Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу отображения стереоскопического видеоизображения и устройству отображения стереоскопического видеоизображения, которые дают возможность отображения правого изображения и левого изображения, которые обеспечивают параллакс, с помощью временного разделения на жидкокристаллическом устройстве отображения, чтобы наблюдатель мог визуально распознать стереоскопическое видеоизображение с использованием затворных очков, которые побуждают правый затвор и левый затвор открываться и закрываться поочередно.
Уровень техники
В последние годы жидкокристаллические устройства отображения, обладающие отличными характеристиками тонкого профиля, малого веса и низкого энергопотребления, нашли широкое использование в различных применениях, включая дисплеи для портативных электронных устройств, дисплеи для персональных компьютеров и телевизоры различных видов и размеров.
Кроме того, давно исследована методика, позволяющая наблюдателю визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение. Например, отображение стереоскопического видеоизображения, которое позволяет видеоизображению казаться выступающим из экрана дисплея, повышает реализм, зрелищность и прочие свойства контента. Поэтому встраивание функции отображения стереоскопического видеоизображения в жидкокристаллические устройства отображения, используемые в различных видах применений, означает увеличение добавленной стоимости жидкокристаллических устройств отображения. Таким образом, в большей степени стало активным исследование отображения стереоскопического видеоизображения с использованием жидкокристаллического устройства отображения.
Перечисленная ниже Патентная литература 1 раскрывает технологию отображения стереоскопического видеоизображения, состоящую в поочередном отображении левого видеоизображения и правого видеоизображения с помощью временного разделения на жидкокристаллическом дисплее, чтобы пользователь, надевший затворные очки, имеющие левый затвор и правый затвор, мог визуально распознать стереоскопическое видеоизображение.
Фиг. 10 - временная диаграмма, показывающая данные 106 кадра в качестве видеосигнала для осуществления отображения стереоскопического видеоизображения и управляющие сигналы 108 (для левого глаза) и 109 (для правого глаза) жидкокристаллического затвора. Как показано на фиг. 10, жидкокристаллический дисплей последовательно показывает первый левый кадр L1 и второй левый кадр L2, который представляет такое же изображение, что и первый левый кадр L1, в течение периода отображения для левого видеоизображения. Затем жидкокристаллический дисплей последовательно показывает первый правый кадр R1 и второй правый кадр R2, который представляет такое же видеоизображение, что и первый правый кадр R1, в течение периода отображения для правого видеоизображения. Это означает, что два кадра одного и того же видеоизображения отображаются последовательно в течение каждого из периода отображения для правого видеоизображения и периода отображения для левого видеоизображения. Это дает возможность продления периодов времени, определенных кадрами правого видеоизображения и кадрами левого видеоизображения, соответственно позволяя без труда видеть показанное стереоскопическое видеоизображение, как описано в Патентной литературе 1.
Список источников
Патентная литература
Патентная литература 1
Публикация не прошедшей экспертизу патентной заявки Японии № 2009-232249 А (дата публикации: 8 октября 2009 г.)
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
Методика отображения стереоскопического видеоизображения, описанная в Патентной литературе 1, продлевает длительность времени, когда пользователь визуально распознает каждое из правого видеоизображения и левого видеоизображения. Это дает возможность яркого отображения видеоизображения, но игнорирует проблему в том, что возникают перекрестные помехи между правым видеоизображением и левым видеоизображением из-за низкого быстродействия жидкого кристалла.
Когда возникают перекрестные помехи, правое видеоизображение, к сожалению, визуально распознается пользователем в первую половину (период 205 на фиг. 10) периода отображения для левого видеоизображения. В этом случае изображение кажется удвоенным, что вызывает потерю качества отображения изображения и потерю трехмерного вида и/или неудачу в осуществлении визуального распознавания стереоскопического видеоизображения. Причина в том, что стереоскопическое отображение можно распознать только тогда, когда левое видеоизображение и правое видеоизображение визуально распознаются раздельно таким образом, что только левое видеоизображение наблюдается левым глазом пользователя, и только правое видеоизображение наблюдается правым глазом пользователя.
Форма сигнала яркости La, показанная на фиг. 10, представляет изменение яркости, обеспеченное некоторым пикселем, возбуждаемым в соответствии с данными кадра первого левого кадра L1 и второго левого кадра L2, а форма сигнала яркости Ra представляет изменение яркости, обеспеченное тем же пикселем, возбуждаемым в соответствии с данными кадра первого правого кадра R1 и второго правого кадра R2.
Как очевидно из форм сигнала этих яркостей La и Ra, в периоде 205 яркость La не достигает целевой яркости Y, и яркость Ra также не достигает целевой яркости 0 из-за низкого быстродействия жидкого кристалла. То есть в периоде 205 возникают перекрестные помехи, при которых правое видеоизображение отображается с низким уровнем серой шкалы одновременно с левым видеоизображением, как указано заштрихованной областью Sa в форме сигнала яркости Ra, хотя в периоде 205 предполагается отображать только левое видеоизображение.
Таким образом, целью, которой нужно достичь с помощью настоящего изобретения, является разработка способа отображения стереоскопического видеоизображения, который устраняет возникновение вышеописанных перекрестных помех.
Настоящее изобретение получено в связи с вышеописанной проблемой, и цель настоящего изобретения - предоставить способ отображения стереоскопического видеоизображения и устройство отображения стереоскопического видеоизображения, которые могут уменьшить возникновение перекрестных помех между правым изображением и левым изображением в технологии отображения стереоскопического видеоизображения, состоящей в отображении правого изображения и левого изображения таким образом, что переключение между правым изображением и левым изображением выполняется один раз в каждом наборе кадров, чтобы пользователь мог визуально распознать стереоскопическое видеоизображение через затворные очки, которые побуждают правый затвор и левый затвор открываться и закрываться поочередно.
Средство для решения проблемы
Чтобы решить вышеописанную проблему, способ отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением является способом отображения стереоскопического видеоизображения, состоящим в (1) отображении правого изображения и левого изображения, которые обеспечивают параллакс, позволяющий наблюдателю визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение, на поверхности отображения изображения таким образом, что переключение между правым изображением и левым изображением выполняется один раз в каждом наборе кадров и что яркость, обеспеченная целевым пикселем, который принадлежит области параллакса, которая образует параллакс между правым изображением и левым изображением, совершает переход между первой яркостью отображения для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически, и второй яркостью отображения для отображения фонового изображения,
где
(2) процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется в каждом из кадров, составляющих набор кадров, и
(3) процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания, в котором наблюдателю предоставляется возможность визуально распознать стереоскопическое видеоизображение, становится по существу равной целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения, либо второй яркостью отображения.
В соответствии с вышеописанной компоновкой в случае, когда правое изображение и левое изображение, которые обеспечивают параллакс, отображаются на поверхности отображения изображения, чтобы предоставить наблюдателю возможность визуально распознать стереоскопическое видеоизображение, контуры правого изображения и левого изображения показываются в разных положениях. Поэтому можно предположить, что существует область параллакса, окруженная контурами правого изображения и левого изображения.
Эта область параллакса является областью, которую можно визуально распознать при возникновении перекрестных помех между правым изображением и левым изображением и нельзя визуально распознать, когда никакие перекрестные помехи не возникают. Точнее говоря, предположим, что объект, который нужно отобразить стереоскопически, отображается на фоновом изображении в соответствии, например, со способом пересечения. В этом случае, когда возникают перекрестные помехи в течение периода отображения для левого изображения, визуально распознается левосторонняя область параллакса, которая находится точно на левой стороне объекта, который нужно отобразить стереоскопически в качестве левого изображения. То есть визуально распознанная левосторонняя область параллакса не должна появляться в течение периода отображения для левого изображения и соответствует левосторонней части контура объекта, который нужно отобразить стереоскопически в качестве правого изображения. Когда никакие перекрестные помехи не возникают, фоновое изображение, которое должно быть визуально распознано, появляется в левосторонней области параллакса.
Кроме того, в течение периода отображения для правого изображения в левосторонней области параллакса отображается левосторонняя часть контура объекта, который нужно отобразить стереоскопически в качестве правого изображения.
Поэтому в надлежащем состоянии отображения, когда никакие перекрестные помехи не возникают, яркость, обеспеченная целевым пикселем, который принадлежит левосторонней области параллакса, совершает переход между первой яркостью отображения для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически в качестве правого изображения, и второй яркостью отображения для отображения фонового изображения.
Вкратце целевая яркость отображения для целевого пикселя, который принадлежит левосторонней области параллакса, когда происходит переключение с левого изображения на правое изображение для отображения правого изображения, является первой яркостью отображения для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически в качестве правого изображения. С другой стороны, когда происходит переключение с правого изображения на левое изображение для отображения левого изображения, целевая яркость отображения является второй яркостью отображения для отображения фонового изображения.
Поэтому, чтобы пресечь возникновение перекрестных помех, важно побудить яркость, обеспеченную целевым пикселем, который принадлежит области параллакса, достичь целевой яркости отображения по меньшей мере в течение периода визуального распознавания, в котором наблюдателю предоставляется возможность визуально распознать стереоскопическое видеоизображение.
Эффективным решением вышеописанных перекрестных помех является процесс выделения перехода серой шкалы (так называемое управление перегрузкой), с помощью которого увеличивается быстродействие пикселей. Причина в том, что перекрестные помехи возникают в случае, когда быстродействие пикселей низкое при подаче сигнала.
Однако, когда интенсивность процесса выделения перехода серой шкалы слишком высокая, яркость целевого пикселя выходит за пределы целевой яркости отображения (превышает или опускается ниже). Также в этом случае возникают перекрестные помехи, которые приводят к визуальному распознаванию области параллакса.
В связи с этим в настоящем изобретении процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания становится по существу равной целевой яркости отображения. Это оптимизирует интенсивность процесса выделения перехода серой шкалы, соответственно как можно больше пресекая возникновение перекрестных помех. В результате наблюдатель может визуально распознать отличное стереоскопическое видеоизображение.
Отметим, что период визуального распознавания может обеспечиваться с помощью способа включения источника света, который излучает свет для отображения видеоизображения, способа, который вызывает открывание левого затвора или правого затвора в затворных очках, или подобного способа.
Чтобы решить вышеописанную проблему, способ отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением является способом отображения стереоскопического видеоизображения, состоящим в (1) отображении правого изображения и левого изображения, которые обеспечивают параллакс, позволяющий наблюдателю визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение, на поверхности отображения изображения таким образом, что переключение между правым изображением и левым изображением выполняется один раз в каждом наборе кадров и что яркость, обеспеченная целевым пикселем, который принадлежит области параллакса, которая образует параллакс между правым изображением и левым изображением, совершает переход между первой яркостью отображения для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически, и второй яркостью отображения для отображения фонового изображения,
где
(2) процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется в каждом из кадров, составляющих набор кадров, и
(3) процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что в кадре помимо первого кадра, который идет непосредственно после переключения на правое изображение или левое изображение, средняя яркость целевого пикселя в течение периода от начала второго кадра до последующего переключения по существу равна целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения, либо второй яркостью отображения.
В соответствии с вышеописанной компоновкой в каждом из кадров, составляющих набор кадров, осуществляется процесс выделения перехода серой шкалы. Поэтому можно привести яркость целевого пикселя ближе к целевой яркости отображения во втором кадре из набора кадров.
То есть в первом кадре скорость перехода серой шкалы между первой яркостью отображения и второй яркостью отображения большая. Вот почему первый кадр не рекомендуется назначать периодом визуального распознавания. Во втором кадре и последующем кадре (кадрах) яркость целевого пикселя близка к целевой яркости отображения. Поэтому период от начала второго кадра до последующего переключения можно назначить периодом визуального распознавания.
Поэтому процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода от начала второго кадра до последующего переключения становится по существу равной целевой яркости отображения. Как описано ранее, это оптимизирует интенсивность процесса выделения перехода серой шкалы, соответственно как можно больше пресекая возникновение перекрестных помех.
Чтобы решить вышеописанную проблему, устройство отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением является устройством отображения стереоскопического видеоизображения, содержащим:
(1) поверхность отображения изображения, на которой правое изображение и левое изображение, которые обеспечивают параллакс, позволяющий наблюдателю визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение, отображаются таким образом, что переключение между правым изображением и левым изображением выполняется один раз в каждом наборе кадров и что яркость, обеспеченная целевым пикселем, который принадлежит области параллакса, которая образует параллакс между правым изображением и левым изображением, совершает переход между первой яркостью отображения для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически, и второй яркостью отображения для отображения фонового изображения,
причем устройство отображения стереоскопического изображения дополнительно содержит:
(2) первую секцию обработки;
(3) вторую секцию обработки; и
(4) память кадров,
при этом (5) в первую и вторую секции обработки вводятся (i) текущие видеоданные, соответствующие видеосигналу текущего кадра правого изображения или левого изображения, и (ii) данные хранения в памяти кадров, в которой каждый кадр обновляется в соответствии с выходным сигналом второй секции обработки;
(6) чтобы побудить яркость, обеспеченную целевым пикселем, достичь целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения, либо второй яркостью отображения, первая секция обработки формирует выделенные видеоданные путем выборочного подвергания текущих видеоданных, соответствующих каждому из составляющих кадров, которые составляют набор кадров, процессу выделения перехода серой шкалы с разной интенсивностью в соответствии со степенью перехода от данных хранения к текущим видеоданным, которые соответствуют каждому из составляющих кадров; и
(7) вторая секция обработки на основе данных хранения и текущих видеоданных получает данные прогнозирования, соответствующие прогнозируемой яркости, которой достигнет яркость, обеспеченная целевым пикселем, посредством процесса выделения перехода серой шкалы, в соответствии с интенсивностью процесса выделения перехода серой шкалы для каждого из составляющих кадров, а затем перезаписывает полученные таким образом данные прогнозирования в качестве данных хранения в памяти кадров.
