Передача данных 3d изображения

Передача данных 3d изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к способу передачи сигнала 3D отображения для передачи данных трехмерного [3D] изображения на устройство 3D отображения, причем сигнал 3D отображения содержит последовательность кадров, составляющих данные 3D изображения в соответствии с форматом передачи 3D видео, последовательность кадров содержит блоки, причем каждый блок соответствует кадрам, содержащим видео информацию, при этом информация видео предназначается для объединения и отображения в качестве 3D изображения.

Изобретение дополнительно относится к вышеупомянутому устройству источника 3D, сигналу 3D отображения и устройству 3D отображения.

Изобретение относится к области передачи с помощью высокоскоростного цифрового интерфейса, например HDMI, данных трехмерного изображения, например 3D видео для отображения на устройстве 3D отображения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Устройства для выдачи данных 2D видео известны, например устройства воспроизведения видео, такие как устройства воспроизведения DVD или телевизионные приставки, которые выдают цифровые видео сигналы. Устройство источника должно быть подсоединено к устройству отображения, такому как телевизор или монитор. Данные изображения передаются от устройства источника с помощью подходящего интерфейса, предпочтительно высокоскоростного цифрового интерфейса, такого как HDMI. В настоящее время предлагаются устройства с расширением 3D для выдачи данных трехмерного (3D) изображения. Аналогично, предлагаются устройства для отображения данных 3D изображения. Для передачи сигналов 3D видео от устройства источника к устройству отображения разрабатываются новые стандарты высокоскоростной передачи данных, например на основании и совместно с существующим стандартом HDMI. Передача 2D цифровых сигналов изображения к устройству отображения обычно вовлекает посылку пиксельных данных видео кадр за кадром, где кадры должны быть отображены последовательно. Такие кадры могут как представлять видео кадры прогрессивного видео сигнала (полные кадры), или могут представлять видео кадры чередующегося видео сигнала (на основании известного чередования строк, один кадр, выдающий нечетные строки, и следующий кадр, выдающий строки, которые должны быть отображены последовательно).

Документ US 4,979,033 описывает пример традиционного видео сигнала, имеющего формат чередования. Традиционный сигнал включает в себя сигналы горизонтальной и вертикальной синхронизации для отображения строк и кадров четных и нечетных кадров на традиционном телевизоре. Предлагаются система и способ стереоскопического видео, которые обеспечивают синхронизацию стереоскопического видео с дисплеем, который использует очки с активным затвором. Четные и нечетные кадры используются для передачи соответствующих левого и правого изображений сигнала стереоскопического видео. Предложенное устройство 3D отображения содержит традиционный детектор огибающей для обнаружения традиционных нечетных/четных кадров, но вместо этого генерирует сигналы отображения для левого и правого блоков дисплея LCD. В частности, импульсы уравнивания, имеющие место во время интервала вертикального сигнала гашения, который отличается для четных и нечетных кадров в традиционном аналоговом видео сигнале с чересстрочной разверткой, подсчитываются для идентификации соответствующей левой или правой области. Система использует эту информацию для синхронизации пары очков с активным затвором таким образом, что очки с активным затвором поочередно открываются и закрываются синхронно со стерео видео.

Имеется множество различных способов, которыми стерео изображения могут быть отформатированы, называемых форматом 3D изображения. Некоторые форматы основываются на использовании 2D канала, чтобы также переносить стерео информацию. Например, левый и правый вид могут чередоваться или могут быть помещены рядом, и выше, и ниже. Эти способы жертвуют разрешением для переноса информации стерео. Другая опция состоит в том, чтобы пожертвовать цветом, этот подход называется анаглифическим стерео.

Разрабатываются новые форматы для передачи 3D информации для отображения. MVD стандартизирован в вызовах MPEG для передачи {Видео+Глубина} для М видов, для обеспечения больших наложений графики конуса обзора (например, меню или субтитры в устройствах воспроизведения BED или STBs) должны быть переданы на дисплей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является предоставление более гибкой и надежной системы для передачи сигналов 3D видео на устройство отображения.

