专利名称：用于处理3维视频信号的装置和方法
技术领域：
符合本发明的装置和方法涉及处理三维(3D)视频信号，并且更具体地，涉及以校正第一和第二视频信号来防止3D效果的减弱以及防止由于该第一和第二视频信号的差别带来的像差(disparity)估计误差的方式来处理3D视频信号。
背景技术：
大多数3D视频和3D显示设备使用双眼像差。为了获得真实的视频，使用具有两个附带镜头的立体照相机。在3D计算机图形(CG)的情况下，以与使用真实照相机获得真实视频一样的方式，使用两个或更多个虚拟照相机以获得视频，并且从不同虚拟照相机输出的视频被合成以使该视频适合于显示设备。
然而，当第一和第二视频信号间的差别超过预定阈值时，双眼融合不能被建立。结果，会看见双重图像。因此，不能提供给用户立体视频，并且会引起眼睛疲劳。
另外，当通过校正视频内对象间的像差以及校正这些对象的深度的感觉来减轻眼睛疲劳时，由于该第一和第二视频信号的差别可能出现像差估计误差。换言之，当使用基于块的像差估计方法来估计第一和第二视频信号之间的像差以校正其间的像差时，在估计靠近该视频图像边缘部分中的第一和第二视频信号之间的像差的过程中会出现估计误差。
更特别地，在基于块的像差估计方法中，第一图像被分割成N×N块并且使用绝对差的和(SAD)或绝对差的平均数(MAD)在第二图像中对最类似于第一图像内的每个块的块进行估计。然而，例如，当在第一和第二视频信号间存在亮度差时，当在第二图像中对最类似于第一图像内的每个块的块进行估计时就会出现误差。
发明内容
本发明的一个方面提供用于处理三维(3D)视频信号的装置和方法，其校正第一和第二视频信号以防止3D效果的减弱以及由于该第一和第二视频信号的差别带来的像差估计误差。
本发明的一个方面还提供用于处理3D视频信号的装置和方法，其允许用户调整第一和第二视频信号的校正等级从而为用户提供最优化的3D效果。
根据本发明的一个方面，提供一种用于处理三维(3D)视频信号的装置，该装置包括检测接收的第一和第二视频信号的相应特征间的差别的视频信号检测单元；以及校正该第一视频信号或该第二视频信号以使该第一和第二视频信号的特征均衡的视频信号校正单元。
第一和第二视频信号的特征间的差别可以包括在第一和第二视频信号间的对比度、颜色、亮度、放大率、清晰度和几何失真中至少一个差别。
该装置可以进一步包括合成该校正的第一和第二视频信号并输出3D视频的视频合成单元。
该装置可以进一步包括使用该已校正的第一视频信号或该已校正的第二视频信号来估计第一和第二视频信号间的像差并调整该已估计的像差的像差估计和调整单元。
该视频信号校正单元可以根据第一视频信号的特征校正该第二视频信号或根据第二视频信号的特征校正该第一视频信号，或者根据该第一和第二视频信号的特征的平均值校正该第一和第二视频信号，以使该第一和第二视频信号的被检测的特征均衡。
该视频信号检测单元可以为该第一和第二视频信号的每一个的每一帧产生作为第一和第二视频信号特征之一的对比度的直方图，并根据所产生的对比度直方图的分布检测该第一和第二视频信号间的对比度的差别。
该视频信号校正单元可以校正第一视频信号或第二视频信号中具有较低的对比度等级的视频信号的亮的部分以变得更亮并校正暗的部分以变得更暗，从而使得该第一和第二视频信号的对比度等级相等。
该视频信号检测单元可以为该第一和第二视频信号的每一个的每一帧平均亮度的相应值并使用每个计算的平均值检测第一和第二视频信号间的亮度差别。
该视频信号校正单元可以通过增加第一和第二视频信号中具有较低的亮度等级的视频信号的总亮度等级使第一和第二视频信号的亮度等级相等。
该视频信号检测单元可以为该第一和第二视频信号的每一个的每一帧产生颜色的直方图并根据所产生的颜色直方图的分布检测第一和第二视频信号间的颜色差别。
当接收到包括第一和第二视频信号的广播信号时，该视频信号校正单元可以比较该第一和第二视频信号的测试图案并校正该第一和第二视频信号以使其测试图案均衡。
该视频信号校正单元可以产生第一和第二视频信号的测试图案并校正该第一和第二视频信号以使第一和第二视频信号的测试图案均衡。
当进行拍摄操作时进一步接收第一和第二视频信号的特征的照相机参数时，该视频信号校正单元可以根据该照相机参数校正该第一和第二视频信号。
该装置可以进一步包括使用由该视频信号检测单元检测的第一和第二视频信号的特征间的差别计算疲劳度、将计算的疲劳度与预定疲劳阈值进行比较，并根据该比较结果确定是否校正该第一和第二视频信号的视频信号评价单元，其中该视频信号校正单元根据该确定结果校正该第一或第二视频信号以使该第一和第二视频信号的特征均衡。
