CN102474635B - 用于3d tv的立体视图的同播 - Google Patents
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Abstract
一种三维(3D)视频编码器包括第一编码器、第二编码器和复用器。该第一编码器被配置为编码基本视图以形成与视频内容相关联的第一独立压缩的视频流。该第二编码器被配置为编码非基本视图以形成与该视频内容相关联的第二独立压缩的视频流。该复用器被配置为复用与该视频内容相关联的该第一和第二独立压缩的视频流以形成传送流。该传送流可用于被处理以使用该基本和非基本视图来渲染3D视频。
Description
优先权的要求
本申请要求在2009年7月15日提交的、题目为“Simulcast of Stereoviews For3D TV(用于3D TV的立体视图的同播)”的美国临时专利申请No.61/225,792的优先权的权益，其公开通过引用被整体合并在此。
背景技术
通过捕捉两个视图并且一个用于左眼及另一个用于右眼，提供了三维(3D)TV的深度感觉。这两个视图被压缩和通过各种网络发送或被存储在存储介质上。解码器解码该两个视图，并且向3D TV发送解码的视频以显示。已知该两个视图或者被合并成单个视频帧或被保持分离。当被保持分离时，已知使用各种方法来压缩和分发该两个视图。这些方法中的两种是多视图编码(MVC)方法和同播方法。在MVC方法中，压缩该两个视图，使得利用在该两个视图之间的相关来提高编码效率。在同播方法中，已知该两个视图作为两个独立的视频流被压缩和分发。
MPEG标准(诸如高级视频编码(AVC)或H.264MPEG-4和MPEG-2系统)提供了用于表示和压缩多于一个视图并且以各种方式传送这个压缩的数据的方法和句法。然而，MPEG标准的当前版本没有指定如何同播两个视图，使得可以适当地解码和组合该两个视图以提供3D显示。结果，当前可能不能使用用于视频系统和其他类型的系统的MPEG标准来进行同播。
而且，大量服务提供商和制造商遵循的许多广播中心标准(即，有线电信工程师协会(SCTE)和高级电视系统委员会(ATSC))不允许在同一节目或频道内发送利用同一编码方法压缩的两个视频分量(即，在节目图表中不允许具有同一“流类型”的两个视频分量)。这种限制排除了在同一节目中使用同一压缩标准来同播与两眼视图对应的两个视频流。例如，该限制排除了在同一节目中同播两个独立的MPEG-2或MPEG-4流(即，对于3D TV而言，一个用于左眼，一个用于右眼)。在独立的节目中发送该两个视图可以是可能的，但是增加了需要另外的调谐器和在两个节目之间的时基同步的复杂性。
而且，在MPEG中和在业内所讨论的许多当前建议中，使用同一编码标准来压缩两眼视图。因为存在两个支配的编码标准MPEG-2和MPEG-4，所以这产生了对于在具有MPEG-2和MPEG-4解码器的混和的数字TV系统中的同播方法的向后兼容问题。例如，如果使用MPEG-4标准压缩该两个视图，则MPEG-2解码器不能解码任何一个视图。
发明内容
根据一个实施例，一种三维(3D)视频编码器包括第一编码器、第二编码器和复用器。所述第一编码器被配置为编码基本视图以形成与视频内容相关联的第一独立压缩的视频流。所述第二编码器被配置为编码非基本视图以形成与所述视频内容相关联的第二独立压缩的视频流。所述复用器被配置为复用与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流，以形成传送流。所述传送流可用于被处理以使用所述基本和非基本视图来渲染3D视频。
根据另一个实施例，一种3D视频解码器包括输入模块、解码模块和3D组合模块。所述输入模块被配置为接收传送流。所述传送流包括在所述传送流中的同一广播节目中包括的与所述视频内容相关联的第一和第二独立压缩的视频流。所述解码模块被配置为解码所述传送流以分别从与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流形成基本和非基本视图。所述3D组合模块被配置为使用所述基本和非基本视图来渲染3D视频。
根据另一个实施例，公开了一种编码传送流的方法。所述方法包括接收视频内容。其后，编码基本视图以形成与所述视频内容相关联的第一独立压缩的视频流。编码非基本视图以形成与所述视频内容相关联的第二独立压缩的视频流。与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流被复用以形成传送流。所述传送流可用于被处理以使用所述基本和非基本视图来渲染3D视频。
根据另一个实施例，公开了一种将传送流渲染为3D视频的方法。所述方法包括：接收所述传送流，所述传送流包括在所述传送流中的同一广播节目中包括的与所述视频内容相关联的第一和第二独立压缩的视频流。然后，解码所述传送流以分别从与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流形成基本和非基本视图。其后，使用所述基本和非基本视图来渲染3D视频。
在另一个实施例中，一种其上嵌入了一个或多个计算机程序的计算机可读存储介质实现了上面公开的将传送流渲染为3D视频的方法。
本发明的实施例包括在用于3D TV分发系统的同一节目中同播独立压缩的视频流。该压缩的视频流可以具有不同的标准，诸如MPEG 2和MPEG 4，以允许向后兼容。在另一个实施例中，所述压缩的视频流可以具有诸如都是MPEG 4的相同标准，以在具有兼容的解码器的系统中提供最高分辨率和质量的3D图像。而且，在一个实施例中，通过作为不同类型发送所述独立压缩的视频流来在同一节目中同播所述流。通过在同一节目而不是在两个不同的节目中发送流，在流之间的同步更容易生成3D视频。
