專利名稱：3d圖像顯示方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及3D圖像顯示方法與設(shè)備。
本發(fā)明也涉及圖像顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，3D圖像數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換 成新的3D圖像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及3D圖像信號(hào)。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及由計(jì)算機(jī)電路加載的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括在 3D圖像數(shù)據(jù)輸入的基礎(chǔ)上產(chǎn)生輸出3D圖像數(shù)據(jù)的指令，該計(jì)算機(jī)電路 包括處理部件。
背景技術(shù)：
圖形和視頻的三維表示是顯示領(lǐng)域的圣杯之一。已經(jīng)發(fā)明了幾個(gè) 方法，其給予觀看者正在觀看三維圖像的印象。可以以幾種方式來(lái)創(chuàng) 建3D感受?？梢岳昧Ⅲw像對(duì)(兩個(gè)不同的圖像指向觀看者的兩個(gè)眼 睛)來(lái)創(chuàng)建三維印象。產(chǎn)生立體圖像的方式有幾種。該圖像可以在20 顯示上進(jìn)行時(shí)間復(fù)用，但這要求觀看者戴上具有諸如LCD光閥的眼鏡。 當(dāng)同時(shí)顯示立體的圖像時(shí)，該圖像可以通過(guò)頭戴式顯示器或偏振眼鏡 (然后，用正交偏振光產(chǎn)生圖像)而被導(dǎo)向適當(dāng)?shù)难劬?。觀測(cè)者所佩戴 的眼鏡有效地將視圖路由(route)到各個(gè)眼睛。眼鏡中的光閥與幀頻 同步以控制該路由。這種系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是兩個(gè)圖像并不產(chǎn)生"環(huán)顧" 的能力，除非跟蹤頭部的位置并相應(yīng)地修改視圖。此外，必須得佩戴 眼鏡以產(chǎn)生所有的效果。對(duì)那些不熟悉眼鏡佩戴的觀測(cè)者來(lái)說(shuō)，這是 令人不悅的，而對(duì)那些已經(jīng)佩戴眼鏡的人來(lái)說(shuō)，這也是一個(gè)隱患，因 為這個(gè)額外的眼鏡并不總是合適的。
除了在觀看者的眼睛附近，也可以借助于分割屏幕例如微透鏡屏 或視差柵欄，在顯示屏上將兩個(gè)立體的圖像分開(kāi)。例如，在圖3與圖4 中示出了美國(guó)專利US6， 275， 254的原理。
雖然觀看3D圖像顯著地改善了對(duì)所顯示圖像的真實(shí)性的感受，但 已有報(bào)道說(shuō)一段時(shí)間之后觀看者感到了視覺(jué)疲勞甚至是頭疼?？偟膩?lái) 說(shuō)，這大大降低了3D圖像設(shè)備和3D成像的吸引力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)減少所述問(wèn)題來(lái)改善3D成像方法和3D游戲顯 示設(shè)備。
為此，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于所顯示圖像的內(nèi)容深度被暫 時(shí)設(shè)定為第一深度內(nèi)容水平，隨后，該內(nèi)容深度被設(shè)定為低于第一深 度內(nèi)容水平的第二深度內(nèi)容水平。
為顯示圖像，像素?cái)?shù)據(jù)具備與x和y位置相關(guān)的數(shù)據(jù)以及與z位置相 關(guān)的深度數(shù)據(jù)(即深度)，其中，x和y位置就是在與顯示屏平行的平 面上的位置，z位置就是與顯示平面垂直的像素或?qū)ο蟮奈恢谩?br> 深度數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為右眼和左眼所見(jiàn)的圖像差異，即給予圖像的內(nèi) 容深度的視差角，即觀看者所感受的3D效果到底是多"深"，可以這樣 顯示圖像左眼和右眼圖像之間只有細(xì)微差異，在這種情況下，所顯 示圖像的內(nèi)容深度只有很小，即只有很小的3D光學(xué)效果，或者左眼和 右眼圖像之間有較大差異，在這種情況下內(nèi)容深度大，即有大的3D效 果。圖像的內(nèi)容深度或者圖像的任何部分的內(nèi)容深度是由深度數(shù)據(jù)(即 圖像的像素或?qū)ο蟮膠值)與左眼和右眼所見(jiàn)的圖像之間的差異(即視 差角)之間的關(guān)系而給出的。在傳統(tǒng)的設(shè)備中，這個(gè)關(guān)系是不變的， 即內(nèi)容深度是固定式的，它是固定的和持久的。
