專利名稱：一種數(shù)字電影優(yōu)化裝置和放映系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及圖像處理技術領域，尤其是涉及一種數(shù)字電影優(yōu)化裝置和放映系統(tǒng)。
背景技術：
電影院中的數(shù)字電影放映系統(tǒng)一般包括一臺數(shù)字電影服務器和兩臺以上數(shù)字電影放映機，數(shù)字電影服務器和數(shù)字電影放映機之間用信號傳輸導線連接，如圖1所示。數(shù)字電影服務器用來儲存，播放及管理影片，放映機通過 信號線將服務器的播放內(nèi)容接收后以光的形式放映出來并顯示在屏幕上。在放映立體電影時，可采用兩臺放映機分別放映左右眼圖像通過偏振等方法達到立體放映效果。由于不同影院觀眾廳的建筑特點，幾何形狀，屏幕形狀，放映機特性等條件不一致，當放映光軸與屏幕的相對位置和角度不當，或者由于屏幕的弧度等原因容易造成畫面變形，如果兩臺放映機若放映同樣畫面時，則會造成一定程度的重影，當放映立體節(jié)目時，則會出現(xiàn)成左右眼圖像相對變形，造成觀影疲勞。立體數(shù)字電影放映系統(tǒng)通常采用高增益的金屬幕以保持光的偏振性和增加亮度，當放映畫面打在高增益的金屬幕上時，由于非漫反射材料的反射具有一定方向性，會出現(xiàn)亮度及色彩的不均勻。除此之外，由于兩臺或多臺放映系統(tǒng)存在性能差異，引起兩套或多套畫面之間存在色彩，亮度等光學指標的不一致，在放映立體畫面時，這種不一致會造成放映質(zhì)量下降，同樣造成觀影疲勞。而且，普通放映系統(tǒng)放映出的畫面與片源的對比度、銳度等指標完全相同，沒有進一步提高畫面質(zhì)量的機制。綜上所述，現(xiàn)有技術中的放映系統(tǒng)，由于放映光軸與屏幕的相對位置和角度不當、屏幕的弧度以及本身的非漫反射特性、以及不同放映機之間的性能差異等原因，導致了現(xiàn)有技術中的放映系統(tǒng)放映的圖像畫面質(zhì)量不高，因此，現(xiàn)有技術的放映系統(tǒng)存在無法保證放映的圖像質(zhì)量的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型提出了一種數(shù)字電影優(yōu)化裝置和放映系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術中的無法保證放映的圖像質(zhì)量的問題。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種數(shù)字電影優(yōu)化裝置，包括圖像獲取單元、圖像分析單元和圖像處理單元；所述圖像獲取單元，用于獲取屏幕上的圖像；所述圖像分析單元，用于對獲取的圖像進行數(shù)字化分析，得到所述獲取的圖像的多項指標參數(shù)；所述圖像處理單元，電性連接于數(shù)字電影服務器和數(shù)字電影放映機之間，用于根據(jù)所述多項指標參數(shù)，將由數(shù)字電影服務器輸入的、將要放映的圖像信號進行校正處理后，輸出給數(shù)字電影放映機。其中，還包括圖像傳輸單元；所述圖像傳輸單元，電性連接于所述圖像獲取單元和所述圖像分析單元之間，用于將所述圖像獲取單元獲取的圖像轉(zhuǎn)換為與所述圖像分析單元兼容的數(shù)據(jù)格式后傳輸至所述圖像分析單元。其中，所述圖像分析單元用于分析在當前放映環(huán)境下的不同顏色的單色測試圖像，得到亮度、色彩均勻度這兩個指標參數(shù)；和/或，利用單色測試圖像上增加的局部圖案，分析測試圖像，得到圖像獲取單元的聚焦、光圈的拍攝參數(shù)；并分析測試圖像的幾何形狀、圖像銳度和對比度，并與服務器輸出的源畫面進行比較，得到幾何形狀、圖像銳度和對比度參數(shù)。本實用新型還提供一種數(shù)字電影放映系統(tǒng)，包括如權利要求1所述的數(shù)字電影優(yōu)化裝置、數(shù)字電影服務器和數(shù)字電影放映機；所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置電性連接于所述數(shù)字電影服務器和數(shù)字電影放映機之間。