TWI421793B - 資料處理系統和方法 - Google Patents

資料處理系統和方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI421793B
TWI421793B TW100103701A TW100103701A TWI421793B TW I421793 B TWI421793 B TW I421793B TW 100103701 A TW100103701 A TW 100103701A TW 100103701 A TW100103701 A TW 100103701A TW I421793 B TWI421793 B TW I421793B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
processed
video file
data
data processing
generate
Prior art date
Application number
TW100103701A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201232471A (en
Inventor
Tung Ju Hsieh
Original Assignee
Univ Nat Taipei Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Nat Taipei Technology filed Critical Univ Nat Taipei Technology
Priority to TW100103701A priority Critical patent/TWI421793B/zh
Publication of TW201232471A publication Critical patent/TW201232471A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI421793B publication Critical patent/TWI421793B/zh

Links

Landscapes

  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

資料處理系統和方法
本發明係關於一種資料處理系統和方法，特別係關於一種用以產生一組處理後立體渲染資料之資料處理系統和方法。
立體渲染(volume rendering)係一種用來繪製三維影像資料的技術，原理係將一張一張的平面影像按照順序堆疊，進而產生三維的影像資料。
於實務中，立體渲染被普遍地應用於醫學方面。舉例來說，如計算機斷層成像圖(computerized tomography,CT)即利用立體渲染技術，以不同顏色的顯示方式表示患者的肌肉、脂肪、骨骼以及血液，使醫生能更清楚地了解患者體內之構造以及狀況。
請參見圖一，圖一係繪示習知立體渲染資料處理的流程圖。如圖所示，習知立體渲染資料處理包含有以下步驟：(S60)輸入一組處理前立體渲染資料(pre-processing volume rendering data)；(S70)依照一韌體修改程序，據以運算處理前立體渲染資料；以及(S80)輸出處理前立體渲染資料的運算結果，以產生一組處理後立體渲染資料(post-processing volume rendering data)。其中，步驟(S70)中之韌體修改程序係利用一經過韌體修改的繪圖處理器(graphic processing unit,GPU)以編碼處理前立體渲染資料。
然而，若要將處理前立體渲染資料利用繪圖處理器予以運算，並產生適用於立體渲染專屬格式之資料，需要客製化地去撰寫繪圖處理器之運算程式，而運算程式之設計過程繁複且欠缺效率。由此觀之，如何針對立體渲染之資料特性開發出一種有效率之資料處理方法，以利用現有之資源來避免繪圖處理器運算程式之撰寫，為本技術領域欲解決之問題。
有鑑於此，本發明提供一種資料處理方法和系統，藉以解決上述習知問題。