目前的3D顯示設(shè)備的內(nèi)在特性是只為觀看者聚焦一個(gè)平面.這意 味著觀看者接收矛盾的深度提示使得圖像的視差(圖像對(duì)左眼和右 眼的差異)與人眼調(diào)節(jié)提示實(shí)際上從不匹配。當(dāng)深度再現(xiàn)相對(duì)較小時(shí) (即只有很小的3D效果)，這并未帶來(lái)什么問(wèn)題，但是，對(duì)較大的深 度效果，則會(huì)帶來(lái)視覺(jué)疲勞甚至是頭疼的結(jié)果。不在焦點(diǎn)處的圖像是 模糊的，且導(dǎo)致眼睛疲勞。這似乎是不能超越的兩難問(wèn)題。 一方面， 相對(duì)于傳統(tǒng)2D顯示器，3D效果越強(qiáng)，3D顯示設(shè)備就越有吸引力，但另 一方面，強(qiáng)的3D效果導(dǎo)致視覺(jué)疲勞和可能的頭疼，這些影響可以通過(guò) 降低3D效果(即圖像中所感受的深度)而減少，但這會(huì)減少3D顯示設(shè) 備相對(duì)于傳統(tǒng)的2D顯示設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明減弱了這個(gè)兩難問(wèn)題。所顯示圖像或部分圖像的內(nèi)容深度 被暫時(shí)設(shè)定為第一深度內(nèi)容水平，隨后，該內(nèi)容深度被設(shè)定為低于第 一深度內(nèi)容水平的第二深度內(nèi)容水平。
這允許圖像內(nèi)容的深度平均在相對(duì)較低的水平上。因此，平均來(lái) 講內(nèi)容深度是低的，而且使用相對(duì)較小的視差角，其減少疲勞和頭疼。 暫時(shí)地，在持續(xù)或試圖只用于相對(duì)較短時(shí)間方面，將深度內(nèi)容增加至 高水平提高了觀看者的深度感受。如果這個(gè)增加的深度感受只在應(yīng)用 該增加的深度的過(guò)程中由觀看者感知，則效果是低的.然而，在圖像 的實(shí)際深度內(nèi)容已經(jīng)被減少為低水平 一段時(shí)間之后，該增加的深度感 受仍保持在相對(duì)較高的水平。在某種意義上來(lái)說(shuō)，觀看者的眼睛和大
腦被欺騙了。在某種意義上來(lái)說(shuō)，呈現(xiàn)具有高深度內(nèi)容(即，大的3D 效果)的圖像鎖定了觀看者的感受使之確信他/她看到了具有高的3D效 果的圖畫。即使在減少深度內(nèi)容之后，他/她仍以為該圖像具有高的深 度內(nèi)容，盡管實(shí)際上他/她正看著只具有很小的3D效果的圖像。因此， 以高的深度內(nèi)容暫時(shí)顯示圖像或部分圖像的效果在應(yīng)用后仍經(jīng)久不 消。事實(shí)上，實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示觀看者無(wú)法看出或幾乎無(wú)法看出在100%的 時(shí)間內(nèi)都具有大的深度內(nèi)容的圖像顯示(即，顯示清晰的3D效果)與 間歇地具有大的深度內(nèi)容的圖像顯示(例如，Xt秒大的深度內(nèi)容后面是 X2秒低的深度內(nèi)容或者無(wú)深度內(nèi)容，其中，Xi和X2在0. 1到10秒的量級(jí)內(nèi)， 而優(yōu)選地X2等于或大于X,)之間的任何區(qū)別。顯然，即使以可觀的時(shí)間 百分比示出"平面圖像"，但是只要有3D效果，觀看者就不會(huì)察覺(jué)到 這樣的圖像與真實(shí)的3D圖像的區(qū)別。事實(shí)上，間歇地高-低深度內(nèi)容提 供總體上稍微更清晰的圖像，其被觀看者樂(lè)意地感知。
在實(shí)施例中，獨(dú)立于所顯示的圖像而將深度內(nèi)容暫時(shí)設(shè)定為第一 高水平。在實(shí)施例中，內(nèi)容的深度以O(shè). 1到10秒量級(jí)為周期進(jìn)行周期性 地變化，例如x秒大的深度內(nèi)容后面是y秒低的深度內(nèi)容或者無(wú)深度內(nèi) 容，其中x和y在O. 1到10秒的量級(jí)內(nèi)，而優(yōu)選y等于或大于x。這是一種 簡(jiǎn)單的方案。本發(fā)明通過(guò)減少觀看者的總的"具有矛盾的3D提示的3D載 荷"來(lái)消除觀看者的疲勞。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在引入圖像數(shù)據(jù)中包含的提示之后， 深度內(nèi)容根據(jù)所顯示的圖像被設(shè)定為第一水平。提示可以是引入新元 素到電影或圖像，或場(chǎng)景變更。該提示可以從圖像的內(nèi)容得出，或可 以是位流中的標(biāo)簽。該提示包括任何與圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的元數(shù)據(jù)以及任 何圖像數(shù)據(jù)本身。例如，在用于計(jì)算機(jī)游戲的3D視頻引擎中，所有對(duì) 象的債務(wù)信息是已知的并如此標(biāo)記新對(duì)象。然后，新對(duì)象的引入作為提示，該提示把包括該新對(duì)象的圖像或部分圖像的內(nèi)容深度在相對(duì)較 短的時(shí)段內(nèi)(即暫時(shí)地)設(shè)定為相對(duì)較高的第一水平，隨后，該內(nèi)容 深度被設(shè)定為較低的第二水平。"設(shè)定，，本發(fā)明概念中被廣義地解釋， 第一和第二水平之間的轉(zhuǎn)換可以但不必須是瞬時(shí)地。可能存在流暢的
