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CN102388620B - 广播接收机和三维视频数据处理方法 - Google Patents

广播接收机和三维视频数据处理方法 Download PDF

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CN102388620B CN200980155769.8A CN200980155769A CN102388620B CN 102388620 B CN102388620 B CN 102388620B CN 200980155769 A CN200980155769 A CN 200980155769A CN 102388620 B CN102388620 B CN 102388620B
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Abstract

本发明公开了一种广播接收机和3D视频数据处理方法。用于广播接收机中的三维(3D)视频数据处理方法包括以下步骤：接收包括三维(3D)视频数据的广播信号；从该广播信号中提取三维视频数据的显示条件信息；以及利用所提取的显示条件信息来控制所述三维视频数据的输出。

Description

广播接收机和三维视频数据处理方法
技术领域
本发明涉及一种广播接收机和用于处理三维(3D)视频数据的方法，更具体地说涉及用于根据3D视频显示装置的显示条件来处理所接收到的3D视频数据的广播接收机及其3D视频数据处理方法。
背景技术
通常，三维(3D)图像(或立体图像)利用立体视觉原理给用户的眼睛提供了一种立体效果。人通过其彼此隔开大约65mm的眼睛之间的距离产生的双眼视差感觉到远近，以使得3D图像能够使左眼和右眼分别观看相关联的平面图像，从而产生立体效果和透视效果。
上述3D图像显示方法可分为立体方案(stereoscopic scheme)、容量方案(volumetric scheme)、全息方案(holographic scheme)。在使用立体方案的情况下，3D图像显示方法提供了要由左眼观看的左视图像和右眼观看的右视图像，使得通过偏振眼镜或显示装置，用户的左眼观看左视图形象和用户的右眼观看右视图像，从而识别3D图像效果。
发明内容
技术问题
因此，本发明致力于提供一种广播接收机和一种3D视频数据处理方法，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题。
本发明的目的是提供一种用于处理和显示已接收的3D视频数据的广播接收机，以便具有3D图像制造商想要的效果，从而实现使得用户能够更有效和方便地利用3D视频数据或3D图像的广播环境。
问题的解决方案
本发明的目的可以通过提供用于广播接收机中的三维(3D)视频数据处理方法来实现，该方法包括以下步骤：接收包括三维(3D)视频数据的广播信号；从所述广播信号中提取所述三维视频数据的显示条件信息；以及利用所提取的显示条件信息来控制所述三维视频数据的输出。
在本发明的另一个方面，在此提供了一种广播接收机，其包括：接收单元，其接收包括三维(3D)视频数据的广播信号；显示条件信息提取器，其从所述广播信号中提取所述三维视频数据的显示条件信息；以及三维(3D)视频处理器，其利用所提取的显示条件信息来控制所述三维视频数据的输出。
发明的有益效果
根据本发明的实施方式，广播接收机可以控制显示装置基于接收到的3D视频数据的观看条件的信息来输出3D视频数据制造商想要的3D效果。
此外，根据本发明的多个实施方式，广播接收机基于3D视频数据的观看条件的信息来控制显示器的输出，使得能够允许具有不同条件的显示装置响应于3D图像制造商想要的条件来显示3D视频数据。
此外，根据本发明的多个实施方式，广播接收机基于3D视频数据的观看条件信息来控制显示器的输出，使得能够向用户提供有效和便捷的广播环境。
附图说明
附图被包括来提供对本发明的进一步理解，附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。
附图中：
图1示出了根据本发明的一个实施方式的将观看几何参数信息包含在补充增强信息(SEI)消息中并且然后发送所得到的SEI消息的情况下使用的语法结构。
图2示出了根据本发明的各种实施方式的用于实现观看几何参数信息的语法结构。
图3示出了根据本发明的一个实施方式通过节目映射表(PMT)或地面虚拟频道表(TVCT)发送观看几何参数描述符的语法结构。
图4示出了根据本发明的一个实施方式的观看几何参数信息的表区段的语法结构。
图5示出了根据本发明的一个实施方式的包括观看几何参数描述符的TVCT的语法结构。
图6示出了根据本发明的一个实施方式的包括观看几何参数描述符的PMT的语法结构。
图7是例示了根据本发明的一个实施方式的在接收视频基本流(ES)的广播接收机中使用的3D视频数据处理方法的流程图，其中观看几何参数信息包括SEI消息。
图8是例示了根据本发明的一个实施方式的在接收广播信号的广播接收机中使用的3D视频数据处理方法的流程图，其中观看几何参数信息包含在TVCT或PMT中。
图9是例示了根据本发明的一个实施方式的用于利用观看几何参数信息来处理3D视频数据的广播接收机的框图。
图10示出了根据本发明的一个实施方式的3D图像制造商想要的初始显示条件和不同于初始显示条件的其他3D图像显示条件之间3D效果的差异。
图11是例示了根据本发明的一个实施方式的在利用观看几何参数信息的广播接收机中使用的3D视频数据处理方法的概念图。
图12是例示了根据本发明的另一个实施方式的在利用观看几何参数信息的广播接收机中使用的3D视频数据处理方法的概念图。
图13示出了根据本发明的一个实施方式在观看距离之间3D效果的差异。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的优选实施方式，在附图中例示出了本发明的优选实施方式的示例。下面将参照附图给出的详细描述是为了解释本发明的示例性实施方式，而不是示出能够根据本发明实现的仅有的实施方式。