С этой целью, согласно первому аспекту изобретения, в способе, как описано во вводном параграфе, формат 3D видео содержит период данных видео, во время которого передаются пиксели активного видео, и период изолированных данных, во время которого передаются аудио и вспомогательные данные, используя последовательность пакетов, причем пакеты включают в себя пакет кадра информации, и вывод сигнала 3D отображения; и, в устройстве 3D отображения, прием сигнала 3D отображения и обработку сигнала 3D отображения для генерирования сигналов управления отображением для визуализации данных 3D изображения на 3D дисплее, при этом последовательность кадров содержит блоки, блок является периодом от сигнала вертикальной синхронизации до следующего сигнала вертикальной синхронизации, каждый блок соответствует количеству кадров, располагающихся в соответствии со схемой мультиплексирования, это количество кадров содержит видео информацию, предназначенную для объединения и отображения в качестве 3D изображения; каждый кадр в блоке имеет структуру данных для представления последовательности пиксельных данных цифрового изображения, и каждый тип кадра представляет частичную структуру 3D данных, и причем способ содержит, на устройстве источника 3D, включение информации передачи 3D в дополнительный пакет кадра информации, причем информация передачи 3D содержит по меньшей мере информацию о схеме мультиплексирования, включающей в себя количество видео кадров в блоке для объединения в единственное 3D изображение в сигнале 3D отображения, схема мультиплексирования выбирается из группы схем мультиплексирования, содержащих по меньшей мере мультиплексирование с чередованием кадров, при этом чередование кадров указывает упомянутое количество кадров, последовательно скомпонованных в упомянутом периоде видео данных; и упомянутое генерирование сигналов управления отображением выполняется в зависимости от информации 3D передачи.

С этой целью, согласно второму аспекту изобретения, обеспечивается устройство источника 3D для передачи данных изображения устройству 3D отображения, как описано в вводном параграфе, причем устройство источника 3D содержит средство генерирования для обработки данных источника изображения для генерирования сигнала 3D отображения, при этом сигнал 3D отображения содержит последовательность кадров, составляющих данные 3D изображения в соответствии с форматом передачи 3D видео, формат 3D видео содержит период данных видео, во время которого передаются пиксели активного видео, и период изолированных данных, во время которого передаются аудио и вспомогательные данные, используя последовательность пакетов, эти пакеты включают в себя пакет кадра информации, и средство интерфейса вывода для вывода сигнала 3D отображения, при этом каждый кадр имеет структуру данных для представления последовательности пиксельных данных цифрового изображения, и каждый тип кадра представляет частичную структуру данных 3D, последовательность кадров содержит блоки, блок является периодом от сигнала вертикальной синхронизации до следующего сигнала вертикальной синхронизации, причем каждый блок соответствует количеству кадров, расположенных в соответствии со схемой мультиплексирования, это количество кадров содержит видео информацию для видео информации, предназначенной для объединения и отображения в качестве 3D изображения; при этом средства интерфейса вывода приспособлены для передачи информации передачи 3D в дополнительном пакете кадра информации, информация передачи 3D содержит по меньшей мере информацию о схеме мультиплексирования, включающей количество видео кадров в блок для объединения в единственное 3D изображение в сигнале 3D отображения, схема мультиплексирования выбирается из группы схем мультиплексирования, содержащих по меньшей мере мультиплексирование с чередованием кадров, чередование кадров указывает упомянутое количество кадров, последовательно располагающихся в упомянутом периоде данных видео; для, в устройстве отображения, генерирования сигналов управления отображением в зависимости от информации 3D передачи.

