图像转换和编码技术制造技术

一种产生用于立体显示的左眼和右眼图像的方法，其特征在于包括以下步骤：ａ）在所述原始图像内识别至少一个物体；ｂ）勾画出所述或每个物体的轮廓；ｃ）定义所述或每个物体的深度特性；ｄ）沿横向分别将所述或每幅图像的选定区域位移一个确定的作为所述或每个物体深度特性函数的数量以构成供观众左右眼观看的两幅拉伸图像。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及立体图像合成并且特别涉及转换二维(2D)图像以进一步编码、传输和解码在二维(2D)或三维(3D)立体显示系统上显示的立体图像的方法。高性能视频投影系统、图像处理、数字视频和液晶面板领域的最新进展使得许多利用有源和无源偏振片和单个或多个观众自动立体显示器的3D显示系统成为可能。三维显示系统已经脱离技术上的好奇而成为娱乐、商用和科学应用中的显示系统。对于在这些装置上显示3D媒体现在已经出现了需求。传统上有两种方法产生这种3D媒体(即包含不同观察角度的对同一场景至少两种分离图像的图像信息的媒体)。它们是1)利用计算机产生两种分离的视图(通常是实时的)2)利用两台横向放置的摄像机或摄影机拍摄在利用计算机辅助设计(CAD)系统产生图像的情况下，产生不同视角的两幅分离图像并不复杂。利用两台横向放置的摄像机拍摄电影产生3D已经用了多年。但是这种方法有许多问题。由于它对场景内(实际3D景深)最近和最远物体之间允许的距离有限制并且有成帧问题(例如较近的物体只有一台摄像机拍到因此回放时3D图像的生成精度较差)，所以3D比2D更加困难。另一个问题是由于两台摄像机图像之间的延迟所以难以保持平滑变焦而不会产生错误的3D图像。由于复杂性、制造成本高和只有少量的3D显示系统投放家用和商业市场，所以电影或视频领域内的主要制造商对生产3D媒体的兴趣不大。但是如果专利技术一种技术能够将2D影片处理为3D形式，则不仅可以使转换为3D格式比直接拍摄3D影片更为省钱，而且可以重新发行电影或录像带市场上大量2D电影或视频材料的存量。转换现有2D图像有利于观看3D图像。一样方法是利用“切割和粘贴”技术将一幅2D图像转换为两幅分立的左右图像。在这种技术中，一个物体被从图像中“切割”下来并横向左右位移，随后“粘贴”到原始图像上以产生所需的分立图像。但是这会在图像内物体占据的区域内形成空白区域。
技术实现思路
本专利技术的目标是克服或者最大限度地减少这些问题的影响。为此，本专利技术提供了一种从原始2D图像制作用于立体显示的左右眼图像，其中所述原始图像的所选区域以确定数量和方向移置从而产生伸长的图像，所述伸长图像构成左右眼的图像。从观察者左右眼观察的两幅转换图像可以提供3D图像而不会象在“切换和粘贴”技术制作的图像中那样有空白区域。本文的内容包括一些涉及2D媒体转换为3D格式的主要算法过程，新的合成数据格式适于新3D媒体的通信和存储。本文也讨论了用于实时编码、传送和解码这种新3D格式的硬件实现方案。这种技术的主要好处是明显节约了成本并且在媒体提供上也有优点。即，在拍摄电影时只用一台摄像机。由于2D-3D转换的性质，所以除了增加少量不妨碍最终2D显示处理的3D数据包以外，可以无变化地打包和运送图像媒体。实际上这使得既可以以2D或3D形式在2D电视机上使用光栅眼镜之类显示图像而不会使图像质量下降，又可以在3D电视机或以3D形式在其它显示器上显示图像。2D-3D转换的最终步骤在接收机处实时完成，因此对于电视机解码器来说需要增加带宽来显示3D图像，而这并未不利于电视载波信道处理能力。按照本专利技术另一方面，提供了一种为将所述2D图像转换为立体显示用的伸长图像而描述原始2D图像变化的方法。按照本专利技术进一步方面，提供了一种编码2D图像视频信号以使所述视频2D图像转换为立体显示用的伸长图像的方法。按照本专利技术另一方面，提供了一种接收2D图像视频信号方法，包括编码数据和从视频信号中提取编码数据以使2D图像转换为立体显示用的伸长图像。按照本专利技术进一步方面，提供了一种用编码数据操作2D视频图像以提供立体显示用的伸长图像的方法。