当该视频信号检测单元检测第一和第二视频信号间的对比度差别并且该视频信号评价单元将该第一和第二视频信号间的对比度差别与预定的对比度差别阈值进行比较并确定该对比度差别大于该预定的对比度差别阈值时，该视频信号校正单元可以根据该确定结果校正该第一或第二视频信号以使该第一和第二视频信号的对比度等级相等。
当该视频信号检测单元检测到第一和第二视频信号间的亮度差别并且该视频信号评价单元将该第一和第二视频信号间的亮度差别与预定的亮度差别阈值进行比较并确定该亮度差别大于该预定的亮度差别阈值时，该视频信号校正单元可以根据该确定结果校正该第一或第二视频信号以使该第一和第二视频信号的亮度等级相等。
该装置可以进一步包括为用户提供指示校正等级值的范围的校正等级的屏上显示(OSD)控制单元以从用户那里接收视频信号的特征的校正等级值，其中该视频信号校正单元根据从用户处接收的该校正等级值校正该第一和第二视频信号。
该装置可以进一步包括提供以字符和/或图形形式从该OSD控制单元接收的校正等级的屏上图形(OSG)提供单元。
根据本发明的另一方面，提供一种处理3D视频信号的方法，该方法包括检测接收的第一和第二视频信号的相应特征间的差别；以及校正该第一视频信号或该第二视频信号以使该第一和第二视频信号的特征均衡。
本发明的上述和其它特征和优点通过参考附图详细描述示范性实施例将变得更加明显，其中图1是根据本发明实施例的处理三维(3D)视频信号的装置的框图；图2是根据本发明另一实施例的处理3D视频信号的装置的框图；图3是说明根据本发明实施例校正对比度差别的方法的图；图4是说明根据本发明实施例校正亮度差别的方法的图；图5是根据本发明实施例的使用用户界面校正3D视频信号的用于处理3D视信号的装置的框图；图6说明根据本发明实施例提供屏上图形(on-screen graphics)功能的显示屏幕；图7是根据本发明另一实施例处理3D视频信号的装置的框图；图8是说明根据本发明实施例处理3D视频信号的方法的流程图；图9是说明根据本发明另一实施例的处理3D视频信号的方法的流程图；图10是说明图9的方法的详细流程图；以及图11是说明根据本发明另一实施例的校正3D视频信号的方法的流程图。
具体实施例方式
现在将参考附图对本发明进行更全面的描述，在附图中显示本发明的示范性实施例。然而，本发明可以用许多不同的方式具体化并且不应当被认为限制于在此陈述的实施例；相反，提供这些实施例是为了本公开内容更彻底和全面，并向本领域技术人员充分传达本发明的概念。
图1是根据本发明实施例的处理三维(3D)视频信号的装置100的框图。
参见图1，装置100包括视频信号检测单元110和视频信号校正单元120。该装置100接收第一视频信号和第二视频信号并校正该第一和第二视频信号以使均衡它们的各个特征。在一示范性情况下，该第一和第二视频信号的特征包括对比度、颜色、亮度、放大率(magnification)、清晰度和几何失真。
该视频信号检测单元110接收该第一和第二视频信号并检测该第一和第二视频信号的特征间的差别。该视频信号校正单元120校正该第一和第二信号以使均衡它们的特征。
该视频信号校正单元120包括分别校正该第一和第二视频信号的第一视频信号校正器122和第二视频信号校正器124。该视频信号校正单元120可以根据检测到的该第一和第二视频信号间的差别校正该第一和第二视频信号以均衡它们的特征。
换言之，该视频信号校正单元120的该第二视频信号校正器124可以根据该第一视频信号的特征校正该第二视频信号的特征，而该视频信号校正单元120的该第一视频信号校正器122可以根据该第二视频信号的特征校正该第一视频信号的特征。可选择地，该视频信号校正单元120可以平均该第一和第二视频信号的特征并根据该平均特征校正该第一和第二视频信号的特征。包括在该视频信号校正单元120中的第一视频信号校正器122和第二视频信号校正器124可以彼此通信以执行上述功能。可选择地，该第一和第二视频信号校正器122和124其中之一可以控制该视频信号校正单元120的总操作。
现在参考图3描述一种使用装置100校正作为该第一和第二视频信号的特征之一的对比度的方法。图3是说明根据本发明实施例校正对比度差别的方法的图。
该视频信号检测单元110针对该第一和第二视频信号的每一个的每一帧产生一对比度直方图并且根据产生的直方图的分布检测该第一和第二视频信号的对比度等级和该第一和第二视频信号间的对比度差别。可选择地，该视频信号检测单元110可以检测该第一和第二视频信号的每一个的每一帧的最大或最小对比度等级作为对比度等级值并检测对比度等级值之间的差别。