С этой целью, в соответствии с дополнительным аспектом изобретения, данные устройства отображения 3D, как описано в вводном параграфе, содержат 3D дисплей для отображения данных 3D изображения, средство интерфейса ввода для приема сигнала 3D отображения, причем сигнал 3D отображения содержит кадры, составляющие данные 3D изображения в соответствии с форматом передачи 3D видео, формат 3D видео содержит период видео данных, во время которого передаются пиксели активного видео, и период изолированных данных, во время которого передаются аудио данные и вспомогательные данные, используя последовательность пакетов, причем пакеты включают в себя пакет кадра информации, и средство обработки для генерирования сигналов управления отображением для визуализации данных 3D изображения на 3D дисплее, при этом каждый кадр имеет структуру данных для представления последовательности пиксельных данных цифрового изображения, и каждый тип кадра представляет частичную структуру 3D данных, и последовательность кадров содержит блоки, блок является периодом от сигнала вертикальной синхронизации до следующего сигнала вертикальной синхронизации, причем каждый блок соответствует количеству кадров, располагающихся в соответствии со схемой мультиплексирования, где количество кадров содержит видео информацию, предназначенную для объединения и отображения в качестве 3D изображения; в котором информация передачи 3D в дополнительном пакете кадра информации содержит по меньшей мере информацию о схеме мультиплексирования, включающую в себя количество видео кадров в блоке для объединения в единственное 3D изображение в сигнале 3D отображения, схема мультиплексирования выбирается из группы схем мультиплексирования, содержащих по меньшей мере мультиплексирование с чередованием кадров, причем мультиплексирование с чередованием кадров указывает упомянутое количество кадров, последовательно располагаемых в упомянутом периоде данных видео; и средства обработки выполнены с возможностью генерирования сигналов управления отображением в зависимости от информации 3D передачи.

Изобретение также основывается на следующем заключении. В отличие от информации 2D видео, имеется множество возможностей для форматирования данных 3D видео, например стереоскопическое, изображение + глубина, возможно включающая в себя заслонение и прозрачность, множественный вид. Более того, предполагается, что множественные уровни данных 3D видео могут быть переданы по интерфейсу для объединения перед отображением. Это множество опций приводит к опции множества видео форматов, зависящих от формата данных, доступных на устройстве источника, и формата 3D видео, принятого дисплеем. Большинство этих форматов характеризуются большим объемом информации, нуждающимся в передаче в виде сложной структуры для каждого 3D изображения, которое должно быть отображено. Согласно изобретению, когда данные посылаются в блоках, и информация о блоках является доступной в сигнале 3D дисплея, система передачи является более гибкой в обработке различных форматов 3D данных, поскольку больше данных могут быть включены в блок. Современные высокоскоростные интерфейсы позволяют посылать кадры, частота которых намного выше, чем фактическая частота 3D изображений, обычно 24 Гц, используемые кинематографической промышленностью. При использовании блоков кадра более высокий объем данных в гибком формате для каждого 3D изображения может быть послан по интерфейсу.

В варианте осуществления группа схем мультиплексирования дополнительно содержит по меньшей мере одно мультиплексирование с чередованием полей; мультиплексирование с чередованием строк; мультиплексирование кадров «бок о бок», причем это мультиплексирование кадров «бок о бок» указывает количество кадров, расположенных рядом в упомянутом периоде данных видео; мультиплексирование кадров 2D и глубины; и мультиплексирование кадров 2D, глубины, графики и глубины графики.

В общем виде, передача данных 3D видео может быть характеризована 3 параметрами:

- скоростью повторения пикселей

- количеством кадров в блоке кадров единственного 3D изображения

- форматом: способом мультиплексирования каналов

В предпочтительном варианте осуществления изобретения информация по всем этим параметрам включается в информацию 3D передачи. Для максимальной гибкости в соответствии с изобретением они должны быть переданы в трех отдельных полях.

В варианте осуществления изобретения используется HDMI в качестве интерфейса, и информация передачи 3D посылается в кадрах информации AVI и/или в кадрах информации конкретного производителя HDMI. В самом предпочтительном варианте осуществления, который обеспечивает максимальную гибкость, информация передачи 3D посылается в отдельном кадре информации.