В соответствии с вышеописанной компоновкой, как упоминалось ранее, в надлежащем состоянии отображения, когда никакие перекрестные помехи не возникают, яркость, обеспеченная целевым пикселем, который принадлежит области параллакса, совершает переход между первой яркостью отображения для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически, и второй яркостью отображения для отображения фонового изображения. Чтобы быстро завершить переход, первая секция обработки осуществляет процессы выделения перехода серой шкалы, которые меняются среди последовательных составляющих кадров одного и того же правого изображения или одного и того же левого изображения. Такие процессы выделения перехода серой шкалы осуществляются по необходимости, что будет описываться позже.
Отметим, как упоминалось ранее, что наблюдатель не может визуально распознать стереоскопическое видеоизображение подходящим образом, если интенсивность процесса выделения перехода серой шкалы слишком высокая или слишком низкая. То есть, когда яркость целевого пикселя опускается ниже или превышает целевую яркость отображения (первую яркость отображения или вторую яркость отображения) в течение периода визуального распознавания, в котором наблюдателю предоставляется возможность визуально распознать стереоскопическое видеоизображение, возникают перекрестные помехи, которые приводят к визуальному распознаванию области параллакса.
В связи с этим, чтобы яркость целевого пикселя могла точнее достичь целевой яркости отображения посредством процесса выделения перехода серой шкалы, предоставляется вторая секция обработки для получения данных прогнозирования для каждого из составляющих кадров. Как результат предоставления второй секции обработки, процесс выделения перехода серой шкалы для перехода от первой яркости отображения ко второй яркости отображения осуществляется, например, по меньшей мере в два этапа.
Сначала в первую секцию обработки вводятся текущие видеоданные и данные хранения в памяти кадров. Затем первая секция обработки формирует выделенные видеоданные путем осуществления первого процесса выделения перехода серой шкалы, чтобы совершить переход от данных хранения к текущим видеоданным. Как упоминалось выше, процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется с интенсивностью, меняющейся с помощью составляющего кадра по необходимости. Точнее говоря, нет необходимости осуществлять процесс выделения перехода серой шкалы относительно некоторых отличий в яркости (отличий в серой шкале) у целевого пикселя между текущими видеоданными и данными хранения. В случае, когда нет необходимости осуществлять процесс выделения перехода серой шкалы, первая секция обработки выводит текущие видеоданные как есть.
Выделенные видеоданные или текущие видеоданные, выведенные из первой секции обработки, превращаются в задающие данные для регулирования яркости целевого пикселя, который принадлежит области параллакса.
Между тем во вторую секцию обработки вводятся такие же данные (текущие видеоданные и данные хранения), как и данные, используемые в процессе выделения перехода серой шкалы, осуществляемом первой секцией обработки, в соответствии с интенсивностью процесса выделения перехода серой шкалы для каждого из составляющих кадров эта секция получает данные прогнозирования, соответствующие прогнозируемой яркости, которой достигнет яркость целевого пикселя посредством процесса выделения перехода серой шкалы, осуществляемого первой секцией обработки, а затем перезаписывает полученные таким образом данные прогнозирования в качестве данных хранения в памяти кадров. При этой компоновке данные хранения в памяти кадров становятся данными в кадре, непосредственно предшествующем кадру, соответствующему текущим видеоданным.
Данные прогнозирования можно получить с помощью некоторого действия из видеоданных до перехода серой шкалы и видеоданных после перехода серой шкалы. Однако для упрощения процесса надежнее, чтобы данные прогнозирования хранились в памяти, чтобы ассоциироваться с этими двумя видеоданными. Например, предположим, что выделенные видеоданные, полученные с помощью процесса выделения перехода серой шкалы с использованием этих двух видеоданных, фактически используются для возбуждения пикселя. В этом случае заранее измеряется прогнозируемая яркость, которой достигнет яркость пикселя, получаются данные прогнозирования, соответствующие измеренной яркости, и данные прогнозирования затем сохраняются, чтобы ассоциироваться с вышеупомянутыми двумя видеоданными и интенсивностью процесса выделения перехода серой шкалы. При этой компоновке вторая секция обработки может считывать из памяти данные прогнозирования, соответствующие текущим видеоданным и данным хранения и соответствующие интенсивности процесса выделения перехода серой шкалы.
Вторая секция обработки получает данные прогнозирования, соответствующие яркости, которой достигнет яркость целевого пикселя посредством процесса выделения перехода серой шкалы, осуществляемого первой секцией обработки. Это влечет за собой следующие преимущества. А именно в случае, когда данные прогнозирования находятся ниже целевых текущих видеоданных, последующий процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется первой секцией обработки в соответствии с (i) данными прогнозирования и (ii) текущими видеоданными в кадре после кадра, соответствующего текущим видеоданным, используемым для получения данных прогнозирования. Интенсивность (уровень выделения) последующего процесса выделения перехода серой шкалы выборочно отличается в соответствии со степенью перехода от интенсивности процесса выделения перехода серой шкалы, который уже осуществлен. Отметим, что в случае, когда данные прогнозирования по-прежнему находятся ниже целевых текущих видеоданных даже после последующего процесса выделения перехода серой шкалы, другой процесс выделения перехода серой шкалы может осуществляться аналогичным образом.
Отметим, что поскольку переключение между правым изображением и левым изображением происходит один раз в каждом наборе кадров, каждый кадр в наборе кадров содержит одинаковые текущие видеоданные.
В результате этого можно способствовать тому, что яркость целевого пикселя точнее достигает целевой яркости отображения посредством процесса выделения перехода серой шкалы по меньшей мере в два этапа, на которых интенсивности процессов выделения перехода серой шкалы меняются при необходимости в зависимости от степени перехода.
В случае, когда данные прогнозирования приблизились к целевым текущим видеоданным посредством первого процесса выделения перехода серой шкалы, осуществленного для первого кадра из набора кадров, такие данные прогнозирования совпадают с текущими видеоданными, соответствующими кадру после кадра текущих видеоданных, используемых для получения данных прогнозирования. Следовательно, поскольку первая секция обработки не должна осуществлять процесс выделения перехода серой шкалы, первая секция обработки выводит текущие видеоданные как есть.
Нужно понимать, что сочетание компоновки, изложенной в некотором пункте формулы изобретения, и компоновки, изложенной в другом пункте формулы изобретения, не ограничивается сочетанием компоновки, изложенной в некотором пункте формулы изобретения, и компоновки, изложенной в пункте формулы изобретения, на который ссылается некоторый пункт формулы изобретения. При условии, что можно достичь цели настоящего изобретения, можно объединять компоновку, изложенную в некотором пункте формулы изобретения, с компоновкой, изложенной в пункте формулы изобретения, на который не ссылается некоторый пункт формулы изобретения.
Полезные результаты изобретения
Как описано выше, в способе отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением в случае, когда переключение между правым изображением и левым изображением, которые обеспечивают параллакс, позволяющий наблюдателю визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение, выполняется один раз в каждом наборе кадров, процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется в каждом из кадров, составляющих набор кадров, и процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания, в котором наблюдателю предоставляется возможность визуально распознать стереоскопическое видеоизображение, становится по существу равной целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения, либо второй яркостью отображения.
Это оптимизирует интенсивность процесса выделения перехода серой шкалы, соответственно как можно больше пресекая возникновение перекрестных помех. Это приводит к предоставлению наблюдателю возможности визуально распознавать отличное стереоскопическое видеоизображение.
Как описано выше, устройство отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением конфигурируется для включения в себя: первой секции обработки; второй секции обработки; и памяти кадров, в котором в первую и вторую секции обработки вводятся (i) текущие видеоданные, соответствующие видеосигналу текущего кадра правого изображения или левого изображения, и (ii) данные хранения в памяти кадров, которые обновляются один раз в каждом кадре в соответствии с выходным сигналом второй секции обработки; чтобы побудить яркость, обеспеченную целевым пикселем, достичь целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения, либо второй яркостью отображения, первая секция обработки формирует выделенные видеоданные путем выборочного подвергания текущих видеоданных, соответствующих каждому из составляющих кадров, которые составляют набор кадров, процессу выделения перехода серой шкалы с разной интенсивностью в соответствии со степенью перехода от данных хранения к текущим видеоданным, которые соответствуют каждому из составляющих кадров; и вторая секция обработки на основе данных хранения и текущих видеоданных получает данные прогнозирования, соответствующие прогнозируемой яркости, которой достигнет яркость, обеспеченная целевым пикселем, посредством процесса выделения перехода серой шкалы, в соответствии с интенсивностью процесса выделения перехода серой шкалы для каждого из составляющих кадров, а затем перезаписывает полученные таким образом данные прогнозирования в качестве данных хранения в памяти кадров.
Это приводит к упрощению того, что яркость целевого пикселя точнее достигает целевой яркости отображения посредством процесса выделения перехода серой шкалы, разделенного по меньшей мере на два этапа.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - график, показывающий изменение яркости целевого пикселя, который принадлежит области параллакса, в случае, когда правое изображение и левое изображение отображаются таким образом, что переключение между правым изображением и левым изображением выполняется один раз в каждые два кадра.
Фиг. 2 - поясняющее изображение, иллюстрирующее примеры параметров OS, сохраненных в LUT.
Фиг. 3A - поясняющее изображение, схематически иллюстрирующее состояние, в котором правое изображение и левое изображение объекта, который нужно отобразить стереоскопически, показаны в фоновом изображении на поверхности отображения изображения.
Фиг. 3B - поясняющее изображение, иллюстрирующее области параллакса, извлеченные из фиг. 3A.
Фиг. 4 - график, показывающий изменение яркости целевого пикселя, который принадлежит области параллакса, в условиях, где процесс выделения перехода серой шкалы осуществлен с использованием одинаковых LUT в первом кадре, идущем непосредственно после переключения, и во втором и последующих кадрах.
Фиг. 5 - изображение, иллюстрирующее выходные значения LUT, предназначенные для процесса выделения перехода серой шкалы, в качестве Второго сравнительного примера.
Фиг. 6 - изображение, иллюстрирующее выходные значения LUT, предназначенные для процесса выделения перехода серой шкалы в соответствии с настоящим изобретением при таком же переключении серой шкалы, как во Втором сравнительном примере, проиллюстрированном на фиг. 5.
Фиг. 7 - график, показывающий изменение яркости целевого пикселя, который принадлежит области параллакса, по отношению к сочетанию серой шкалы, отличному от сочетания, показанного на фиг. 1, в случае, когда правое изображение и левое изображение отображаются таким образом, что переключение между правым изображением и левым изображением выполняется один раз в каждые два кадра.
Фиг. 8 - поясняющая схема, схематически показывающая пример конфигурации системы отображения, снабженной устройством отображения стереоскопического видеоизображения из настоящего изобретения.
Фиг. 9 - блок-схема, показывающая характерную конфигурацию устройства отображения стереоскопического видеоизображения из настоящего изобретения.
Фиг. 10 - временная диаграмма для (i) данных кадра в качестве видеосигнала для осуществления традиционного отображения стереоскопического видеоизображения и (ii) управляющих сигналов жидкокристаллического затвора.
Осуществление изобретения
Нижеследующее будет описывать подробности вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Нужно понимать, что нижеследующие описания и иллюстрации чертежей являются всего лишь примерами, приведенными с целью объяснения настоящего изобретения, и примеры не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.
(Примеры правого изображения и левого изображения)
Фиг. 3A - поясняющее изображение, схематически иллюстрирующее состояние, в котором правое изображение 1 и левое изображение 2 объекта, который нужно отобразить стереоскопически, показаны в фоновом изображении на поверхности 3 отображения изображения. Правое изображение 1 и левое изображение 2 отображаются так, чтобы обеспечивать параллакс, позволяющий наблюдателю визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение. По этой причине контуры правого изображения 1 и левого изображения 2 показаны в меняющихся положениях, которые зависят от параллакса.
Отметим, что фиг. 3A иллюстрирует пример способа пересечения, с помощью которого правое изображение 1 отображается на левой стороне левого изображения 2. Однако такого же эффекта можно добиться даже при изображении, полученном с помощью параллельного способа, при котором правое изображение 1 отображается на правой стороне левого изображения 2.
Правое изображение 1 и левое изображение 2 отображаются таким образом, что переключение между правым изображением 1 и левым изображением 2 выполняется один раз в каждом наборе кадров. То есть в некоторой группировке набора кадров, например, одно и то же правое изображение 1 отображается с помощью составляющих его кадров, составляющих набор кадров. В последующей группировке набора кадров одно и то же левое изображение 2 отображается с помощью составляющих его кадров. Фиг. 3A иллюстрирует кадр, где отображается левое изображение 2, и контур правого изображения 1 указывается пунктирной линией в качестве виртуальной линии, чтобы показать положение, где отображается правое изображение 1.
В случае, когда правое изображение 1 и левое изображение 2, которые обеспечивают параллакс, отображаются на поверхности 3 отображения изображения, контуры правого изображения 1 и левого изображения 2 показаны в разных положениях. Поэтому можно предположить, что существуют области параллакса, окруженные контурами правого изображения 1 и левого изображения 2. Фиг. 3B - поясняющее изображение, иллюстрирующее области параллакса, извлеченные из фиг. 3A.
Как показано на фиг. 3A и 3B, будет рассматриваться область a1 параллакса и область a2 параллакса. Область a1 параллакса окружается левосторонней частью контура правого изображения 1 и левосторонней частью контура левого изображения 2. Область a2 параллакса окружается правосторонней частью контура правого изображения 1 и правосторонней частью контура левого изображения 2.
Эти области a1 и a2 параллакса можно визуально распознать при возникновении перекрестных помех между правым изображением 1 и левым изображением 2, но их нельзя визуально распознать, когда никакие перекрестные помехи не возникают. Точнее говоря, когда возникают перекрестные помехи в течение периода отображения для левого изображения 2, визуально распознается, например, левосторонняя область a1 параллакса, которая находится точно на левой стороне левого изображения 2. То есть визуально распознанная область a1 параллакса не должна появляться в течение периода отображения для левого изображения 2, и она соответствует левосторонней части контура правого изображения 1. Когда никакие перекрестные помехи не возникают, фоновое изображение, которое должно быть визуально распознано, появляется в области a1 параллакса.
