專利名稱：3d視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及場頻轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于3D電視技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及場頻轉(zhuǎn)換方法。
背景技術(shù)：
3D成像的原理是使左、右眼眼看到的內(nèi)容不一樣，這樣兩個眼睛就有了視差，由于視差在人的大腦里就會形成一個立體的假象。如圖1所示，由3D設(shè)備分別提供左眼圖像和右眼圖像，用戶的左眼睛看到的是對應(yīng)左眼睛的圖像，右眼看到的是對應(yīng)右眼睛的圖像，這樣就在用戶的大腦里形成了立體圖像。由于現(xiàn)有的3D信號通常是MHz和30Hz的場頻信號，而在IXD上顯示就必需是 50Hz、60Hz、100Hz、120Hz、200Hz、M0Hz或者更高的顯示場頻，所以3D設(shè)備必需把低場頻的信號倍頻到高場頻，以便適應(yīng)LCD屏的需求，從而達到高場頻而減少拖尾、串?dāng)_等問題。在傳統(tǒng)的2D運動補償?shù)乃惴ㄖ?，因為其不分左眼圖像和右眼圖像，所以就可以用相鄰幾幀的相關(guān)性來計算出新的幀，但是由于3D信源分為左眼圖像和右眼圖像，所以用傳統(tǒng)的2D運動補償?shù)乃惴〞?dǎo)致算出來的新幀的圖像是錯誤的，從而使用戶看不出立體效果，如果僅通過簡單的倍場頻處理，這樣雖然會看到立體效果，但是會使畫面出現(xiàn)停頓、鋸齒等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及場頻轉(zhuǎn)換方法，使低場頻的 3D視頻也可以正常的顯示在高場頻的IXD上，既不影響3D效果，還可以具有較好的圖像質(zhì)量，沒有畫面停頓和鋸齒等問題。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括3D視頻L/R分離單元，用于獲取3D視頻并在處理器的控制下根據(jù)3D視頻中3D圖像的格式將左眼圖像和右眼圖像分離出來；圖像縮放單元，用于對3D視頻L/R分離單元分離出的左右眼圖像分別進行縮放處理；運動補償控制單元，用于對連續(xù)的縮放處理后的左右眼圖像進行運動補償處理，獲得新的左右眼圖像幀；處理器，用于判斷3D視頻L/R分離單元獲取的3D圖像格式，根據(jù)判斷結(jié)果控制3D視頻L/R 分離單元、圖像縮放單元和運動補償控制單元工作；和輸出控制單元，用于根據(jù)外接顯示屏的場頻控制輸出圖像信號的場頻。所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其還包括3D視頻輸入單元，用于為3D視頻L/R分離單元提供3D視頻信號。所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其還包括遙控單元，用于接收遙控命令給處理器。所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中，所述處理器根據(jù)3D圖像格式控制所述圖像縮放單元的放大倍數(shù)，所述運動補償控制單元獲取的圖像幀的插入位置在連續(xù)的兩幀圖像之間或之后。所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其還包括存儲單元，用于存儲3D視頻L/R分離單元、圖像縮放單元和運動補償控制單元輸出的圖像數(shù)據(jù)。所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其還包括存儲控制單元，用于協(xié)調(diào)圖像縮放單元和運動補償控制單元對存儲單元的圖像數(shù)據(jù)讀寫。一種3D視頻場頻轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟A.根據(jù)輸入3D視頻中3D圖像的格式將左右眼圖像分離；B.分別對分離出的左右眼圖像進行縮放處理；C.分別對縮放后的左右眼圖像進行運動補償處理；D.根據(jù)規(guī)定的場頻輸出運動補償處理后的左右眼圖像。所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換方法，其中，在所述步驟C中，對左右眼圖像分別進行運動補償處理后產(chǎn)生的新的左右眼圖像對應(yīng)插入在連續(xù)的左眼或右眼圖像之間。所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換方法，其中，在所述步驟D中，所述輸出的運動補償處理后的左右眼圖像是對輸入的3D視頻倍頻后的3D圖像。所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換方法，其中，在所述步驟A中，所述輸入的3D視頻信號的場頻為30Hz，在所述步驟D中，所述規(guī)定的場頻為120Hz或MOHz。通過上述系統(tǒng)和方法，可以很好地解決因傳統(tǒng)的運動補償算法引起的圖像算錯而看不到3D效果的問題，也可以解決因簡單倍頻而引起的畫面出現(xiàn)停頓、鋸齒等問題，使低場頻的3D視頻也可以正常的顯示在高場頻的顯示屏上，既不影響3D效果，還可以具有較好的圖像質(zhì)量，沒有畫面停頓和鋸齒等問題。


