[发明专利]用于在数字视频信号中检测压缩立体帧的方法及系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及数字信号处理领域并且更具体地涉及在数字视频信号中的立体感（stereoscopy）的检测。

背景技术

包括更普通的交错和非交错的广播服务，以及较不传统的立体广播服务的各种不同类型的数字广播服务存在并且对用户是可用的。在更普通的广播服务的情况下，捕捉并传送的视频信号的特征在于特殊的数字格式，例如由具体的分辨率、扫描方法和帧率限定。例如，除了其他可能性之外，广播视频信号可以为720p60的视频资料、1080i60的视频资料或1080p60的视频资料。在立体广播服务的情况下，可将两个视频信号或图像序列信号编码到用于传送的单个视频信号中，在其中该单个视频信号的解码允许在多观看格式中的三维立体节目的再现。

当广播或传送任意类型的数字视频信号时，经常应用某种形式的压缩或编码到视频信号以减少数据存储体积和带宽需求。例如，已知在视频压缩中使用梅花或棋盘像素抽取模式。显然，为了检索原始的图像流，这样的技术导致在接收端的必需的复原操作。

通常指定的美国专利US 7580463，描述通过在棋盘模式中移除像素然后水平地压缩像素的棋盘模式来压缩立体视频的立体图像对。两个水平压缩的图像以并排（side-by-side）排列放置在单独的标准图像帧内，该标准图像帧则可在通过例如立体广播系统传送前经过传统的图像压缩（例如，MPEG2或MPEG4）。在接收端，每个标准图像帧经过常规的图像解压缩，在此之后解压缩的标准图像帧被进一步解码，由此将其展开到棋盘模式并且在空间上内插每一个图像对的缺少的像素。

存在于视频信号传送的接收端，例如在数字广播接收器或多媒体系统的组件（例如服务器或置顶盒（set-up box，STB））中的一个难题，是在不同类型的输入视频信号之间区分的能力，包括在常规图像序列（例如2D图像帧序列）和立体图像序列（例如图像帧流，每一帧由两个压缩的并且以并排的格式排列的图像组成）之间或在不同类型的立体图像序列之间。这种能力是一种重要并且期望的能力，因为取决于接收到的数据的类型接收到的视频流的帧（例如在经过传统的图像解压缩（例如MPEG2或MPEG4解压缩）之后）可能需要进一步解码；但是该解码过程取决于接收到的帧的特定类型。

不幸地，数字广播接收器通常不会设计为处理立体广播服务和传统的交错或非交错广播服务两者，而是希望用在接收一个或其他特定类型的广播服务。具有双功能的广播接收器将需要两个分离的调谐器，一个特别致力于立体广播服务，从而需要繁重并且昂贵的电路。

启动在接收端的不同类型的广播服务之间的区别通常需要在使用中指示广播服务类型的分离控制信号的到接收端的产生和传送。该分离的控制信号可独立于被广播的实际数字视频信号，以平行或在传送视频流之前发送。另外，控制信号可以在传送之前嵌入或编码在实际的视频流中。明显地，这些现有技术方法是积极的，在其中为了允许接收端在不同类型的广播服务之间区别，它们在传送端需要额外操作的执行，无论是以分离的控制信号的产生还是要传送的视频流的操作。

欧洲专利申请EP 1024672 A1，公开于2000年8月2日，申请人为三洋电子有限公司，公开了一种数字广播接收器和能够接收的显示装置和包括立体广播方法的多个广播方法的显示。对于输入的数字视频信号的每一个接收到的帧，在接收器中的确定电路从两个特定的各自的帧的区域中比较像素数据，并且基于比较的结果，确定是否接收到的视频数据与立体广播方法一致。输出信号格式化电路产生用于基于该确定在监视器上显示视频图像的输出信号。在帧中的这两个特定区域的位置是这样的，在非立体信号的情况下，两个区域的像素数据通常具有低的相关性。但是，在立体信号的情况下，特定区域中的一个将包含基于右眼视频信号的像素数据，而另一个将包含基于左眼视频信号的像素数据，并且两个区域的比较通常揭示在像素数据之间的高相关性。可以通过不同的方法实现低或高相关性的确定，一个例子是在两个特定区域的像素数据之间的颜色区别的测量。但是，发现在该申请中描述的方法是不充分的。特别地，它仅用一种类型的立体编码格式运行并且如果输入数字视频信号以其他格式时则不能使用。此外，比较的完成需要在其中如果是立体的时期望高相关度并且如果是非立体的时期望低相关度的区域的知识。这不是通常可用的信息，特别是如果存在可能用于输入的数字视频信号的多个不同的立体格式时。此外，发现描述的实际检测方法是不充分的。通过查找两个单独的像素的连续块并且基于此执行单独的比较行为，可导致高的错误率。