TWI540879B - 用於產生、傳輸及接收立體影像之方法及其相關裝置 - Google Patents

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Description

用於產生、傳輸及接收立體影像之方法及其相關裝置
本發明係關於多媒體領域，特定而言，係關於一種用於產生、傳輸及接收立體視訊串流(亦即，當在一顯示裝置中經適宜處理時產生由一觀眾感知為係三維的之影像序列之視訊串流)之方法及相關裝置。
更特定而言，本發明係關於一種用於根據技術方案1之前言產生立體視訊串流之方法。
如所習知，可藉由重現兩個影像(一個用於觀看者之右眼且另一個用於該觀看者之左眼)來獲得對三維性之感知。
一立體視訊串流因此輸送關於對應於一物件或場景之右透視及左透視之兩個影像序列(此後分別稱作右影像及左影像)之資訊。
為限制由一立體視訊串流所佔據之頻帶，習知，將右影像及左影像多工至構成該立體視訊串流之一圖框之一合成影像中。
亦習知將右影像及左影像劃分成然後經輸入至合成影像中之較小區之多工方法。
舉例而言，專利申請案WO2008/153863揭示一種對右影像及左影像執行一70%比例調整之方法；然後將該經比例調整之影像劃分成8×8像素之區塊。
每一經比例調整之影像中之區塊可經壓縮至等於大約合 成影像的一半之一區域中。
專利申請案WO2008/153863中所闡述之另一方法對每一右影像及左影像應用對角線比例調整，使得原始影像變形為一平行四邊形。然後將該兩個平行四邊形分解成若干三角形區，且組成一矩形合成影像，其中重新組織及重新配置藉由分解兩個平行四邊形所獲得之三角形區。右影像及左影像之三角形區係以使得其由合成影像之一對角線分離之一方式來組織。
在多工步驟之後，根據熟習此項技術者眾所周知之壓縮演算法(諸如例如，MPEG-2或H.264標準所採用之彼等方法)來壓縮立體視訊串流。
此等壓縮演算法將該合成影像劃分成具有預定義尺寸之像素區塊(此後稱作巨集區塊)。
該等巨集區塊經受旨在減小視訊串流之位元速率之一系列處理步驟，諸如例如，利用空間相關之離散餘弦變換(DCT)、利用時間相關之毗鄰圖框之間的差之編碼及運動補償、用於減小統計冗餘之可變長度碼(VLC)、用於消除最不重要資訊之DCT係數量化。
在H.264標準之情形下，區塊係成正方形的且具有16×16像素之一大小；其他標準使用經不同定大小之巨集區塊，例如，MPEG-2及JPEG標準之8×8像素。
由本申請人所實施之數種實驗分析已展示：當應用於藉助專利申請案WO2008/153863之方法所產生之合成影像時，利用劃分成巨集區塊之彼等壓縮演算法可產生具有可 見假影之經壓縮影像，特定而言在其中合成影像展示諸多非連續性之彼等點上。
當右影像及左影像分解成之區變得較小時，更感覺到此問題；事實上，此情況暗示沿區邊緣之大量非連續性之產生。
因此，專利申請案WO2008/153863之多工方法可產生明顯壓縮假影。
因此，本發明之目的係提供一種用於產生可解決先前技術所遭受之問題中之某些問題之一立體視訊串流之方法。
特定而言，本發明之一個目的係提供一種用於產生特別適用於一隨後壓縮(亦即，使得其產生經減小數目個壓縮假影)之一立體視訊串流之方法。
本發明之一進一步目的係提供一種用於產生不需要巨大計算資源之一立體視訊串流之方法。
透過用於產生合併有意欲作為本發明之一整體部分之隨附申請專利範圍中所述之若干特徵之一立體視訊串流之一方法及一系統來達成本發明之此等及其他目的。
基於本發明之大體理念係由一種用於產生一立體視訊串流之包括一對右影像及左影像之一合成影像之方法組成。
該方法提供定義該合成影像之一巨集區塊網格，其中該網格中之每一巨集區塊包括複數個毗鄰像素。將該對右影像及左影像中之一個影像分解成包括複數個連續像素之複數個區(稱作組件區)。然後以產生其他對應區(稱作導出 區)之一方式處理此等組件區，該等導出區包括一對應組件區之至少所有該等像素且可經分解成整數個巨集區塊。隨後，以使得未分解影像及該等導出區之所有邊緣與該先前所定義之網格中之巨集區塊之邊緣重合之一方式將其輸入至該合成影像中。
該方法產生不太受壓縮假影影響且需要一低計算成本之一立體視訊串流。
根據本發明之一項態樣，在不執行任何比例調整操作之情況下(亦即，藉由將欲顯示之影像之所有像素放置至容器圖框中)將右影像及左影像輸入至容器圖框中。
有利地，藉由計及該合成影像中可用之空間及由右影像及左影像中之未改變之一影像所佔據之空間而將另一者分解成最低可能數目個區。
上述情形需要有限之計算資源，從而導致實施本發明之方法之裝置之成本方面之一優點。
有利地，巨集區塊具有16×16像素之一大小。此解決方案特別適於將目前主要採用之壓縮演算法用於高清晰度電視(H.264標準)。
本發明亦係關於一種允許實施用於產生一合成影像之該方法之系統。
特定而言，根據本發明，此一系統可包括：一分解器模組，其用於將該對右影像及左影像中之一個影像分解成包括複數個連續像素之複數個組件區；一處理模組，其用於以產生對應導出區之一方式來處理 該等組件區，一合成影像產生器模組，其中該產生器模組經調適以定義該合成影像之一巨集區塊網格及以使得該對中之未分解影像及該複數個導出區之所有邊緣與該網格中之巨集區塊之邊緣重合之一方式以將該未分解影像及該等導出區配置於一合成影像中。