Кроме того, в течение периода отображения для правого изображения 1 левосторонняя часть контура правого изображения 1 появляется в области a1 параллакса.
Поэтому в надлежащем состоянии отображения, когда никакие перекрестные помехи не возникают, яркость, обеспеченная целевым пикселем A, который принадлежит области a1 параллакса, совершает переход между первой яркостью отображения для отображения правого изображения 1 и второй яркостью отображения для отображения фонового изображения.
Нижеследующее будет описывать случай, когда яркость, имеющая непрерывное значение в виде аналогового значения, преобразуется в серую шкалу, имеющую дискретное значение в виде цифрового значения. В этом случае серая шкала целевого пикселя A совершает переход между (i) серой шкалой β объекта, соответствующей первой яркости отображения для отображения правого изображения 1, и (ii) фоновой серой шкалой α, соответствующей второй яркости отображения для отображения фонового изображения.
Аналогичным образом серая шкала другого целевого пикселя B, который принадлежит области a1 параллакса, совершает переход между (i) серой шкалой δ объекта, соответствующей первой яркости отображения для отображения правого изображения 1, и (ii) фоновой серой шкалой γ, соответствующей второй яркости отображения для отображения фонового изображения.
Отметим, что фоновая серая шкала α и фоновая серая шкала γ могут быть равны друг другу и серая шкала фонового изображения может быть равномерной на всей поверхности 3 отображения изображения. Однако настоящее изобретение не обязательно требует равномерной серой шкалы фонового изображения. То есть фоновая серая шкала α и фоновая серая шкала γ могут находиться на любых уровнях серой шкалы.
Кроме того, серая шкала β объекта и серая шкала δ объекта могут быть равны друг другу, и серая шкала всего изображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически, может быть равномерной. Однако настоящее изобретение не обязательно требует равномерной серой шкалы всего изображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически. То есть серая шкала β объекта и серая шкала δ объекта могут находиться на любых уровнях серой шкалы.
Более того, правое изображение 1 и левое изображение 2 могут быть неподвижным изображением или движущимся изображением. Коротко говоря, настоящее изобретение применимо при условии, что определяется фоновая серая шкала α и серая шкала β объекта, между которыми совершает переход яркость целевого пикселя A, и определяется фоновая серая шкала γ и серая шкала δ объекта, между которыми совершает переход яркость целевого пикселя B.
Таким образом, целевая яркость отображения для целевого пикселя A (или B), который принадлежит левосторонней области a1 параллакса, когда происходит переключение с левого изображения 2 на правое изображение 1 для отображения правого изображения 1, является серой шкалой β (или δ) объекта для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически в качестве правого изображения 1. С другой стороны, когда происходит переключение с правого изображения 1 на левое изображение 2 для отображения левого изображения 2, целевая яркость отображения является фоновой серой шкалой α (или γ) для отображения фонового изображения.
(Сущность процесса выделения перехода серой шкалы)
Поэтому, чтобы пресечь возникновение перекрестных помех, важно побудить яркость, обеспеченную целевыми пикселями, которые принадлежат областям параллакса, достичь целевых яркостей отображения по меньшей мере в течение периодов визуального распознавания, в которых наблюдателю предоставляется возможность визуально распознать стереоскопическое видеоизображение.
Например в случае, когда пиксели изготовлены из жидкого кристалла, эффективным решением вышеописанных перекрестных помех является процесс выделения перехода серой шкалы (так называемое управление перегрузкой), с помощью которого увеличивается быстродействие жидкого кристалла. Причина в том, что перекрестные помехи возникают из характеристик жидкого кристалла в том, что быстродействие является низким при подаче сигнала.
Однако, когда интенсивность процесса выделения перехода серой шкалы слишком высокая, яркость целевого пикселя выходит за пределы целевой яркости отображения. То есть в случае улучшающегося отклика, который вызывает увеличение яркости целевого пикселя, если интенсивность процесса выделения перехода серой шкалы слишком высокая, то яркость целевого пикселя превышает целевую яркость отображения. С другой стороны, в случае ухудшающегося отклика, который вызывает уменьшение яркости целевого пикселя, если интенсивность процесса выделения перехода серой шкалы слишком высокая, то яркость целевого пикселя опускается ниже целевой яркости отображения. Также в этом случае возникают перекрестные помехи, которые приводят к визуальному распознаванию области параллакса.
В связи с этим в настоящем изобретении процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания становится по существу равной целевой яркости отображения.
Фиг. 1 иллюстрирует конкретный пример процесса выделения перехода серой шкалы, осуществляемого в настоящем изобретении. Фиг. 1 - график, показывающий изменение яркости (серой шкалы) целевого пикселя A, который принадлежит области a1 параллакса, например, в случае, когда правое изображение 1 и левое изображение 2 отображаются таким образом, что переключение между правым изображением 1 и левым изображением 2 выполняется один раз в каждые два кадра.
Как показано в части (a) фиг. 1, кадры F1 и F2 являются, например, периодом отображения для левого изображения 2, в течение которого серая шкала целевого пикселя A меняется с серой шкалы β объекта, равной 160, для отображения правого изображения 1 на фоновую серую шкалу α, равную 32, для отображения фонового изображения в соответствии с видеосигналом.
Между тем кадры F3 и F4 являются, например, периодом отображения для правого изображения 1, в течение которого серая шкала целевого пикселя A меняется с фоновой серой шкалы α, равной 32, для отображения фонового изображения на серую шкалу β объекта, равную 160, для отображения правого изображения 1 в соответствии с видеосигналом.
Отметим, например, что кадры F1 и F2 являются составляющими кадрами, составляющими набор кадров (два кадра) для отображения левого изображения 2, а кадры F3 и F4 являются составляющими кадрами, составляющими набор кадров (два кадра) для отображения правого изображения 1.
Кроме того, в кадрах F5 и F6 повторяется такое же переключение серой шкалы, как в кадрах F1 и F2. Однако не нужно, чтобы уровень серой шкалы в кадрах F5 и F6 был таким же, как уровень серой шкалы в кадрах F1 и F2.
Как показано в части (a) фиг. 1, когда серую шкалу целевого пикселя A нужно переключить с 160 на 32, в кадре F1, идущем непосредственно после переключения, управляющий сигнал, соответствующий серой шкале 32, не передается целевому пикселю A, а управляющий сигнал (OS), соответствующий серой шкале 0, передается целевому пикселю A путем осуществления первого процесса выделения перехода серой шкалы.
Далее в кадре, отличном от кадра, который идет непосредственно после переключения, то есть в кадре F2 в примере, показанном в части (a) фиг. 1, последующий процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что серая шкала, соответствующая средней яркости целевого пикселя A в течение периода от начала кадра F2 до последующего переключения, по существу равна серой шкале 32, соответствующей целевой яркости отображения. В результате, как показано в части (b) фиг. 1, в начале кадра F2 серая шкала целевого пикселя A не достигает целевой серой шкалы, то есть серой шкалы 32, тогда как в конце кадра F2, то есть в момент времени последующего переключения, серая шкала целевого пикселя A достигает уровня серой шкалы (например, серой шкалы 30), который ниже целевой серой шкалы, то есть серой шкалы 32.
Таким образом, серые шкалы в начале кадра F2 и в конце кадра F2 имеют значения, между которыми помещается значение целевой серой шкалы. Это позволяет сделать среднюю яркость кадра F2 по существу равной целевой серой шкале. Серую шкалу в начале кадра F2 и серую шкалу в конце кадра F2 можно превратить в «серую шкалу в начале периода визуального распознавания (описан далее) и серую шкалу в конце периода визуального распознавания», и дополнительно можно превратить в «серую шкалу в начале кадра, отличного от первого кадра, который идет непосредственно после переключения, и серую шкалу в момент времени последующего переключения».
Разница между первым процессом выделения перехода серой шкалы и последующим процессом выделения перехода серой шкалы будет подробно описана позже.
(Период визуального распознавания)
Здесь будет описываться период визуального распознавания. Чтобы предложить наблюдателю высококачественное стереоскопическое отображение объекта, который нужно отобразить стереоскопически с использованием правого изображения 1 и левого изображения 2, правое изображение 1 и левое изображение 2 должны восприниматься наблюдателем в таком состоянии, что правое изображение 1 и левое изображение 2 полностью отделены друг от друга.
Разделения между правым изображением 1 и левым изображением 2 можно добиться с помощью следующих двух режимов. Один является режимом, требующим, чтобы наблюдатель надел затворные очки, а другой является режимом обеспечения параллаксного барьера на поверхности 3 отображения изображения без использования затворных очков. Настоящий вариант осуществления будет описываться касательно режима с использованием затворных очков, хотя такой режим не имеет целью ограничить настоящее изобретение.
Как показано в части (a) фиг. 1, в кадрах F1, F3 и F5, где серая шкала значительно меняется при переключении серой шкалы, возникают большие перекрестные помехи в областях a1 и a2 параллакса. По этой причине кадры F1, F3 и F5, где возникают значительные изменения серой шкалы, не подходят для периодов визуального распознавания. Поэтому кадры F2, F4 и F6, где уровень серой шкалы, соответствующий средней яркости, по существу равен целевому уровню серой шкалы, устанавливаются в качестве периодов визуального распознавания.
Чтобы установить кадры F2, F4 и F6 в качестве периодов визуального распознавания, затворными очками можно управлять следующим образом. А именно в кадре F2 затворные очки открываются и закрываются так, что представление левого глаза представляется открыто, тогда как представление правого глаза блокируется. В кадре F4 затворные очки открываются и закрываются так, что представление правого глаза представляется открыто, тогда как представление левого глаза блокируется. В кадре F6 затворные очки открываются и закрываются так, что представление левого глаза представляется открыто, тогда как представление правого глаза блокируется. В кадрах F1, F3 и F5 затворные очки закрываются так, что представление правого глаза и представление левого глаза блокируются.
Однако исполнение вышеописанных операций требует, чтобы затворные очки открывались и закрывались с большим быстродействием. Например, PLZT (цирконат-титанат свинца-лантана) подходит для использования в высокоскоростном оптическом затворе. Однако жидкий кристалл, который в большинстве случаев используется для оптического затвора, не подходит для использования в скоростном открытии и закрытии на покадровой основе.
В связи с этим настоящий вариант осуществления выбирает объединенное использование затворных очков и операций включения-выключения фоновой подсветки, которая излучает свет на обратную сторону поверхности 3 отображения изображения. Фоновая подсветка переключается между включенным состоянием и выключенным состоянием на покадровой основе. Более того, фоновую подсветку можно переключать между включенным состоянием и выключенным состоянием по отношению к заданному пикселю на поверхности 3 отображения изображения или по отношению к заданному пикселю, который предоставляет правое изображение 1 и левое изображение 2 объекта, который нужно отобразить стереоскопически. Точнее говоря, как показано в части (a) фиг. 1, фоновая подсветка включается в кадрах F2, F4 и F6, которые являются периодами визуального распознавания, тогда как фоновая подсветка выключается в кадрах F1, F3 и F5, которые не являются периодами визуального распознавания.
Отметим, что выражение «фоновую подсветку можно переключать между включенным состоянием и выключенным состоянием по отношению к заданному пикселю» можно превратить в выражение «фоновую подсветку можно переключать между включенным состоянием и выключенным состоянием в соответствии с распределением во времени переключения серой шкалы в заданном пикселе».
С другой стороны, затворные очки приводятся в действие так, что правый затвор открывается, а левый затвор закрывается в течение периодов отображения (кадры F3 и F4) для правого изображения 1, тогда как правый затвор закрывается, а левый затвор открывается в течение периодов отображения (кадры F1 и F2 или кадры F5 и F6) для левого изображения 2.
Таким образом, можно обеспечить отличный период визуального распознавания путем объединения открытия и закрытия затворных очков и операций включения-выключения фоновой подсветки.
Кроме того, изображение каждого кадра сканируется от одного края до другого края экрана за каждый период кадровой развертки. Поэтому, когда затвор открыт при включенной фоновой подсветке все время в течение периода кадровой развертки, левое изображение и правое изображение, к сожалению, появляются одновременно в верхней и нижней частях экрана соответственно. Точнее говоря, отдельные изображения до и после обновления кадра отображаются соответственно в верхней и нижней частях экрана. Поэтому, когда правое изображение отображается в верхней части экрана, левое изображение предыдущего кадра появляется, к сожалению, в нижней части экрана. С другой стороны, когда левое изображение отображается в верхней части экрана, правое изображение предыдущего кадра появляется, к сожалению, в нижней части экрана. Таким образом, желательно, чтобы операция выключения фоновой подсветки сканировалась синхронно со сканированием экрана (сканированием пикселей на одной строке или нескольких строках). Сканирование фоновой подсветки подобным образом позволяет установить время включения фоновой подсветки значительно длиннее.
То есть в способе, в котором не осуществляется сканирование фоновой подсветки, фоновая подсветка может включаться только в части одного периода кадровой развертки. Однако в способе, где осуществляется сканирование фоновой подсветки, фоновая подсветка может последовательно включаться в течение одного полного периода кадровой развертки от начала до конца.
Отметим, что в отношении вышеупомянутого «последующего процесса выделения перехода серой шкалы» выражение «последующий процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода от начала кадра, отличного от первого кадра, идущего непосредственно после переключения, до последующего переключения становится по существу равной целевой яркости отображения» можно превратить в выражение «последующий процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания становится по существу равной целевой яркости отображения».