轉(zhuǎn)變，其中，第一和第二水平之間的內(nèi)容深度的改變是平緩的。事實(shí)
上，這是優(yōu)選的，因?yàn)樗o出較好的結(jié)果。在這些實(shí)施例中，當(dāng)3D效 果被最為欣賞時(shí)，即當(dāng)新元素被引入所述圖像時(shí)，呈現(xiàn)出增強(qiáng)的3D效 果。新元素可以是新的場(chǎng)景，或新的成分，例如汽車駛?cè)朐搱?chǎng)景。觀 看者在精神上將3D效果與新元素或場(chǎng)景中的變化相關(guān)聯(lián)，并且將可持 續(xù)地察覺(jué)到所述3D效果，即使實(shí)際的3D效果(即深度內(nèi)容本身)已經(jīng) 降低至低水平。這個(gè)替代的實(shí)施例基于同樣的理解暫時(shí)增加所顯示 圖像的深度內(nèi)容"欺騙"了觀看者，使其相信即使在隨后顯示了較低3D 效果的圖像所述圖像仍具有高的深度內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備包括用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法步驟 的部件。
轉(zhuǎn)換方法包括根據(jù)本發(fā)明的方法步驟，其涉及把輸入圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換成輸出圖像數(shù)據(jù)。
轉(zhuǎn)換器包括用于根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)換方法的方法步驟的 部件。
參照以下所描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些及其它對(duì)象將變得顯然 且明白。


附圖中
圖l示出分割兩個(gè)立體圖像的微透鏡屏的基本原理。
圖2示出分割兩個(gè)立體圖像的視差柵欄的基本原理。
圖3A和3B示出圖l和圖2中所示的兩種自動(dòng)立體顯示設(shè)備。
圖4示出本發(fā)明的原理。
圖5示意性地示出作為時(shí)間函數(shù)的深度內(nèi)容。
圖6示意性地示出顯示之前的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備。
這些圖不是按比例描繪的。通常，圖中用相同的附圖標(biāo)號(hào)來(lái)表示
相同的構(gòu)件。
具體實(shí)施例方式
圖1示出分割兩個(gè)立體圖像5和6的微透鏡屏3的基本原理。兩個(gè)立 體圖像的垂直線被(空間地)交替地顯示在例如具有背光l的空間光調(diào) 制器2 (例如LCD)上。該背光與該空間光調(diào)制器一起構(gòu)成象素陣列。 微透鏡屏3的透鏡結(jié)構(gòu)將立體圖像導(dǎo)向觀看者的適當(dāng)?shù)难劬Α?br> 圖2示出分割兩個(gè)立體圖像的視差柵欄的基本原理。兩個(gè)立體圖像 的垂直線被交替地顯示在例如具有背光的空間光調(diào)制器(例如LCD)上。 視差柵欄7的格柵結(jié)構(gòu)保證觀看者4的各個(gè)眼睛能看到適當(dāng)?shù)牧Ⅲw圖像 (5和6)。
圖3A和3B進(jìn)一步示出如圖1和圖2所示的兩種自動(dòng)立體顯示設(shè)備。
在柵欄自動(dòng)立體顯示系統(tǒng)中，柵欄31被設(shè)置在顯示陣列32之前。 圖像的立體像對(duì)的左邊圖像和右邊圖像被切割成垂直的條。左邊圖像 的條32L和右邊圖像的條32R被交替地設(shè)置在陣列32上，縫31A形成于柵 欄31中。縫31A的位置是這樣設(shè)置的使得觀測(cè)者的左眼^只能看見(jiàn)左 邊圖像的條32L,而右眼4R只能看見(jiàn)圖像對(duì)的右邊圖像的條3211。觀測(cè) 者以三維來(lái)重建全部圖像。
現(xiàn)在參考圖3B,柵欄31被具有垂直柱面透鏡33A的陣列的微透鏡屏 33所替代，其中，每個(gè)透鏡對(duì)應(yīng)于左邊圖像條32L和右邊圖像條3SR的 不同對(duì)。運(yùn)行中，各個(gè)透鏡將觀測(cè)者的左眼禮導(dǎo)向左邊圖像條"L,而 將觀測(cè)者的右眼4R導(dǎo)向右邊圖像條3211。
呈現(xiàn)給左眼與右眼的圖像之間的差異量決定了所感受的深度。如 果呈現(xiàn)給左眼與右眼的圖像間沒(méi)有差異，則該圖像是平面的且沒(méi)有3D 效果?？梢酝ㄟ^(guò)改變左圖像與右圖像間的差異來(lái)調(diào)整深度的量。基本 上，觀看者一個(gè)接一個(gè)地感知圖像在不同的平面上的不同部分。
3D顯示設(shè)備的固有性質(zhì)是只為觀看者聚焦一個(gè)平面，幾乎總是對(duì) 應(yīng)于顯示屏的實(shí)際位置的那個(gè)平面。這意味著觀看者接收矛盾的深度 提示圖像視差(左眼和右眼上的圖像差異)與人眼調(diào)節(jié)提示(眼睛 聚焦在屏上，而人眼朝向的所觀測(cè)目標(biāo)的距離與到該屏的距離并不相 同)實(shí)際上從不匹配。當(dāng)深度再現(xiàn)相對(duì)較小(即只有很小的3D效果) 時(shí)，這并未帶來(lái)什么問(wèn)題，因?yàn)橹挥泻苄〉纳疃炔町悾捎谶@個(gè)很