根據一進一步態樣，本發明亦係關於一種用於自一合成影像(特定而言，基於一巨集區塊網格之定義，根據一方法及/或透過以上所闡述類型之一系統所產生之一合成影像)開始重建一對影像之方法及系統。
在一項實施例中，用於重建一對影像之該方法提供藉由複製該合成影像之一單個連續巨集區塊群組而產生該對中之一第一影像。相反地，藉由其中提取合成影像之複數個導出區之一程序而產生另一影像，每一導出區具有對應於該網格中之巨集區塊之邊緣之邊緣。該等導出區經處理(例如藉助旋轉而經複製及/或變換)以便產生對應組件區，其中一組件區中之所有像素對應於一導出區之像素。然後藉由將該等組件區連結在一起而產生該影像。
根據另一態樣，本發明係關於一種用於基於一巨集區塊網格之定義自已經受一壓縮及解壓縮程序之一合成影像開始重建一對一右影像及左影像之系統。該系統包括：一第一提取器模組，其用於藉由自該合成影像之一區複製一單個連續像素群組而產生該對右影像及左影像中之一第一影像； 一第二提取器模組，其經調適以自該經解壓縮合成影像提取複數個導出區，其中每一導出區具有對應於該網格中之巨集區塊之邊緣之邊緣且包括不包含於該單個像素群組中之複數個像素；一處理模組，其以可操作方式連接至該提取器模組以用於以產生對應組件區之一方式處理該等導出區；一第二重新組譯器模組，其以可操作方式連接至該處理模組且經調適以將該等組件區連結在一起以便產生該對右影像及左影像中之一影像。
根據以下詳細說明，本發明之進一步目的及優點將變得更明瞭。
現在將參考附圖藉由非限制性實例之方式闡述本發明之某些較佳及有利實施例。
在展示含有巨集區塊之圖框之圖中，出於清楚及可讀性原因，所繪示之巨集區塊之數目低於實際之數目。
以下所提及之圖展示本發明之不同態樣及實施例，且若適宜，各種圖式中之類似結構、組件、材料及/或元件係由相同或類似元件符號指定。
圖1展示用於產生一經壓縮立體視訊串流107之一系統1之方塊圖，該系統1包括連接至一壓縮模組106一包裝器裝置100。在一替代實施例中，壓縮模組106及包裝器裝置100可含於相同設備中。
包裝器裝置100接收意欲分別用於左眼(L)及右眼(R)之兩 個影像序列102及103，例如，兩個視訊串流。
包裝器100允許實施包括多工兩個序列102及103之兩個影像之用於產生一立體視訊串流之一方法。
為實施多工右影像及左影像之方法，包裝器100包括用於將一輸入影像(在圖1之實例中係右影像R)分解成複數個子影像之一分解器模組104，每一子影像對應於輸入影像之一個區。在圖1之實施例中，右影像R經分解成三個子影像(R1、R2、R3)，亦即，經分解成最低可能數目個矩形子影像。組譯器模組105接收未分解影像及由分解器模組104輸出且可能由模組108處理(如稍後將闡釋)之子影像R1、R2及R3。
組譯器模組105然後藉由將影像L及所接收之子影像R1、R2及R3輸入至由包裝器100輸出之一單個合成影像C中來建立一容器圖框。
由包裝器100輸出之合成影像C之序列構成一未壓縮之立體視訊串流101。
壓縮模組106接收立體視訊串流101並將其壓縮。壓縮模組106然後以低於未壓縮之立體視訊串流101之一位元速率產生一經壓縮立體視訊串流107。
壓縮模組接收視訊串流101並根據本身已知之壓縮演算法(諸如例如，MPEG標準(MPEG 2、MPEG 4 AVC或H.264)所使用之壓縮演算法)來處理其。
藉由分解欲壓縮至一規則巨集區塊(亦即，具有預定尺寸(例如，16×16或8×8)之連續區塊)網格中之影像來運算壓 縮模組106所使用之演算法。隨後，根據習知技術(本文中將不闡述)來處理單個巨集區塊。
圖2展示視訊串流101之一合成影像200之一第一實例，其中該合成影像具有1920×1088像素之一大小且因此可分解成整數個16×16像素之正方形巨集區塊。為清楚起見，圖2之實例展示比實際數目少得多之數目個巨集區塊201。同樣情況適用於所有其他含有巨集區塊之圖式。
巨集區塊201並不彼此重疊且覆蓋合成影像200之所有像素，因此形成一規則網格。
若由壓縮模組106所接收之合成影像C具有不適合於劃分成整數個經相等定大小之巨集區塊之一大小，則壓縮模組106將添加某些像素至所接收之合成影像以便能夠將其分解成具有所有相同尺寸之整數個巨集區塊。所添加像素可具有任意色度值及照度值。
舉例而言，圖3展示具有1920×1080像素之一大小之一合成影像300，亦即，1080p類型(具有1920×1080像素之漸進式格式)之一視訊串流之一圖框，其中最後列之巨集區塊具有係所有其他巨集區塊之尺寸的一半之一垂直尺寸。當其接收合成影像300時，壓縮模組106發現該合成影像300不能完全經劃分成整數個不重疊巨集區塊，特定而言沿該垂直尺寸。
因此，壓縮模組106在合成影像300之底部邊緣下方添加八個列(303)之1920個像素，以便獲得一新合成影像302(稱作經修改合成影像，具有1920×1088像素之一大小)，該新 合成影像302可經正確劃分成8160(八千一百六十)個具有16×16大小之巨集區塊301。在實施方案之一實際實例中，八個添加列303之所有像素具有使得將其感知為係綠色之色度值及照度值。最後，壓縮模組106將壓縮演算法應用於經修改合成影像302。
