[發明專利]一種頭戴式立體視頻播放方法

在審

• 申請號: 201510593901.0
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105100779A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 石俊生;黃小喬;邰永航;字崇德;李希才;楊歡;陳載清;程飛燕
• 申請（專利權）人: 云南師范大學
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;H04N13/04
• 代理公司: 昆明科陽知識產權代理事務所 53111
• 代理人: 董建國

技術領域

本發明涉及立體顯示領域，特別是涉及一種頭戴式立體視頻播放方法。

背景技術

利用人類兩眼視差產生立體景深的立體（3D）顯示技術由來已久，數十年前就有廉價的紅藍濾光眼鏡，主要應用于電影院。3D顯示技術，依照是否攜帶輔助觀察的裝置配件與否，而區分成眼鏡3D與裸眼3D兩大類。眼鏡3D又可分為快門式眼鏡即主動式與偏光眼鏡即被動式，以及頭戴顯示器（HMD）三大類。3D立體顯示技術趨勢逐漸從快門式眼鏡、偏光式眼鏡，朝向裸眼3D技術發展，但每一種技術都有一定的應用領域。快門式眼鏡、偏光式眼鏡3D技術成本低、實現容易，并能夠與現有的二維顯示系統兼容得到廣泛應用，但仍存在刷新頻率低產生閃爍感，自然性、舒適性、適時性低的問題。裸眼3D也稱自由立體顯示，裸眼3D技術目前有多種技術，包括全息技術、體積式、視差光柵、柱狀透鏡、分時多工。目前普遍應用的是采用透鏡或者視差障柵來實現分像，根據其提供的立體視圖的多少分為雙視圖和多視圖兩類顯示技術，仍存在著技術和成本的問題。目前3D顯示普遍存在著雙眼融合的最大視差、立體視銳、雙眼競爭、立體空間失真、顯示效果和質量問題[1-3]。

HMD立體顯示，即頭盔3D顯示或近眼雙目3D顯示，是3D顯示技術中起源最早的一種，其基本原理是在每只眼睛前面分別放置一個顯示屏，分別同時顯示包含位差的兩幅圖像，于大腦內形成視覺暫留并合成立體圖像，能夠帶來浸潤式的還場顯示效果，普遍用于單人使用的沉浸式的顯示設備中，在軍用單兵作戰武器瞄準和虛擬現實和增強現實領域的教學演示系統、軍事訓練系統得到應用。目前頭戴式3D顯示不僅在個人媒體播放器和電子游戲得到廣泛應用，而且在工業生產控制系統、顯微技術、醫療視頻顯示、CAD/CAM顯示等領域有著廣泛的應用。

以上立體視頻顯示方案采用兩個獨立的顯示控制核心，分別控制不同的顯示通道，驅動不同的顯示器。

盡管已經有很多微型顯示器產品已經投向市場，頭戴式3D顯示有廣泛的應用領域，但目前并沒有真正普及。已有的頭戴式立體視頻播放方法，為了實現傳統的高清雙目3D顯示，需要控制芯片支持兩路視頻同時輸出，一般需要兩個獨立的顯示控制核心，分別控制不同的顯示通道，驅動不同的顯示器，一般的處理器不具備這樣的功能，需要配置專用的嵌入式處理器或者通過FPGA實現，即便只是用一個顯示控制器，也需要主處理器的速度很高才能實現幀的分離，對控制芯片提出了較高的要求，因而增加了開發成本，抬高了產品價格。已有方法能夠播放非立體視頻和立體視頻，且能夠完成視頻非立體視頻到立體視頻顯示的轉換，但是沒有說明采用的視頻實時分幀策略。

參考:

[1]SonJY,JavidiB,KwackKD.,Methodsfordisplayingthreedimensionalimages.IEEE,2006,94(3):502-523.

[2]NickHolliman,3DDisplaySystems[R],DepartmentofComputerScience,UniversityofDurham,2005

[3]JoelPollack,3DDisplayTechnologyFromStereoscopestoAutostereoDisplays[R],SharpSystemsofAmerica,2006。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出一種頭戴式立體視頻播放方法，無需CPU進行繁復的實時分幀操作；避免使用昂貴的高性能或者定制型芯片，一般的帶有視頻顯示控制器的嵌入式平臺即可實現立體顯示；不需要專用的雙路視頻輸出控制接口即可實現立體顯示，開發成本較低。其技術方案為：

一種頭戴式立體視頻播放方法，涉及到硬件和軟件，其特征在于：硬件包括存儲器、處理器、顯示器、光學放大組件，軟件包括文件操作模塊、視頻解碼模塊、視頻縮放模塊、行交錯轉換模塊、顯示控制模塊、立體顯示模塊；

文件操作模塊從存儲器中讀取壓縮編碼后的立體視頻文件；

視頻解碼模塊對壓縮后的立體視頻數據解壓縮，還原出可以顯示的視頻圖像數據，并存放于內存之中；

視頻縮放模塊根據后端顯示分辨率需求，將解壓縮后的視頻文件縮放到一定大小，以適應行交錯處理以及屏幕顯示；

行交錯轉換模塊對解碼后視頻文件的處理，將其他立體視頻格式轉換為左右眼圖像行交錯的隔行掃描交錯格式；

上述的縮放模塊和行交錯轉換模塊合成的圖像寬度應等于顯示器物理分辨率之寬，高度為顯示器分辨率高的2倍；