如图3所示，视频信号校正单元120将具有较低的对比度等级的该第一视频信号或该第二视频信号校正为具有较高的对比度等级的该第一视频信号或该第二视频信号的对比度等级，从而使该第一和第二视频信号的对比度等级均衡。当第一视频信号的对比度等级较低时，该第一视频信号校正器122可以校正该第一视频信号的亮的部分变得更亮而该第一视频信号的暗的部分变得更暗，从而增加该第一视频信号的对比度等级。当第二视频信号的对比度等级较低时，该第二视频信号校正器124可以校正该第二视频信号的一部分变得更亮而该第二视频信号的暗的部分变得更暗，从而增加该第二视频信号的对比度等级。
现在参考图4描述一种使用装置100校正作为该第一和第二视频信号的特征之一的亮度的方法。图4是说明根据本发明实施例的校正亮度差别的方法的图。
该视频信号检测单元110为每一帧平均化该第一和第二视频信号的各个亮度值、区分该计算的平均值并检测该第一和第二视频信号间的亮度差别。然后，如图4所示，该视频信号校正单元120校正该第一或第二视频信号的亮度等级，从而使该第一和第二视频信号的亮度等级均衡。
此外，该视频信号检测单元110针对每一帧的第一和第二视频信号的每一个产生颜色(R、G和B)的直方图并且根据产生的直方图的分布检测该第一和第二视频信号的颜色等级以及该第一和第二视频信号间的颜色差别。可选择地，该视频信号检测单元110可以检测该第一视频信号和该第二视频信号的每一个的帧间的颜色差别。
该视频信号校正单元120然后可以根据由该视频信号检测单元110检测的第一视频信号和第二视频信号间的颜色差别校正该第一视频信号和/或该第二视频信号的颜色等级。可选择地，该视频信号校正单元120可以根据该第一和第二视频信号的颜色等级的平均值校正该第一和第二视频信号的颜色等级。
已经在上面描述了按照本发明的实施例的一种根据检测到的第一视频信号和/或第二视频信号的特征使用该视频信号校正单元120校正第一和第二视频信号的方法。该视频信号校正单元120可以使用测试图案校正该第一和第二视频信号。例如，当接收包括第一和第二视频信号的广播信号时，该视频信号校正单元120比较该第一和第二视频信号的测试图案并校正该第一和第二视频信号以使得它们的测试图案均衡。可选择地，当视频信号校正单元120包括测试图案产生电路(未示出)时，该测试图案产生电路可以接收该第一和第二视频信号、产生第一和第二视频信号的测试图案并校正该第一和第二视频信号以使该第一和第二视频信号的测试图案均衡。
而且，当在拍摄操作时接收第一和第二视频信号的特征的照相机参数时，该视频信号校正单元120可以根据该照相机参数校正该第一和第二视频信号。如上所述，该第一和第二视频信号的特征可以使用各种方法进行校正。
权利要求
1.一种处理三维3D视频信号的装置，该装置包括检测接收的第一和第二视频信号的各个特征间的差别的视频信号检测单元；以及校正该第一视频信号和该第二视频信号其中至少一个以使该第一和第二视频信号的特征均衡的视频信号校正单元。
2.如权利要求1的装置，其中第一和第二视频信号的特征间的差别包括在第一和第二视频信号间的对比度、颜色、亮度、放大率、清晰度和几何失真中至少一个的差别。
3.如权利要求1的装置，进一步包括合成该校正的第一视频信号和第二视频信号其中至少一个并输出3D视频的视频合成单元。
4.如权利要求1的装置，进一步包括使用已校正的第一视频信号和第二视频信号其中至少一个来估计第一和第二视频信号间的像差并调整该已估计的像差的像差估计和调整单元。
5.如权利要求1的装置，其中该视频信号校正单元根据第一视频信号的特征校正该第二视频信号，或根据第二视频信号的特征校正该第一视频信号，或者根据该第一和第二视频信号的特征的平均值校正该第一和第二视频信号，以使该第一和第二视频信号的被检测的特征均衡。
6.如权利要求1的装置，其中该视频信号检测单元为该第一和第二视频信号的每一个的每一帧产生作为第一和第二视频信号特征之一的对比度的直方图，并根据所产生的对比度直方图的分布检测该第一和第二视频信号间的对比度的差别。
7.如权利要求5的装置，该视频信号校正单元校正第一视频信号或第二视频信号中的具有较低的对比度等级的视频信号的亮的部分以变得更亮并校正暗的部分以变得更暗，从而使得该第一和第二视频信号的对比度等级相等。
