CN101632313A - 产生立体图像的头部信息的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种使用立体图像数据的头部信息的方法和装置。该方法包括:在立体图像比特流的头部区域中使用关于要被记录在立体图像比特流的有效负载区域中的图像数据的三维再现的立体图像数据的三维再现周期信息;在该头部区域中记录关于用于获得立体图像的照相机的照相机信息;在该头部区域中记录立体图像的基础图像和附加图像之间的视差信息;以及在该立体图像比特流的有效负载区域中记录该图像数据。
Description
优先权
本申请要求于2007年6月11日在美国专利商标局提交的美国临时申请No.60/943,100和2007年8月1日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2007-0077460的优先权,其全部内容通过引用而被合并与此。
技术领域
与本发明一致的方法和装置涉及产生立体图像数据的头部信息,更具体地,涉及产生包括用于通过解码已编码的立体图像来恢复和再现原始图像的强制信息的头部信息。
背景技术
人们已经提出了各种传输立体图像的方法。例如,可以使用根据活动图像专家组(MPEG)-2标准的多视图视频简档(MVP)方法、根据MPEG-4多辅助元素(MAC)标准的深度图传输方法或根据MPEG-4高级视频编码(AVC)/H.264标准的多视图编码(MVC)方法来传输立体图像。现在正在建立多媒体应用格式(MAF)立体图像数据标准。
图1是示出现有技术的用于传输立体图像的基于像素的立体图像格式的图。
通过在每个交替块中单独地采样左视图图像和右视图图像并且将右视图图像移动一个像素以便不与左视图图像重叠,来形成一种立体图像的图像格式。可以通过使用传统的二维编码器和解码器来发送和接收立体图像。左视图图像和右视图图像形成为一种具有相同分辨率的立体图像格式,因而丢失了大量像素。
图2是现有技术的用于恢复基于像素的立体图像格式的丢失像素的装置的图。
必须恢复当如图1所示产生立体图像格式时丢失的像素,以使显示设备可以再现原始分辨率的图像。通过提取基于像素采样的图像的定向像素值并且将所有定向的像素值乘以预定权重之后相加,来恢复原始的左视图图像和右视图图像。
图3是示出了现有技术的基于国际标准化组织(ISO)的媒体文件格式的参考结构的图。
在传统的基于ISO的媒体文件格式中,实质的媒体数据被存储在媒体数据(mdat)区域中,而关于媒体数据的特征的信息被存储在电影数据(moov)区域中。
当发送图1所示的图像格式时,利用左视图图像和右视图图像之间的重叠信息很大的事实来提高传输效率。换句话说,通过以像素为单位将左视图图像和右视图图像组合成一要被发送的混合图像,来减小传输数据量,从而提高传输效率。
但是,传统的立体图像格式在电影数据(moov)区域中不包括头部信息,该头部信息包括当左视图图像和右视图图像被组合成要被发送的混合图像时所用的缩放(scale)函数以及关于混合图像是否包括左视图图像和右视图图像的照相机信息的信息。
如果发送通过使用特定组合方法组合成具有图1所示的图像格式的混合图像的立体图像,则接收终端的编码端不包括关于发送终端使用的组合方法的信息,因而混合图像可能不会被准确地逆转换为原始的立体图像。因此,尽管使用传统的组合方法无损地发送立体图像,但是因为接收终端不包括关于组合方法、缩放方法等的信息,因此可能不能准确地恢复立体图像。
发明内容
技术方案
本发明提供用于产生被组合成要被发送的混合图像的立体图像的头部信息的方法和装置,该头部信息包括用于由接收终端恢复立体图像的强制信息。
本发明还提供用于产生包括各条强制头部信息的立体图像的方法和装置,用于高效地记录并发送立体图像并且使得接收终端能够恢复并再现原始图像。
有益效果
根据本发明,可以通过使用各种立体图像格式的强制头部信息来高效地发送和记录立体图像数据并且再现立体图像数据以用于一般目的。
换句话说,立体图像数据的视差信息、照相机信息、混合图像形成信息、三维再现信息和缩放信息被记录在立体图像数据的头部区域中,因而接收终端可以准确地识别立体图像数据并且通过使用上述信息可以高效地实现三维再现区域。
此外,可以将照相机参数和部分视差信息***到立体图像数据的头部信息中,以便使照相机参数和部分视差信息容易地用于可能在解码端解码立体图像数据之后必须被执行的后处理。
附图说明
通过下面参考附图对本发明的一些示范性实施例的详细描述,本发明的上述及其它方面将变得更加明显,其中:
图1是示出现有技术的用于发送立体图像的基于像素的立体图像格式的图;
图2是现有技术的用于恢复基于像素的立体图像格式的丢失像素的装置的图;
图3是示出现有技术的基于国际标准化组织(ISO)的媒体文件格式的参考结构的图;
图4A是根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的装置的框图;
图4B是根据本发明的另一示范性实施例的用于产生立体图像比特流的装置的框图;
图5是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的三维再现周期信息的语法的图;
图6A是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的混合图像形成信息的语法的图;
图6B是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的混合图像形成信息的混合图像格式类型的图;
图6C是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的混合图像形成信息的布置次序的图;
图7A是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的缩放方法的图;
图7B是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的缩放方法的语法的图;
