CN102638699A - 高清立体视频驱动器及立体视频转换方法 - Google Patents

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陆晓奋
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Hangzhou 3D World Photographic Equipment Co., Ltd.
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HANGZHOU KANGSHI TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种将输入的高清立体视频源分离成左右眼同步的两路独立视频的高清立体视频驱动器及立体视频转换方法，多路高清视频源输入信号可以通过不同输入口接入，红外遥控器可对不同的输入模式进行切换选择，外壳采用标准驱动器机箱，是一种高清像素、不闪烁而观看舒适的低成本立体驱动器。

Description

高清立体视频驱动器及立体视频转换方法
技术领域
本发明涉及一种能够将高清立体视频流转换为左右眼两路独立的高清视频流的高清立体视频驱动器及立体视频转换方法，属立体图像视频转换及视频电子技术领域。
背景技术
1、色分法：该技术现在比较成熟，有红蓝、绿红、黄蓝三种主要模式，原理都是将两个不同视角的图像用不同颜色合成到一幅图像，通过有色眼镜去解码观看左右图像，这种方法的优点是操作简单、生产成本低，缺点是色彩还原性差，容易引发视觉疲劳。
2、时分法：时分法的立体方式的原理是利用人眼的视觉残留特征，将左右图像顺序先后进入左右眼，以达到立体影像效果，时分式立体电视机与时分式立体投影机可实现1920x1080全象素的立体图观看，这是它的优点。但是时分式（开关眼镜）的立体方式会发生双眼观看的不同步的现象。所以观看动态的立体电视或立体电影就会产生头晕的现象。时分式眼镜还存在成本比较高、容易损坏的缺点。
3、光分法：光分法采用左、右两片互相垂直的偏振光片，加装在放映镜头前；使左右图像分离成互相垂直的偏振光线后分别进入观众戴偏振光片眼镜的左右眼，由大脑神经叠加产生三维立体的视觉效果，由于其左右图像是同步观看的，所以视觉比较舒适。但是左右压缩与上下压缩排列的图像若不经过信号处理，其在亮度和像素上只为高清视频象素的一半，只能实现1920x540像素立体图，不能真正实现1920x1080高清图像。
4、在目前社会中，有利用电脑与应用软件来实现立体视频信号转换的方法，这种方法的优点是可以将电脑内部的视频源进行处理。其存在两方面的缺点：其一是电脑是无法进行外部输入信号与输出信号的同时运算，所以无法进行输入信号与输出信号的实时转换。其二是通过电脑鼠标操作太繁琐，所以不易广泛推广。
发明内容
设计目的：避免时分法立体视频视觉残留产生导致的不同步现象，避免光分法导致的亮度和像素丢失，设计一种支持左右、上下、交错行、前后帧的3D视频源输入,能够同时实时输出左右眼同步的两路独立全高清视频，且图像无交错、无频闪、不头晕，使用方便的高清立体视频驱动器及立体视频转换方法。
设计方案：为了实现上述设计目的。1、采用高清播放机或高清机顶盒等高清播放设备作为高清立体视频驱动器的信号源，是本发明的特征之一。这样做的目的在于：可以使视频源的来源多样化，既可以来源于电视台，也可以来源于网络、硬盘、U盘、光盘等存储介质。2、既支持1080p格式的视频信号，也支持1080i格式的视频信号，同时能够自动检测识别的设计，是本发明的特征之二。这样做的目的在于：使本发明的兼容性更强，可以兼容更多的输入源。3、支持多路视频源的同时接入的设计，是本发明的技术特征之三。这样做的目的在于：可以使用户随时方便切换想观看的视频源。4、采用红外遥控装置，控制各种3D模式的切换、视频源的切换及其他控制功能的设计，是本发明的技术特征之四。这样做的目的在于：方便用户操作。
