可解决深度冲突的3D字幕的添加方法_熊俊

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1、可解决深度冲突的3D字幕的添加方法本文得到上海市科委（资助号：08dz1500108）及国家863科技支撑计划（合同号：2011BAH08B01）资助。熊俊1，周军1，汤毅2（1.上海交通大学图像通信与网络工程研究所，上海200240；2.上海文广科技集团，上海，200072）摘要：本文提出了一种3D字幕的混合插入方法，即插入的字幕既能产生立体效果，又能融入到真实的场景中。将字幕以一定的负视差分别添加到左右视图中，并根据场景的深度情况来确认景物与3D字幕的遮挡关系，解决3D图像中字幕与图像深度混乱的问题，让字幕与场景

2、虚实结合，能达到更真实的立体观看效果。关键词：3D字幕；视差；增强实现【中图分类号】TN948；TN949.13【文献标识码】AAsolutionofdepthcueconflictoptimizationforinserting3DsubtitlesXiongJun1,ZhouJun1,TangYi2（1.InstituteofImageCommunication,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China;2.ShanghaiMediaandTechnology

3、Group,Shanghai200072,China）Abstract:Thispaperpresentsasolutionforinserting3Dsubtitlesina3Dvideo.Thissubtitlescouldnotonlyproducethree-dimensionaleffect,butalsobeintroducedinarealsituation.Authorinsertssubtitlesinleftandrightimageswithacertainnegativeparallax,an

4、dconfirmstheocclusionbetweensubtitlesandobjectaccordingtotheirdepthinformationtooverridetheirdepthcueconflicts.Aligning3Dsubtitlesandrealobjectscouldachievehighqualitystereoeffect.Keywords:3Dsubtitles;disparity;augmentedreality1　引言随着3D显示技术的飞速发展与日益进步，市场上出现了越来越多的

5、3D电视、3D显示器、3D投影机等3D显示设备[1]，而3D照片、3D游戏、3D视频的渐渐普及也体现了3D显示技术已成为现代显示技术的必然趋势。在3D图像显示技术不断发展和成熟的同时，3D内容插入技术也迫切需要革新。这里的插入的内容[2]是指为了丰富观看者需要在图像中插入的字幕、菜单、图标[3]等。拿字幕来说，传统的2D字幕只是将字幕覆盖在图像上，而对于3D图像，在3D视频的播放过程中，立体图像会不断的有景深的变化，如果像2D视频一样直接将字幕显示在银屏上，那么随着视频的播放，观看者在观看时往往会很难同时看清图像和字

6、幕，因为人眼视觉的双目会聚与焦点会产生不一致[4]，并且长时间观看会产生视觉疲劳问题，所以在插入3D字幕时一定要考虑立体图像的深度变化。考虑到观看者观看字幕的习惯与图像深度变化等因素，本文提出了一种3D字幕的混合插入技术，将字幕以3D的显示效果添加到立体图像中，并根据场景的情况来确认景物与3D字幕的遮挡关系，解决3D图像中字幕与图像深度混乱的问题，能达到更好的立体观看效果。2　3D字幕添加技术分析在二维视频上插入字幕，只是简单的将其覆盖到图像上，已添加的字幕在视觉上遮挡住了原始图像中的物体，所以字幕会相对于图像上的其

7、他物体显得隔观看者更近。而3D视频是基于立体视觉系统的，为人的双眼提供了一个立体图像对，这个立体图像对中相同物体位置的视差会在人脑中产生一定的深度。在这种情况下，仅仅在左图和右图上叠加字幕是不够的，因为这时的立体图像具有深度信息，它们的深度不仅通过视觉遮挡来反映，而且与左右图像的视差有关。因此，当在3D图像上插入字幕时，要确认字幕和景物的遮挡关系来保证视差和遮挡关系的一致性。为了达到这个目标，有必要知道图像中不同景物的深度。当字幕的深度小于图像的深度时，字幕隔观看者更近，这时字幕会遮挡住图像；当字幕的深度小于图像的深

8、度时，图像隔观看者更近，这时字幕会被图像遮挡住。因此，为了得到一个合适插入的3D字幕，必须要知道图像的深度信息。现有的立体字幕主要是将字幕直接放置在立体图像的最前面，字幕自始自终浮现在银幕前，并没有考虑到立体图像内容的景深变化，会形成位于屏幕上的字幕遮挡住了浮现在屏幕之前图像的情况，观众很难同时看到字幕和内容，并且观众同时观看立体图像和字幕时，