在描述本发明之前，应当注意的是，考虑本发明的功能定义了在本发明中披露的大部分术语并且它们对应于本领域中公知的通用术语，并且可以根据本领域的技术人员的意图、惯常实践或新技术的引入来进行不同地判定。在一些情况下，申请人已选择了一些必要的术语，并且在本发明的以下描述披露。因此，优选的是，申请人限定的术语应当基于它们在本发明中的意义来理解。
3D图像显示方法包括考虑两个视点的立体成像方案和考虑三个或更多个视点的多视图成像方案。相比之下，相关技术中示出的单视图图像方案也可以称为单像图像方案。
立体成像方案被设计为使用彼此间隔开预定距离的左侧相机和右侧相机拍摄同一目标对象时获得的一对左视和右视图像。多视图成像方案使用间隔开预定距离或角度的三个或更多个相机拍摄的三个或更多个图像。虽然以下描述公开了本发明的使用立体成像方案作为实施例的实施方式，但是，本发明的创造性概念也可以应用于多视图成像方案。
可以根据各种方法(包括运动图像专家组(MPEG)方案)来对立体图像或多视图图像进行压缩和编码，并将其发送到目的地。
例如，可以根据H.264/高级视频编码(AVC)方案来对立体图像或多视图图像进行压缩和编码，并将其发送。在这种情况下，接收系统可以按照与H.264/AVC编码方案相反的次序来对接收到的图像进行解码，从而能够获得3D图像。
另外，可将立体图像的左视图像和右视图像中的一个、或者多视图图像中的一个指定为基本层的图像，而将剩下的一个图像指定为扩展层的图像。可以使用与单视场成像方法相同的方法来对基本层图像进行编码。对于扩展层图像，仅对基本层图像与扩展层图像之间的关系的信息进行编码和发送。作为用于基本层图像的示例性压缩编码方案，可以使用JPEG、MPEG-2、MPEG-4或者H.264/AVC方案。为了便于描述，在本发明的一个实施方式中示例性地使用H.264/AVC方案。在本发明的一个实施方式中，用于上层或高层的图像的压缩编码方案可以设置为H.264/多视图视频编码(MVC)方案。
当对如上所述的三维图像业务进行广播时，发送系统需要发送能够有效地呈现在各种3D显示装置中接收到的3D视频数据的足够量的信息。例如，在家用显示装置上显示为影院制作的3D内容数据的情况下，并非所有预期3D效果都能显示在家用显示装置上。另一方面，即使在大型投影屏幕或剧院显示为家用显示装置制作的3D内容数据的情况下，在投影屏幕上或剧院可能显示与预期3D效果不同的未预料到的3D效果。
换句话说，在接收3D内容数据并在与三维图像制造商期望的客观3D内容显示条件不同的显示条件下显示该数据的情况下，与制造商的预期3D效果不同的未预料到的3D效果可能被显示，或者可能与用户的收敛(convergence)不匹配，从而导致眼睛疲劳的发生。因此，在发送各内容数据的制造商预期的显示条件信息的情况下，接收机能够自适应地执行信令过程。
下面，将详细描述用于发送显示条件信息的方法和使接收机能够接收该显示条件信息以便控制三维图像显示的方法。
根据本发明的一个实施方式在高级电视系统委员会(ATSC)环境下发送和接收3D视频信号(或3D图像信号)的情况下，需要能够提供内容制造商期望的显示条件信息的元数据。为了便于描述并更好地理解本发明，元数据还可以按照需要称为观看几何参数信息。对于该元数据，可以通过视频基本流(ES)中包含的补充增强信息(SEI)消息发送观看几何参数信息，或者可以将观看几何参数描述符添加到节目和系统信息协议(PSIP)信息的构成元素中，然后发送，使得接收机能够执行3D呈现过程。此外，根据本发明的一个实施方式，观看几何参数信息可以被配置作为附加打包基本流(PES)包或基本流(ES)，然后发送到目的地。
首先，下面详细描述根据本发明的一个实施方式的用于将观看几何参数信息包括在视频基本流(ES)中并发送所得到的包括观看几何参数信息的视频ES的方法。
在使用H.264(或AVC)视频数据或MVC扩展视频数据的情况下，视频ES可以包括补充增强信息(SEI)消息。SEI消息指示视频编码层(VCL)的解码过程不必要的附加信息。此外，SEI消息可以包括各画面的与假定参考解码器(HRD)相关的定时信息、平移/扫描功能(即，用于读取和显示解码图像的某些部分的功能)的信息、进行随机存取所需的信息、用户独立定义的信息等。
图1示出了根据本发明的一个实施方式的将观看几何参数信息包含在补充增强信息(SEI)消息中并且然后发送所得到的SEI消息的情况下使用的语法结构。
在图1中所示的实施方式的H.264(或AVC)视频数据和MVC扩展视频数据的情况下，可将附加信息发送到SEI区域，并且通过使用SEI有效载荷类型值为4的“user_data_registered_itu_t_t35( )”字段的“user_identifier”字段和“user_structure( )”字段发送广播应用所需要的其他附加信息。
“ATSC_user_data”字段位于“user_structure( )”字段中，并且广播接收机能够利用“user_data_type_code”字段识别相应数据指示“viewing_geometry_parameter( )”字段。广播接收机从“user_data_type_structur”字段中包含的“viewing_geometry_parameter( )”字段的获取观看几何参数信息，使得它能够利用所获得的信息来执行3D视频数据的信令过程。
图2示出了根据本发明的各种实施方式的用于实现观看几何参数信息的语法结构。
参照图2，观看几何参数信息可以包括各种信息，来表达3D图像制造商想要的3D效果。
在本发明的一个实施方式中，观看几何参数信息可以包括像素间隔信息、观看距离信息、屏幕尺寸信息等。像素间隔是表示左图像和右图像之间的间隔的参数，并且不是表示对象之间的间隔，而是基于无限远的间隔。观看距离是表示用户和显示屏之间的距离的参数。屏幕尺寸是表示显示屏幕的尺寸的参数。
从示出“viewing_geometry_parameter( )”字段的相应语法结构的图2的实施方式可以看出，语法结构2010包括“pixel_interval”字段和“viewing_distance”字段，语法结构2020包括“screen_size”字段和“viewing_distance”字段，语法结构2030包括与pixel_interval和相关的表索引字段和与viewing_distance相关的表索引字段，而语法结构2040包括与screen_size相关的表索引字段和与viewing_distance相关的表索引字段。上述字段的详细说明如下。