图8A是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的照相机信息的语法的图;
图8B是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的照相机信息的照相机参数的语法的图;
图9是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的视差信息的语法的图;
图10是示出了根据本发明的示范性实施例的立体图像比特流的头部区域的图;
图11A是示出了根据本发明的示范性实施例的产生立体图像比特流的方法的流程图;
图11B是示出了根据本发明的另一个示范性实施例的产生立体图像比特流的方法的流程图;
图12是示出了根据本发明的示范性实施例的用于解码立体图像比特流的装置的框图。
具体实施方式
根据本发明的一方面,提供一种产生立体图像比特流的方法,该方法包括:在立体图像比特流的头部区域中记录关于要被记录在立体图像比特流的有效负载区域中的图像数据的三维再现的立体图像数据的三维再现周期信息;在该头部区域中记录关于用于获得立体图像的照相机的照相机信息;在该头部区域中记录立体图像的基础图像和附加图像之间的视差信息;以及在该立体图像比特流的有效负载区域中记录该图像数据。
该方法还可以包括:在该头部区域中记录关于当产生具有关于基础图像和附加图像的信息的混合图像时使用的缩放方法的缩放信息。
该方法还可以包括:在该头部区域中记录关于通过组合基础图像和附加图像形成混合图像的方法的混合图像形成信息。
三维再现周期信息可以包括三维再现周期的数目和三维再现周期的范围信息。
三维再现周期的范围信息可以包括:起始索引信息,表示记录在有效负载区域中的三维再现周期的起始帧的位置索引;和结尾索引信息,表示记录在有效负载区域中的三维再现周期的结尾帧的位置索引。
如果三维再现周期由一个基本流(ES)形成,则起始索引信息和结尾索引信息可以是一个ES的索引,以及其中,如果三维再现周期由多个ES形成,则该起始索引信息和结尾索引信息是多个ES的基础ES的索引。
照相机信息可以包括:照相机的类型;以及在立体图像比特流中发送照相机参数信息时要被记录的照相机参数信息。
照相机参数信息可以包括照相机参数的数目;以及基础照相机和附加照相机的每一个的旋转信息、转换信息、图像中心、焦距和宽高比。
视差信息可以包括:关于整个立体图像比特流的全局视差(disparity)矢量的视差信息;和关于立体图像比特流的预定对象的代表性视差矢量的视差信息。
关于全局视差矢量的视差信息可以包括:记录在有效负载区域中的其全局视差改变的帧的数目;其全局视差改变的帧的索引;和该全局视差的矢量值。
代表性的视差矢量可以包括:多个视差矢量当中的具有最小和最大值的视差矢量;背景和前景的视差矢量;多个对象的视差矢量;和视差图/深度图的可表示的最小和最大值。
关于代表性的视差矢量的视差信息可以包括:代表性的视差矢量的数目;和代表性的视差矢量的矢量值。
该缩放信息可以包括关于采样方法、线性方法、立方卷积和使用可变缩放函数的方法中的至少一个方法的信息。
该可变缩放函数可以是由水平系数、垂直系数、水平系数的数目和垂直系数的数目确定的用户私有函数。
该混合图像形成信息可以包括:基础图像和附加图像的布置次序信息;基础图像和附加图像的宽度比信息;以及基础图像和附加图像的高度比信息。
根据本发明的另一个方面,提供一种用于产生立体图像比特流的装置,该装置包括:三维再现周期信息记录单元,用于在立体图像比特流的头部区域中记录关于要被记录在立体图像比特流的有效负载区域中的图像数据的三维再现的立体图像数据的三维再现周期信息;照相机信息记录单元,用于在该头部区域中记录关于用于获得立体图像的照相机的照相机信息;视差信息记录单元,用于在该头部区域中记录立体图像的基础图像和附加图像之间的视差信息;以及图像记录单元,用于在该立体图像比特流的有效负载区域中记录该图像数据。
该装置还可以包括:缩放信息记录单元,用于在该头部区域中记录关于当产生具有关于基础图像和附加图像的信息的混合图像时使用的缩放装置的缩放信息。
该装置还可以包括:混合图像形成信息记录单元,用于在该头部区域中记录关于用于通过组合基础图像和附加图像来形成混合图像的装置的混合图像形成信息。
根据本发明的另一个方面,提供一种立体图像比特流,包括:有效负载区域,其中记录有图像数据;和头部区域,其中记录有关于图像数据的三维再现的立体图像数据的三维再现周期信息、关于用于获得立体图像的照相机的照相机信息、立体图像的基础图像和附加图像之间的视差信息。
该头部区域中可以记录关于当产生具有有关基础图像和附加图像的信息的混合图像时使用的缩放方法的缩放信息。
该头部区域中可以记录关于通过组合基础图像和附加图像来形成混合图像的方法的混合图像形成信息。
根据本发明的另一个方面,提供一种计算机可读记录介质,其上记录有用于执行产生立体图像比特流的方法的计算机程序。
根据本发明的另一个方面,提供一种解码立体图像比特流的装置,包括:可变长度码解码器模块、运动补偿/预测模块、逆变换模块和逆量化模块,其中该立体图像比特流包括:与记录在立体图像比特流中的图像数据的三维再现的立体图像数据有关的三维再现周期信息。
该三维再现周期信息可以包括三维再现周期的数目;以及该三维再现周期可以被记录在立体图像比特流的有效负载区域中。
该三维再现周期信息可以包括三维再现周期和二维再现周期之间的切换的数目;以及该三维再现周期可以被记录在立体图像比特流的有效负载区域中。
该三维再现周期信息可以包括三维再现周期的范围信息;以及该三维再现周期可以被记录在立体图像比特流的有效负载区域中。
该三维再现周期的范围信息可以包括:起始索引信息,表示记录在有效负载区域中的三维再现周期的起始帧的位置索引;和结尾索引信息,表示记录在有效负载区域中的三维再现周期的结尾帧的位置索引。
如果该三维再现周期由一个基本流形成,则该起始索引信息和结尾索引信息可以是该一个基本流的索引,以及如果该三维再现周期由多个基本流形成,则该起始索引信息和结尾索引信息可以是多个基本流的基础基本流的索引。