(Подробности процесса выделения перехода серой шкалы)
(1) Справочная таблица для параметров OS
Процесс выделения перехода серой шкалы обычно требует подготовки справочных таблиц (LUT), где хранятся параметры перегрузки (OS), ассоциированные с входной серой шкалой (продольная ось) и выходной серой шкалой (поперечная ось). В качестве альтернативы каждый раз, когда осуществляется процесс выделения перехода серой шкалы, параметры OS можно вычислить в реальном масштабе времени с помощью уравнений, которые подготовлены к изменению вместе с сочетаниями входной серой шкалы и выходной серой шкалы. Однако использование LUT дает возможность дополнительного облегчения нагрузки на секцию управления и дополнительного ускорения процесса.
Фиг. 2 - поясняющее изображение, иллюстрирующее примеры параметров OS, сохраненных в LUT. В настоящем варианте осуществления правое изображение 1 и левое изображение 2 отображаются таким образом, что переключение между ними выполняется один раз в каждые два кадра, как упоминалось ранее. Поэтому отдельные LUT, предназначенные для отдельных процессов выделения перехода серой шкалы, необходимых соответствующим двум кадрам, готовятся в форме LUT1-1 и LUT2-1.
В качестве альтернативы правое изображение 1 и левое изображение 2 могут отображаться таким образом, что переключение между ними выполняется один раз в каждые три кадра, чтобы удлинить период, пока не достигнута целевая серая шкала. В этом случае предпочтительно, чтобы были подготовлены три LUT, соответствующие этим трем кадрам.
(2) Отличие между LUT1-1 и LUT2-1
Между LUT1-1 и LUT2-1 некоторые из сохраненных параметров OS меняются в зависимости от сочетаний входной серой шкалы и выходной серой шкалы.
Причина в том, что первый процесс выделения перехода серой шкалы, осуществляемый в первом кадре, который идет непосредственно после переключения между правым изображением 1 и левым изображением 2, частично меняется по уровню выделения от последующего процесса выделения перехода серой шкалы, осуществляемого в последующем кадре.
На фиг. 2 пунктирные области и диагонально заштрихованные области иллюстрируются для обозначения разных параметров OS. Например, параметр OS, соответствующий сочетанию входной серой шкалы 0 и выходной серой шкалы 32, принимает значение 191 в LUT1-1, но 205 в LUT2-1. Кроме того, параметр OS, соответствующий сочетанию входной серой шкалы 160 и выходной серой шкалы 96, принимает значение 15 в LUT1-1, но 0 в LUT2-1. Таким образом, LUT2-1 сохраняет параметр OS, который предоставлял бы более высокую интенсивность процесса выделения перехода серой шкалы в соответствии с сочетанием входной серой шкалы и выходной серой шкалы.
Это выполняется, как описывалось ранее со ссылкой на фиг. 1, с целью побудить серые шкалы, например в начале кадра F2 и в конце кадра F2, иметь значения, между которыми помещается значение целевой серой шкалы, так что средняя яркость кадра F2 становится по существу равной целевой серой шкале.
Для первого процесса выделения перехода серой шкалы степень выделения устанавливается с целью побуждения серой шкалы целевого пикселя достичь целевой серой шкалы в конце первого кадра. Для последующего процесса выделения перехода серой шкалы степень выделения устанавливается с целью побуждения серой шкалы целевого пикселя выйти за пределы целевой серой шкалы в конце последующего кадра. Это приводит к разнице в уровне выделения между первым процессом выделения перехода серой шкалы и последующим процессом выделения перехода серой шкалы.
Вкратце LUT2-1, подготовленная для последующего процесса выделения перехода серой шкалы, включает в себя параметры OS, с помощью которых яркость (серая шкала) целевого пикселя побуждают достичь третьей яркости отображения (серой шкалы), которая выходит за пределы целевой яркости отображения (серой шкалы) в зависимости от степени перехода в серой шкале.
(3) Справочная таблица для параметров прогнозирования
Как упоминалось ранее, настоящее изобретение стремится «побудить среднюю яркость целевого пикселя в течение периода от начала кадра, отличного от первого кадра, идущего непосредственно после переключения, до последующего переключения стать по существу равной целевой серой шкале» или «побудить среднюю яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания стать по существу равной целевой серой шкале».
Ключом к достижению этой цели является установка подходящим образом уровней выделения в первом процессе выделения перехода серой шкалы и последующем процессе выделения перехода серой шкалы. Точнее говоря, чтобы повысить точности процессов выделения перехода серой шкалы, дополнительно готовятся LUT, хранящие параметры прогнозирования, в форме LUT1-2 и LUT2-2.
LUT1-2 в качестве параметров прогнозирования (третьих параметров), соответствующих сочетаниям входных серых шкал и выходных серых шкал, хранит серые шкалы, которых фактически достигают входные серые шкалы по прогнозу в конце первого кадра в условиях, где в первом кадре осуществлен процесс выделения перехода серой шкалы, использующий параметры OS (первые параметры), сохраненные в LUT1-1. Эти параметры прогнозирования могут определяться заранее путем фактического измерения.
Кроме того, LUT2-2 в качестве параметров прогнозирования (четвертых параметров), соответствующих сочетаниям входных серых шкал и выходных серых шкал, хранит серые шкалы, которых фактически достигают входные серые шкалы по прогнозу в конце последующего кадра в условиях, где в последующем кадре осуществлен процесс выделения перехода серой шкалы, использующий параметры OS (вторые параметры), сохраненные в LUT2-1. Эти параметры прогнозирования также могут определяться заранее путем фактического измерения.
Первый параметр прогнозирования, полученный из LUT1-2, устанавливается в качестве входной серой шкалы для последующего процесса выделения перехода серой шкалы, использующего параметры OS, сохраненные в LUT2-1. Кроме того, последующий параметр прогнозирования, полученный из LUT2-2, устанавливается в качестве входной серой шкалы для первого процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить, использующего параметры OS, сохраненные в LUT1-1, в другом первом кадре, который идет непосредственно после переключения между правым изображением 1 и левым изображением 2.
(Процесс выделения перехода серой шкалы в качестве Первого сравнительного примера)
Для облегчения понимания результата процесса выделения перехода серой шкалы в настоящем изобретении, который будет описываться позже, нижеследующее будет конкретно описывать процесс выделения перехода серой шкалы в качестве первого сравнительного примера.
Фиг. 4 - график, показывающий изменение яркости (серой шкалы) целевого пикселя A, который принадлежит области a1 параллакса, в условиях, где процесс выделения перехода серой шкалы осуществлен с использованием только справочных таблиц LUT1-1 и LUT1-2 без подготовки дополнительных LUT в первом кадре, идущем непосредственно после переключения, и во втором и последующих кадрах.
Сначала в кадре F1, показанном на фиг. 4, серая шкала меняется со 160 на 0. В кадре F1 осуществляется первый процесс выделения перехода серой шкалы, использующий параметры OS, сохраненные в LUT1-1. Точнее говоря, параметр OS, соответствующий сочетанию входной серой шкалы 160 и выходной серой шкалы 0, равен 0, что обнаруживается из LUT1-1. Соответственно, управляющий сигнал, соответствующий серой шкале 0, подается в целевой пиксель A. Однако в случае, когда параметр OS для получения выходной серой шкалы 0 равен 0, это означает, что процесс выделения перехода серой шкалы не осуществляется. Это неизбежно, потому что не существует серой шкалы ниже выходной серой шкалы 0.
С другой стороны, параметр прогнозирования, соответствующий такому же сочетанию входной серой шкалы 160 и выходной серой шкалы 0, равен 64, что обнаруживается из LUT1-2. А именно, когда управляющий сигнал, соответствующий серой шкале 0, подается в целевой пиксель A, обеспечивающий серую шкалу 160, то прогнозируют, что серая шкала целевого пикселя A не может достичь серой шкалы 0, а достигает серой шкалы 64 в конце кадра F1.
В связи с этим в последующем процессе выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить в последующем кадре F2, параметр OS, соответствующий сочетанию входной серой шкалы 64 и выходной серой шкалы 0, снова получается с использованием LUT1-1. Точнее говоря, параметр OS, соответствующий сочетанию входной серой шкалы 64 и выходной серой шкалы 0, равен 0, что обнаруживается из LUT1-1. Соответственно, управляющий сигнал, соответствующий серой шкале 0, непрерывно подается в целевой пиксель A.
Однако, обращаясь к LUT1-2, параметр прогнозирования, соответствующий сочетанию входной серой шкалы 64 и выходной серой шкалы 0, равен 27. Поэтому в Сравнительном примере 1 процесс выделения перехода серой шкалы нельзя осуществить для перехода от входной серой шкалы, кроме 0, к выходной серой шкале 0. В результате целевая серая шкала 0 не достигается даже в конце кадра F2.
Это вызывает отделение области a1 параллакса от черного фона, и область a1 параллакса визуально распознается в кадре F2, потому что область a1 параллакса не превращается в черную. То есть перекрестные помехи заметно возникают, в частности, в течение периода визуального распознавания в обстоятельствах, где происходит переключение с большей серой шкалы на меньшую серую шкалу, что препятствует просмотру стереоскопического изображения наблюдателем.
Отметим, что в отношении кадров F3 и F4 теория об операциях в кадрах F3 и F4 такая же, как в Конкретном примере 2, и ее объяснения будут пропущены.
(Процесс выделения перехода серой шкалы в качестве Второго сравнительного примера)
Фиг. 5 - изображение, иллюстрирующее выходные значения LUT, предназначенные для процесса выделения перехода тона, в качестве Второго сравнительного примера.
На фиг. 5 сосредоточимся на четырех кадрах, указывающих «ПРАВЫЙ 1», «ПРАВЫЙ 2», «ЛЕВЫЙ 1» и «ЛЕВЫЙ 2». В этих четырех кадрах серая шкала целевого пикселя A меняется между 255 и 96. В кадре «ПРАВЫЙ 1» серая шкала меняется с 96 на 255. В этом случае параметр OS меняется на 255, что обнаруживается из LUT1-1, и параметр прогнозирования меняется на 255, что обнаруживается из LUT1-2.
В кадре «ПРАВЫЙ 2», который является периодом визуального распознавания, целевой пиксель A поддерживает свою серую шкалу на 255. В этом случае параметр OS и параметр прогнозирования остаются без изменений на 255, что обнаруживается из LUT1-1 и LUT1-2.
В кадре «ЛЕВЫЙ 1» серая шкала меняется с 255 на 96. В этом случае параметр OS меняется на 0, что обнаруживается из LUT1-1, а параметр прогнозирования меняется на 127, что обнаруживается из LUT1-2. То есть прогнозируют, что серая шкала целевого пикселя A не достигает 96, а достигает 127 в конце кадра «ЛЕВЫЙ 1».
В кадре «ЛЕВЫЙ 2», который является периодом визуального распознавания, поскольку прогнозируют, что серая шкала равна 127 в начале кадра «ЛЕВЫЙ 2», параметр OS, соответствующий входной серой шкале 127 и выходной серой шкале 96, обнаруживается с помощью операции интерполяции из LUT1-1. В этом случае параметр OS обнаруживается равным 46 с помощью следующего уравнения: (96-44)×(128-127)/(128-96)+44=45,63≈46. Параметр прогнозирования, соответствующий сочетанию входной серой шкалы 127 и выходной серой шкалы 96, обнаруживается равным 96 из LUT1-2. Параметр прогнозирования «96» означает, что серая шкала целевого пикселя A достигает 96 в конце кадра «ЛЕВЫЙ 2» посредством процесса выделения перехода серой шкалы, использующего параметр OS, равный 46.
Таким образом, серая шкала целевого пикселя A в течение периода от начала кадра «ЛЕВЫЙ 2» до конца кадра «ЛЕВЫЙ 2» больше 96. Поскольку серая шкала целевого пикселя A больше фоновой серой шкалы 96 в кадре «ЛЕВЫЙ 2», то область параллакса отделяется от фона и визуально распознается.
Предположим, что другой параметр OS, имеющий более высокий уровень выделения в LUT1-1, используется в первом кадре для другого пикселя, который совершает переход серой шкалы, например от серой шкалы 127 к серой шкале 96 в первом кадре. Это увеличивает опасность того, что серая шкала другого пикселя выйдет за пределы целевой яркости. Также в этом случае область параллакса и фон независимо распознаются визуально.
То есть в случае, когда переключение между правым изображением и левым изображением выполняется один раз в каждом наборе кадров, оказывается трудным остановить возникновение перекрестных помех с использованием одинаковых LUT в кадрах, составляющих набор кадров.
(Конкретный пример 1 процессов выделения перехода серой шкалы, меняющихся ступенчато по уровню выделения)
Далее будет описываться первый процесс выделения перехода серой шкалы и последующий процесс выделения перехода серой шкалы в соответствии с настоящим изобретением, приводя конкретный пример.
В примере, показанном в части (a) фиг. 1, заданная серая шкала, кроме серой шкалы 0, устанавливается в качестве минимальной серой шкалы, общей для (i) серой шкалы β объекта в качестве первой яркости отображения для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически, и (ii) фоновой серой шкалы α в качестве второй яркости отображения для отображения фонового изображения. То есть серая шкала β объекта равна 160, фоновая серая шкала α равна 32, и минимальной серой шкалой является серая шкала 32.
Таким образом, установка минимальной серой шкалы в заданную серую шкалу, помимо серой шкалы 0, дает возможность процессу выделения перехода серой шкалы ускориться в достижении минимальной серой шкалы. Это позволяет решить проблему, которая описана в Первом сравнительном примере, то есть проблему, когда возникают перекрестные помехи из-за невыполнимости процесса выделения перехода серой шкалы при переходе от входной серой шкалы, помимо серой шкалы 0, к выходной серой шкале 0.
Очевидность того, что серая шкала 32 является минимальной серой шкалой, можно объяснить со ссылкой на LUT1-2 и LUT2-2. Точнее говоря, предполагая, что минимальная серая шкала равна 0, прогнозируемая серая шкала, которой достигнет серая шкала целевого пикселя, больше 0 как в LUT1-2, так и в LUT2-2. То есть перекрестные помехи всегда возникают при переходе к 0 от серой шкалы, отличной от 0. Поэтому 32 выбирается в качестве минимальной серой шкалы, потому что 32 является второй меньшей серой шкалой после 0 среди значений, заданных как в LUT1-2, так и в LUT2-2. Само собой разумеется, что минимальная серая шкала не ограничивается 32. В качестве альтернативы минимальная серая шкала может устанавливаться в любую заданную серую шкалу, помимо серой шкалы 0, при условии, что процесс выделения перехода серой шкалы может выполняться при такой заданной серой шкале.