其中，所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置的圖像分析單元和所述圖像處理單元集成于一臺設 備。其中，所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置的圖像處理單元集成于所述數(shù)字電影放映機或集成于所述數(shù)字電影服務器。?？梢?，本實用新型至少具有如下的有益效果本實用新型的一種數(shù)字電影優(yōu)化裝置和放映系統(tǒng)，通過設置圖像獲取單元、圖像分析單元和圖像處理單元，利用圖像獲取單元獲取屏幕上的正在放映的圖像，并對其進行分析，并利用圖像處理單元根據(jù)分析的結(jié)果對將要放映的圖像進行校正后再由數(shù)字電影放映機放出，這樣，經(jīng)過校正后的圖像的質(zhì)量有所提升，使得放映的圖像質(zhì)量得到了一定程度的改善，保證了放映圖像的質(zhì)量。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術的數(shù)字電影放映系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的數(shù)字電影優(yōu)化裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的數(shù)字電影優(yōu)化裝置的圖像獲取單元的放置位置示意圖；圖4為本實用新型的數(shù)字電影優(yōu)化裝置的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型的數(shù)字電影放映系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型的數(shù)字電影放映系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型的數(shù)字電影放映系統(tǒng)的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實用新型的數(shù)字電影放映系統(tǒng)的再一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型實施例提供了一種數(shù)字電影優(yōu)化裝置3，所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置3電性連接于數(shù)字電影服務器I與電影放映機之間。參見圖2所示，其包括圖像獲取單元31、圖像分析單元32和圖像處理單元33。所述圖像獲取單元31，用于獲取屏幕上的圖像，具有將放映系統(tǒng)放映出的影片或測試畫面以數(shù)字方法獲取的功能。在本實施例中，所述圖像獲取單元31為一臺或多臺攝像機或者照相機。所述攝像機或者照相機獲取的圖像信號，通過網(wǎng)線或USB接口將獲取的圖像信號輸出到圖像分析單 元32中。優(yōu)選地，可將所述圖像獲取單元31安裝于靠近放映機光路的位置，以達到有效地獲取放映畫面的目的，參見圖3所示，可安裝于放映間7或觀眾廳5，或屏幕4附近及背面或內(nèi)置于隔斷墻6，比如放映間7和觀眾廳5之間的墻體6內(nèi)，并于靠觀眾廳5 —面開口，用以獲取屏幕4上的放映畫面，開口可用普通或光學玻璃封閉已達到防塵和保護功能。本實用新型實施例的數(shù)字電影優(yōu)化裝置3的工作原理為在數(shù)字電影放映機2放映影片之前，通過放映特定的測試圖象，對測試圖進行獲取、分析以得到圖像處理參數(shù)，這樣，實際需要放映的圖像可以都根據(jù)對測試圖的分析結(jié)果進行后續(xù)的統(tǒng)一的校正處理；另外，本實用新型實施例也可在放映過程中間斷地或?qū)崟r地采集正在放映的圖像畫面以得到圖像處理參數(shù)，然后對后續(xù)實時放映的圖像進行動態(tài)的校正處理，比如通過獲取前一幀的圖像，并分析以便對后一幀的圖像進行校正等。