根据本发明的另一个方面,提供一种解码立体图像比特流的装置,包括:可变长度码解码器模块、运动补偿/预测模块、逆变换模块和逆量化模块,其中该立体图像比特流包括:与用于获得记录在立体图像比特流中的图像数据的立体图像的照相机相关的照相机信息。
根据本发明的另一个方面,提供一种解码立体图像比特流的装置,包括:可变长度码解码器模块、运动补偿/预测模块、逆变换模块和逆量化模块,其中该立体图像比特流包括:记录在立体图像比特流中的图像数据的立体图像的基础图像和附加图像之间的视差信息。
该装置还可以包括关于立体图像比特流是否包括该视差信息的信息。
根据本发明的另一个方面,提供一种解码立体图像比特流的装置,包括:可变长度码解码器模块、运动补偿/预测模块、逆变换模块和逆量化模块,其中该立体图像比特流包括:关于在包括关于基础图像和附加图像的信息的混合图像中立体图像的基础图像和附加图像的布置的布置次序信息。
该装置还可以包括基础图像和附加图像的宽度比信息;和基础图像和附加图像的高度比信息。
如果混合图像具有垂直线交错格式,则该布置次序信息可以表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在奇数垂直线上,以及另一个被布置在偶数垂直线上。
如果混合图像具有水平线交错格式,则该布置次序信息可以表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在奇数水平线上,以及另一个被布置在偶数水平线上。
如果混合图像具有上下格式,则该布置次序信息可以表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在上方,以及另一个被布置在下方。
如果混合图像具有并排格式,则该布置次序信息可以表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在左边,以及另一个被布置在右边。
如果混合图像具有场顺序的格式,则该布置次序信息可以表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在奇数场上,以及另一个被布置在偶数场上。
如果混合图像具有帧顺序的格式,则该布置次序信息可以表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在奇数帧上,以及另一个被布置在偶数帧上。
如果混合图像具有块交错的格式,则该布置次序信息可以表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在奇数块上,以及另一个被布置在偶数块上。
如果立体图像数据被记录在基础基本流和子基本流中,则该布置次序信息可以表示该基础以及附加图像的信息中的哪一个被布置在基础基本流上,以及另一个被布置在该子基本流上。
该立体图像比特流还可以包括与通过组合该基础图像和附加图像来形成混合图像的方法有关的混合图像形成信息;以及该混合图像形成信息可以表示该混合图像是否为垂直线交错格式、水平线交错格式、上下格式、并排格式、场顺序的格式、帧顺序的格式、块交错格式、视差图格式、深度图格式、视差+运动图格式和单像(monoscopic)图像格式中的至少一种格式。
下面通过参考附图描述本发明的示范性实施例来详细描述本发明。附图中相似的参考数字表示相似的元件,因而将略去重复的描述。
现在参考图4A和4B详细描述根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的装置。
图4A是根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的装置400的框图。
根据本发明的当前示范性实施例的装置400包括三维再现周期信息记录单元410、照相机信息记录单元430、视差信息记录单元450和图像记录单元470。
三维再现周期信息记录单元410在立体图像比特流的头部区域中记录关于记录在立体图像比特流的有效负载区域中的图像数据的三维再现的立体图像数据的三维再现周期信息,并且将三维再现周期信息输出到图像记录单元470。
照相机信息记录单元430在该头部区域中记录关于用于获得立体图像的照相机的照相机信息,并且将照相机信息输出到图像记录单元470。
视差信息记录单元450在头部区域中记录立体图像的基础图像和附加图像之间的视差信息,并且将视差信息输出到图像记录单元470。
在由三维再现周期信息记录单元410、照相机信息记录单元430和视差信息记录单元450分别将诸如三维再现周期信息、照相机信息和视差信息的头部信息完全记录在头部区域中后,将头部信息输出到图像记录单元470。
图像记录单元470在立体图像比特流的有效负载区域中记录图像数据,并且输出立体图像比特流。
因而,在由根据当前示范性实施例的装置400产生的立体图像比特流中,图像数据被记录在立体图像比特流的有效负载区域中,而诸如三维再现周期信息、照相机信息和视差信息的头部信息被记录在立体图像比特流的头部区域中。
图4B是根据本发明的另一个示范性实施例的用于产生立体图像比特流的装置405的框图。
根据本发明的当前示范性实施例的装置405包括根据前一示范性实施例并且如图4A所示的装置400的三维再现周期信息记录单元410、照相机信息记录单元430、视差信息记录单元450和图像记录单元470,并且还包括混合图像形成信息记录单元420和缩放信息记录单元440。
该混合图像形成信息记录单元420在头部区域中记录关于形成具有关于基础图像和附加图像的信息的混合图像的方法的混合图像形成信息,并且将混合图像形成信息输出到图像记录单元470。
缩放信息记录单元440在头部区域中记录关于当产生具有关于基础图像和附加图像的信息的混合图像时使用的缩放方法的缩放信息,并且将该缩放信息输出到图像记录单元470。
因此,在由根据当前示范性实施例的装置405产生的立体图像比特流中,在立体图像比特流的头部区域中记录关于存储在有效负载区域中的图像数据的头部信息,诸如三维再现周期信息、混合图像形成信息、照相机信息、缩放信息和视差信息。