Установка минимальной серой шкалы в заданную серую шкалу, помимо серой шкалы 0, означает, что фоновое изображение показано цветом слегка сероватого черного, а не черного. Однако установка минимальной серой шкалы в заданную серую шкалу, помимо серой шкалы 0, дает возможность сокращения возникновения перекрестных помех, которые более навязчивы при темном отображении, чем при светлом отображении. Это дает большой эффект повышения качества отображения стереоскопического видеоизображения. Более точно это будет описываться ниже.
В кадре F1 серая шкала меняется с 160 на 32, как описано выше. По отношению к кадру F1 осуществляется первый процесс выделения перехода серой шкалы, использующий параметры OS, сохраненные в LUT1-1. В LUT1-1 из фиг. 2 «0» является параметром OS, соответствующим сочетанию входной серой шкалы 160 и выходной серой шкалы 32. Поэтому управляющий сигнал, соответствующий серой шкале 0, подается в целевой пиксель A.
С другой стороны, в LUT1-2 «64» является параметром прогнозирования, соответствующим сочетанию серой шкалы 160 в качестве входной серой шкалы и серой шкалы 32 в качестве выходной серой шкалы. То есть прогнозируют, что серая шкала целевого пикселя A достигает серой шкалы 64 в конце кадра F1.
Затем в последующем процессе выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить в последующем кадре F2, из LUT2-1 считывается параметр OS, соответствующий сочетанию серой шкалы 64 в качестве входной серой шкалы и серой шкалы 32 в качестве выходной серой шкалы. То есть в LUT2-1 «0» является параметром OS, соответствующим сочетанию серой шкалы 64 в качестве входной серой шкалы и серой шкалы 32 в качестве выходной серой шкалы. Поэтому управляющий сигнал, соответствующий серой шкале 0, непрерывно подается в целевой пиксель A.
Обращаясь к LUT2-2, параметр прогнозирования, соответствующий сочетанию серой шкалы 64 в качестве входной серой шкалы и серой шкалы 32 в качестве выходной серой шкалы, является серой шкалой 30, которая меньше серой шкалы 32 в качестве целевой серой шкалы. Таким образом, серая шкала x (прогнозируемая серая шкала) в начале кадра F2 равна 64, а серая шкала в конце кадра F2 равна 30, как показано в части (b) фиг. 1. Это позволяет средней серой шкале в кадре F2 (периоде визуального распознавания) быть равной 32 в качестве целевой серой шкалы.
Следовательно, средняя серая шкала в кадре F2 (периоде визуального распознавания) становится равной фоновой серой шкале. Это по существу исключает ситуацию, когда наблюдатель визуально распознает перекрестные помехи.
Отметим, что путем установки минимальной серой шкалы в заданную серую шкалу, помимо серой шкалы 0, можно получить эффект надежного предотвращения возникновения перекрестных помех в темной серой шкале. Однако установка минимальной серой шкалы в 0 вызывает перекрестные помехи при переходе серой шкалы целевого пикселя A к 0 от серой шкалы, помимо 0, но предотвращает возникновение перекрестных помех при переходе серой шкалы целевого пикселя A от большей серой шкалы, помимо серой шкалы 0, к меньшей серой шкале, помимо серой шкалы 0, то есть при переходе серой шкалы в промежуточном диапазоне серой шкалы. В связи с этим настоящее изобретение не ограничивается режимом, в котором минимальная серая шкала устанавливается в заданную серую шкалу, отличную от серой шкалы 0.
(Конкретный пример 2 процессов выделения перехода серой шкалы, меняющихся ступенчато по уровню выделения)
Далее начальная серая шкала кадра F3, который идет непосредственно после переключения с левого изображения 2 на правое изображение 1, является серой шкалой 30, которая является серой шкалой в конце кадра F2. Поэтому параметр OS, соответствующий сочетанию серой шкалы 30 в качестве входной серой шкалы и серой шкалы 160 в качестве выходной серой шкалы для первого процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить в кадре F3, обнаруживается равным 230 с помощью операции интерполяции, используя LUT1-1.
С другой стороны, в LUT1-2 параметр прогнозирования, соответствующий такому же сочетанию серой шкалы 30 в качестве входной серой шкалы и серой шкалы 160 в качестве выходной серой шкалы, обнаруживается равным 160 с помощью операции интерполяции. То есть в случае сочетания серой шкалы 30 в качестве входной серой шкалы и серой шкалы 160 в качестве выходной серой шкалы серая шкала целевого пикселя A становится равной 160 в качестве целевой серой шкалы только в результате первого процесса выделения перехода серой шкалы, использующего параметр OS, равный 230.
В этом случае в последующем кадре F4 не нужно осуществлять последующий процесс выделения перехода серой шкалы. Фактически, в LUT2-1 для последующего кадра F4 «160» сохраняется в качестве параметра OS, соответствующего сочетанию серой шкалы 160 в качестве входной серой шкалы и серой шкалы 160 в качестве выходной серой шкалы, и параметр OS устанавливается так, что ненужный процесс выделения перехода серой шкалы не осуществляется.
Также в LUT2-2 «160» является параметром прогнозирования, соответствующим сочетанию серой шкалы 160 в качестве входной серой шкалы и серой шкалы 160 в качестве выходной серой шкалы. Таким образом, как показано в части (b) фиг. 1, серая шкала кадра F4 сохраняется в значении 160. Поэтому не вызывает сомнения, что средняя серая шкала кадра F4 (периода визуального распознавания) становится серой шкалой 160 в качестве целевой серой шкалы.
В кадрах после кадра F5 повторяются процессы в кадрах F1 - F4.
Отметим, что показанный на фиг. 1 пример применяется к случаю, где объект, который нужно отобразить стереоскопически, показан как неподвижное изображение на поверхности 3 отображения изображения. В случае, когда объект в движении, который нужно отобразить стереоскопически, показан на поверхности 3 отображения изображения, правое изображение 1 или левое изображение 2 перемещается в течение периодов (кадры F1, F3 и F5), отличных от периодов визуального распознавания. Переход серой шкалы целевого пикселя A происходит между серой шкалой β объекта и новой фоновой серой шкалой α', соответствующей области a1 параллакса, образованной в новом месте отображения после перемещения объекта, который нужно отобразить стереоскопически.
(Конкретный пример 3 процессов выделения перехода серой шкалы, меняющихся ступенчато по уровню выделения)
Фиг. 6 - изображение, иллюстрирующее выходные значения LUT в процессе выделения перехода серой шкалы в соответствии с настоящим изобретением при таком же переключении серой шкалы, как во Втором сравнительном примере, проиллюстрированном на фиг. 5.
Сначала начальная серая шкала кадра «ПРАВЫЙ 1» равна параметру прогнозирования «88», который обнаруживается из LUT2-2, в кадре «ЛЕВЫЙ 2» перед кадром «ПРАВЫЙ 1».
Поэтому в кадре «ПРАВЫЙ 1» серая шкала целевого пикселя A меняется с 88 на 255. В этом случае параметр OS обнаруживается равным «255» с помощью операции интерполяции из LUT1-1. Параметр прогнозирования обнаруживается равным «255» из LUT1-2.
В кадре «ПРАВЫЙ 2», который является периодом визуального распознавания, целевой пиксель A поддерживает свою серую шкалу на 255. Поэтому настоящий пример является таким же, как второй сравнительный пример, в котором параметр OS и параметр прогнозирования остаются без изменений на 255, что обнаруживается из LUT1-1 и LUT1-2.
В последующем кадре «ЛЕВЫЙ 1» серая шкала меняется с 255 на 96. В этом случае параметр OS обнаруживается равным «0» из LUT1-1, а параметр прогнозирования обнаруживается равным «127» из LUT1-2. То есть настоящий пример также является таким же, как второй сравнительный пример, в котором прогнозируют, что серая шкала целевого пикселя A достигает 127 без достижения 96 в конце кадра «ЛЕВЫЙ 1».
В кадре «ЛЕВЫЙ 2», который является периодом визуального распознавания, серую шкалу в начале кадра «ЛЕВЫЙ 2» прогнозируют равной 127. Параметр OS, соответствующий сочетанию серой шкалы 127 в качестве входной серой шкалы и серой шкалы 0 в качестве выходной серой шкалы, обнаруживается равным «15» с помощью операции интерполяции из LUT2-1. Параметр прогнозирования обнаруживается равным «88» с помощью операции интерполяции из LUT2-2. Параметр прогнозирования «88» означает, что серая шкала целевого пикселя A достигает 88 в конце кадра «ЛЕВЫЙ 2» посредством процесса выделения перехода серой шкалы, использующего параметр OS, равный «15».
Во втором сравнительном примере перекрестные помехи возникают в кадре «ЛЕВЫЙ 2». Однако в соответствии с выбором настоящего изобретения серая шкала в начале кадра «ЛЕВЫЙ 2» становится равной 127, а серая шкала в конце кадра «ЛЕВЫЙ 2» становится равной 88. Это позволяет побудить среднюю серую шкалу достичь серой шкалы 96, которая равна фоновой серой шкале. В результате никакие перекрестные помехи не возникают в кадре «ЛЕВЫЙ 2».
(Схематическая конфигурация устройства отображения стереоскопического видеоизображения)
Нижеследующее будет описывать устройство отображения стереоскопического видеоизображения, которое осуществляет вышеописанный способ отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 8 - поясняющая схема, схематически показывающая пример конфигурации системы 100 отображения, снабженной устройством отображения стереоскопического видеоизображения из настоящего изобретения.
Точнее говоря, как показано на фиг. 8, система 100 отображения снабжается устройством отображения стереоскопического видеоизображения, которое включает в себя устройство 101 вывода видеоданных и жидкокристаллический дисплей 102, и система 100 отображения также содержит секцию 103 управления жидкокристаллическим затвором и затворные очки 111. Затворные очки 111 содержат жидкокристаллический затвор L 104 (левый затвор) и жидкокристаллический затвор R 105 (правый затвор).
Отметим, что для удобства устройство 101 вывода видеоданных показано на фиг. 8 в качестве объекта, отделенного от жидкокристаллического дисплея 102. Однако устройство 101 вывода видеоданных можно заменить портативным жидкокристаллическим устройством отображения, в котором объединены устройство 101 вывода видеоданных и жидкокристаллический дисплей 102.
Устройство 101 вывода видеоданных формирует задающие данные 106 из данных кадра видеоизображения, которое нужно отобразить на жидкокристаллическом дисплее 102, а затем выводит задающие данные 106 в жидкокристаллический дисплей 102. В настоящем варианте осуществления устройство 101 вывода видеоданных, как уже описано со ссылкой на часть (a) фиг. 1 и другие, поочередно передает задающие данные для левого видеоизображения и задающие данные для правого видеоизображения с помощью двух соответствующих кадров.
Чтобы предотвратить возникновение мерцаний видеоизображения, отображенного на жидкокристаллическом дисплее 102, задающие данные для правого видеоизображения и задающие данные для левого видеоизображения имеют частоту кадров не менее 60 кадров в секунду, а предпочтительнее не менее 120 кадров в секунду.
Одновременно устройство 101 вывода видеоданных выводит сигнал 107 управления кадром для сообщения состояния кадра (номера кадра). К тому же устройство 101 вывода видеоданных передает в жидкокристаллический дисплей 102 сигнал 110 управления фоновой подсветкой для регулирования освещения фоновой подсветки для жидкокристаллического дисплея 102.
Жидкокристаллический дисплей 102 является устройством, которое в форме видеоизображения выводит задающие данные 106, выведенные из устройства 101 вывода видеоданных.
Секция 103 управления жидкокристаллическим затвором управляет открытиями и закрытиями жидкокристаллического затвора L 104 и жидкокристаллического затвора R 105 с помощью сигнала 108 управления жидкокристаллическим затвором L и сигнала 109 управления жидкокристаллическим затвором R соответственно. Фиг. 8 указывает жидкокристаллический затвор R 105 в открытом состоянии и жидкокристаллический затвор L 104 в закрытом состоянии.
В открытом состоянии жидкокристаллический затвор L 104 и жидкокристаллический затвор R 105 делают видеоизображения, показанные на жидкокристаллическом дисплее 102, видимыми для глаз пользователя, соответствующих тем видеоизображениям. С другой стороны, в закрытом состоянии жидкокристаллический затвор L 104 и жидкокристаллический затвор R 105 делают видеоизображения невидимыми для глаз пользователя, соответствующих тем видеоизображениям.
(Характерная конфигурация устройства отображения стереоскопического видеоизображения)
(1) Неотъемлемая часть устройства отображения стереоскопического видеоизображения
Фиг. 9 - блок-схема, показывающая характерную конфигурацию устройства отображения стереоскопического изображения из настоящего изобретения. Как показано на фиг. 9, устройство 101 вывода видеоданных приблизительно делится на первую секцию 11 обработки, вторую секцию 12 обработки и память 13 кадров, что составляет неотъемлемую часть устройства 101 вывода видеоданных.
В первую секцию 11 обработки и вторую секцию 12 обработки вводятся (i) текущие видеоданные, соответствующие видеосигналу текущего кадра правого изображения 1 или левого изображения 2, и (ii) данные хранения в памяти 13 кадров, которые обновляются один раз в каждом кадре в соответствии с выходным сигналом второй секции 12 обработки.
Чтобы побудить яркость, обеспеченную целевым пикселем A, достичь целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения (например, серой шкалой β объекта) для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически, либо второй яркостью отображения (например, фоновой серой шкалой α) для отображения фонового изображения, первая секция 11 обработки формирует выделенные видеоданные путем выборочного подвергания текущих видеоданных, соответствующих каждому из составляющих кадров, процессу выделения перехода серой шкалы (OS) с разной интенсивностью в соответствии со степенью перехода от данных хранения к текущим видеоданным, которые соответствуют каждому из составляющих кадров. Выделенные видеоданные выводятся из первой секции 11 обработки.
