一种图像数据的缓存方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种图像数据的缓存方法和装置。该方法包括：将当前图像的二维深度数据中的深度通道数据、灰度通道数据和颜色通道数据，分别写入各自的压缩前内存空间；根据图像的深度通道数据，确定对应位置的灰度通道数据的灰度压缩比等级；根据灰度压缩比等级对灰度通道数据进行压缩，并写入压缩后内存空间，同时对应记录灰度压缩比等级；从所述压缩后内存空间中读出灰度通道数据并根据记录的灰度压缩比等级进行解压缩，与对应位置的深度通道数据和颜色通道数据对应输出。本发明专利技术对深度通道数据根据不同深度采用不同的压缩比，兼顾了压缩所需内存空间和压缩后的图像显示质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及数据存储技术，尤其涉及一种图像数据的缓存方法和装置。
技术介绍
3D显示技术，是视频显示发展的趋势之一。裸眼3D技术由于其无需配套的用户端设备，即3D眼镜，因此更加方便观看，是3D显示领域又一研究重点。裸眼3D技术指可在不依靠用户端设备的条件下完成3D图象显示的相关技术。裸眼3D技术的显示原理如图1所示，在观看区域中，与显示屏幕相距设定距离处的视点界面，预设多个视点，各视点之间的距离大致为人眼之间的距离。将3D显示图像针对各个视点处理为多个视点图，每个视点图显示在屏幕上时，在对应的视点位置，可呈现3D的立体观看效果。基于上述要求，需要将2D+Z的二维视频数据帧处理为包括多个视点图的3D视频数据帧。具体处理过程如下：如图2所示，通常由数据源提供给显示设备的原始视频数据，是2D+Z格式的，即每帧图像数据包括平面各点的图像数据(称为2D图)以及各点图像的深度数据(称为深度图)，可统称为二维深度数据，即2D+Z数据。基于2D+Z数据，首先进行渲染，渲染指基于输入的2D+Z数据相对于各视点位置生成对应的视点图像的过程。可通过2D+Z数据通过投影的方式，换算出视点图像中在显示屏幕上的每个投影点应该呈现的颜色和灰度，构成整张视点图像。而后进行交织，交织指将各视点图像依据所对应裸眼3D显示系统特性交织为与之相匹配的3D图像的过程。根据显示屏幕的分辨率，显示屏幕中将会有矩阵方式排列的大量像素点，将各像素点分别分配给各视点图像，各视点图像所分配的像素点通常是间隔分布的，例如，最为简单的方式是各视点图像所对应的像素点均匀的间隔分布，而具体的分布方式可基于交织算法来确定。交织完成的3D图像将会在显示屏幕上进行显示。一般的，裸眼3D显示设备采用光栅或棱镜遮挡在显示屏幕的前面，不同位置的光栅或棱镜或遮挡部分显示画面，使得3D图像分别投放于不同的视点，即每个视点都不会看到全部的3D图像，而是看到部分视点图像，人的左眼和右眼看到不同的视点图像，最终给人呈现的效果就是3D显示效果。由上述分析可知，从2D+Z数据渲染交织成为3D图像，是裸眼3D显示技术的重要处理过程。由于裸眼3D显示技术在显示视频时，是需要显示设备连续处理2D+Z数据的视频流的，所以，渲染交织的实时性很重要。现有技术中，一般将完整一帧的2D+Z数据读入内存，而后从内存中按渲染所需读出像素点的数据进行视点图像的渲染，再交织生成3D图像。处理完一帧图像，再处理下一帧。为了保证实时性，所以需要大容量的内存以及较高的内存读写带宽。经过对渲染和交织算法的研究发现，如图3所示，在视点图像中的每个投影点，其所需要显示的图像数据(包括灰度和颜色)，一般仅通过2D+Z数据中该投影点对应位置所在行左右的数个像素点图像数据即可渲染得到。所以，无需读入一帧的所有像素点的2D+Z数据，而是仅读入部分行的像素点数据，就可以渲染交织出交织图像中的数行的投影点数据，直接进行显示。这需要配合图像数据的输入方向、输出方向和内容方向。输入方向，是指将原始数据读入内存的方向，一般是将2D+Z数据，按图像的行顺序逐行读入。输出方向，是指3D图像在显示屏幕的显示输出方向，一帧3D图像并非同时在显示屏幕显示，而是从显示屏幕顶部至底部逐行的显示出来。由于逐行扫描的速度很快，所以人并不会感知到。内容方向是指图像在显示屏幕上的显示方向，一般是竖向或横向的。在通常情况下，例如在电视上显示，那么，输入方向、输出方向和内容方向是一致的，都可以自图像顶部向底部逐行处理。