基本信息
- 項目名稱：
- 基于自由立體成像技術的多視點立體手機
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品提出了一種支持立體業(yè)務顯示、能用于新一代寬帶移動通信網(wǎng)絡的新型移動終端軟件體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)解決方案。多視點立體視頻文件采用H.264編碼，經(jīng)網(wǎng)絡傳輸模塊由服務器傳送至移動終端；移動終端進行H.264解碼，采用立體圖像合成算法得到立體圖像；顯示技術采用多視點自由立體成像技術，播放8視點視頻。自行編寫PC端服務器軟件和手機客戶端軟件經(jīng)測試，傳輸穩(wěn)定可靠，手機終端顯示立體效果明顯，成像清晰。
- 詳細介紹：
- 1、多視點立體視頻編碼部分 在H.264 JMVC多視點立體視頻編碼中，本作品優(yōu)化搜索算法，在幀間預測時提高搜索速率；在模式選擇部分進行快速模式選擇，提前判斷最優(yōu)模式，降低編碼復雜度，從而達到提高編碼速率的目的。 2、多視點立體視頻數(shù)據(jù)傳輸部分 本作品針對多視點立體視頻在IP網(wǎng)絡上的傳輸進行研究。首先根據(jù)不同的H.264 NAL單元的重要性，設定不同的優(yōu)先級，如在多視點立體視頻中被選作基本視點中的幀，采用可靠的TCP協(xié)議。而對一般優(yōu)先級的NAL的數(shù)據(jù)單元采用UDP傳輸協(xié)議。其次本作品通過對數(shù)據(jù)源的標識和NAL片數(shù)據(jù)類型的控制實現(xiàn)多路復用與同步，同時實現(xiàn)對丟失數(shù)據(jù)的錯誤恢復與錯誤隱藏。 3、手機立體視頻顯示部分 基于光柵手機屏幕實現(xiàn)多視點自由立體的顯示，采用多視點自由立體圖像合成技術?；诠鈻诺亩嘁朁c圖像合成方法，就是將各視點的子像素按照光柵的光學結(jié)構(gòu)，以一定規(guī)律性分別填充到LCD中子像素排列的對應位置上。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 一 發(fā)明的目的 將自由立體成像技術用于移動終端，為用戶提供全新的視覺體驗，大大拓展新一代寬帶移動通信網(wǎng)絡上的應用，不但能實現(xiàn)客觀世界逼真的再現(xiàn)，還能衍生出眾多與之相關的增值業(yè)務。 二 基本思路 1 對大尺寸終端的多視點立體圖像合成算法進行優(yōu)化，使之適應資源有限的手機終端 2 研究手機終端上立體視點數(shù)與屏幕尺寸關系，選擇最適合的顯示視點數(shù) 3 參考平面圖像壓縮標準，提出適應新一代寬帶無線移動網(wǎng)絡傳輸?shù)亩嘁朁c視頻壓縮方法 4 研究多視點立體視頻傳輸協(xié)議，實現(xiàn)多視點自由立體業(yè)務的同步傳輸與顯示。 三 創(chuàng)新點 1提出一種具有普遍適用性的立體視頻業(yè)務的新型移動終端顯示方案 ?2提出的兼容手機終端軟件架構(gòu)和系統(tǒng)解決方案是本作品自主提出的，無資料可以借鑒 3對現(xiàn)有的立體視頻編碼標準H.264 JMVC測試模型進行了優(yōu)化，大幅提高了編碼效率 4首次提出了專門應用于多視點立體視頻傳輸?shù)幕贖.264的多視點立體視頻傳輸協(xié)議，該協(xié)議能實現(xiàn)對多視點視頻數(shù)據(jù)的實時、可靠傳輸，及多視點視頻數(shù)據(jù)的同步。 四 技術關鍵 ?1適應立體視頻業(yè)務的新型手機終端軟件架構(gòu)和系統(tǒng)解決方案 2有限資源下的多視點自由立體業(yè)務顯示方法與技術 3多視點自由立體視頻傳輸方法與技術 4多視點立體視頻壓縮編碼方法和技術 五 技術指標 1視點數(shù)不少于2個 2立體視距范圍 25～45cm 3無雙眼雙視現(xiàn)象出現(xiàn) 4 3種分辨率的立體手機終端
科學性、先進性
- 從相關的專利等知識產(chǎn)權(quán)分析與相關的技術標準發(fā)展現(xiàn)狀來看，有關移動終端的立體顯示技術尚處于起步階段，國內(nèi)外研制出相關產(chǎn)品的企業(yè)極少。目前看到報道的只有日本的精工愛普生、韓國的三星SDI、日本夏普等少數(shù)企業(yè)聲稱研制出了移動立體顯示終端樣機。 近幾年，一些單位相繼開展了立體成像技術的研究工作，主要研究點聚焦在大尺寸、高清晰度、多視點自由立體顯示終端的研制方面，其產(chǎn)品主要用于媒體廣告和特殊領域，尚未見在移動終端上實現(xiàn)立體顯示和相關業(yè)務的報道。 本作品設計的出發(fā)點為：1、在移動終端有限資源下實現(xiàn)了多視點自由立體業(yè)務顯示，手機移動終端顯示可兼容八視點與三視點立體視頻播放；2、提出適應無線移動網(wǎng)絡傳輸?shù)碾p（多）視點立體圖像/視頻壓縮編碼方法和技術，采用高壓縮率的H.264編解碼技術，在JMVC測試模型基礎上進一步優(yōu)化，大幅提高編碼效率。3、研究并提出了多視點立體視頻傳輸協(xié)議，實現(xiàn)了多視點間的數(shù)據(jù)復用與同步。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1、本作品在2011年3月23日至3月24日在中國國際三維成像技術應用與產(chǎn)業(yè)合作大會展示兩天獲得國內(nèi)外參觀人員的一致好評。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 專利許可