小的深度差異圖像的所有部分都或多或少地在聚焦的范圍內(nèi)，另外眼 睛也可以適應(yīng)任何差異。然而，對(duì)較大的深度效果，則會(huì)帶來(lái)視覺(jué)疲 勞甚至是頭疼。不在焦點(diǎn)處的圖像是模糊的，且導(dǎo)致眼睛疲勞。這似
乎是不能超越的兩難問(wèn)題。 一方面，相對(duì)于傳統(tǒng)2D顯示器，3D效果越 強(qiáng)，3D顯示設(shè)備就越有吸引力，但另一方面，強(qiáng)的3D效果導(dǎo)致視覺(jué)疲 勞和可能的頭疼，這些影響可以通過(guò)降低3D效果(即圖像中所感受的 深度)而減少，但這會(huì)減少3D顯示設(shè)備的吸引力。
圖4示出本發(fā)明的原理。在圖4中通過(guò)圖的上部中房子與城市地平 線之間的大的距離和圖像的下部的大的d值示意性地示出以大的深度 內(nèi)容d (即大的3D效果)顯示例如以城市地平線42為背景的房子41的圖 像，此時(shí)，該圖像將被感受到具有大的深度。圖像感受深度d'對(duì)應(yīng)于 實(shí)際顯示圖像的深度內(nèi)容。然而，圖4中通過(guò)房子與城市地平線之間的 小得多的距離和時(shí)間tO處d的下降示意性地示出圖像的內(nèi)容深度減少 了，此時(shí)，所感受的深度『仍停留在高水平，且只是逐漸地降低。圖5 用圖形示意性地示出了這個(gè)效果。在這個(gè)例子中，在長(zhǎng)度為x,的時(shí)間段 內(nèi)，圖像具有高的內(nèi)容深度d，在長(zhǎng)度為X2的時(shí)間段內(nèi)，圖像具有低的 內(nèi)容深度，這種間歇式呈現(xiàn)的圖像的總體的平均深度內(nèi)容大約為高的 深度內(nèi)容的一半。然而，所感受的深度內(nèi)容d'接近于最大效果。
在本發(fā)明的一個(gè)可替代的實(shí)施例中，在新元素被引入圖像之后， 內(nèi)容深度得以增加。在這些實(shí)施例中，當(dāng)3D效果被欣賞最多時(shí)，即當(dāng) 新元素被引入所述圖像時(shí)，呈現(xiàn)出增強(qiáng)的3D效果。新元素可以是新的 場(chǎng)景，或新的成分，例如汽車駛?cè)朐搱?chǎng)景。觀看者在精神上將3D效果 與新元素相關(guān)聯(lián)，并且將可持續(xù)地察覺(jué)到所述3D效果，即使實(shí)際的3D 效果(即深度內(nèi)容本身)已經(jīng)降低至低水平。這個(gè)可替代的實(shí)施例基 于同樣的理解暫時(shí)增加所顯示圖像的深度內(nèi)容"欺騙"了觀看者，使 其相信即使隨后顯示了較低3D效果的圖像所述圖像仍具有高的深度內(nèi) 容。
圖6示意性地示出顯示之前的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。原始信號(hào)包括像素?cái)?shù)據(jù)， 其中，對(duì)每一個(gè)像素或像素組來(lái)說(shuō)，都給出表示在屏上位置的x和y數(shù) 據(jù)以及表示原始數(shù)據(jù)的深度的z數(shù)據(jù)。這個(gè)z數(shù)據(jù)必須被轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)給 左邊圖像和右邊圖像的圖像間的差異。如果忽略該z數(shù)據(jù)，則出現(xiàn)在左 邊圖像和右邊圖像的圖像將是一樣的，而且該圖像是平面的，即其被
感受為^圖像。這在圖6中示意性地示出如下。在數(shù)據(jù)D51 (x，y，z)中 獲取原始圖像，其中z代表深度。在轉(zhuǎn)換器52中，原始數(shù)據(jù)51被轉(zhuǎn)換成 這樣的數(shù)據(jù)，其中z坐標(biāo)被變成數(shù)據(jù)A，其中A表示呈現(xiàn)給左眼和右眼的 圖像間的差異，其對(duì)應(yīng)于視差角。如果A為零，則圖像是平面的。由z 到A的變換決定了圖像的深度內(nèi)容。視差角中的較大差異帶來(lái)大的3D效 果，而小的差異則帶來(lái)小的3D效果?？梢赃x擇實(shí)際的3D效果為小(A小) 還是為大(A大)。本發(fā)明的關(guān)鍵在于測(cè)量，對(duì)相對(duì)較短的時(shí)間周期來(lái) 說(shuō)，無(wú)論是間歇式的，還是就在向圖像引入新的或某些元素之后，都 會(huì)出現(xiàn)大的深度內(nèi)容，即，在轉(zhuǎn)換器52中，相對(duì)較大的A被耦合入各個(gè) z，后面是內(nèi)容深度的減少，即減少至較小的A值。然而，習(xí)慣于大的 視差角的人腦將被欺騙，而感受圖像具有大的3D效果，即使視差角被 降低至小得多的值。因此，A以及視差角是原始值z(mì)的與時(shí)間相關(guān)的函 數(shù)，其中，大的3D效果后面是小的3D效果。增強(qiáng)的3D再現(xiàn)效果將欺騙 觀看者，使其相信所顯示的圖像具有高的深度內(nèi)容。因此，原始數(shù)據(jù) 的z值與屏上所見(jiàn)的視差角之間的關(guān)系是間歇式地改變的，即它是時(shí)間 t的函數(shù)，其是周期性的?？