CN102291587A - 全高清3d视频处理方法 - Google Patents

Abstract

一种全高清3D视频处理方法，包括以下步骤：A.根据输入3D视频中3D图像的格式将左右眼图像分离；B.分别对左右眼图像进行归一化处理，获得统一帧频和分辨率的左右眼图像；C.分别对归一化处理后的左右眼图像进行输出格式处理；D.显示输出经过输出格式处理后的左右眼图像。通过上述方法，有效地保证1080p全高清视频的图像处理和最终显示，避免了处理过程中对1080p全高清图像进行水平抽点或垂直抽线运算的压缩处理，把图像内容无压缩地显示到电视屏上，让用户体验真正的1080p全高清3D效果。

Description

全高清3D视频处理方法

技术领域

本发明属于3D电视技术领域，尤其涉及全高清3D视频处理方法。

背景技术

3D成像的原理是使左、右眼眼看到的内容不一样，这样两个眼睛就有了视差，由于视差在人的大脑里就会形成一个立体的假象。如图1所示，由3D设备分别提供左眼图像和右眼图像，用户的左眼睛看到的是对应左眼睛的图像，右眼看到的是对应右眼睛的图像，这样就在用户的大脑里形成了立体图像。

所谓3D视频与普通2D视频不同在于2D视频只包含了一个视角的视频而3D视频包含了至少两个视角的视频，这两个视角的位置非常接近人的左右眼，所以称之为左右眼图像。3D视频格式即左右眼图像的组合方式，常见的格式有：top-and-bottom(上下分屏)、interlaced(交织，又分为水平左右交织与垂直左右交织两种方式)、side-by-side(左右分屏)、frame-packing(框架填充)以及page flipping(画面交错)这五种格式。

现有技术中，对于top-and-bottom、interlaced以及side-by-side格式的3D视频，由于受到格式的限制，左右眼不是全高清1080p的信号，但是对于frame-packing和page flipping格式的3D视频，可以满足左右眼都为全高清1080p的输入格式。而目前推出的3D电视，由于受到电视处理芯片的限制，对于所有的3D输入信号，包括frame-packing和page flipping全高清3D视频，都要处理成在一帧1080p画面中既有左眼视频又有右眼视频的内容，即要处理成top-and-bottom、interlaced或side-by-side中的一种格式再送到后面进行信号处理，例如将frame-packing格式的3D视频转换成top-and-bottom格式，由于1080p的帧画面中包含左右视频画面，所以左右视频在水平方向或垂直方向只有一半高清的解析度，这样必然会损失一些输入信号的内容。特别是针对输入信号是frame-packing和page flipping格式的全高清视频信号，必然要进行抽行或抽点的处理，才能满足后面的信号处理要求，这样，左右视频的水平清晰度或垂直清晰度都会降一半，观看者看到的不是真正的1080p全高清图像，而是半高清经过放大后的1080p图像，清晰度会有所损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全高清3D视频处理方法，在对全高清3D视频进行处理时不会造成清晰度损失。

本发明提供的技术方案是：

一种全高清3D视频处理方法，包括以下步骤：

A.根据输入3D视频中3D图像的格式将左右眼图像分离；

B.分别对左右眼图像进行归一化处理，获得统一帧频和分辨率的左右眼图像；

C.分别对归一化处理后的左右眼图像进行输出格式处理；

D.显示输出经过输出格式处理后的左右眼图像。

所述的全高清3D视频处理方法，其中，在所述步骤A中，所述输入3D视频中的3D图像的格式包括框架填充格式和画面交错格式。

所述的全高清3D视频处理方法，其中，所述步骤B进一步包括步骤：

B1.分别对左右眼图像进行帧频变换处理；

B2.分别对帧频变换处理后的左右眼图像进行缩放处理。

所述的全高清3D视频处理方法，其中，在所述步骤B1中，对所述输入3D视频中3D图像的帧频进行归一化的帧频变换处理，统一处理成50Hz或60Hz帧频。

所述的全高清3D视频处理方法，其中，在所述步骤B2中，对分辨率不等于1920x1080的图像通过放大处理成统一的分辨率1920x1080。

所述的全高清3D视频处理方法，其中，所述步骤C进一步包括步骤：

C11.分别对左右眼图像进行分割，重组新的图像帧；

C12.对新图像帧进行倍频处理。

所述的全高清3D视频处理方法，其中，在所述步骤C中，在所述步骤C12之后还包括步骤：C13.插入黑场。

所述的全高清3D视频处理方法，其中，所述步骤C进一步包括步骤：

C21.分别对左右眼图像进行时序控制处理，左右眼图像顺序输出；

C22.对时序控制处理后的图像帧进行倍频处理。

所述的全高清3D视频处理方法，其中，在所述步骤C中，在所述步骤C22之后还包括步骤：C23.插入黑场。

所述的全高清3D视频处理方法，其中，在所述步骤D中，显示输出的格式包括左右分屏格式和画面交错格式。

以上全高清3D视频处理方法，有效地保证1080p全高清视频的图像处理和最终显示，避免了处理过程中对1080p全高清图像进行压缩处理(水平抽点或垂直抽线运算)，把图像内容无压缩地显示到电视屏上，让用户体验真正的1080p全高清3D效果。

