专利名称：一种用于3d视频无线显示的优先级压缩方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于3D视频的压缩方法和系统，具体地说，涉及一种用于3D视频无线显示的优先级压缩方法和系统。
背景技术：
众所周知，形成3D体验的原理在于，能同时呈现左眼图像和右眼图像。现有技术中，以1080p逐行扫描，扫描率为120Hz，位深为24bit的高清显示器为例，3D视频的数据传输速率需要达到1920xl080xl20x24bps=5.6Gbps，即每秒需要传输5.6Gb的数据量。当数据的传输方式为无线方式时，从数据源，例如，笔记本电脑，手持摄像机等，传输到使用数据终端，例如，电视机、大型显示器等，由于无线传输带宽的限制，3D视频数据需要进行压缩后，才能无线传输并显示，压缩过程中的3D视频数据损失量比较大，造成画面失真，影响显示的图像的质量。所以，需要一种用于通过无线传输来显示3D视频的压缩方法和系统，使无线显示的3D视频画面基本无失真现象，而且图像的质量不受无线传输中数据压缩中产生的损失的影响。
发明内容
为了解决上述问题，本发明基于3D体验的原理，提供了一种用于3D视频无线显示的压缩方法和系统。本发明一方面，提供了一种用于3D视频无线显示的优先级压缩方法，所述方法包括:输入视频数据；提取视频数据的景深；区分每帧图像的前景与背景；对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩；输出视频数据。优选地，所述输入视频数据或者所述输出视频数据的方式为使用直接内存存取先进先出数据缓存器。优选地，所述提取视频数据的景深包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为游戏视频，则从Z-缓存中复制景深数据。优选地，所述提取视频数据的景深包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为立体数据流，即电影视频，则通过左帧图像和右帧图像之间的运动估计来提取景深数据。优选地，所述区分每帧图像的前景与背景进一步包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为游戏视频，则可以通过在数量/深度柱状图中选择深度阈值，来区分
前景像素与背景像素。优选地，所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景进行高端类立体视频编码，对背景部分进行基类非立体视频编码。优选地，所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩率比对背景部分压缩的压缩率低。
优选地，所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩率为0，对背景部分压缩的压缩率为85%。优选地，所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩速率比对背景部分压缩的压缩速率高。优选地，所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩速率为80Mbps，对背景部分压缩的压缩速率为20Mbps。本发明另一方面，提供了一种用于3D视频无线显示的优先级压缩的系统，所述系统包括:数据获取单元，用于输入视频数据；数据处理单元，用于提取视频数据的景深、区分每帧图像的前景与背景并对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩；数据输出单元，用于输出视频数据。优选地，所述输入视频数据或者所述输出视频数据的方式为使用直接内存存取先进先出数据缓存器。优选地，所述提取视频数据的景深包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为游戏视频，则从Z-缓存中复制景深数据。优选地，所述提取视频数据的景深包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为立体数据流，即电影视频，则通过左帧图像和右帧图像之间的运动估计来提取景深数据。优选地，所述区分每帧图像的前景与背景进一步包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为游戏视频，则可以通过在数量/深度柱状图中选择深度阈值，来区分
前景像素与背景像素。优选地，所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景进行高端类立体视频编码，对背景部分进行基类非立体视频编码。优选地，所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩率比对背景部分压缩的压缩率低。优选地，所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩率为0，对背景部分压缩的压缩率为85%。优选地，所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩速率比对背景部分压缩的压缩速率高。本发明还提供了，一种存在于计算机可读介质上的计算机程序产品，可操作以执行用于3D视频无线显示的优先级压缩的指令，所述计算机程序产品包括指令代码以:输入视频数据；提取所述视频数据的景深；区分所述视频数据中每帧图像的前景与背景；对所述每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩；输出处理后的所述视频数据。本发明提供的用于3D视频无线显示的优先级压缩方法和系统，使用了对3D视频的按照优先级进行压缩的策略，使对无线3D视频的传输使用有限的无线带宽而能够提供给用户最佳的用户体验。本发明的其它功能和优点将在下面的说明书中阐述，部分将由说明书明显看出，或者从发明的实践中得知。本发明的优点将由书面的说明、权力要求书和附图特别指出的结构实现和得到。应该理解的是上述概括性说明和后述的详细说明是示例性的和解释性的，意图提供对于本发明权利要求的更进一步的解释。