附图说明
通过下面参考附图的描述，本发明的特征将对于本领域内的技术人员变得显而易见，在附图中：
图1图示根据本发明的一个实施例的网络架构；
图2图示根据本发明的一个实施例的、复用与视频内容相关联的第一和第二独立压缩的视频流以形成传送流的功能框图；
图3图示根据本发明的一个实施例的3D视频解码器的简化框图；
图4图示根据本发明的一个实施例的编码传送流的方法的流程图；
图5图示根据本发明的一个实施例的、将传送流渲染成3D视频的方法的流程图；
图6图示根据本发明的一个实施例的将传送流渲染成3D视频的方法的流程图；以及
图7示出了根据本发明的一个实施例的、可以在3D视频解码器中使用的计算机系统的框图。
具体实施方式
为了简单和说明的目的，通过主要参考本发明的示例性实施例来描述本发明。在下面的描述中，阐述了多个特定细节以提供对本发明的彻底理解。然而，对于本领域内的普通技术人员显然的是，可以实践本发明而不限于这些特定细节。在其他情况下，未详细描述公知的方法和结构，以避免不必要地模糊本发明。
图1图示根据实施例的、其中可以使用3D视频解码器130的系统的网络架构100。如图1中所示，网络架构100被图示为有线电视(CATV)网络架构，包括线缆头端单元110和线缆网络111。多个数据源101、102、103可以通信地耦接到线缆头端单元110，多个数据源101、102、103包括但是不限于多个服务器101、因特网102、无线电信号或经由内容提供商103接收的电视信号。线缆头端单元110也通过线缆网络111通信地耦接到一个或多个订户150a-n。应当理解，在图1中描述的网络架构100可以包括另外的组件，并且在不偏离网络架构100的范围的情况下，可以去除和/或修改在此所述的组件中的一些。
线缆头端110被配置为输出传送流131。传送流131可以使用卫星传输、利用例如固定光纤或同轴线缆的因特网或其他网络被输出到机顶盒(STB)120a-n。传送流131被配置为对可以被STB 120a-n使用的3D视频解码器和2D解码器121的混合的跨标准兼容性。订户150a-n中的每一个可以在STB 120a-n接收传送流131。STB 120a-n是使得TV能够接收数字电视(DTV)广播的装置。在一个实施例中，STB 120a-n包括任何装置，而不仅是可以执行在此所述的STB 120a-n的功能的传统STB。
STB 120a-n可以配备具有相对于2D解码器121所述的2D能力或3D能力的解码器。STB 120a-n可以连接到2D TV 123或支持3D的TV 122。为了接收和显示3D视频，具有3D能力的STB可以连接到支持3D的TV 122。
应当理解，3D视频解码器130和其所位于的STB 120c可以用在其他网络中，并且为了简单和说明的目的示出了线缆网络架构100。3D视频解码器130可以用在其他架构中。
图2图示3D视频编码器200的功能框图。如图2中所示，3D视频编码器200包括第一编码器202、第二编码器204、描述符处理器208和复用器206。应当理解，在图2中描述的3D视频编码器200可以包括另外的组件，并且在不偏离3D视频编码器200的范围的情况下，可以去除和/或修改在此所述的组件中的一些。
第一编码器202被配置为压缩基本视图以形成与视频内容相关联的第一独立压缩的视频流132a。基本视图是用于3D视频的眼睛视图，其可以被用作在二维(2D)系统中的全视图。例如，基本视图可以包括在3D视频系统中的左眼视图和在2D视频系统中的全视图。可以例如从广播节目、因特网协议TV(IPTV)、切换视频(STV)、视频点播(VOD)和其他视频源接收视频内容。第二编码器被配置为压缩非基本视图以形成与视频内容相关联的第二独立压缩的视频流132b。非基本视图与基本视图一起使用以渲染3D视频，如下所述，并且可以被2D系统丢弃。与视频内容相关联的第一和第二独立压缩的视频流132a-b不参考其他分量被压缩，例如，与其中相对于彼此编码分量的MVC编码的视频分量相反。视频压缩的示例可以包括传统的MPEG标准。在此使用的“MPEG”指的是由运动图像专家组定义的用于编码和解码传送流的一组标准。MPEG包括用于传送流的几种格式，诸如MPEG-2和MPEG-4部分10/H.264。
描述符处理器208被配置为向第一和第二独立压缩的视频流132a-b产生和增加相关联的描述符209。描述符处理器208可以分别从第一编码器202和第二编码器204接收用于描述第一和第二独立压缩的视频流132a-b的信息，并且使用这个信息来生成描述符209。描述符209被配置为允许接收传送流131的解码器从解码的基本和非基本视图解码(包括对视频分辨率的任何调整)和渲染3D视频，并且被包括在第一和第二独立压缩的视频流132a-b两者中。
复用器206被配置为从第一编码器202和第二编码器204接收与视频内容相关联的第一和第二独立压缩的视频流132a-b。复用器206其后复用第一和第二独立压缩的视频流132a-b以及相关联的描述符209，以形成传送流131。传送流131是包括第一和第二独立压缩的视频流132a-b的视频流。独立压缩的视频流132a-b可以被包括在传送流131中的同一节目中。同一节目可以例如对应于在广播中的单个频道。传送流131可以包括因特网协议(IP)分组或被配置为发送传送流131的任何分组化方案。例如，传送流131可以包括MPEG流、IP分组或用于从源向终端用户传送3D视频的任何适当的介质。