在图2中，“pixel_interval”字段表示已获取和/或掌握内容数据的用户期望的屏幕尺寸上的像素之间的实际间隔。在这种情况下，“pixel_interval”字段可以用以毫米(mm)为单位的值表示。“viewing_distance”字段可以表示已经获取和/或掌握内容数据的用户期望的最佳观看距离。在这种情况下，“viewing_distance”字段可以用以厘米(cm)为单位的值表示。“screen_size”字段表示已获取和/或掌握内容数据的用户期望的屏幕尺寸的实际值。在这种情况下，“screen_size”字段可以用以英寸(inch)为单位的值表示。“pixel_interval_index”字段表示包括可用像素间隔值的表中的对应像素间隔的索引。“viewing_distance_index”字段表示包括可用观看距离值的表中的对应观看距离的索引。“screen_size_index”字段表示包括可用的屏幕尺寸值的表中相应的屏幕尺寸的索引。
针对如图2所示的字段表示的各种信息中的实际值设立的单位可以根据显示条件(例如，装置类型、发送系统等)改变成另一单位。根据可用值的范围，分配给各字段的位的数量可以改为另一数量。各表的表信息可以参照相应表针对语法预先确定，使得解码器可以预先识别这种表信息，或者相应表可以与图2中所示的上述信息一起发送。
在发送表的情况下，针对同一数据可以存在多种数据转换。各表可以包括表标识(ID)。在使用索引值的情况下，该索引值可以判断将要使用已利用要使用的表ID收或存储的哪一个表。
在图2中，“pixel_interval_mapping_table_id”字段，“viewing_distance_mapping_table_id”字段和“screen_size_mapping_table_id”字段可以表示在接收或储存了用于各数据单元的多个表的情况下，在索引转换过程中将使用哪个表。在接收表数据的情况下，各表可以具有唯一的ID。因此，广播接收机不仅使用索引数据，还使用与映射到该索引数据的表ID相对应的表，使得它能够获取与索引值相匹配的观看几何参数信息。
下面来详细描述根据本发明的一个实施方式的用于将观看几何参数信息包括在节目特定信息(PSI)/节目和系统信息协议(PSIP)信息的TVCT或PMT中然后发送所得到的包括观看几何参数信息的PSI/PSIP信息的方法。
根据本发明的多个实施方式，观看几何参数信息可以按照需要重新增加到PSI/PSIP中。然而，本发明的范围和精神并不仅限于上述示例。如果假设存在能够以表的格式发送系统信息的协议，则本发明的范围和精神还可以与系统信息的标题无关地应用到其它示例。
只是为了说明目的并更好地了解本发明而披露了PSI。PSI可以包括节目关联表(PAT)、条件访问表(CAT)、节目映射表(PMT)、网络信息表(NIT)等。
PAT对应于由PID为“0”的包发送的特定信息。PAT发送各节目的PMT的PID信息和NIT的PID信息。CAT发送广播发送系统中使用的付费广播业务的信息。PMT发送节目标识号、对构成节目的视频和音频数据的单个比特流进行发送的传输流包的包标识符(PID)信息、和对PCT进行发送的PID信息。NIT发送实际的传输网络的信息。例如，可以通过解析PID为“0”的PAT来获取节目编号的PID信息和PMT。此外，在对从PAT获取的PMT进行解析的情况下，获取有关节目的构成要素之间的相关性的信息。
例如，PSIP可以包括虚拟频道表(VCT)、系统时间表(STT)、评级区域表(RRT)、扩展文本表(ETT)、直接频道变化表(DCCT)、直接频道变化选择代码表(DCCSCT)、事件信息表(EIT)、主指南表(MGT)等。
VCT发送关于虚拟频道的信息(例如，用于选择频道的频道信息和关于接收音频和/或视频数据的包标识符(PID)的信息)。也就是说，当对VCT进行解析时，可以知道频道名称、频道编号和该频道中携带的广播节目的音频和视频数据的PID。STT发送当前日期和时间信息，而RRT发送关于区域和节目评级级别的审议委员会的信息。ETT发送关于频道和广播节目的附加说明，而EIT发送关于虚拟频道的事件的信息。DCCT/DCCSCT发送关于自动频道变化的信息，而MGT发送PSIP中包含的单个表的版本信息和PID信息。在本发明的一个实施方式中，VCT根据需要还可以是地面虚拟频道表(TVCT)。
图3示出了根据本发明的一个实施方式通过PMT或TVCT发送的观看几何参数描述符的语法结构。
参照图3，描述符被用作观看几何参数信息，并且包括3D内容数据制造商预期的屏幕尺寸(或相当于屏幕尺寸的像素间的间隔)和最佳观看距离。描述符可以包含在TVCT的第一描述符循环或PMT的第一描述符循环中，使得可以传送所得到的包括该描述符的第一描述符循环。此外，根据本发明的另一个实施方式，观看几何参数描述符可以包含在TVCT或PMT的第二描述符循环或其它循环中，并且可以发送所得到的包括观看几何参数描述符的循环。
下面来详细描述图3中所示描述符中包含的各字段和参数。
“descriptor_tag”字段被用作描述符的ID，并且可以向“ATSC A/65”字段指派空值。“descriptor_tag”字段可以表示该描述符用作观看几何参数描述符。
“descriptor_length”字段可以包含关于描述符中包含的字节数的信息。
“pixel_interval_mapping_table_id”字段可以表示已经映射到像素间隔值并已发送的表。
“viewing_distance_mapping_table_id”字段可以标识在映射到观看距离值之后被发送的表。
“screen_size_mapping_table_id”字段可以标识被映射到屏幕尺寸值之后发送的表。
如果“table_mapping_flag”字段设定为值“1”，则这意味着参数值被设定为表索引的映射值。否则，如果“table_mapping_flag”字段设定为值“0”，则这意味着参数值被设定为实际值。
如果“screen_size_flag”字段设定为值“1”，则这意味着发送了屏幕大小的值。否则，如果“screen_size_flag”字段设定为值“0”，则这意味着发送了像素间隔值。
“pixel_interval”字段可以表示已获取和/或掌握内容数据的用户期望的屏幕尺寸上的像素之间的实际间隔。在这种情况下，“pixel_interval”字段可以用以毫米(mm)为单位的值表示。
