TW201834455A - 立體影像串流處理裝置與立體影像串流處理處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露了一種立體影像串流處理裝置，包含解壓縮器，解壓縮立體影像串流以獲得系列影像圖框、合併圖框格式與影像解析度；運動估計與運動補償模組，基於系列影像圖框施行運動估計程序與運動補償程序以獲得一系列補償圖框，並根據合併圖框格式與影像解析度將系列補償圖框劃分為一系列左影像圖框與一系列右影像圖框；縮放率決定器，根據合併圖框格式、影像解析度與顯示器解析度決定水平縮放率與垂直縮放率；以及縮放器，根據水平縮放率與垂直縮放率縮放左影像圖框與右影像圖框，以獲得左縮放圖框與右縮放圖框。

Description

立體影像串流處理裝置與立體影像串流處理處理方法
本發明與影像串流處理相關，尤與立體影像串流處理相關。
在一般的立體影像串流處理程序中，立體影像串流會先透過解壓縮器解壓縮以獲得一系列影像圖框。為了獲得較好的影像品質，在進行一運動估計程序與運動補償程序前，該系列影像圖框會先經過縮放處理至最後顯示所需之解析度（亦即顯示器解析度），換句話說，經過該運動估計程序與該運動補償程序所產生的一系列補償圖框則不會再進行縮放處理。
然而，每幅影像圖框均為包含複數張色彩像素的圖片，因此該系列之影像圖框的資料量很大，經過縮放處理後一般會讓資料量變得更大，造成在施行運動估計程序與運動補償程序時，大量佔用頻寬使用量。因此，如何降低頻寬使用量便成為業界所努力的目標之一。
因此，本發明之目在於提供一種能降低頻寬使用量之立體影像串流處理裝置。
本發明揭露一種立體影像串流處理裝置，包含一解壓縮器，解壓縮該立體影像串流以獲得一系列影像圖框、一合併圖框格式以及一影像解析度；一運動估計與運動補償模組，基於該系列影像圖框施行一運動估計程序與一運動補償程序以獲得一系列補償圖框，並根據該合併圖框格式與該影像解析度將該系列補償圖框劃分為一系列左影像圖框與一系列右影像圖框；一縮放率決定器，根據該合併圖框格式、該影像解析度以及一顯示器解析度決定一水平縮放率與一垂直縮放率；以及一縮放器，根據該水平縮放率與該垂直縮放率縮放該系列左影像圖框與該系列右影像圖框，以獲得一系列左縮放圖框與一系列右縮放圖框。
本發明另揭露一種立體影像串流處理方法，包含解壓縮一立體影像串流以獲得一系列影像圖框、一合併圖框格式以及一影像解析度；基於該系列影像圖框施行一運動估計程序與一運動補償程序以獲得一系列補償圖框，並根據該合併圖框格式與該影像解析度將該系列補償圖框劃分為一系列左影像圖框與一系列右影像圖框；根據該合併圖框格式、該影像解析度以及一顯示器解析度決定一水平縮放率與一垂直縮放率；以及根據該水平縮放率與該垂直縮放率縮放該系列左影像圖框與該系列右影像圖框，以獲得一系列左縮放圖框與一系列右縮放圖框。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
圖1為本發明實施例一立體影像串流處理裝置10之方塊圖。立體影像串流處理裝置10包含有一解壓縮器110、一運動估計與運動補償（motion estimation and motion compensation；MEMC）模組120、一縮放率決定器130以及一縮放器140。實作上，解壓縮器110、運動估計與運動補償模組120與縮放器140可由一特殊應用積體電路（Application-Specific Integrated Chip；ASIC）來實現，縮放率決定器130可由一或多個處理器執行一記憶體中儲存之指令來實現，然而本發明並不以此為限。圖2為本發明實施例一立體影像串流處理方法20之流程圖，請一併參考圖1與圖2。