现在将参考图5、6A、6B、6C、7A、7B、8A、8B和9详细描述根据本发明的示范性实施例的由用于产生立体图像比特流的装置产生的立体图像比特流的头部信息。
图5是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的三维再现周期信息的语法的图。
根据本发明的示范性实施例,三维再现周期信息3D_Period由32比特(u(32))表示。三维再现周期信息3D_Period包括关于三维再现周期的数目的信息(number_of_3D_period)、起始索引信息(start_position)和结尾索引信息(end_position)。
关于三维再现周期的数目的信息number_of_3D_period表示用户可以三维观看图像数据的周期的数目。
起始索引信息start_position表示记录在立体图像比特流的有效负载区域中的三维再现周期的起始帧的位置索引。
结尾索引信息end_position表示记录在立体图像比特流的有效负载区域中的三维再现周期的结尾帧的位置索引。每个三维再现周期需要起始索引信息start_position和结尾索引信息end_position。因而,假定i是整数,则起始索引信息start_position[i]和结尾索引信息end_position[i]必须被确定在0≤i<number_of_3D_period的范围内。
根据本发明的示范性实施例,如果三维再现周期由一个基本流(ES)形成,则起始索引信息start_position和结尾索引信息end_position是一个ES的索引。
根据本发明的另一个示范性实施例,如果三维再现周期由多个ES形成,则起始索引信息start_position和结尾索引信息end_position是多个ES的基础ES的索引。
图6A是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的混合图像形成信息的语法的图。例如,基础图像和附加图像可以分别为左视图图像和右视图图像。
stereoFormat_params表示混合图像形成信息。根据当前示范性实施例,混合图像形成信息stereoFormat_params包括立体图像的混合图像格式类型stereo_format_type以及基础图像和附加图像的布置次序LR_first、宽度比LR_width_ratio、高度比LR_height_ratio、缩放方法scaling_method和缩放函数scaling_func。
混合图像格式类型stereo_format_type表示根据通过组合多视图二维图像形成混合图像的方法的格式类型。根据本发明的示范性实施例,混合图像格式类型stereo_format_type由八比特(u(8))表示。现在将参考图6B详细描述混合图像格式类型stereo_format_type。
图6B是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的混合图像形成信息的混合图像格式类型stereo_format_type的图。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为0,则混合图像具有垂直线交错格式。在这种情况下,通过交替地在混合图像的垂直线上布置基础图像和附加图像的垂直线来产生混合图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为1,则混合图像具有水平线交错格式。在这种情况下,通过交替地在混合图像的水平线上布置基础图像和附加图像的水平线来产生混合图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为2,则混合图像具有上下格式。在这种情况下,通过分别在混合图像的上下部分布置其垂直方向上的分辨率减少了一半的基础图像和附加图像来产生混合图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为3,则混合图像具有并排格式。在这种情况下,通过分别在混合图像的左右部分布置其水平方向上的分辨率减少了一半的基础图像和附加图像来产生混合图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为4,则混合图像具有场顺序的格式。在这种情况下,通过交替地在再现单元上显示基础图像场和附加图像场来产生混合图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为5,则混合图像具有帧顺序的格式。在这种情况下,通过交替地在再现单元上显示基础图像帧和附加图像帧来产生混合图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为6,则混合图像具有块交错格式。在这种情况下,通过以块为单位交替地在混合图像的块上布置基础图像和附加图像来产生混合图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为7,则混合图像具有视差图。在这种情况下,可以通过组合基础图像和视差图来产生混合图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为8,则混合图像具有深度图。在这种情况下,可以通过组合基础图像和深度图来产生混合图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为9,则混合图像具有视差+运动图。在这种情况下,可以通过组合基础图像和视差+运动图来产生混合图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为10,则混合图像具有单像图像格式。在这种情况下,使用基础图像和附加图像中的一个单像图像。
如果混合图像格式类型stereo_format_type为11到255中的一个,则混合图像具有用户私有格式。在这种情况下,由用户指定的图像格式用于形成混合图像。
