一种头戴显示器、视频输出设备和视频处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种头戴显示器、视频输出设备和视频处理系统，头戴显示器包括：图像采集单元实时拍摄用户的头部和眼部图像；图像处理单元根据头部和眼部图像计算用户眼球的运动轨迹，得到眼球当前注视显示屏幕的重点区域信息；数据传输单元将重点区域信息发送至视频输出设备，使该设备对当前帧图像按照重点区域信息进行分区域压缩码；以及接收该设备发送的分区域压缩编码后的帧图像；视频解码单元对分区域压缩编码后的帧图像进行分区域解码；显示单元显示输出解码后的帧图像，使帧图像中与重点区域对应的数据高清显示，其余区域对应的数据弱化显示。本实用新型专利技术利用用户眼球注视位置将一帧视频划分区域，优化了头戴显示器的用户体验。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及头戴显示
，具体涉及一种头戴显示器、视频输出设备和视频处理系统。
技术介绍
目前，头戴显示器取得了飞速的发展，头戴显示器(Head Mount Display，简称HMD)可以将从智能手机或电脑等视频输出设备中逐帧获取的视频显示出来供佩戴者观看。图1是现有技术头戴显示器的视频传输场景示意图，参见图1，由于视频数据的传输量较大，所以需要对视频数据进行压缩处理。以智能手机为例，视频传输过程包括：手机采用压缩编码算法对视频中每一帧进行压缩编码，然后将压缩编码后的视频帧通过HDMI连接线发送到头戴显示器，头戴显示器进行解码后显示。视频压缩编码方法有多种，从大范围而言，可分为无损压缩编码和有损压缩。无损压缩编码优点是：经过无损压缩编码后的视频在解码的时候可以完全恢复，如：哈弗曼编码，游程编码，算数编码，缺点是数据传输的数据量还是较大，占用传输资源较多和花费的传输时间较长。而有损压缩编码的常用算法有：矢量量化编码，预测编码，模型图像编码等，这种压缩编码是不可逆的，压缩后数据并解码后与原始数据之间存在一定的差异，但是可以获得较高的压缩率。由上可知，现有技术的头戴显示器中播放的视频都是按照一帧一帧这样整帧的进行有损压缩或无损压缩后传入的，视频传输效率和数据完整性无法兼顾，用户体验不佳。
技术实现思路
本技术提供了一种头戴显示器、视频输出设备和视频处理系统，以解决现有技术头戴显示器中播放视频都是整帧进行有损压缩或无损压缩后传入，视频传输效率和视频完整性无法兼顾，用户体验不佳的问题。为了达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：根据本技术的一个方面，提供了一种头戴显示器，该头戴显示器包括图像采集单元、图像处理单元、数据传输单元、视频解码单元和显示单元：图像采集单元，用于实时拍摄用户的头部和眼部图像并将用户的头部和眼部图像发送给图像处理单元；图像处理单元，用于根据接收的用户头部和眼部图像计算用户眼球的运动轨迹，得到用户眼球当前注视显示屏幕的重点区域信息，将该重点区域信息发送给数据传输单元；数据传输单元，用于将重点区域信息发送至与头戴显示器连接的视频输出设备，使得视频输出设备对待输出视频中的当前帧图像按照该重点区域信息进行分区域压缩编码处理；以及，用于接收视频输出设备发送的分区域压缩编码处理后的帧图像，并将该帧图像发送给视频解码单元；视频解码单元，用于对接收到的分区域压缩编码处理后的帧图像利用压缩编码的逆向算法进行分区域解码处理，将解码后的帧图像发送给显示单元；显示单元，用于显示输出解码后的帧图像，使得该帧图像中与重点区域对应的数据高清显示，其余区域对应的数据弱化显示。可选地，重点区域是显示屏幕上以用户眼球注视的坐标值为圆心，以预定长度为半径的区域。