CN103716613B - 基于双通道dvi接口的固态真三维体素编码及传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法，其特征是计算机系统对真三维显示数据按照每帧2048x1536个像素进行编码，显示体素的RGB灰度值和深度值分别被编码到编码帧的偶数列像素和奇数列像素中。在DVI双通道传输数据时，偶通道和奇通道分别传输RGB灰度值和深度值。本发明实现了RGB灰度值和深度值相加大于24bits的显示体素编码，且DVI双通道分离传输RGB灰度值和深度值，有利于后端的数据接收和处理，并同时实现了显示数据传输帧频的加倍，适应了固态真三维系统不断提高的色彩位深的编码和传输要求。

Description

基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法

技术领域

本发明涉及固态真三维数据编码及传输技术，具体涉及一种基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法。

背景技术

固态真三维显示是将具有深度信息的三维物体通过高速投影装置依次顺序投影到对应深度的一组液晶光阀上，从而在三维空间产生具有真实物理深度的立体图像。固态真三维显示系统一般由立体图像源系统和固态真三维显示器两部分组成。立体图像源系统一般由计算机系统充当，通过三维建模软件生成待显示的三维物体数据，并依照一定格式对数据进行编码。固态真三维显示器获得编码图像数据，对其进行解码，恢复成立体图像序列进行投影显示。立体图像源系统和固态真三维显示器之间一般可以通过通用计算机接口（例如DVI接口）进行数据传输。

立体图像源系统对显示数据进行编码的常规方式是将显示体素的RGB灰度值和深度值交织编码，分配在像素的24bits空间中。这种编码方式中，深度值占用了常规显示中RGB灰度值的bits位置，对于R、G、B三元色灰度值和深度值相加不超过24bits的真三维应用而言是可以的。但是随着固态真三维显示系统性能的不断提高，能够显示的灰度等级也不断提升，一旦RGB灰度值和深度值相加超过24bits，这种编码方式就无法满足信号传输要求。

发明内容

本发明针对固态真三维系统数据编码及传输技术中，显示体素灰度等级升高时，信号传输对编码方式的要求的提高，提供一种基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法，以应用于显示体素的RGB灰度值和深度值相加超过24bit的固态真三维系统。

本发明的目的通过采用如下技术方案实现：

基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法，其特征在于：固态真三维立体显示系统配置具有双通道DVI接口显卡的计算机系统作为图像源系统，配置具有1024x768x1216立体分辨率的固态真三维立体显示器作为显示终端。计算机系统对真三维显示数据进行编码。计算机系统对真三维显示数据按照每帧2048x1536个像素进行编码，称为编码帧，编码帧中每个像素由24bits构成。编码帧中像素按自左到右，自上而下的顺序进行排列，即2048列，1536行。编码帧中的像素根据所处的列进行划分，处于第0,2,4，…，2046列的像素称为偶数列像素；处于第1,3,5，…，2047列的像素称为奇数列像素。位于M(M=0,2,4,…，2046)列的像素bits空间编码为显示体素的RGB灰度值，位于M+1(M=0,2,4,…，2046)列的像素bits空间编码为显示体素的深度值。编码帧的像素根据所处的行划分为2个显示帧，处于第0行至第767行的像素组成第一显示帧，处于第768行至第1535行的像素组成第二显示帧。数据传输时，显卡工作在2048x1536分辨率，通过双通道DVI接口传输数据：DVI偶通道传输编码帧偶数列像素的RGB灰度值，DVI奇通道传输编码帧奇数列像素的深度值。固态真三维显示器通过DVI接口同时接收到每个显示体素的RGB灰度值和深度值，且接收到的每一个编码帧包含了2个显示帧，实现了2帧立体图像的数据接收。

所述的显示体素指固态真三维立体显示器1024x768x1216立体分辨率中的显示像素点，包含灰度值和深度值两部分。

与现有技术相比，本发明的优点及效果在于：

1、利用编码帧中奇数列像素传输RGB灰度值，偶数列像素传输深度值，可以实现RGB灰度值和深度值相加大于24bits的显示体素编码，适应固态真三维不断提高的色彩位深的编码和传输要求；

2、采用双通道DVI接口，偶通道和奇通道分别传输RGB灰度值和深度值，有利于固态真三维立体显示器的数据接收和处理，且接口方式是计算机通用接口，成本低廉，兼容性好；

3、传输的每个编码帧包含了2个显示帧，相比于现有逐帧传输的方法可以使显示数据的传输帧频加倍，有利于固态真三维显示器显示频率的提高。

附图说明

图1 是本发明基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法的固态真三维立体显示器1024x768x1216立体分辨率坐标示意图。