“viewing_distance”字段可以表示已经获取和/或掌握内容数据的用户期望的最佳观看距离。在这种情况下，“viewing_distance”字段可以用以厘米(cm)为单位的值表示。
“screen_size”字段可以表示已获取和/或掌握内容数据的用户期望的屏幕尺寸的实际值。在这种情况下，“screen_size”字段可以用以英寸(inch)为单位的值表示。
“pixel_interval_index”字段可以表示包括可用像素间隔值的表中的对应值。
“viewing_distance_index”字段可以表示包括可用观看距离值的表中的对应值。
“screen_size_index”字段可以表示包括可用屏幕尺寸值的表中的对应值。
针对图3的语法中的实际值设定的单位可以改变为另一单位，并且可以根据可用值的范围将分配给各字段的比特数量更改为另一数量。可以参照相应表针对语法预先确定各表的表信息，使得解码器可以预先识别这种表信息，或者发送系统可以向解码器发送相应表。
图4示出了根据本发明的一个实施方式的观看几何参数信息的表区段的语法结构。
在接收如图3所示的“pixel_interval_index”字段、“viewing_distance_index”和“screen_size_index”情况下，需要参照表来将上述字段转换成实际大小的字段。相应的数据可以以附加表区段的形式接收，并且可以以图4所示的语法的形式发送。
在图4中，“table_data_type”字段可以表示像素间隔、观看距离和屏幕尺寸中的哪一个对应于表中包含的数据。
“converted_value”字段可以表示根据“table_data_type”字段被映射到“index_value”字段表示的索引值的实际像素间隔、实际观看距离和实际屏幕尺寸。
可以利用同一表ID来接收相同数据类型的多个表，并且这些表接收操作可以通过“version_number”字段进行区分。只有“version_number”字段与图4中的其它字段不同，才可以接收填补从相应转换表省略的索引的数据，或者可以接收用于传统索引的更新或修订的数据。也就是说，可以使用“table_id”字段和“table_data_type”字段来识别转换系统类别和数据类型。接收机可以利用“version_number”字段来更新相同的“table_id”和“table_data_type”字段的数据。
图5示出了根据本发明的一个实施方式的包括观看几何参数描述符的TVCT的语法结构。
参照图5，可以将观看几何参数描述符包含在TVCT的第一描述符循环中，然后进行发送。可选的是，可以将观看几何参数描述符包含在与TVCT的第一描述符循环不同的另一个循环中，然后进行发送。
图5中所示的TVCT中包含的各字段的详细说明如下。
“table_id”字段是表示表区段类型的8位无符号整数字段。
“section_syntax_indicator”字段是对“terrestrial_virtual_channel_table_section( )”字段被设置为“1”的一位字段。
“private_indicator”字段是被设定为“1”的一位字段。
“section_length”字段是前两位被设定为“00”的12位字段，并指定从紧随“section_length”字段之后开始并且包括CRC的部分的字节数。
“transport_stream_id”字段表示16位MPEG-2传输流(TS)ID。“transport_stream_id”字段将地面虚拟频道表(TVCT)与可以在不同PTC中广播的其它表区分开。
作为5位字段的“version_number”字段表示虚拟频道表(VCT)的版本号。
“current_next_indicator”字段是一位指示符。在“current_next_indicator”字段被设定为“1”的情况下，意味着所发送的虚拟频道表(VCT)是当前可用。当“current_next_indicator”字段中的一位设定为“0”时，意味着所发送的表还不可用，并将成为下一个即将有效的表。
“section_number”字段是给出该区段的编号的8位字段。
作为8位字段的“last_section_number”字段指定完整的地面虚拟频道表(TVCT)的最后区段(即，最高section_number值的区段)的编号。
作为8位无符号整数字段的“protocol_version”字段用来使得表类型在未来能够携带与当前协议中定义的参数结构不同的参数。
作为8位字段的“num_channels_in_section”字段指定在该VCT区段中的虚拟通道的数量。
“short_name”字段可以表示虚拟频道的名称，被表示为根据Unicode字符数据的UTF-16表示法解释的一至七个16位代码值的序列。
“major_channel_number”字段表示10位数字，其表示与“for”循环的这个迭代中定义的虚拟频道相关联的“主”频道号码。
“minor_channel_number”字段表示从“0”到“999”范围内的10位数字，以表示“小”或“子”频道号码。该“minor_channel_number”字段与“major_channel_number”字段一起可以表示两部分频道编号，其中，“minor_channel_number”字段表示编号的第二或右手部分。
包括8位无符号整数的“modulation_mode”字段可以表示所发送的与虚拟频道相关联的载波的调制模式。
“carrier_frequency”字段可以表示所允许的载波频率。
“channel_TSID”字段是范围从0x0000到0xFFFF的16位无符号整数字段。“channel_TSID”字段表示与虚拟频道所提及的携带MPEG-2节目的传输流(TS)相关联的MPEG-2传输流(TS)ID。
“program_number”字段包括使这里定义的虚拟频道与MPEG-2节目协会和TS节目映射表相关联的16位无符号整数。
作为2位字段的“ETM_location”字段指定扩展文本消息(ETM)的存在和位置。
“access_controlled”字段表示1位布尔标志。当设定了“access_controlled”字段的布尔标志时，这意味着可以控制对与虚拟频道相关联的事件的访问。