Дополнительные предпочтительные варианты осуществления способа, устройства 3D и сигнала в соответствии с изобретением предоставлены в прилагаемой формуле изобретения, описание которой включено в настоящее описание посредством ссылки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты изобретения должны быть очевидны из и объяснены дополнительно со ссылкой на варианты осуществления, описанные посредством примера в нижеследующем описании и со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг. 1 показывает систему для передачи данных трехмерного (3D) изображения;

Фиг. 2 показывает пример данных 3D изображения;

Фиг. 3 показывает комбинацию устройства воспроизведения и устройства отображения;

Фиг. 4 схематически показывает возможные блоки кадров, которые должны быть посланы по видео интерфейсу для данных 3D изображения, соответствующих 2D+Стерео+DOT;

Фиг. 5 схематически показывает дополнительные детали возможных блоков кадров, которые должны быть посланы по видео интерфейсу для данных изображения 3D, соответствующих 2D+СТЕРЕО+DOT;

Фиг. 6 схематически показывает время вывода кадров по видео интерфейсу, для данных изображения 3D, соответствующих 2D+СТЕРЕО+DOT;

Фиг. 7 схематически показывает возможные блоки компоновки кадров для стерео сигнала;

Фиг. 8 показывает сигналы горизонтального и вертикального гашения и сигнализацию для формата а*D+DOT@1920 пикселей;

Фиг. 9 показывает сигналы горизонтального и вертикального гашения и сигнализацию для формата а*D+DOT 720 пикселей, посланного в качестве прогрессивной 1920 @ 30Hz;

Фиг. 10 показывает таблицу кадра информации AVI, расширенной индикатором синхронизации типа кадра для данных изображения 3D стерео;

Фиг. 11 показывает таблицу форматов 3D видео;

Фиг. 12 показывает сигнал синхронизации кадров, и

Фиг. 13 показывает значения для дополнительных уровней видео.

На чертежах элементы, которые соответствуют элементам, уже описанным, имеют те же самые ссылочные позиции.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 показывает систему для передачи данных трехмерного (3D) изображения, таких как видео, графика или другая визуальная информация. Устройство 10 источника 3D подсоединяется к устройству 13 отображения 3D для передачи сигнала 56 отображения 3D. Устройство источника 3D имеет блок 51 ввода для приема информации изображения. Например, устройство ввода блока может включать в себя блок 58 оптического диска для извлечения различных типов информации изображения из носителя 54 оптической записи, такого как диск DVD или BluRay. Альтернативно, блок ввода может включать в себя блок 59 интерфейса сети для подсоединения к сети 55, например Интернет или широковещательной сети, такое устройство обычно называется телевизионной приставкой. Данные изображения могут быть извлечены из удаленного медиа сервера 57. Устройство источника может также быть спутниковым приемником, или медиа сервером, непосредственно выдающим сигналы отображения, т.е. любым подходящим устройством, которое выводит сигнал 3D отображения, которое непосредственно подсоединяется к блоку отображения.

Устройство источника 3D имеет блок 52 обработки, подсоединенный к блоку 51 ввода для обработки информации изображения для генерирования сигнала 56 отображения 3D, который должен быть передан с помощью блока 12 интерфейса вывода на устройство отображения. Блок 52 обработки скомпонован для генерирования данных изображения, включенных в сигнал 56 отображения 3D для отображения на устройстве 13 отображения. Устройство источника снабжается пользовательскими элементами 15 управления для управления параметрами отображения данных изображения, такими как параметры контрастность или цвет. Пользовательские элементы управления являются хорошо известными и могут включать в себя блок удаленного управления, имеющий различные функции управления кнопки и/или курсора для управления различными функциями устройства источника 3D, такими как функции воспроизведения и записи, и для установки упомянутых параметров отображения, например, с помощью графического пользовательского интерфейса и/или меню.