注意，以第一压缩格式的基本视图(例如，用于视频分量132a)是可以被2D解码器接收和解码的全分辨率2D兼容流，该2D解码器例如是接收同一传送流131的在图1中所示的2D解码器121。非基本视图可以被例如传统2D解码器的2D解码器121丢弃。因此，可以使用传送流131来在具有带有传统2D解码器的STB和带有3D解码器的STB的混合的网络架构中提供向后兼容，该网络架构例如是具有传统解码器并且同时利用STB 120c来允许3D能力的网络架构100。
根据一个实施例，以例如MPEG-2的第一压缩格式来配置第一独立压缩的视频流132a。以例如MPEG-4的与第一压缩格式不同的第二压缩格式来配置第二独立压缩的视频流132b。当使用不同的编码标准(例如，MPEG-2和MPEG-4)来压缩两个视图时，广播中心限制允许在同一节目内的具有不同的流类型值的两个视频分量(即，可以使用用于MPEG-2视频(0x02)和MPEG-4(0x1B)的现有流类型值)。
根据另一个实施例，以例如都是MPEG-2或都是MPEG-4的共同压缩格式来配置第一和第二独立压缩的视频流132a-b。第二独立压缩的视频流132b可以在比第一独立压缩的视频流132a低的分辨率。在用于传送流131的节目图表中，第二独立压缩的视频流132b被分配与第一独立压缩的视频流132a不同的新的流类型。节目图表用于描述包括与节目相关联的基本流的每一个单个节目。可以在节目图表中指定流类型。用于非基本视图的新的流类型可以由例如MPEG-2的传送系统分配。由MPEG-2系统分配的新的流类型可以等于用于MPEG-4的0x21和等于用于MPEG-2的0x22。替代地，可以使用在MPEG-2系统(国际标准化组织(ISO)13818-1)流类型表中的例如下一个可用“保留”流类型值的下一个可用流类型来确定新的流类型。
如果将单独地压缩的两个视图作为两种不同的流类型发送，则可以将单独地压缩的两个视图作为在传送流131中的同一广播节目的一部分发送(使用诸如MPEG-4的同一压缩标准)。传送流131也包括描述符209，描述符209提供有助于将两个独立解码的图像组合和渲染到适当的显示上的信息。描述符209提供有助于将来自基本和非基本视图的两个独立解码的图像组合和渲染为要在支持3D的TV 122上显示的3D图像的信息。描述符209可以指定独立压缩的视频流用于特定的视图。因此，即使可以保留用于视频流的流类型或某个其他流类型，例如在上面的图1中的3D解码器130的解码器可以从描述符209确定该流要与用于另一个视图的另一个流组合。描述符209也可以包括视图的标识(例如，左或右)、在视图分辨率不同的情况下的上采样规则、用于组合视图的信息(例如，场交织或帧交织)和另外的显示相关的元素。
根据一个实施例，描述符209可以被配置为提供关于单个流的使用、组合和渲染在同一视频序列中的两个场或两个帧和在传送流131是符合MPEG-4的流的情况下的另外的显示相关元素的信息。与用于承载基本和非基本视图的两个流相反，使用单个流。
根据一个实施例，在系统级的描述符209中提供的信息包括3D渲染信息描述符。3D渲染信息描述符包括描述符标签、描述符长度和用于渲染在3D视频中的每一个画面的指令。以表格形式的3D渲染信息描述符的示例如下：
表1-3D渲染信息描述符的示例
如表1中所示，1、j、k、l、m、n、p和q表示指定由在该表中的每一个相关联的元素使用的比特的数量的常数。3D渲染信息描述符提供了信息，诸如field_parity(场奇偶校验)、top_field_first_in_composition(在构成上第一个的顶场)、包括left_or_right_view(左或右视图)、up_sample_horizontal(上采样水平)、up_sample_vertical(上采样垂直)和field_or_frame_interleaving(场或帧交织)的frame_order(帧顺序)和display_specific_info(特定于显示的信息)。例如，通过确定描述符常数k，解码器确定3D视频是否被渲染为在构成上第一个的顶场。特定于显示的信息可以包括3D视频222的分辨率。3D渲染信息描述符可以被例如STB 120c的接收器使用来渲染接收的传送流131以形成3D视频222。
图3图示根据一个实施例的、被配置来接收和显示3D内容的系统300的简化框图。系统300包括来自图1的STB 120c和支持3D的TV 122，STB 120c包括3D解码器130。应当理解，可以在例如接收器的除了STB之外的装置中提供系统300的模块中的一个或多个。STB120c包括输入/输出模块210、解复用模块212和3D视频编码器130，3D视频编码器130包括3D解码模块214和3D组合模块220。应当理解，在图3中描述的系统300可以包括另外的组件，并且在不偏离系统300的范围的情况下，可以去除和/或修改在此描述的组件中的一些。
输入/输出模块210被配置为接收传送流131。输入/输出模块210可以包括通用串行总线(USB)、以太网接口或另一种类型的接口。在该实例中在输入/输出模块210接收的传送流131可以是QAM调制流。
解复用模块212可以其后选择频率，并且解调该频率以获得多节目传送流(MPTS)。解复用模块212被配置为解复用MPTS以提取与订户可以选择的多个节目中的每一个对应的单个节目传送流(SPTS)。例如，订户150n可以使用STB 120来选择具有3D内容的节目。解复用模块212然后解复用MPTS以形成与视频内容相关联的第一和第二独立压缩的视频流132a-b。与视频内容相关联的第一和第二独立压缩的视频流132a-b中的每一个具有不同的编解码。