“hidden”字段表示1位布尔标志。当设定了“hidden”字段的布尔标志，这意味着用户没有通过直接输入虚拟频道编号来访问虚拟频道。
“hide_guide”字段表示布尔标志。当“hide_guide”字段的布尔标志对于隐藏频道被设定为零“0”时，这意味着虚拟频道和虚拟频道事件可能出现在EPG显示中。
“service_type”字段是标识虚拟频道中携带的业务类型的6位枚举类型的字段。
“source_id”字段包括标识与虚拟频道相关的节目源的16位无符号整数。
“descriptors_length”字段可以表示虚拟频道的描述符的总长度(以字节为单位)。
“descriptor( )”字段可以包含被确定为适于该“descriptor( )”字段的零个或更多个描述符。
“additional_descriptors_length”字段可以表示VCT描述符列表的总长度(以字节为单位)。
“CRC_32”字段是包含CRC值的32位字段，该CRC值确保在处理整个地面虚拟频道表(TVCT)区段之后ISO/IEC 138181“MPEG-2系统”[8]的附录A中定义的解码器中寄存器的零输出。
图6示出了根据本发明的一个实施方式的包括观看几何参数描述符的PMT的语法结构。
参照图6，可以将观看几何参数描述符包含在PMT的第一描述符循环中。可选的是，可以将观看几何参数描述符包含在与PMT的第一描述符循环不同的另一个循环中，然后进行发送。
图6中所示的PMT中包含的各字段的详细说明如下。
“table_id”字段是在“TS_program_map_section”字段中始终被设定为“0x02”的8位字段。
“section_syntax_indicator”字段是被设定为“1”的1位字段。
“section_length”字段是前两位被设定为“00”的12位字段，并指定紧接“section_length”字段开始并且包括CRC的区段的字节数。
“program_number”字段是指定“program_map_PID”字段可适用的程序的16位字段。
“version_number”字段是表示“TS_program_map_section”字段的版本号的5位字段。
“current_next_indicator”字段是1位字段。当“current_next_indicator”字段中的一位设定为“1”，这意味着所发送的“TS_program_map_section”字段当前适用。当“current_next_indicator”字段中的一位设定为“0”时，这意味着所发送的“TS_program_map_section”字段还不可用，并将在下一个“TS_program_map_section”字段变得有效。
“section_number”字段包括值为“0x00”的8位字段。
“last_section_number”字段包括值为“0x00”的8位字段。
“PCR_PID”字段是表示包含对“program_number”字段指定的程序有效的PCR字段的传输流(TS)包的PID的13位字段。在没有PCR与用于私人流的节目定义相关联的情况下，则该字段取值为“0x1FFF”。
“program_info_length”字段是12位字段，其前两位为“00”。“program_info_length”字段指定紧随“program_info_length”字段的描述符的字节数。
“stream_type”字段是8位字段，其指定具有由“elementary_PID”字段指定PID值的PID包内携带的基本流或有效载荷的类型。
“elementary_PID”字段是13位字段，其指定携带相关的基本流或有效载荷的传输流(TS)包的PID。
“ES_info_length”字段是12位字段，其前两位为“00”。“ES_info_length”字段可以指定紧随“ES_info_length”字段的相关联的基本流的描述符的字节数。
“CRC_32”字段是包含CRC值的32位字段，该CRC值给出在处理整个传输流节目映射区段之后在附录B中定义的解码器中的寄存器的零输出。
图7是例示了根据本发明的一个实施方式的在接收视频基本流(ES)的广播接收机中使用的3D视频数据处理方法的流程图，其中观看几何参数信息包括SEI消息。
参照图7，在步骤S7010，广播接收机接收到广播信号，对节目和系统信息协议(PSIP)信息进行解析，并且可以从PSIP信息中包含的节目映射表(PMT)或地面虚拟频道表(TVCT)中获取视频ES的PID信息。在步骤S7020，广播接收机通过利用所获取的PID信息建立滤波器来对相应的视频ES进行滤选，然后对提取的视频流进行解码。
在步骤S7030，广播接收机能够通过对视频流进行解码来解码SEI消息。
在步骤S7040，广播接收机对SEI消息中包含的观看几何参数信息进行解析，使得它能够识别相应图片的显示条件信息。可以通过图2中所示的解析字段获取该显示条件信息。例如，显示条件信息可以包括屏幕尺寸的信息、像素间隔信息、观看距离信息等。
在步骤S7050，广播接收机利用经过解析的观看几何参数信息来控制经过解码的图片的3D立体输出。
图8是例示了根据本发明的一个实施方式的在接收广播信号的广播接收机中使用的3D视频数据处理方法的流程图，其中观看几何参数信息包含在TVCT或PMT中。
更具体地说，图8是例示了通过TVCT获取观看几何参数信息来处理3D视频数据的方法的流程图。
参照图8，在步骤S8010，广播接收机对PID被设定为0x1FFB的TS包进行滤选，然后在步骤S8020，通过对表ID被设定为0xC8的区段数据进行解析来获得TVCT。可以通过TP解复用器(TP Demux)执行广播接收机的这些操作。广播接收机可以解析PMT，而不解析TVCT。
在步骤S8030，广播接收机对经调整的主要和次要频道编号的观看几何参数信息进行解析，并存储经过解析的观看几何参数信息。可以通过解析所得到的TVCT来获取观看几何参数信息。可以在广播接收机的PSIP处理器中执行该获取操作。
在步骤S8040，广播接收机可以利用TVCT来获取音频/视频(A/V)流的PID信息。在步骤S8050，广播接收机通过所获取的PID信息来执行PID滤选过程，以便提取A/VES，然后对所提取的A/VES进行解码。
