本发明涉及一种单路电视信号传输的系统和方法，属于通信领域。目的是针对直接利用二维电视信号传输3D视频增加带宽压力的问题。一种单路电视信号传输3D视频的系统，它包括信源与同步获取模块、3D电视信号生成及发送模块和3D电视信号接收及输出模块。该实现方法：获取二维视频图像和深度图图像，将其分别压缩和编码后，对所得的数据段进行排序和打包，封装到单路电视信号中传输信号，接收到信号后，根据各数据段的标志信息和深度图数据段的序号拆封并重新组合；解码并解压缩；根据电视机制式选择视频信号输出形式。用于实现利用二维电视信号传输3D视频。
1.一种单路电视信号传输3D视频的系统，其特征在于：它包括信源与同步获取模块（1）、3D电视信号生成及发送模块（2）和3D电视信号接收及输出模块（3）；
信源与同步获取模块（1）包括：深度图信息源单元（1-1）、同步提取单元（1-2）和二维视频信息源单元（1-3）；
深度图信息源单元（1-1）的深度图信号输出端连接同步提取单元（1-2）的深度图信号输入端；二维视频信息源单元（1-3）的二维视频信号输出端连接同步提取单元（1-2）的二维视频信息源单元（1-3）信号输入端；深度图信息源单元（1-1）的深度图信号输出端还连接3D电视信号生成及发送模块（2）的深度图信号输入端；二维视频信息源单元（1-3）的二维视频信号输出端还连接3D电视信号生成及发送模块（2）的二维视频信号输入端；
3D电视信号生成及发送模块（2）包括：深度图压缩单元（2-1）、深度图编码单元（2-2）、深度图数据段切分打包单元（2-3）、封装插码单元（2-4）、二维视频压缩单元（2-5）、二维视频编码单元（2-6）、二维视频数据段切分打包单元（2-7）和发送数据单元（2-8）；
信源与同步获取模块（1）的深度图信号输出端连接深度图压缩单元（2-1）的深度图信号输入端；深度图压缩单元（2-1）的深度图压缩信号输出端连接深度图编码单元（2-2）的深度图压缩信号输入端；深度图编码单元（2-2）的编码信号输出端连接深度图数据段切分打包单元（2-3）的编码信号输入端；深度图数据段切分打包单元（2-3）的深度图数据段信号输出端连接封装插码单元（2-4）的深度图数据段信号输入端；
信源与同步获取模块（1）的二维视频信号输出端连接二维视频压缩单元（2-5）的二维视频信号输入端；二维视频压缩单元（2-5）的二维视频压缩信号输出端连接二维视频编码单元（2-6）的二维视频压缩信号输入端；二维视频编码单元（2-6）的二维编码信号输出端连接二维视频数据段切分打包单元（2-7）的二维编码信号输入端；二维视频数据段切分打包单元（2-7）的二维视频数据段信息输出端连接封装插码单元（2-4）的二维视频数据段信息输入端；
信源与同步获取模块（1）同步提取的时钟同步信号的输出端连接封装插码单元（2-4）的时钟同步信号的输入端；
封装插码单元（2-4）的封装插码信号输出端连接发送数据单元（2-8）的封装插码信号输入端；发送数据单元（2-8）输出封装插码信号至信道；
3D电视信号接收及输出模块（3）包括：接收数据单元（3-1）、拆封分码单元（3-2）、深度图解码单元（3-3）、深度图解压单元（3-4）、合成另一路视差视频单元（3-5）、二维视频解码单元（3-6）和二维视频解压单元（3-7）；接收数据单元（3-1）接收从信道上传来的封装信号；接收数据单元（3-1）的封装信号输出端连接拆封分码单元（3-2）的封装信号输入端；拆封分码单元（3-2）的解封深度图信号输出端连接深度图解码单元（3-3）的解封深度图信号输入端；深度图解码单元（3-3）的深度图解码信号输出端连接深度图解压单元（3-4）的深度图解码信号输入端；深度图解压单元（3-4）的深度图解压信号输出端连接合成另一路视差视频单元（3-5）的深度图解压信号输入端；
拆封分码单元（3-2）的二维视频拆封信号输出端连接二维视频解码单元（3-6）的二维视频拆封信号输入端；二维视频解码单元（3-6）的二维视频解码信息输出端连接二维视频解压单元（3-7）的二维视频解码信息输入端；二维视频解压单元（3-7）的二维视频解压信号输出端连接合成另一路视差视频单元（3-5）的二维视频解压信号输入端；