作為以上操作模式之一結果，在影像302之底部處將存在展示諸多非連續性之巨集區塊(原始影像300之最後八個列與八個添加列303之間的轉變)。在下一壓縮步驟中，上述情形可導致假影在接收器中經解壓之合成影像中且因此亦在接收器自身中經重建之影像L及R(此後稱作Lout及Rout)中展現自身。然而，若此等假影在影像Lout及Rout之邊緣處則其不太可見；然而，若由於劃分成區R之影像之重新合成之程序，假影發生在經重新組譯影像Rout之內部，則其可變成係非常可見。
現在將參考圖4及圖5闡述由包裝器100實施之一多工方法之一項實例。
該方法在步驟400處開始；隨後(步驟401)定義容器圖框C及各別巨集區塊網格。
在參考圖6之實例所示之一項實施例中，將左影像L輸入至容器圖框C中且定位於左上角。此係藉由將影像L之1280×720像素複製至由容器圖框C之前720個列中之前1280個像素組成之一區域C1中而獲得。
當在以下闡述中時，參考將一影像輸入至一圖框，或參考將像素自一個圖框傳送或複製至另一者，應理解，此意 指執行產生(藉由使用硬體及/或軟體構件)包括與源影像相同之像素之一新圖框之一程式。
出於本發明之目的，將用於將一源影像(或一源影像之一像素群組)重現至一目標影像中之該(軟體及/或硬體)技術視為不重要的且本文中將不進一步論述，此乃因其係熟習此項技術者本身已知的。
如圖5中所示，將兩個輸入影像(右影像及左影像)中之另一影像501分解(步驟402)成複數個區。在圖5之實例中，經分解之影像501係一720p視訊串流之一圖框R，亦即，具有1280×720像素之一解析度之一漸進式格式。
影像501來自輸送意欲用於右眼之影像之視訊串流103且經分解成三個規則區R1'、R2'及R3'，使得此等區中之每一者含有不彼此重疊之整數倍數個巨集區塊，例如，具有16×16像素之一大小。R1'、R2'、R3'及C'分別指定下文所闡述之特定實施例中所獲得之區R1、R2、R3及圖框C。
藉由將影像501劃分成兩個經相等定大小之部分且藉由將此等兩個部分中之一者隨後細分成兩個其他部分而獲得其之分解。
區R1'具有640×720像素之一大小且係藉由取得每一列之所有前640個像素而獲得。
區R2'具有640×360像素之一大小且係藉由取得前368個列中之自641至1280之像素而獲得。
區R3'具有640×352像素之一大小且係藉由取得影像R之剩餘像素(亦即，最後352個列中之自641至1280之像素)而 獲得。
藉由輸出子影像R1'、R2'及R3'之模組104實施分解步驟。
隨後，組譯器模組105建立合成影像C，該合成影像C包括關於右輸入影像及左輸入影像之資訊；在下文所闡述之實例中，該合成影像C係輸出立體視訊串流之一圖框，且因此其亦稱作容器圖框C'。
在此實施例中，容器圖框C'係先前參考圖2所闡述之類型，亦即，可藉助一規則網格完全分解成整數個16×16巨集區塊之1920×1088像素之一影像。
更大體而言，區R1、R2及R3(稱作組件區)可係以產生包括對應組件區之至少所有像素之對應導出區之一方式加以處理(步驟403)。此步驟係藉由模組108(其在圖1中已藉助一虛線繪示)實施。在先前參考圖5及圖7所闡述之實施例中，並不發生對區R1'、R2'及R3'之處理。因此，不存在步驟403，此乃因組件區(R1、R2、R3)及導出區(R1der、R2der、R3der)係完全相同的。另外，在此實施例中，圖1之處理模組108僅實施將由分解器模組104所產生之組件區傳送至組譯器模組105之任務。
為防止圖解說明本發明之各種實施例之圖式及文字變得過於擁擠，當與組件區重合時，將導出區簡單指定為Ri、Ri'、Ri"、Ri'''及Ri''''，而非Rider、Ri'der、Ri"der、Ri'''der及Ri''''der，其中指數可在1與4之間取值。不論本發明之特定實施例如何，每當其指示一一般組件區及圖框 或合成影像時，亦將使用無撇號之一參考(R1、R2、R3、R4、C)。
在替代實施例中，導致一或多個導出區之形成之操作可係旋轉、反轉、像素添加等，且係藉由插置於分解器模組104與組譯器模組105之間的處理模組108實施。
返回參考圖7之實例，藉由首先將未改變、未分解之左影像輸入至容器圖框C'中來組譯容器圖框(步驟404)。特定而言，以使得左影像L之所有邊緣與容器圖框C'之巨集區塊之邊緣重合之一方式將其輸入至容器圖框中。
將區R1'複製至前720個列之最後640個像素(區域C2')中，亦即，靠近先前所複製之影像L。
將區R2'及R3'複製於區域C1'下方，亦即，分別在區域C3'及區域C4'中，區域C3'及區域C4'分別包括最後368個列之前640個像素及自721至1072之列之接著640個像素。
必須注意，若區R2'及R3'具有相同大小(亦即，皆640×360)，底部處之最後巨集區塊列將含有具有內部非連續性之巨集區塊，此乃因其將係由屬於區R2'及R3'之八個列加在底部處通常含有所有相等像素之八個所添加列組成。藉由觀察圖5及圖7，可理解，具有經相等定大小之區R2及R3之此一情況將使像素受假影影響，該等假影將不僅定位於R之右下邊緣(R3之彼等)而且定位於R之中心處(屬於R2'之下部邊緣之彼等)。
然後將由包裝器產生之容器圖框C傳送至壓縮模組106，該壓縮模組106在步驟405處將其壓縮，藉此產生一經壓縮 立體視訊串流107。藉助傳輸或儲存該經壓縮立體視訊串流，該方法在步驟406處結束。
