專利名稱：在顯示器上顯示圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在顯示器上修改和顯示圖像，特別是在視頻會議和遠(yuǎn)程在場 (telepresence)系統(tǒng)的領(lǐng)域中。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的視頻會議系統(tǒng)包括多個端點，用于通過諸如WAN、LAN和電路交換網(wǎng)絡(luò)的各 種網(wǎng)絡(luò)或在該各種網(wǎng)絡(luò)之間交流實時視頻、音頻、和/或數(shù)據(jù)(經(jīng)常稱為組合視頻)。位于不同位置的多個視頻會議系統(tǒng)可以參與相同的會議，常常是通過一個或多個 MCU(多點控制單元)執(zhí)行如交換和混合功能，以允許視聽終端適當(dāng)?shù)叵嗷ネㄐ拧Ｄ壳?，視頻會議系統(tǒng)提供至少兩個位置之間的通信，以允許在位于每個站點的參 會者之間的視頻會議。傳統(tǒng)上，視頻會議設(shè)備具有一個或多個攝像機(jī)。那些攝像機(jī)的輸出 與音頻信號一起被傳輸?shù)皆诘诙恢锰幍膶?yīng)的多個顯示器，使得在第一位置的參會者被 感覺是在第二位置出現(xiàn)，或者與第二位置的參會者面對面。遠(yuǎn)程在場系統(tǒng)是增強(qiáng)的視頻會議系統(tǒng)，具有用于真人大小視頻的多個大型顯示 器，常被安裝在內(nèi)部陳設(shè)是專用和定制的用于視頻會議的房間中，所有這一切均用于建立 盡可能接近親身會面的會議。圖1是示出遠(yuǎn)程在場視頻會議的現(xiàn)有技術(shù)方面的示意圖。視頻會議裝置，特別是遠(yuǎn)程在場類型的視頻會議端點的顯示裝置160被布置在多 個(示出了 4個)本地參會者面前。本地參會者沿著桌子就位，面向包括多個顯示屏幕的 顯示裝置160。在所示的示例中，顯示裝置160中包括四個顯示屏幕。第一 100、第二 110 和第三120顯示屏幕彼此鄰近布置。第一 100、第二 110和第三120顯示屏幕用于顯示在 一個或多個遠(yuǎn)程會議場點所拍攝的圖像。第四顯示屏幕被布置在第二顯示屏幕110之下的 中央位置。在典型的使用中，第四屏幕可以用于計算機(jī)生成的顯示內(nèi)容或其他次要會議信 息。諸如攝像機(jī)130的攝像機(jī)被布置在顯示屏幕的頂部，以拍攝本地參會者的圖像，該圖像 被傳輸?shù)綄?yīng)的遠(yuǎn)程視頻會議場點。在圖1中所示的設(shè)置的目的是提供給本地參會者實際上與在相應(yīng)的顯示屏幕 100、110、120上顯示的遠(yuǎn)程參會者處于相同的會議室中的感覺。用于實現(xiàn)在場(presence)的感覺的關(guān)鍵因素在于能夠看到遠(yuǎn)程參會者正在觀看 誰的能力，其中，以真人大小顯示所有的參會者并且所有顯示的參會者相對于彼此以相同 的大小顯現(xiàn)。用于實現(xiàn)高質(zhì)量遠(yuǎn)程在場的另一個準(zhǔn)備是盡可能不失真地向每個本地參會者 呈現(xiàn)遠(yuǎn)程參會者的圖像。在諸如圖1所示的典型遠(yuǎn)程在場設(shè)置中，顯示裝置160的寬度可以是大約3米或 更大。在本地參會者和面對的顯示單元之間的距離通?？梢栽诖蠹s2米的數(shù)量級。這意味 著當(dāng)最左的本地參會者150在觀看最右的第三顯示屏幕120上的參會者時，他的或她的觀 察角度α (相對于與顯示屏幕120垂直的方向的視角)將變得很大。三維物體的完整的二維渲染可以從特定視角以適當(dāng)?shù)谋壤詈玫赜^察。對于通常的TV或視頻會議顯示單元，這個視角傳統(tǒng)上被設(shè)計為0°，或直接在屏幕之前和以屏幕 為中心。對于位于相對于垂直于屏幕的線大于0°的角度的觀察者，圖像看起來是失真的， 物體看起來比它們實際上的情況更高和更瘦/更窄。因此，需要去除或減少由觀看者和顯示屏幕之間的觀察角而引起的幾何失真。