影像資料包含一系列影像圖框VF，為了加速儲存或傳輸，影像資料通常會根據一影像壓縮標準被壓縮以降低其資料大小，一立體影像串流SIS包含壓縮後的影像資料以及相關於該影像資料之資訊，例如合併圖框格式MFF以及影像解析度IR，解壓縮器110用來解壓縮立體影像串流SIS以獲得一系列影像圖框VF、合併圖框格式MFF以及影像解析度IR（步驟S210）。解壓縮器110例如可為一MPEG-4或H.264解壓縮器，但本發明不以此為限。合併圖框格式MFF例如可為一並排模式（side by side）或一上下模式（top and bottom）。舉例來說，並排模式下之影像圖框VF的左半部分為左眼影像，右半部分為右眼影像，如圖3所示，在其他實施例中，並排模式下之影像圖框VF的左半部分亦可為右眼影像，右半部分可為左眼影像；另舉例來說，下上模式下之影像圖框VF的上半部分為左眼影像，下半部分為右眼影像，如圖3所示，在其他實施例中，上下模式下之影像圖框VF的上半部分亦可為右眼影像，下半部分可為左眼影像。影像解析度IR例如為SD（720*480）、HD（1280*720）、Full HD（1920*1080）、4K（2840*2160），但本發明不以此為限。
運動估計與運動補償模組120自解壓縮器110接收該系列影像圖框VF與合併圖框格式MFF，並基於該系列影像圖框VF施行一運動估計程序與一運動補償程序以獲得一系列補償圖框CF（步驟S220），並根據合併圖框格式MFF與影像解析度IR將該系列補償圖框CF劃分為一系列左影像圖框LIF與一系列右影像圖框RIF（步驟S230）。詳細來說，請參考圖4，圖4為本發明實施例一運動估計與運動補償模組120之方塊圖。運動估計與運動補償模組120包含一運動估計模組122、一運動補償模組124與一劃分模組126。運動估計模組122先進行一運動估計程序以決定該系列影像圖框VF中一在前圖框Fi-1 與一在後圖框Fi+1 之一運動向量MV，運動補償模組124則根據運動向量MV施行一運動補償程序，以由該在前圖框Fi-1 與該在後圖框、Fi+1 合成一內插圖框Fi ，並插入該內插圖框Fi 至該系列影像圖框VF中以獲得該系列補償圖框CF。其中，該運動估計程序與該運動補償程序為習知技術，在此不多贅述。
接著，劃分模組126根據合併圖框格式MFF與影像解析度IR將該系列補償圖框CF劃分為一系列左影像圖框LIF、RIF與一系列右影像圖框RIF。舉例來說，當合併圖框格式MFF為並排模式且影像解析度IR為fx*fy時，劃分模組126將一補償圖框CFi 劃分為一解析度為(fx/2)*fy之左影像圖框LIFi 以及一解析度為(fx/2)*fy之右影像圖框RIFi 。舉例來說，當合併圖框格式MFF為並排模式且影像解析度IR為1920*1080時，在一實施例中，劃分模組126將一補償圖框CFi 之左半部分劃分為一解析度為960*1080之左影像圖框LIFi ，劃分模組126另將補償圖框CFi 之右半部分劃分為一解析度為960*1080之右影像圖框RIFi ；在另一實施例中，劃分模組126將一補償圖框CFi 之右半部分劃分為一解析度為960*1080之左影像圖框LIFi ，劃分模組126另將補償圖框CFi 之左半部分劃分為一解析度為960*1080之右影像圖框RIFi 。