返过来参考图6A,布置次序LR_first是表示基础图像和附加图像的布置次序的参数。例如,布置次序LR_first表示左视图图像和右视图图像的布置次序。根据本发明的实施例,布置次序LR_first由1比特(u(1))表示。现在将参考图6C详细描述布置次序LR_first。
图6C是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的混合图像形成信息的布置次序LR_first的图。
如果布置次序LR_first为0,则左视图图像是基础图像,从而左视图图像的图像数据被布置在垂直线交错格式的奇数垂直线上、水平线交错格式的奇数水平线上、上下格式的上方、并排格式的左边、场顺序格式的奇数场上、帧顺序格式的奇数帧上、以及块交错格式的奇数块上。类似地,右视图图像是附加图像,从而右视图图像的图像数据被布置在与其中在上述混合图像格式下布置左视图图像的图像数据的区域相对的区域中。
如果布置次序LR_first是1,则右视图图像是基础图像。在这种情况下,左视图图像和右视图图像的图像数据的布置与布置次序LR_first为0的情况相反。
返过来参考图6A,宽度比LR_width_ratio是表示混合图像格式为并排格式或上下格式时的基础图像和附加图像之间的宽度比的参数。根据本发明的实施例,宽度比LR_width_ratio由32比特(u(32))表示。可以使用如下等式1计算宽度比LR_width_ratio。
[等式1]
LR_width_ratio=widthbase/widthadditional
高度比LR_height_ratio是表示混合图像格式为并排格式或上下格式时的基础图像和附加图像之间的高度比的参数。根据本发明的示范性实施例,高度比LR_height_ratio由32比特u((32))表示。可以使用如下等式2计算高度比LR_height_ratio。
[等式2]
LR_height_ratio=heightbase/heightadditional
缩放方法scaling_method是用于表示当在一个ES的情况下组合左视图图像和右视图图像时使用的缩放方法的参数。需要缩放方法scaling_method来由解码单元准确地恢复左视图图像和右视图图像。根据本发明的示范性实施例,缩放方法scaling_method由8比特(u(8))表示。现在将参考图7A详细描述缩放方法scaling_method。
图7A是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的缩放方法scaling_method的图。
如果缩放方法scaling_method是0,则已经使用一采样方法缩放了立体图像。在采样方法中,通过以预定周期提取像素来缩放单像图像。
如果缩放方法scaling_method是1,则已经使用线性方法缩放了立体图像。在线性方法中,使用通过使用单像图像的一个或多个像素值的线性方程计算的像素值来产生混合图像的像素。
如果缩放方法scaling_method是2,则已经使用立方卷积方法缩放了立体图像。在立方卷积方法中,使用根据围绕当前像素的十六个邻近像素的距离计算的平均值来产生混合图像的像素。
如果缩放方法scaling_method为3到255中的一个,则已经使用用户私有缩放函数缩放了立体图像。
图7B是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的缩放方法的语法的图。
scaling_func表示在缩放方法scaling_method为3到255中的一个时用户确定的缩放函数。根据当前示范性实施例,需要水平二维缩放函数系数和垂直二维缩放函数系数来确定缩放方法scaling_method。
number_of_hor_coeff表示由用户确定的缩放函数的水平系数的数目。根据本发明的示范性实施例,水平系数的数目number_of_hor_coeff由八比特(u(8))表示。
hor_scaling_coeff表示由用户确定的缩放函数的水平系数。需要与水平系数的数目number_of_hor_coeff一样多的水平系数hor_scaling_coeff。因而,假定i是整数,则水平系数hor_scaling_coeff[i]必须被确定在0≤i<number_of_hor_coeff的范围内。根据本发明的示范性实施例,水平系数hor_scaling_coeff[i]由32比特(u(32))表示。
假定yhor[i]表示缩放后的图像的水平像素值,xhor[i]表示原始图像的水平像素值,并且hhor[i]表示由用户确定的缩放函数的水平像素值,则yhor[i]、xhor[i]和hhor[i]之间的关系由如下等式3表示。
[等式3]
yhor[i]=xhor[i]*hhor[i],
其中*表示卷积运算。
number_of_ver_coeff表示由用户确定的缩放函数的垂直系数的数目。根据本发明的示范性实施例,垂直系数的数目number_of_ver_coeff由8比特(u(8))表示。
ver_scaling_coeff表示由用户确定的缩放函数的垂直系数。需要与垂直系数的数目number_of_ver_coeff一样多的垂直系数ver_scaling_coeff。因而,假定i是整数,则垂直系数ver_scaling_coeff[i]必须被确定在0≤i<number_of_ver_coeff的范围内。根据本发明的示范性实施例,垂直系数ver_scaling_coeff[i]由32比特(u(32))表示。
假定yver[i]表示缩放后的图像的垂直像素值,xver[i]表示原始图像的垂直像素值,hver[i]表示由用户确定的缩放函数的垂直像素值,则yver[i]、xver[i]和hver[i]之间的关系由如下等式4表示。
[等式4]
yver[i]=xver[i]*hver[i],
其中*表示卷积运算。
图8A是根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的照相机信息的语法的图。