此兩種方法可采用其中一種，或兩種方法結(jié)合使用。優(yōu)選地，在本實施例中，數(shù)字電影放映機2在影片放映前放映測試圖像至屏幕上，圖像獲取單元31獲取屏幕上的所述測試圖像。用于提取亮度、色彩均勻度的測試圖像為單色測試圖像，用于提取其他參數(shù)指標的測試圖像可以為棋格、摩爾等測試圖像，本領域技術人員能夠根據(jù)本實用新型的技術構(gòu)思，根據(jù)實際情況選擇適宜的測試圖像進行測試，本實用新型不做限定。所述單色測試圖像，包括但不限于紅、綠、藍、黑、白、灰等單色測試圖像。通過對這些單色測試圖像的分析?？傻玫讲煌屎土炼鹊漠嬅嬖谔囟ǚ庞抄h(huán)境、放映系統(tǒng)和屏幕特性下的圖像亮度、色彩均勻度的特征。在測試用的單色圖像上增加線條、色塊等局部圖案，會更易于圖像獲取單元31取得包括但不限于聚焦、光圈等的拍攝參數(shù)。所述圖像分析單元32，用于對獲取的圖像進行數(shù)字化分析，得到所述獲取的圖像的多項指標參數(shù)。所述多項指標參數(shù)，包括拍攝參數(shù)、亮度、色彩均勻度、幾何形狀、圖像銳度和對比度指標參數(shù)中的一種或多種。所述圖像處理單元33，電性連接于數(shù)字電影服務器I和數(shù)字電影放映機2之間，用于根據(jù)所述各項指標參數(shù)，將由數(shù)字電影服務器I輸入的、將要放映的圖像信號進行校正處理后，輸出給數(shù)字電影放映機2。所述圖像分析單元32用于對獲取的圖像進行數(shù)字化分析，得到所述獲取的圖像的多項指標參數(shù)。所述分析過程具體包括分析在特定放映環(huán)境下的不同顏色的單色測試圖像，得到亮度、色彩均勻度這兩個指標參數(shù)，利用單色測試圖像上增加的局部圖案，分析測試圖像，得到圖像獲取單元31的聚焦、光圈等拍攝參數(shù)，同時分析測試圖像的幾何形狀、圖像銳度和對比度，并與服務器輸出的源畫面進行比較。均勻度系指畫面顯示設備，比如屏幕、放映機等的屬性和特點可能造成的畫面在顯示設備不同區(qū)域不一致。比如單色畫面在屏幕上顯示出的顏色，亮度等圖像性質(zhì)在屏幕不同區(qū)域不一致，多為微小亮度和顏色區(qū)別。本實用新型的數(shù)字電影放映方法對獲取的圖像畫面進行亮度和均勻度分析，得到亮度和均勻度差別趨勢，并對亮度和均勻度差別通過視頻處理進行亮度和均勻度補償以提升畫面亮度和均勻度。以進行亮度補償為例，參見圖3，圖3為亮度分布曲線及補償曲線示意圖。進行亮度和均勻度補償，可以保證兩套或以上放映機放映平面或立體電影的放映 亮度，增加放映畫面色彩、亮度等圖像指標在屏幕上的均勻度，減少在多臺放映機同時放映平面或立體畫面時，多個放映畫面間的色彩、亮度等畫面性質(zhì)的不一致情況的出現(xiàn)。同時，還進行幾何變形分析。幾何變形系指畫面顯示設備，比如屏幕、放映機等的屬性和特點可能造成的畫面的幾何形狀與源畫面有區(qū)別。本實用新型系統(tǒng)對采集到的畫面與源畫面比較并進行變形分析，并通過視頻處理進行畫面幾何校正或處理。在對圖像進行幾何變形分析時，可在所述測試圖像上添加網(wǎng)格，以使圖像變形更為明顯，更易捕捉。如此，可以減少放映畫面的幾何變形，保證在多臺放映機同時放映平面或立體畫面時，多個放映畫面間無相對幾何變形。進行圖像銳度分析時，對用攝像機或照相機等圖像獲取設備獲取的圖像畫面與源畫面比較并進行銳度分析，并通過視頻處理進行畫面銳度校正。進行圖像對比度分析時，對用攝像機或照相機等圖像獲取設備獲取的圖像畫面與源畫面比較并進行對比度分析，并通過視頻處理進行畫面對比度校正。所述圖像處理單元33，用于根據(jù)所述各項指標參數(shù)，將由數(shù)字電影服務器I輸入的圖像信號進行校正處理后，輸出給數(shù)字電影放映機2。根據(jù)所述拍攝參數(shù)、亮度、色彩均勻度、幾何形狀、圖像銳度和對比度指標參數(shù)，將由數(shù)字電影服務器I輸入的圖像信號進行亮度、色彩均勻度、幾何形狀、圖像銳度和對比度的補償，輸出給數(shù)字電影放映機2。優(yōu)選地，所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置3還包括圖像傳輸單元34。