3D解码模块214被配置为解码第一和第二独立压缩的视频流132a-b，以形成与提供的第一眼睛视图对应的基本视图(2D视图)和与第二眼睛视图对应的非基本视图。基本和非基本视图可以被STB120c使用来渲染3D视频222，并且输出以在支持3D的TV 122处显示。
3D组合模块220可以被配置为访问在传送流131中的3D渲染信息描述符，并且使用其中的指令来渲染3D视频222。在3D解码模块214解码与视频内容相关联的第一和第二独立压缩的视频流132a-b后，3D组合模块220可以组合基本和非基本视图以形成可以在能够显示3D(立体或多个)视图的支持3D的TV 122上显示的3D视频222。3D组合模块220可以使用在传送流131中包括的描述符209来组合基本和非基本视图以渲染3D视频222。描述符209可以包括补充增强信息(SEI)以形成3D视频222。输入/输出模块210被配置为其后例如向支持3D的TV输出3D视频222。
3D组合模块220可以其后根据在3D渲染信息描述符中提供的信息来渲染在基本和非基本视图中的画面。3D渲染信息描述符指定被执行来从传送流131渲染3D视频222的操作。例如，如果在同一流中接收两个视图，则3D组合模块220可以确定是否接收到场画面。类似地，如果在基本视图中接收到场画面，则3D组合模块220根据上面的表1中的句法来从传送流131渲染3D视频222。
根据另一个实施例，在传送流131是符合MPEG-2的流的情况下，可以在压缩的视频流(诸如画面用户数据)中包括来自描述符209的渲染和组合信息中的一些。这提供了关于单个流的使用、组合和渲染在同一视频序列中的两个场或两个帧和另外的显示相关元素的信息。
根据另一个实施例，来自描述符209的基于MPEG-4视频的渲染和组合信息包括SEI消息，该SEI消息提供在画面级或片级的信息，其中，值表示画面大小、基本视图画面大小、样本长宽比(SAR)、在水平方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量(Lh)、在那些腿的每一个中的滤波系数的数量(N)、在垂直方向上的所述重新采样多相滤波器中的腿的数量(Lv)和在那些腿的每一个中的滤波系数的数量(M)。对于画面大小，第一预定值指示在非基本视图中的画面大小与在基本视图中的画面大小相同。SAR是在3D视频中的图像中的单个像素的宽度与高度比。Lh是在水平方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量。用于Lh的值“0”向3D组合模块220指示不要求水平重新采样，并且值“1”向3D组合模块220指示要重复水平线以用于上采样。大于或等于2的值向3D组合模块220指示多相滤波器的、对于i＝0至Lh-1、j＝0至N-1的系数(i，j)。Lv是在垂直方向上的所述重新采样多相滤波器中的腿的数量。值“0”向3D组合模块220指示不要求垂直重新采样，并且值“1”指示要重复垂直线以用于上采样。对于大于或等于2的值，描述符209提供多相滤波器的、对于i＝0至Lv-1、j＝0至M-1的系数(i，j)。
根据另一个实施例，在MPEG-2压缩视频流中的信息包括提供在画面级的信息的用户数据元素。在用户数据元素中的值表示用户数据类型代码、长度数据、画面大小、基本视图画面大小、SAR、Lh、N、Lv和M。用户数据类型代码被设置为被注册描述符信号通知的4字节值。值“0”向3D组合模块220指示对于非基本视图而言，画面大小与基本视图相同。
组件210-220可以包括软件、硬件或软件和硬件的组合。因此，在一个实施例中，模块210-220中的一个或多个包括电路组件。在另一个实施例中，模块210-220中的一个或多个包括在计算机可读存储介质上存储的软件代码，该软件代码能够被处理器执行。应当理解，在图3中描述的系统300可以包括另外的组件，并且在不偏离系统300的范围的情况下，可以去除和/或修改在此所述的组件中的一些。
现在参考在图4-6中描述的方法400-600的下面的流程图来描述其中3D视频编码器200和解码器300可以用于在3D TV中的立体视图的同播的方法的示例。对于本领域内的普通技术人员应当显然易见的是，方法400-600表示一般的图示，并且在不偏离方法400-600的范围的情况下，可以增加其他步骤或可以去除、修改或重新布置现有步骤。另外，通过示例而不是限制，相对于3D视频编码器200和解码器300描述方法400-600，并且可以在其他系统中使用方法400-600。
在方法400-600中阐述的所述操作的一些或全部可以作为在任何期望的计算机可读介质中存储的一个或多个计算机程序被包含，并且被在计算机系统上的处理器执行。可以使用来存储可用于实现本发明的软件的示例性计算机可读介质包括但是不限于传统的计算机系统RAM、ROM、EPROM、EEPROM、硬盘或其他数据存储装置。
图4示出编码基本视图和非基本视图以形成传送流131的方法400。方法400可以被以上参考图2所述的3D视频编码器200执行。
在步骤402处，如图4中所示，3D视频编码器200接收视频内容。3D视频编码器200可以从例如广播节目、因特网协议TV(IPTV)、切换视频(SDV)、视频点播(VOD)和其他视频源接收视频内容。该视频内容可以包括基本视图和非基本视图。
在步骤404，第一编码器202编码基本视图以形成与视频内容相关联的第一独立压缩的视频流132a。在步骤406，第二编码器204可以并发编码非基本视图以形成第二独立压缩的视频流132b。可以以共同压缩格式或替代地以不同的压缩格式来压缩第一和第二独立压缩的视频流132a-b。