Устройство источника имеет блок 11 синхронизации передачи для выдачи по меньшей мере одного индикатора синхронизации типа кадра в сигнале 3D отображения, этот индикатор включается в сигнал 3D отображения в блоке 12 интерфейса вывода, который дополнительно скомпонован для передачи сигнала 3D отображения с данными изображения и индикаторами синхронизации типа кадра из устройства источника на устройство отображения, в качестве сигнала 56 3D отображения. Сигнал 3D отображения содержит последовательность кадров, причем кадры организованы в группы кадров, таким образом составляя данные 3D изображения в соответствии с форматом передачи 3D видео, где формат кадров содержат по меньшей мере два различных типа кадра. Каждый кадр имеет структуру данных для представления последовательности пиксельных данных цифрового изображения, обычно скомпонованных в качестве последовательности горизонтальных строк множества пикселей, в соответствии с заранее определенным разрешением. Каждый тип кадра представляет частичную структуру 3D данных. Например, частичная структура 3D данных в типах кадра формата передачи 3D видео может быть левым и правым изображениями, или 2D изображением и дополнительной глубиной, и/или дополнительными 3D данными, такими как информация заслонения или прозрачности, как описано ниже. Следует отметить, что тип кадра может также быть комбинацией типа кадра, указывающей комбинацию подкадров вышеупомянутых типов кадра, например 4 подкадров, имеющих более низкое разрешение, расположенных в единственном кадре с полным разрешением. Также множество изображений с многими видами могут быть закодированы в видео потоке кадров, которые должны быть отображены одновременно.

Устройство источника адаптировано для включения информации передачи 3D, содержащей по меньшей мере информацию о количестве видео кадров в блоке, которые должны быть объединены в единственное 3D изображение, в сигнал 3D отображения. Это может быть достигнуто посредством добавления соответствующих функциональных возможностей в блок 11 синхронизации.

Устройство 13 отображения 3D служит для отображения данных 3D изображения. Это устройство имеет блок 14 интерфейса ввода для приема сигнала 56 отображения 3D, включающего в себя данные 3D изображения в кадрах и индикаторы синхронизации типа кадра, переданные от устройства 10 источника. Каждый кадр имеет структуру данных для представления последовательности пиксельных данных цифрового изображения, и каждый тип кадра представляет частичную структуру 3D данных. Устройство отображения снабжается дополнительными элементами 16 пользовательского управления для установки параметров отображения дисплея, таких как параметры контрастности, цвета или глубины. Переданные данные изображения обрабатываются в блоке 18 обработки в соответствии с командами установки от элементов пользовательского управления и генерирования сигналов управления отображением для визуализации данных 3D изображения на 3D дисплее, на основании различных типов кадра. Устройство имеет 3D дисплей 17, принимающий сигналы управления отображением для отображения обработанных данных изображения, например двойной LCD. Устройство 13 отображения является стереоскопическим дисплеем, также называемым 3D дисплеем, имеющим диапазон глубины отображения, обозначенной стрелкой 44. Отображение данных 3D изображения выполняется в зависимости от различных кадров, причем каждый обеспечивает соответствующую частичную структуру данных 3D изображения.

Устройство отображения дополнительно включает в себя блок 19 обнаружения, подсоединенный к блоку 18 обработки, для извлечения индикатора синхронизации типа кадра из сигнала отображения 3D и для обнаружения различных типов кадра в принятом сигнале отображения 3D. Блок 18 обработки скомпонован для генерирования сигналов управления отображением на основании различных типов данных изображения, как определено частичными структурами 3D данных соответствующего формата 3D видео, например 2D изображения и кадра глубины. Соответствующие кадры распознаются и синхронизируются во времени, как обозначено соответствующими индикаторами синхронизации типа кадра.

Устройство отображения адаптировано для обнаружения информации 3D передачи, содержащей по меньшей мере информацию о количестве видео кадров в блоке, которые должны быть объединены в единственное 3D изображение в сигнале отображения 3D; и использования информации передачи 3D для генерирования сигналов управления отображением в зависимости от информации 3D передачи. Это может быть достигнуто, например, посредством приспособления блока 19 обнаружения для обнаружения информации передачи 3D и адаптации средства (18) обработки для генерирования сигналов управления отображением, в зависимости от информации 3D передачи.

Индикаторы синхронизации типа кадра позволяют обнаруживать, какие из кадров должны быть объединены для отображения в одно и то же время, и также указывают тип кадра таким образом, чтобы соответствующие частичные 3D данные могли быть извлечены и обработаны. Сигнал отображения 3D может быть передан по подходящему высокоскоростному цифровому видео интерфейсу, такому как известный интерфейс HDMI (например, см. "High Definition Multimedia Interface Specification Version 1.3a от 10 ноября 2006).