所述圖像傳輸單元34，電性連接于所述圖像獲取單元31和所述圖像分析單元32之間，用于將所述圖像獲取單元31獲取的圖像轉(zhuǎn)換為與所述圖像分析單元32兼容的數(shù)據(jù)格式后傳輸至所述圖像分析單元32。參見圖4所示，在本實施例中，所述圖像傳輸單元34集成于所述圖像分析單元32。由于攝像機或者照相機的數(shù)據(jù)輸出接口與所述圖像分析單元32的數(shù)據(jù)輸入接口不兼容，在將攝像機或者照相機攝取的圖像傳輸至所述圖像分析單元32時，需要對其數(shù)據(jù)格式進行轉(zhuǎn)換，這一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程可由一塊集成于所述圖像分析單元32上的芯片來完成，也可由本身具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能的USB導線來完成。所述圖像獲取單元31獲取圖像后，由圖像傳輸單元34傳輸至所述圖像分析單元.32，所述圖像分析單元32對獲取的圖像畫面進行數(shù)字化分析，得出的分析結(jié)果作為圖像處理參數(shù)和依據(jù)，通過圖像處理單元33對數(shù)字電影服務器I輸出的一套或多套原有圖像畫面進行實時處理，使得整套放映系統(tǒng)放映出的畫面在幾何形狀、色彩、均勻度、對比度等方面得到校正，進而使圖像質(zhì)量有所提升。本實用新型實施例還提供了一種數(shù)字電影放映系統(tǒng)，參見圖5所示，包括所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置3、數(shù)字電影服務器I和數(shù)字電影放映機2。所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置3電性連接于所述數(shù)字電影服務器I和數(shù)字電影放映機2之間。參見圖6所示，作為一種可實施方式，所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置3的圖像分析單元32和所述圖像處理單元33集成于一臺設備。例如，可以集成于同一臺計算機或者服務器。作為一種可實施方式，所述圖像處理單元33可采用基于微型處理器或者FPGA(Field — Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)的電子線路來實現(xiàn)其實時處理功能。優(yōu)選地，在本實施方式中，可將所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置3的圖像處理單元33集成于所述數(shù)字電影放映機2，即采用一套圖像獲取、圖像分析單元32，多套圖像處理單元33的系統(tǒng)模式，每個圖像處理單元33分別集成于每臺數(shù)字電影放映機2，參見圖7所示。參見圖8所示，作為一種可實施方式，也可將圖像處理單元33內(nèi)置于數(shù)字電影服務器I中，對數(shù)字電影服務器I輸出的影片內(nèi)容進行實時處理達到校正和圖像質(zhì)量提升的效果。很顯然，本領域技術人員可根據(jù)本實用新型的技術構(gòu)思，可對所述數(shù)字電影放映系統(tǒng)的各個功能模塊之間的連接方式及設置位置做稍許改動，得到除前述幾種實施方式以外的實施方式，都應屬于本實用新型的保護范圍。本實用新型的數(shù)字電影放映系統(tǒng)，在普通數(shù)字電影放映系統(tǒng)的服務器和放映機之間增加攝像或照相設備、圖像分析單元32和圖像處理單元33，圖像分析單元32將獲取到的播放出的圖像畫面進行數(shù)字化的分析得到量化特征，圖像處理單元33根據(jù)此量化特征進行校正處理，使放映畫面質(zhì)量提高。本實用新型的一種數(shù)字電影優(yōu)化裝置和放映系統(tǒng)，通過在普通放映系統(tǒng)中的信號源的視頻信號輸出端及放映機視頻信號輸入端增加數(shù)字視頻信號處理設備，對播放出的畫面進行實時或非實時采集，將得到的視頻或圖像進行分析，利用圖像處理單元根據(jù)分析結(jié)果對視頻信號進行校正，增加了整體放映系統(tǒng)的畫面效果和質(zhì)量。