一种自动识别2D/3D视频格式的方法技术

本发明专利技术公开了一种自动识别2D/3D视频格式的方法，包含如下步骤：读取待播放的视频帧；对帧图像采样预处理；计算相关系数，进行跳变性和相关性检测；判断该视频格式是否是3D视频。本发明专利技术旨在提供一种自动识别2D‑3D视频的方法，该方法利用3D片源图像由不同视点带来的特定位置像素空间分布跳变和不同视点间内容的高度相似性，实现低时间复杂度和低空间复杂度。本发明专利技术克服了现有播放器需要手动切换播放模式缺点，且无需在视频源上添加标志位，破坏源视频。

A Method for Automatic Recognition of 2D/3D Video Format

The invention discloses a method for automatically recognizing the 2D/3D video format, which includes the following steps: reading the video frame to be played; sampling and preprocessing the frame image; calculating the correlation coefficient, performing hopping and correlation detection; and judging whether the video format is a 3D video. The invention aims to provide a method for automatically recognizing 2D 3D video. The method realizes low time complexity and low space complexity by utilizing the spatial distribution jump of specific position pixels and the high similarity of content between different viewpoints brought by different viewpoints in 3D source image. The invention overcomes the disadvantage that the existing player needs to manually switch the playback mode, and does not need to add a flag bit on the video source to destroy the source video.

【技术实现步骤摘要】
一种自动识别2D/3D视频格式的方法
本专利技术属于视频处理，特别是一种自动识别2D/3D视频格式的方法。
技术介绍
随着立体显示技术的发展，涌现出很多桌面级和便携式(如手机、pad)的视差立体显示设备。这些立体显示器都是2D/3D兼容型的立体显示装置。面对用户对不同片源的观看需求，需要提前给定一个信号来告知显示设备片源的格式，设备才能做出正确的硬件响应，判断出是否需要对图像进行融合处理以及以何种方式来读取图像进行融合。目前通行的解决方案有以下几种。一、手动直接切换显示器的工作模式；二、通过在播放软件中选择播放模式，然后让播放软件与硬件通信，完成显示模式的切换；三、在视频的内容上进行标记，由播放器读取标记数据，再完成与硬件的自动通信。以上的解决方案都存在一定的缺点。前两种手动模式对用户体验不够便捷，第三种方式会损坏视频内容，且通用性不强。因此，需要开发一种智能、通用的视频格式自动识别方法，以实现2D/3D兼容型显示器的自动播放。
技术实现思路
要解决的技术问题现有的2D/3D兼容型立体显示器需要手动的选择播放模式，以适应播放的内容是2D还是3D的，是左右格式的3D还是上下格式的3D视频，或者以损坏画质为代价，在片源上添加标识信息。技术方案本专利技术提供了一种自动识别2D/3D视频格式的方法，克服了现有2D/3D兼容型显示器需要手动切换播放模式的缺点。该方法利用3D片源图像由不同视点带来的特定位置像素空间分布跳变和不同视点间内容的高度相似性，实现低时间复杂度、低空间复杂度和高的识别率。一种自动识别2D/3D视频格式的方法，由帧特征数据采样，跳变性检测，相关性检测和2D/3D判别器四个部分构成：帧特征数据采样模块负责对视频数据采样，以获得稀疏的特征数据；对采样得到的特征数据进行跳变性检测和相关性检测，输出跳变性系数和相关性系数；2D/3D判别器综合输入的跳变性系数和相关性系数判别视频属于2D还是3D视频格式。3D视频是指基于视差原理的不同视点图左右拼接或上下拼接得到的帧序列；跳变性是指3D视频的帧图像在视点拼接处违反自然图像连续性约束，出现像素值分布的跳变性；相关性是指3D视频的帧图像存在左右或上下像素值分布的相似性。具体技术方案包含以下步骤：步骤一、帧特征数据采样。记表示图I的第i行，表示图I的第i列，w表示图I的列数，h表示图I的行数；读取视频中的一帧有效帧I，并取出所述的有效帧是指非视频中插帧用的全黑帧或全白帧。步骤二、跳变性检测。记y＝conv(a，b)为对向量a和向量b进行互相关计算得到相关系数y，记判定两个向量不相关的阈值为Tneg；分别对进行归一化，去除图像内容干扰，得到新的数据集分别计算如果yw/2+1，w/2＜Tneg，则不相关，记左右跳变性系数Dl_f＝1，否则Dl_f＝0；如果yh/2+1，h/2＜Tneg，则不相关，记上下跳变性系数Du_d＝1，否则Du_d＝0。步骤三、相关性检测。记判定两个向量不相关的阈值为Tpos；分别对进行归一化，去除图像内容干扰，得到新的数据集分别计算如果yw/2+1，1＞Tpos，则相关，记左右相关性系数Rl_f＝1，否则Rl_f＝0；如果yh/2+1，1＞Tpos，则相关，记上下相关性系数Ru_d＝1，否则Ru_d＝0。步骤四、2D/3D判别。记&为逻辑与运算；如果Dl_f&Rl_f＝1，则该视频为左右格式3D视频；如果Ru_d&Ru_d＝1，则该视频为上个格式3D视频；如果前两个条件都不满足，则该视频为2D视频。有益效果本专利技术能实现2D/3D兼容型显示器的播放模式自动切换，且无需对片源添加任何标识信息。自动识别过程只需要提取单帧图像的数行像素进行处理计算，时间复杂度和空间复杂度都极低，极大的节省了硬件资源开销，实时性好。附图说明附图1，本专利技术结构示意图附图2，本专利技术中帧特征数据采样获得数据示例附图3，(a)本专利技术中500帧3D视频源的跳变性与相关性测量数据附图3，(b)本专利技术中500帧2D视频源的跳变性与相关性测量数据具体实施方式(实施例)为使本专利技术更清晰易懂，兹以具体实施例，并配合附图做详细说明如下。如图1所示，本专利技术公开了一种自动识别2D/3D视频格式的方法，其主要思想是利用了3D片源图像由不同视点带来的特定位置像素空间分布跳变和不同视点间内容的高度相似性。该方法包含如下步骤：步骤一、帧特征数据采样。记表示图I的第i行，表示图I的第i列，w表示图I的列数，h表示图I的行数。加载待播放视频。读取视频中的一帧有效帧I。这里为了避免全黑帧和全白帧的出现，调用关键帧检测，使得读取到的帧图像I为关键帧。取出待处理数据步骤二、跳变性检测。记y＝conv(a，b)为对向量a和向量b进行互相关计算得到相关系数y，记判定两个向量不相关的阈值为Tneg，这里取Tneg＝0.1。先对数据降维，转换到灰度空间，再分别进行归一化处理，这里使用[0，1]归一化。得到新的数据集分别计算如果yw/2+1，w/2＜Tneg，则不相关，记左右跳变性系数Dl_f＝1，否则Dl_f＝0；如果yh/2+1，h/2＜Tneg，则不相关，记上下跳变性系数Du_d＝1，否则Du_d＝0。步骤三、相关性检测。记判定两个向量不相关的阈值为Tpos，这里取Tpos＝0.3。分别对数据降维，转换到灰度空间，再分别进行归一化，得到新的数据集分别计算如果yw/2+1，1＞Tpos，则相关，记左右相关性Rl_f＝1，否则Rl_f＝0；如果yh/2+1，1＞Tpos，则相关，记上下相关性Ru_d＝1，否则Ru_d＝0。步骤四、2D/3D判别。记&为逻辑与运算；如果Dl_f&Rl_f＝1，则该视频为左右格式3D视频；如果Du_d&Ru_d＝1，则该视频为上个格式3D视频；如果前两个条件都不满足，则该视频为2D视频。为验证本专利技术的可靠性，测试了500帧3D视频和500帧2D视频源，统计了这1000帧的跳变性和相关性数据，如图3(a)、(b)所示。实验显示这1000帧的判断准确率为100％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动识别2D/3D视频格式的方法，其特征在于由帧特征数据采样、跳变性检测、相关性检测和2D/3D判别器构成；帧特征数据采样模块负责对视频数据采样，以获得稀疏的特征数据；对采样得到的特征数据进行跳变性检测和相关性检测，输出跳变性系数和相关性系数；2D/3D判别器综合输入的跳变性系数和相关性系数判别视频属于2D还是3D视频格式；所述的3D视频是指基于视差原理的不同视点图左右拼接或上下拼接得到的帧序列；所述的跳变性是指3D视频的帧图像在视点拼接处违反自然图像连续性约束，出现像素值分布的跳变性；所述的相关性是指3D视频的帧图像存在左右或上下像素值分布的相似性。