技术方案1：一种高清立体视频驱动器，包括电源，多路HDMI接口或其他视频接口信号输入端接收高清视频流，多路HDMI接口或其他视频接口信号输出端分别接HDMI 解码器信号输入端，HDMI 解码器信号输出端分别接FPGA的信号输入端，FPGA的信号输出端分别接HDMI 编码器信号输入端，HDMI 编码器信号输出端分别接HDMI接口或其他视频接口信号输入端，HDMI接口或其他视频接口信号输出端分别作为独立的左右眼信号输出。
技术方案2：一种高清立体视频驱动器的立体视频转换方法，将输入的高清立体视频源通过高清立体视频驱动器分离成左右眼同步的两路独立视频，再通过高清立体视频驱动器使人的左眼看到左眼视频，右眼看到右眼视频。
技术方案3：一种立体视频左右眼分离方法，对于左右格式的视频源，将左半部分图像在水平方向上放大两倍作为左眼图像，将右半部分图像在水平方向上放大两倍作为右眼图像；对于上下格式的视频源，将上半部分图像在垂直方向上放大两倍作为左眼图像，将下半部分图像在垂直方向上放大两倍作为右眼图像；对于前后帧格式的视频源，将左眼视频的帧率提高一倍作为左眼视频，将右眼视频的帧率提高一倍作为右眼视频；对于交错行格式的视频源，将奇行部分图像在垂直方向上放大两倍作为左眼图像，将偶行部分图像在垂直方向上放大两倍作为右眼图像。
本发明与背景技术相比，一是能够支持真正的1920x1080的高清左右眼输出；二是通过硬件方式对视频进行解码及处理使得播放流畅，立体效果强烈，输出无频闪，无重影，左右眼图像完全同步，是真正健康的立体视频驱动器；三是观看成本低，只需要偏振片眼镜就能观看逼真的立体效果并且亲历其境；四是采用红外遥控可以对不同的模式和输入进行选择，简单明了易用；五是结构大小和普通播放器一样，方便放置。从而解决满足了人们对立体视频观赏的需求，解决了人们长期以来想要解决，而没有解决的技术难题，可以取得良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是上下格式立体视频源，深色为左眼，浅色为右眼。
图2是左右格式立体视频源，深色为左眼，浅色为右眼。
图3是前后帧格式立体视频源，深色为左眼，浅色为右眼。
图4是交错行格式立体视频源，深色为左眼，浅色为右眼。
图5是高清立体视频驱动器原理图示例。
图6是高清立体视频驱动器以双投影方式实施拓扑图。
具体实施方式
实施例1：参照附图5。一种高清立体视频驱动器，包括电源，多路HDMI接口或其他视频接口信号输入端接收高清视频流，多路HDMI接口或其他视频接口信号输出端分别接HDMI 解码器信号输入端，HDMI 解码器信号输出端分别接FPGA的信号输入端，即采用超大规模现场可编程门阵列(FPGA)，对各路视频信号并行实时解码、存储、处理、输出，完全保证左右眼信号的同步性，避免了频闪、头晕的现象。FPGA的信号输出端分别接HDMI 编码器信号输入端，HDMI 编码器信号输出端分别接HDMI接口或其他视频接口信号输入端，HDMI接口或其他视频接口信号输出端分别作为独立的左右眼信号输出。FPGA与DDR2双向数据交换、进行帧存。FPGA与FLASH双向数据交换。FPGA设有红外遥控接收口。高清立体视频驱动器通过遥控器控制各种视频源格式的切换，即采用红外遥控，控制各种3D模式及视频源的切换，并且对选择的模式等信息字符叠加到输出视频流中，人机交互操作简单易用。两路HDMI信号输入，也可以扩展为三路，四路或者N路，或选择除了HDMI接口外的其他视频接口，本设计均适用。通过HDMI 接收器接收到视频信号送给硬件解码部分进行解码，由于是高清视频信号，数据流非常大，所以采用DDR2进行帧存，解码后的信号分别作为独立的左右眼信号输出。