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品；現(xiàn)場展示；圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 通過安裝在手機上的客戶端，用戶可以選擇播放本地或者在網(wǎng)絡上下載立體視頻節(jié)目進行播放，享受自由立體顯示技術帶來的視覺享受。 基于新一代寬帶移動通信網(wǎng)絡，在移動終端上傳輸與顯示立體視頻是世界領先的研究課題，還未見其他國家開展這方面研究和實驗工作的報道。因此本作品的研究成果將使我國在新一代寬帶移動通信網(wǎng)絡上開展立體圖像/視頻服務方面走在世界的前列，并且可以將成果盡快地推廣到其他的可以承載高速業(yè)務的新型網(wǎng)絡中去，打造出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)。針對立體圖像傳輸對網(wǎng)絡服務質(zhì)量要求高的特點，研究并實現(xiàn)移動通信環(huán)境下的面向雙（多）視點的立體視頻/圖像的傳輸和控制等技術，對進一步發(fā)展和完善新一代寬帶移動通信網(wǎng)絡具有非常積極的促進作用，并能帶來可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。 本作品順應人類的需求，針對適應立體顯示的新型移動終端進行基礎性、前瞻性研究。本作品在市場上的推廣及其他相關技術的發(fā)展能大大地拓展新一代寬帶移動通信網(wǎng)絡上的應用，不但能實現(xiàn)客觀世界逼真的再現(xiàn)，還能衍生出眾多的與之相關的增值業(yè)務。
同類課題研究水平概述
- 立體成像技術是開發(fā)立體顯示業(yè)務的關鍵技術，立體成像技術分為“自由立體成像技術” 和“傳統(tǒng)立體成像技術”兩種。傳統(tǒng)的立體成像技術要求觀看者必須佩戴輔助視具，從而限制了系統(tǒng)的實用性。而自由立體成像技術不需要觀看者佩戴任何輔助視具，用裸眼就可以直接觀看立體圖像。自由立體成像技術是立體成像技術領域的重大突破，也是未來立體顯示技術發(fā)展的必然趨勢。 20世紀中后期，隨著計算機信息領域的發(fā)展以及平板顯示器的出現(xiàn)，三維立體顯示蓬勃發(fā)展?，F(xiàn)今，基于光柵等技術的自由立體顯示技術使用戶擺脫了輔助視具的限制，同時提供更好的觀看角度和效果，因而受到了越來越多人的青睞；另一方面，除了桌面顯示器外，手機、PDA等掌上設備的顯示屏幕也都努力采用3D顯示技術。 現(xiàn)在對于立體視頻的傳輸主要是基于IPv4和IPv6兩種協(xié)議的基礎上采用RTP 協(xié)議來保證實時傳輸，在此方面清華大學提出了基于下一代互聯(lián)網(wǎng)的立體視頻傳輸，主要研究立體視頻在IPv6上的傳輸實現(xiàn)。Mathias Johanson 提出了使用RTP和RTCP的SDES PRIV項作為裝載也立體視頻通道相關信息容器的立體視頻擴展協(xié)議。其他的國內(nèi)外的研究機構(gòu)也都在進行這方面的研究。但是所有的研究基本上都是在2D視頻在IP網(wǎng)絡上傳輸框架的基礎上進行了擴展來實現(xiàn)對多視點立體視頻的傳輸，并沒有一個專門針對多視點視頻傳輸?shù)膮f(xié)議。而對于多視點立體視頻的傳輸中關鍵的同步問題，在原有協(xié)議的基礎上進行解決起來也有一定的難度。 在立體視頻編解碼方面，目前對MVC的研究主要分兩個方向進行： 1）對H.264的語法語義的進行擴展來適應MVC的特點； 2） 利用視點間冗余進一步提高MVC編碼效率，主要是對MVC運動估計進行研究，利用視點間相關性提MVC編碼效率或者通過補償視點間差異提高MVC編碼效率。 近年來，學術界圍繞MVC舉行了幾次專項研討。早期研究者Lukacs提出了在相鄰視點之間使用視差補償?shù)姆椒▉硖岣吡Ⅲw視頻的壓縮效率。在多視點立體視頻的編碼方案中，通常的做法是使用運動估計和運動補償技術來消除視頻序列時間上的冗余，同時利用視差預測、補償技術進一步去除各個視點之間的冗余。近年來許多研究者提出了很多種多視點立體視頻的編碼方案。根據(jù)視差和運動估計方法不同，這些方法大體可以分為為基于“塊”的編碼方法和基于“對象”的編碼方法兩大類。