作為圖5中所示之解決方案之一替代方案，可將區R2'及R3'複製至容器圖框C'中在由一像素群組分離之分開區域(亦即，既不重疊亦不鄰近)中，然而並不限制本發明之有效性。
若H.264編碼器具備一輸入HD-SDI(高解析度-串列數位介面)，能夠以如與1088-列格式相對之1080列格式傳達一視訊串流，則以上所闡述之多工實例不能使用。因此下文將闡述使用相同發明概念之進一步可能多工方法，該方法係與該介面相容。
在替代圖5之實施例之一實施例中，可將右影像分解成非最低可能數目之數目個矩形區。圖8中展示此種類之一解決方案，其中將影像801(來自視訊串流103)分解成四個矩形區R1"、R2"、R3"及R4"，使得此等區之每一者含有整數個16×16巨集區塊。
在一項實施例中，藉由將影像801劃分成兩個經相等定大小之部分且然後將此等兩個部分中之一者再次劃分成三個完全相同部分而將其分解。
區R1"具有640×720像素之一大小且係藉由取每一列之所有前640個像素而獲得。
區R2"具有640×240像素之一大小且係藉由取前240列中之自641至1280之像素而獲得。
區R3"具有640×240像素之一大小且係藉由取自241至480 之列中之自641至1280之像素而獲得。
最後，區R4"具有640×240像素之一大小且係藉由取影像801之剩餘像素(亦即，自481至720之列中之自641至1280之像素)而獲得。
在下文參考圖9及圖10所闡述之實例中，將影像801輸入至先前參考圖3之影像300(亦即，不可完全分解成整數個不重疊之16×16巨集區塊之一影像)所闡述之類型之一容器圖框C"中。特定而言，容器圖框C"具有1920×1080像素之一大小。
如在圖4之實例中，多工方法提供定義一在壓縮步驟期間容器圖框C"經分解成之16×16巨集區塊網格。
該網格係藉由自左上角處之第一像素開始而定義。由此得出，容器圖框C"在底部邊緣處含有非整數個巨集區塊。事實上，此巨集區塊群組具有係剩餘巨集區塊之尺寸的一半之一垂直尺寸。
在圖9之實例中，以使得左影像L之所有邊緣與容器圖框C"之巨集區塊之邊緣重合之一方式將其無改變輸入至容器圖框C"中在左上角處。此係藉由將影像L之1280×720像素複製至由容器圖框C"中之前720列之前1280個像素組成之一區域C1"中而獲得。
隨後，將由模組104分解之影像801輸入至容器圖框C"中。此係藉由模組105藉由將經分解影像之像素複製至容器圖框C"中在其未被影像L佔據之區域中(亦即，在區域C1"外部)而達成。
以使得對應於右影像801已經分解成之區R1"、R2"、R3"及R4"之四個子影像不重疊且使得其邊緣與容器圖框C"中之巨集區塊之邊緣重合之一方式將其輸入至容器圖框C"中。
亦在此實例中，將區R1"、R2"、R3"及R4"複製至圖框C"中之各別區域中而無任何變更；因此，所複製區與組件區重合。
圖10中示意性展示由模組105輸出之容器圖框C"之一實例。
將區R1"複製至前720個列之最後640個像素(區域C2")中，亦即，靠近先前所複製之影像L。
將區R2"、R3"在區域C1"下方分別複製至區域C3"及C4"中，區域C3"及C4"分別包括自721至960之列之前640個像素及自721至960之列之下一640個像素。將區R4"複製至位於區域C2"下方之區域C5"中，對應於自721至960之列之最後640個像素。最後120列因此係空的。
如圖4中所示，由包裝器100產生之容器圖框C"透過壓縮模組106經處理成一經壓縮立體視訊串流。
在應用壓縮演算法之前，壓縮模組106在容器圖框C"之底部處添加8列1920個像素，因此獲得可經分解成一規則巨集區塊網格之一經修改容器圖框。
將影像801分解成四個區且隨後將該四個區配置於圖框C"內部導致經修改容器圖框之底部處之最後巨集區塊列含有無用資訊。因此，可能由壓縮模組106所添加之八個列 產生之非連續性不在經重新合成之影像上產生假影。
作為圖10中所示之解決方案之一替代方案，可將區R2"、R3"及R4"複製至容器圖框C"中在與區L及區R1"分開(亦即，既不重疊亦不在該等區上接界)之區域中。
特定而言，區R2"、R3"及R4"可與區L及R1"以及容器圖框C"之底部邊緣兩者對準且與區L及R1"以及容器圖框C"之底部邊緣兩者分開。另一選擇為，區R2"、R3"及R4"可以不同高度配置在彼此不對準之位置中。
儘管在某些情況中係有效且有利的，但以上所闡述之多工方法具有以下缺點：其將影像R劃分成四個矩形區(亦即，比所需最小數目多一個)，從而計及容器圖框以及影像R及L之尺寸。
現在將參考圖11及圖12闡述根據本發明之一多工方法之實施例之一進一步實例。
將取自一720p視訊串流之序列103之一影像901分解成三個矩形區R1'''、R2'''、R3'''。特定而言，藉由將影像901劃分成兩個經相等定大小之部分且然後藉由將此等兩個部分中之一者再次劃分成兩個完全相同部分而將其分解。
區R1'''具有640×720像素之一大小且係藉由取每一列之所有前640個像素而獲得。
區R2'''具有640×360像素之一大小且係藉由取前360個列之自641至1280之像素而獲得。
區R3'''具有640×360像素之一大小且係藉由取自361至720之列之自641至1280之像素而獲得。
