[發(fā)明專利]用于分發(fā)自動(dòng)立體圖像的系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380064255.8
• 申請(qǐng)日: 2013-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105074730A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 希德尼·卡索夫;約翰·塔姆金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 3DTV廣播有限公司
• 主分類號(hào): G06K15/00
• 分類號(hào): G06K15/00;H04N1/405;G09G3/34
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 楊靜

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2012年10月10日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.61/712,208的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)是臨時(shí)申請(qǐng)并通過(guò)全文引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

這里所公開(kāi)的本發(fā)明實(shí)施例總體上涉及向遠(yuǎn)程觀看者分發(fā)自動(dòng)立體圖像的領(lǐng)域，更具體地，涉及在互聯(lián)網(wǎng)上作為數(shù)字視頻分發(fā)這種圖像。

背景技術(shù)

3D圖像數(shù)據(jù)是立體的(或雙目)，包括多對(duì)立體圖像，每對(duì)表示從略微不同的視點(diǎn)觀看的同一場(chǎng)景，以便模擬通過(guò)雙眼觀看該場(chǎng)景。因此，立體圖像對(duì)中的每個(gè)圖像與雙眼中的不同眼睛相對(duì)應(yīng)，3D圖像顯示技術(shù)必須確保每個(gè)眼睛僅接收與該眼睛相對(duì)應(yīng)的圖像，而阻擋或?yàn)V除另一圖像。

與二維(“2D”)圖像相似，沿著與觀看者眼睛呈所需方向觀看三維(“3D”)圖像，其中從用戶的視角，存在圖像“頂部”、圖像“底部”以及圖像“左側(cè)”和“右側(cè)”。如果圖像是數(shù)字的，通過(guò)布置為矩陣的像素來(lái)限定圖像，矩陣排列的像素限定從左到右排列的行以及從上到下排列的列(當(dāng)正常觀看圖像時(shí)，列是垂直排列，行是水平排列)。

即使圖像不是數(shù)字形式或沒(méi)有被數(shù)字化，例如，它僅存在于膠片上，然而仍可以將其規(guī)定為由有限數(shù)量個(gè)給定尺寸的像素來(lái)限定，其中圖像分辨率與像素?cái)?shù)目成正比，與像素的尺寸成反比。

最普遍地，將兩個(gè)立體圖像合成為合成立體圖像，其中諸如通過(guò)顏色或光的偏振對(duì)兩個(gè)立體圖像有區(qū)別地進(jìn)行編碼，并將其彼此交錯(cuò)。因此，如果每個(gè)立體圖像的分辨率為X，則合成立體圖像的分辨率將類似地為X。因此，放在一起的立體圖像對(duì)的分辨率(或像素?cái)?shù)目)是所得合成立體圖像的分辨率的兩倍；或換言之，合成立體圖像的分辨率僅為放在一起的立體圖像對(duì)的分辨率。

立體對(duì)象對(duì)與單個(gè)視頻幀相對(duì)應(yīng)，所以必須在視頻幀速率(通常為1/60秒)內(nèi)傳輸立體圖像對(duì)以便實(shí)時(shí)顯示。

在主動(dòng)快門(mén)(activeshutter)技術(shù)中，依次傳輸兩個(gè)立體圖像；但是，為了實(shí)時(shí)顯示，同樣必須在視頻幀速率內(nèi)傳輸兩個(gè)立體圖像。

通常，需要在由視頻幀速率限定的時(shí)間內(nèi)傳輸2X個(gè)像素以便享有全分辨率的3D圖像，而如果顯示2D的圖像，則僅需要X個(gè)像素來(lái)享有相同分辨率。由于傳輸帶寬通常是傳輸視頻數(shù)據(jù)的限制因素，如果實(shí)時(shí)流傳播或觀看視頻，則更實(shí)際的是傳輸合成立體圖像，而不是立體圖像對(duì)，并犧牲分辨率。

目前使用多種不同的3D顯示技術(shù)。盡管這些技術(shù)通常用于顯示3D視頻，但是它們也可以被用于顯示3D靜止圖像。

通常，諸如通過(guò)顏色或通過(guò)光的偏振對(duì)立體圖像對(duì)中的兩個(gè)立體圖像有區(qū)別地進(jìn)行編碼，觀看者必須佩戴針對(duì)每只眼睛具有完全不同透鏡的特殊眼鏡，每個(gè)透鏡具有用于僅令該眼所需的圖像通過(guò)的濾波器。

不同方法被稱作“主動(dòng)快門(mén)”顯示技術(shù)，主動(dòng)快門(mén)顯示技術(shù)還需要特殊眼鏡。這里，順序流化兩個(gè)立體圖像，并單獨(dú)控制眼鏡的透鏡以便正確同步對(duì)來(lái)自顯示屏的光線的通過(guò)或阻擋。

通常，觀看者喜歡無(wú)要佩戴特殊眼鏡來(lái)觀看3D內(nèi)容，為了解決該喜好，存在無(wú)需該要求的多種自動(dòng)立體顯示技術(shù)。大致將這些技術(shù)分類為諸如全息的“立體面”技術(shù)以及從基本平坦(從觀看者的視角)的顯示屏觀看3D的“平板”技術(shù)。平板自動(dòng)立體顯示技術(shù)利用兩種基本方法來(lái)區(qū)分立體圖像對(duì)的兩個(gè)立體圖像，即，透鏡以及視差阻擋(parallaxblocking)。

在透鏡顯示技術(shù)中，面板設(shè)置有上覆顯示屏列的一系列柱狀透鏡。優(yōu)選地，每個(gè)透鏡沿具體在有限范圍內(nèi)的方向引導(dǎo)從列(或多個(gè)列)發(fā)射或反射的光線，因此如果眼睛在該范圍內(nèi)，則由該列(或多個(gè)列)定義的圖像是可視的。

在視差阻擋技術(shù)中，面板設(shè)置有限定了一系列交替且周期性間隔的不透明材料條帶的掩膜，其中在不透明材料條帶之間限定了對(duì)應(yīng)光線透射帶。這些條帶與所述列相對(duì)準(zhǔn)并上覆在顯示屏上，但是在顯示屏的前方它們間隔一定距離，從而在掩膜條帶和顯示器的列之間產(chǎn)生視差。然后，根據(jù)觀看者眼睛的位置，視差可以諸如允許或阻擋觀看者能夠觀看在掩膜下方的多列之一或更多個(gè)。

透鏡技術(shù)被常用于廉價(jià)顯示3D的靜止圖像或多個(gè)2D圖像(其中從對(duì)應(yīng)不同方向觀看不同圖像)。在通常使用中，例如，將注模成型的透鏡屏幕粘貼在賀卡的圖像頂部，或粘貼在消費(fèi)項(xiàng)目的包裝上。

當(dāng)前，視差阻擋技術(shù)是選擇用于顯示3D視頻的技術(shù)。視差阻擋技術(shù)已涵蓋了通常使用圖案化液晶材料的3D視頻攝像機(jī)和電視，液晶材料構(gòu)建在顯示屏上，其中當(dāng)希望觀看3D數(shù)據(jù)時(shí)開(kāi)啟液晶材料以限定不透明條帶，并且關(guān)閉液晶材料以允許顯示器用于觀看2D圖像。這種方式在成本和便利性方面存在缺點(diǎn)，本發(fā)明旨在解決這種缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容