所以可利用上述方式，将部分行2D+Z数据读入内存，渲染交织处理成3D图像的数行图像数据，可立即显示；而后再处理下面部分行的数据，直至当前图像全部显示完成。但是，当内容方向与输入方向和输出方向不相同时，就无法实现上述方案了。例如，当用手机观看裸眼3D视频时，人们会把手机横置，则内容方向与手机屏幕的输出方向不再一致。输出方向是从手机屏幕顶部自底部的竖向，但内容方向是横向的。如图4所示，显示屏幕上投影点所需的渲染交织数据，将分布在2D+Z数据竖向一列的数行中。现有技术为解决上述裸眼3D显示渲染交织中的图像旋转问题，最为直接的方法为在渲染前和交织后分别增加特定的旋转操作。旋转操作以帧为单位完成，首先在片上内存中读入完整帧的2D+Z数据，而后旋转方向，进行渲染和交织，再旋转方向，向显示屏幕输入。显然，这对片上内存提出了较高的要求。如将一帧数据保存在片上内存，则需要采用读写内存的方式完成旋转，则对读写内存的带宽产生了较大消耗，不适合集成电路实现。综上分析可知，现有技术为了解决输入和输出方向与内容方向不一致的情况，需要提供很大的内存空间或读写内存带宽资源，这必将显著增加裸眼3D显示设备的成本。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种图像数据的缓存方法和装置，以降低裸眼3D显示设备对内存的消耗量。第一方面，本专利技术实施例提供了一种图像数据的缓存方法，包括：将当前图像的二维深度数据中的深度通道数据、灰度通道数据和颜色通道数据，分别写入各自的压缩前内存空间；根据图像的深度通道数据，确定对应位置的灰度通道数据的灰度压缩比等级；根据所述灰度压缩比等级对灰度通道数据进行压缩，并写入压缩后内存空间，同时对应记录所述灰度压缩比等级；从所述压缩后内存空间中读出灰度通道数据并根据记录的灰度压缩比等级进行解压缩，与对应位置的深度通道数据和颜色通道数据对应输出。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种图像数据的缓存装置，包括：通道数据写入模块，用于将当前图像的二维深度数据中的深度通道数据、灰度通道数据和颜色通道数据，分别写入各自的压缩前内存空间；压缩比等级确定模块，用于根据图像的深度通道数据，确定对应位置的灰度通道数据的灰度压缩比等级；灰度数据压缩模块，用于根据所述灰度压缩比等级对灰度通道数据进行压缩，并写入压缩后内存空间，同时对应记录所述灰度压缩比等级；数据输出模块，用于从所述压缩后内存空间中读出灰度通道数据并根据记录的灰度压缩比等级进行解压缩，与对应位置的深度通道数据和颜色通道数据对应输出。本专利技术通过图像数据的缓存方法，采用了压缩手段，且灰度通道数据根据深度信息确定不同的压缩比，兼顾了压缩所需内存空间和压缩后的图像显示质量。附图说明图1为现有技术中裸眼3D技术的显示原理图；图2为现有技术中裸眼3D技术图像的渲染交织过程示意图；图3为现有技术视点图像中的投影点与2D+Z图像的渲染所需区域的对应关系示意图一；图4为现有技术视点图像中的投影点与2D+Z图像的渲染所需区域的对应关系示意图二；图5为本专利技术实施例一提供的图像数据的缓存方法的流程图；图6为本专利技术实施例一所适用的图像渲染交织过程示意图；图7为本专利技术实施例一所适用的内存空间结构示意图；图8为本专利技术实施例一所适用的图像数据的处理过程示意图；图9为本专利技术实施例二提供的图像数据的缓存方法的流程图；图10为本专利技术实施例二图像中的投影点与2D+Z图像的渲染所需区域的对应关系示意图一；图11为本专利技术实施例二中图像块的位置示意图一；图12为本专利技术实施例二中图像块的位置示意图二；图13为本专利技术实施例二图像中的投影点与2D+Z图像的渲染所需区域的对应关系示意图二；图14为本专利技术实施例三提供的一种图像数据的缓存装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像数据的缓存方法，其特征在于，包括：将当前图像的二维深度数据中的深度通道数据、灰度通道数据和颜色通道数据，分别写入各自的压缩前内存空间；根据图像的深度通道数据，确定对应位置的灰度通道数据的灰度压缩比等级；根据所述灰度压缩比等级对灰度通道数据进行压缩，并写入压缩后内存空间，同时对应记录所述灰度压缩比等级；从所述压缩后内存空间中读出灰度通道数据并根据记录的灰度压缩比等级进行解压缩，与对应位置的深度通道数据和颜色通道数据对应输出。