在步骤S8060，广播接收机利用观看几何参数信息对视频流执行后处理，使得它可以对3D图像显示的输出进行控制。广播接收机执行的上述3D视频数据处理还可以称为3D呈现。广播接收机对已接收到适合通过观看几何参数信息获取的观看条件的视频流进行呈现，使得它可以按照用户可以识别出3D图像制造商期望的3D效果的方式输出被呈现的视频流。
图9是例示了根据本发明的一个实施方式的用于利用观看几何参数信息来处理3D视频数据的广播接收机的框图。
参照图9，广播接收机包括调谐器和解调器9010、残留边带(VSB)解码器9020、传输包(TP)解复用器(TP Demux)9030、音频/视频(A/V)解码器9040、PSIP处理器9050、3D呈现单元9060(以下称为3D视频处理器9060)。A/V解码器9040可以包括用于处理视频数据的视频编码层9070和用于处理补充数据的报头和扩展单元9080。当如下面的描述所示处理视频ES时，A/V解码器9040还可以被称为视频解码器9040。
在图9中，广播接收机可以根据发送观看几何参数信息的方法以不同的方式操作。在图9中，方法“A”9090表示在观看几何参数信息被包含在视频ES中之后被发送时广播接收机如何工作。方法“B”9100表示在观看几何参数信息被包含在PMT或TVCT中之后被发送时广播接收机如何工作。
广播接收机利用调谐器和解调器9010(以下可称为接收单元9010)对期望频道的广播信号进行调谐，接收经过调谐的广播信号，并对接收到的广播信号进行解调。通过VSB解码器9020对调谐器和解调器9010生成的基带信号或中频(IF)信号进行VSB解码，使得经过VSB解码的基带或IF信号以数据流的形式输出。TP解复用器9030从接收到的数据流中提取补充数据流等，其中，补充数据流包括视频ES、PMT和TVCT。
首先，以下详细描述在观看几何参数信息被包含在视频流的SEI消息中并且然后被发送时广播接收机的操作9090。
广播接收机从在PSIP处理器9050解析出的PMT和TVCT中获取期望视频ES的PID信息，并使TP解复用器9030能够利用所获取的PID信息来提取期望视频ES。视频解码器9040利用视频编码层9070对视频数据进行解码，并利用报头和扩展单元9080对包括SEI消息的补充数据进行解码。因此，广播接收机使视频解码器9040能够对SEI消息进行解码，使得它可以获取观看几何参数信息。
广播接收机利用所获取的观看几何参数信息对通过3D视频处理器9060从视频解码器9040接收到的视频数据进行控制和处理，最终输出经过处理的视频数据。
以下详细描述在观看几何参数信息被包含在PMT或TVCT中并且然后被发送时广播接收机的操作9100。
广播接收机通过TP解复用器9030提取包括PMT和TVCT的补充数据流，并向PSIP处理器9050输出PMT或TVCT。PSIP处理器9050对PMT或TVCT进行解析，使得不仅获得广播信号中包含3D视频流的PID信息，还获得观看几何参数信息。
广播接收机利用所获取的PID信息通过调谐器和解调器9010接收期望3D视频流，并通过利用TP解复用器9030提取期望3D视频流。3D视频流被视频解码器9040解码，然后被输出到3D视频处理器9060。广播接收机使3D视频处理器9060能够利用观看几何参数信息来控制和处理视频数据，最后输出经过处理的视频数据。
如上所述，根据方法“A”，可以从视频解码器9040提取查看几何参数信息。根据方法“B”，可以从PSIP处理器9050提取查看几何参数信息。从处理观看几何参数信息的角度来看，视频解码器9040和PSIP处理器9050可以根据需要称为显示条件信息提取器。换句话说，显示条件信息提取器可以适用于提取广播接收机中包含的上述观看几何参数信息。根据本发明的一个实施方式，显示条件信息提取器包括视频解码器9040和PSIP处理器9050，使得它能够根据上述方法处理观看几何参数信息。
在图9，尽管为了便于描述省略了对相同部件的重复说明，但应当理解的是，如图9所示的广播接收机可以执行图7和8中描述的所有方法。
接下来，在下面详细描述关于按照利用所获取的观看几何参数信息来获取3D图像制造商想要的3D效果的方式来控制3D视频数据显示输出的方法的各种实施方式。
图10示出了根据本发明的一个实施方式的3D图像制造商想要的初始显示条件和不同于初始显示条件的其他3D图像显示条件之间3D效果的差异。
在图10中，左侧部分示出了预期屏幕1010和基于期望屏幕尺寸的3D效果，而右侧部分不仅示出了观看用户所使用的显示装置的屏幕1020，还示出了基于期望屏幕尺寸的3D效果。
图10示出了用于形成3D图像的方法，更具体地说，图10示出了以在3D成像方法中使用的水平交织格式实现的立体图像的一个示例。
可以以各种方式测量和显示3D效果。按照本发明的一个实施方式，3D效果的差异由视差(disparity)、深度范围或从观众的眼到形成对象的图像的图像的深度值表示。
可以从导致外界到眼睛的视网膜上的两个稍微不同的投影的深度感的视觉感知过程获得3D效果。两个视网膜图像的差异可以称为水平视差、视网膜差或双目视差。在下文中，为了便于描述和更好地理解本发明，两个视网膜图像之间的差异将仅称为“视差”。
深度范围可以基于观众可以在3D图像的显示条件下识别3D效果的基准位置由最近的位置和最远的位置之间的间隔表示。例如，上述间隔可以由Dmin和Dmax表示。
在图10中，假设3D图像内容的制造商原始期望的屏幕尺寸用W表示，接收单元的显示装置的屏幕尺寸用X表示，而与各个屏幕尺寸相应的像素间隔用p和q表示。在图10的实施方式中，X由“X＝W/2”而q由“q＝p/2”表示。
如果假设特定点的视差值是D，则3D图像制造商的期望视差的物理尺寸由D×P表示，而能够被观众识别的视差的物理尺寸由“D×q(＝D×p/2)”表示。
如果假定视差值表示的深度范围由Dmin和Dmax表示，制造商期望的物理深度范围是“Dmin×p”和“Dmax×p”，而接收单元中能够被观众识别的物理深度范围是[Dmin×q，Dmax×q](＝[Dmin×p/2，Dmax×p/2])。
因此，观众能够在接收单元的屏幕1020上识别的3D效果相当于3D图像制造商期望的原始3D效果的大约一半。
从观众的眼睛到形成对象图像的视网膜图像的深度值用等于“ZW”的原始期望尺寸的大约一半的“ZX”的值表示。
换言之，接收机能够通过利用在所发送的观看几何参数信息中包含的屏幕尺寸信息或者像素间隔信息来获取3D效果的差异。
