一种自动检测视频三维格式的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种自动检测视频三维格式的方法。
【背景技术】
[0002] 随着3D视频的影片在视频网站上越来越普及和3D数字电视节目的开播，3D视频 数量将成爆发式增长。在这些3D视频中有一大类是通过将2个2D视图排列在一个2D帧 里来实现，以便于现有2D显示系统兼容，最常见的2种3D格式是左右3D格式和上下3D格 式，左右3D格式是将2个2D视图左右并排排列在2D帧中，上下3D格式是将2个2D视图 上下并排排列在2D帧中，与此同时，2D视频也将长期存在。如何自动检测视频节目格式是 2D还是3D，若是3D格式，又属于哪种3D格式，对于正确显示是必不可少的。
[0003] 公告号为CN101980545A的中国发明专利，公开了一种自动检测3DTV视频节目格 式的方法，该方法先计算图像熵值来进行图像帧的有效性判断，然后再计算各个区域之间 的线性相关系数并与阈值进行比较，最后通过多帧判别视频格式。
[0004] 公布号为CN104185023A的中国发明专利申请，公开了一种三维视频格式自动检 测方法及装置，通过计算图像区域的多个特征，包含块梯度模特征、块直方图特征、帧直方 图特征、投影特征和中间线边界特征，通过特征融合进行空间域的格式初判别，同时结合时 间域进行多帧判别，进而形成最终判别结果。
[0005] 但是上述两种自动检测视频三维格式的方法分别存在以下问题：（1)第一种方法 计算复杂度高，并且与视频分辨率成正比，这也意味着计算量将随着视频分辨率的提高而 提高。（2)第二种方法需要计算多个特征，同样也存在计算量特别大的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是：提供一种自动检测视频三维格式的方法，该方法能 大大减少计算复杂度且准确率较高。
[0007] 本发明的技术解决方案是：一种自动检测视频三维格式的方法，其特征在于：它 包括以下步骤：
[0008] (1)在新视频节目开始时，自动将第一计数器Tl和第二计数器T2清零，设置判断 次数Cl的初值为零，设置预设阀值Al、判断次数的上限值Bl、预设值W，所述预设值W为奇 数，设置方差Varl和Var2的初值均为0 ;
[0009] (2)获取一帧具有L行N列个像素点的RGB模式的图像，自动以该帧图像的水平中 线Ll为轴线选取第一待处理区域Sl用于检测左右3D格式图像中间位置的黑带或边缘，所 述第一待处理区域Sl的高度为L，宽度为预设值W，自动以该帧图像的垂直中线L2为轴线 选取第二待处理区域S2用于检测上下3D格式图像中间位置的黑带或边缘，所述第二待处 理区域S2的宽度为N，高度为预设值W，所述图像的高度和宽度均以像素为单位，所述预设 值W小于L和N ;
[0010] (3)对第一待处理区域Sl和第二待处理区域S2分别进行色彩空间转换用于将图 像从RGB色彩空间转换到YUV色彩空间，自动计算第一待处理区域SI内所有像素点在YUV 色彩空间的亮度值 Gl(i，j) = (l/256)[(4096+129G) + (66R+25B)]，式中 i = 1、2…W，j = 1、2…L，R、G、B代表在图像（i，j)位置处的红、绿、蓝三色的色阶值，从而得到第一待处理 区域Sl的亮度图Y1，自动计算第二待处理区域S2内所有像素点在YUV色彩空间的亮度 值 Gl(i'，j'）= (1/256) [(4096+129G，）+ (66R' +25B'）]，式中 i' = 1、2~N，j' = l、2... W，R'、G'、B'代表在图像（i'，j'）位置处的红、绿、蓝三色的色阶值，从而得到第二待处理 区域S2的亮度图Y2 ;
[0011] (4)由亮度图Yl和亮度图Y2自动得到亮度直方图Ylhist和Y2hist，自动计算亮 度直方图Ylhist和Y2hist的方差Varl和Var2 ;
[0012] (5)判断方差Varl和Var2是否均大于预设阀值A1，若是则认为该帧图像为有效 帧并进入下一步，若否，则返回步骤（2);
[0013] (6)自动将亮度图Yl向垂直方向进行投影，得到一个含有L个按行排列的投影向
的行向量，自动将亮度图Y2向水平方向进行投影，得到一个含有N个按列排列的投影向量 序列Y2p= [Y2pl Y2p2 ... Y2pN]，所述投影向量序列Y2p的各分量Y2pl、Y2p2…Y2pN是 向量维度为W的列向量；
[0014] (7)对亮度图Yl沿垂直方向获取边缘强度图YIEdge，所述边缘强度图YlEdge是 由第一待处理区域Sl内所有像素点的边缘强度值组成，自动将边缘强度图YlEdge向垂直
投影向量序列YlEdgep的各分量YlEdgepl、YlEdgep2、…YlEdgepL是向量维度为W的行 向量，对亮度图Y2沿水平方向获取边缘强度图Y2Edge，所述边缘强度图Y2Edge是由第二 待处理区域S2内所有像素点的边缘强度值组成，自动将边缘强度图Y2Edge向水平方向进 行投影，得到一个含有N个按列排列的投影向量序列Y2Edgep= [Y2Edgepl Y2Edgep2... Y2EdgepN]，所述投影向量序列Y2Edgep的各分量Y2Edgepl、Y2Edgep2、…Y2EdgepN是向量 维度为W的列向量；