camera_distance表示立体照相机之间的距离。根据本发明的示范性实施例,照相机距离camera_distance由32比特(u(32))表示。
view_type表示视图类型,诸如交叉眼(crossed-eye)视图或平行眼(parallel-eye)视图。根据本发明的示范性实施例,视图类型view_type由1比特(u(1))表示。
view_distance_vs_depth表示视距与使用/有效深度的比率。根据本发明的示范性实施例,视距与深度比view_distance_vs_depth由32比特(u(32))表示。
camera_type表示当获得立体图像时使用的照相机的照相机类型。根据本发明的示范性实施例,照相机类型camera_type由8比特(u(8))表示。
is_camera_params表示是否发送照相机参数camera_params的照相机参数发送信息。如果照相机参数发送信息is_camera_params不是0,则发送基础照相机和附加照相机的照相机参数camera_params。根据本发明的示范性实施例,照相机参数发送信息is_camera_params由1比特(u(1))表示。
is_parallax_info表示是否发送视差信息parallax_info的视差信息发送信息。如果视差信息发送信息is_parallax_info不是0,则发送视差信息parallax_info。根据本发明的示范性实施例,视差信息发送信息is_parallax_info由1比特(u(1))表示。
图8B是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的照相机信息的照相机参数camera_params的语法的图。根据该当前示范性实施例,基础图像和附加图像可以分别为左视图图像和右视图图像。
照相机参数camera_params包括照相机参数的数目number_of_camera_params、左照相机参数left_camera_params和右照相机参数right_camera_params。
照相机参数的数目number_of_camera_params表示照相机参数camera_params的数目。根据本发明的示范性实施例,照相机参数的数目number_of_camera_params由8比特(u(8))表示。
左照相机参数left_camera_params包括关于左照相机的特定特征的参数,诸如旋转信息、转换信息、图像中心、焦距和宽高比。根据本发明的示范性实施例,左照相机参数left_camera_params由32比特(u(32))表示。
右照相机参数right_camera_params包括关于右照相机的特定特征的参数,诸如旋转信息、转换信息、图像中心、焦距和宽高比。根据本发明的示范性实施例,右照相机参数right_camera_params由32比特(u(32))表示。
图9是示出了根据本发明的示范性实施例的用于产生立体图像比特流的视差信息parallax_info的语法的图。
视差信息parallax_info表示存在于整个立体图像中的全局视差矢量global_disparity和存在于立体图像的预定对象中的代表性视差矢量representative_disparity之间的视差信息。代表性视差矢量representative_disparity可以是多个视差矢量当中的具有最小矢量的视差矢量或具有最大矢量的视差矢量。其中存在代表性视差矢量representative_disparity的对象可以是背景、前景或任何其它单独的对象。
视差信息parallax_info包括全局视差矢量的数目num_of_global_disparity、全局视差起始索引global_disparity_index、全局视差矢量global_disparity、代表性视差矢量的数目num_of_representative_disparity和代表性视差矢量representative_disparity。
全局视差矢量的数目num_of_global_disparity表示记录在其中全局视差变化的有效负载区域中的帧的数目。根据本发明的示范性实施例,全局视差矢量的数目num_of_global_disparity由32比特(u(32))表示。
全局视差起始索引global_disparity_index表示在存在全局视差矢量global_disparity的帧当中全局视差从其开始的帧的索引。根据本发明的示范性实施例,全局视差起始索引global_disparity_index由32比特(u(32))表示。
全局视差矢量global_disparity表示全局视差的矢量。根据本发明的示范性实施例,全局视差矢量global_disparity由16比特(u(16))表示。
假定i是整数并且包括在0≤i<num_of_global_disparity的范围内,则全局视差矢量global_disparity[i]是视差全局视差起始索引global_disparity_index[i]和全局视差起始索引global_disparity_index[i+1]之间的全局视差的矢量值。
代表性视差矢量的数目num_of_representative_disparity表示代表性视差的数目。根据本发明的示范性实施例,代表性视差矢量的数目num_of_representative_disparity由8比特(u(8))表示。
代表性视差矢量representative_disparity表示代表性视差的矢量值。根据本发明的示范性实施例,代表性视差矢量representative_disparity由16比特(u(16))表示。
假定i是整数并且包括在0≤i<num_of_representative_disparity的范围内,则代表性视差矢量representative_disparity[i]表示代表性视差矢量值。代表性视差矢量值可以是视差矢量的最小或最大值、代表性对象的视差矢量、可以由视差/深度矢量图表示的最小或最大值。