商娲鼗蛘吡硗獾兀梢愿鶕?jù)圖像內(nèi)容的 改變來(lái)增加深度內(nèi)容(即對(duì)于給定z值增加視差角)，特別是在場(chǎng)景中 引入新元素或引入新場(chǎng)景。在圖6中，這由A是z、 t和I的函數(shù)而示意性 地示出，其中，t代表時(shí)間，而I代表在新的場(chǎng)景中引入新元素。當(dāng)3D 效果被欣賞最多時(shí)，即在電影或游戲動(dòng)作的時(shí)間，這引入了最明顯的 3D效果。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在增強(qiáng)的深度效果的應(yīng)用過(guò)程中，當(dāng)提示是引 入了新元素時(shí)，只增加新引入的元素附近的一部分圖像的深度內(nèi)容。 接著，觀看者的注意力被強(qiáng)烈地吸引至該新引入的元素，并且在深度 感受與該元素之間所形成的關(guān)聯(lián)增加了。
要說(shuō)明的是，在JP 10/040420中描述了一種方案，其中當(dāng)引入新 場(chǎng)景并因此可能為位于與以前基本不同的深度位置的對(duì)象帶來(lái)眼睛必 須適應(yīng)的變化時(shí)，進(jìn)行深度轉(zhuǎn)換，以在多個(gè)幀時(shí)間上減弱該變換并緩 和深度感受的改變。然而，盡管其使用了暫時(shí)的深度內(nèi)容轉(zhuǎn)換，但卻 與本發(fā)明不同。在JP 10-04(M20中，在圖^^場(chǎng)景變更后，暫時(shí)地^f吏用 小于實(shí)際深度內(nèi)容的深度內(nèi)容，然后增加該深度內(nèi)容直到該深度對(duì)應(yīng) 于最終值。 一旦深度值已經(jīng)到達(dá)最終值，就不再進(jìn)行變化，即不再減 少。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備。該圖像顯示設(shè)備71具有顯示屏55 和圖像數(shù)據(jù)D(x，y，z)的輸入.在轉(zhuǎn)換器52中，圖像數(shù)據(jù)D(x，y，z)被轉(zhuǎn) 換成輸出數(shù)據(jù)54，輸出數(shù)據(jù)54是這樣設(shè)置的使得在顯示屏上顯示的 圖像的內(nèi)容深度被間歇地設(shè)定為第 一深度內(nèi)容水平，隨后以低于第一 深度內(nèi)容水平的第二深度內(nèi)容水平來(lái)顯示圖像，和/或一旦出現(xiàn)提示將 所顯示圖像的內(nèi)容深度增加至第一深度內(nèi)容水平，隨后以低于第一深 度內(nèi)容水平的第二深度內(nèi)容水平來(lái)顯示圖像。該設(shè)備包括控制器c，其 控制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，更特別地，它控制z值與A值之間的關(guān)系。該控制器
可以具有內(nèi)部時(shí)間設(shè)定設(shè)備，其獨(dú)立地控制時(shí)間周期Xt和X2。可替代地，
數(shù)據(jù)流D(x，y，z)可以具有諸如報(bào)頭的標(biāo)簽，其包括x,和X2的值。此外或 可替代地，該控制器從圖像數(shù)據(jù)提取提示，并向轉(zhuǎn)換器52發(fā)送觸發(fā)信 號(hào)，以通知事件，例如引入了場(chǎng)景變化的新元素?？刂破鱟可以由數(shù)據(jù) 流的內(nèi)容推出這種提示，或者該數(shù)據(jù)流可以包括觸發(fā)該控制器的標(biāo)簽。 控制器c向轉(zhuǎn)換器52發(fā)送的觸發(fā)信號(hào)71觸發(fā)了轉(zhuǎn)換器52，以將圖像或部 分圖像的內(nèi)容深度設(shè)定為相對(duì)較高的第一水平h。
本發(fā)明也可以在轉(zhuǎn)換設(shè)備中實(shí)施，即使其未被包括在顯示設(shè)備中。 這種轉(zhuǎn)換器可以轉(zhuǎn)換輸入數(shù)據(jù)流(例如來(lái)自DVD)并將其轉(zhuǎn)換成輸出數(shù) 據(jù)流，該輸出數(shù)據(jù)流接著例如被發(fā)送至存儲(chǔ)設(shè)備或接收器。這種轉(zhuǎn)換 設(shè)備的元件基本和圖7中所示的顯示設(shè)備相同，除了顯示屏部分。該轉(zhuǎn) 換設(shè)備可以是獨(dú)立設(shè)備，即只用于轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，或者該轉(zhuǎn)換設(shè)備被集成 入較大的設(shè)備，該較大的設(shè)備例如形成為顯示設(shè)備。該轉(zhuǎn)換設(shè)備還可 以為部分存儲(chǔ)設(shè)備，其轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)所轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明還涉及 圖像顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，3D圖像數(shù)據(jù)D(x，y，z)被這樣轉(zhuǎn)換成新 的圖像數(shù)據(jù)d (x， y， A (x， y， t， i)):使得內(nèi)容的深度被暫時(shí)設(shè)定為第 一水 平，隨后，內(nèi)容的深度被設(shè)定為低于第一水平的第二水平。