本發明之一範疇係提供一種資料處理系統，用以產生一組處理後渲染資料。資料處理系統包含有一儲存模組、一中央處理器以及一繪圖處理器。儲存模組用以儲存一組處理前立體渲染資料。中央處理器，耦接儲存模組，據以編碼處理前立體渲染資料，以產生一處理前影片檔。繪圖處理器，耦接中央處理器，並據以運算處理前影片檔，以產生一處理後影片檔。其中處理後影片檔可經由中央處理器進行運算，以產生處理後立體渲染資料。
其中，處理前立體渲染資料包含有複數個數字、複數個座標以及複數個圖像。於實際應用中，處理前影片檔以及處理後影片檔可為一H.264格式之影片檔。進一步地，資料處理系統另包含有一顯示模組，耦接中央處理器，並依據處理後立體渲染資料，以產生二維成像。
本發明之另一範疇係在於提供一種資料處理方法，包含有以下步驟：(S10)編碼一組處理前立體渲染資料(volume rendering data)，以產生一處理前影片檔；(S20)依照一預定程序運算處理前影片檔，以產生一處理後影片檔；以及(S30)運算處理後影片檔，據以產生一組處理後立體渲染資料。
於實務中，預定程序係利用一繪圖處理器以運算處理前影片檔以及處理後影片檔。其中，處理前影片檔以及處理後影片檔可為一H.264格式之影片檔。此外，處理前立體渲染資料包含有複數個數字、複數個座標以及複數個圖像。進一步地，本發明資料處理方法另包含有以下步驟：(S40)轉換處理後立體渲染資料，以產生一二維成像。
相較於習知技術，本發明提供一種資料處理系統和方法，將處理前立體渲染資料由中央處理器編碼成處理前影片檔，處理前影片檔可直接由繪圖處理器運算，以產生一處理後影片檔。處理後影片檔可經由中央處理器進行運算，以產生處理後立體渲染資料。如此，使用者不需修改繪圖處理器之韌體，即可產生處理後立體渲染資料，直接地降低了使用繪圖處理器進行影像運算之技術門檻。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請參見圖二，圖二係繪示根據本發明之一具體實施例之資料處理系統的方塊圖。如圖所示，本發明資料處理系統2包含有一儲存模組20、一中央處理器21以及一繪圖處理器22。其中，中央處理器21耦接於儲存模組20，且繪圖處理器22耦接於中央處理器21。藉由本發明之具體實施例，使用者不需修改繪圖處理器22之韌體，即可產生一組處理後立體渲染資料，以下分別描述本發明資料處理系統2之元件。
儲存模組20用以儲存一組處理前立體渲染資料。於實務中，儲存模組20可為一電腦(未顯示於圖中)之隨機存取記憶體(random access memory,RAM)或是硬碟(hard disk drive,HDD)。凡可利用於儲存處理前立體渲染資料之設備皆屬於本發明之儲存模組的範疇，本發明在此不加以限制。
此外按上開之論述，立體渲染技術係將複數個平面影像資料按照順序堆疊，由此觀之，處理前立體渲染資料可為複數個平面影像資料。所述多個平面影像資料可包含有複數個數字、複數個座標以及複數個圖像，使一物體之二維斷層影像可被明確定義，以達到物體三維影像重建的可能性。然而，處理前立體渲染資料所包含之參數並不以數字、座標、圖像為限，亦可包含有其他參數，舉例來說，如時間、頻率、速度等，於該技術領域中具有通常知識者可依據其需求而修改、調整參數，故在此不予贅述。
值得注意的是，處理前立體渲染資料亦不以所述多個平面影像為限，根據系統設計之差異性，處理前立體渲染資料亦可直接為所述多個數字、所述多個座標以及所述多個圖像，或者，其他可利用於立體渲染之處理前立體渲染資料，皆屬於本發明之範疇，本發明在此亦不加以限制。
中央處理器21耦接儲存模組20，並據以編碼處理前立體渲染資料，以產生一處理前影片檔。於實際應用中，處理前立體渲染資料編碼可經由電腦之中央處理器21運算，並編碼成處理前影片檔。值得注意的是，此處所提及之處理前影片檔係一具有影片格式，且可直接地被繪圖處理器22所接收之檔案。
