专利名称：一种2d图像转3d图像的装置及方法
技术领域：
本发明属于3D显示领域，尤其涉及一种2D图像转3D图像的装置及方法。
背景技术：
电视技术的发展正在经历模拟显示向数字显示、2D显示向3D显示的快速转变。越来越多的平板显示装置制造商致力于推出采用各种3D显示技术的电视，从120Hz J40Hz左右眼图像的分时显示立体电视到60Hz、120Hz的偏光显示立体电视。由于3D电视技术的逐渐成熟，3D电视已经逐渐走向市场。随着3D电视规模化的生产，成本也进一步下降到与普通电视相差无几的程度，具备3D功能的电视也将逐渐普及到千家万户。相对于3D电视整机技术的产业化，3D图像内容(3D片源)却相对匮乏。主要原因在于和2D片源相比，3D片源的拍摄和制作需要更高专业水准的拍摄技术和高昂的设备投入，后期的编辑制作也需要高科技的技术处理能力。一部3D片源的制作动辄需要上千万美元的费用，并且后期制作的时间也相当长，甚至长达几年。从目前公布的3D影片拍摄进度来看，全球每年推出的3D片源大概20 30部，而且首先是在电视影院播放，将内容压制成3D蓝光或电视视频广播播放的时间则会更晚。制作成本和制作效率方面的问题都让人对拍摄和制作3D片源望而却步。由于3D片源在最近相当长的时间会非常匮乏，3D片源的拍摄也是远水不解近渴， 而现有的2D优秀片源却比比皆是，将2D片源转成3D片源无疑是一条捷径。因此，有必要提供一种2D图像转3D图像的装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2D图像转3D图像的装置及方法，旨在利用现有2D片源产生3D片源，解决现有3D片源较少的问题。本发明是这样实现的，一种2D图像转3D图像的装置，该装置包括主通道和子通道，该主通道选通一路视频，该子通道选通一路视频，该主通道和该子通道选通的视频是同一路视频，且主通道和子通道分别将同一路视频的每帧图像进行处理，形成具有视差的图像。该2D图像转3D图像的装置中，主通道和子通道同步选通同一路2D视频。此外， 该主通道和子通道分别包括捕获模块，主通道和子通道的捕获模块接收外部视频，并对分别对外部视频进行视频捕获，主通道捕获的每帧图像与子通道捕获的每帧图像具有视差。该主通道和子通道的捕获模块通过设定在行同步信号后像素点数的不同，使捕获的图像在水平方向具有位移。该装置还包括存储模块，主通道或子通道选取的外部视频存储在该存储模块。主通道和子通道的捕获模块读取存储模块中的存储的视频图像，且读取存储区域中水平位移上的不同区域，获取具有不同水平位移的图像。该2D图像转3D图像的装置中，主通道和子通道还分别包括逐行模块和缩放模块，
3逐行模块对捕获模块捕获的每帧图像经逐行处理，缩放模块对逐行处理后的图像进行缩放处理，使缩放后的图像与显示窗口匹配。此外，该装置还包括画面叠加模块和MCU处理模块，画面叠加模块将主通道输出的图像与子通道输出的图像进行叠加后，异步输出显示；MCU处理模块进行主通道和子通道的信源选择，控制主通道和子通道获取具有视差的图像。本发明还提供一种2D图像转3D图像的方法，该方法包括如下步骤步骤Si，主通道和子通道接收同一路外部视频；步骤S2，主通道和子通道分别获取具有视差的每帧图像；步骤S3，主通道和子通道分别对具有视差的图像进行逐行处理和缩放处理；步骤S4，叠加缩放后具有视差的图像，并输出至显示屏。其中，步骤Sl中，主通道和子通道同步接收同一路外部视频；步骤S2中，主通道和子通道捕获外部视频后，将每一帧的图像处理成两幅具有视差的图像，进行处理可以接收视频信号后，根据距离行同步信号的像素点数的不同，主通道和子通道获取具有水平位移的图像；或者先将视频存储后，从存储区域中截取具有水平位移的图像。上述2D图像转3D图像的装置以及方法通过使主通道和子通道选通外部输入的同一视频，主通道和子通道根据视频的每帧图像产生具有视差的两幅图像，从而实现2D图像转3D图像。