另舉例來說，當合併圖框格式MFF為上下模式且影像解析度IR為fx*fy時，劃分模組126將一補償圖框CF劃分為一解析度為fx*(fy/2)之左影像圖框LIFi 以及一解析度為fx*(fy/2)之右影像圖框RIFi 。舉例來說，當合併圖框格式MFF為上下模式且影像解析度IR為1920*1080時，在一實施例中，劃分模組126將一補償圖框CFi 之上半部分劃分為一解析度為1920*540之左影像圖框LIFi ，劃分模組126另將補償圖框CFi 之下半部分劃分為一解析度為1920*540之右影像圖框RIFi ；在另一實施例中，劃分模組126將一補償圖框CFi 之上下部分劃分為一解析度為1920*540之左影像圖框LIFi ，劃分模組126另將補償圖框CFi 之上半部分劃分為一解析度為1920*540之右影像圖框RIFi 。
接著，縮放率決定器130根據合併圖框格式MFF、影像解析度IR以及顯示器解析度DR決定一水平縮放率SRH 與一垂直縮放率SRV （步驟S240）。詳細來說，請參考圖5，圖5為本發明實施例一縮放率決定器130之方塊圖。縮放率決定器130包含一水平縮放率決定單元132與一垂直縮放率決定單元134。在一實施例中，當合併圖框格式MMF為並排模式時，根據影像解析度IR=fx*fy與顯示器解析度DR=dx*dy，水平縮放率決定單元132得出水平縮放率SRH 為2*dx/fx；垂直縮放率決定單元134得出垂直縮放率SRV 為dy/fy。舉例來說，當合併圖框格式MMF為並排模式，影像解析度IR為1920*1080，顯示器解析度DR為=1920*1080時，水平縮放率決定單元132據以得出水平縮放率SRH =2*1920/1920=2；垂直縮放率決定單元134據以得出垂直縮放率SRV =1080/1080=1；另舉例來說，當合併圖框格式MMF為並排模式，影像解析度IR為1920*1080，顯示器解析度DR為=3840*2160時，水平縮放率決定單元132據以得出水平縮放率SRH =2*3840/1920=4；垂直縮放率決定單元134據以得出垂直縮放率SRV =2160/1080=2。在另一實施例中，當合併圖框格式MMF為上下模式時，根據影像解析度IR=fx*fy與顯示器解析度DR=dx*dy，水平縮放率決定單元132得出水平縮放率SRH 為dx/fx；垂直縮放率決定單元134得出垂直縮放率SRV 為2*dy/fy。舉例來說，當合併圖框格式MMF為上下模式，影像解析度IR為1920*1080，顯示器解析度DR為=3840*2160時，水平縮放率決定單元132據以得出水平縮放率SRH =3840/1920=2；垂直縮放率決定單元134據以得出垂直縮放率SRV =2*2160/1080=4。
最後，縮放器140根據水平縮放率SRH 與該垂直縮放率SRV 縮放左影像圖框LIFi 與右影像圖框RIFi ，以獲得一系列左縮放圖框LSF與一系列右縮放圖框RSF（步驟S250），例如利用上下兩列像素值內插出中間一列像素值，或利用左右兩行像素值內插出中間一行像素值，由於縮放技術係為習知技術，在此不多贅述。
綜上所述，相較於習知技術中，在進行一運動估計程序與運動補償程序前，影像圖框會先經過縮放處理至最後顯示所需之解析度（亦即顯示器解析度），本發明在進行完一運動估計程序與運動補償程序後，影像圖框才會經縮放處理至最後顯示所需之解析度，如此一來，可大幅降低頻寬使用量。請注意，在另一實施例中，在進行完一運動估計程序與運動補償程序前，影像圖框亦可經過第一次縮放，在進行完該運動估計程序與運動補償程序後，影像圖框再經過第二次縮放至最後顯示所需之解析度，以獲得較佳的影像品質。舉例來說，在一實施例中，當合併圖框格式MMF為並排模式，影像解析度IR為1920*1080，顯示器解析度DR為=3840*2160時，影像圖框VF可先經一第一縮放器放大至1920*2160，再經過運動估計與運動補償模組被劃分為一解析度為960*2160之左影像圖框LIFi 與右影像圖框RIFi ，左影像圖框LIFi 與右影像圖框RIFi 再經過一第二縮放器640放大成解析度為3840*2160之左縮放圖框LSF與右縮放圖框RSF。在另一實施例中，當合併圖框格式MMF為上下模式，影像解析度IR為1920*1080，顯示器解析度DR為=3840*2160時，影像圖框VF可經第一縮放器放大至1920*4320，再經過運動估計與運動補償模組被劃分為一解析度為1920*2160之左影像圖框LIFi 與右影像圖框RIFi ，左影像圖框LIFi 與右影像圖框RIFi 再經過第二縮放器放大成解析度為3840*2160之左縮放圖框LSF與右縮放圖框RSF。
以上所述僅為本發明的實施方式，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
10‧‧‧立體影像串流處理裝置
110‧‧‧解壓縮器
120‧‧‧運動估計與運動補償模組
130‧‧‧縮放率決定器
140‧‧‧縮放器
SIS‧‧‧立體影像串流
MFF‧‧‧合併圖框格式
IR‧‧‧影像解析度
VF‧‧‧影像圖框
CF‧‧‧補償圖框
LIF‧‧‧左影像圖框
RIF‧‧‧右影像圖框
Fi-1‧‧‧在前圖框
Fi+1‧‧‧在後圖框
MV‧‧‧運動向量
Fi‧‧‧內插圖框
DR‧‧‧顯示器解析度
SRH‧‧‧水平縮放率
SRV‧‧‧垂直縮放率
LSF‧‧‧左縮放圖框
RSF‧‧‧右縮放圖框
S210~S250‧‧‧步驟
［圖1］顯示本發明實施例一立體影像串流處理裝置之方塊圖； ［圖2］顯示本發明實施例一立體影像串流處理方法之流程圖； ［圖3］顯示合併圖框格式的示意圖； ［圖4］顯示本發明實施例一運動估計與運動補償模組之方塊圖；以及 ［圖5］顯示本發明本發明實施例一縮放率決定器之方塊圖。

Claims (12)

  1. 一種立體影像串流（stereoscopic image stream）處理裝置，包含： 一解壓縮器，解壓縮該立體影像串流以獲得一系列影像圖框（video frame）、一合併圖框格式（merged frame format）以及一影像解析度； 一運動估計與運動補償（motion estimation and motion compensation，MEMC）模組，基於該系列影像圖框施行一運動估計程序與一運動補償程序以獲得一系列補償圖框，並根據該合併圖框格式與該影像解析度將該系列補償圖框劃分為一系列左影像圖框與一系列右影像圖框； 一縮放率決定器，根據該合併圖框格式、該影像解析度以及一顯示器解析度決定一水平縮放率與一垂直縮放率；以及 一縮放器（scaler），根據該水平縮放率與該垂直縮放率縮放該系列左影像圖框與該系列右影像圖框，以獲得一系列左縮放圖框與一系列右縮放圖框。
  2. 如申請專利範圍第1項之立體影像串流處理裝置，其中該合併圖框格式包含一並排模式（side by side）與一上下模式（top and bottom）中至少之一。
  3. 如申請專利範圍第2項之立體影像串流處理裝置，其中該運動估計與運動補償模組更包括一劃分模組，其中當該合併圖框格式為該並排模式且該影像解析度為fx*fy時，該劃分模組化將一補償圖框劃分為一解析度為(fx/2)*fy之一左影像圖框以及一解析度為(fx/2)*fy之一右影像圖框。
  4. 如申請專利範圍第2項之立體影像串流處理裝置，其中該運動估計與運動補償模組更包括一劃分模組，其中當該合併圖框格式為該上下模式且該影像解析度為fx*fy時，該劃分模組化將一補償圖框劃分為一解析度為fx*(fy/2)之一左影像圖框以及一解析度為fx*(fy/2)之一右影像圖框。
  5. 如申請專利範圍第2項之立體影像串流處理裝置，其中該縮放率決定器包括： 一水平縮放率決定單元，其中當該合併圖框格式為該並排模式時，該水平縮放率決定單元根據該影像解析度fx*fy與該顯示器解析度為dx*dy，得出該水平縮放率為2*dx/fx；以及 一垂直縮放率決定單元，其中當該合併圖框格式為該並排模式時，該垂直縮放率決定單元根據該影像解析度為fx*fy與該顯示器解析度為dx*dy，得出該垂直縮放率為dy/fy。
  6. 如申請專利範圍第2項之立體影像串流處理裝置，其中該縮放率決定器包括： 一水平縮放率決定單元，其中當該合併圖框格式為該上下模式時，該水平縮放率決定單元根據該影像解析度為fx*fy與該顯示器解析度為dx*dy，得出該水平縮放率為dx/fx；以及 一垂直縮放率決定單元，其中當該合併圖框格式為該上下模式時，該垂直縮放率決定單元根據該影像解析度為fx*fy與該顯示器解析度為dx*dy，得出該垂直縮放率為2*dy/fy。
  7. 一種立體影像串流（stereoscopic image stream）處理方法，包含： 解壓縮一立體影像串流以獲得一系列影像圖框（video frame）、一合併圖框格式（merged frame format）以及一影像解析度； 基於該系列影像圖框施行一運動估計程序與一運動補償程序以獲得一系列補償圖框，並根據該合併圖框格式與該影像解析度將該系列補償圖框劃分為一系列左影像圖框與一系列右影像圖框； 根據該合併圖框格式、該影像解析度以及一顯示器解析度決定一水平縮放率與一垂直縮放率；以及 根據該水平縮放率與該垂直縮放率縮放該左影像圖框與該右影像圖框，以獲得一系列左縮放圖框與一系列右縮放圖框。
  8. 如申請專利範圍第7項之立體影像串流處理方法，其中該合併圖框格式包含一並排模式（side by side）與一上下模式（top and bottom）中至少之一。
  9. 如申請專利範圍第8項之立體影像串流處理方法，其中根據該合併圖框格式與該影像解析度將該系列補償圖框劃分為該系列左影像圖框與該系列右影像圖框的步驟包括： 當該合併圖框格式為該並排模式且該影像解析度為fx*fy時，劃分一補償圖框為一解析度為(fx/2)*fy之一左影像圖框以及一解析度為(fx/2)*fy之一右影像圖框。
  10. 如申請專利範圍第8項之立體影像串流處理方法，其中根據該合併圖框格式與該影像解析度將該系列補償圖框劃分為該系列左影像圖框與該系列右影像圖框的步驟包括： 當該合併圖框格式為該上下模式且該影像解析度為fx*fy時，劃分一補償圖框為一解析度為fx*(fy/2)之一左影像圖框以及一解析度為fx*(fy/2)之一右影像圖框。
  11. 如申請專利範圍第8項之立體影像串流處理方法，其中根據該合併圖框格式、該影像解析度以及該顯示器解析度決定該水平縮放率與該垂直縮放率的步驟包括： 當該合併圖框格式為該並排模式時，根據該影像解析度fx*fy與該顯示器解析度為dx*dy，得出該水平縮放率為2*dx/fx；以及 當該合併圖框格式為該並排模式，根據該影像解析度為fx*fy與該顯示器解析度為dx*dy，得出該垂直縮放率為dy/fy。
  12. 如申請專利範圍第8項之立體影像串流處理方法，其中根據該合併圖框格式、該影像解析度以及該顯示器解析度決定該水平縮放率與該垂直縮放率的步驟包括： 當該合併圖框格式為該並排模式時，根據該影像解析度fx*fy與該顯示器解析度為dx*dy，得出該水平縮放率為dx/fx；以及 當該合併圖框格式為該並排模式，根據該影像解析度為fx*fy與該顯示器解析度為dx*dy，得出該垂直縮放率為2*dy/fy。
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