在这种情况下，存在获取原始期望3D效果或补偿在3D效果的差异的各种方法，例如，通过水平移位左图像和右图像来执行收敛控制(convergence control)的方法、缩放在深度图中包含的个别深度值的方法、调整观看距离的方法等。
图11是例示了根据本发明的一个实施方式的在利用观看几何参数信息的广播接收机中使用的3D视频数据处理方法的概念图。
在图11中，左侧部分示出了预期屏幕1110和基于期望屏幕尺寸的3D效果，而右侧部分不仅示出了观看用户所使用的显示装置的屏幕1120，还示出了基于期望屏幕尺寸的3D效果。
图11示出了对响应于如前面在图10中所述的接收单元的显示屏幕减小而降低的3D效果进行补偿的方法。图11示出了水平移位屏幕上显示的左图像和右图像的方法。
为了对深度值Zw减少到另深度值Zx而减小的深度范围进行补偿，左图像向右移，而右图像向左移，使得减少的深度值Zx可以在Zc范围内得到补偿。在接收单元的显示屏幕变得比制造商预期的屏幕尺寸大的情况下，沿相反方向移位各个图像(即，左图像向左移，而右图像向右移)，使得能够补偿改变后的3D效果。也可以考虑各种显示条件，使左图像和右图像其中一方移位。
根据本发明的一个实施方式，可以通过以下方法计算移位距离。
假设以与图10相同的方式基于像素间隔用q＝p/2表示q。根据本发明的一个实施方式，接收单元中降低的各个3D效果的参数值近似于屏幕尺寸减小比率，这些比率等于减少的像素间隔比率。
因此，左右图像中各图像被移位减少的像素间隔，使得3D效果可以得到补偿。在图10和11中，移位的图像之间距离Dshift可以等于“p-q”。然而，不仅考虑接收单元的显示屏幕的屏幕构造，而且考虑所发送的图像的左右图像的宽度所计算出的距离值D位移可能小于“p-q”。在这种情况下，从图11中可以看出，深度值Zx可补偿到值Zc，而不是制造商的期望值Zw。
图12是例示了根据本发明的另一个实施方式的在利用观看几何参数信息的广播接收机中使用的3D视频数据处理方法的概念图。
图12示出了对按照与图10中所示的方式相同的方式响应于接收单元的显示屏幕而降低的3D效果进行补偿的方法。更具体地说，图12示出了缩放深度图的方法。深度图是一种具有真实图像的各个像素坐标的深度值的数据表。
为了调节所发送的3D图像的3D效果，可以将Z轴的深度值包含在深度图中，然后发送。在这种情况下，各个广播接收机可以具有能够被显示的Z轴的不同范围，并且按照校正3D图像的Z轴深度值的方式对接收到的Z轴的深度值与可显示的Z轴的深度值进行比较，使得能够显示校正得到的图像。
根据本发明的一个实施方式，假设内容制造商期望的值Zx在从“Zxmin”到“Zxmax”的坐标范围内，并且能够在接收部上显示的Zw值在从“Zwmin”到“Zwmax”的坐标范围内，则可以通过下式执行通过缩放过程从Zx到Zw的映射。
Zw＝Zx×((Zwmax-Zwmin)/(Zxmax-Zxmin))+Zwmin
在本发明的另一实施方式中，假设“Zxmin＜0＜Zxmax”且“Zwmin＜0＜Zwmax”，并且当Zx和Zw值变高时在屏幕前形成对象图像，可以执行下面的映射，来保持对象图像和屏幕之间的相对位置关系，如下式所表示的。
1)当Zx＞0时，Zw＝Zx×(Zwmax/Zxmax)
2)当Zx＜0时，Zw＝Zx×(Zwmin/Zxmin)
3)当Zw＝0时，Zx＝0
换句话说，上述映射可以防止在缩放过程中位于屏幕内部的对象图像向前从屏幕出来并防止位于屏幕外部的对象图像向后进入屏幕。在本发明的该实施方式中，识别出的对象的相对位置在Zx和Zw中各值大于零“0”时位于屏幕前面，而在Zx和Zw中各值小于零“0”时位于屏幕后面。
根据缩放上述深度图的方法，可能以各种方式发送深度图。深度图以在诸如视频流的具有附加PID的基本流中发送，或者可以通过带外(即，诸如互联网的路径)发送。此外，深度图可能包含在视频数据的报头中，然后发送。在这种情况下，在发送深度图的情况下，深度图可以在发送时存在于各图像或各帧中。另选的是，深度图可以包含在上述观看几何参数信息中，或者可以与观看几何参数信息一起发送。
图13示出了根据本发明的一个实施方式在观看距离之间3D效果的差异。
在制造商的预期屏幕尺寸等于接收机的显示屏幕的尺寸的情况下，在图13中示出了响应于观看距离的变化的3D效果变化。在图13中，由制造商期望的观看距离用VDi表示，而接收单元的观看距离用VDr表示。
例如，当VDr＝VDi/2时，实际深度值的范围Zx约为Zw/2的值，使得它可以减少到大约原始期望范围的一半。在这种情况下，可以通过图10至12中解释的收敛控制或深度图缩放来补偿改变的3D效果。
从图13中可以看出，观看几何参数信息是能够直接影响3D效果的因素，因此可以通过根据用户的观看环境对观看距离进行调节来补偿3D效果。根据本发明的一个实施方式，与收敛控制过程或深度图缩放过程一起调节观看距离，使得能够根据接收单元的显示装置和用户的观看环境来补偿3D效果。
可以考虑各种因素(例如，发送内容、传输环境、广播接收机的性能、用户的观看环境等)来独立或共同使用上述用于补偿3D效果的方法。
本发明中公开的方法可以按照各种计算机装置可访问的程序命令的形式来实现，并且被记录在计算机可读记录介质上。计算机可读记录介质可以单独或组合地包括程序命令、数据文件、数据结构等。记录在介质上的程序命令可以是专门为本发明设计和配置的程序命令，或者是计算机软件技术人员已知和可获得的程序命令。计算机可读记录介质的实施例包括诸如硬盘、软盘和磁带的磁介质，诸如致密盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD)的光介质，诸如软盘的磁光介质，以及专门配置为存储和执行程序命令的硬件设备(例如ROM、随机存取存储器(RAM)和闪存)。程序命令的实施例包括可以由使用解释器等的计算机执行的高级语言代码，以及诸如由编译器所生成的机器语言代码的机器语言代码。上述硬件设备可以被配置为作为用于执行本发明的操作的一个或更多个软件模块来操作，反之亦然。
虽然已经结合有限的实施方式和附图描述了本发明，但是本发明并不限于此。本领域技术人员将意识到根据被说明书的各种修改、添加和替换是可能的。因此，本发明的范围不应限于示例性实施方式的描述，而应当由所附权利要求及其等同物来确定。
本发明的模式
