₁、V₂、V₃、V₄的最大值V_max后，将V_max对应的像素值的值设置为E，然后跳转至步骤2。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据原始3D视频信号的左眼视频图像的奇或偶像素值及右眼视频图像的奇或偶像素值生成混合视频图像的步骤，具体为：

将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此组成混合视频图像；或

将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此组成混合视频图像；或

将左眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此组成混合视频图像；或

将左眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的偶像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，由此组成混合视频图像；或

将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的奇像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的偶像素值，由此组成混合视频图像；或

将左眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的奇像素值，将右眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，由此组成混合视频图像；或

将左眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，将右眼视频图像的偶像素值作为混合视频图像的偶像素值，由此组成混合视频图像；或

将左眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的奇像素值，将右眼视频图像的奇像素值作为混合视频图像的偶像素值，由此组成混合视频图像。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像的步骤之后还包括：

对混合视频图像进行传输格式编码后传输至解码端。

4.一种3D视频信号解码的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

对混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像；

对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像，具体为：

步骤1，预设V’的值；

步骤2，计算出待求像素值上下左右四个像素值的平均值E，并分别求出所述上下左右四个像素值与E的方差V₁、V₂、V₃、V₄，并计算V₁、V₂、V₃、V₄的和V；

步骤3，当V不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将待求像素值设置为E并输出；

步骤4，当V’不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将V’设置为V，并在求出V₁、V₂、V₃、V₄的最大值V_max后，将V_max对应的像素值的值设置为E，然后跳转至步骤2。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像的步骤，具体为：

将组成混合视频图像的左眼奇像素值或偶像素值填充至左眼视频图像，获得初级左眼视频图像，将组成混合视频图像的右眼奇像素值或偶像素值填充至右眼视频图像，获得初级右眼视频图像。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述对混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像的步骤之前，还包括：

对混合视频图像的传输格式进行解码。

7.一种3D视频信号压缩编码装置，其特征在于，所述装置包括：

信号接收单元，用于获取原始3D视频信号的左眼视频图像的奇像素值或者偶像素值以及右眼视频图像的奇像素值或者偶像素值，其中，当像素点所在的行与列的和为奇数时，该像素点称为奇像素点，奇像素点的像素值称为奇像素值；当像素点所在的行与列的和为偶数时，该像素点称为偶像素点，偶像素点的像素值称为偶像素值；

压缩编码单元，用于根据所述左眼视频图像的奇像素值或偶像素值及右眼视频图像的奇像素值或偶像素值生成混合视频图像；

第一解压缩解码单元，用于对所述混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像；

第二解压缩解码单元，用于对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像，具体为：

步骤1，预设V’的值；

步骤2，计算出待求像素值上下左右四个像素值的平均值E，并分别求出所述上下左右四个像素值与E的方差V₁、V₂、V₃、V₄，并计算V₁、V₂、V₃、V₄的和V；

步骤3，当V不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将待求像素值设置为E并输出；

步骤4，当V’不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将V’设置为V，并在求出V₁、V₂、V₃、V₄的最大值V_max后，将V_max对应的像素值的值设置为E，然后跳转至步骤2。

8.一种3D视频信号压缩解码装置，其特征在于，所述装置包括：

第一解压缩解码单元，用于对混合视频图像进行解压缩解码，得到初级左眼视频图像和右眼视频图像；

第二解压缩解码单元，用于对初级左眼视频图像及初级右眼视频图像进行补偿，获得左眼视频图像及右眼视频图像，具体为：

步骤1，预设V’的值；

步骤2，计算出待求像素值上下左右四个像素值的平均值E，并分别求出所述上下左右四个像素值与E的方差V₁、V₂、V₃、V₄，并计算V₁、V₂、V₃、V₄的和V；

步骤3，当V不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将待求像素值设置为E并输出；

步骤4，当V’不大于预设的阀值V_th或V大于V’时，将V’设置为V，并在求出V₁、V₂、V₃、V₄的最大值V_max后，将V_max对应的像素值的值设置为E，然后跳转至步骤2。

9.一种3D视频信号压缩编解码系统，其特征在于，所述系统包括权利要求7所述的3D视频信号压缩编码装置和权利要求8所述的3D视频信号压缩解码装置。

Images