如在以上所闡述之實例中，分解右影像之步驟係藉由模組104實施，模組104在此特定情形中輸出對應於三個區R1'''、R2'''、R3'''之三個子影像。
然後構造一合成影像C'''或容器圖框C'''，其包括所接收之兩個右及左影像之資訊。
在此實例中，容器圖框C'''係先前參考圖3之影像300所闡述之類型之一合成影像，特定而言具有1920×1080像素之一大小。
將左影像L在無任何變更之情況下輸入至容器圖框C'''中在左上角處，如參考圖7及圖10之實例所闡述。
隨後，將由模組104分解之影像901輸入至容器圖框C'''中在未被影像L佔據之區域中。
圖12中展示由模組105輸出之容器圖框C'''之一實例。
將區R1'''複製至前720列之最後640個像素中，亦即，靠近先前所複製之影像L。
將區R2'''及R3'''複製於由左圖框L佔據之區域下方在分別包括自721至1080之列之前640個像素及自721至1080之列之下一640像素之區域中。
然後將容器圖框C'''傳送至壓縮模組106，壓縮模組106在容器圖框自身之底部處添加八個列1200之1920個像素以便獲得具有1920×1088像素之一大小之一經修改圖框1201，該經修改圖框1201可完美地劃分成整數個不重疊16×16巨集區塊。
為在解壓縮步驟期間避免任何變形，將一緩衝區Rc2輸 入於區R2'''下方，亦即，輸入至經修改圖框1201之最後八個列(所添加之列)之前640個像素。
在圖13a、圖13b及圖13c中所示之實施例之一特定實例中，緩衝區Rc2係區R3'''之前八個列之一複本。藉助由模組108執行之此處理，因此將區R2'''變換成具有640×368像素之一大小之一導出區R2'''der。區R2'''der包括區R2'''及緩衝區Rc2，且係如此使得其可完全劃分為整數個巨集區塊，此外，其經定位而使其邊緣與圖框1201之網格中之巨集區塊之邊緣重合。
亦藉由將一8列緩衝區Rc3添加至其以便獲得可劃分為整數個巨集區塊之一導出區R3'''der來處理區R3'''。
在一項實施例中，緩衝區Rc3具有任意像素值，例如，其所有對應於相同綠色色彩，此乃因所得非連續性產生壓縮假影，該等壓縮假影位於經重建右影像之邊緣處且因此不太被使用者感知。
最後，透過壓縮模組106壓縮包括經修改容器圖框1201之立體視訊串流。
應明瞭，本發明不限於以上所闡述之例示性實施例，且熟習此項技術者可對以上所闡述之方法作出諸多改變；舉例而言，圖14a及圖14b展示一不同之可行緩衝區Rc2。
如在圖13a至圖13c之實例中，組件區係先前參考圖11所闡述之彼等。亦在此情形中，導出區R2'''der包括組件區R2'''及緩衝區Rc2，使得其具有640×368像素之一大小。緩衝區Rc2係添加於區R2'''之底部邊緣處，且含有以相反次 序配置之對應於區R2'''之自352至359之列之像素，亦即，列359對應於緩衝區Rc2之第一列，列358對應於緩衝區Rc2之第二列，及諸如此類。
現在將參考圖15a及圖15b闡述獲得一導出區R2'''der之另一方式。亦在此情形中，組件區係先前參考圖11所闡述之彼等。區R2'''首先相對於其底部邊緣反轉以獲得一區R2'''inv，在區R2'''inv之底部邊緣處然後添加具有八個列之640個像素之一緩衝區Rc2。緩衝區Rc2之像素之值係任意的；舉例而言，其可全部對應於相同綠色色彩。以此方式，獲得具有640×368像素之一大小之一區R2'''der，將其輸入至經修改容器圖框1201之最後368個列之前640個像素中。R2'''之最後下部巨集區塊中存在之非連續性產生壓縮假影，該等壓縮假影由於所實施之反轉而出現於經重建影像R之右上邊緣處且因此幾乎不被觀看者感知。
在圖15a至圖15b之此實例中，經實施以自組件區R2'''獲得導出區R2'''der之處理不僅包含緩衝區之添加，而且包含R2'''之初步上下反轉。
為概括以上關於組成影像之處理所述之教示內容，可規定，為自一組件區切換至一導出區，處理可由旋轉、組件區之上下或左右反轉及/或含有任意像素或自另一組件區取得之一緩衝區之添加。此處理旨在減少由隨後壓縮程序所引起之假影或旨在使該等假影移動至經重建影像Rout之邊緣。
在一進一步實施例中，合成影像中可用之遺留空間可用 於輸入在解多工器層級重建右影像及左影像可為必要之任何形式之發信號(例如，關於已依其形成合成影像之方式)或用於輸入任何性質之後設資料(諸如一深度圖)、用於將關於恰當定位由解碼器所產生之圖形項目(例如，子標題)之指令供應至解碼器。
在此實施例中，容器圖框之未被右影像或左影像或其部分佔據之一區用於接收該信號。在二進制發信號之情形中，舉例而言，此發信號區之像素係以由彼此相差較遠之值表徵之兩種色彩(例如，黑色及白色)著色，以便形成攜載發信號資訊之任何種類(例如，線性或二維)之一條碼。
較佳地，藉由計及將影像(例如，在以上實例中係R)分解成最小數目個矩形區來分解欲輸入至圖框中之影像。
圖16展示一接收器1100之一方塊圖，該接收器1100解壓縮所接收之立體視訊串流且重建兩個右Rout影像及左Lout影像，因此使其可用於允許3D內容之實現之一顯示器裝置(例如，一電視機、一監視器或一投影儀)。接收器1100可係內建於電視機中之一視訊轉換器或一接收器。