可选地，数据传输单元包括：区域信息发送子单元和视频数据接收子单元；区域信息发送子单元，用于将重点区域信息发送至与头戴显示器连接的视频输出设备；视频数据接收子单元，用于接收视频输出设备发送的分区域压缩编码处理后的帧图像；区域信息发送子单元和视频数据接收子单元为无线传输模块或有线传输模块。可选地，图像处理单元，还用于将该重点区域信息发送给视频解码单元；视频解码单元，具体用于对接收到的分区域压缩编码处理后的帧图像利用压缩编码的逆向算法以及从图像处理单元获取的重点区域信息进行分区域解码处理。根据本技术的另一个方面，提供了一种视频输出设备，视频输出设备包括：通信单元，用于接收头戴显示器发送的用户眼球当前注视显示屏幕的重点区域信息，将该重点区域信息发送给视频分区域处理单元；视频分区域处理单元，用于按照重点区域信息将待输出视频中的当前帧图像划分为高清区域和弱化区域，并对高清区域中的数据不进行压缩编码或进行无损压缩编码处理，对弱化区域中的数据进行有损压缩编码处理，其中，高清区域为重点区域对应的区域；通信单元，还用于将分区域压缩编码处理后的帧图像发送至头戴显示器。可选地，视频输出设备为智能手机或电脑，该智能手机或电脑中存储有视频数据。可选地，通信单元包括：区域信息接收子单元和视频数据发送子单元；区域信息接收子单元，用于接收头戴显示器发送的用户眼球当前注视的显示屏幕的重点区域信息；视频数据发送子单元，用于将分区域压缩编码处理后的帧图像发送至头戴显示器；区域信息接收子单元和视频数据发送子单元为无线通信模块或有线通信模块。根据本技术的再一个方面，提供了一种视频处理系统，该系统包括：如本技术一个方面的头戴显示器，以及如本技术另一个方面的视频输出设备；头戴显示器和视频输出设备之间建立有线或无线数据连接。本技术的有益效果是：本技术实施例的技术方案，通过实时采集用户的头部和眼部图像，并基于采集到的图像计算出用户眼球当前注视显示屏幕的重点区域，然后将这一重点区域的信息发送给与头戴显示器连接的视频输出设备，使得视频输出设备可根据这一重点区域信息，对待输出视频中当前帧图像进行分区域压缩编码：对那些对应到用户观看的重点区域的数据进行无损压缩，并对其余区域内的视频数据进行有损压缩。视频输出设备再将分区域处理后的视频帧发送给头戴显示器，头戴显示器进行分区域解码后显示输出，从而通过对用户观看的重点区域内视频的无损压缩或不压缩，保证了视频的高清显示和数据的无损性，又通过对其余区域的数据采用有损压缩，减小了数据量使得视频可以通过无线方式传输给头戴显示器，并提高了数据传输效率，节省了传输时间，优化了用户使用体验。附图说明图1是现有技术中头戴显示器与视频输出设备视频传输示意图；图2是本技术一个实施例的一种头戴显示器的结构框图；图3是本技术一个实施例的帧图像分区域的示意图；图4是本技术一个实施例的视频输出设备的结构框图；图5是本技术一个实施例的视频处理系统的结构框图；图6是本技术一个实施例的视频处理方法的流程示意图。具体实施方式本技术的设计构思是：针对现有技术头戴显示器中播放的视频都是一整帧、一整帧的压缩处理后传入的，导致了用户体验不佳的问题。本技术实施例提出了基于头戴显示器佩戴者眼球的运动轨迹来计算出佩戴者观看显示屏幕的重点区域，并将该重点区域信息发送给视频输出设备，使得视频输出设备将视频帧按照动态获取的重点区域信息进行分区域处理后传入到头戴显示器中，从而可以实现在弱化区域内数据的有损压缩处理，使得视频可以通过无线方式传输给头戴显示器，而高清区域视频不做处理或无损压缩处理，既减小了数据量同时也保证了重点区域内视频数据的完整性。