图1是本发明2D图像转3D图像装置的框图；图2是信号捕获区域选取方式的示意图；图3是存储视频数据的选取示意图；图4是本发明水平位移的左眼图像和右眼图像产生立体感的示意图；图5是本发明2D图像转3D图像方法的流程图；图6是本发明以TV信号为例进行2D图像转3D图像的方法示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1所示，是本发明2D图像转3D图像装置的框图。该装置包括主通道100，子通道200，画面叠加模块300，MCU处理模块400，存储模块500及显示屏600。MCU处理模块400作为整个装置的中央处理器，用来进行主通道100和子通道200 的信源选择，信号捕获区域的选取以及存储模块500中存储视频数据的选取。存储模块500用来存储接收的外部视频以及主通道100和子通道200捕获的视频数据，即每帧图像。主通道100和子通道200在MCU处理模块400的控制下，选选通同一路外部视频， 最好是同步选通同一路部视频。这里的外部视频是2D视频，包括电视广播信号和电脑、 DVD、USB播放器等传输过来的所有模拟和数字视频信号，主通道100和子通道200分别将该 2D视频的每帧图像进行处理，形成具有视差的图像。其中，主通道100包括捕获模块110、逐行模块120、缩放模块130，子通道200也包括捕获模块210、逐行模块220、缩放模块230 ； 主通道100的捕获模块110和子通道200的捕获模块210在MCU处理模块400控制下接收外部视频，并对外部视频进行视频捕获，以使主通道100捕获的图像与子通道200捕获的图像具有视差，这样才能使显示屏600显示的图像具有3D效果。外部视频的捕获有两种方式 信号捕获区域的选取或者对存储在存储模块500中的外部视频进行存储视频数据的选取。 下面举例说明，以TV信号作为外部视频，进行视频捕获。图2所示，是信号捕获区域选取方式的示意图。当选通一路TV信号送给主通道100 时，子通道200也同时获取该TV信号，主通道100的捕获模块110和子通道200的捕获模块210在捕获TV画面的有效区域(图中的H active^Vactive)时，通过设定在行同步信号后的H porch值的不同，即距离行同步信号的像素点数的不同，使主通道100和子通道200 获取的图像在水平方向(H方向上)具有位移；这样，主通道100获取的图像和子通道200 获取的图像分别可作为3D图像的左眼图像和右眼图像。图3所示，是存储视频数据的选取示意图。首先，MCU处理模块400利用主通道 100或子通道200的捕获模块110或210将TV信号整体捕获入存储模块500的存储区域中，然后读取存储区域中的水平位移上的不同区域，图中的外框表示该信源的当前2D图像的整体内容，内框是被读取用来显示的有效图像区域，主通道100和子通道200通过设置不同的水平偏移值uLeft，获取具有不同水平位移的图像，即用于显示的有效图像区域。主通道100和子通道200获取的具有水平位移的图像，分别可作为虚拟3D图像的左眼图像和右眼图像。主通道100的逐行模块120和子通道200的逐行模块220分别对捕获模块110捕获的每帧图像经逐行处理，而主通道100和子通道200的缩放模块130和230则对逐行处理后的图像进行缩放处理，使缩放后的图像与显示屏600的显示窗口匹配，缩放处理后的图像输出到画面叠加模块300。画面叠加模块300将主通道100输出的图像与子通道200输出的图像进行叠加后，异步输出在显示屏600上，输出的信号顺序是一帧奇数帧的主通道100信号、一帧奇数帧的子通道200信号、一帧偶数帧的主通道100信号、一帧偶数帧的子通道200信号。该2D图像转3D图像的装置通过主通道和子通道选通外部输入的同一视频，主通道和子通道根据视频的每帧图像产生具有视差的两幅图像，实现2D图像转3D图像。