合成另一路视差视频单元（3-5）用于将输入的深度图解压信号和二维视频解压信号合成获得3D视频信息并输出至电视机显示终端。
2.基于权利要求一所述的一种单路电视信号传输3D视频的系统的传输3D视频的方法，其特征在于：该方法的实现步骤为：
步骤一、通过信源与同步获取模块（1）的深度图信息源单元（1-1）获取深度图图像,通过信源与同步获取模块（1）的二维视频信息源单元（1-3）获取二维视频图像，然后同时执行步骤二和步骤三；
步骤二、对二维视频图像的数据帧进行压缩、编码，对二维视频图像码流按场和行进行切分成数据段并打包，然后执行步骤四；
步骤三、对深度图图像进行压缩、编码，对深度图图像码流按场切分后，再按行消隐和场消隐期所能传输的信息量进行切分成数据段并打包，然后执行步骤四；
步骤四、封装插码单元（2-4）根据信源与同步获取模块（1）发出的同步信号，将步骤二获得的二维视频各数据段放置在电视信号上，将步骤三获得的深度图各数据段分别放置在电视信号的行消隐和场消隐期上，形成发送帧格式，并将该发送帧发送到广播电视信道中，打包后的各数据段带有标志位、同步信息和深度图各数据段的序号信息；
步骤五、通过广播电视信道接收单路电视信号，根据单路电视信号中各数据段的标志位和深度图各信息段的序号信息拆封并重新组合二维视频与深度图数据段，然后同时执行步骤六和步骤七；
步骤六、3D电视信号接收及输出模块（3）对解码获得的深度图图像数据段进行解码、解压缩后，输出深度图信息；
步骤七、3D电视信号接收及输出模块（3）对解码获得的二维视频图像数据段进行解码、解压缩后，输出二维视频信息；
步骤八、对步骤六获得的深度数据和步骤七获得的二维视频信息合成获得另一路视差视频信息，并输出视差视频信息；
步骤九、根据电视机显示终端的制式选择视频信号输出形式：若电视机制式为2D，则输出二维视频信号给电视机显示终端；若电视机制式为二维视频+深度图格式的3D，则输出二维视频信号和深度图信号给电视机显示终端，若电视机制式为两路视差信号输入的
一种单路电视信号传输3D视频的系统和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种单路电视信号传输的系统和方法，属于通信领域。
背景技术
[0002] 随着视频采集，编码和显示技术和硬件技术的快速发展，3D视频比以往任何时刻都更接近大家的生活。业界普遍认为三维电视（3DTV）将成为即高清电视（HDTV）之后下一个主要的里程碑式的最终媒体视觉体验。
[0003] 然而3D视频的数据量远大于传统2D视频，不利于它的传输。目前3D视频电视信号的压缩与传输尚未形成统一的技术标准。对下一代3D电视信号的传输技术和传输协议的展望多要求更高的传输带宽或多路信号同时传输，2D视频加深度图的格式可以有效减轻3D视频传输对带宽的压力，但是目前的方案也多需要通过网络或另外一路信号来传输深度图。由于完全更新传输信道和传输协议需要大量的时间和财力，而这些传输方法对现有的广播电视信道兼容性较差，不利于3D电视业务的快速发展和推广。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对直接利用二维电视信号传输3D视频增加带宽压力的问题，提出一种单路电视信号传输3D视频的系统和方法。
[0005] 一种单路电视信号传输3D视频的系统，它包括信源与同步获取模块、3D电视信号生成及发送模块和3D电视信号接收及输出模块；
[0006] 信源与同步获取模块包括：深度图信息源单元、同步提取单元和二维视频信息源单元；
[0007] 深度图信息源单元的深度图信号输出端连接同步提取单元的深度图信号输入端；二维视频信息源单元的二维视频信号输出端连接同步提取单元的二维视频信息源单元信号输入端；深度图信息源单元的深度图信号输出端还连接3D电视信号生成及发送模块的深度图信号输入端；二维视频信息源单元的二维视频信号输出端还连接3D电视信号生成及发送模块的二维视频信号输入端；