附图说明

图1为已知的3D成像原理图；

图2为本发明全高清3D视频处理方法第一实施方式的流程图；

图3为图2中图像的转换示意图；

图4为本发明全高清3D视频处理方法第二实施方式的流程图；

图5为图4中图像的转换示意图。

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。

如图2所示，本发明全高清3D视频处理方法第一实施方式包括步骤：

S11、输入3D视频信号；

S12、对输入信号进行采样，把3D视频中的左右眼图像分开；

S13、分别对左右眼图像进行帧频变换处理；

S14、分别对左右眼图像进行缩放处理；

S15、分别对左右眼图像进行分割，重组新的图像帧；

S16、对新图像帧倍频处理；

S17、插入黑场；

S18、以左右分屏的格式输出处理后的3D视频。

图3把图2的信号处理过程用图像变换的方式进一步的解释，把左眼的图象用白场表示，右眼的图象用黑场表示，以便于理解左右眼图像的整个处理过程：

当输入frame-packing或page flipping格式的720p/50/59.94/60Hz、1080p/23.98/24Hz等3D视频信号时，首先对信号进行采样，把左右眼图像分开，获得左眼图像L和右眼图像R；

由于输入信号的帧频有可能是23.98、24、50、59.98或60Hz中的任一种，因此要进行归一化的帧频变换处理，统一处理成50Hz或60Hz帧频；

对分辨率不等于1920x1080的图像通过放大处理成统一的1920x1080(1080p)，本次处理对1080p的信号不做抽行、抽点等处理，保证了1080p信号处理的完整性，没有任何信号内容的损失，通过以上处理，信号已经变成归一化、左右视频分离的1080p左右眼图像L和R；

然后对左右眼图像L和R进行分割，把左眼图像L的左半部分内容左L与右眼图像R的左半部分内容左R组成一帧信号(左L左R)，把左眼图像的右半部分内容右L与右眼图像的右半部分内容右R组成一个帧信号(右L右R)；经过以上处理后，把新的两个图像帧分别倍频为：左L→左L→左R→左R和右L→右L→右R→右R；

本来左眼的图像要完全进入左眼，不能进入右眼，而右眼的图像要完全进入右眼，不能进入左眼，但是如果用液晶屏做最终的显示器件，由于它的信号刷新方式为信号逐行刷新，只有当下一帧同一行的信号来到时，才能把上一帧此行的内容覆盖，没有刷新之前，上一帧此行的内容一直显示，因此，针对左→左→右→右的这种显示方式，必然会存在某个时间左眼会会看到右眼的内容，右眼会会看到左眼的内容，我们称为串扰(Crosstalk)，为了避免这种现象，在左右眼图像显示前要做插黑场处理，此处的插黑场可以理解为，信号的显示方式继续采用左L→左L→左R→左R与右L→右L→右R→右R，用关断背光插黑场的方法使画面显示为：黑→L→黑→R，使进入左右眼的串扰尽量小，而3D图像更加清晰，插黑场处理：黑→L→黑→R过程中，第一个黑场时，L信号仍然送去驱动液晶屏，而只是保证液晶屏的背光关闭，用户看到的是黑场画面，接着显示L帧画面，由于之前的黑场时，液晶屏已经被L信号所驱动，所以可以在显示L帧画面的整个帧期间开启液晶屏的背光，从而可以最大可能获得L画面的亮度，同理，第二个黑场时，R信号仍然送去驱动液晶屏，而只是保证液晶屏的背光关闭，用户看到的是黑场画面，接着显示R帧画面，由于之前的黑场时，液晶屏已经被R信号所驱动，所以可以在显示R帧画面的整个帧期间开启液晶屏的背光，从而可以最大可能获得R画面的亮度；

最后，在显示时，由于左L左R是960x1080的大小，所以左L左R只在液晶屏的左半屏显示，而右L右R也是960x1080的大小，同理，右L右R只在液晶屏的右半屏显示，两半屏显示的左L和右L组成一幅完整的1080p全高清3D视频左眼图像画面，两半屏显示的左R和右R组成一幅完整的1080p全高清3D视频右眼图像画面。

