2D转3D视频技术国内外研究现状综述

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国内外对于2D转3D视频技术提出了各种各样的方法，这些方法大致可以分为三类：

1.全手动 2D 视频转 3D 立体视频方法。该方法就是根据原始视频序列每帧中不同区域的远近程度，对每一帧中的像素值进行水平方向上的移动，从而生成新的视频序列帧。这种方法可以生成质量比较好的 3D 视频，但是由于全是手动的生成，所以非常耗时间，且工作量就比较大，相应的成本也就非常高。64450

2.半自动 2D 视频转 3D 立体视频方法。该方法就是在 2D 转 3D 视频的过程中，或多或少的进行手动的处理，如目标的提取分割、场景的深度值设置等相关点。该方法相对于全手动方法，虽然在时间与工作量消耗上有所改善，但同样没有取得突破性的改善，也没有非常大的商业应用价值。

3.全自动的 2D视频转 3D 立体视频方法。该方法在 2D 转 3D 视频的整个过程中都是全自动的，首先对原始的 2D 视频中的目标进行跟踪，然后对目标与背景进行分割，接着设定不同的深度值，最后最后通过 DIBR 技术把生成得到的深度视频与原始 2D 左路视频生成新的右路 2D 视频，根据相应的立体显示技术把左右路 2D视频合成 3D 立体视频。

1 国内研究现状

针对全自动的2D转3D视频的方法，我国已经取得了一些阶段性的重要成果，这些成果主要有：2009 年无锡景象数字技术公司发明了一种“单幅 2D 图像转 3D图像的方法”并申请获得了专利，该方法利用了单幅图像的灰度信息，先通过高斯滤波方法出去灰度图像中的噪声，然后再通过拉普拉斯滤波法获得与之对应的深度图像，最后结合原始图像与深度图像生成最终的 3D 图像。接着在同一年该公司再一次针对3D立体视频领域提出一种“基于光流特征的2D 转3D视频方法”并获得了专利，方法通过对视频帧进行光流运动的分析，获得像素点的中的光流向量，从而计算得到视差图。浙江大学也在 2009 年发明了“3D 电视系统中 2D转 3D 立体视频的技术方法”并同时获得了该项专利，该专利方法提出对视频序列中的像素块进行运动幅度的计算，根据运动幅度的大小推算出 2D 视频中的深度信息，再根据得到的深度视频与 2D 视频生成最终的 3D 视频。在 2010 年，福州瑞芯微电子有限公司申请并获得了一项全自动的 2D 转 3D 技术的专利，该专利系统包括“自适应控制电路”、“前处理电路”与“后处理电路”，根据颜色模式识别以及视频序列中目标的运动信息获得目标与背景的分离，然后对不同的场景进行深度的赋值，最后通过深度视频与原始的 2D 视频生成 3D 的立体视频。随着科技不断的发展，该技术也得到了更进一步的发展，在 2011 年彩虹集团公司发明并获得了一项 2D 视频转 3D 立体视频算法专利，该系统通过颜色与亮度的统计方法对图形进行分块，再与预设的景深假设系统进行对比生成相应的景深图，再对原始图像进行轮廓的分割，最后结合景深图与轮廓图生成 3D 图像或视频。还有清华大学等机构对这一块技术的研究以及相关应用的制作，如联讯出品的 PowerDVD 软件、腾讯公司出品的 QQ 影音播放软件都提供了实时的 2D 视频转立体 3D视频的功能。论文网

2 国外研究现状

在 2D 转 3D 技术领域的研究，国外走在中国的前面，早在 2006 年美国的 SteveSullivan 就获得了这项技术的专利，他提出了一种图像的 2D 转 3D 方法，该方法通过对原始的二维图像进行一部分的投影，然后通过照相机对投影的图像进行捕获，这样新捕获的图像与原始的图像就有了一些光照和位置的差异信息，再根据这样的差异信息，就可以获得相应的深度信息，最后生成可以展示的三维图像。美国高通公司的 Wang Haohong 提出了一种自适应的 2D 转 3D 的技术方法，该方法通过对视频序列中的颜色与运动信息进行分析，从而对序列的背景与前景进行分割，从而获得随着时间变化的图像像素深度值，然后基于深度图像恢复的技术生成最终的 3D 视频，随着他对该领域的进一步钻研，在 2009 年，他提出了一种实时的 2D 转 3D 视频的新方法，并获得美国专利，该专利提出先对原始的高清2D 视频进行欠采样的处理，根据前面的方法获得欠采样后的深度视频，然后根据此深度视频与原始的高清 2D 视频生成高清的深度视频，最后再生成实时的可欣赏的 3D 视频，该方案使计算量大大降低，从而增强了实时性。接着 San Joes等相关专家又对高质量快速的生成深度视频领域做出了研究，在 2011 年提出了“快速的由 2D 视频生成深度视频”的方法，同样也是获得了美国专利，在应用方面国外做得比较好的 2D 转 3D 视频的软件包括 Tridef 等软件，生成的实时 3D视频具有不错的效果。随着 3D 视频领域等相关技术不断的发展成熟，这也为制作出优秀质量的 3D 视频内容提供了良好的保障。