【技术特征摘要】
1.一种自动识别2D/3D视频格式的方法，其特征在于由帧特征数据采样、跳变性检测、相关性检测和2D/3D判别器构成；帧特征数据采样模块负责对视频数据采样，以获得稀疏的特征数据；对采样得到的特征数据进行跳变性检测和相关性检测，输出跳变性系数和相关性系数；2D/3D判别器综合输入的跳变性系数和相关性系数判别视频属于2D还是3D视频格式；所述的3D视频是指基于视差原理的不同视点图左右拼接或上下拼接得到的帧序列；所述的跳变性是指3D视频的帧图像在视点拼接处违反自然图像连续性约束，出现像素值分布的跳变性；所述的相关性是指3D视频的帧图像存在左右或上下像素值分布的相似性。2.根据权利要求1所述的一种自动识别2D/3D视频格式的方法，其特征在于，所述的帧特征数据采样步骤如下：记表示图I的第i行，表示图I的第i列，w表示图I的列数，h表示图I的行数；读取视频中的一帧有效帧I，并取出所述的有效帧是指非视频中插帧用的全黑帧或全白帧。3.根据权利要求1所述的一种自动识别2D/3D视频格式的方法，其特征在于，所述的跳变性检测步骤如下：记y＝conv(a，b)为对向量a和向量b进行互相关计...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹伶俐，王元庆，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32