如图4所示，是本发明水平位移的左眼图像和右眼图像产生立体感的示意图。图 4(a)表示原始图像经过主通道100和子通道200的捕获或读取后形成的左眼图像和右眼图像，左眼图像和右眼图像有相对的水平位移。图4(b)表示左眼图像和右眼图像产生具有凸出效果的示意图。图4(c)表示左眼图像和右眼图像产生具有凹陷效果的示意图。请一并参阅图5以及图6，图5是本发明2D图像转3D图像方法的流程图，图6是本发明以TV信号为例进行2D图像转3D图像的方法示意图。该2D图像转3D图像方法包括如下步骤步骤Si，主通道和子通道接收同一路外部视频；这里外部视频可以是数字的，也可以是模拟的，在图6中，以为TV信源为例，这里的TV信源可以是数字的，也可以是模拟的；为了便于对图像的处理，这里的主通道和子通道最好同步接收相同的外部视频，如TV信源。
步骤S2，主通道和子通道分别获取具有视差的每帧图像；主通道和子通道捕获外部视频后，将每一帧的图像处理成两幅具有视差的图像， 进行处理可以接收视频信号后，根据距离行同步信号的像素点数的不同，主通道和子通道获取具有水平位移的图像；也可以先将视频存储后，从存储区域中截取具有水平位移的图像。步骤S3，主通道和子通道分别对具有视差的图像进行逐行处理和缩放处理；主通道和子通道获取的具有视差的图像，进行逐行处理，然后进行缩放处理，缩放处理后的图像与显示屏的显示窗口匹配。步骤S4，叠加缩放后具有视差的图像，并输出至显示屏；对缩放后的图像叠加处理后，异步输出图像，输出顺序是一帧奇数帧的主通道信号、一帧奇数帧的子通道信号、一帧偶数帧的主通道信号、一帧偶数帧的子通道信号。对于上述2D图像转3D图像的装置以及方法中，获取视差图像的软件实现方式如下在主通道和子通道获取2D的TV图像信号，软件在主通道和子通道捕获TV画面的有效区域时，可通过如下函数(1)设定在行同步信号后的^tartx值(即距离行同步信号的像素点数)的不同，使主通道和子通道中获取具有水平位移的图像(1)MApi_Signal_Captureffindow(U16 uStartx,U16 uHActive,U16 uStarty, U16 uVActive, RESOLUT10N_TYPE eResolution, INPUT_SOURCE_TYPEeInputSource, S0URCE_ CHANNEL_TYPE eChannelType)描述从行和场同步信号起始的不同位置捕获各信源端口各种分辨率信号到DDR中，该 DDR 区域由 MApi_SetSize_MemoryWindow 函数设置。uStartx 表示从行同步信号起始后I^tartx个像素开始捕获信号；uHActive 表示在行uActive个像素范围内进行捕获采样；uStarty 表示从场同步信号起始后Wtarty行开始捕获信号；uVActive 表示在uVActive行范围内进行捕获采样；eResolution 表示被捕获信号的信号格式(分辨率和场频)；既可是逐行信号，也可能是隔行信号；elnputSource 表示被捕获信号所在的信源；eChannelType 表示被捕获信号的信号存储到DDR中主或子通道对应的位置；或通过函数(2)设定uLeft的值(即相对原始内存区域在行方向起始位置)不同， 在主通道和子通道中获取具有水平位移的图像，作为虚拟3D图像的左眼图像和右眼图像(2)MApi_Crop_Memoryffindow(U16 uUpper,U16 uBottom,U16 uLeft,U16 uRight, S0URCE_CHANNEL_TYPE eChannelType)描述设置主通道或子通道在DDR区域中被截取掉信号的大小。uUpper 表示在场方向顶部去掉uUpper行像素；uBottom 表示在场方向底部去掉uBottom行像素；uLeft 表示在行方向上左边去掉uLeft个像素；