類似於下文針對接收器1100所作之彼等考量因素之考量因素將亦適用於讀取一經壓縮立體視訊串流並處理其以便提取經多工至容器圖框中之右影像及左影像之一讀取器(例如，一DVD讀取器)。
返回參考圖16，接收器接收(經由纜線或天線)一經壓縮立體視訊串流1101並藉助一解壓縮模組1102將其解壓縮，藉此獲得包括對應於圖框C之容器圖框Cout之一序列之一 視訊串流。若存在一理想通道或若正自一大量記憶體或一資料媒體(藍光光碟、CD、DVD)無錯讀取容器圖框，則圖框Cout對應於攜載關於兩個右影像及左影像之資訊之容器圖框C，惟由壓縮程序所引起之任何假影。
然後將此等圖框Cout供應至一重構模組1103，該重構模組1103執行如下文參考圖16及圖17所闡述之一影像重構方法。
重構模組1103包括用於經分解影像之一提取器模組1106、一處理模組1107、一重新組譯器模組1108及用於未分解影像之一提取器模組1109。
當接收到經分解容器圖框Cout時，重構程序在步驟1300處開始。在此實例中，容器圖框係先前參考圖7所闡述之容器圖框。
提取器模組1109藉由將經分解圖框之前1280×720像素(區C1')複製至小於該容器圖框之一新圖框(例如，一720p串流之一圖框)中來提取(步驟1301)左影像L。將左影像L(因此經重建之Lout)輸出至接收器1100(步驟1302)。
隨後，提取器模組1106自容器圖框Cout提取右影像R。
藉由提取(步驟1303)存在於圖框Cout中之區域C2'(其含有R1')來開始提取右影像之步驟。更詳細而言，提取器模組1106提取容器圖框之自1281至1920之行之像素及其前720列之像素且然後將其傳送至重新組譯器模組1108。該重新組譯器模組1108將所提取之像素輸入至表示經重建影像Rout之一新圖框中之對應前640×720像素中。
然後提取區C3'(步驟1304)：自經解壓縮圖框Cout選擇區C3'(對應於源區R2')之像素。更詳細而言，將容器圖框Cout之自1至640之行之像素及其最後368個列之像素複製至影像Rout之前368個列之自641至1280之行中。
就R3'而言(步驟1305)，選擇區域C4'之像素。更詳細而言，將容器圖框Cout之最後352個列之自641至1280之行之像素複製至影像Rout之最後352個列之自641至1280之行。
此時，右影像Rout已徹底重建且可由重新組譯器模組輸出(步驟1307)。
重建含於容器圖框Cout中之右影像及左影像之程序因此完成(步驟1308)。
針對由接收器1100接收之視訊串流之每一圖框重複該程序，使得輸出將由分別用於右影像及左影像之兩個視訊串流1104及1105組成。
在此實施例中，自容器圖框提取區R1、R2及R3並透過簡單像素複製操作將其輸入至圖框Rout中。
更大體而言，自容器圖框提取之區係導出區，該等導出區必須因此經受進一步處理步驟以產生然後經輸入至圖框Rout中之對應組件區。
此等處理步驟當然係與產生側上所實施以自組件區獲得導出區之彼等處理步驟相反，且可因此包含像素(諸如緩衝像素)之旋轉、反轉及移除。
該等處理步驟係由插置於提取器模組1106與重新組譯器模組1108之間的處理模組1107實施。
在剛才參考圖7及圖16所闡述之實例中，所提取區與組件區重合，且因此，處理模組1107簡單地將由模組1106提取之像素傳送至模組1108。圖17之方塊圖亦涉及此情形。
相反地，步驟1302、1303、1304處所提取之區應係不與組件區重合之導出區，步驟1306將包含自該等導出區獲得組件區所需之操作。然而，亦在此一情形中，經重建影像Rout將在步驟1307處輸出。
以上所闡述用於重建右影像及左影像之程序係基於解多工器1100知曉容器圖框C係如何建立且可因此提取右影像及左影像之假定。
當然，上述情形僅在多工方法係標準的時才可行。
為計及容器圖框可以以上所闡述方法中之任何一種方法或以根據利用係隨附申請專利範圍之標的物之解決方案之方法中之任何一種方法之任何方式產生之事實，解多工器可使用含於合成影像之一預定義區中之發信號資訊(例如，一條碼，如先前所闡述)以便知曉合成影像之內容必須解除包裝之程度及如何重建右影像及左影像。
在解碼發信號之後，解多工器將知曉未改變影像(例如，在以上所闡述之實例中係左影像)之位置，以及另一影像(例如，在以上所闡述之實例中係右影像)經分解成之區之位置及任何變換(旋轉、反轉或諸如此類)。
藉助此資訊，解多工器可提取未改變影像(例如，左影像)並重建經分解影像(例如，右影像)。
很明顯，提取未改變之影像及提取並重建經分解影像所 需之資訊亦可以不含於合成圖框中但含於經壓縮視訊串流之其他部分中之後設資料之形式傳輸。此資訊亦可在知曉包裝格式之條件下在解碼器中自動推算，使得其可足以正好傳輸該包裝格式之一識別符。
儘管目前已參考某些較佳及有利實施例圖解說明本發明，但很明顯，本發明並不限於該等實施例且可由想要將關於一物件或一場景之兩個不同透視(右及左)之兩個影像組合成一合成影像之熟習此項技術者對其作出諸多改變。
舉例而言，實施以上所闡述裝置(特定而言，裝置100及接收器1100)之電子模組可經不同細分及分散；此外，其可以硬體模組之形式或根據由一處理器(特定而言，配備用於臨時儲存所接收之輸入圖框之適合記憶體區域之一視訊處理器)實施之軟體演算法來提供。因此，此等模組可並列或串列執行根據本發明之影像多工及解多工方法之視訊處理步驟中之一或多者。