[0015] (8)自动判断投影向量序列Ylp中的各分量Ylpl、Ylp2…YlpL在（W+l)/2的维 度上是否均为最小值，或者投影向量序列YlEdg印中的各分量YlEdg印1、YlEdg印2、… YlEdg印L在（W+1)/2的维度上是否均为最大值，若其中一项成立，则第一计数器Tl自动加 1且进入步骤（10)，若否，则进入下一步；
[0016](9)自动判断投影向量序列Y2p中的各分量Y2pl、Y2p2…Y2pN在（W+l)/2的维 度上是否均为最小值，或者投影向量序列Y2Edg印中的各分量Y2Edg印1、Y2Edg印2、… Y2Edg印N在（W+l)/2的维度上是否均为最大值，若其中一项成立，则第二计数器T2自动加 I;
[0017] (10)判断次数Cl自动加1，判断次数Cl是否达到判断次数的上限值B1，若是，则 进入下一步，若否，则返回步骤（2);
[0018] (11)判断第一计数器Tl是否大于等于k*Cl，0. 5 < k彡1，若是，则检测到的当前 视频节目格式为左右3D格式，若否，则进入下一步；
[0019] (12)判断第二计数器T2是否大于等于k*Cl，0. 5 < k彡1，若是，则检测到的当前 视频节目格式为上下3D格式，若否，则检测到的当前视频节目格式为2D格式。
[0020] 所述的水平中线Ll是指将图像左右均匀分成两部分的线段，所述垂直中线L2是 指将图像上下均匀分成两部分的线段。
[0021] 采用上述方法后，本发明具有以下优点：
[0022] 本发明利用了同一视频节目格式唯一的事实，只在每个新节目的开始做必要的计 算和检测，其次在具体的检测方法中，利用左右3D格式和上下3D格式会在中间位置形成一 条明显的边缘或者黑带的事实，只对中间位置的一个很小区域进行计算和检测，通过亮度 投影和边缘强度投影，进一步压缩特征维度，通过检测中间位置是否存在黑带或边缘来确 定该图像是哪种视频格式，再在时间域上进行多帧投票判决，来确定当前视频节目的格式， 控制显示装置按照检测出来的视频格式进行播放，该方法在保证较高的检测准确率的前提 下，大大减少了视频格式检测的计算复杂度。
[0023] 作为优选，在步骤（1)中设置所述判断次数的上限值Bl为30。该设置只要在节目 开始时进行检测和计算，而且能保证准确率。
[0024] 作为优选，在步骤（7)中可采用微分算子、拉普拉斯高斯算子、canny算子中的一 种，来获取亮度图Yl沿垂直方向的边缘强度图YIEdge，也可以采用上述三种算子中的一 种，来获取亮度图Y2沿水平方向的边缘强度图Y12Edge。上述算子运用广泛，并能得到较好 的运算结果。
【附图说明】：
[0025] 图1为左右3D格式的视图；
[0026] 图2为上下3D格式的视图；
[0027] 图3为本发明自动检测视频三维格式的方法的流程图；
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图，并结合实施例对本发明做进一步的说明。
[0029] 实施例：
[0030] 如图1、图2、图3所示，一种自动检测视频三维格式的方法，其特征在于：它包括以 下步骤：
[0031] (1)在新视频节目开始时，自动将第一计数器Tl和第二计数器T2清零，设置判断 次数Cl的初值为零，设置预设阀值Al、判断次数的上限值Bl、预设值W，所述预设值W为奇 数，设置方差Varl和Var2的初值均为0 ;
[0032] (2)获取一帧具有L行N列个像素点的RGB模式的图像，自动以该帧图像的水平中 线Ll为轴线选取第一待处理区域Sl用于检测左右3D格式图像中间位置的黑带或边缘，所 述第一待处理区域SI的高度为L，宽度为预设值W，自动以该帧图像的垂直中线L2为轴线 选取第二待处理区域S2用于检测上下3D格式图像中间位置的黑带或边缘，所述第二待处 理区域S2的宽度为N，高度为预设值W，所述图像的高度和宽度均以像素为单位，所述预设 值W小于L和N，例如W取L/10或N/10 ;
[0033] (3)对第一待处理区域Sl和第二待处理区域S2分别进行色彩空间转换用于将图 像从RGB色彩空间转换到YUV色彩空间，自动计算第一待处理区域Sl内所有像素点在YUV 色彩空间的亮度值 Gl(i，j) = (l/256)[(4096+129G) + (66R+25B)]，式中 i = 1、2…W，j = 1、2…L，R、G、B代表在图像（i，j)位置处的红、绿、蓝三色的色阶值，从而得到第一待处理 区域Sl的亮度图Y1，自动计算第二待处理区域S2内所有像素点在YUV色彩空间的亮度 值 Gl(i'，j'）= (1/256) [(4096+129G，）+ (66R' +25B'）]，式中 i' = 1、2~N，j' = l、2... W，R'、G'、B'代表在图像（i'，j'）位置处的红、绿、蓝三色的色