在步骤408，描述符处理器208生成描述符209，描述符209包含用于组合基本和非基本视图以形成3D视频222的信息。例如，如参考以上的图2所示的描述符处理器208可以生成3D渲染信息描述符，其包含在上面的表1中所示的信息。
在步骤410，复用器206复用第一和第二独立压缩的视频流132a-b以形成传送流131。传送流131可用于被处理以使用基本和非基本视图渲染3D视频。复用器206可以包括在传送流131中从描述符处理器208接收的描述符209。替代地，复用器206可以被配置为增加描述符209。传送流131可以其后通过网络被输出到订户，例如如图1中所示。
现在转向图5，示出用于将传送流131渲染为3D视频222的方法600。如参考上面的图3所述，可以通过STB 120c执行方法500。
在步骤502，如图5中所示，STB 120在输入/输出模块210处接收传送流131。3D视频解码器130的输入/输出模块131被配置为接收传送流131，并且向解码模块214发送传送流131。传送流131包括第一和第二独立压缩的视频流132a-b。
在步骤504，解码模块214解码第一和第二独立压缩的视频流132a-b以形成基本视图和非基本视图。在同一节目中包括该基本视图和非基本视图。解码模块214然后向3D组合模块220发送该基本视图和非基本视图。解码模块214也向3D组合模块220发送描述符209。
在步骤506，3D组合模块220使用基本视图和非基本视图来形成3D视频222。描述符209向3D组合模块220指示基本和非基本视图的方位和适用于使得基本视图的分辨率等于非基本视图的分辨率的上采样规则。3D视频222可以其后例如通过HDMI接口被输出到支持3D的TV 122。
现在转向图6，示出用于将传送流131渲染为3D视频222的方法600。方法600包括向其中以共同压缩格式压缩基本视图和非基本视图的传送流131应用方法500。
在步骤602，如图6中所示，STB 120在输入/输出模块210接收传送流131。3D视频解码器130的输入/输出模块131被配置为接收传送流131，并且在一些情况下在解复用后，向解码模块214发送第一和第二独立压缩的视频流132a-b。
在步骤604，解码模块214解码第一和第二独立压缩的视频流132a-b以形成基本视图和非基本视图。单独地压缩并且在同一广播节目中包括该基本视图和非基本视图。解码模块214然后向3D组合模块220发送基本流。
在步骤606，解码模块214从描述符209确定3D视频渲染信息，例如如上面参考图2所描述的。描述符209提供可以用于使用基本视图和非基本视图渲染3D视频的值和信息。
根据一个实施例，基于视频的信息包括在画面或片级提供的SEI消息。SEI包括基本视图的方位、非基本视图的方位和上采样规则。该上采样规则适用于使得基本视图的分辨率等于非基本视图的分辨率。
在步骤608，3D组合模块220使用基本视图、非基本视图和在描述符209中包括的3D渲染信息来渲染3D视频。其后可以向支持3D的TV 122输出3D视频。
虽然贯穿本公开的全部特定地进行了描述，但是本发明的代表性实施例在大量的应用上实用，并且上面的讨论不意欲并且不应当被解释为限制性的，而是作为本发明的方面的说明性讨论被提供。
图7图示根据一个实施例的、用于实现或执行在图1-6中描述的过程中的一个或多个的计算设备700的框图。应当理解，计算设备700的图示是一般的图示，并且在不偏离计算设备700的范围的情况下，计算设备700可以包括另外的组件，并且可以去除和/或修改所述的组件中的一些。根据一个实施例，计算设备700包括在图2中描述的3D视频编码器200。根据另一个实施例，计算设备700包括在图3中描述的STB 120c。
计算设备700包括处理器702，其可以实现或执行在图4-6中描述的过程中的一个或多个中描述的步骤的一些或全部。来自处理器702的命令和数据通过通信总线704被发送。计算设备700也包括主存储器706，诸如：随机存取存储器(RAM)，其中可以在运行时间期间执行用于处理器702的程序代码；以及硬盘(未示出)，其中可以存储用于在图4-6中描述的过程中的一个或多个的程序代码的副本。替代地，计算设备700可以包括非易失性存储器。另外，计算设备700包括接口714，诸如同轴线缆、HDMI、USB或其他网络接口。
本发明的实施例提供了将传送流渲染为3D视频的方式。在此公开的方法和系统允许视频分量的同播，相对于多视图编码(MVC)提供了潜在的益处。在MVC中，在3D传输中的两个视图的分辨率必须保持相同。现有的MPEG-4或MPEG-2解码器能够解码使用MPEG-4或MPEG-2压缩的两个视频，并且呈现解码的立体视图以用于3D显示。用于产生深度感觉的非基本视图能够潜在地具有比基本视图低的视觉质量，而不显著地影响3D视频的感知质量。可以通过下述来实现这一点：降低与那个非基本视图对应的比特率，和/或降低非基本视图的分辨率。也可以利用与第一视图不同的视频标准来压缩非基本视图，例如，使用可以通过大量部署的解码器解码的MPEG-2来压缩视图中的一个，并且使用MPEG-4压缩非基本视图。另外，该方法和系统在使用具有异类压缩标准的解码器的系统中提供跨标准和向后兼容，该解码器例如是MPEG-2和MPEG-4解码器的混合。
在此已经描述和图示了本发明的实施例以及它们的变化形式中的一些。在此使用的术语、描述和附图仅通过图示被给出，并且不表示限制。本领域内的技术人员可以认识到，在本发明的精神和范围内，许多变化是可能的，其中，本发明意欲通过所附的权利要求及其等同物限定，在权利要求中，所有的术语应以其最宽的合理意义来表示，除非另外指示。
Claims (28)