[0008] 3D电视信号生成及发送模块包括：深度图压缩单元、深度图编码单元、深度图数据段切分打包单元、封装插码单元、二维视频压缩单元、二维视频编码单元、二维视频数据段切分打包单元和发送数据单元；
[0009] 信源与同步获取模块的深度图信号输出端连接深度图压缩单元的深度图信号输入端；深度图压缩单元的深度图压缩信号输出端连接深度图编码单元的深度图压缩信号输入端；深度图编码单元的编码信号输出端连接深度图数据段切分打包单元的编码信号输入端；深度图数据段切分打包单元的深度图数据段信号输出端连接封装插码单元的深度图数据段信号输入端；
[0010] 信源与同步获取模块的二维视频信号输出端连接二维视频压缩单元的二维视频信号输入端；二维视频压缩单元的二维视频压缩信号输出端连接二维视频编码单元的二维视频压缩信号输入端；二维视频编码单元的二维编码信号输出端连接二维视频数据段切分打包单元的二维编码信号输入端；二维视频数据段切分打包单元的二维视频数据段信息输出端连接封装插码单元的二维视频数据段信息输入端；
[0011] 信源与同步获取模块同步提取的时钟同步信号的输出端连接封装插码单元的时钟同步信号的输入端；
[0012] 封装插码单元的封装插码信号输出端连接发送数据单元的封装插码信号输入端；发送数据单元输出封装插码信号至信道；
[0013] D电视信号接收及输出模块包括：接收数据单元、拆封分码单元、深度图解码单元、深度图解压单元、合成另一路视差视频单元、二维视频解码单元和二维视频解压单元；接收数据单元接收从信道上传来的封装信号；接收数据单元的封装信号输出端连接拆封分码单元的封装信号输入端；拆封分码单元的解封深度图信号输出端连接深度图解码单元的解封深度图信号输入端；深度图解码单元的深度图解码信号输出端连接深度图解压单元的深度图解码信号输入端；深度图解压单元的深度图解压信号输出端连接合成另一路视差视频单元的深度图解压信号输入端；
[0014] 拆封分码单元的二维视频拆封信号输出端连接二维视频解码单元的二维视频拆封信号输入端；二维视频解码单元的二维视频解码信息输出端连接二维视频解压单元的二维视频解码信息输入端；二维视频解压单元的二维视频解压信号输出端连接合成另一路视差视频单元的二维视频解压信号输入端；
[0015] 合成另一路视差视频单元用于将输入的深度图解压信号和二维视频解压信号合成获得3D视频信息并输出至电视机显示终端。
[0016] 一种单路电视信号传输3D视频的系统的传输3D视频的方法，该方法的实现步骤为：
[0017] 3D视频信息的发送过程为：
[0018] 步骤一、通过信源与同步获取模块的深度图信息源单元获取深度图图像,通过信源与同步获取模块的二维视频信息源单元获取二维视频图像，然后同时执行步骤二和步骤三；
[0019] 步骤二、对二维视频图像的数据帧进行压缩、编码，对二维视频图像码流按场和行进行切分成数据段并打包，然后执行步骤四；
[0020] 步骤三、对深度图图像进行压缩、编码，对深度图图像码流按场切分后，再按行消隐和场消隐期所能传输的信息量进行切分成数据段并打包，然后执行步骤四；
[0021] 步骤四、封装插码单元根据信源与同步获取模块发出的同步信号，将步骤二获得的二维视频各数据段放置在电视信号上，将步骤三获得的深度图各数据段分别放置在电视信号的行消隐和场消隐期上，形成发送帧格式，并将该发送帧发送到广播电视信道中，打包后的各数据段带有标志位、同步信息和深度图各数据段的序号信息；
[0022] 3D视频的接收过程为：
[0023] 步骤五、通过广播电视信道接收单路电视信号，根据单路电视信号中各数据段的标志位和深度图各信息段的序号信息拆封并重新组合二维视频与深度图数据段，然后同时执行步骤六和步骤七；
[0024] 步骤六、3D电视信号接收及输出模块对解码获得的深度图图像数据段进行解码、解压缩后，输出深度图信息；
[0025] 步骤七、3D电视信号接收及输出模块对解码获得的二维视频图像数据段进行解码、解压缩后，输出二维视频信息；
[0026] 步骤八、对步骤六获得的深度数据和步骤七获得的二维视频信息合成获得另一路视差视频信息，并输出视差视频信息；