於實務中，處理前影片檔可為一H.264格式影片檔。H.264格式之影片檔係將每一畫面切割成複數個方塊，再經由一轉換器(未顯示於圖中)將所述多個方塊以離散餘弦轉換(discrete cosine transform,DCT)之方式做整數轉換，並由一量化器(未顯示於圖中)將整數轉換結果量化為轉換係數。最後，再經由一編碼器(未顯示於圖中)進行編碼動作。其中，編碼動作可為一基於上下文二元算數編碼可變長度編碼(context-based adaptive binary arithmetic coding,CABAC)，或為一基於上下文變長度編碼(context-based variable length coding,CAVLC)。
繪圖處理器22耦接中央處理器21，並據以運算處理前影片檔，以產生一處理後影片檔。於實務中，在產生立體渲染資料時需要考慮很多不同之條件，舉例來說，如透明度、陰影、顏色等。為實現所述多個條件，需要強大的運算能力的處理器，繪圖處理器22(graphic processing unit,GPU)即為一良好之選擇。繪圖處理器22可以整合至一電腦中之顯示卡上或直接整合至主機板上，其作用在於將一三維影像轉換成一處理後影片檔，處理後影片檔可經由中央處理器進行運算，以產生處理後立體渲染資料。
請再參見圖二，本發明資料處理系統2進一步包含有一顯示模組23，耦接中央處理器22，並依據處理後立體渲染資料，以產生一二維成像。於實務中，顯示模組23可包含有顯示器或顯示裝置。處理後立體渲染資料可經由一電腦之顯示器轉換為一二維影像，再經由顯示裝置呈現出一二維成像。舉例來說，物體之處理後立體渲染資料可顯示於複數個互相拼接可撓式顯示裝置上，或者顯示於複數個投影布幕上。只要是足以讓處理後立體渲染資料的二維成像呈現出的顯示介面，皆屬於本發明之範疇。
此外，為使處理後立體渲染資料能夠被投影至顯示模組23上，於實務中一般使用RGBA(red,green,blue,alpha)傳遞函數，以定義處理後立體渲染資料於二維成像中對應之RGB值。除此以外，立體渲染是一件計算量很大的工作，可以用幾種不同的方法來實現，舉例來說，如濺射成像法(Splat rendering)、裁剪-彎曲成像法(Shear-Warp rendering)或紋理映射成像法等其他的演算法形成。
請參見圖三，圖三係繪示根據本發明之另一具體實施例之資料處理方法的流程圖。如圖所示，本發明資料處理方法包含以下步驟：(S10)編碼一組處理前立體渲染資料，以產生一處理前影片檔、(S20)依照一預定程序運算處理前影片檔，以產生一處理後影片檔，以及(S30)運算處理後影片檔，據以產生一組處理後立體渲染資料。
於實務中，預定程序係利用一繪圖處理器以運算處理前影片檔以及處理後影片檔。此外，處理前影片檔以及處理後影片檔可為一H.264格式之影片檔。其中，處理前立體渲染資料包含有複數個數字、複數個座標以及複數個圖像。進一步地，資料處理方法另包含有以下步驟：(S40)轉換處理後立體渲染資料，以產生一二維成像。本發明資料處理方法之各項說明均與上述之資料處理系統相似，故在此不予贅述。
綜上所述，立體渲染係今日廣泛地為大眾所使用之重要技術。習知立體渲染係將處理前立體渲染資料利用繪圖處理器予以運算，並產生適用於立體渲染專屬格式之資料，由於需要客製化地去撰寫繪圖處理器之運算程式，而運算程式之設計過程繁複且欠缺效率。相較於習知技術，本發明提供一種資料處理系統和方法，將處理前立體渲染資料由中央處理器編碼成處理前影片檔，處理前影片檔可直接由繪圖處理器運算，以產生一處理後影片檔。處理後影片檔可經由中央處理器進行運算，以產生處理後立體渲染資料。如此，使用者不需修改繪圖處理器之韌體，即可產生處理後立體渲染資料，直接地降低了使用繪圖處理器進行影像運算之技術門檻。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
S60~S80．．．步驟流程
S10~S40．．．步驟流程
2．．．資料處理系統
20．．．儲存模組
21．．．中央處理器
22．．．繪圖處理器
23．．．顯示模組
圖一係繪示習知立體渲染資料處理的流程圖。
圖二係繪示根據本發明之一具體實施例之資料處理系統的方塊圖。
圖三係繪示根據本發明之另一具體實施例之資料處理方法的流程圖。
2．．．資料處理系統
20．．．儲存模組
21．．．中央處理器
22．．．繪圖處理器
23．．．顯示模組