1.一种三维3D视频编码器，包括：
第一编码器，被配置为编码基本视图以形成与视频内容相关联的第一独立压缩的视频流；
第二编码器，被配置为编码非基本视图以形成与所述视频内容相关联的第二独立压缩的视频流；以及
复用器，被配置为复用所述第一独立压缩的视频流、所述第二独立压缩的视频流和与所述第一独立压缩的视频流和所述第二独立压缩的视频流相关联的描述符以形成包括所述描述符、所述基本视图和所述非基本视图的传送流，其中所述描述符包含用于组合所述基本视图和所述非基本视图以形成所述3D视频的信息，所述描述符包括用于在将来自所述基本视图的帧和来自所述非基本视图的帧组合在相同的视频序列中以渲染3D视频时使用的第一信息，并且所述描述符包括与画面级和片级中的一个相对应的第二信息，所述第二信息指示所述基本视图的方位、所述非基本视图的方位和上采样规则中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的3D视频编码器，进一步包括：
描述符处理器，被配置为生成所述描述符，其中，所述复用器被配置为将所述描述符包括在所述传送流中。
3.根据权利要求2所述的3D视频编码器，其中，与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流在共同压缩格式下被编码，并且被分配不同的流类型，并且其中，所述共同压缩格式是MPEG-4和MPEG-2格式中的一个，并且其中，所述描述符包含用于渲染在共同视频序列中的至少两个场的信息，其中，从所述第一和第二独立压缩的视频流两者渲染所述至少两个场。
4.根据权利要求2所述的3D视频编码器，其中，在所述描述符中包含的所述信息包括：所述基本视图和所述非基本视图的方位；以及可应用来使得所述基本视图的分辨率等于所述非基本视图的分辨率的上采样规则。
5.根据权利要求2所述的3D视频编码器，其中，所述第一独立压缩的视频流用于被2D解码器处理以形成全分辨率2D兼容流，并且其中，所述2D解码器用于丢弃所述第二压缩的视频流。
6.根据权利要求2所述的3D视频编码器，其中，所述传送流包括补充增强信息(SEI)消息，所述补充增强信息(SEI)消息提供在画面级或片级的信息，其中，值表示下述中的一个或多个：
画面大小，其中，第一预定值指示在所述非基本视图中的画面大小与在所述基本视图中的画面大小相同；
基本视图画面大小；
样本长宽比(SAR)；
Lh，其中，Lh是在水平方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量，并且其中，
“0”值指示不要求水平重新采样，
“1”值指示要重复水平线以用于上采样，
大于或等于2的值指示重新采样多相滤波器的系数(i,j)对于i＝0至Lh–1、j＝0至N-1被设置为的值，其中，N是在所述水平方向上的重新采样多相滤波器中的腿的每一个中的系数的数量；以及
Lv，其中，Lv是在垂直方向上的所述重新采样多相滤波器中的腿的数量，并且其中
“0”值指示不要求垂直重新采样，
“1”值指示要重复垂直线以用于上采样，
大于或等于2的值指示重新采样多相滤波器的系数(i,j)对于i＝0至Lv–1、j＝0至M-1被设置为的值，其中，M是在所述垂直方向上的所述重新采样多相滤波器中的腿的每一个中的系数的数量。
7.根据权利要求2所述的3D视频编码器，其中，所述传送流包括用户数据元素，所述用户数据元素提供在画面级的信息，其中，值表示下述中的一个或多个：
用户数据类型代码，被设置为由注册描述符信号通知的4字节值；
长度数据；
画面大小，其中，值“0”指示所述画面大小对于所述基本视图和所述非基本视图相同；
基本视图画面大小；
样本长宽比(SAR)；
Lh，其中，Lh是在水平方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量，并且其中，
“0”值指示不要求水平重新采样，
“1”值指示要重复水平线以用于上采样，
大于或等于2的值指示重新采样多相滤波器的系数(i,j)对于i＝0至Lh–1、j＝0至N-1被设置为的值，其中，N是在所述水平方向上的重新采样多相滤波器中的腿的每一个中的系数的数量；以及
Lv，其中，Lv是在垂直方向上的所述重新采样多相滤波器中的腿的数量，并且其中
“0”值指示不要求垂直重新采样，
“1”值指示要重复垂直线以用于上采样，
大于或等于2的值指示重新采样多相滤波器的系数(i,j)对于i＝0至Lv–1、j＝0至M-1被设置为的值，其中，M是在所述垂直方向上的所述重新采样多相滤波器中的腿的每一个中的系数的数量。
8.根据权利要求1所述的3D视频编码器，其中，所述第二信息与补充增强信息消息相关联，其中，值表示画面大小、基本视图画面大小、样本长宽比、在水平和垂直方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量、滤波系数的数量。
9.一种3D视频解码器，包括：
输入模块，被配置为接收传送流，所述传送流包括与视频内容相关联的第一独立压缩的视频流、与所述视频内容相关联的第二独立压缩的视频流和与所述第一独立压缩的视频流和所述第二独立压缩的视频流相关联的描述符；
解码模块，被配置为解码所述传送流以分别从所述第一和第二独立压缩的视频流形成基本视图和非基本视图；以及
3D组合模块，被配置为使用所述基本视图和所述非基本视图来渲染3D视频，
其中，所述描述符提供组合所述基本视图和所述非基本视图以形成所述3D视频的信息，所述描述符包括用于在将来自所述基本视图的帧和来自所述非基本视图的帧组合在相同的视频序列中以渲染3D视频时使用的第一信息，并且所述描述符包括与画面级和片级中的一个相对应的第二信息，所述第二信息指示所述基本视图的方位、所述非基本视图的方位和上采样规则中的至少一个。