在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)通過布置顯示屏幕使得在本地參會者之前形成具有角度的壁 來減少這樣的幾何失真。而且，與顯示屏幕的有角度的壁相對應(yīng)，以有角度的方式布置本地 參會者。在US-2007/0263080中已經(jīng)給出了這樣的布置的示例。這樣的現(xiàn)有技術(shù)解決方案具有如下缺點即，會議系統(tǒng)占用了會議室中相當(dāng)大的 空間。因為大多數(shù)會議室具有矩形的地基。所以通過按照與壁平行或沿著壁的直線方式布 置顯示屏幕來利用可用空間是有益和有效的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了如在所附的權(quán)利要求中所述的一種方法、一組處理指令、和一種裝置。


為了使得本發(fā)明更容易地可理解，隨后將參考附圖進(jìn)行討論，其中圖1是示出遠(yuǎn)程在場視頻會議的現(xiàn)有技術(shù)方面的示意圖，圖2是示出用于在顯示器上顯示圖像的方法的原理的示意流程圖，圖3是示出用于實現(xiàn)本發(fā)明的視頻會議裝置的原理的示意方框圖，以及圖4是示出本發(fā)明的結(jié)果的原理的示意方框圖。
具體實施方式
在下面，通過描述各個實施例并且通過參考附圖來討論本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域內(nèi)的 技術(shù)人員可以想到在所包含的獨立權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的其他應(yīng)用和修改。圖2是示出用于在顯示器上顯示圖像的方法的原理的示意流程圖。所述方法在初始步驟200開始。在圖像提供步驟210中提供了主圖像。這個步驟可以例如包括從諸如在視頻會議 端點中包括的編譯碼器的適當(dāng)電路讀取源自遠(yuǎn)程會議場點的視頻信號。接著，在觀察角度提供步驟220中，提供了觀看者相對于顯示器的觀察角。在一個方面，提供觀察角為預(yù)定角度值，例如，可以從存儲器、寄存器、配置文件、 或另一個適當(dāng)?shù)拇鎯臻g讀取觀察角。在另一個方面，通過下述方式來提供觀察角即，通過確定在觀看者方向(即觀看 者的位置和顯示點之間的方向)和顯示方向(即垂直于顯示器的方向，具體是顯示器前方) 之間的角度的值來提供觀察角。在一個方面，可以通過分析由攝像機(jī)，例如分析布置在顯示器頂部的視頻攝像機(jī) 拍攝的圖像來確定觀察角。攝像機(jī)可以是在視頻會議設(shè)備中也用于視頻會議目的的攝像 機(jī)。在這種情況下，可以例如通過檢測觀看者是否在攝像機(jī)圖像的一個或多個預(yù)定水平部 分中來確定所述角度，并且因此為觀察角設(shè)置估計值。在另一個示例中，可以適當(dāng)?shù)夭贾靡粋€或多個傳感器(例如，光學(xué)傳感器)以確定觀看者是否在與某個觀察角對應(yīng)的區(qū)域中，或 在某些觀察角的范圍內(nèi)，并且如果確定存在觀看者，則因此設(shè)置觀察角。在本上下文中，應(yīng)當(dāng)將觀察角的值當(dāng)作正數(shù)或零。更具體地，為了實用的目的，該 角總是在0和90度之間。顯示器可以具有平坦或基本上平坦的前表面，并且，顯示器的前表面可以是垂直 或基本上垂直的。然而，替代地，可以仍然根據(jù)本發(fā)明的原理來不同地布置顯示器，例如向 下或向上傾斜。觀看者方向可以是觀看者的位置和顯示器中心點(諸如顯示器的中點)之間的方 向。替代地，觀看者方向可以是觀看者的位置和顯示區(qū)域內(nèi)的另一個點之間的方向。觀看者的位置應(yīng)該被理解為觀看者的觀看位置，S卩，觀看者眼睛的位置或估計位置。在一個方面，觀察角在水平平面中。如果觀看者方向和/或顯示方向不是水平的， 則它們在水平平面上的投影可以用于確定在水平平面中的觀察角的近似值，并且這個近似 值可以用作觀察角。接著，在圖像修改步驟230中，根據(jù)觀察角來修改主圖像。這產(chǎn)生修改的圖像。在一個方面，特別是適用于當(dāng)觀察角在水平平面時，修改步驟包括主圖像的水平 縮放。