Claims (9)

  1. 一種資料處理系統，用以產生一組處理後立體渲染資料(volume rendering data)，該系統包含有：一儲存模組，用以儲存一組處理前立體渲染資料；一中央處理器，耦接該儲存模組，並據以編碼該組處理前立體渲染資料，以產生一處理前影片檔；以及一繪圖處理器，耦接該中央處理器，並據以運算該處理前影片檔，以產生一處理後影片檔；其中，該處理後影片檔可經由該中央處理器進行運算，以產生該組處理後立體渲染資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之資料處理系統，其中該處理前影片檔以及該處理後影片檔可為一H.264格式之影片檔。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之資料處理系統，其中該組處理前立體渲染資料包含有複數個數字、複數個座標以及複數個圖像。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之資料處理系統，其中該系統進一步包含有：一顯示模組，耦接該中央處理器，並依據該組處理後立體渲染資料，以產生一二維成像。
  5. 一種資料處理方法，該方法包含有以下步驟：(S10)編碼一組處理前立體渲染資料，以產生一處理前影片檔(S20)依照一預定程序運算該處理前影片檔，以產生一處理後影片檔；以及(S30)運算該處理後影片檔，據以產生一組處理後立體渲染資料。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之資料處理方法，其中該預定程序係利用一繪圖處理器據以運算該處理前影片檔以及該處理後影片檔。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之資料處理方法，其中該處理前影片檔以及該處理後影片檔可為一H.264格式之影片檔。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之資料處理方法，其中該組處理前立體渲染資料包含有複數個數字、複數個座標以及複數個圖像。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之資料處理方法，其中該方法另包含有以下步驟：(S40)轉換該組處理後立體渲染資料，以產生一二維成像。
TW100103701A 2011-01-31 2011-01-31 資料處理系統和方法 TWI421793B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100103701A TWI421793B (zh) 2011-01-31 2011-01-31 資料處理系統和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100103701A TWI421793B (zh) 2011-01-31 2011-01-31 資料處理系統和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201232471A TW201232471A (en) 2012-08-01
TWI421793B true TWI421793B (zh) 2014-01-01

Family

ID=47069627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100103701A TWI421793B (zh) 2011-01-31 2011-01-31 資料處理系統和方法

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI421793B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101447092A (zh) * 2008-12-24 2009-06-03 苏州和君科技发展有限公司 MicroCT原始图像后处理中体绘制的加速方法
US20100097378A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-22 Karl Barth Device and method for reconstruction and visualization of projection data
US20100286972A1 (en) * 2001-04-18 2010-11-11 Landmark Graphics Corporation, A Halliburton Company Volume Body Renderer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100286972A1 (en) * 2001-04-18 2010-11-11 Landmark Graphics Corporation, A Halliburton Company Volume Body Renderer
US20100097378A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-22 Karl Barth Device and method for reconstruction and visualization of projection data
CN101447092A (zh) * 2008-12-24 2009-06-03 苏州和君科技发展有限公司 MicroCT原始图像后处理中体绘制的加速方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201232471A (en) 2012-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7257547B2 (ja) 点群圧縮のための方法及び装置、並びにコンピュータプログラム
US10798389B2 (en) Method and apparatus for content-aware point cloud compression using HEVC tiles
US8422770B2 (en) Method, apparatus and computer program product for displaying normalized medical images
US8417043B2 (en) Method, apparatus and computer program product for normalizing and processing medical images
US11089338B2 (en) Progressive lossless compression of image data
US20240007680A1 (en) Techniques and apparatus for automatic roi chunking for content-aware point cloud compression using hevc tiles
JP7486883B2 (ja) Ｈａａｒベースの点群符号化のための方法および装置
JP2022512509A (ja) 符号化された点群データの分割
BR102013027082A2 (pt) Codificador, decodificador e método
CN112188209A (zh) 视频流解码方法、装置、计算机设备和存储介质
JP7399646B2 (ja) データ圧縮装置およびデータ圧縮方法
WO2008022282A2 (en) Online volume rendering system and method
Hu et al. Characterizing real-time dense point cloud capture and streaming on mobile devices
TWI421793B (zh) 資料處理系統和方法
US8655062B2 (en) Image decoding method and image processing apparatus using same
JP2022511871A (ja) 符号化された映像ストリームを映像点群符号化を使用して復号するための方法、装置、媒体、およびプログラム
JP2024515737A (ja) 動的メッシュアライメントへの並列アプローチ
Shan et al. DCT-JPEG image coding based on GPU
TWI832721B (zh) 影像的稀疏邊緣編碼及解碼方法
CN113170094B (zh) 视频解码方法、计算机设备、计算机可读介质及视频解码器
US20220394294A1 (en) Non-binary occupancy map for video based point cloud coding
CN112188201A (zh) 对视频流进行编码的方法、装置、电子设备及存储介质
D’Amato et al. Medical Image Compression Techniques Comparison Using Open-Source Libraries
JP2023533419A (ja) ビデオベースの点群コーディングのための高速リカラー
TW201141234A (en) System and method for processing image

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees