[发明专利]一种头戴式立体视频播放方法

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示领域，特别是涉及一种头戴式立体视频播放方法。

背景技术

利用人类两眼视差产生立体景深的立体（3D）显示技术由来已久，数十年前就有廉价的红蓝滤光眼镜，主要应用于电影院。3D显示技术，依照是否携带辅助观察的装置配件与否，而区分成眼镜3D与裸眼3D两大类。眼镜3D又可分为快门式眼镜即主动式与偏光眼镜即被动式，以及头戴显示器（HMD）三大类。3D立体显示技术趋势逐渐从快门式眼镜、偏光式眼镜，朝向裸眼3D技术发展，但每一种技术都有一定的应用领域。快门式眼镜、偏光式眼镜3D技术成本低、实现容易，并能够与现有的二维显示系统兼容得到广泛应用，但仍存在刷新频率低产生闪烁感，自然性、舒适性、适时性低的问题。裸眼3D也称自由立体显示，裸眼3D技术目前有多种技术，包括全息技术、体积式、视差光栅、柱状透镜、分时多工。目前普遍应用的是采用透镜或者视差障栅来实现分像，根据其提供的立体视图的多少分为双视图和多视图两类显示技术，仍存在着技术和成本的问题。目前3D显示普遍存在着双眼融合的最大视差、立体视锐、双眼竞争、立体空间失真、显示效果和质量问题[1-3]。

HMD立体显示，即头盔3D显示或近眼双目3D显示，是3D显示技术中起源最早的一种，其基本原理是在每只眼睛前面分别放置一个显示屏，分别同时显示包含位差的两幅图像，于大脑内形成视觉暂留并合成立体图像，能够带来浸润式的还场显示效果，普遍用于单人使用的沉浸式的显示设备中，在军用单兵作战武器瞄准和虚拟现实和增强现实领域的教学演示系统、军事训练系统得到应用。目前头戴式3D显示不仅在个人媒体播放器和电子游戏得到广泛应用，而且在工业生产控制系统、显微技术、医疗视频显示、CAD/CAM显示等领域有着广泛的应用。

以上立体视频显示方案采用两个独立的显示控制核心，分别控制不同的显示通道，驱动不同的显示器。

尽管已经有很多微型显示器产品已经投向市场，头戴式3D显示有广泛的应用领域，但目前并没有真正普及。已有的头戴式立体视频播放方法，为了实现传统的高清双目3D显示，需要控制芯片支持两路视频同时输出，一般需要两个独立的显示控制核心，分别控制不同的显示通道，驱动不同的显示器，一般的处理器不具备这样的功能，需要配置专用的嵌入式处理器或者通过FPGA实现，即便只是用一个显示控制器，也需要主处理器的速度很高才能实现帧的分离，对控制芯片提出了较高的要求，因而增加了开发成本，抬高了产品价格。已有方法能够播放非立体视频和立体视频，且能够完成视频非立体视频到立体视频显示的转换，但是没有说明采用的视频实时分帧策略。

参考:

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

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

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

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种头戴式立体视频播放方法，无需CPU进行繁复的实时分帧操作；避免使用昂贵的高性能或者定制型芯片，一般的带有视频显示控制器的嵌入式平台即可实现立体显示；不需要专用的双路视频输出控制接口即可实现立体显示，开发成本较低。其技术方案为：

一种头戴式立体视频播放方法，涉及到硬件和软件，其特征在于：硬件包括存储器、处理器、显示器、光学放大组件，软件包括文件操作模块、视频解码模块、视频缩放模块、行交错转换模块、显示控制模块、立体显示模块；

文件操作模块从存储器中读取压缩编码后的立体视频文件；

视频解码模块对压缩后的立体视频数据解压缩，还原出可以显示的视频图像数据，并存放于内存之中；

视频缩放模块根据后端显示分辨率需求，将解压缩后的视频文件缩放到一定大小，以适应行交错处理以及屏幕显示；

行交错转换模块对解码后视频文件的处理，将其他立体视频格式转换为左右眼图像行交错的隔行扫描交错格式；

上述的缩放模块和行交错转换模块合成的图像宽度应等于显示器物理分辨率之宽，高度为显示器分辨率高的2倍；