CN102263973A

CN102263973A - 一种基于移动终端的光栅视点自适应显示方法

Info

Publication number: CN102263973A
Application number: CN2011101826621A
Authority: CN
Inventors: 侯春萍; 王宝亮; 陈艳芳; 韩秋实
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: CN102263973B

Abstract

本发明属于自由立体手机显示技术领域，涉及一种基于移动终端的光栅视点自适应显示方法，包括：获取当前网络传输速率v；根据单视点视频源分辨率计算每秒需要传输的立体视频数据量S；计算可以传输的视点数n值；根据n值，进行服务器端视频源进行自适应选择：对所选择的视频源进行无线传输；在移动终端对传输过来的n视点按照以下规律进行显示；对所选择的视频源进行无线传输。本发明能够在现有带宽条件下传输尽可能多的立体视点，在移动终端对接收到的立体视频源进行重新排布，最大可能地保持多视点自由立体显示终端上的立体观感和清晰度。

Description

一种基于移动终端的光栅视点自适应显示方法

技术领域

本发明属于自由立体移动终端显示技术领域，更具体地，涉及一种立体手机显示系统中多视点自适应显示技术。

背景技术

新一代宽带移动通信网络是融合多种技术的新型宽带移动通信网络。它将通过解决网络系统应用中的便易性、多媒体业务、个性化、综合服务等问题，使用户能够在任何地点、任何时间根据需求在不同无线网络系统间实现个人通信，并具有远高于第三代移动通信系统的高速数据传输能力。新一代宽带移动通信是以各种新的增值业务为主的移动通信，将由需求来推动其发展，各种能增强用户感受的新业务必会成为运营商们关注的焦点。同时，由于人类获取信息最有效的方式是通过视觉，人的双眼看到的是自然界中真实的三维景物，因此用户一定希望在手机终端上获得更强烈的立体视觉显示效果。随着新一代宽带移动通信网络的发展，传输速率和终端处理能力的不断提高，为新业务的开展和部署提供了新契机，立体图像/视频必将会成为新一代宽带移动通信网络提供和承载的热门业务之一；同时用户对立体图像/视频新业务的强烈需求也是新型终端显示技术发展的强大动力。

多视点立体手机视频处理系统在手机端实时进行立体视频的播放显示，这就对网络传输的带宽提出了很高的要求。立体手机终端网络下载速度最高的为WCDMA制式的3G手机，理论下载速度为7.2Mbps，约为925.2KB/s，但是实际速度达不到，经实测网络最高下载速度为220KB/s，对于其他制式的3G网络速度会更低。针对网络传输带宽的限制，要想实现实时立体视频显示，必须减少网络传输的数据量。

发明内容

本发明的目的是，提供一种基于移动终端的光栅视点自适应显示方法，该方法能够在现有带宽条件下传输尽可能多的立体视点，在移动终端对接收到的立体视频源进行重新排布，最大可能地保持多视点自由立体显示终端上的立体观感和清晰度。

一种基于移动终端的光栅视点自适应显示方法，包括下列步骤：

第一步，获取当前网络传输速率v；

第二步，根据单视点视频源分辨率计算每秒需要传输的立体视频数据量S；设视频源压缩比率为t，则计算可以传输的视点数n值：

第三步，现有的视频源视点分别为1，2，3，4，5，6，7，8视点的视频源，根据n值，按照以下规律进行服务器端视频源选择：

A)若n为1，则选取5视点的视频源；

B)若n为2，则选取4，5视点的视频源；

C)若n为3，则选取4，5，6视点的视频源；

D)若n为4，则选取3，4，5，6视点的视频源；

E)若n为5，则选取3，4，5，6，7视点的视频源；

F)若n为6，则选取2，3，4，5，6，7视点的视频源；

G)若n为7，则选取2，3，4，5，6，7，8视点的视频源；

H)若n大于等于8，则选取1，2，3，4，5，6，7，8所有视点的视频源。

第四步，对所选择的视频源进行无线传输；

第五步，设K，M满足公式K＝8/n和M＝8％n，K为8整除n的值，M为8除以n后的余数，规定函数f(x)满足以下关系：

在移动终端对传输过来的n视点按照以下规律进行显示：

A)n为1时，传输过来的为5视点视频源，则每个光栅单元下的8个子像素都显示传输过来的视点5的子像素；

B)n为2时，传输过来的为4和5视点视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示8-K个4视点视频源的子像素，显示K个5视点视频源的子像素；