uRight 表示在行方向上右边去掉uRight个像素；eChannelType 表示主通道画面或子通道画面在中的分配。上述2D图像转3D图像的方法通过使主通道和子通道选通外部输入的同一视频， 主通道和子通道根据视频的每帧图像产生具有视差的两幅图像，实现2D图像转3D图像。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种2D图像转3D图像的装置，该装置包括主通道和子通道，该主通道选通一路视频，该子通道选通一路视频，该主通道和该子通道选通的视频是同一路视频，且主通道和子通道分别将同一路视频的每帧图像进行处理，形成具有视差的图像。
2.根据权利要求1所述的2D图像转3D图像的装置，其特征在于，该主通道和该子通道同步选通同一路2D视频。
3.根据权利要求1所述的2D图像转3D图像的装置，其特征在于，该主通道和子通道分别包括捕获模块，主通道和子通道的捕获模块接收外部视频，并对分别对外部视频进行视频捕获，主通道捕获的每帧图像与子通道捕获的每帧图像具有视差。
4.根据权利要求3所述的2D图像转3D图像的装置，其特征在于，主通道和子通道的捕获模块通过设定在行同步信号后像素点数的不同，使捕获的图像在水平方向具有位移。
5.根据权利要求3所述的2D图像转3D图像的装置，其特征在于，该装置还包括存储模块，主通道或子通道选取的外部视频存储在该存储模块。
6.根据权利要求5所述的2D图像转3D图像的装置，其特征在于，主通道和子通道的捕获模块读取存储模块中的存储的视频图像，且读取存储区域中水平位移上的不同区域，获取具有不同水平位移的图像。
7.根据权利要求3所述的2D图像转3D图像的装置，其特征在于，主通道和子通道还分别包括逐行模块和缩放模块，逐行模块对捕获模块捕获的每帧图像经逐行处理，缩放模块对逐行处理后的图像进行缩放处理，使缩放后的图像与显示窗口匹配。
8.根据权利要求1所述的2D图像转3D图像的装置，其特征在于，该装置还包括画面叠加模块，画面叠加模块将主通道输出的图像与子通道输出的图像进行叠加后，异步输出显示。
9.根据权利要求1所述的2D图像转3D图像的装置，其特征在于，该装置还包括MCU处理模块，MCU处理模块进行主通道和子通道的信源选择，控制主通道和子通道获取具有视差的图像。
10.一种2D图像转3D图像的方法，该方法包括如下步骤步骤Si，主通道和子通道接收同一路外部视频；步骤S2，主通道和子通道分别获取具有视差的每帧图像；步骤S3，主通道和子通道分别对具有视差的图像进行逐行处理和缩放处理；步骤S4，叠加缩放后具有视差的图像，并输出至显示屏。
11.根据权利要求10所述的2D图像转3D图像的方法，其特征在于，步骤Sl中，主通道和子通道同步接收同一路外部视频。
12.根据权利要求10所述的2D图像转3D图像的方法，其特征在于，步骤S2中，主通道和子通道捕获外部视频后，将每一帧的图像处理成两幅具有视差的图像，进行处理可以接收视频信号后，根据距离行同步信号的像素点数的不同，主通道和子通道获取具有水平位移的图像；或者先将视频存储后，从存储区域中截取具有水平位移的图像。
全文摘要
本发明适用于3D显示领域，提供了一种2D图像转3D图像的装置。该装置包括主通道和子通道，该主通道选通一路视频，该子通道选通一路视频，该主通道和该子通道选通的视频是同一路视频，且主通道和子通道分别将同一路视频的每帧图像进行处理，形成具有视差的图像。该装置通过使主通道和子通道选通外部输入的同一视频，并对每帧图像产生具有视差的两幅图像，从而实现2D图像转3D图像。本发明还提供一种2D图像转3D图像的方法。
文档编号H04N13/00GK102457738SQ20101052746
公开日2012年5月16日 申请日期2010年11月1日 优先权日2010年11月1日
发明者杨福军, 王凌晨 申请人:Tcl集团股份有限公司, 深圳Tcl新技术有限公司