亦應明瞭，儘管較佳實施例涉及將兩個720p視訊串流多工至一個1080p視訊串流中，但亦可使用其他格式。
最後，亦應明瞭，本發明係關於允許藉由顛倒以上所闡述之歸屬於本發明之保護範疇內之多工程序中之一者而自一合成影像提取一右影像及一左影像之任何解多工方法。
1‧‧‧系統
100‧‧‧包裝器裝置
101‧‧‧立體視訊串流
102‧‧‧影像序列
103‧‧‧影像序列
104‧‧‧分解器模組
105‧‧‧組譯器模組
106‧‧‧壓縮模組
107‧‧‧立體視訊串流
108‧‧‧模組
200‧‧‧合成影像
201‧‧‧巨集區塊
300‧‧‧合成影像
301‧‧‧巨集區塊
302‧‧‧新合成影像
303‧‧‧列
501‧‧‧影像
801‧‧‧影像
901‧‧‧影像
1100‧‧‧接收器
1101‧‧‧立體視訊串流
1102‧‧‧解壓縮模組
1103‧‧‧重構模組
1106‧‧‧提取器模組
1107‧‧‧處理模組
1108‧‧‧重新組譯器模組
1109‧‧‧提取器模組
1200‧‧‧列
1201‧‧‧經修改圖框
C‧‧‧合成影像
C"‧‧‧容器圖框
C'''‧‧‧合成影像/容器圖框
C1‧‧‧區域
C1'‧‧‧區域
C1"‧‧‧區域
C2'‧‧‧區域
C2"‧‧‧區域
C3'‧‧‧區域
C3"‧‧‧區域
C4'‧‧‧區域
C4"‧‧‧區域
C5"‧‧‧區域
Cout‧‧‧容器圖框
L‧‧‧左影像
Lout‧‧‧影像
R‧‧‧右影像
R1‧‧‧子影像
R1'‧‧‧規則區
R1"‧‧‧矩形區
R1'''‧‧‧矩形區
R2‧‧‧子影像
R2'‧‧‧規則區
R2"‧‧‧矩形區
R2'''‧‧‧矩形區
R2'''der‧‧‧導出區
R2'''inv‧‧‧區
R3‧‧‧子影像
R3'‧‧‧規則區
R3"‧‧‧矩形區
R3'''‧‧‧矩形區
R3'''der‧‧‧導出區
R4"‧‧‧矩形區
Rc2‧‧‧緩衝區
Rc3‧‧‧緩衝區
Rout‧‧‧影像
圖1係用於產生一立體視訊串流之一系統之一方塊圖。
圖2展示一第一類型之合成影像。
圖3展示一第二類型之合成影像。
圖4係由圖1之裝置執行之一方法之一流程圖。
圖5展示欲輸入至一合成影像中之一影像之一第一形式之分解。
圖6展示根據本發明之一第一實施例構造圖2中所示之類型之一合成影像之一第一步驟。
圖7展示圖6之完整合成影像。
圖8展示欲輸入至一合成影像中之一影像之一第二形式之分解。
圖9展示根據本發明之一第二實施例構造圖3中所示之類型之一合成影像之一第一步驟。
圖10展示圖9之完整合成影像。
圖11展示欲輸入至一合成影像中之一影像之一第三形式之分解。
圖12展示圖11中存在之區已輸入至其中之一合成影像。
圖13a、圖13b及圖13c展示用於產生一合成影像之不同元件及步驟之一進一步實施例。
圖14a及圖14b展示一合成影像之一進一步實施例。
圖15a及圖15b展示一合成影像之又一實施例。
圖16展示用於接收根據本發明之方法所產生之一合成影像之一接收器之一方塊圖。
圖17係用於重建根據圖4之圖中所示之方法經多工至一合成影像中之右影像及左影像之一方法之一流程圖。
1‧‧‧系統
100‧‧‧包裝器裝置
101‧‧‧立體視訊串流
102‧‧‧影像序列
103‧‧‧影像序列
104‧‧‧分解器模組
105‧‧‧組譯器模組
106‧‧‧壓縮模組
107‧‧‧立體視訊串流
108‧‧‧模組
C‧‧‧合成影像
L‧‧‧左影像
R‧‧‧右影像
R1‧‧‧子影像
R2‧‧‧子影像
R3‧‧‧子影像

Claims (26)

  1. 一種用於產生包括一場景之一對一右影像(R)及一左影像(L)之一立體視訊串流之一合成影像之方法，該右影像(R)及該左影像(L)係如此使得當分別由一觀眾之右眼及左眼觀看時其致使該觀眾將該場景感知為係三維的，該方法包括以下步驟：產生包括該對右(R)影像及左(L)影像之所有像素之一合成影像(C)，該方法之特徵在於：定義(401)該合成影像(C)之一巨集區塊網格，該網格中之每一巨集區塊包括複數個毗鄰像素，將該對右影像及左影像中之一個影像分解(402)成包括複數個連續像素之複數個組件區(Ri)，以產生對應導出區(Rider)之一方式處理(403)該等組件區(Ri)，該等導出區(Rider)包括一對應組件區之至少所有該等像素且係如此使得可將其分解成整數個巨集區塊，以使得該對中之未分解影像及該複數個導出區(Rider)之所有邊緣與該網格中之巨集區塊之邊緣重合之一方式將該未分解影像及該等導出區配置(404)於該合成影像(C)中。
  2. 如請求項1之方法，其中可將該等組件區及該未分解影像分解成該網格中之整數個巨集區塊。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該等導出區中之至少一者係 與該等組件區中之一者完全相同。
  4. 如請求項1或2之方法，其中藉由旋轉及/或反轉一對應組件區獲得該等導出區中之至少一者。
  5. 如請求項1或2之方法，其中與該合成影像之該等邊緣重合之該等導出區中之至少一者之該等邊緣對應於該經分解影像之邊緣。