C)n为3时，传输过来的为4，5和6视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素；

D)n为4时，传输过来的为3，4，5和6视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素；

E)n为5时，传输过来的为3，4，5，6和7视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素，K+f(M-4)个7视点子像素；

F)n为6时，传输过来的为2，3，4，5，6和7视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-5)个2视点子像素，K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素，K+f(M-4)个7视点子像素；

G)n为7时，传输过来的为2，3，4，5，6，7和8视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-5)个2视点子像素，K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素，K+f(M-4)个7视点子像素，K+f(M-6)个8视点子像素；

H)n为8时，假设传输过来的为1，2，3，4，5，6，7和8视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-7)个1视点子像素，K+f(M-5)个2视点子像素，K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素，K+f(M-4)个7视点子像素，K+f(M-6)个8视点子像素。

本发明提出的基于光栅立体手机的多视点自适应显示方法充分利用了网络带宽情况，同时保证了手机移动终端上的立体观感和显示清晰度。本发明是针对8视点立体手机提出的多视点立体显示，该方法同样适用于多视点立体手机，对进一步发展和完善新一代宽带移动通信网络具有非常积极的促进作用，并能带来可观的社会效益和经济效益。

附图说明

图1本发明的一个实施例的应用场景。

图2基于光栅立体手机的多视点自适应显示子像素排布规律。

具体实施方式

本发明结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。

本实施例以8视点光栅魅族M8SE立体手机为立体移动显示终端，其显示的分辨率为720*480，可以计算出单视点视频源分辨率为272*160，每帧图像的数据量为：272*160*3*8＝1044480bits＝127.5KB，按照正常实时显示的帧率为25帧(考虑到手机硬件要求)，则每秒内的数据量为127.5KB*25*8＝25500KB＝24.9MB。本实施例的一个应用场景如图1所示。

假如系统实时播放的话这就要求系统每秒内必须传输24.9MB的数据量，而实际网络下载速度速度，无法满足系统需求。为解决这样的问题，本实施例的多视点自适应显示方法，步骤如下：

一、PC服务器端上立体视频源选择

由上面的分析可知将8个视点实时传输则每秒传输的数据量需为42.5KB～318.75KB。再加上无线网络传输速率的不稳定性，有可能经常达不到最高速度220KB/s。

设单视点视频源分辨率为272*160，每个像素包含RGB三个分量，每个分量为8bits，YUV数据是RGB数据量得1/2，当前码率为25，传输的视点数为n，视频源压缩比率为t，则每秒传输的立体视频数据量S为：

S＝n*272*160*3*8/2*25bits＝1593.75nKB (1)

假设压缩比率为t，则应该满足以下关系式：

\frac{1593.75 * n}{t} \leq v - - - (2)

由此计算出n的值为：

n = [\frac{v * t}{1593.75}]

[·]为取整符号(3)

现有的视频源视点分别为1，2，3，4，5，6，7，8视点的视频源，根据公式(3)计算出来的n值按照以下规律进行视频源选择：

A)若n为1，则选取5视点的视频源；

B)若n为2，则选取4，5视点的视频源；

C)若n为3，则选取4，5，6视点的视频源；

D)若n为4，则选取3，4，5，6视点的视频源；

E)若n为5，则选取3，4，5，6，7视点的视频源；

F)若n为6，则选取2，3，4，5，6，7视点的视频源；

G)若n为7，则选取2，3，4，5，6，7，8视点的视频源；

由此实现了当每秒传输的数据量小于无线网络传输速率时，将8个视点视频源全部进行传输；当每秒传输的数据量大于无线网络传输速率时，对视频源进行选择性的传输。

二、手机客户端多视点自适应显示

每个光栅单元下可容纳的视点数为8，设K，M满足公式(4)和(5)：

K＝8/n (4)