Фиг. 1 дополнительно показывает носитель 54 записи в качестве носителя данных 3D изображения. Носитель записи имеет форму диска и имеет дорожку и центральное отверстие. Дорожка, составленная последовательностью физически обнаружимых меток, располагается в соответствии с спиральным или концентрическим шаблоном поворотов, составляющих по существу параллельные дорожки на информационном слое. Носитель записи может быть оптически считываемым, называемым оптическим диском, например компакт-диском, DVD или BD (Диском Blue-ray). Информация представляется на информационном слое оптически обнаруживаемыми метками вдоль дорожки, например углублениями и плоскими участками. Структура дорожки также содержит информацию позиции, например заголовки и адреса для индикации местоположения блоков информации, обычно называемых информационными блоками. Носитель 54 записи переносит информацию, представляющую закодированные в цифровой форме данные изображения, такие как видео, например закодированное в соответствии с системой кодирования MPEG2 или MPEG4, в заранее заданном формате записи, таком как формат BD или DVD. Следует отметить, что устройство воспроизведения может поддерживать воспроизведение различных форматов, но не в состоянии перекодировать видео форматы, и устройство отображения может быть способным к воспроизведению ограниченного набора видео форматов. Это означает, что имеется обычный блок разделения, который может воспроизводиться. Следует отметить, что в зависимости от диска или контента формат может измениться во время воспроизведения/работы системы. Синхронизация в реальном времени формата должна иметь место, и переключение в реальном времени форматов обеспечивается индикатором синхронизации типа кадра.

Следующий раздел предоставляет краткий обзор трехмерных дисплеев и восприятия глубины людьми. 3D дисплеи отличаются от 2D дисплеев в том смысле, что они могут предоставить более яркое восприятие глубины. Это достигается, потому что они выдают больше оттенков (информации) глубины, чем 2D дисплеи, которые могут только показать монокулярные оттенки (монокулярную информацию) глубины и оттенки, основанные на движении.

Монокулярные (или статические) оттенки глубины могут быть получены из статического изображения, используя единственный глаз. Художники часто используют монокулярные оттенки для создания эффекта глубины в своих картинах. Эти оттенки включают в себя относительный размер, высоту относительно горизонта, заслонение, перспективы, градиенты текстуры и освещения/тени. Оттенки движения, улавливаемые глазом, являются оттенками глубины, полученными вследствие напряженности в мускулах глаз смотрящего. Глаза имеют мускулы для вращения глаз, так же как для сокращения хрусталика. Сокращение и расслабление хрусталика называется аккомодацией и осуществляется при фокусировании на изображении. Степень сокращения или расслабления мускулов хрусталика обеспечивают оттенок (информацию) для того, как далеко или близко находится объект. Вращение глаз производится таким образом, что оба глаза фокусируются на одном и том же объекте, что называют схождением. Наконец, параллаксом движения является эффект того, что близкий к зрителю объект кажется перемещающимся быстрее, чем объекты, находящиеся дальше.

Бинокулярным различием является оттенок глубины, который получается из того факта, что оба наших глаза видят немного отличное изображение. Монокулярные оттенки глубины могут быть и использоваться в любом типе 2D визуального дисплея. Для воссоздания бинокулярного различия на дисплее требуется, чтобы дисплей мог сегментировать вид для левого и правого глаза таким образом, чтобы каждый видел немного отличное изображение на дисплее. Дисплеи, которые могут воссоздать бинокулярное различие, являются специальными дисплеями, которые будут называться 3D или стереоскопическими дисплеями. 3D дисплеи в состоянии отображать изображения вдоль размерности глубины, фактически воспринятого человеческими глазами, называемые 3D дисплеем, имеющим диапазон глубины отображения, в этом документе. Следовательно, 3D дисплеи обеспечивают различный вид левому и правому глазу.