更具體地，視頻縮放可以包括使用擴(kuò)展系數(shù)來水平地擴(kuò)展主圖像。用于大觀察角 的擴(kuò)展系數(shù)應(yīng)當(dāng)比用于小觀察角的更大。在特定實施例中，擴(kuò)展系數(shù)與觀察角的余弦函數(shù)大致成反比。更具體地，擴(kuò)展系數(shù) 可與觀察角的余弦函數(shù)成反比。更具體地，擴(kuò)展系數(shù)可以是觀察角的余弦函數(shù)。作為對于水平縮放的替代，特別是當(dāng)觀察角基本上不水平時，可以執(zhí)行沿另一個 方向的縮放來作為圖像修改步驟230的一部分，如沿垂直、對角或斜向方向的縮放。修改步驟可以另外包括切割、去除、或忽略圖像的其余側(cè)區(qū)域。在圖像修改步驟230中，按照對觀察者相對于正好在顯示器之前的位置偏離的實 際位置引起的失真進(jìn)行補償?shù)姆绞?，將主圖像轉(zhuǎn)換為修改的圖像。接著，在顯示步驟MO中，修改的圖像被顯示在顯示器上。在特定實施例中，顯示器是如下類型的顯示器，其被布置用于以不同的觀看方向 顯示多個不同的圖像。這樣的顯示器可以是集成多視圖顯示器，或者可以是被多個投影儀 照亮的多視圖投影屏幕。將在下面參考圖3來更詳細(xì)地描述在下面稱為“多視圖顯示器”的 上面兩類顯示器。在另一個方面，當(dāng)使用多視圖顯示器時，用多個可用觀看方向之一來顯示修改的 圖像。而且，可以用多個觀看方向的另一個來顯示主圖像，即未修改的圖像。在本發(fā)明的一方面中，多視圖顯示器提供兩個觀看方向。在另一個方面，多視圖顯示器提供三個觀看方向，并且，使得多視圖顯示器能夠用 該三個方向顯示由分離的輸入信號表示的不同圖像。在另一個方面，多視圖顯示器可以提供四個或更多的觀看方向。在上述的各方面的任何一個中，觀看方向可以包括與小(或零)觀察角對應(yīng)的主 觀看方向；以及與和零顯著不同的觀察角對應(yīng)的次要觀看方向。
小觀察角可以例如小于45度、或小于30度或小于20度。和零顯著不同的觀察角可以例如在45和90度之間，或在55和75度之間。在上面的詳細(xì)說明中，“圖像”被當(dāng)作要在顯示器上顯示的內(nèi)容的一般表達(dá)。應(yīng)當(dāng) 明白，主圖像和修改的圖像可以被包括在視頻信號中。這表示在本說明書中使用的術(shù)語“圖 像”應(yīng)當(dāng)被理解為覆蓋靜止圖像和運動圖像/視頻圖像，并且圖像可以通過用電子信號(其 可以是數(shù)字或模擬信號)或多個信號的復(fù)合/組合來表示。表示圖像的信號可以是從遠(yuǎn)程視頻會議裝置接收、經(jīng)由至少一個通信網(wǎng)絡(luò)以及可 能經(jīng)由至少一個多點控制單元而傳輸?shù)囊曨l信號。通過在視頻會議裝置中包括的處理裝置來執(zhí)行在本詳細(xì)描述中的所述的方法。更具體地，所述方法可以被實現(xiàn)為一組處理指令或計算機(jī)程序指令，該一組處理 指令或計算機(jī)程序指令可以被實際地存儲在存儲器中、介質(zhì)上、或傳播的信號上。所述一組 處理指令被配置為當(dāng)在裝置中包括的處理裝置執(zhí)行所述指令時，使得適當(dāng)?shù)难b置，特別是 視頻會議裝置執(zhí)行所述的方法。圖3是示出被配置來根據(jù)如上所述的方法而進(jìn)行工作的視頻會議裝置300，特別 是遠(yuǎn)程在場視頻會議端點的示意方框圖。視頻會議裝置300包括處理裝置320、存儲器 330、顯示適配器310，它們都經(jīng)由內(nèi)部總線340而互連；以及顯示裝置160。所述顯示裝置 可以包括一組顯示屏幕，諸如三個相鄰的顯示屏幕。為了解釋本發(fā)明的原理，示出了視頻會議裝置300的說明性元件。因此，可以明 白，可以在視頻會議裝置的實際實現(xiàn)中包括另外的元件。顯示屏幕的至少一個可以是多視圖顯示屏幕。在一個方面，兩個最外的顯示屏幕 (左顯示屏幕和右顯示屏幕)可以是多視圖顯示屏幕。在另一個方面，所有三個相鄰的顯示 器是多視圖顯示屏幕。已經(jīng)將第四顯示屏幕描述為被布置在顯示裝置160的中間顯示屏幕之下。第四顯 示屏幕可以是矩形顯示屏幕或者是多視圖顯示屏幕。