附图提供了对于本发明更进一步的理解，并入说明书中并构成说明书的一部分，解释本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中:
图1根据一个示范性实施例，示出了本发明提供的一种用于3D视频无线显示的优先级压缩的系统的结构图。图2根据一个示范性实施例，示出了本发明所提供的3D视频无线显示的优先级压缩方法的流程框图。图3根据一个示范性实施例，示出了播放立体电影时的左眼图像和右眼图像中前景/背景的示意图。图4根据一个示范性实施例，示出了在一帧图像中像素的数量一深度柱状图。
具体实施例方式在本申请中，将围绕用于3D视频无线显示的压缩方法和系统来描述示范性实施例。本领域普通技术人员应认识到，下面的描述仅仅是示例性的而并非意图进行任何方式的限定。受益于本申请的本领域的技术人员将容易获得其他实施例的启示。现在，将更为详细地描述如附图中所示的示范性实施例的实施方式。贯穿全部附图以及下列描述，相同的附图标记将尽可能用于表示相同或相似的对象。现在将详细地引用本发明优选的实施例，其实例在附图中示出。图1根据一个示范性实施例，示出了本发明提供的一种用于3D视频无线显示的优先级压缩的系统，所述系统100包括:数据获取单元101，用于输入视频数据；数据处理单元102，用于提取视频数据的景深、区分每帧图像的前景与背景并对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩；数据输出单元103，用于输出视频数据。图2根据一个示范性实施例，示出了本发明所提供的3D视频无线显示的优先级压缩方法的流程框图。在步骤201中，数据获取单元101输入3D视频数据，例如可以使用直接内存存取先进先出数据缓存器的方式输入数据。在步骤202中，数据处理单元102区分要显示的3D视频的数据类型，如果是3D的栅格化的图像，则为游戏视频，则进入步骤203，从Z-缓存中复制景深数据。另一方面，在步骤202的3D视频的数据类型的判断的结论为立体数据流，即视频类型为3D电影视频时，则在步骤204中，数据处理单元102通过比较图形在同时显示的左眼图像和右眼图像中的之间的块的运动矢量来进行运动估计。左右两帧之间块的运动矢量越大时，其景深越浅，当运动矢量为O时，其景深为无穷远，其中获得的景深数据为相对值，从而提取出景深数据。例如，图3根据一个示范性实施例，示出了播放立体电影时的左眼图像和右眼图像中进行运动估计的示意图。如图3，立体电影中应同时显示的左眼图像301和右眼图像302，左眼图像301和右眼图像302都由图像块303和图像块304构成。比较估计出图像301、302中的图像块303、304的运动矢量，显然图像块303的运动矢量更大，图像块304的运动矢量趋于O。所以图像块303的景深很浅，而图像块304的景深趋于无穷远。提取出景深数据之后，在步骤205中，根据景深数据，数据处理单元102进行前景与背景的估算。前景即3D视频中，被观众所关注的主要部分，而背景部分则变化较小，从而凸显出主要部分。根据一个实施例，可以通过在数量一深度柱状图中，寻找像素数量最少的那个深度为区分前景与背景的深度阈值，一般前景像素数量为总像素数量的20-40%。例如，图4根据一个示范性实施例，示出了在一帧图像中像素的数量一深度柱状图。如图所示，可以看到像素最少的深度阈值401，约占总像素20-40%的小于深度阈值401的像素402为前景部分，其余像素为背景部分像素.在步骤206中，数据处理单元102对前景和背景分别进行对应不同压缩率的压缩处理。例如，对前景进行高码率立体流编码，对背景部分进行低码率单一流编码。前景部分的压缩率可以为0，S卩，不进行压缩，相比较于非优先级的压缩方法，观众关注的前景部分损失更少，保留最多的图像细节。背景部分的压缩率为85%，即压缩后为原来大小的15%。例如，前景部分的高码率立体流编码数据的压缩速率为80Mbps，以快速压缩大量数据，保留最多的图像细节，而背景部分的低码率单一流编码数据压缩速率为20Mbps，且左右两帧的背景的块完全一致或者非常接近，所以背景数据只需要由左右两帧中的一帧提供所有的块，另外一帧由其恢复便可，即两帧图像的背景可以由左眼图像301和右眼图像302共同使用，以最大限度地节约无线带宽。最后，数据输出单元103在步骤207输出处理过的数据，例如可使用直接内存存取先进先出数据缓存器的方式输出数据。本发明还提供了，一种存在于计算机可读介质上的计算机程序产品，可操作以执行用于3D视频无线显示的优先级压缩的指令，所述计算机程序产品包括指令代码，以输入视频数据、提取所述视频数据的景深、区分所述视频数据中每帧图像的前景与背景、对所述每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩、输出处理后的所述视频数据。由此可见，本发明提供的用于3D视频无线显示的优先级压缩方法和系统，使用了对3D视频的按照优先级进行压缩的策略，使对无线3D视频的传输使用有限的无线带宽而能够提供给用户最佳的用户体验。本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求
