[发明专利]用于编码3D图像信号的方法和系统、编码的3D图像信号、用于译码3D图像信号的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及3D图像编码和译码的领域。本发明给出用于编码3D图像信号的方法和系统。本发明还涉及用于译码3D图像信号的方法和系统。本发明还涉及编码的3D图像信号。

背景技术

近来，对于在3D图像显示器上提供3D图像有很大兴趣。据信，3D成像将是在彩色成像之后在成像方面的下一个重大创新。我们现在正处在即将为消费者市场引入3D显示器的时刻。

3D显示设备通常具有在其上显示图像的显示屏幕。基本上，可以通过使用立体图像--即被对准观看者的两个眼睛的两个稍微不同的图像--而产生三维印象。这样的设备的一个例子是自动立体显示器。在其它设备中，图像是在所有的方向上发送，但使用眼镜来阻挡某些图像，以便给出3D感觉。

无论使用哪种类型的3D显示器，都必须向显示设备提供3D图像信息。这通常是以包括数字数据的3D图像信号的形式完成的。

3D图像的生成在传统上是通过添加深度图而完成的，所述深度图提供关于图像内像素的深度方面的信息，从而提供3D信息。通过使用用于图像的深度图，可以构建左图像和右图像来提供3D图像，正如在题目为“Real-time rendering with layered depth images”的美国专利No.6466207中公开的。替换地，例如，当使用多视图自动立体显示器时，可以构建两个以上的视图，以便在显现三维场景时使用。

当在显示器上显示内容时，必须呈现多个视图，且这些视图在不同的方向上被发送。观看者在两个眼睛上将有不同的图像，且这些图像被呈现得使观看者感觉到深度。不同的视图代表不同的观看位置。然而，关于输入数据，常常有一个视角是可看见的。所以，呈现的视图将缺少在例如前景物体后面的区域中的信息或有关物体侧面的信息。存在有不同的方法来应对这种缺少的信息。一个解决方案是以另外的数据层的形式向信号中添加数据，代表被隐藏在前景物体后面的3D图像的各个部分。这个背景信息从相同的视角被存储。如果在3D图像中有许多物体位于彼此的后面，则可以有一个以上的背景信息层。

在这样的方法中，用于3D显示的内容以多层表示被存储。这种多层表示从单个照相机的视点捕获场景，并借助于各个层来描述第三维。这样的层可包含透明性。通常，每个层被提供以对应的深度图。在前景层后面的层通常被称为“遮挡层”。

本发明人发现，在当前的方法中，对于精确构建3D图像有用的部分遮挡信息不能在遮挡层中被表示。这降低了3D成像的质量，因为缺少的信息必须通过某种其它方式被呈现，通常导致用某种方法来估计该缺少的信息的内容。无论这样的方法可以有多智能，缺少的信息通常仅仅是实际内容的近似，从而导致了图像误差和不完美的3D图像的可能性。

因此，本发明的一个目的是提供用于编码3D图像数据的方法，其允许改进的3D成像。

另一个目的是提供用于编码3D图像信号的改进的系统、用于译码3D图像信号的系统以及3D图像信号。

发明内容

为此，按照本发明的、用于编码的方法的特征在于，对3D图像信号进行编码，编码的3D图像信号包括参考视图数据层和用于参考视图数据层的一个或更多个另外的数据层，其中被该一个或更多个另外的数据层和参考视图覆盖的视域在尺寸和/或形状上是不同的，并且生成表达在参考视图视域与该一个或更多个另外的层的视域之间的关系的缩放数据（scaling data）。

在按照本发明的、用于编码的系统中，包括参考视图数据层和一个或更多个另外的数据层的3D图像信号被编码，其中被参考视图数据层和该一个或更多个另外的数据层覆盖的视域的尺寸和/或形状是不同的，并且生成表达在参考视图视域和/或形状与该一个或更多个另外的层的视域之间的关系的缩放数据。

按照本发明的3D图像信号包括这样的3D图像信号，该3D图像信号包括参考视图数据层和一个或更多个另外的数据层，其中被参考视图数据层和该一个或更多个另外的数据层覆盖的视域在尺寸和/或形状上是不同的，以及该3D图像信号包括表达在参考视图视域与该一个或更多个另外的层的视域之间的关系的缩放数据。

按照本发明的、用于译码的系统包括用于3D图像的输入端，该3D图像包括参考视图数据层和一个或更多个另外的数据层，其中被各种数据层覆盖的视域的尺寸和/或形状是不同的，该3D图像信号包括表达在参考视图视域与该一个或更多个另外的层的视域之间的关系的缩放数据，所述用于译码的系统包括用于根据缩放数据来控制被两个或更多个数据层覆盖的视域的装置。