【技术特征摘要】
1.一种图像数据的缓存方法，其特征在于，包括：将当前图像的二维深度数据中的深度通道数据、灰度通道数据和颜色通道数据，分别写入各自的压缩前内存空间；根据图像的深度通道数据，确定对应位置的灰度通道数据的灰度压缩比等级；根据所述灰度压缩比等级对灰度通道数据进行压缩，并写入压缩后内存空间，同时对应记录所述灰度压缩比等级；从所述压缩后内存空间中读出灰度通道数据并根据记录的灰度压缩比等级进行解压缩，与对应位置的深度通道数据和颜色通道数据对应输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与对应位置的深度通道数据和颜色通道数据对应输出之前，还包括：对写入压缩前内存空间的深度通道数据和颜色通道数据采用设定压缩比分别进行压缩，存储到各自的压缩后内存空间中；从各自所述压缩后内存空间中分别读出深度通道数据和颜色通道数据，并按照所述设定压缩比进行解压缩。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据图像的深度通道数据，确定对应位置的灰度通道数据的灰度压缩比等级包括：根据图像的深度通道数据确定图像深度位置与待显示的屏幕界面之间的距离；将对应位置的灰度通道数据的灰度压缩比等级与所述距离呈反比确定。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将对应位置的灰度通道数据的灰度压缩比等级与所述距离呈反比确定包括：根据所述距离确定对应的深度区间，根据所述深度区间查找预设对应的压缩比等级。5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，根据图像的深度通道数据，确定对应位置的灰度通道数据的灰度压缩比等级包括：根据写入压缩前内存空间的原始图像块的深度通道数据，确定对应位置的原始图像块的灰度通道数据的灰度压缩比等级。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据写入压缩前内存空间的原始图像块的深度通道数据，确定对应位置的原始图像块的灰度通道数据的灰度压缩比等级包括：根据写入压缩前内存空间的原始图像块中各像素点的深度通道数据，计算平均值或者查找最大深度通道数据，作为该原始图像块的深度通道数据；根据所述原始图像块的深度通道数据，确定对应位置的原始图像块的灰度通道数据的灰度压缩比等级。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述灰度压缩比等级对灰度通道数据进行压缩之前，还包括：计算每个图像块行中至少两个原始图像块按照所述灰度压缩比等级压缩后的压缩存储量；如果所述压缩存储量大于存储余量值，则将至少一个原始图像块的压缩比等级降低，并重复执行压缩存储量的计算步骤，直至所述压缩存储量小于存储余量值。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将至少一个原始图像块的压缩比等级降低包括：将当前图像块行中原始图像块的最大压缩比等级进行逐级降低。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述压缩前内存空间包括至少两个图像块行，则根据所述灰度压缩比等级对灰度通道数据进行压缩，并写入压缩后内存空间包括：从所述至少两个图像块行中确定一个可覆盖的图像块行；在所述可覆盖的图像块行中，根据所述灰度压缩比等级对原始图像块的灰度通道数据进行压缩，形成压缩图像块；将所述压缩图像块顺序写入压缩后内存空间。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在从所述压缩后内存空间中读出灰度...

【专利技术属性】
技术研发人员：于炀，
申请(专利权)人：上海玮舟微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31