1.一种用于3D视频无线显示的优先级压缩方法，所述方法包括: 输入视频数据； 提取所述视频数据的景深； 区分所述视频数据中每帧图像的前景与背景； 对所述每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩； 输出处理后的所述视频数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述输入视频数据或者所述输出视频数据的方式为使用直接内存存取先进先出数据缓存器。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述提取视频数据的景深包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为游戏视频，则从Z-缓存中复制景深数据。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述提取视频数据的景深包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为立体数据流，即电影视频，则通过左帧图像和右帧图像之间的运动估计来提取景深数据。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述区分每帧图像的前景与背景的方式为通过在数量/深度柱状图中选择深度阈值，来区分前景像素与背景像素。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景进行高端类立体视频编码，对背景部分进行基类非立体视频编码。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩率比对背景部分压缩的压缩率低。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩率为O，对背景部分压缩的压缩率为85%。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩速率比对背景部分压缩的压缩速率高。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩速率为80Mbps，对背景部分压缩的压缩速率为20Mbps。
11.一种用于3D视频无线显示的优先级压缩的系统，所述系统包括: 数据获取单元，用于输入视频数据； 数据处理单元，用于提取所述视频数据的景深、区分所述视频数据中每帧图像的前景与背景并对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩； 数据输出单元，用于输出处理后的所述视频数据。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述输入视频数据或者所述输出视频数据的方式为使用直接内存存取先进先出数据缓存器。
13.如权利要求11所述的系统，其中所述提取视频数据的景深包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为游戏视频，则从Z-缓存中复制景深数据。
14.如权利要求11所述的系统，其中所述提取视频数据的景深包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为立体数据流，即电影视频，则通过左帧图像和右帧图像之间的运动估计来提取景深数据。
15.如权利要求11所述的系统，其中所述区分每帧图像的前景与背景进一步包括区分3D视频的数据类型，若3D视频的数据类型为游戏视频，则可以通过在数量/深度柱状图中选择深度阈值，来区分前景像素与背景像素。
16.如权利要求11所述的系统，其中所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景进行高端类立体视频编码，对背景部分进行基类非立体视频编码。
17.如权利要求11所述的系统，其中所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩率比对背景部分压缩的压缩率低。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩率为O，对背景部分压缩的压缩率为85%。
19.如权利要求11所述的系统，其中所述对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩包括:对前景部分压缩的压缩速率比对背景部分压缩的压缩速率高。
20.一种存在于计算机可读介质上的计算机程序产品，可操作以执行用于3D视频无线显示的优先级压缩的指令，所述计算机程序产品包括指令代码以: 输入视频数据； 提取所述视频数据的景深； 区分所述视频数据中每帧图像的前景与背景； 对所述每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩； 输出处理后的所述视频数据。`
全文摘要
提供一种用于3D视频无线显示的优先级压缩方法和系统，所述方法包括输入视频数据；提取视频数据的景深；区分每帧图像的前景与背景；对每帧图像的前景与背景进行不同类型的压缩；输出视频数据。本发明提供的3D视频无线显示的压缩方法和系统，使无线显示的3D视频画面基本无失真现象，图像的质量不受无线传输中数据压缩中产生的损失的影响。
文档编号H04N13/00GK103108197SQ201110357809
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者陈思恩, 徐爽 申请人:辉达公司