一种头戴式立体视频播放方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及立体显示领域，特别是涉及一种头戴式立体视频播放方法。
【背景技术】
[0002]利用人类两眼视差产生立体景深的立体(3D)显示技术由来已久，数十年前就有廉价的红蓝滤光眼镜，主要应用于电影院。3D显示技术，依照是否携带辅助观察的装置配件与否，而区分成眼镜3D与裸眼3D两大类。眼镜3D又可分为快门式眼镜即主动式与偏光眼镜即被动式，以及头戴显示器(HMD)三大类。3D立体显示技术趋势逐渐从快门式眼镜、偏光式眼镜，朝向裸眼3D技术发展，但每一种技术都有一定的应用领域。快门式眼镜、偏光式眼镜3D技术成本低、实现容易，并能够与现有的二维显示系统兼容得到广泛应用，但仍存在刷新频率低产生闪烁感，自然性、舒适性、适时性低的问题。裸眼3D也称自由立体显示，裸眼3D技术目前有多种技术，包括全息技术、体积式、视差光栅、柱状透镜、分时多工。目前普遍应用的是采用透镜或者视差障栅来实现分像，根据其提供的立体视图的多少分为双视图和多视图两类显示技术，仍存在着技术和成本的问题。目前3D显示普遍存在着双眼融合的最大视差、立体视锐、双眼竞争、立体空间失真、显示效果和质量问题[1-3]。
[0003]HMD立体显示，S卩头蓝3D显示或近眼双目3D显示，是3D显示技术中起源最早的一种，其基本原理是在每只眼睛前面分别放置一个显示屏，分别同时显示包含位差的两幅图像，于大脑内形成视觉暂留并合成立体图像，能够带来浸润式的还场显示效果，普遍用于单人使用的沉浸式的显示设备中，在军用单兵作战武器瞄准和虚拟现实和增强现实领域的教学演示系统、军事训练系统得到应用。目前头戴式3D显示不仅在个人媒体播放器和电子游戏得到广泛应用，而且在工业生产控制系统、显微技术、医疗视频显示、CAD/CAM显示等领域有着广泛的应用。
[0004]以上立体视频显示方案采用两个独立的显示控制核心，分别控制不同的显示通道，驱动不同的显示器。
[0005]尽管已经有很多微型显示器产品已经投向市场，头戴式3D显示有广泛的应用领域，但目前并没有真正普及。已有的头戴式立体视频播放方法，为了实现传统的高清双目3D显示，需要控制芯片支持两路视频同时输出，一般需要两个独立的显示控制核心，分别控制不同的显示通道，驱动不同的显示器，一般的处理器不具备这样的功能，需要配置专用的嵌入式处理器或者通过FPGA实现，即便只是用一个显示控制器，也需要主处理器的速度很高才能实现帧的分离，对控制芯片提出了较高的要求，因而增加了开发成本，抬高了产品价格。已有方法能够播放非立体视频和立体视频，且能够完成视频非立体视频到立体视频显示的转换，但是没有说明采用的视频实时分帧策略。
[0006]参考:
[1]Son J Y，Javidi B，Kwack K D.，Methods for displaying three dimens1nalimages.1EEE, 2006，94(3): 502-523.[2]Nick Holliman, 3D Display Systems[R], Department of Computer Science,University of Durham, 2005
[3]Joel Pollack, 3D Display Technology From Stereoscopes to AutostereoDisplays[R], Sharp Systems of America, 2006o
【发明内容】
[0007]为解决上述技术问题，本发明提出一种头戴式立体视频播放方法，无需CPU进行繁复的实时分帧操作；避免使用昂贵的高性能或者定制型芯片，一般的带有视频显示控制器的嵌入式平台即可实现立体显示；不需要专用的双路视频输出控制接口即可实现立体显不，开发成本较低。其技术方案为:
一种头戴式立体视频播放方法，涉及到硬件和软件，其特征在于:硬件包括存储器、处理器、显示器、光学放大组件，软件包括文件操作模块、视频解码模块、视频缩放模块、行交错转换模块、显示控制模块、立体显示模块；
文件操作模块从存储器中读取压缩编码后的立体视频文件；
视频解码模块对压缩后的立体视频数据解压缩，还原出可以显示的视频图像数据，并存放于内存之中；
视频缩放模块根据后端显示分辨率需求，将解压缩后的视频文件缩放到一定大小，以适应行交错处理以及屏幕显示；
行交错转换模块对解码后视频文件的处理，将其他立体视频格式转换为左右眼图像行交错的隔行扫描交错格式；
上述的缩放模块和行交错转换模块合成的图像宽度应等于显示器物理分辨率之宽，高度为显示器分辨率高的2倍；
显示控制模块利用ARM平台的隔行扫描输出方式读取3D交错格式的左右眼图像信息，图像信息被提取为奇场、偶场后，以时间交替的格式依次从同一个视频数据总线输出，同时输出视频同步信号，场同步信号使得左右眼视频能够被正确的区分，最终分别送至对应的左眼显示器和右眼显示器，显示器件则以逐行扫描模式刷新视频图像；
左眼显示器和右眼显示器共享视频数据总线；
光学放大组件将显示器显示的图像进一步放大。
[0008]所述方法中，利用了多种扫描方式的组合来实现立体显示，具体包括:行交错转换前端的处理单元均以逐行模式处理视频图像，行交错转换将视频图像转换为隔行扫描交错格式，显示控制模块以隔行扫描方式提取视频图像送视频数据总线，显示器件则以逐行扫描模式刷新视频图像。
[0009]为了保证后端隔行扫描输出后，送到每一个显示器的显示分辨率能够达到屏幕的物理分辨率，上述的缩放模块和格式转换模块合成的图像宽度应等于显示器物理分辨率之宽，高度为显示器分辨率高的2倍。在经过隔行扫描抽取后输出到各个显示器的图像尺寸刚好合适，故两个显示器的刷新方式均为逐行扫描的方式。
[0010]光学放大组件有两个光学透镜构成，能够将图像放大数十倍，使尽可能满足人眼视觉感受，最终实现立体视频播放与显示。
[0011]该发明所述方案具体工作流程描述如下:先将存储介质中的立体视频解压缩，然后将解码后的左右眼视频按行交替格式存放于显示控制器的显示缓冲器中，之后利用嵌入式处理器自带的显示控制器以隔行扫描的方式将缓冲区数据从同一个视频数据总线送出，利用场同步信号实现左右视频数据分离并分别刷新到不同显示器上，经过光学放大后最终实现立体视频播放与显示。
【附图说明】
[0012]图1是本发明系统硬件模块示意图；
图2是本发明方案示意图；
图3是本发明实施例的基于ARMll硬件平台的立体播放与显示系统示意图。
【具体实施方式】
[0013]结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0014]本发明所述的一种头戴式立体视频播放方法，是基于ARM平台近眼双目显示隔行扫描机制的立体视频播放器实现方案，不需要配置专门的定制型芯片，一般的带有视频显示控制器的嵌入式平台即可实现立体显示，不需要繁复的视频分帧计算。以下列举其中一种具体实施例，目的在于对本
【发明内容】
进行详细说明，实施例数据流程框图见附图3。
[0015]首先说明的是，本实施例中阐述如何利用本
【发明内容】
实现了一个立体视频文件的播放，该实施例采用ARMll处理器为SAMSUNG公司的S3C6410。
[0016]其次说明，选用的显示器是带有视频刷新使能的数字显示器，例如微型A