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求1.一種數(shù)字電影優(yōu)化裝置，其特征在于，包括圖像獲取單元、圖像分析單元和圖像處理單元；所述圖像獲取單元，用于獲取屏幕上的圖像；所述圖像分析單元，用于對獲取的圖像進行數(shù)字化分析，得到所述獲取的圖像的多項指標參數(shù)；所述圖像處理單元，電性連接于數(shù)字電影服務器和數(shù)字電影放映機之間，用于根據(jù)所述多項指標參數(shù)，將由數(shù)字電影服務器輸入的、將要放映的圖像信號進行校正處理后，輸出給數(shù)字電影放映機。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字電影優(yōu)化裝置，其特征在于，還包括圖像傳輸單元；所述圖像傳輸單元，電性連接于所述圖像獲取單元和所述圖像分析單元之間，用于將所述圖像獲取單元獲取的圖像轉(zhuǎn)換為與所述圖像分析單元兼容的數(shù)據(jù)格式后傳輸至所述圖像分析單元。
3.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字電影優(yōu)化裝置，其特征在于，所述圖像分析單元用于分析在當前放映環(huán)境下的不同顏色的單色測試圖像，得到亮度、色彩均勻度這兩個指標參數(shù); 和/或，利用單色測試圖像上增加的局部圖案，分析測試圖像，得到圖像獲取單元的聚焦、 光圈的拍攝參數(shù)；并分析測試圖像的幾何形狀、圖像銳度和對比度，并與服務器輸出的源畫面進行比較，得到幾何形狀、圖像銳度和對比度參數(shù)。
4.一種數(shù)字電影放映系統(tǒng)，其特征在于，包括如權利要求1所述的數(shù)字電影優(yōu)化裝置、 數(shù)字電影服務器和數(shù)字電影放映機；所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置電性連接于所述數(shù)字電影服務器和數(shù)字電影放映機之間。
5.根據(jù)權利要求4所述的數(shù)字電影放映系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置的圖像分析單元和所述圖像處理單元集成于一臺設備。
6.根據(jù)權利要求4所述的數(shù)字電影放映系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字電影優(yōu)化裝置的圖像處理單元集成于所述數(shù)字電影放映機或集成于所述數(shù)字電影服務器。
專利摘要本實用新型提出了一種數(shù)字電影優(yōu)化裝置和放映系統(tǒng)，其中一種數(shù)字電影優(yōu)化裝置，包括圖像獲取單元、圖像分析單元和圖像處理單元，所述圖像獲取單元，用于獲取屏幕上的圖像；所述圖像分析單元，用于對獲取的圖像進行數(shù)字化分析，得到所述獲取的圖像的多項指標參數(shù)；所述圖像處理單元，電性連接于數(shù)字電影服務器和數(shù)字電影放映機之間，用于根據(jù)所述各項指標參數(shù)，將由數(shù)字電影服務器輸入的、將要放映的圖像信號進行校正處理后，輸出給數(shù)字電影放映機。本實用新型還提供一種數(shù)字電影放映系統(tǒng)，包括述數(shù)字電影優(yōu)化裝置、數(shù)字電影服務器和數(shù)字電影放映機；數(shù)字電影優(yōu)化裝置電性連接于數(shù)字電影服務器和數(shù)字電影放映機之間。本實用新型的優(yōu)化裝置和放映系統(tǒng)，有效提升了放映圖像的質(zhì)量。
文檔編號H04N9/64GK202841396SQ201220330839
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權日2012年7月6日
發(fā)明者林民杰, 趙中偉, 何瑋, 李海洲 申請人:中影數(shù)字巨幕(北京)有限公司