Вторая секция 12 обработки на основе данных хранения и текущих видеоданных получает данные прогнозирования, соответствующие прогнозируемой яркости, которой достигнет яркость, обеспеченная целевым пикселем A, посредством процесса выделения перехода серой шкалы, осуществляемого первой секцией 11 обработки, в соответствии с интенсивностью процесса выделения перехода серой шкалы для каждого из составляющих кадров, а затем перезаписывает полученные таким образом данные прогнозирования в качестве данных хранения в памяти 13 кадров.
(2) Характерная конфигурация первой секции 11 обработки
Первая секция 11 обработки, точнее говоря, включает в себя секцию 10 вычисления, LUT1-1 в качестве первой справочной таблицы и LUT2-1 в качестве второй справочной таблицы. Отметим, что если процесс выделения перехода серой шкалы, использующий данные прогнозирования, повторяется дальше, то первая секция 11 обработки может включать в себя LUT3-1, хранящую дополнительные параметры OS.
В секцию 10 вычисления вводятся данные хранения из памяти 13 кадров и текущие видеоданные, а затем, если необходимо, секция подвергает текущие видеоданные процессу выделения перехода серой шкалы.
LUT1-1, как упоминалось ранее со ссылкой на фиг. 6, хранит параметры OS (первые параметры), предназначенные для первого процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить для перехода от данных хранения, введенных из памяти 13 кадров, к текущим видеоданным, соответствующим первому кадру в наборе кадров.
LUT2-1 хранит параметры OS (вторые параметры), предназначенные для последующего процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить для перехода от первых данных прогнозирования, которые вторая секция 12 обработки получила в качестве данных прогнозирования применительно к первому процессу выделения перехода серой шкалы, к текущим видеоданным, соответствующим последующему кадру в наборе кадров.
(3) Характерная конфигурация второй секции 12 обработки
Вторая секция 12 обработки, точнее говоря, включает в себя секцию 20 вычисления, LUT1-2 в качестве третьей справочной таблицы и LUT2-2 в качестве четвертой справочной таблицы. Отметим, что если процесс выделения перехода серой шкалы, использующий данные прогнозирования, повторяется дальше, то вторая секция 12 обработки может включать в себя LUT3-2, хранящую параметры для получения дополнительных данных прогнозирования.
В секцию 20 вычисления вводятся данные хранения из памяти 13 кадров и текущие видеоданные, а затем секция получает данные прогнозирования из входящих текущих видеоданных и данных хранения.
LUT1-2 хранит третьи параметры таким образом, что третьи параметры ассоциируются с текущими видеоданными и данными хранения. Третьи параметры являются параметрами, из которых вторая секция 12 обработки получает первые данные прогнозирования касательно первого процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить с помощью первой секции 11 обработки.
LUT2-2 хранит четвертые параметры таким образом, что четвертые параметры ассоциируются с первыми данными прогнозирования и текущими видеоданными. Четвертые параметры являются параметрами, из которых вторая секция 12 обработки получает вторые данные прогнозирования в качестве данных прогнозирования касательно последующего процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить с помощью первой секции 11 обработки.
(4) Другие составляющие элементы
Устройство 101 вывода видеоданных дополнительно включает в себя секцию 31 ввода данных на стороне ввода данных и секцию 32 формирования задающих данных на стороне вывода данных. К тому же устройство 101 вывода видеоданных включает в себя секцию 33 возбуждения фоновой подсветки (секцию возбуждения источника света), которая формирует сигнал 110 управления фоновой подсветкой.
В секцию 31 ввода данных вводится сигнал данных изображения, секция формирует текущие видеоданные в качестве данных кадра, синхронизированных с сигналом кадровой синхронизации, а затем выводит текущие видеоданные в секции 10 и 20 вычисления.
В секцию 32 формирования задающих данных вводятся текущие видеоданные, при необходимости подвергнутые секцией 10 вычисления процессу выделения перехода серой шкалы, а затем секция формирования задающих данных преобразует текущие видеоданные в задающие данные для возбуждения пикселей жидкокристаллического дисплея 102.
Секция 33 возбуждения фоновой подсветки формирует сигнал 110 управления фоновой подсветкой. Фоновая подсветка для жидкокристаллического дисплея 102 является множеством источников света, например флуоресцентной трубкой или массивом светодиодов, которые размещаются параллельно горизонтальным линиям пикселей, ориентированных двумерным способом на поверхности отображения изображения секции 41 отображения, которая будет описываться позже. Вышеописанную фоновую подсветку можно заменить источником света типа бокового освещения, выполненным полностью из (a) массива светодиодов, размещенного на одной стороне секции 41 отображения, которая (сторона) перпендикулярна горизонтальным линиям пикселей, и (b) оптических компонентов, используемых в сочетании, например светопроводящей пластины, отражающей пластины и диффузионной пластины.
Такая фоновая подсветка включается и выключается по сигналу 110 управления фоновой подсветкой синхронно со строчной разверткой пикселей. Точнее говоря, фоновая подсветка выключается в первом кадре, идущем непосредственно после переключения на правое изображение 1 или левое изображение 2, тогда как фоновая подсветка включается в кадре, помимо первого кадра, идущего непосредственно после переключения.
К тому же, как показано на фиг. 3A, в случае, когда объект, который нужно отобразить стереоскопически, показан в некоторой области поверхности отображения изображения, важно только, чтобы правое изображение 1 и левое изображение 2 в такой области визуально распознавались наблюдателем по отдельности. Поэтому по меньшей мере фоновые подсветки, соответствующие той области, можно включать и выключать синхронно со сканированием множества горизонтальных линий, размещенных в той области.
Жидкокристаллический дисплей 102 является, например, жидкокристаллическим устройством отображения активноматричного типа. Жидкокристаллический дисплей 102 включает в себя не только секцию 41 отображения, но также секцию 42 возбуждения затвора, секцию 43 возбуждения истока и секцию 44 возбуждения общего электрода.
Хотя подробная иллюстрация пропускается на фиг. 9, секция 41 отображения содержит множество сигнальных линий сканирования, размещенных параллельно друг другу, множество сигнальных линий данных, размещенных параллельно друг другу, и пиксели, выровненные в виде матрицы.
Каждый из пикселей в секции 41 отображения состоит из компонентов, включающих в себя переключающий элемент, такой как TFT, и конденсатор жидкого кристалла. В таком пикселе затвор TFT подключается к сигнальной линии сканирования, один электрод конденсатора жидкого кристалла подключается к сигнальной линии данных через сток TFT, а другой электрод конденсатора жидкого кристалла подключается к линии общего электрода, общей для всех пикселей.
Секция 42 возбуждения затвора выводит сигнал сканирования для последовательного выбора сигнальной линии сканирования, а секция 43 возбуждения истока возбуждает выбранный пиксель в соответствии с задающими данными. Секция 44 возбуждения общего электрода подает напряжение, которое нужно приложить к линии общего электрода.
Отметим, что секции 10 и 20 вычисления могут быть объединены в LSI вместе с секцией 42 возбуждения затвора, секцией 43 возбуждения истока и секцией 44 возбуждения общего электрода. Кроме того, секция 42 возбуждения затвора, секция 43 возбуждения истока и секция 44 возбуждения общего электрода могут быть включены в виде монолитной схемы в секцию 41 отображения.
(Работа устройства отображения стереоскопического видеоизображения)
При вышеописанной конфигурации в секцию 10 вычисления вводятся текущие видеоданные и данные хранения, которые являются данными в кадре, непосредственно предшествующем кадру, соответствующему текущим видеоданным, из секции 31 ввода данных и памяти 13 кадров соответственно. Затем секция 10 вычисления формирует выделенные видеоданные путем осуществления первого процесса выделения перехода серой шкалы, чтобы совершить переход от данных хранения к текущим видеоданным.
Фиг. 7 - график, показывающий изменение яркости (серой шкалы) целевого пикселя A, который принадлежит, например, области a1 параллакса, по отношению к сочетанию серой шкалы, отличному от сочетания, показанного на фиг. 1, в случае, когда правое изображение 1 и левое изображение 2 отображаются таким образом, что переключение между правым изображением 1 и левым изображением 2 выполняется один раз в каждые два кадра.
В проиллюстрированном в части (a) фиг. 7 примере серая шкала целевого пикселя A совершает переход между серой шкалой 128, которая соответствует первой яркости отображения для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически, и серой шкалой 0, которая соответствует второй яркости отображения для отображения фонового изображения. Поэтому в секцию 10 вычисления в качестве текущих видеоданных левого изображения 2 из секции 31 ввода данных вводятся данные, указывающий серую шкалу 0 кадра F1, и в секцию 10 вычисления в качестве данных хранения в кадре, непосредственно предшествующем кадру F1, из памяти 13 кадров вводятся данные, указывающие серую шкалу 128.
Потом секция 10 вычисления считывает «0» из LUT1-1 в качестве параметра OS, соответствующего сочетанию входной серой шкалы 128 и выходной серой шкалы 0, а затем выводит видеоданные, указывающие серую шкалу 0, в секцию 32 формирования задающих данных. Процесс считывания параметра OS из LUT1-1, а затем вывода видеоданных, соответствующих параметру OS, соответствует первому процессу выделения перехода серой шкалы. Однако в случае, когда выходная серая шкала равна 0, фактически никакого процесса выделения осуществить нельзя.
Затем секция 32 формирования задающих данных формирует задающие данные, указывающие серую шкалу 0 для кадра F1, и возбуждает целевой пиксель A посредством секции 43 возбуждения истока.
Параллельно работе секции 10 вычисления в секцию 20 вычисления вводятся данные, указывающие серую шкалу 0, и данные, указывающие серую шкалу 128, из секции 31 ввода данных и из памяти 13 кадров соответственно, таким же образом, как в секцию 10 вычисления, а затем секция 20 вычисления считывает «49» из LUT1-2 в качестве первого параметра прогнозирования, соответствующего сочетанию входной серой шкалы 128 и выходной серой шкалы 0. Считанный таким образом первый параметр прогнозирования «49» перезаписывается в памяти 13 кадров.
Как упоминалось ранее, первый параметр прогнозирования «49» указывает серую шкалу, которой серая шкала целевого пикселя A фактически достигнет в конце кадра F1. Также первый параметр прогнозирования указывает серую шкалу в начале кадра F2.
В последующем кадре F2 текущие видеоданные левого изображения 2 являются такими же, как текущие видеоданные в кадре F1, то есть данными, указывающими серую шкалу 0. Поэтому в каждую из секций 10 и 20 вычисления вводятся текущие видеоданные, указывающие серую шкалу 0, и данные, соответствующие первому параметру прогнозирования «49», из секции 31 ввода данных и памяти 13 кадров соответственно.
Для последующего процесса выделения перехода серой шкалы секция 10 вычисления обращается к LUT2-1 для получения «0» в качестве параметра OS, соответствующего сочетанию входной серой шкалы 49 и выходной серой шкалы 0. В этом случае параметр OS получается с помощью операции интерполяции. Поскольку выходной серой шкалой является «0», как и в кадре F1, то фактически никакого процесса выделения также осуществить нельзя в последующем процессе выделения перехода серой шкалы.
Секция 32 формирования задающих данных формирует задающие данные, указывающие серую шкалу 0 для кадра F2, а затем возбуждает целевой пиксель A посредством секции 43 возбуждения истока.
Между тем секция 20 вычисления обращается к LUT2-2 для получения «21» в качестве второго параметра прогнозирования, соответствующего сочетанию входной серой шкалы 49 и выходной серой шкалы 0, с помощью операции интерполяции. Второй параметр прогнозирования «21» указывает серую шкалу, которой серая шкала целевого пикселя A фактически достигнет в конце кадра F2. Также второй параметр прогнозирования указывает серую шкалу в начале кадра F3.
В некоторых случаях может возникнуть сбой в том, что серая шкала целевого пикселя A не достигает целевой серой шкалы, даже когда процессы выделения перехода серой шкалы осуществлены над двумя кадрами вышеописанным способом. В связи с этим можно подготовить LUT3-1 и LUT3-2 для хранения соответственно дополнительных параметров OS и дополнительных параметров прогнозирования при подготовке к третьему процессу выделения перехода серой шкалы. В этом случае правое изображение 1 и левое изображение 2 отображаются таким образом, что переключение между ними выполняется один раз в каждые три кадра.
В последующем кадре F3 левое изображение 2 с серой шкалой 0 заменяется правым изображением 1 с серой шкалой 128. Поэтому в каждую из секций 10 и 20 вычисления вводятся текущие видеоданные, указывающие серую шкалу 128, и данные, соответствующие второму параметру прогнозирования «21», из секции 31 ввода данных и памяти 13 кадров соответственно.
Для первого процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить для правого изображения 1, секция 10 вычисления снова обращается к LUT1-1 для получения «222» в качестве параметра OS, соответствующего сочетанию входной серой шкалы 21 и выходной серой шкалы 128, с помощью операции интерполяции.
В результате этого секция 32 формирования задающих данных формирует выделенные задающие данные, соответствующие серой шкале 222 для кадра F3, а затем возбуждает целевой пиксель A посредством секции 43 возбуждения истока.
Между тем секция 20 вычисления обращается к LUT2-1 для получения «122» в качестве первого параметра прогнозирования, соответствующего сочетанию входной серой шкалы 21 и выходной серой шкалы 128, с помощью операции интерполяции. Как показано в части (b) фиг. 7, первый параметр прогнозирования «122» указывает серую шкалу, которой серая шкала целевого пикселя A фактически достигнет в конце кадра F3. Также первый параметр прогнозирования «122» указывает серую шкалу в начале кадра F4.
