[发明专利]用于生成和接收立体-2D反向兼容视频流的系统及其方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种用于生成和接收立体-2D反向兼容视频流的系统。

本发明还涉及一种用于生成和接收立体-2D反向兼容视频流的方法。

在本说明书中，“立体-2D反向兼容视频流”实质上是指如下视频流：当在3D接收和可视化装置中被适当处理时，其产生观看者感知是三维的图像序列，而当在常规2D接收装置(MPEG 2或MPEG 4)中被处理时，其使得观看者能够在关联至所述接收装置的整个屏幕上观看完整的2D图像。

因此，根据本发明的系统和方法使得具有常规的非立体解码器或者电视机或可视化装置的用户能够即使图像以3D格式被传送也能对该图像进行2D显示，同时使得用户能够在他/她具有立体显示设备的情况下观看3D内容。

近年来，电影制作领域非常关注立体3D内容的制作并且向其投入了巨大的资源，特别是在新数字技术可利用的新制作工具的刺激下。

所关注的3D现在正延伸至家用，即用于在电视机、膝上型计算机或类似的可视化装置上显示图像。例如，一些付费电视运营商已经开始播放3D节目。

呈现立体视频内容的常见方法包括分别显示预期针对右眼和左眼的两个独立视频流，这两个独立视频流然后被大脑重编成三维对象。

在该框架中，必须在制作过程期间采取许多措施以便减少内容传输和完成所需的码率。

然后，压缩包括复合帧(composite frame)的立体视频流以便在将其分发在广播网络、IP网络或海量存储介质上之前减小其传送码率。

目前最常用于分发视频内容的压缩技术为由MPEG 2标准和MPEG4标准(或H.264/AVC标准)定义的压缩技术；具体地，在市场上目前可用的高清电视机都配备有支持高达1080p格式的格式解码的H.264/AVC解码器。

各种服务提供商(尤其是公共服务广播公司)关注的最重要需求之一是立体信号的反向兼容性。

实际上，期望3D内容可以由2D和3D电视机以及监视器二者来显示，并且该结果可以通过同时播放一个节目的2D版本和3D版本二者来实现；当然，被称为同时联播的该选项涉及浪费带宽，这是服务提供商宁愿回避的一件事情。

在本领域中，用于生成反向兼容立体流的一些技术是公知的。

这些技术之一涉及所谓的“深度图”的应用，如例如在美国专利申请第US 2002/0048395号和第US 2004/0101043号所描述的那样。

另一种反向兼容立体流编码技术为例如被称为“多视点”的技术。

这两种技术的共同特征是如下事实：将立体视频流压缩成基本层(2D基本流)外加传送第二视图的增强层。

编码流的语法确保2D视频也可以由老一代解码器解码，只要它们符合MPEG2或H.264/AVC标准即可，这样创建了反向兼容性。不幸的是，增强层所需的带宽类似于2D基本流所需的带宽，从而呈现与同时联播传输几乎相同的缺点。

因此，在本领域中公知的技术未以有效的方式使得具有常规(符合MPEG2或MPEG4标准)的非立体解码器或电视机或可视化装置的用户能够即使图像以3D格式被传送也能对图像进行2D显示，同时使得用户能够在他/她具有立体显示设备的情况下观看3D内容。

此外，在本领域中已提出如下系统，该系统包括：

-第一接收装置，特别是包括非立体解码器的第一接收装置，用于接收适于在可视化装置上显示的第一图像序列；

-第二接收装置，用于接收数据信号，该数据信号包括能够以第二图像序列来转换、与所述第一图像序列一起使得能够重构立体视频流的信息。

所述已知系统的缺点在于如下事实：其未包括适于使所述第一图像序列和第二序列同步以恰当地重构立体视频流的装置。

实际上，必须使所述第一图像序列和第二图像序列正确地同步以便适当地显示立体视频流，即必须使第一图像序列中的每幅图像与第二图像序列中的对应图像正确地同步并且耦合；如果这未发生，则在来自所述第一图像序列和第二图像序列的图像的组合的小差别(仅一帧偏移)足以使人眼察觉所得到的图像质量差并且未感知到所得到的图像是立体的。

在该框架中，本发明的目的是克服上述缺点并且提供用于生成和接收立体-2D反向兼容视频流的系统和方法。

具体地，本发明的目的在于指出如下有效的系统和方法：其用于使得具有常规的非立体可视化装置(即，仅配备了MPEG 2或MPEG 4标准的解码器和电视机)的用户即使图像以3D格式被传送也能够对这些图像进行2D显示，同时使得用户能够在他/她具有立体显示设备的情况下观看3D内容。