這種轉(zhuǎn)換 方法的產(chǎn)物是這樣的圖像數(shù)據(jù)，其中z系數(shù)被根據(jù)本發(fā)明考慮了內(nèi)容深 度的變化的z'系數(shù)所替代。本發(fā)明也實(shí)現(xiàn)為3D顯示圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，其 中內(nèi)容深度被暫時(shí)地設(shè)定為第一水平，隨后，它被設(shè)定為第二水平。 通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)顯示設(shè)備顯示一系列的圖像(即視頻)，相對(duì)容易核對(duì) 本發(fā)明是否以信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。所提到的效果是動(dòng)態(tài)效果，并且當(dāng)以正常 速度顯示該視頻時(shí)將出現(xiàn)該效果，當(dāng)以正常速度顯示該視頻時(shí)，所感 受的內(nèi)容深度將相當(dāng)大且大體上是不變的。在大得多的時(shí)間段顯示靜 止的圖像將表明觀看者會(huì)注意到內(nèi)容深度的差異。
要說(shuō)明的是，沒(méi)有必要讓第一水平對(duì)所有的情況都是一樣的。本 發(fā)明的思想是暫時(shí)地增加內(nèi)容深度。在本發(fā)明的概念內(nèi)，例如在引入 新元素之后把內(nèi)容深度設(shè)定為高水平是可能的，但是對(duì)所有的新元素 來(lái)說(shuō)，所述水平并不是同樣高。小的、相對(duì)較不重要的、新元素可以 與內(nèi)容深度的相對(duì)輕度的增加相關(guān)聯(lián)，但是在引入重要的新元素之后， 就要實(shí)現(xiàn)內(nèi)容深度的相對(duì)較大的增加。
同樣地，當(dāng)使用周期性變化時(shí)，該周期性變化可以包括各種混合的周期數(shù)，其中各種周期的內(nèi)容深度的變化可以不同。
簡(jiǎn)而言之，可以如下描迷本發(fā)明
在用于產(chǎn)生和/或顯示3D圖像的方法和設(shè)備中，暫時(shí)增加圖像或部 分圖像的內(nèi)容深度，隨后減小內(nèi)容深度。內(nèi)容深度的這種暫時(shí)的增加 給已經(jīng)增加了內(nèi)容深度的圖像或部分圖像提供了大的3D效果。已經(jīng)發(fā) 現(xiàn)，即使在應(yīng)用后，增強(qiáng)的3D效果的這個(gè)增強(qiáng)效應(yīng)仍繼續(xù)停留在觀看 者的感受中?？梢詫?nèi)容的實(shí)際平均深度設(shè)定得相對(duì)較低以減少疲勞， 而所感受的內(nèi)容深度則相對(duì)較高。
本發(fā)明也實(shí)現(xiàn)為用于根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備的任何計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品。在計(jì)算機(jī)條件下，程序產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)被理解為能操作(通用或特殊 目的)處理器的命令集合的任何物理實(shí)現(xiàn)，在一系列將命令置入處理 器的加載步驟之后(所述步驟包括中間轉(zhuǎn)換步驟，如轉(zhuǎn)變?yōu)橹虚g語(yǔ)言， 和最終處理器語(yǔ)言)，以執(zhí)行本發(fā)明的任何特性功能。特別地，計(jì)算 機(jī)程序產(chǎn)品可以被實(shí)現(xiàn)為載體(如磁盤或磁帶)上的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器中 的數(shù)據(jù)，(有線或無(wú)線)網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或者紙上的程序代碼。除 程序代碼外，程序所需要的特性數(shù)據(jù)也可以作為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品而實(shí) 現(xiàn)。
運(yùn)行該方法所需要的一些步驟，例如數(shù)據(jù)輸入和輸出步驟，可能 已經(jīng)存在于處理器的功能中，而不是被描述在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中。
值得注意的是，上述實(shí)施例示出而非限制本發(fā)明，而且本領(lǐng)域的 技術(shù)人員將能設(shè)計(jì)出許多可替換的實(shí)施例而不背離本發(fā)明的權(quán)利要求 的范圍。
在權(quán)利要求中，括號(hào)內(nèi)的任何引用符號(hào)不應(yīng)視作對(duì)權(quán)利要求的限制。