3D дисплеи, которые могут обеспечить два различных вида, были распространены долгое время. Большинство из них было основано на использовании очков для разделения вида левого и правого глаза. Теперь с расширением технологии дисплеев новые дисплеи вышли на рынок, которые могут выдавать стерео вид, не используя очки. Эти дисплеи называют автостереоскопическими дисплеями.

Первый подход основывается на дисплеях LCD, которые позволяют пользователю видеть стерео видео без очков. Они основываются на любом из двух методов, лентикулярного экрана и дисплеев с барьерным слоем. С лентикулярным экраном LCD покрывается листом лентикулярных линз. Эти линзы рассеивают свет от дисплея таким образом, что левый и правый глаза принимают свет от различных пикселей. Это позволяет показать два различных изображения, один вид для левого и один вид для правого глаза.

Альтернативой лентикулярному экрану является дисплей с барьерным слоем, который использует барьер параллакса позади LCD и впереди лампы подсветки для разделения света от пикселей в LCD. Барьер таков, что из установленной позиции перед экраном левый глаз видит другие пиксели, чем правый глаз. Барьер может также находиться между LCD и человеком-зрителем таким образом, чтобы пиксели в строке отображения поочередно были видимы левым и правым глазом. Проблемой с дисплеем с барьерным слоем является потеря в яркости и разрешении, но также и очень узком угле обзора. Это делает его менее привлекательным в качестве телевизора гостиной комнаты по сравнению с лентикулярным экраном, который, например, имеет 9 видов и множественные зоны просмотра.

Дополнительный подход все еще основывается на использовании очков с активным затвором в комбинации с мультимедийным проектором с высоким разрешением, который может отображать кадры с высокой скоростью обновления (например, 120 Гц). Высокая скорость обновления требуется, так как в способе с очками с активным затвором вид левого и правого глаза отображается поочередно. Для зрителя, носящего очки, воспринимается стерео видео при 60 Гц. Способ с использованием очков с активным затвором позволяет воспроизводить видео высокого качества и с большим уровнем глубины.

Автостереоскопические дисплеи и способ с очками с активным затвором действительно оба страдают от несоответствия аккомодации-схождения. Это действительно ограничивает степень глубины и время, когда может быть удобно просматриваемым с использованием этих устройств. Есть другие технологии отображения, такие как голографические и объемные дисплеи, которые не страдают от этой проблемы. Следует отметить, что настоящее изобретение может использоваться для любого типа 3D дисплея, который имеет диапазон глубины.

Данные изображения для 3D дисплеев предполагаются как доступные в качестве электронных, обычно цифровых, данных. Настоящее изобретение относится к таким данным изображения и управляет данными изображения в цифровой области. Данные изображения, при передаче от источника, могут уже содержать 3D информацию, например при использовании сдвоенных камер или специализированной системы предварительной обработки, может быть вовлечена для (повторного) создания информации 3D из 2D изображений. Данные изображения могут быть статическими, как слайды, или могут включать в себя движущееся видео, как фильмы. Другие данные изображения, обычно называемые графическими данными, могут быть доступны в качестве объектов, хранящихся или генерируемых «на лету», как требуется приложением. Например, пользовательская информация управления, такая как меню, элементы навигации или текст и аннотации помощи, могут быть добавлены к другим данным изображения.

Имеется множество различных способов, которыми стерео изображения могут быть отформатированы, называемых форматом 3D изображения. Некоторые форматы основываются на использовании 2D канала, чтобы также переносить информацию стерео. Например, левый и правый вид могут чередоваться или могут быть помещены рядом, и выше, и ниже. Эти способы жертвуют разрешением для переноса информации стерео. Другая опция состоит в жертвовании цветом, этот подход называют анаглифическим стерео. Анаглифическое стерео использует спектральное мультиплексирование, которое основывается на отображении двух раздельных наложенных изображений в дополнительных цветах. При использовании очков с цветными фильтрами каждый глаз видит только изображение того же самого цвета, что и фильтр перед глазом. Таким образом, например, правый глаз видит только красное изображение и левый глаз - только зеленое изображение.