图10是示出了根据本发明的示范性实施例的立体图像比特流的头部区域的图。
由图4所示的装置400或图4B所示的装置405产生的立体图像比特流的头部区域包括三维再现信息区域3D_period 1010、混合图像形成信息区域立体格式1030和照相机信息区域立体照相机1050。
三维再现信息区域3D_Period 1010包括三维再现周期的数目number_of_3D_period 1011、起始索引信息start_position 1012和结尾索引信息end_position 1013。
混合图像形成信息区域立体格式1030包括立体图像的混合图像格式类型stereo_format_type 1031、以及基础图像和附加图像的布置次序LR first1032、基础图像和附加图像的宽度比LR_width_ratio 1033、基础图像和附加图像的高度比LR_height_ratio 1034、缩放方法scaling_method 1035、缩放函数的水平系数的数目number_of_hor_coeff、缩放函数的水平系数hor_scaling_coeff[i]1037、缩放函数的垂直系数的数目number_of_ver_coeff1038、和缩放函数的垂直系数ver_scaling_coeff[i]1039。
照相机信息区域立体照相机1050包括立体照相机之间的照相机距离camera_distance 1051、立体图像的视图类型view_type 1052、视距与深度比view_distance_vs_depth 1053、用于获得立体图像的照相机的照相机类型camera_type 1054、照相机参数发送信息is_camera_params 1055、照相机参数的数目number_of_camera_params 1056、左照相机参数left_camera_params1057和右照相机参数right_camera_params 1058。
照相机信息区域立体照相机1050还包括视差信息发送信息is_parallax_info 1059、全局视差矢量的数目num_of_global_disparity 1060、全局视差起始索引global_disparity_index[i]1061、全局视差矢量global_disparity[i]1062、代表性视差矢量的数目num_of_representative_disparity 1063和代表性视差矢量representative_disparity[i]1064。
图11A是示出了根据本发明的示范性实施例的产生立体图像比特流的方法的流程图。
在操作1110,在立体图像比特流的头部区域中记录关于要被记录在立体图像比特流的有效负载区域中的图像数据的三维再现的立体图像数据的三维再现周期信息。
在操作1130,在头部区域中记录关于用于获得立体图像的照相机的照相机信息。
在操作1150中,在头部区域中记录立体图像的基础图像和附加图像之间的视差信息。
在操作1170,在立体图像比特流的有效负载区域中记录图像数据。
图11B是示出了根据本发明的另一个示范性实施例的产生立体图像比特流的方法的流程图。
在操作1110,在立体图像比特流的头部区域中记录关于要被记录在立体图像比特流的有效负载区域中的图像数据的三维再现的立体图像数据的三维再现周期信息。
在操作1120,在该头部区域中记录关于通过组合基础图像和附加图像来形成混合图像的方法的混合图像形成信息。
在操作1130,在头部区域中记录关于用于获得立体图像的照相机的照相机信息。
在操作1140,在该头部区域中记录关于当产生具有关于基础图像和附加图像的信息的混合图像时使用的缩放方法的缩放信息。
在操作1150中,在头部区域中记录立体图像的基础图像和附加图像之间的视差信息。
在操作1170,在立体图像比特流的有效负载区域中记录图像数据。
本发明也可以被具体化为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以储存其后可以被计算机***读取的数据的任何数据存储设备。
图12是根据本发明的示范性实施例的用于解码立体图像比特流的装置的框图。
根据本发明的示范性实施例的MPEG***中的用于解码立体图像比特流的装置1200包括可变长度码(VLC)解码器模块1220、逆量化模块1230、逆离散余弦变换(逆DCT,IDCT)模块1240、去块(deblock)模块1250和运动补偿/预测模块1260。
用于解码立体图像比特流的装置1200接收编码的立体比特流1210,并且输出重建的帧1270。此立体图像比特流1210包括三维再现周期信息、照相机信息、视差信息、布置次序信息和混合图像形成信息中的至少一个。
根据本发明的示范性实施例,在装置1200中,可以在执行解码过程之前解析编码的立体比特流1210。通过解析编码的立体比特流1210,可以从立体图像比特流的头部区域中提取三维再现周期信息、照相机信息、视差信息、布置次序信息和混合图像形成信息中的至少一个。与来自于立体图像比特流的头部区域的立体图像有关的提取的信息可以用来由显示设备以2D或3D显示模式来显示重建的帧1270。
三维再现周期信息可以包括三维再现周期的数目、三维再现周期和二维再现周期之间的切换的数目、或三维再现周期的范围信息。立体图像比特流1210可以包括与上述参考图5、6A、6B、6C、7A、7B、8A、8B、9和10的立体图像相关的若干信息。
可变长度码(VLC)解码器模块1220对于编码的立体比特流1210执行VLC解码,并且输出量化的DCT系数。可变长度码(VLC)是一种用在数据压缩方案中的编码理论。
逆量化模块1230和IDCT模块1240对于量化的DCT系数分别执行逆量化和IDCT。由于时间/频率变换不局限于DCT,以及其它变换中的一个可被用于数据压缩方案中,因此量化的系数也不是量化的DCT系数。在这种情况下,通过其它相应的时间/频率变换而不是IDCT模块1240来执行逆变换。