10.根据权利要求9所述的3D视频解码器，其中，与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流被以共同压缩格式独立地编码，并且被分配不同的流类型。
11.根据权利要求9所述的3D视频解码器，其中，与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流被分别以彼此不同的第一和第二压缩格式编码。
12.根据权利要求9所述的3D视频解码器，其中，所述第二信息与补充增强信息消息相关联，其中，值表示画面大小、基本视图画面大小、样本长宽比、在水平和垂直方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量、滤波系数的数量。
13.一种编码传送流的方法，所述方法包括：
接收视频内容；
编码基本视图以形成与所述视频内容相关联的第一独立压缩的视频流；
编码非基本视图以形成与所述视频内容相关联的第二独立压缩的视频流；以及
复用所述第一独立压缩的视频流、所述第二独立压缩的视频流和与所述第一独立压缩的视频流和所述第二独立压缩的视频流相关联的描述符以形成包括所述描述符、所述基本视图和所述非基本视图的传送流，其中所述描述符包含用于组合所述基本视图和所述非基本视图以形成3D视频的信息，所述描述符包括用于在将来自所述基本视图的帧和来自所述非基本视图的帧组合在相同的视频序列中以渲染3D视频时使用的第一信息，并且所述描述符包括与画面级和片级中的一个相对应的第二信息，所述第二信息指示所述基本视图的方位、所述非基本视图的方位和上采样规则中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：生成所述描述符。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，编码所述基本视图以形成与所述视频内容相关联的所述第一独立压缩的视频流以及编码所述非基本视图以形成与所述视频内容相关联的所述第二独立压缩的视频流进一步包括：
以共同压缩格式分别编码与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流，并且向所述第一和第二独立压缩的视频流分配不同的流类型。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，编码所述基本视图以形成与所述视频内容相关联的所述第一独立压缩的视频流以及编码所述非基本视图以形成与所述视频内容相关联的所述第二独立压缩的视频流进一步包括：
分别以彼此不同的第一和第二压缩格式来编码与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流。
17.根据权利要求14所述的方法，其中在所述传送流中包括所述描述符进一步包括：
包括SEI消息，所述SEI消息提供在画面级或片级的用户数据信息，其中，值表示：
画面大小，其中，第一预定值指示在所述非基本视图中的画面大小与在所述基本视图中的画面大小相同；
基本视图画面大小；
样本长宽比(SAR)；
Lh，其中，Lh是在水平方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量，并且其中，
“0”值指示不要求水平重新采样，
“1”值指示要重复水平线以用于上采样，
大于或等于2的值指示重新采样多相滤波器的系数(i,j)对于i＝0至Lh–1、j＝0至N-1被设置为的值，其中，N是在所述水平方向上的重新采样多相滤波器中的腿的每一个中的系数的数量；以及
Lv，其中，Lv是在垂直方向上的所述重新采样多相滤波器中的腿的数量，并且其中
“0”值指示不要求垂直重新采样，
“1”值指示要重复垂直线以用于上采样，
大于或等于2的值指示重新采样多相滤波器的系数(i,j)对于i＝0至Lv–1、j＝0至M-1被设置为的值，其中，M是在所述垂直方向上的所述重新采样多相滤波器中的腿的每一个中的系数的数量。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述传送流中包括所述描述符进一步包括：
包括用户数据元素，所述用户数据元素提供在画面级的信息，其中，值表示下述中的一个或多个：
用户数据类型代码，被设置为由注册描述符信号通知的4字节值；
长度数据；
画面大小，其中，值“0”指示所述画面大小对于所述基本视图和所述非基本视图相同；
基本视图画面大小；
样本长宽比(SAR)；
Lh，其中，Lh是在水平方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量，并且其中，
“0”值指示不要求水平重新采样，
“1”值指示要重复水平线以用于上采样，
大于或等于2的值指示重新采样多相滤波器的系数(i,j)对于i＝0至Lh–1、j＝0至N-1被设置为的值，其中，N是在所述水平方向上的重新采样多相滤波器中的腿的每一个中的系数的数量；以及
Lv，其中，Lv是在垂直方向上的所述重新采样多相滤波器中的腿的数量，并且其中
“0”值指示不要求垂直重新采样，
“1”值指示要重复垂直线以用于上采样，
大于或等于2的值指示重新采样多相滤波器的系数(i,j)对于i＝0至Lv–1、j＝0至M-1被设置为的值，其中，M是在所述垂直方向上的所述重新采样多相滤波器中的腿的每一个中的系数的数量。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，复用与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流以形成所述传送流进一步包括：