[0027] 步骤九、根据电视机显示终端的制式选择视频信号输出形式：若电视机制式为2D，则输出二维视频信号给电视机显示终端；若电视机制式为二维视频+深度图格式的3D，则输出二维视频信号和深度图信号给电视机显示终端，若电视机制式为两路视差信号输入的3D，则输出视差视频信息。
[0028] 本发明提出了一种单路广播电视信号传输3D视频的方法和系统，所传输3D视频的格式为“2D视频+深度图”。本方法充分利用电视系统行消隐和场消隐期传输深度图信息。对深度图进行压缩和纠错编码，再对获得的深度图码流分段，通过插码将其加入到二维电视信号的行消隐和场消隐期进行传输。在接收端，利用硬件模块将穿插在电视信号里的深度图信息提取并解码复原。根据终端显示设备的类别选择直接输出二维视频和深度图，或输出双目视差视频。
[0029] 本发明的优点是：本方案所传输3D视频的格式为“2D视频+深度图”，有效节减轻3D视频对传输带宽的压力。同时本方案充分利用电视系统行消隐和场消隐期传输深度图信息，
[0030] 只占用单路广播电视信号即可传输3D视频，对现有的广播电视传输系统和传输协议有着良好的兼容性，不需要更新网络或同时占用两路电视信号。另外，本方案易于硬件实现，通过对现有的电视台发射系统和机顶盒接收系统进行升级后即可实现其功能。以上优点使本方案非常适合在较低成本和较低技术门槛下实现3D电视信号推广和普及。
附图说明
[0031] 图1为为本发明的方法流程图；
[0032] 图2为3D视频电视信号数据段排布示意图，图中TH为电视机显示系统电子束来回扫描一次所需的时间，也为广播电视系统传输一行二维视频信息所需时间； 为行正程扫描所需的时间； 为行逆程扫描所需的时间； /TH为行扫描逆程系数，一般在18%左右；TV为电视机显示系统电子束垂直方向上由上到下，再由下到上来回扫描一次的时间，也为广播电视系统传输一场二维视频信息所需时间； 为正程场扫描所需时间； 为逆程场扫描所需时间； /TV为场扫描逆程系数，一般在8%左右；在 内传输二维视频各行信息，在和 内传输切分的深度图信息；
[0033] 图3为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
[0034] 具体实施方式一.下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式为一种单路电视信号传输3D视频的系统，它包括信源与同步获取模块1、3D电视信号生成及发送模块2和3D电视信号接收及输出模块3；
[0035] 信源与同步获取模块1包括：深度图信息源单元1-1、同步提取单元1-2和二维视频信息源单元1-3；
[0036] 深度图信息源单元1-1的深度图信号输出端连接同步提取单元1-2的深度图信号输入端；二维视频信息源单元1-3的二维视频信号输出端连接同步提取单元1-2的二维视频信息源单元1-3信号输入端；深度图信息源单元1-1的深度图信号输出端还连接3D电视信号生成及发送模块2的深度图信号输入端；二维视频信息源单元1-3的二维视频信号输出端还连接3D电视信号生成及发送模块2的二维视频信号输入端；
[0037] 3D电视信号生成及发送模块2包括：深度图压缩单元2-1、深度图编码单元2-2、深度图数据段切分打包单元2-3、封装插码单元2-4、二维视频压缩单元2-5、二维视频编码单元2-6、二维视频数据段切分打包单元2-7和发送数据单元2-8；
[0038] 信源与同步获取模块1的深度图信号输出端连接深度图压缩单元2-1的深度图信号输入端；深度图压缩单元2-1的深度图压缩信号输出端连接深度图编码单元2-2的深度图压缩信号输入端；深度图编码单元2-2的编码信号输出端连接深度图数据段切分打包单元2-3的编码信号输入端；深度图数据段切分打包单元2-3的深度图数据段信号输出端连接封装插码单元2-4的深度图数据段信号输入端；
[0039] 信源与同步获取模块1的二维视频信号输出端连接二维视频压缩单元2-5的二维视频信号输入端；二维视频压缩单元2-5的二维视频压缩信号输出端连接二维视频编码单元2-6的二维视频压缩信号输入端；二维视频编码单元2-6的二维编码信号输出端连接二维视频数据段切分打包单元2-7的二维编码信号输入端；二维视频数据段切分打包单元2-7的二维视频数据段信息输出端连接封装插码单元2-4的二维视频数据段信息输入端；