如图4所示，本发明全高清3D视频处理方法第二实施方式包括步骤：

S21、输入3D视频信号；

S22、对输入信号进行采样，把3D视频中的左右眼图像分开；

S23、分别对左右眼图像进行帧频变换处理；

S24、分别对左右眼图像进行缩放处理；

S25、时序控制处理，左右眼图像顺序输出；

S26、倍频处理；

S27、插入黑场；

S28、以画面交错的格式显示处理后的3D视频。

图5把图4的信号处理过程用图像变换的方式进一步的解释，把左眼的图象用白场表示，右眼的图象用黑场表示，以便于理解左右眼图像的整个处理过程：

与第一实施方式相同，本实施方式中首先要对输入的3D视频信号进行采样，把左右眼图像分开，获得左眼图像L和右眼图像R；

与第一实施方式相同，本实施方式中也要进行归一化的帧频变换处理，统一处理成50Hz或60Hz帧频；

与第一实施方式相同，本实施方式中对分辨率不等于1920x1080的信号通过放大处理成统一的1920x1080(1080p)，已经变成归一化、左右视频分离的1080p左右眼图像L和R；

然后，左右眼图像通过时序控制处理，使视频信号变为一帧为左眼图像下一帧为右眼图像如此反复，类似page flipping的100Hz或120Hz信号；

再通过倍频方式，把视频信号变为L→L→R→R的视频信号；

为了降低左右视频间的串扰，同样进行插黑场处理，插黑场方式同第一实施方式中描述的处理方式；

最后送去驱动液晶屏，用户即可看到低串扰、高亮度的1080p全高清3D视频左右眼图像。

综上所述，本发明提供的全高清3D视频处理方法，首先根据输入3D视频中3D图像的格式将左右眼图像分离，然后分别对左右眼图像进行归一化处理，获得统一帧频和分辨率的左右眼图像，再分别对归一化处理后的左右眼图像进行输出格式处理，最后显示输出经过输出格式处理后的左右眼图像。通过上述方法，有效地保证1080p全高清视频的图像处理和最终显示，避免了处理过程中对1080p全高清图像进行水平抽点或垂直抽线运算的压缩处理，把图像内容无压缩地显示到屏幕上，让用户体验真正的1080p全高清3D效果。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种全高清3D视频处理方法，包括以下步骤：

A.根据输入3D视频中3D图像的格式将左右眼图像分离；

B.分别对左右眼图像进行归一化处理，获得统一帧频和分辨率的左右眼图像；

C.分别对归一化处理后的左右眼图像进行输出格式处理；

D.显示输出经过输出格式处理后的左右眼图像。

2.根据权利要求1所述的全高清3D视频处理方法，其特征在于：在所述步骤A中，所述输入3D视频中的3D图像的格式包括框架填充格式和画面交错格式。

3.根据权利要求1所述的全高清3D视频处理方法，其特征在于：所述步骤B进一步包括步骤：

B1.分别对左右眼图像进行帧频变换处理；

B2.分别对帧频变换处理后的左右眼图像进行缩放处理。

4.根据权利要求3所述的全高清3D视频处理方法，其特征在于：在所述步骤B1中，对所述输入3D视频中3D图像的帧频进行归一化的帧频变换处理，统一处理成50Hz或60Hz帧频。

5.根据权利要求4所述的全高清3D视频处理方法，其特征在于：在所述步骤B2中，对分辨率不等于1920x1080的图像通过放大处理成统一的分辨率1920x1080。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的全高清3D视频处理方法，其特征在于：所述步骤C进一步包括步骤：

C11.分别对左右眼图像进行分割，重组新的图像帧；

C12.对新图像帧进行倍频处理。

7.根据权利要求6所述的全高清3D视频处理方法，其特征在于：在所述步骤C中，在所述步骤C12之后还包括步骤：C13.插入黑场。

8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的全高清3D视频处理方法，其特征在于：所述步骤C进一步包括步骤：

C21.分别对左右眼图像进行时序控制处理，左右眼图像顺序输出；

C22.对时序控制处理后的图像帧进行倍频处理。

9.根据权利要求8所述的全高清3D视频处理方法，其特征在于：在所述步骤C中，在所述步骤C22之后还包括步骤：C23.插入黑场。

10.根据权利要求1所述的全高清3D视频处理方法，其特征在于：在所述步骤D中，显示输出的格式包括左右分屏格式和画面交错格式。

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