存儲器330包括處理指令，該處理指令使得視頻會議裝置能夠執(zhí)行適當(dāng)?shù)?、通?的視頻會議功能和操作。另外，存儲器330包括參考圖2中示出的方法的如上所述的一組處理指令，當(dāng)處理 裝置320執(zhí)行處理指令時，導(dǎo)致處理裝置320使得視頻會議裝置300執(zhí)行用于顯示圖像的 當(dāng)前公開的方法。在多視圖顯示器的情況下，顯示器可以是集成多視圖顯示器，或者是被多個投影 儀照亮的多視圖投影屏幕。也可以適當(dāng)?shù)厥褂闷渌愋偷亩嘁晥D顯示器，只要該顯示器能 夠以不同的觀看方向顯示兩個或更多的不同圖像。集成多視圖顯示器可以例如是使用多種專用技術(shù)的LCD屏幕，該技術(shù)諸如是在普 通的TFT IXD上疊加的視差屏障(parallax barrier)。IXD從背光向右和左方向發(fā)送光， 使得可以根據(jù)觀看角度在同一時間在相同屏幕上顯示不同的信息和視覺內(nèi)容。以這種方式 控制觀看角度允許為觀看同一屏幕的多個用戶定制信息或視覺內(nèi)容。這種LCD可以購買， 并且傳統(tǒng)上用于例如車輛中，在司機(jī)一側(cè)顯示地圖，而乘客一側(cè)以DVD顯示電影或作為廣 告監(jiān)視器，其中，從右方向來的路人可以看到一個廣告，并且從左方向來的路人可以看到另 一個廣告。
已經(jīng)在 US-2007/0035565、US-6954185、和 US-2008/0001847 中描述了集成多視圖 顯示器技術(shù)的示例，其可用于實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的特定部分。已經(jīng)在例如US-2006/010卯48中描述了由多個投影儀照亮的多視圖投影屏幕。多 個圖像被從不同的方向投影在特殊的反射屏幕上，并且能夠在多個觀看區(qū)域分開地觀看該 圖像。圖4是示出了本發(fā)明的結(jié)果的原理的示意方框圖。諸如遠(yuǎn)程在場類型的視頻會議端點的視頻會議裝置中包括的或與之連接的顯示 屏幕100、110、120被布置在多個本地參會者之前。本地參會者面向顯示屏幕100、110、120。 為了簡單，僅示出了兩個參會者150、160。顯示屏幕100、110、120作為前視圖被示出在圖4上部。顯示屏幕100、110、120的 頂部視圖已經(jīng)分別被示出為在102、112和122。顯示屏幕120是多視圖顯示器，例如，集成多視圖顯示器。顯示屏幕120包括兩個 圖像輸入主圖像輸入和次要圖像輸入。在主圖像輸入讀取的圖像按顯示器120的主觀看 方向來顯示，即朝向最右的參會者160。最右的參會者160具有大約0度的觀察角，因為他 或她大致位于顯示屏幕120之前。這被在顯示屏幕120上所示的具有通常寬度的兩個普通 人物來示出。在朝向最左參會者150的方向觀看多視圖顯示器120的次要圖像輸入的圖像。為了獲得由最左參會者150觀察到的更逼真和不失真的圖像，根據(jù)本發(fā)明的一個 實施例，例如通過上述參考圖2的方法修改了在多視圖顯示器120的次要圖像輸入的圖像。 因此，已經(jīng)根據(jù)相對于屏幕120的最左參會者150的觀察角來修改了圖像。這表示通過擴(kuò) 展系數(shù)把以顯示器120的主觀看方向顯示的主圖像水平地擴(kuò)展，其中，用于大觀察角α的 擴(kuò)展系數(shù)比用于小觀察角α的擴(kuò)展系數(shù)更大。在α =60度的示例性情況下，擴(kuò)展系數(shù)可 以與cosa反成比，即擴(kuò)展系數(shù)=l/COs(60° )，得出擴(kuò)展系數(shù)=2。這表示通過使用擴(kuò)展 系數(shù)2的主圖像的水平縮放，產(chǎn)生修改的圖像。以最左的參會者150的觀看方向在多視圖 顯示器上顯示這個修改的圖像。這在顯示屏幕120上被以較寬的、模糊的人物示出。在一個實施例中，在源自遠(yuǎn)程視頻會議端點的視頻信號中包括這樣的圖像。這樣，本地參會者150、160都可以按不失真的、逼真的方式來觀看源自遠(yuǎn)程視頻 會議的圖像。
權(quán)利要求