單詞"包括"并不排除使用未在權(quán)利要求中列出的其它元件或步 驟。本發(fā)明可以借助于包括有幾個(gè)分離元件的硬件而實(shí)現(xiàn)，也可以借 助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)而實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)列舉了若干部件的設(shè)備權(quán)利要 求中，這些部件中的一些可以由同一個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)。可以通過(guò)上述各種 不同的優(yōu)選實(shí)施例的特征的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。特別一提的是， 除非另有聲明或不可能，關(guān)于編碼方法或者編碼器的任何示出的或要 求保護(hù)的實(shí)施例具有解碼方法或者解碼器的相應(yīng)實(shí)施例，而這種解碼 方法或解碼器是本發(fā)明的實(shí)施例并在此要求保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種3D圖像顯示方法，其中所顯示的圖像或部分圖像的內(nèi)容深度(d)被暫時(shí)設(shè)定為第一深度內(nèi)容水平(h)，隨后該內(nèi)容深度被設(shè)定為低于第一深度內(nèi)容水平(h)的第二深度內(nèi)容水平(1)。
2. 如權(quán)利要求1所述的3D圖像顯示方法，其中獨(dú)立于所顯示的 圖像將該圖像的內(nèi)容深度暫時(shí)設(shè)定為第 一水平。
3. 如權(quán)利要求2所述的3D圖像顯示方法，其中內(nèi)容深度是周期 性變化的，該變化周期在0. 1到IO秒的量級(jí)內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求3所述的3D圖像顯示方法，其中根據(jù)周期來(lái)改變 內(nèi)容深度，其中在xj少長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，顯示具有大的內(nèi)容深度(h)的圖 像或部分圖像，隨后在X2秒長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，顯示具有低的內(nèi)容深度或者 沒(méi)有內(nèi)容深度(1)的所述圖像或所述部分圖像，其中，x,和X2在0. 1 到IO秒的量級(jí)內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求4所述的3D顯示方法，其中X2等于或大于x!。
6. 如權(quán)利要求1所述的3D圖像顯示方法，其中一旦在圖像數(shù)據(jù) 中包含了提示，將所顯示的圖像或部分圖像的內(nèi)容深度設(shè)定為第一水 平。
7. 如權(quán)利要求6所述的3D圖像顯示方法，其中所述提示是引入 新元素或場(chǎng)景變化。
8. 如權(quán)利要求7所述的3D圖像顯示方法，其中在引入新元素之后，只將新引入的元素附近的一部分圖像的內(nèi)容深度設(shè)定為第一水平。
9. 一種3D圖像顯示設(shè)備，包括—輸入端，其用于輸入包括深度數(shù)據(jù)(z)的圖像數(shù)據(jù)(D(x，y， z));-轉(zhuǎn)換器，其將圖像數(shù)據(jù)(D(x，y，z))轉(zhuǎn)換成將要發(fā)送至顯示屏 的輸出數(shù)據(jù)(D (x， y， A (z， t， i))， 這樣設(shè)置輸出數(shù)據(jù) (D(x，y， A(z， t， i)):使得所顯示圖像或部分圖像的內(nèi)容深度被暫時(shí) 設(shè)定為第一深度內(nèi)容水平(h),隨后該內(nèi)容的深度被設(shè)定為低于第一 深度內(nèi)容水平的第二深度內(nèi)容水平(1)-顯示屏，其用于顯示對(duì)應(yīng)于輸出數(shù)據(jù)(D(x，y，A(z，t，i))的圖像。
10. 如權(quán)利要求9所述的3D圖像顯示設(shè)備，其中這樣設(shè)置轉(zhuǎn)換器 使得內(nèi)容深度是周期性變化的，該變化周期在0. 1到IO秒的量級(jí)內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求10所述的3D圖像顯示設(shè)備，其中這樣設(shè)置該轉(zhuǎn) 換器使得根據(jù)周期來(lái)改變內(nèi)容深度，其中在xt秒長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，顯示 具有大的內(nèi)容深度(h)的圖像或部分圖像，隨后在X2秒長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)， 顯示具有低的內(nèi)容深度或者沒(méi)有內(nèi)容深度(1)的所述圖像或所述部分 圖像，其中x,和X2在0. l到IO秒的量級(jí)內(nèi)。