图2 是本发明基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法的编码帧结构示意图。

图3 是本发明基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法的DVI双通道传输方式示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本发明基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法，固态真三维立体显示系统配置具有双通道DVI接口显卡的计算机系统作为图像源系统，配置具有1024x768x1216立体分辨率的固态真三维立体显示器作为显示终端。如图1所示，固态真三维立体显示器具有20层液晶光阀，立体分辨率是指X方向（列方向）具有1024体素分辨率，Y方向（行方向）具有768体素分辨率，Z方向（深度方向）具有1216体素分辨率。

计算机系统对真三维显示数据进行编码。如图2所示，计算机系统对真三维显示数据按照每帧2048x1536个像素进行编码，称为编码帧，编码帧中每个像素由24bits构成。编码帧中像素按自左到右，自上而下的顺序进行排列，即2048列，1536行。编码帧的像素根据所处的列进行划分，处于第0,2,4，…，2046列的体素称为偶数列像素，偶数列像素的24bits空间填充RGB灰度值；处于第1,3,5，…，2047列的像素称为奇数列像素，奇数列像素的24bits空间填充深度值。编码帧中的像素根据所处的行划分为2个显示帧，处于第0行至第767行的像素组成第一显示帧，处于第768行至第1535行的像素组成第二显示帧。第一显示帧和第二显示帧均包含2048x768个像素。

本实施例中显示体素的RGB灰度值的位数为6bits/6bits/6bits；深度值为11bits，RGB灰度值加深度值为29bits。按照现有编码技术，即RGB灰度值和深度值编码在一个像素的24bits像素空间，无法实现编码。如图2所示，按本发明所述的技术方法，可以将6bits/6bits/6bits的RGB灰度值(R5~R0,G5~G0，B5~B0)填充编码在第M(M=0，2，4,…,2046)列像素的24bits像素空间中，11bits的深度值(D10~D0) 填充编码在第M+1(M=0，2，4,…,2046)列像素的24bits像素空间中。

按照上述实施方法，每个显示体素的RGB灰度值和深度值分别被编码到相邻两个奇偶列像素空间中，相当于实现了显示体素存储空间的扩展，可以实现RGB灰度值8bits/8bits/8bits，即24bits真彩色或以下灰度值的固态真三维显示编码。如图3所示，双通道DVI在传输时，DVI偶通道传输偶数列像素即RGB灰度值，DVI奇通道传输奇数列像素即深度值，实现了RGB灰度值和深度值的分离传输，有利于后端固态真三维显示器的数据接收和处理。并且，每个编码帧包含了2个显示帧的数据，传输一个编码帧相当于传输2个显示帧，与现有技术相比，实现了传输帧频的加倍。

上述实施例仅是本发明的一种具体的实现方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的修改、替代、组合、简化，均应为等效置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法，其特征在于:固态真三维立体显示系统配置具有双通道DVI接口显卡的计算机系统作为图像源系统，配置具有1024x768x1216立体分辨率的固态真三维立体显示器作为显示终端；计算机系统对真三维显示数据按照每帧2048x1536个像素进行编码，称为编码帧，编码帧中每个像素由24bits构成；编码帧中像素按自左到右，自上而下的顺序进行排列，即2048列，1536行；编码帧中的像素根据所处的列进行划分，处于第0，2，4，…，2046列的像素称为偶数列像素，处于第1，3，5，…，2047列的像素称为奇数列像素；位于M 列的像素bits空间编码为显示体素的RGB灰度值，位于M+1列的像素bits空间编码为显示体素的深度值，其中M=0，2，4，…，2046；编码帧的像素根据所处的行划分为2个显示帧，处于第0行至第767行的像素组成第一显示帧，处于第768行至第1535行的像素组成第二显示帧；数据传输时，显卡工作在2048x1536分辨率，通过双通道DVI接口传输数据：DVI偶通道传输编码帧偶数列像素的RGB灰度值，DVI奇通道传输编码帧奇数列像素的深度值；固态真三维显示器通过DVI接口同时接收到每个显示体素的RGB灰度值和深度值，且接收到的每一个编码帧包含了2个显示帧，实现了2帧立体图像的数据接收。

2.根据权利要求1所述的基于双通道DVI接口的固态真三维体素编码及传输方法，其特征在于，所述显示体素指固态真三维立体显示器1024x768x1216立体分辨率中的显示像素点，包含灰度值和深度值两部分。