  6. 如請求項1或2之方法，其中藉由將複數個像素添加至一對應組件區獲得該複數個導出區中之至少一個導出區，該複數個像素係在該對應組件區上接界之一不同組件區之一部分。
  7. 如請求項1或2之方法，其中選擇一組件區之一部分，將該選定部分反轉，且將該經反轉部分添加至該組件區之一邊緣。
  8. 如請求項1或2之方法，其中藉由計及該合成影像中可用之空間及由該未分解影像佔據之空間而將該經分解影像分解成最小數目個矩形組件區。
  9. 如請求項1或2之方法，其中該合成影像中可用之遺留空間之至少一部分係用於輸入在解多工器層級處重建該右影像及該左影像所必要之一信號。
  10. 如請求項1或2之方法，其包括藉助將該合成影像分解成如該巨集區塊網格中所定義之巨集區塊之一壓縮程序來壓縮該合成影像之步驟(405)。
  11. 如請求項1或2之方法，其中該等導出區具有一矩形形狀。
  12. 如請求項1或2之方法，其中該等巨集區塊具有一正方形形狀，特定而言具有16×16像素之一大小。
  13. 一種用於基於一巨集區塊網格之定義自已經受一壓縮及解壓縮程序之一合成影像(C)開始重建一對影像(Lout、Rout)之方法，該方法包括以下步驟：藉由複製該經解壓縮合成影像之一單個連續像素群組而產生(1302)該對影像中之一第一影像(Lout)；提取(1303、1304、1305)該經解壓縮合成影像之複數個導出區(Rider)，該複數個導出區中之每一導出區具有對應於該網格中之巨集區塊之邊緣之邊緣且包括不包含於該單個像素群組中之複數個像素；以產生對應組件區(Ri)之一方式來處理(1306)該複數個導出區(Rider)，其中一組件區之所有該等像素對應於一導出區之像素；藉由連結該等組件區而產生(1307)該對影像中之一第二影像(Rout)。
  14. 如請求項13之方法，其中藉由旋轉及/或反轉一對應導出區獲得該等組件區中之至少一者。
  15. 如請求項13或14之方法，其中藉由以使得與該合成影像之邊緣重合之該等導出區中之至少一者之該等邊緣對應於該第二影像之邊緣之一方式來處理該等導出區而產生該第二影像。
  16. 如請求項13或14之方法，其中藉由移除毗鄰於一對應導出區之該邊緣之一部分而自一對應導出區獲得至少一個 組件區。
  17. 如請求項13或14之方法，其中基於置於該經解壓縮合成影像之一區域中之一條資訊而提取該等導出區及該單個像素群組。
  18. 如請求項13或14之方法，其中藉由壓縮藉由如請求項1至12中任一項之一方法產生之一合成影像而產生該經壓縮合成影像。
  19. 一種用於產生包括一場景之一對一右影像(R)及一左影像(L)之一立體視訊串流之一合成影像之系統(100)，該右影像(R)及該左影像(L)係如此使得當分別由一觀眾之右眼及左眼觀看時其致使該觀眾將該場景感知為係三維的，該系統包括：一分解器模組(104)，其用於將該對一右影像及一左影像中之一個影像分解成包括複數個連續像素之複數個組件區(Ri)；一處理模組(108)，其用於以產生複數個對應導出區(Rider)之一方式來處理該等組件區；一合成影像產生器模組(105)，其中該產生器模組經調適以定義該合成影像之一巨集區塊網格及以使得該對中之未分解影像及該複數個導出區之所有邊緣與該網格中之巨集區塊之邊緣重合之一方式以將該未分解影像及該等導出區配置於一合成影像中。
  20. 如請求項19之系統(100)，其包括以可操作方式連接至該產生器模組以壓縮(106)該合成影像(C)之一壓縮單元。
  21. 如請求項19或20之系統(100)，其包括經調適以實施如請求項1至12中任一項之一方法之構件。
  22. 一種用於基於一巨集區塊網格之定義自已經受一壓縮及解壓縮程序之一合成影像開始重建一對一右影像(Rout)及一左影像(Lout)之系統(1100)，該系統包括：一第一提取器模組(1109)，其用於藉由自該經解壓縮合成影像之一區複製一單個連續像素群組而產生該對右(Rout)影像及左(Lout)影像中之一第一影像；一第二提取器模組(1106)，其以可操作方式連接至該解壓縮模組(1102)之輸出且經調適以提取(1303、1304、1305)該經解壓縮合成影像之複數個導出區(Rider)，該複數個導出區中之每一導出區具有對應於該網格中之巨集區塊之邊緣之邊緣且包括不包含於該單個像素群組中之複數個連續像素；一處理模組(1107)，其以可操作方式連接至該第二提取器模組(1106)以用於以產生其中一組件區之所有該等像素對應於一導出區之像素之對應組件區(Ri)之一方式處理該等導出區；一重新組譯器模組(1108)，其以可操作方式連接至該處理模組(1107)且經調適以將該等組件區連結在一起以便重新組譯該對右(Rout)影像及左(Lout)影像中之一第二影像。
  23. 如請求項22之系統(1100)，其包括經調適以實施如請求項13至18中任一項之一方法之構件。
  24. 如請求項23之系統(1100)，其包括用於解壓縮一經壓縮合成影像並輸出該合成影像之一解壓縮模組(1102)。
  25. 一種視訊轉換器，其包括如請求項22或23或24之系統。
  26. 一種電視機，其包括如請求項22或23或24之系統。
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