2d-plus-tiefe

2D image and its depth map
2D -Bild und seine Tiefenkarte, leichtere Tiefenkartenbereiche werden als näher an einem Betrachter angesehen

2d-plus-tiefe[a] ist ein Stereoskopische Videocodierung Format, das für 3D -Displays verwendet wird, wie z. Philips Wowvx. Philips hat 2009 die Arbeit an der WOWVX -Linie unter Berufung auf "aktuelle Marktentwicklungen" eingestellt.[1] Derzeit wird diese Philips -Technologie von der Secubic Company unter der Leitung ehemaliger 3D -Ingenieure und Wissenschaftler von Philips verwendet. Sie bieten autostereoskopische 3D-Displays an, die das 2D-plus-Tiefen-Format für 3D-Videoeingaben verwenden.[2]

Überblick

Das 2D-Plus-Tiefen-Format wird in einem Whitepaper von Philips beschrieben[3] und Artikel.[4]

Jeder 2D -Bildrahmen ist mit einer Graustufe ergänzt Tiefenkarte Dies zeigt an, ob ein bestimmtes Pixel im 2D -Bild vor der Anzeige (weiß) oder hinter der Bildschirmebene (schwarz) angezeigt werden muss. Die 256 Grauskalen können einen reibungslosen Tiefengradienten innerhalb des Bildes aufbauen. Die Verarbeitung innerhalb des Monitors verwendete diese Eingabe, um die Multiview -Bilder zu rendern.

Unterstützt von verschiedenen Unternehmen in der gesamten Display-Branche wurde 2D-Plus-Tiefe in standardisiert MPEG als Verlängerung für 3D, eingereicht unter ISO/IEC FDIS 23002-3: 2007 (e).[5]

Es gibt auch eine Erweiterung im 2D-Plus-Tiefen-Format, das als WOWVX-Deklipse-Format bezeichnet wird. Es wird in denselben Whitepaper von Philips "3D -Schnittstellenspezifikationen" beschrieben. In diesem fortgeschrittenen Format werden zwei weitere Flugzeuge zum ursprünglichen 2D -Bild und seine Tiefenkarte für jeden Frame hinzugefügt: die Hintergrundbereiche, die von Vordergrundobjekten und ihrer jeweiligen Tiefenkarte abgedeckt sind. So wird jeder Rahmen im Deklipseformat mit einem Bild mit vier Teilen oder Quadranten beschrieben. Diese Erweiterung verbessert die potenzielle visuelle Qualität, indem Daten für korrigiertere und präzisere Füllung der unbedeckten Okklusionsbereiche bereitgestellt werden, die durch Verschiebung von Vordergrundobjekten während des Multiview -Erzeugungsprozesses erzeugt werden.

Vorteile

2D-plus-tiefe hat den Vorteil, dass es eine begrenzte hat Bandbreite Erhöhung im Vergleich zu 2D (komprimiertes Graustufen erhöht die Bandbreite von 5–20%), sodass sie in vorhandenen Verteilungsinfrastrukturen verwendet werden kann.

2D-plus-Tiefe bietet Flexibilität und Kompatibilität mit vorhandenen Produktionsausrüstungen und Komprimierungswerkzeugen.[6][7]

Es ermöglicht Anwendungen, verschiedene Größen und Designs von 3D -Displays im selben System zu verwenden.

Ein weiterer Vorteil ist, dass im Verlauf von Tiefenkarten erstellt werden 2D-to-Stereo-3D-Konvertierung Verwenden Sie fast jeden Ansatz für diese Video -Transformation.[8] Deshalb gibt es in fast allen Fällen die jeweilige 2D-plus-Tiefen-Darstellung eines konvertierten Stereourbilds. Angesichts des Mangels an 3D -Inhalten in Stereo und der Anzahl der Anzahl der Konvertierte 3D -FilmeDies ist ein großer Vorteil.

Nachteile

2D-plus-Tiefe ist nicht mit vorhandenen 2D- oder 3D-fähigen Anzeigen kompatibel. Das Format wurde aufgrund der begrenzten Tiefe kritisiert, die in einer 8-Bit-Graustufe angezeigt werden kann.

2D-plus-Tiefe kann keine Transparenz (semi-transparente Objekte in der Szene) und Okklusion (ein Objekt, das die Ansicht eines anderen blockiert) verarbeiten. Das 2D Plus -DOT -Format berücksichtigt diese Faktoren.[9] Darüber hinaus kann es nicht mit Reflexion, Brechung (jenseits der einfachen Transparenz) und anderen optischen Phänomenen umgehen.

Die Schaffung genauer 2D-plus-Tiefe kann kostspielig und schwierig sein, obwohl jüngste Fortschritte in Reichweite haben diesen Prozess zugänglicher gemacht.[10][11]

In der 2D-plus-Tiefe fehlt die potenzielle Erhöhung der Auflösung der Verwendung von zwei vollständigen Bildern.