8.如权利要求1的装置，其中该视频信号检测单元为该第一和第二视频信号的每一个的每一帧平均亮度的各个值并使用每个计算的平均值检测第一和第二视频信号间的亮度差别。
9.如权利要求8的装置，其中该视频信号校正单元通过增加第一和第二视频信号的具有较低的亮度等级的视频信号的总亮度等级使第一和第二视频信号的亮度等级相等。
10.如权利要求1的装置，其中该视频信号检测单元为该第一和第二视频信号的每一个的每一帧产生颜色的直方图并根据所产生的颜色直方图的分布检测第一和第二视频信号间的颜色差别。
11.如权利要求1的装置，其中，当接收到包括第一和第二视频信号的广播信号时，该视频信号校正单元比较该第一和第二视频信号的测试图案并校正该第一和第二视频信号中的至少一个以使其测试图案均衡。
12.如权利要求1的装置，其中该视频信号校正单元产生第一和第二视频信号的测试图案并校正该第一和第二视频信号中的至少一个以使第一和第二视频信号的测试图案均衡。
13.如权利要求1的装置，其中，当在拍摄操作时进一步接收第一和第二视频信号的特征的照相机参数时，该视频信号校正单元根据该照相机参数校正该第一和第二视频信号中的至少一个。
14.如权利要求1的装置，进一步包括使用由该视频信号检测单元检测的第一和第二视频信号的特征间的差别计算疲劳度、将计算的疲劳度与预定疲劳阈值进行比较并根据该比较结果确定是否校正该第一和第二视频信号的视频信号评价单元，其中该视频信号校正单元根据该确定结果校正该第一和第二视频信号中的至少一个以使该第一和第二视频信号的特征均衡。
15.如权利要求14的装置，其中，当该视频信号检测单元检测到第一和第二视频信号间的对比度差别并且该视频信号评价单元将该第一和第二视频信号间的对比度差别和预定的对比度差别阈值进行比较并确定该对比度差别大于该预定的对比度差别阈值时，该视频信号校正单元根据该确定结果校正该第一和第二视频信号中的至少一个以使该第一和第二视频信号的对比度等级相等。
16.如权利要求14的装置，其中，当该视频信号检测单元检测到第一和第二视频信号间的亮度差别并且该视频信号评价单元将该第一和第二视频信号间的亮度差别和预定的亮度差别阈值进行比较并确定该亮度差别大于该预定的亮度差别阈值时，该视频信号校正单元根据该确定结果校正该第一或第二视频信号中的至少一个以使该第一和第二视频信号的亮度等级相等。
17.如权利要求14的装置，进一步包括为用户提供指示校正等级值的范围的校正等级的屏上显示OSD控制单元以从用户那里接收视频信号的特征的校正等级值，其中该视频信号校正单元根据从用户处接收的该校正等级值校正该第一和第二视频信号中的至少一个。
18.如权利要求14的装置，进一步包括以字符和/或图形形式提供从该OSD控制单元接收的校正等级的屏上图形OSG提供单元。
19.一种处理3D视频信号的方法，该方法包括检测接收的第一和第二视频信号的相应特征间的差别；以及校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个以使该第一和第二视频信号的特征均衡。
20.如权利要求19的方法，其中第一和第二视频信号的特征间的差别包括在第一和第二视频信号间的对比度、颜色、亮度、放大率、清晰度和几何失真中的至少一个差别。
21.如权利要求19的方法，进一步包括合成该校正的第一和第二视频信号并输出3D视频。
22.如权利要求19的方法，进一步包括使用已校正的第一视频信号和第二视频信号其中至少一个来估计第一和第二视频信号间的像差并调整该已估计的像差。
23.如权利要求19的方法，其中校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个包括根据第一视频信号的特征校正该第二视频信号或根据第二视频信号的特征校正该第一视频信号，或者根据该第一和第二视频信号的特征的平均值校正该第一和第二视频信号，以使该第一和第二视频信号的被检测的特征均衡。
24.如权利要求19的方法，其中差别的检测包括为该第一和第二视频信号的每一个的每一帧产生作为第一和第二视频信号特征之一的对比度的直方图；以及根据所产生的对比度直方图的分布检测该第一和第二视频信号间的对比度的差别。
25.如权利要求19的方法，其中校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个包括校正第一视频信号或第二视频信号中具有较低的对比度等级的视频信号的亮的部分以变得更亮并校正第一视频信号或第二视频信号中的具有较高的对比度等级的视频信号的暗的部分以变得更暗，从而使得该第一和第二视频信号的对比度等级相等。