实施例一图2是本技术一个实施例的一种头戴显示器的结构框图，参见图2，该头戴显示器100包括：图像采集单元101、图像处理单元102、数据传输单元103、视频解码单元104和显示单元105：图像采集单元101，用于实时拍摄用户的头部和眼部图像并将用户的头部和眼部图像发送给图像处理单元102；图像处理单元102，用于根据接收的用户头部和眼部图像计算用户眼球的运动轨迹，得到用户眼球当前注视显示屏幕的重点区域信息，将该重点区域信息发送给数据传输单元103；数据传输单元103，用于将重点区域信息发送至与头戴显示器连接的视频输出设备，使得视频输出设备对待输出视频中的当前帧图像按照该重点区域信息进行分区域压缩编码处理；以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴显示器，其特征在于，该头戴显示器包括图像采集单元、图像处理单元、数据传输单元、视频解码单元和显示单元：所述图像采集单元，用于实时拍摄用户的头部和眼部图像并将所述用户的头部和眼部图像发送给图像处理单元；所述图像处理单元，用于根据接收的用户头部和眼部图像计算用户眼球的运动轨迹，得到用户眼球当前注视显示屏幕的重点区域信息，将该重点区域信息发送给数据传输单元；所述数据传输单元，用于将所述重点区域信息发送至与所述头戴显示器连接的视频输出设备，使得所述视频输出设备对待输出视频中的当前帧图像按照该重点区域信息进行分区域压缩编码处理；以及，用于接收所述视频输出设备发送的分区域压缩编码处理后的帧图像，并将该帧图像发送给视频解码单元；所述视频解码单元，用于对接收到的分区域压缩编码处理后的帧图像利用压缩编码的逆向算法进行分区域解码处理，将解码后的帧图像发送给显示单元；所述显示单元，用于显示输出解码后的帧图像，使得该帧图像中与重点区域对应的数据高清显示，其余区域对应的数据弱化显示。

【技术特征摘要】
1.一种头戴显示器，其特征在于，该头戴显示器包括图像采集单元、图像处理单元、数据传输单元、视频解码单元和显示单元：所述图像采集单元，用于实时拍摄用户的头部和眼部图像并将所述用户的头部和眼部图像发送给图像处理单元；所述图像处理单元，用于根据接收的用户头部和眼部图像计算用户眼球的运动轨迹，得到用户眼球当前注视显示屏幕的重点区域信息，将该重点区域信息发送给数据传输单元；所述数据传输单元，用于将所述重点区域信息发送至与所述头戴显示器连接的视频输出设备，使得所述视频输出设备对待输出视频中的当前帧图像按照该重点区域信息进行分区域压缩编码处理；以及，用于接收所述视频输出设备发送的分区域压缩编码处理后的帧图像，并将该帧图像发送给视频解码单元；所述视频解码单元，用于对接收到的分区域压缩编码处理后的帧图像利用压缩编码的逆向算法进行分区域解码处理，将解码后的帧图像发送给显示单元；所述显示单元，用于显示输出解码后的帧图像，使得该帧图像中与重点区域对应的数据高清显示，其余区域对应的数据弱化显示。2.根据权利要求1所述的头戴显示器，其特征在于，所述重点区域是显示屏幕上以用户眼球注视的坐标值为圆心，以预定长度为半径的区域。3.根据权利要求1或2所述的头戴显示器，其特征在于，所述数据传输单元包括：区域信息发送子单元和视频数据接收子单元；所述区域信息发送子单元，用于将所述重点区域信息发送至与所述头戴显示器连接的视频输出设备；所述视频数据接收子单元，用于接收所述视频输出设备发送的分区域压缩编码处理后的帧图像；所述区域信息发送子单元和视频数据接收子单元为无线传输模块或有线传输模块。4.根据权利要求1所述的头...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文慧，徐建军，
申请(专利权)人：青岛歌尔声学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37