实施例2：参照附图6。在实施例1的基础上，一种高清立体视频驱动器的立体视频转换方法，将输入的高清立体视频源通过高清立体视频驱动器分离成左右眼同步的两路独立视频，再通过高清立体视频驱动器使人的左眼看到左眼视频，右眼看到右眼视频。所述的高清立体视频源格式可以为上下格式、左右格式、前后帧格式、交错行格式。上下格式中，上半部分图像为左眼图像，下半部分图像为右眼图像；左右格式中，左半部分图像为左眼图像，右半部分图像为右眼图像。交错帧格式中，前一帧图像为左眼图像，后一帧图像为右眼图像，左右眼图像轮流输入；交错行格式中，一帧图像中的奇数行为左眼图像，偶数行为右眼图像。前后帧格式视频源，其左右眼图像辨识方法是：在每一幅图像的第一行加入标志码，通过标志码区分左右眼图像。即接收来自高清播放机、高清电视机顶盒等高清视频播放设备的立体视频源，通过高清立体视频驱动器分离成左右眼同步的两路独立视频，左右眼两路视频信号送给两个投影机，投影机装上偏振片，将两路视频信号投影到荧幕上，人通过偏振光眼镜分别看到左右眼视频信号，达到立体效果。
实施例3：参照附图1-4。一种立体视频左右眼分离方法，对于左右格式的视频源，将左半部分图像在水平方向上放大两倍作为左眼图像，将右半部分图像在水平方向上放大两倍作为右眼图像；对于上下格式的视频源，将上半部分图像在垂直方向上放大两倍作为左眼图像，将下半部分图像在垂直方向上放大两倍作为右眼图像；对于前后帧格式的视频源，将左眼视频的帧率提高一倍作为左眼视频，将右眼视频的帧率提高一倍作为右眼视频；对于交错行格式的视频源，将奇行部分图像在垂直方向上放大两倍作为左眼图像，将偶行部分图像在垂直方向上放大两倍作为右眼图像。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高清立体视频驱动器，包括电源，其特征是：多路HDMI接口或其他视频接口信号输入端接收高清视频流，多路HDMI接口或其他视频接口信号输出端分别接HDMI 解码器信号输入端，HDMI 解码器信号输出端分别接FPGA的信号输入端，FPGA的信号输出端分别接HDMI 编码器信号输入端，HDMI 编码器信号输出端分别接HDMI接口或其他视频接口信号输入端，HDMI接口或其他视频接口信号输出端分别作为独立的左右眼信号输出。
2.根据权利要求1所述的高清立体视频驱动器，其特征是：FPGA与DDR2双向数据交换、进行帧存。
3.根据权利要求1所述的高清立体视频驱动器，其特征是：FPGA与FLASH双向数据交换。
4.根据权利要求1所述的高清立体视频驱动器，其特征是：FPGA设有红外遥控接收口。
5.根据权利要求1所述的高清立体视频驱动器，其特征是：高清立体视频驱动器通过遥控器控制各种视频源格式的切换。
6.一种高清立体视频驱动器的立体视频转换方法，其特征是：将输入的高清立体视频源通过高清立体视频驱动器分离成左右眼同步的两路独立视频，再通过高清立体视频驱动器使人的左眼看到左眼视频，右眼看到右眼视频。
7.根据权利要求6所述的高清立体视频驱动器的立体视频转换方法，其特征是：所述的高清立体视频源格式可以为上下格式、左右格式、前后帧格式、交错行格式。
8.根据权利要求7所述的高清立体视频驱动器的立体视频转换方法，其特征是：上下格式中，上半部分图像为左眼图像，下半部分图像为右眼图像；左右格式中，左半部分图像为左眼图像，右半部分图像为右眼图像；交错帧格式中，前一帧图像为左眼图像，后一帧图像为右眼图像，左右眼图像轮流输入；交错行格式中，一帧图像中的奇数行为左眼图像，偶数行为右眼图像。
9.根据权利要求8所述的高清立体视频驱动器的立体视频转换方法，前后帧格式视频源，其左右眼图像辨识方法是：在每一幅图像的第一行加入标志码，通过标志码区分左右眼图像。
10.一种立体视频左右眼分离方法，其特征是：对于左右格式的视频源，将左半部分图像在水平方向上放大两倍作为左眼图像，将右半部分图像在水平方向上放大两倍作为右眼图像；对于上下格式的视频源，将上半部分图像在垂直方向上放大两倍作为左眼图像，将下半部分图像在垂直方向上放大两倍作为右眼图像；对于前后帧格式的视频源，将左眼视频的帧率提高一倍作为左眼视频，将右眼视频的帧率提高一倍作为右眼视频；对于交错行格式的视频源，将奇行部分图像在垂直方向上放大两倍作为左眼图像，将偶行部分图像在垂直方向上放大两倍作为右眼图像。
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