26.如权利要求19的方法，其中差别的检测包括为该第一和第二视频信号的每一个的每一帧平均作为第一和第二视频信号特征之一的亮度的各个值；以及使用每个计算的平均值检测第一和第二视频信号间的亮度差别。
27.如权利要求26的方法，其中校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个包括通过增加第一或第二视频信号中具有较低的亮度等级的视频信号的总亮度等级使第一和第二视频信号的亮度等级相等。
28.如权利要求19的方法，其中差别的检测包括为该第一和第二视频信号的每一个的每一帧产生作为第一和第二视频信号特征之一的颜色的直方图；以及根据所产生的颜色直方图的分布检测第一和第二视频信号间的颜色差别。
29.如权利要求19的方法，其中校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个包括当接收到包括第一和第二视频信号的广播信号时，比较包括在该广播信号中的该第一和第二视频信号的测试图案并校正该第一和第二视频信号以使其测试图案均衡。
30.如权利要求19的方法，其中校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个包括产生第一和第二视频信号的测试图案；以及校正该第一和第二视频信号以使第一和第二视频信号的测试图案均衡。
31.如权利要求19的方法，其中校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个进一步包括当进行拍摄操作时接收第一和第二视频信号的特征的照相机参数；以及根据该照相机参数校正该第一和第二视频信号。
32.如权利要求19的方法，进一步包括使用由该视频信号检测单元检测的第一和第二视频信号的特征间的差别计算疲劳度；以及将计算的疲劳度与预定疲劳阈值进行比较并根据该比较结果确定是否校正该第一和第二视频信号，其中校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个包括根据该确定结果校正该第一或第二视频信号以使该第一和第二视频信号的特征均衡。
33.如权利要求32的方法，其中差别的检测包括检测第一和第二视频信号间的对比度差别，确定是否校正该第一和第二视频信号包括将该第一和第二视频信号间的对比度差别与预定的对比度差别阈值进行比较并确定该对比度差别是否大于该预定的对比度差别阈值，以及校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个包括根据该确定结果校正该第一或第二视频信号以使该第一和第二视频信号的对比度等级相等。
34.如权利要求32的方法，其中差别的检测包括检测第一和第二视频信号间的亮度差别，确定是否校正该第一和第二视频信号包括将该第一和第二视频信号间的亮度差别与预定的亮度差别阈值进行比较并确定该亮度差别是否大于该预定的亮度差别阈值，以及校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个包括根据该确定结果校正该第一或第二视频信号以使该第一和第二视频信号的亮度等级相等。
35.如权利要求32的方法，进一步包括为用户提供指示校正等级值的范围的校正等级；以及从用户那里接收视频信号的特征的校正等级值，其中校正该第一视频信号和该第二视频信号中的至少一个包括根据从用户处接收的该校正等级值校正该第一和第二视频信号。
36.如权利要求35的方法，其中提供校正等级包括以字符和/或图形的形式提供校正等级。
37.一种记录用于执行如权利要求19的方法的程序的计算机可读记录介质。
全文摘要
提供用于处理三维(3D)视频信号的装置和方法，其校正第一和第二视频信号以防止3D效果的减弱以及由于该第一和第二视频信号的差别带来的像差估计误差。该方法包括检测接收的第一和第二视频信号的相应特征间的差别的视频信号检测单元；以及校正该第一视频信号或该第二视频信号以使该第一和第二视频信号的特征均衡的视频信号校正单元。当该装置和方法被使用时，可以防止3D效果的减弱以及由于该第一和第二视频信号的差别带来的像差估计误差。
文档编号H04N13/04GK101014137SQ20061006442
公开日2007年8月8日 申请日期2006年11月28日 优先权日2005年11月28日
发明者金兑熙, 俞弼皓, 金大式 申请人:三星电子株式会社