Die Tiefe kann in den meisten Fällen nicht zuverlässig für ein monokulares Video geschätzt werden. Bemerkenswerte Ausnahmen sind Kamera -Bewegungsszenen, wenn die Objektbewegung statisch oder fast fehlt, und Landschaftsszenen, wenn die Tiefenkarte mit einem Gradienten gut genug angenähert werden kann. Dies ermöglicht die automatische Tiefenschätzung.[12][13] Im Allgemeinen ist nur der semiautomatische Ansatz für 2D- bis 2D-Plus-Depth-Konvertierung lebensfähig. Philips entwickelte eine 3D -Software -Suite für Content Creation Software namens BlueBox[14] Dies umfasst eine semiautomatische Konvertierung von 2D-Inhalten in das 2D-Plus-Tiefen-Format und die automatische Erzeugung von 2D-plus-Tiefen aus Stereo. Ein ähnlicher semiautomatischer Ansatz bei hoher Qualität 2D bis 2D-Plus-Tiefen-Konvertierung wird in der 2D-bis-3D-Suite von Yuvsoft implementiert, die als Plugins für After Effects und Nuke-Video-Kompositionssoftware verfügbar ist.[15]

Die stereoskopische Umwandlung von 2D-plus-Tiefen umfasst mehrere Algorithmen, einschließlich der Erkennung von Szenenänderungen, Segmentierung, Segmentierung, Bewegungsschätzung und Bildübereinstimmung. Eine automatische Stereo-zu-2D+-Tiefenkonvertierung ist jetzt aufgrund neuer Hochleistungssoftware und GPU-Technologie auch im Live-Echtzeitmodus möglich.[16]

Alternativen

Andere 3D-Formate sind Stereo- (links-rechts- oder abwechselnde Frames) und ein Multiview-3D-Format (wie z. Multiview Video Coding und Skalierbare Videocodierung), und 2d plus Delta.

Anmerkungen

  1. ^ Nicht zu verwechseln mit 2d plus Delta oder 2D-plus-dot.

Verweise

  1. ^ "Philips beschließt, den 3D -Betrieb am 27. März 2009 zu schließen.". Archiviert von das Original Am 2010-08-23. Abgerufen 2010-06-03.
  2. ^ "Dimco's 3D Displays & Technology". Archiviert von das Original 2014-03-17. Abgerufen 2014-03-17.
  3. ^ "Philips 3D -Lösungen: 3D -Schnittstellenspezifikationen White Paper" (PDF). Archiviert von das Original (PDF) Am 2011-07-15. Abgerufen 2010-06-03.
  4. ^ Redner, Andre; et al. (2006). Philips 3D -Lösungen: Von der Erstellung von Inhalten bis zur Visualisierung. Dritter internationales Symposium zur 3D -Datenverarbeitung, Visualisierung und Übertragung (3DPVT'06). doi:10.1109/3dpvt.2006.107.
  5. ^ Vorschau von "ISO/IEC 23002-3. Informationstechnologie-MPEG-Videotechnologien-Teil 3: Darstellung von Hilfsvideos und ergänzenden Informationen"
  6. ^ "2d+z und seine Vorteile". Archiviert von das Original 2014-03-17. Abgerufen 2014-03-17.
  7. ^ Anpassung und Optimierung von Codierungsalgorithmen für mobile 3DTV
  8. ^ 2D -zu 3D -Konvertierungen von Scott Squires
  9. ^ Bernard F. Coll, Faisal Ishtiaq, Kevin O'Connell (2010) "3DTV zu Hause: Status, Herausforderungen und Lösungen für die Bereitstellung von qualitativ hochwertiger Erfahrung" Archiviert 2011-07-19 bei der Wayback -Maschine Proceedings VPQM 2010
  10. ^ Wilson, Andrew (1. Juli 2004). "CMOS-Single-Chip-Sensor erfasst 3-D-Bilder" Archiviert 2013-02-05 AT Archive.Today. Sichtsysteme.
  11. ^ Resore, James (August 2004). „Machine Vision: Hinzufügen der dritten Dimension.Die elektronische Wahrnehmungstechnologie ist ein neuer Weg, um direkte und abgeleitete Tiefenmessungen von Zielobjekten vorzunehmen. “ Archiviert 2006-10-18 im Wayback -Maschine. Sensoren.
  12. ^ Automatische 2D-bis 2D-plus-Tiefe-Konvertierungsprobe für eine Kamera-Bewegungsszene
  13. ^ Automatische Tiefenschätzung aus der Szenengeometrie
  14. ^ "BlueBox-Eine 3D-Inhalts-Erstellungs-Service-Suite, die 3D-Inhalte im 2D-Plus-Depth-Format generiert". Archiviert von das Original Am 2011-07-15. Abgerufen 2010-06-03.
  15. ^ Yuvsoft 2D-to 3D-Suite-Software für vom Menschen geführte 2D-to-Stereo-3D-Umwandlung
  16. ^ Ein Beispiel für die automatische Umwandlung von Stereo -zu 2D+-Tiefen