Различный формат 3D основывается на двух видах, используя 2D изображение и дополнительное изображение глубины, так называемую карту глубины, которая передает информацию о глубине объектов в 2D изображении. Формат, называемый изображение + глубина, отличается в том, что он является комбинацией 2D изображения с так называемой "глубиной" или картой различий. Он является изображением со шкалой уровней серого, посредством чего значение шкалы уровней серого пикселя указывает величину различия (или глубину в случае карты глубины) для соответствующего пикселя в ассоциированном 2D изображении. Устройство отображения использует эти различие, глубину или карту параллакса для вычисления дополнительных видов, принимающих 2D изображение в качестве ввода. Это может быть сделано множеством способов, в самой простой форме это способ смещения пикселей влево или вправо, в зависимости от значения различия, связанного с этими пикселями. Статья, названная " Depth image based rendering, compression and transmission for a new approach on 3D TV" от Christoph Fen дает превосходный краткий обзор этой технологии (см. http://iphome.hhi.de/fehn/Publications/fehn_EI2004.pdf).

Фиг. 2 показывает пример данных 3D изображения. Левая часть данных изображения является 2D изображением 21, обычно в цвете, и правая часть данных изображения является картой 22 глубины. Информация 2D изображения может быть представлена в любом подходящем формате изображения. Информация карты глубины может быть дополнительным потоком данных, имеющим значение глубины для каждого пикселя, возможно с уменьшенным разрешением по сравнению с 2D изображением. На карте глубины значения шкалы уровней серого указывают глубину ассоциированного пикселя в 2D изображении. Белый указывает близко к зрителю, и черный указывает большую глубину, дальше от зрителя. 3D дисплей может вычислить дополнительный вид, требуемый для стерео, посредством использования значения глубины из карты глубины и вычисляя требуемые преобразования пикселя. Заслонения могут быть преодолены, используя оценку или способы заполнения пустот. Дополнительные кадры могут быть включены в поток данных, например дополнительно добавлены к изображению и карте формата глубины, в качестве карты заслонения, карты параллакса и/или карты прозрачности для прозрачных объектов, перемещающихся перед фоном.

Добавление стерео к видео также воздействует на формат видео, когда его посылают от устройства воспроизведения, такого как устройство воспроизведения дисков Blu-ray, на стерео дисплей. В случае 2D посылается только поток 2D видео (декодированные данные картинки). С видео стерео он увеличивается, так как теперь второй поток должен быть послан, содержащий второй вид (для стерео) или карту глубины. Это может удвоить требуемую скорость передачи битов по электрическому интерфейсу. Другой подход должен пожертвовать разрешением и отформатировать поток таким образом, что второй вид или карта глубины чередовались или располагались рядом с 2D видео.

Фиг. 2 показывает пример 2D данных и карты глубины. Глубина отображает параметры, которые посылаются на дисплей, чтобы позволить дисплею правильно интерпретировать информацию глубины. Примеры включения дополнительной информации в видео описаны в стандарте 23002-3 ISO "Представление вспомогательного видео и дополнительной информации" (например, см. ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N8259, июль 2007). В зависимости от типа вспомогательного потока дополнительные данные изображения состоят как из 4, так и из двух параметров. Индикатор синхронизации типа кадра может содержать индикатор формата 3D видео, указывающий соответствующий формат передачи 3D видео в последующей секции сигнала отображения 3D. Это позволяет указывать или изменять формат передачи 3D видео, или сбрасывать последовательность передачи, или устанавливать, или сбрасывать дополнительные параметры синхронизации.

В варианте осуществления индикатор синхронизации типа кадра включает в себя индикатор последовательности кадра, указывающий частоту по меньшей мере одного типа кадра. Следует отметить, что некоторые типы кадра допускают более низкую частоту передачи без существенного ухудшения воспринятого 3D изображения, например данных заслонения. Более того, порядок различных типов кадров может быть обозначен в качестве последовательности различных типов кадров, которые должны быть повторены.

В варианте осуществления индикатор синхронизации типа кадра и информация передачи 3D включают в себя порядковый номер кадра.