已经以用于实施本发明的最佳模式描述了各个实施方式。
工业应用
从上述说明中明显的是，本发明的实施方式可以整体或部分地应用于数字广播系统。
根据本发明的实施方式，广播接收机可以控制显示装置基于所接收到的3D视频数据的观看条件的信息输出3D视频数据制造商想要的3D效果。
此外，根据本发明的多个实施方式，广播接收机基于3D视频数据的观看条件的信息来控制显示器的输出，使得它能够允许具有不同条件的显示装置响应于3D图像制造商想要的条件来显示3D视频数据。
此外，根据本发明的多个实施方式，广播接收机基于3D视频数据的观看条件信息来控制显示器的输出，使得它能够向用户提供有效和便捷的广播环境。

Claims (14)

1.一种在广播接收机中使用的三维(3D)视频数据处理方法，该方法包括以下步骤：
接收广播信号，所述广播信号包括三维视频数据、显示条件信息、包括多个观看距离信息的观看距离表和包括多个屏幕尺寸信息的屏幕尺寸表；
存储所述观看距离表和所述屏幕尺寸表；
从所述广播信号中提取所述三维视频数据的所述显示条件信息，其中，所述显示条件信息包括识别所述观看距离表的观看距离映射表信息以及识别所述屏幕尺寸表的屏幕尺寸映射表信息，并且其中，所述观看距离表和所述屏幕尺寸表包括表数据类型信息，所述表数据类型信息指示所述观看距离表或所述屏幕尺寸表中包括的信息的类型是否对应于观看距离信息或屏幕尺寸信息；以及
利用从由所述观看距离映射表信息识别的所述观看距离表和由所述屏幕尺寸映射表信息识别的所述屏幕尺寸表提取的信息来控制所述三维视频数据的输出，
其中，所述显示条件信息进一步包括：指示应用于所述观看距离表的第一索引号的第一参数信息和指示应用于所述屏幕尺寸表的第二索引号的第二参数信息，
其中，所述观看距离表包括具有所述第一索引号的相同值的第一索引号信息和指定对应于所述第一索引号信息的想要的观看距离的值的观看距离信息；并且
其中，所述屏幕尺寸表包括具有所述第二索引号的相同值的第二索引号信息和指定对应于所述第二索引号信息的想要的屏幕尺寸的值的屏幕尺寸信息。
2.根据权利要求1所述的三维视频数据处理方法，其中，从所述广播信号中提取所述三维视频数据的显示条件信息的步骤包括以下步骤：
对来自在接收到的三维视频数据中包含的视频基本流(ES)的补充报头信息进行解码；以及
从经过解码的补充报头信息中获取所述显示条件信息。
3.根据权利要求1所述的三维视频数据处理方法，其中，从所述广播信号中提取所述三维视频数据的显示条件信息的步骤包括以下步骤：
从所述广播信号中提取节目映射表(PMT)或地面虚拟频道表(TVCT)；以及
从所述节目映射表(PMT)或所述地面虚拟频道表(TVCT)中获取所述显示条件信息。
4.根据权利要求1所述的三维视频数据处理方法，其中，所述三维视频数据包括左视视频数据和右视视频数据。
5.根据权利要求4所述的三维视频数据处理方法，其中，利用所提取的显示条件信息来控制所述三维视频数据的输出的步骤包括以下步骤：
使所述左视视频数据和所述右视视频数据中的至少一方水平移位，并输出经过移位的左视视频数据和经过移位的右视视频数据中的至少一方。
6.根据权利要求4所述的三维视频数据处理方法，其中，利用所提取的显示条件信息来控制所述三维视频数据的输出的步骤包括以下步骤：
对与所述三维视频数据相关的深度图中包含的深度值进行缩放，并输出经过缩放的三维视频数据结果。
7.根据权利要求4所述的三维视频数据处理方法，其中，利用所提取的显示条件信息来控制所述三维视频数据的输出的步骤包括以下步骤：
调节所述三维视频数据的观看距离，并输出调节后的三维视频数据结果。
8.一种广播接收机，该广播接收机包括：
接收单元，其接收广播信号，所述广播信号包括三维(3D)视频数据、显示条件信息、包括多个观看距离信息的观看距离表和包括多个屏幕尺寸信息的屏幕尺寸表，
存储器，所述存储器存储所述观看距离表和所述屏幕尺寸表；
显示条件信息提取器，其从所述广播信号中提取所述三维视频数据的所述显示条件信息，其中，所述显示条件信息包括识别所述观看距离表的观看距离映射表信息以及识别所述屏幕尺寸表的屏幕尺寸映射表信息，并且其中，所述观看距离表和所述屏幕尺寸表包括表数据类型信息，所述表数据类型信息指示所述观看距离表或所述屏幕尺寸表中包括的信息的类型是否对应于观看距离信息或屏幕尺寸信息；以及
三维(3D)视频处理器，其利用从由所述观看距离映射表信息识别的所述观看距离表和由所述屏幕尺寸映射表信息识别的所述屏幕尺寸表提取的信息来控制所述三维视频数据的输出，
其中，所述显示条件信息进一步包括：指示应用于所述观看距离表的第一索引号的第一参数信息和指示应用于所述屏幕尺寸表的第二索引号的第二参数信息，
其中，所述观看距离表包括具有所述第一索引号的相同值的第一索引号信息和指定对应于所述第一索引号信息的想要的观看距离的值的观看距离信息；并且
其中，所述屏幕尺寸表包括具有所述第二索引号的相同值的第二索引号信息和指定对应于所述第二索引号信息的想要的屏幕尺寸的值的屏幕尺寸信息。
9.根据权利要求8所述的广播接收机，其中，所述显示条件信息提取器包括：
视频解码器，其对来自在接收到的三维视频数据中包含的视频基本流(ES)的补充报头信息进行解码，并从经过解码的补充报头信息中获取所述显示条件信息。
10.根据权利要求8所述的广播接收机，其中，所述显示条件信息提取器包括：
节目和系统信息协议(PSIP)处理器，其从所述广播信号中提取节目映射表(PMT)或地面虚拟频道表(TVCT)，并且从所述节目映射表(PMT)或所述地面虚拟频道表(TVCT)中获取所述显示条件信息。
11.根据权利要求8所述的广播接收机，其中，所述三维视频数据包括左视视频数据和右视视频数据。
12.根据权利要求11所述的广播接收机，其中，所述三维视频处理器使所述左视视频数据和所述右视视频数据中的至少一方水平移位，并输出经过移位的左视视频数据和经过移位的右视视频数据中的至少一方。
13.根据权利要求11所述的广播接收机，其中，所述三维视频处理器对与所述三维视频数据相关的深度图中包含的深度值进行缩放，并输出经过缩放的三维视频数据结果。
14.根据权利要求11所述的广播接收机，其中，所述三维视频处理器调节所述三维视频数据的观看距离，并输出调节后的三维视频数据结果。
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