在所述传送流中包括所述描述符，以提供用于组合所述基本视图和所述非基本视图以形成所述3D视频的信息；以及
其中，以彼此不同的第一和第二压缩格式来分别编码与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二信息与补充增强信息消息相关联，其中，值表示画面大小、基本视图画面大小、样本长宽比、在水平和垂直方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量、滤波系数的数量。
21.一种将传送流渲染为3D视频的方法，所述方法包括：
接收所述传送流，所述传送流包括与视频内容相关联的第一独立压缩的视频流、与所述视频内容相关联的第二独立压缩的视频流和与所述第一独立压缩的视频流和所述第二独立压缩的视频流相关联的描述符，其中所述描述符包含用于组合基本视图和非基本视图以形成所述3D视频的信息；
解码所述传送流以形成分别从与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流形成的所述基本视图和所述非基本视图；以及
使用所述基本视图和所述非基本视图来渲染3D视频，所述描述符包括用于在将来自所述基本视图的帧和来自所述非基本视图的帧组合在相同的视频序列中以渲染3D视频时使用的第一信息，并且所述描述符包括与画面级和片级中的一个相对应的第二信息，所述第二信息指示所述基本视图的方位、所述非基本视图的方位和上采样规则中的至少一个。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，接收所述传送流进一步包括：
接收在所述传送流中的所述描述符，以提供用于组合所述基本视图和所述非基本视图以形成所述3D视频的信息；以及
接收以共同压缩格式分别编码的与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流，与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流被分配不同的流类型。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，接收所述传送流进一步包括：
接收在所述传送流中的所述描述符，以提供用于组合所述基本视图和所述非基本视图以形成所述3D视频的信息；以及
接收以彼此不同的第一和第二压缩格式分别编码的与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述第二信息与补充增强信息消息相关联，其中，值表示画面大小、基本视图画面大小、样本长宽比、在水平和垂直方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量、滤波系数的数量。
25.一种将传送流渲染为3D视频的系统，所述系统包括：
用于接收所述传送流的装置，所述传送流包括与视频内容相关联的第一独立压缩的视频流、与所述视频内容相关联的第二独立压缩的视频流和与所述第一独立压缩的视频流和所述第二独立压缩的视频流相关联的描述符；
用于解码所述传送流以形成分别从与所述视频内容相关联的所述第一和第二独立压缩的视频流形成的基本视图和非基本视图的装置；以及
用于使用所述基本视图和所述非基本视图来渲染3D视频的装置，
其中，所述描述符包含用于组合所述基本视图和所述非基本视图以形成所述3D视频的信息，所述描述符包括用于在将来自所述基本视图的帧和来自所述非基本视图的帧组合在相同的视频序列中以渲染3D视频时使用的第一信息，并且所述描述符包括与画面级和片级中的一个相对应的第二信息，所述第二信息指示所述基本视图的方位、所述非基本视图的方位和上采样规则中的至少一个。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述第二信息与补充增强信息消息相关联，其中，值表示画面大小、基本视图画面大小、样本长宽比、在水平和垂直方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量、滤波系数的数量。
27.一种编码传送流的系统，所述系统包括：
用于接收视频内容的装置；
用于编码基本视图以形成与所述视频内容相关联的第一独立压缩的视频流的装置；
用于编码非基本视图以形成与所述视频内容相关联的第二独立压缩的视频流的装置；以及
用于复用所述第一独立压缩的视频流、所述第二独立压缩的视频流和与所述第一独立压缩的视频流和所述第二独立压缩的视频流相关联的描述符以形成包括所述描述符、所述基本视图和所述非基本视图的传送流的装置，其中所述描述符包含用于组合所述基本视图和所述非基本视图以形成3D视频的信息，所述描述符包括用于在将来自所述基本视图的帧和来自所述非基本视图的帧组合在相同的视频序列中以渲染3D视频时使用的第一信息，并且所述描述符包括与画面级和片级中的一个相对应的第二信息，所述第二信息指示所述基本视图的方位、所述非基本视图的方位和上采样规则中的至少一个。
28.根据权利要求27所述的系统，其中，所述第二信息与补充增强信息消息相关联，其中，值表示画面大小、基本视图画面大小、样本长宽比、在水平和垂直方向上的重新采样多相滤波器中的腿的数量、滤波系数的数量。
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