В последующем кадре F4 текущие видеоданные правого изображения 1 являются такими же, как текущие видеоданные в кадре F3, то есть данными, указывающими серую шкалу 128. Поэтому в каждую из секций 10 и 20 вычисления вводятся текущие видеоданные, указывающие серую шкалу 128, и данные, соответствующие первому параметру прогнозирования «122», из секции 31 ввода данных и памяти 13 кадров соответственно.
Для последующего процесса выделения перехода серой шкалы секция 10 вычисления обращается к LUT2-1 для получения «140» в качестве параметра OS, соответствующего сочетанию входной серой шкалы 122 и выходной серой шкалы 128, с помощью операции интерполяции.
В результате этого секция 32 формирования задающих данных формирует выделенные задающие данные, соответствующие серой шкале 140 для кадра F4, а затем возбуждает целевой пиксель A посредством секции 43 возбуждения истока.
Между тем секция 20 вычисления обращается к LUT2-2 для получения «130» в качестве второго параметра прогнозирования, соответствующего сочетанию входной серой шкалы 122 и выходной серой шкалы 128, с помощью операции интерполяции. Как показано в части (b) фиг. 7, второй параметр прогнозирования «130» указывает серую шкалу, которой серая шкала целевого пикселя A фактически достигнет в конце кадра F4.
Кадр F4 является периодом визуального распознавания для правого изображения 1. В кадре F4 серая шкала в его начале равна 122, а серая шкала в его конце равна 130. В результате можно добиться серой шкалы 128, соответствующей средней яркости.
Как описано выше, процессы выделения перехода серой шкалы осуществляются при необходимости. То есть нет необходимости осуществлять процесс выделения перехода серой шкалы относительно некоторых отличий в яркости (отличий в серой шкале) у целевого пикселя A между текущими видеоданными и данными хранения. В случае, когда нет необходимости осуществлять процесс выделения перехода серой шкалы, секция 10 вычисления выводит текущие видеоданные как есть. Кроме того, в случае, когда выходная серая шкала равна 0 в качестве минимальной серой шкалы или 255 в качестве максимальной серой шкалы, процесс выделения перехода серой шкалы осуществить нельзя. Поэтому текущие видеоданные, соответствующие минимальной серой шкале 0 или максимальной серой шкале 255, выводятся как есть.
Выделенные видеоданные или текущие видеоданные, выведенные из секции 10 вычисления, превращаются в задающие данные для регулирования яркости целевого пикселя A (или B), который принадлежит области a1 (или a2) параллакса.
Между тем в секцию 20 вычисления вводятся такие же данные (текущие видеоданные и данные хранения), как и данные, используемые в процессе выделения перехода серой шкалы, осуществляемом секцией 10 вычисления, секция 20 вычисления получает данные прогнозирования, соответствующие прогнозируемой яркости, которой достигнет яркость целевого пикселя A посредством процесса выделения перехода серой шкалы, осуществляемого секцией 10 вычисления, а затем перезаписывает полученные таким образом данные прогнозирования в качестве данных хранения в памяти 13 кадров.
Данные прогнозирования можно получить с помощью некоторого действия, когда возникает необходимость, на основе видеоданных до перехода серой шкалы и видеоданных после перехода серой шкалы. Однако данные прогнозирования, заранее сохраненные в LUT2-1 или LUT2-2, дают возможность упрощения процесса.
Секция 20 вычисления получает данные прогнозирования, соответствующие яркости, которой достигнет яркость целевого пикселя A посредством первого процесса выделения перехода серой шкалы, осуществляемого секцией 10 вычисления. Это влечет за собой следующие преимущества. А именно в случае, когда данные прогнозирования находятся ниже целевых текущих видеоданных, второй процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется секцией 10 вычисления в соответствии с (i) данными прогнозирования и (ii) текущими видеоданными в кадре после кадра, соответствующего текущим видеоданным, используемым для получения данных прогнозирования.
В результате этого можно способствовать тому, что яркость целевого пикселя A точнее достигает целевой яркости отображения посредством процесса выделения перехода серой шкалы, разделенного по меньшей мере на два этапа, на которых интенсивности процессов выделения перехода серой шкалы меняются при необходимости в зависимости от степени перехода.
Отметим, что в случае, когда данные прогнозирования приблизились к целевым текущим видеоданным посредством первого процесса выделения перехода серой шкалы, осуществленного для первого кадра из набора кадров, например в случае данных прогнозирования в области, где не указываются точки (например, параметр прогнозирования «96», соответствующий сочетанию входной серой шкалы 192 и выходной серой шкалы 96) в LUT1-2, показанной на фиг. 6, такие данные прогнозирования совпадают с текущими видеоданными, соответствующими кадру после кадра текущих видеоданных, используемых для получения данных прогнозирования. Следовательно, поскольку секция 10 вычисления не должна осуществлять процесс выделения перехода серой шкалы, секция 10 вычисления выводит текущие видеоданные как есть.
Нижеследующее подробно остановится на способе отображения стереоскопического видеоизображения и устройстве отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением.
Способ отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением является таким, что в случае, когда яркость целевого пикселя может достичь третьей яркости отображения выше целевой яркости отображения в конце кадра, помимо первого кадра, который идет непосредственно после переключения, среди кадров, составляющих набор кадров, уровень выделения в процессе выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить в кадре, помимо первого кадра, идущего непосредственно после переключения, определяется выборочно в соответствии с переходом яркости отображения, так что яркость целевого пикселя достигает третьей яркости отображения.
Как описано ранее, в способе отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением (1) процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания становится по существу равной целевой яркости отображения, либо (2) процесс выделения перехода серой шкалы осуществляется так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода от начала второго кадра до последующего переключения становится по существу равной целевой яркости отображения.
В случае (1) средняя яркость становится по существу равной целевой яркости отображения, когда яркость целевого пикселя без достижения целевой яркости отображения в начале периода визуального распознавания достигает третьей яркости отображения выше целевой яркости отображения в конце периода визуального распознавания. В случае (2) средняя яркость становится по существу равной целевой яркости отображения, когда яркость целевого пикселя без достижения целевой яркости отображения в начале второго кадра достигает третьей яркости отображения выше целевой яркости отображения в момент времени последующего переключения.
То, достигает ли яркость целевого пикселя целевой яркости отображения в начале периода визуального распознавания или в начале второго кадра посредством процесса выделения перехода серой шкалы, меняется в зависимости от перехода серой шкалы, другими словами, в зависимости от начальной серой шкалы и конечной серой шкалы. В случае, когда яркость целевого пикселя достигает целевой яркости отображения в начале периода визуального распознавания или в начале второго кадра, не нужен никакой дополнительный процесс выделения перехода серой шкалы.
Третья яркость отображения выше целевой яркости отображения существует, когда целевая яркость отображения является серой шкалой, отличной от серой шкалы 0 или отличной от максимальной серой шкалы.
Поэтому в соответствии с вышеприведенной компоновкой уровень выделения в процессе выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить в кадре, помимо первого кадра, идущего непосредственно после переключения, определяется выборочно в соответствии с переходом яркости отображения, так что яркость целевого пикселя достигает третьей яркости отображения. Поэтому можно надежно получить такой результат, что средняя яркость целевого пикселя становится по существу равной целевой яркости отображения.
Способ отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением является таким, что минимальная серая шкала, общая для первой яркости отображения и второй яркости отображения, устанавливается как заданная серая шкала, отличная от серой шкалы 0.
В соответствии с вышеприведенной компоновкой в случае, когда минимальная серая шкала равна 0, то есть является черной, отсутствует отрицательная серая шкала, которая ниже серой шкалы 0. Поэтому нельзя осуществить процесс выделения перехода серой шкалы для перехода от серой шкалы, отличной от серой шкалы 0, к серой шкале 0.
Это может вызвать сбой в достижении серой шкалы 0 даже в конце кадра, идущего непосредственно перед переключением, среди кадров, составляющих набор кадров. В частности, в случае, когда количество кадров в наборе кадров равно двум, может возникнуть сбой в том, что серая шкала 0 не достигается даже в конце второго кадра (в момент переключения). Поэтому, когда вторая яркость отображения для отображения фонового изображения равна 0, а первая яркость отображения для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически, отличается от 0, переключение на первую яркость отображения происходит в таком состоянии, что яркость отображения в области параллакса не достигает 0. Это приводит к возникновению перекрестных помех, которые визуально распознавались бы в состоянии, когда область параллакса перемещается в черном фоновом изображении.
В связи с этим установка минимальной серой шкалы в заданную серую шкалу, помимо серой шкалы 0, дает возможность процессу выделения перехода серой шкалы ускориться в достижении минимальной серой шкалы.
Отметим, что установка минимальной серой шкалы в заданную серую шкалу, помимо серой шкалы 0, означает, что фоновое изображение показано цветом слегка сероватого черного, а не черного. Однако установка минимальной серой шкалы в заданную серую шкалу, помимо серой шкалы 0, дает возможность сокращения возникновения перекрестных помех, которые более навязчивы при темном отображении, чем при светлом отображении. Это дает большой эффект повышения качества отображения стереоскопического видеоизображения.
Первая секция обработки в устройстве отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя:
(8) первую справочную таблицу с сохраненными в ней первыми параметрами, предназначенными для первого процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить для перехода от данных хранения в памяти кадров к текущим видеоданным, соответствующим первому кадру из набора кадров; и
(9) вторую справочную таблицу с сохраненными в ней вторыми параметрами, предназначенными для последующего процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить для перехода от первых данных прогнозирования, которые вторая секция обработки получила в качестве данных прогнозирования применительно к первому процессу выделения перехода серой шкалы, к текущим видеоданным, соответствующим последующему кадру из набора кадров.
В соответствии с вышеприведенной компоновкой первая секция обработки может формировать выделенные видеоданные для каждого процесса выделения перехода серой шкалы в два этапа с помощью такой простой обработки, что первая секция обработки считывает необходимые параметры из двух справочных таблиц.
Кроме того, путем выборочного отличения значений первых параметров от значений вторых параметров в соответствии со степенью перехода первая секция обработки может выборочно подвергать текущие видеоданные, соответствующие каждому из составляющих кадров, процессу выделения перехода серой шкалы с разной интенсивностью в соответствии со степенью перехода от данных хранения к текущим видеоданным.
Устройство отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением является таким, что вторые параметры в соответствии со степенью перехода от первых данных прогнозирования к текущим видеоданным включают в себя параметры для побуждения яркости целевого пикселя достичь третьей яркости отображения выше целевой яркости отображения, причем параметры предназначаются, чтобы последующий процесс выделения перехода серой шкалы осуществлялся так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания, в котором наблюдателю предоставляется возможность визуально распознать стереоскопическое видеоизображение, становится по существу равной целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения, либо второй яркостью отображения.
В соответствии с вышеприведенной компоновкой, как упоминалось ранее, когда средняя яркость в течение периода визуального распознавания становится по существу равной целевой яркости отображения, можно избежать визуального распознавания перекрестных помех наблюдателем. В начале периода визуального распознавания (то есть непосредственно после переключения между правым изображением и левым изображением) яркость целевого пикселя ниже целевой яркости отображения. Поэтому, чтобы сделать среднюю яркость в течение периода визуального распознавания по существу равной целевой яркости отображения, следует побудить яркость целевого пикселя достичь третьей яркости отображения выше целевой яркости отображения в конце периода визуального распознавания.
Вторые параметры в соответствии со степенью перехода от первых данных прогнозирования к текущим видеоданным включают в себя параметры для побуждения яркости целевого пикселя достичь такой третьей яркости отображения. Отметим, что в случае, когда переход совершается так, что первые данные прогнозирования становятся равными текущим видеоданным посредством первого процесса выделения перехода серой шкалы, в качестве второго параметра следует установить параметр для побуждения первой секции обработки непосредственно вывести текущие видеоданные как есть.
Вторая секция обработки в устройстве отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя:
(10) третью справочную таблицу, в которой сохраняются третьи параметры для получения первых данных прогнозирования, которые первая секция обработки получает в отношении первого процесса выделения перехода серой шкалы, осуществляемого первой секцией обработки, чтобы ассоциировать их с данными хранения и текущими видеоданными; и
(11) четвертую справочную таблицу, в которой сохраняются четвертые параметры, из которых вторая секция обработки получает вторые данные прогнозирования в качестве данных прогнозирования в отношении последующего процесса выделения перехода серой шкалы, чтобы ассоциировать их с первыми данными прогнозирования и текущими видеоданными.
В соответствии с вышеприведенной компоновкой вторая секция обработки может получить данные прогнозирования для каждого процесса выделения перехода серой шкалы в два этапа с помощью такой простой обработки, что вторая секция обработки считывает необходимые параметры из двух справочных таблиц.
Кроме того, путем выборочно отличения значений третьих параметров от значений четвертых параметров в соответствии со степенью процесса выделения перехода серой шкалы для каждого из составляющих кадров вторая секция обработки может получить данные прогнозирования, соответствующие интенсивности процесса выделения перехода серой шкалы.
Устройство отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением является таким, что первые и третьи параметры используются в первом кадре, который идет непосредственно после переключения на правое изображение или левое изображение, а вторые и четвертые параметры используются по меньшей мере в одном последующем кадре, который следует за первым кадром.
При этой компоновке в кадре, идущем непосредственно после переключения, процесс выделения перехода серой шкалы, использующий первый параметр, осуществляется в соответствии со степенью перехода серой шкалы, и с использованием второго параметра можно получить данные прогнозирования (серую шкалу, достижение которой прогнозируют), соответствующие интенсивности такого процесса выделения перехода серой шкалы.
Кроме того, по меньшей мере в одном последующем кадре процесс выделения перехода серой шкалы, использующий третий параметр, может выборочно осуществляться с разной интенсивностью в соответствии со степенью перехода серой шкалы, и с использованием четвертого параметра можно получить данные прогнозирования (серую шкалу, достижение которой прогнозируют), соответствующие интенсивности такого процесса выделения перехода серой шкалы.