去块模块1250对解码的图像中的块执行去块操作。当使用块编码技术时,通过使得锐的边沿平滑,可以提高可视质量和预测性能。如果基于块的方案不用在数据压缩过程,则可以在重建立体图像1270之前跳过去块模块1250的过程。
运动补偿/预测模块1270例如使用运动矢量对去块操作后的图像执行运动补偿和预测。将来自于运动补偿/预测模块1270的运动补偿后的帧或运动预测后的帧增加到逆DCT模块1240的输出,并且由去块模块1250进行去块操作。递归执行这些过程,并且根据本发明的示范性实施例解码重建后的帧。
尽管已经参考本发明的示范性实施例对本发明进行了特别图示和描述,但是本领域技术人员应当理解,在不脱离由所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明做出形式和细节上的各种修改。示范性实施例应该被认为仅仅是描述的意义上的而不是限制的目的。因此,本发明的范围不是由本发明的具体描述定义的而是由所附权利要求书定义的,该范围内的所有差别将被认为包括在本发明内。
Claims (20)
1.一种解码立体图像比特流的装置,包括:可变长度码解码器模块、运动补偿/预测模块、逆变换模块和逆量化模块,其中该立体图像比特流包括:
与记录在立体图像比特流中的图像数据的三维再现的立体图像数据有关的三维再现周期信息。
2.如权利要求1所述的装置,其中,该三维再现周期信息包括三维再现周期的数目;以及
其中该三维再现周期被记录在立体图像比特流的有效负载区域中。
3.如权利要求1所述的装置,其中,该三维再现周期信息包括三维再现周期和二维再现周期之间的切换的数目;以及
其中该三维再现周期被记录在立体图像比特流的有效负载区域中。
4.如权利要求1所述的装置,其中,该三维再现周期信息包括该三维再现周期的范围信息;以及
其中该三维再现周期被记录在立体图像比特流的有效负载区域中。
5.如权利要求4所述的装置,其中该三维再现周期的范围信息包括:
起始索引信息,表示记录在有效负载区域中的三维再现周期的起始帧的位置索引;和
结尾索引信息,表示记录在有效负载区域中的三维再现周期的结尾帧的位置索引。
6.如权利要求5所述的装置,其中,如果该三维再现周期由一个基本流形成,则该起始索引信息和结尾索引信息是该一个基本流的索引,以及
其中,如果三维再现周期由多个基本流形成,则该起始索引信息和结尾索引信息是多个基本流的基础基本流的索引。
7.一种解码立体图像比特流的装置,包括:可变长度码解码器模块、运动补偿/预测模块、逆变换模块和逆量化模块,其中该立体图像比特流包括:
与用于获得记录在立体图像比特流中的图像数据的立体图像的照相机相关的照相机信息。
8.一种解码立体图像比特流的装置,包括:可变长度码解码器模块、运动补偿/预测模块、逆变换模块和逆量化模块,其中该立体图像比特流包括:
记录在立体图像比特流中的图像数据的立体图像的基础图像和附加图像之间的视差信息。
9.如权利要求8所述的装置,还包括关于立体图像比特流是否包括该视差信息的信息。
10.一种解码立体图像比特流的装置,包括:可变长度码解码器模块、运动补偿/预测模块、逆变换模块和逆量化模块,其中该立体图像比特流包括:
关于在包括关于基础图像和附加图像的信息的混合图像中立体图像的基础图像和附加图像的布置的布置次序信息。
11.如权利要求10所述的装置,还包括:
基础图像和附加图像的宽度比信息;和
基础图像和附加图像的高度比信息。
12.如权利要求10所述的装置,其中,如果该混合图像具有垂直线交错格式,则该布置次序信息表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在奇数垂直线上,以及另一个被布置在偶数垂直线上。
13.如权利要求10所述的装置,其中,如果该混合图像具有水平线交错格式,则该布置次序信息表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在奇数水平线上,以及另一个被布置在偶数水平线上。
14.如权利要求10所述的装置,其中,如果该混合图像具有上下格式,则该布置次序信息表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在上方,以及另一个被布置在下方。
15.如权利要求10所述的装置,其中,如果该混合图像具有并排格式,则该布置次序信息表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在左边,以及另一个被布置右边。
16.如权利要求10所述的装置,其中,如果该混合图像具有场顺序的格式,则该布置次序信息表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在奇数场上,以及另一个被布置在偶数场上。
17.如权利要求10所述的装置,其中,如果该混合图像具有帧顺序的格式,则该布置次序信息表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在奇数帧上,以及另一个被布置在偶数帧上。
18.如权利要求10所述的装置,其中,如果该混合图像具有块交错的格式,则该布置次序信息表示基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在奇数块上,以及另一个被布置在偶数块上。
19.如权利要求10所述的装置,其中,如果该立体图像数据被记录在基础基本流和和子基本流中,则该布置次序信息表示该基础图像和附加图像的信息中的哪一个被布置在基础基本流上,以及另一个被布置在该子基本流上。
20.如权利要求10所述的装置,其中,该立体图像比特流还包括与通过组合该基础图像和附加图像来形成混合图像的方法有关的混合图像形成信息;以及
其中该混合图像形成信息表示该混合图像是否为垂直线交错格式、水平线交错格式、上下格式、并排格式、场顺序的格式、帧顺序的格式、块交错格式、视差图格式、深度图格式、视差+运动图格式和单像图像格式中的至少一个。
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