1.一種用于在顯示器上顯示圖像的方法，包括 提供主圖像；提供觀看者相對于所述顯示器的觀察角；根據(jù)所述觀察角來修改所述主圖像，產(chǎn)生修改的圖像；以及在所述顯示器上顯示所述修改的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中提供所述觀察角的所述步驟包括提供預(yù)定角度值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中提供所述觀察角的所述步驟包括確定在下述方向之間的角度的值 -所述觀看者的位置和所述顯示器的點之間的方向，和 -與所述顯示器垂直的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的一個的方法，其中 所述觀察角在水平平面中，并且所述修改步驟包括所述主圖像的水平縮放。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述水平縮放包括使用擴(kuò)展系數(shù)來水平擴(kuò)展所述主圖像，其中，用于大觀察角的擴(kuò)展 系數(shù)比用于小觀察角的擴(kuò)展系數(shù)更大。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述擴(kuò)展系數(shù)與所述觀察角的余弦函數(shù)大致成反比。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的一個的方法，其中，所述顯示器被布置用于按不同的觀看方 向顯示多個不同的圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中 所述顯示器是集成多視圖顯示器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述顯示器是由多個投影儀照亮的多視圖投影屏幕。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中的一個所述的方法，其中，按所述多個觀看方向之一顯示所述修改的圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括案所述多個觀看方向的另一個顯示所述主圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中的一個所述的方法，其中，所述主圖像和所述修改的圖像被包括在視頻信號中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法由視頻會議裝置的處理裝置執(zhí)行。
14.一組處理指令，所述一組處理指令被實際存儲在存儲器中、在介質(zhì)上、或在傳播的 信號上，所述一組處理指令當(dāng)由視頻會議裝置中包括的處理裝置執(zhí)行時，使得所述視頻會議裝 置執(zhí)行權(quán)利要求1-13中的一個中所述的方法。
15.一種視頻會議裝置，包括處理裝置、存儲器、和顯示器，所述存儲器包括權(quán)利要求14中所述的一組處理指令。
全文摘要
一種用于在顯示器上特別是在視頻會議系統(tǒng)中顯示圖像的方法，其包括下面的步驟提供主圖像；提供觀看者相對于所述顯示器的觀察角；根據(jù)所述觀察角來修改所述主圖像，產(chǎn)生修改的圖像；以及在所述顯示器上顯示所述修改的圖像。圖像的修改可以包括主圖像的水平縮放，具體上是使用擴(kuò)展系數(shù)來擴(kuò)展主圖像，其中，用于大觀察角的擴(kuò)展系數(shù)比用于小觀察角的擴(kuò)展系數(shù)更大，例如，所述擴(kuò)展系數(shù)與觀察角的余弦函數(shù)大致成反比。如果使用多視圖顯示器，則對于相對于顯示器具有不同視角的觀看者可以按不同的方向顯示主圖像和修改的圖像。
文檔編號H04L12/18GK102047657SQ200980119785
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者珀·奧韋·胡索伊 申請人:坦德伯格電信公司