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摘 要:随着互联网和多媒体技术的不断发展,普通视频已经无法满足人的要求了,立体视频更能提供优异的用户体验,本文主要从专利文献的视角对立体视频的申请情况及未来发展进行了全面的统计分析,并分析了立体视频相关的专利申请趋势,最后绘制出了立体视频发展路线图。
关键词:立体;视频;采集;传输;显示
1 引言
人类从各种各样的线索中获取三维信息,其中最重要的两种是双目视差(binocular parallax)和运动视差(motion parallax)。双目视差始于Charles Wheatstone 1838年的研究工作,指的是双眼看到同一物体的不同映像;运动视差始于Helmholtz 1866年的研究工作,指的是头部运动时看到统一物体的不同映像。1833年,Wheatstone 用世界上第一台三维显示装置科学地验证了视差(parallax)和立体感之间的联系。从此,研究者们就不断地致力于开发新的立体图像技术,在图像的获取、压缩、显示三个方面的相关技术的研究都有了突飞猛进的发展。
2立体视频技术专利概况
近年来,随着3D电视和3D电影的迅猛发展和市场的需求,快速推动了立体视频在各领域的应用。目前在网络、通信系统以及电视系统中使用的传统图像将被淘汰,作为新的媒体数据,立体视频图像有很大的发展前景。
2.1全球专利申请分析
立体视频是从1996年开始有相关专利的申请的,在1997年到2000年之间,根据前面分析的,由于在这期间受到采集和传输方面的限制,发展十分缓慢,申请量都很少,属于起步阶段,随后申请量几乎处于逐年递增的状态,在2008年和2013年,申请量有两次快速的增长,从图中可以看到立体视频在近五年的发展是十分迅速的。而因为2014年后专利申请的公开数据不完整,导致总申请量下降,但并不能因此判断该领域申请量出现大幅下降趋势。总体来说,本领域依然是专利申请的热点,未来专利申请量仍然会逐年提升。
在与立体视频相关的全球申请中,日本的专利申请量位于第一位,其申请量占全球申请的将近三分之一,这与日本在电视视频领域的领先地位有很大关系。排名第二的是美国,约占全球申请量的五分之一。在美国申请之后,紧接着是中国,说明国内在对视频方面的研究也是紧跟世界的步伐。这种分布直观地反应了立体视频的主要发展区域,同时也证明了立体视频在这些国家的市场价值是很高的。
2.2国内专利申请分析
我国的立体视频的申请开始于2001年,相较于全球申请时间,中国的起步较晚,在2007年以前,申請量也很少,但随着我国经济的发展,采集设备以及传输技术大大推进了立体视频的发展,从2011年以后,相关专利的申请量开始逐年快速上升,说明从2011年开始,越来越多的企业开始投资进入立体电视行业,到2013年申请量已经达到了102件,从全球专利申请分析可知,2013年立体视频的申请量早已超过别的国家,这也反应出来国内的公司开始渐渐发现该领域所带来的经济效益,从早期的借鉴外国技术逐渐转型开始大力研发相关领域。
3小结
目前在立体视频的实用化过程中,碰到了很多问题。早期由于立体视频显示技术的限制,人们需要佩戴特殊的眼镜才能感知到立体感,这为立体视频技术的发展设置了障碍。随着电子显示器材的发展,现在已有利用视差栅栏屏幕和透镜显示的立体显示设备,这种设备不需要佩戴眼镜,而且,随着电子工业的发展,其成本也越来越低廉。另一个很关键的问题就是如何对立体视频数据进行有效的存储和传输,与普通视频相比,立体视频的数据量至少是它的两倍,增加传输信道的带宽会增加系统的成本。因此在图像的获取、压缩、显示三个方面的相关技术的研究都具有重要的意义。
关键词:立体;视频;采集;传输;显示
1 引言
人类从各种各样的线索中获取三维信息,其中最重要的两种是双目视差(binocular parallax)和运动视差(motion parallax)。双目视差始于Charles Wheatstone 1838年的研究工作,指的是双眼看到同一物体的不同映像;运动视差始于Helmholtz 1866年的研究工作,指的是头部运动时看到统一物体的不同映像。1833年,Wheatstone 用世界上第一台三维显示装置科学地验证了视差(parallax)和立体感之间的联系。从此,研究者们就不断地致力于开发新的立体图像技术,在图像的获取、压缩、显示三个方面的相关技术的研究都有了突飞猛进的发展。
2立体视频技术专利概况
近年来,随着3D电视和3D电影的迅猛发展和市场的需求,快速推动了立体视频在各领域的应用。目前在网络、通信系统以及电视系统中使用的传统图像将被淘汰,作为新的媒体数据,立体视频图像有很大的发展前景。
2.1全球专利申请分析
立体视频是从1996年开始有相关专利的申请的,在1997年到2000年之间,根据前面分析的,由于在这期间受到采集和传输方面的限制,发展十分缓慢,申请量都很少,属于起步阶段,随后申请量几乎处于逐年递增的状态,在2008年和2013年,申请量有两次快速的增长,从图中可以看到立体视频在近五年的发展是十分迅速的。而因为2014年后专利申请的公开数据不完整,导致总申请量下降,但并不能因此判断该领域申请量出现大幅下降趋势。总体来说,本领域依然是专利申请的热点,未来专利申请量仍然会逐年提升。
在与立体视频相关的全球申请中,日本的专利申请量位于第一位,其申请量占全球申请的将近三分之一,这与日本在电视视频领域的领先地位有很大关系。排名第二的是美国,约占全球申请量的五分之一。在美国申请之后,紧接着是中国,说明国内在对视频方面的研究也是紧跟世界的步伐。这种分布直观地反应了立体视频的主要发展区域,同时也证明了立体视频在这些国家的市场价值是很高的。
2.2国内专利申请分析
我国的立体视频的申请开始于2001年,相较于全球申请时间,中国的起步较晚,在2007年以前,申請量也很少,但随着我国经济的发展,采集设备以及传输技术大大推进了立体视频的发展,从2011年以后,相关专利的申请量开始逐年快速上升,说明从2011年开始,越来越多的企业开始投资进入立体电视行业,到2013年申请量已经达到了102件,从全球专利申请分析可知,2013年立体视频的申请量早已超过别的国家,这也反应出来国内的公司开始渐渐发现该领域所带来的经济效益,从早期的借鉴外国技术逐渐转型开始大力研发相关领域。
3小结
目前在立体视频的实用化过程中,碰到了很多问题。早期由于立体视频显示技术的限制,人们需要佩戴特殊的眼镜才能感知到立体感,这为立体视频技术的发展设置了障碍。随着电子显示器材的发展,现在已有利用视差栅栏屏幕和透镜显示的立体显示设备,这种设备不需要佩戴眼镜,而且,随着电子工业的发展,其成本也越来越低廉。另一个很关键的问题就是如何对立体视频数据进行有效的存储和传输,与普通视频相比,立体视频的数据量至少是它的两倍,增加传输信道的带宽会增加系统的成本。因此在图像的获取、压缩、显示三个方面的相关技术的研究都具有重要的意义。