按照本专利技术的另一方面，提供了一种从原始2D图像产生立体显示用左右眼图像的方法，包括以下步骤a)在所述原始图像中识别至少一个物体； b)勾画出所述或每个物体的轮廓；c)定义所述或每个物体的深度特性；d)利用作为所述或每个物体深度特性函数的横向确定量分别位移所述或每幅图像的选定区域以形成供观察者左右眼观看的两幅伸长图像。这些图像对互相可以是镜像的或者相似的从而优化立体3D效果。图像包含多个物体，每个物体都具有所述的各自深度特性。图像可以逐个转换。也可以转换作为视频或电影的一系列相关图像。通过在图像上设置网格可以使图像数字化并且以电学方式拉伸或转换，网格具有多条横向网格线和多条与横向网格线垂直的纵向网格线。网格上网格线的每个交点可以提供网格子点。图像可以随网格一起移动从而使图像在网格变形时拉伸。网格线可以仍然是连续的从而保持图像的平滑拉伸。每个网格子点相对其初始位置的位移量可以作为所述原始图像的转换数据。子点可以横向位移。网格子点的位移可以用算法定义从而提供图像的自动转换。该方法的进一步改进是向转换数据提供阴影、模糊和运动内插数据，转换数据包括作用力视差信息和运动视差延迟的场延迟与方向。这有利于利用现有的图像传输系统发送可以3D图像观看的图像。本专利技术可用于发送提供2D图像的视频信号的图像传输系统。按照本专利技术进一步方面，提供了一种从转换/拉伸处理中产生一组“物体脚本”数据的方法，该数据描述了图像中被选定进行处理的是哪一个物体，如何处理，相对其它物体的优先权和深度特性。该脚本数据可以存储在计算机的存储器内供以后再处理原始2D图像之用或者向另一地点发送(假定其它地点具有同样的2D图像)以再现3D图像。因此按照本专利技术进一步方面，提供了一种编码提供2D视频图像的视频信号的编码器，包括将转换数据加入视频信号以提供编码信号，数据定义了视频图像转换为立体显示用拉伸图像时视频图像各选定点的位移。通过将转换数据加入视频信号，可以采用现有的传输系统发送编码信号。可以提供各种布局来将转换数据加入视频信号。例如，数据可以包含在图像顶部或底部的空白线内或者每条线的水平同步周期或水平扫描区域内。本专利技术不局限于现有2D视频图像的转换。该处理可以容易地用来产生与2D视频图像同时生成的转换数据。因此按照本专利技术进一步的方面，提供了一种产生用3D转换数据编码的2D视频图像的方法，包括从多个视频摄像机中捕获视频图像；为了产生转换数据将来自各视频摄像机的视频图像作比较，转换数据定义了视频图像转换为立体显示用拉伸图像时视频图像各选定点的位移；以及将来自其中一个所述视频摄像机的视频信号与转换数据组合以产生编码的视频信号。在本专利技术进一步方面中，提供了一种产生用3D转换数据编码的2D视频图像的方法，包括从立体视频摄像机中捕获左眼和右眼视频图像；为了产生转换数据将来自立体视频摄像机的左眼和右眼的视频图像作比较，转换数据定义了视频图像转换为立体显示用拉伸图像时视频图像各选定点的位移；以及将来自所述视频摄像机的视频信号与转换数据组合以产生编码的视频信号。在本专利技术进一步方面中，提供了一种产生用3D转换数据编码的2D视频图像的系统，包括至少一个横向相距一定距离的第一和第二视频摄像机；用于产生转换数据的转换装置，所述转换装置从所述视频摄像机接收数据并比较数据以产生转换数据，所述转换数据定义了视频图像转换为立体显示用拉伸图像时来自视频摄像机的视频图像各点的位移；以及编码器装置，用来将来自所述一个视频摄像机的视频信号与来自转换装置的转换数据组合以产生编码的视频信号。对于一个观众的只需3D转换数据编码2D视频图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从原始２Ｄ图像产生用于立体显示的左眼和右眼图像的方法，其特征在于以确定数量和方向位移所述原始图像的选定区域从而产生拉伸图像，所述拉伸图像构成左眼和右眼图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AD理查德，
申请(专利权)人：动态数字视距研究有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]