圖1為已知的3D成像原理圖；圖2為本發(fā)明3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)較佳實施方式的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明3D視頻場頻轉(zhuǎn)換方法較佳實施方式的流程圖；圖4為本發(fā)明實施例中左右格式30Hz場頻的3D視頻轉(zhuǎn)換到120Hz輸出的流程圖；圖5為本發(fā)明實施例中左右格式30Hz場頻的3D視頻轉(zhuǎn)換到240Hz輸出的流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參考圖2，本發(fā)明3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的較佳實施方式包括3D視頻輸入單元 11、3D視頻L/R分離單元12、存儲單元13、輸出控制單元14、存儲控制單元15、圖像縮放單元16、運動補償控制單元17、處理器18和遙控單元19。所述3D視頻輸入單元11用于輸入3D片源信號即3D視頻，所述3D視頻的特點是分為左眼信號與右眼信號，這種信號有可能是一行左眼信號一行右眼信號，也有可能一場左眼信號一場右眼信號，還有可能一場信號里，上半部份是左眼信號，下半部份是左眼信號，或者左半部份是左眼信號，右半部份是右眼信號。當(dāng)然3D視頻的格式不只是以上這些， 還有可能是別的格式。這些格式的3D視頻信號從3D視頻輸入單元11輸入到3D視頻L/R分離單元12。所述3D視頻L/R分離單元12的功能是將輸入的3D視頻信號捕獲并在處理器18 的命令下將左右眼圖像信號分離，獲得左眼圖像L和右眼圖像R并分別存在存儲單元13的不同區(qū)域。所述存儲單元13用來存儲輸入圖像數(shù)據(jù)、中間處理的圖像數(shù)據(jù)和處理后待輸出的圖像數(shù)據(jù)，即存儲3D視頻L/R分離單元12、圖像縮放單元16和運動補償控制單元17輸出的圖像數(shù)據(jù)。所述輸出控制單元14用來根據(jù)顯示屏的特性控制輸出信號，例如所述輸出控制單元14連接的是分時的3D顯示屏，那么輸出控制單元14控制圖象信號的輸出為一幀左眼信號，再一幀左眼信號，然后一幀左眼信號，再一幀右眼信號，這樣依次輸出；如果顯示屏為偏振3D顯示屏，那么輸出控制單元14控制圖象信號的輸出為一行左眼信號，再一行右眼信號，這樣依次輸出。所述存儲控制單元15用于控制存儲單元13的讀寫，系統(tǒng)中各單元對存儲單元13 進行數(shù)據(jù)寫入與讀出時都需要在存儲控制單元15的協(xié)調(diào)下才能有序地進行，以避免圖像縮放單元16和運動補償控制單元17讀寫數(shù)據(jù)沖突。所述圖像縮放單元16用來對輸入圖像的大小按系統(tǒng)需求進行放大或者縮小處理，例如對連續(xù)兩幀的左眼圖像L進行放大處理獲得Ll和L2，對連續(xù)兩幀的右眼圖像R進行放大處理獲得Rl和R2。所述運動補償控制單元17用來對運動圖像信號進行補償處理，使圖像從低場頻變到高場頻時不至于出現(xiàn)畫面不連貫和拖尾等不良現(xiàn)象，所述運動補償控制單元17對存儲在存儲單元13中的Ll和L2比較運算，得出運動矢量，將計算結(jié)果存在存儲單元13中得到新的一幀L12，這一幀的順序是在Ll和L2之間，同理得到新的一幀R12，這一幀的順序是在Rl和R2之間。所述處理器18用來判斷輸入的視頻格式，根據(jù)判斷結(jié)果控制3D視頻L/R分離單元12、圖像縮放單元16和運動補償控制單元17工作，并協(xié)調(diào)整個3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的工作。所述遙控單元19用來接收外界傳輸?shù)倪b控命令給處理器18。參考圖3，上述3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的具體信號處理流程如下步驟Si、3D視頻輸入單元11輸入3D視頻信號；步驟S2、處理器18判斷輸入信號的格式，例如格式1是一行左眼一行右眼、格式2 是上半左眼下半右眼等，直至格式η。步驟S3、按照處理器18判定的格式特征將輸入的左、右眼圖像數(shù)據(jù)分別存在存儲單元13的兩個不同區(qū)域；步驟S4、分別對存儲在存儲單元13的左右眼圖像進行縮放處理，生成縮放處理后的左右眼圖像信息并存儲在存儲單元13內(nèi)；步驟S5、分別對縮放后存儲在存儲單元13的左右眼圖像信息進行運動補償計算處理，獲得新的一幀左右眼圖像并存儲在存儲單元13內(nèi)；步驟S6、根據(jù)顯示屏的類型，將處理后的左右眼圖像按顯示屏的特性發(fā)送到顯示屏顯示。