M＝8％n (5)

K为8整除n的值，M为8除以n后的余数。规定函数f(x)满足以下公式(6)：

若M为0，则每个视点的子像素复制K-1次，对每个视点的子像素显示K个。若M不为0，则从中间视点开始左右循环共M个视点每个的子像素显示K+1个，其余视点显示K个。具体如下方式进行排列：

A)n为1时，传输过来的为5视点视频源，则每个光栅单元下的8个子像素都显示传输过来的视点5的子像素。

B)n为2时，传输过来的为4和5视点视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示8-K个4视点视频源的子像素，显示K个5视点视频源的子像素。

C)n为3时，传输过来的为4，5和6视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素。

D)n为4时，传输过来的为3，4，5和6视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素。

E)n为5时，传输过来的为3，4，5，6和7视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素，K+f(M-4)个7视点子像素。

F)n为6时，传输过来的为2，3，4，5，6和7视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-5)个2视点子像素，K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素，K+f(M-4)个7视点子像素。

G)n为7时，传输过来的为2，3，4，5，6，7和8视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-5)个2视点子像素，K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素，K+f(M-4)个7视点子像素，K+f(M-6)个8视点子像素。

H)n为8时，传输过来的为1，2，3，4，5，6，7和8视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-7)个1视点子像素，K+f(M-5)个2视点子像素，K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素，K+f(M-4)个7视点子像素，K+f(M-6)个8视点子像素。

当n分别为1，2，3，4，5，6，7，8时排列规律图2所示：

其中θ为光栅单元的倾斜角。当n为1时，这是为显示没有立体效果为平面显示。n为8时将光栅单元需要的所有视点数都传输过来，进行完全显示。

本实施例采用H.264JMVC立体视频编码测试模型对立体视频源进行编码，一方面H.264的压缩比由视频源特点决定，当视频源背景变化不大时，压缩率较高，当视频源分辨率背景变化较大时，压缩率较低；另一方面压缩比由H.264编码中的量化参数决定，当量化参数越大，压缩比越高，但图像越不清晰，量化参数越小，压缩比越小，同时图像越清晰。经实验在保证图像清晰度的情况下H.264的压缩比范围为40～150。这样每秒传输的数据量变为：85KB～318.75KB。

Claims

1.一种基于移动终端的光栅视点自适应显示方法，包括下列步骤：

第一步，获取当前网络传输速率v；

A)若n为1，则选取5视点的视频源；

B)若n为2，则选取4，5视点的视频源；

C)若n为3，则选取4，5，6视点的视频源；

D)若n为4，则选取3，4，5，6视点的视频源；

E)若n为5，则选取3，4，5，6，7视点的视频源；

F)若n为6，则选取2，3，4，5，6，7视点的视频源；

G)若n为7，则选取2，3，4，5，6，7，8视点的视频源；

H)若n大于等于8，则选取1，2，3，4，5，6，7，8所有视点的视频源；

第四步，对所选择的视频源进行无线传输；

在移动终端对传输过来的n视点按照以下规律进行显示：

G)n为7时，传输过来的为2，3，4，5，6，7和8视点的视频源，则每个光栅单元下的8个子像素显示K+f(M-5)个2视点子像素，K+f(M-3)个3视点子像素，K+f(M-1)个4视点子像素，K+f(M)个5视点子像素，K+f(M-2)个6视点子像素，K+f(M-4)个7视点子像素，K+f(M-6)个8视点子像素.