12. 如權(quán)利要求9所述的3D圖像顯示設(shè)備，其中顯示設(shè)備包括控 制器(c)，其從圖像數(shù)據(jù)提取提示并向轉(zhuǎn)換器提供觸發(fā)信號(hào)，其中該 轉(zhuǎn)換器被設(shè)置為在收到觸發(fā)信號(hào)之后將圖像或部分圖像的內(nèi)容深度設(shè) 定為第一水平。
13. —種用于將輸入圖像顯示數(shù)據(jù)(D(x，y，z))轉(zhuǎn)換成輸出圖象 顯示數(shù)據(jù)(D(x，y， A(z， t， i))的方法，這樣設(shè)置輸出數(shù)據(jù)(D(x，y， A(z， t， i)):使得所顯示的圖像或部分圖像的內(nèi)容深度(d) 被暫時(shí)設(shè)定為第一深度內(nèi)容水平(h)，隨后該內(nèi)容深度被設(shè)定為低于 第一深度內(nèi)容水平(h)的第二深度內(nèi)容水平(1)。
14. 如權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)換圖像顯示數(shù)據(jù)的方法，其中內(nèi)容深度 是周期性變化的，該變化周期在O. l到IO秒的量級(jí)內(nèi)。 如權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)換圖像顯示數(shù)據(jù)的方法，其中一旦在圖像數(shù)據(jù) 中包含了提示，將所顯示的圖像或部分圖像的內(nèi)容深度設(shè)定為第一水 平。
15. —種用于將輸入圖像顯示數(shù)據(jù)(D(x，y，z))轉(zhuǎn)換成輸出圖象 顯示數(shù)據(jù)(D(x，y，A(z，t，i))的轉(zhuǎn)換器，這樣設(shè)置輸出數(shù)據(jù)(D(x，y， A(z， t， i)):使得所顯示的圖像或部分圖像的內(nèi)容深度被暫 時(shí)設(shè)定為第一深度內(nèi)容水平(h)，隨后該內(nèi)容深度被設(shè)定為低于第一 深度內(nèi)容水平(h)的第二深度內(nèi)容水平(1)。
16. 如權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)換器，其中內(nèi)容深度(d)是周期性 變化的，該變化周期在O. l到IO秒的量級(jí)內(nèi)。
17. 如權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)換圖像顯示數(shù)據(jù)的方法，其中一旦在 圖像數(shù)據(jù)中包含了提示，將所顯示的圖像或部分圖像的內(nèi)容深度(d) 設(shè)定為第一水平(h)。
18. —種包括圖像顯示數(shù)據(jù)(D(x，y， A(z， t, i))的信號(hào)，這樣設(shè) 置圖像顯示數(shù)據(jù)(D(x，y，A(z， t， i)):使得所顯示的圖像或部分圖像 的內(nèi)容深度被暫時(shí)設(shè)定為第一深度內(nèi)容水平(h)，隨后該內(nèi)容深度被 設(shè)定為低于第一深度內(nèi)容水平(h)的第二深度內(nèi)容水平(1).
19. 如權(quán)利要求19所述的信號(hào)，其中內(nèi)容深度是周期性變化的， 該變化周期在0. 1到IO秒的量級(jí)內(nèi)。
20. 如權(quán)利要求19所述的信號(hào)，其中一旦在圖像數(shù)據(jù)中包含了提 示，將所顯示的圖像或部分圖像的內(nèi)容深度設(shè)定為第一水平。
21. —種由計(jì)算機(jī)電路加載的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括在3D圖像 數(shù)據(jù)輸入的基礎(chǔ)上產(chǎn)生輸出3D圖像數(shù)據(jù)的指令，當(dāng)該程序產(chǎn)品在計(jì)算 機(jī)上運(yùn)行時(shí)，其用于如權(quán)利要求1至8或13至15中任一權(quán)利要求所 述的方法，該計(jì)算機(jī)電路包括處理部件。
全文摘要
在用于產(chǎn)生和/或顯示3D圖像的方法和設(shè)備中，圖像或部分圖像的內(nèi)容深度(d)被暫時(shí)升至高的水平(h)，隨后該內(nèi)容深度被降至低的水平(l)。內(nèi)容深度的這個(gè)暫時(shí)的增加給已經(jīng)增加了內(nèi)容深度的圖像或部分圖像提供了大的3D效果。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使在應(yīng)用后，增強(qiáng)的3D效果的這個(gè)增強(qiáng)效應(yīng)仍繼續(xù)停留在觀看者的感受中?？梢詫?nèi)容的實(shí)際平均深度設(shè)定得相對(duì)較低以減少疲勞，而所感受的內(nèi)容深度則相對(duì)較高。
文檔編號(hào)H04N13/00GK101341760SQ200680047908
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者D·W·E·肖本, G·P·卡曼, P·-A·雷德特 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司