如圖4所示，輸入的30Hz的連續(xù)兩幀的左右各一半的圖像信號，經(jīng)過步驟S401判定格式后分別將分離后獲得的左眼圖像L’ 1和L’ 2以及右眼圖像R’ 1和R’ 2存儲在存儲單元13中，然后進過步驟S402分別對左右眼圖像進行放大以獲得左眼圖像Ll和L2以及右眼圖像Rl和R2，再經(jīng)過步驟S403分別對放大后的左右眼圖像進行運動補償處理，獲得新的一幀左右眼圖像L12和R12并存儲在存儲單元13內(nèi)，新的圖像幀L12根據(jù)不同的運動補償算法有可能是排在Ll與L2之間，也有可能排在Ll與L2之后，在本實施方式中是排在 Ll與L2之間，同樣的R12也排在Rl與R2之間，最后步驟S404將處理后的左右眼圖像按顯示屏的特性輸出給顯示屏顯示，因為用的是120HZ的屏，因此就需要依次輸出圖像Li、RU L12、R12、L2、R2，使輸出的圖像信號倍頻達到120Hz。如果要用240HZ的屏，如圖5所示，輸入的30Hz的連續(xù)兩幀的左右各一半的圖像信號，經(jīng)過步驟S501判定格式后分別將分離后獲得的左眼圖像L’ 1和L’ 2以及右眼圖像 R’ 1和R’ 2存儲在存儲單元13中，然后進過步驟S502分別對左右眼圖像進行放大以獲得左眼圖像Ll和L2以及右眼圖像Rl和R2，再經(jīng)過步驟S503分別對放大后的左右眼圖像進行運動補償處理，獲得新的一幀左右眼圖像L12和R12并存儲在存儲單元13內(nèi)，新的圖像幀L12排在Ll與L2之間，同樣的R12也排在Rl與R2之間，最后步驟S504將處理后的左右眼圖像按顯示屏的特性輸出給顯示屏顯示，因為用的是240HZ的屏，因此就需要依次依次輸出圖像Li、Li、Rl、Rl、L12、L12、R12、R12、L2、L2、R2、R2，使輸出的圖像信號倍頻達到 MOHz。應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括3D視頻L/R分離單元，用于獲取3D視頻并在處理器的控制下根據(jù)3D視頻中3D圖像的格式將左眼圖像和右眼圖像分離出來；圖像縮放單元，用于對3D視頻L/R分離單元分離出的左右眼圖像分別進行縮放處理；運動補償控制單元，用于對連續(xù)的縮放處理后的左右眼圖像進行運動補償處理，獲得新的左右眼圖像幀；處理器，用于判斷3D視頻L/R分離單元獲取的3D圖像格式，根據(jù)判斷結(jié)果控制3D視頻L/R分離單元、圖像縮放單元和運動補償控制單元工作；和輸出控制單元，用于根據(jù)外接顯示屏的場頻控制輸出圖像信號的場頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其還包括3D視頻輸入單元，用于為 3D視頻L/R分離單元提供3D視頻信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其還包括遙控單元，用于接收遙控命令給處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于所述處理器根據(jù)3D圖像格式控制所述圖像縮放單元的放大倍數(shù)，所述運動補償控制單元獲取的圖像幀的插入位置在連續(xù)的兩幀圖像之間或之后。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其還包括存儲單元，用于存儲3D視頻 L/R分離單元、圖像縮放單元和運動補償控制單元輸出的圖像數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其還包括存儲控制單元，用于協(xié)調(diào)圖像縮放單元和運動補償控制單元對存儲單元的圖像數(shù)據(jù)讀寫。
7.—種3D視頻場頻轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟A.根據(jù)輸入3D視頻中3D圖像的格式將左右眼圖像分離；B.分別對分離出的左右眼圖像進行縮放處理；C.分別對縮放后的左右眼圖像進行運動補償處理；D.根據(jù)規(guī)定的場頻輸出運動補償處理后的左右眼圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換方法，其特征在于在所述步驟C中，對左右眼圖像分別進行運動補償處理后產(chǎn)生的新的左右眼圖像對應(yīng)插入在連續(xù)的左眼或右眼圖像之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換方法，其特征在于在所述步驟D中，所述輸出的運動補償處理后的左右眼圖像是對輸入的3D視頻倍頻后的3D圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的3D視頻場頻轉(zhuǎn)換方法，其特征在于在所述步驟A中，所述輸入的3D視頻信號的場頻為30Hz，在所述步驟D中，所述規(guī)定的場頻為120Hz或MOHz。
全文摘要
一種3D視頻場頻轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟A.根據(jù)輸入3D視頻中3D圖像的格式將左右眼圖像分離；B.分別對分離出的左右眼圖像進行縮放處理；C.分別對縮放后的左右眼圖像進行運動補償處理；D.根據(jù)規(guī)定的場頻輸出運動補償處理后的左右眼圖像。通過上述方法，可以很好地解決因傳統(tǒng)的運動補償算法引起的圖像算錯而看不到3D效果的問題，也可以解決因簡單倍頻而引起的畫面出現(xiàn)停頓、鋸齒等問題，使低場頻的3D視頻也可以正常的顯示在高場頻的顯示屏上，既不影響3D效果，還可以具有較好的圖像質(zhì)量，沒有畫面停頓和鋸齒等問題。
文檔編號H04N7/01GK102281423SQ20101019536
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者楊福軍, 謝仁禮 申請人:Tcl集團股份有限公司, 深圳Tcl新技術(shù)有限公司