[0040] 信源与同步获取模块1同步提取的时钟同步信号的输出端连接封装插码单元2-4的时钟同步信号的输入端；
[0041] 封装插码单元2-4的封装插码信号输出端连接发送数据单元2-8的封装插码信号输入端；发送数据单元2-8输出封装插码信号至信道；
[0042] 3D电视信号接收及输出模块3包括：接收数据单元3-1、拆封分码单元3-2、深度图解码单元3-3、深度图解压单元3-4、合成另一路视差视频单元3-5、二维视频解码单元3-6和二维视频解压单元3-7；接收数据单元3-1接收从信道上传来的封装信号；接收数据单元3-1的封装信号输出端连接拆封分码单元3-2的封装信号输入端；拆封分码单元3-2的解封深度图信号输出端连接深度图解码单元3-3的解封深度图信号输入端；深度图解码单元3-3的深度图解码信号输出端连接深度图解压单元3-4的深度图解码信号输入端；深度图解压单元3-4的深度图解压信号输出端连接合成另一路视差视频单元3-5的深度图解压信号输入端；
[0043] 拆封分码单元3-2的二维视频拆封信号输出端连接二维视频解码单元3-6的二维视频拆封信号输入端；二维视频解码单元3-6的二维视频解码信息输出端连接二维视频解压单元3-7的二维视频解码信息输入端；二维视频解压单元3-7的二维视频解压信号输出端连接合成另一路视差视频单元3-5的二维视频解压信号输入端；
[0044] 合成另一路视差视频单元3-5用于将输入的深度图解压信号和二维视频解压信号合成获得3D视频信息并输出至电视机显示终端。
[0045] 具体实施方式二.下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，本实施方式为一种单路电视信号传输3D视频的系统的传输3D视频的方法，该方法的实现步骤为：
[0046] 3D视频信息的发送过程为：
[0047] 步骤一、通过信源与同步获取模块1的深度图信息源单元1-1获取深度图图像,通过信源与同步获取模块1的二维视频信息源单元1-3获取二维视频图像，然后同时执行步骤二和步骤三；
[0048] 步骤二对二维视频图像的数据帧进行压缩、编码，对二维视频图像码流按场和行进行切分成数据段并打包，然后执行步骤四；
[0049] 步骤三、对深度图图像进行压缩、编码，对深度图图像码流按场切分后，再按行消隐和场消隐期所能传输的信息量进行切分成数据段并打包，然后执行步骤四；
[0050] 步骤四、封装插码单元2-4根据信源与同步获取模块1发出的同步信号，将步骤二获得的二维视频各数据段放置在电视信号上，将步骤三获得的深度图各数据段分别放置在电视信号的行消隐和场消隐期上，形成发送帧格式，并将该发送帧发送到广播电视信道中，打包后的各数据段带有标志位、同步信息和深度图各数据段的序号信息；
[0051] 3D视频的接收过程为：
[0052] 步骤五、通过广播电视信道接收单路电视信号，根据单路电视信号中各数据段的标志位和深度图各信息段的序号信息拆封并重新组合二维视频与深度图数据段，然后同时执行步骤六和步骤七；
[0053] 步骤六、3D电视信号接收及输出模块3对解码获得的深度图图像数据段进行解码、解压缩后，输出深度图信息；
[0054] 步骤七、3D电视信号接收及输出模块3对解码获得的二维视频图像数据段进行解码、解压缩后，输出二维视频信息；
[0055] 步骤八、对步骤六获得的深度数据和步骤七获得的二维视频信息合成获得另一路视差视频信息，并输出视差视频信息；
[0056] 步骤九、根据电视机显示终端的制式选择视频信号输出形式：若电视机制式为2D，则输出二维视频信号给电视机显示终端；若电视机制式为二维视频+深度图格式的3D，则输出二维视频信号和深度图信号给电视机显示终端，若电视机制式为两路视差信号输入的3D，则输出视差视频信息。
[0057] 本发明不局限于上述实施方式，还可以是上述各实施方式中所述技术特征的合理组合。