Устройство отображения стереоскопического видеоизображения в соответствии с настоящим изобретением дополнительно включает в себя:
секцию возбуждения источника света для возбуждения источника света, соответствующего заданному пикселю, чтобы источник света, который излучает свет с обратной стороны поверхности отображения изображения, выключался в первом кадре, идущем непосредственно после переключения на правое изображение или левое изображение для заданного пикселя, тогда как источник света включается в кадре, отличном от первого кадра, идущего непосредственно после переключения.
При этой компоновке источник света переключается между включенным состоянием и выключенным состоянием с высокой скоростью на покадровой основе. Поэтому, даже когда используются затворные очки, которые открываются и закрываются с низким быстродействием на покадровой основе, можно отлично создавать период визуального распознавания стереоскопического видеоизображения.
Отметим, что поскольку источник света, соответствующий заданному пикселю, может переключаться между включенным состоянием и выключенным состоянием, источники света последовательно переключаются частично между включенным состоянием и выключенным состоянием на экране дисплея. Например, предположим, что источник света можно переключать между включенным состоянием и выключенным состоянием синхронно со сканированием пикселей на одной строке или нескольких строках, и экран дисплея делится на множество областей. В этом случае возможно, чтобы источник света возбуждался таким образом, что источник света последовательно переключается между включенным состоянием и выключенным состоянием в таких областях. Это позволяет повысить качество отображения стереоскопического изображения.
Настоящее изобретение не ограничивается вышеупомянутыми вариантами осуществления и допускает различные изменения в рамках объема прилагаемой формулы изобретения. То есть варианты осуществления, полученные с помощью подходящих сочетаний технических средств, раскрытых в разных вариантах осуществления, также включаются в технический объем настоящего изобретения.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение соответствующим образом применимо ко всем устройствам, содержащим экраны дисплея, типа мобильных телефонов, PDA (персональные цифровые помощники), блокнотных или настольных компьютеров, телевизоров с различными размерами, банкоматов и автоматов для продажи билетов.
Перечень ссылочных позиций
1 Правое изображение
2 Левое изображение
3 Поверхность отображения изображения
11 Первая секция обработки
12 Вторая секция обработки
13 Память кадров
33 Секция возбуждения фоновой подсветки (секция возбуждения источника света)
101 Устройство вывода видеоданных (устройство отображения стереоскопического видеоизображения)
102 Жидкокристаллический дисплей (устройство отображения стереоскопического видеоизображения)
a1 Область параллакса
a2 Область параллакса
α Фоновая серая шкала (вторая яркость отображения)
β Серая шкала объекта (первая яркость отображения)
γ Фоновая серая шкала (вторая яркость отображения)
δ Серая шкала объекта (первая яркость отображения)
LUT1-1 (Первая справочная таблица)
LUT2-1 (Вторая справочная таблица)
LUT1-2 (Третья справочная таблица)
LUT2-2 (Четвертая справочная таблица)
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ МЕЖДУ ТРЕХМЕРНЫМ И ДВУМЕРНЫМ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЯМИ | 2010 |
|
RU2547706C2 |
| УСТРОЙСТВО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ, СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ И ПРОГРАММА ДЛЯ СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОГО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ | 2009 |
|
RU2512135C2 |
| КОМБИНИРОВАНИЕ 3D ВИДЕО И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ | 2010 |
|
RU2554465C2 |
| УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ФОРМАТ 3-D ИЗОБРАЖЕНИЯ | 2009 |
|
RU2519057C2 |
| СПОСОБ КОДИРОВАНИЯ СИГНАЛА ВИДЕОДАННЫХ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С МУЛЬТИВИДОВЫМ СТЕРЕОСКОПИЧЕСКИМ УСТРОЙСТВОМ ОТОБРАЖЕНИЯ | 2014 |
|
RU2640357C2 |
| КОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛОВ ТРЕХМЕРНОГО ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЯ | 2009 |
|
RU2528080C2 |
| УСТРОЙСТВО ПРОСМОТРА СТЕРЕОСКОПИЧЕСКИХ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПРОПУСКАНИЯ | 2013 |
|
RU2608613C2 |
| УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЯ | 2009 |
|
RU2452039C2 |
| УСТРОЙСТВО СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОГО ОТОБРАЖЕНИЯ | 2010 |
|
RU2487379C1 |
| СТЕРЕОСКОПИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ | 2009 |
|
RU2483469C2 |
Изобретение относится к средствам отображения стереоскопического изображения. Техническим результатом является повышение качества отображаемого отображения за счет исключения перекрестных помех при воспроизведении. В способе правое и левое изображения обеспечивают параллакс на поверхности изображения так, что переключение между правым и левым изображениями выполняют один раз в каждом наборе кадров и что яркость целевых пикселей области параллакса совершает переход между первой яркостью отображения для отображения объекта, подлежащего стереоскопическому отображению, и второй яркостью отображения для отображения фонового изображения, где процесс выделения перехода серой шкалы осуществляют в каждом кадре из набора, процесс выделения перехода серой шкалы осуществляют так, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания становится равной целевой яркости отображения, являющейся либо первой, либо второй яркостью отображения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.
1. Способ отображения стереоскопического видеоизображения, в котором отображают правое изображение и левое изображение, оба из которых обеспечивают параллакс, позволяющий наблюдателю визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение, на поверхности отображения изображения таким образом, что переключение между правым изображением и левым изображением выполняют один раз в каждом наборе кадров и что яркость, обеспеченная целевым пикселем, который принадлежит области параллакса, которая образует параллакс между правым изображением и левым изображением, совершает переход между первой яркостью отображения для отображения объекта, подлежащего стереоскопическому отображению, и второй яркостью отображения для отображения фонового изображения,
причем
процесс выделения перехода серой шкалы осуществляют в каждом из кадров, составляющих набор кадров, и
процесс выделения перехода серой шкалы осуществляют таким образом, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания, в котором наблюдателю позволяют визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение, становится по существу равной целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения, либо второй яркостью отображения.
2. Способ отображения стереоскопического видеоизображения по п.1, в котором в случае, когда яркость целевого пикселя может достичь третьей яркости отображения за пределами целевой яркости отображения в конце кадра, помимо первого кадра, который идет непосредственно после переключения, среди кадров, составляющих набор кадров, уровень выделения в процессе выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить в кадре, помимо первого кадра, идущего непосредственно после переключения, определяют выборочно в соответствии с переходом яркости отображения, так что яркость целевого пикселя достигает третьей яркости отображения.
3. Способ отображения стереоскопического видеоизображения по п.1, в котором
минимальная серая шкала, общая для первой яркости отображения и второй яркости отображения, устанавливается как заданная серая шкала, отличная от серой шкалы 0.
4. Способ отображения стереоскопического видеоизображения по п.2, в котором
минимальная серая шкала, общая для первой яркости отображения и второй яркости отображения, устанавливается как заданная серая шкала, отличная от серой шкалы 0.
5. Способ отображения стереоскопического видеоизображения, в котором отображают правое изображение и левое изображение, оба из которых обеспечивают параллакс, позволяющий наблюдателю визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение, на поверхности отображения изображения таким образом, что переключение между правым изображением и левым изображением выполняют один раз в каждом наборе кадров и что яркость, обеспечиваемая целевым пикселем, который принадлежит области параллакса, которая образует параллакс между правым изображением и левым изображением, совершает переход между первой яркостью отображения для отображения объекта, который нужно отобразить стереоскопически, и второй яркостью отображения для отображения фонового изображения,
причем
процесс выделения перехода серой шкалы осуществляют в каждом из кадров, составляющих набор кадров, и
процесс выделения перехода серой шкалы осуществляют таким образом, что в кадре, помимо первого кадра, который идет непосредственно после переключения на правое изображение или левое изображение, средняя яркость целевого пикселя в течение периода от начала второго кадра до последующего переключения по существу равна целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения, либо второй яркостью отображения.
6. Способ отображения стереоскопического видеоизображения по п.5, в котором
в случае, когда яркость целевого пикселя может достичь третьей яркости отображения за пределами целевой яркости отображения в конце кадра, помимо первого кадра, который идет непосредственно после переключения, среди кадров, составляющих набор кадров, уровень выделения в процессе выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить в кадре, помимо первого кадра, идущего непосредственно после переключения, определяют выборочно в соответствии с переходом яркости отображения, так что яркость целевого пикселя достигает третьей яркости отображения.
7. Способ отображения стереоскопического видеоизображения по п.5, в котором
минимальная серая шкала, общая для первой яркости отображения и второй яркости отображения, устанавливается как заданная серая шкала, отличная от серой шкалы 0.
8. Способ отображения стереоскопического видеоизображения по п.6, в котором
минимальная серая шкала, общая для первой яркости отображения и второй яркости отображения, устанавливается как заданная серая шкала, отличная от серой шкалы 0.
9. Устройство отображения стереоскопического видеоизображения, содержащее:
поверхность отображения изображения, на которой правое изображение и левое изображение, которые обеспечивают параллакс, позволяющий наблюдателю визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение, отображаются таким образом, что переключение между правым изображением и левым изображением выполняется один раз в каждом наборе кадров и что яркость, обеспеченная целевым пикселем, который принадлежит области параллакса, которая образует параллакс между правым изображением и левым изображением, совершает переход между первой яркостью отображения для отображения объекта, подлежащего стереоскопическому отображению, и второй яркостью отображения для отображения фонового изображения,
причем устройство отображения стереоскопического видеоизображения дополнительно содержит:
первую секцию обработки;
вторую секцию обработки; и
память кадров,
при этом в первую и вторую секции обработки вводятся (i) текущие видеоданные, соответствующие видеосигналу текущего кадра правого изображения или левого изображения, и (ii) данные хранения в памяти кадров, которые обновляются один раз в каждом кадре в соответствии с выходным сигналом второй секции обработки;
чтобы побудить яркость, обеспеченную целевым пикселем, достичь целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения, либо второй яркостью отображения, первая секция обработки формирует выделенные видеоданные путем выборочного подвергания текущих видеоданных, соответствующих каждому из составляющих кадров, которые составляют набор кадров, процессу выделения перехода серой шкалы с разной интенсивностью в соответствии со степенью перехода от данных хранения к текущим видеоданным, которые соответствуют каждому из составляющих кадров; и
вторая секция обработки на основе данных хранения и текущих видеоданных получает данные прогнозирования, соответствующие прогнозируемой яркости, которой достигнет яркость, обеспеченная целевым пикселем, посредством процесса выделения перехода серой шкалы, в соответствии с интенсивностью процесса выделения перехода серой шкалы для каждого из составляющих кадров, а затем перезаписывает полученные таким образом данные прогнозирования в качестве данных хранения в памяти кадров.
10. Устройство отображения стереоскопического видеоизображения по п.9, в котором
первая секция обработки включает в себя:
первую справочную таблицу с сохраненными в ней первыми параметрами, предназначенными для первого процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить для перехода от данных хранения в памяти кадров к текущим видеоданным, соответствующим первому кадру из набора кадров; и
вторую справочную таблицу с сохраненными в ней вторыми параметрами, предназначенными для последующего процесса выделения перехода серой шкалы, который нужно осуществить для перехода от первых данных прогнозирования, которые вторая секция обработки получила в качестве данных прогнозирования применительно к первому процессу выделения перехода серой шкалы, к текущим видеоданным, соответствующим последующему кадру из набора кадров.
11. Устройство отображения стереоскопического видеоизображения по п.10, в котором
вторые параметры в соответствии со степенью перехода от первых данных прогнозирования к текущим видеоданным включают в себя параметры для побуждения яркости целевого пикселя достичь третьей яркости отображения выше целевой яркости отображения, причем параметры предназначаются, чтобы последующий процесс выделения перехода серой шкалы осуществлялся таким образом, что средняя яркость целевого пикселя в течение периода визуального распознавания, в котором наблюдателю позволяют визуально распознавать стереоскопическое видеоизображение, становится по существу равной целевой яркости отображения, которая является либо первой яркостью отображения, либо второй яркостью отображения.
12. Устройство отображения стереоскопического видеоизображения по п.10 или 11, в котором
вторая секция обработки включает в себя:
третью справочную таблицу, в которой сохраняются третьи параметры для получения первых данных прогнозирования, которые первая секция обработки получает в отношении первого процесса выделения перехода серой шкалы, осуществляемого первой секцией обработки, чтобы ассоциировать их с данными хранения и текущими видеоданными; и
четвертую справочную таблицу, в которой сохраняются четвертые параметры, из которых вторая секция обработки получает вторые данные прогнозирования в качестве данных прогнозирования в отношении последующего процесса выделения перехода серой шкалы, чтобы ассоциировать их с первыми данными прогнозирования и текущими видеоданными.
13. Устройство отображения стереоскопического видеоизображения по п.12, в котором
первые и третьи параметры используются в первом кадре, который идет непосредственно после переключения на правое изображение или левое изображение, а вторые и четвертые параметры используются по меньшей мере в одном последующем кадре, который следует за первым кадром.
14. Устройство отображения стереоскопического видеоизображения по любому из пп. 9, 10, 11 и 13, дополнительно содержащее:
секцию возбуждения источника света для возбуждения источника света, соответствующего заданному пикселю таким образом, чтобы источник света, который излучает свет с обратной стороны поверхности отображения изображения, выключался в первом кадре, следующем непосредственно после переключения на правое изображение или левое изображение для заданного пикселя, тогда как источник света включается в кадре, отличном от первого кадра, следующего непосредственно после переключения.
| Способ получения фенил-альфа-нафтилкетона | 1950 |
|
SU92595A1 |
| СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СТЕРЕОИЗОБРАЖЕНИЙ | 2006 |
|
RU2337386C2 |
| СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ОБЪЕМНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ | 1995 |
|
RU2093969C1 |
| US 2010085423 A1, 08.04.2010 | |||
| US 2006279547 A1, 14.12.2006 | |||
| US 2007040778 A1, 22.02.2007 | |||
| US 20090237495 A1, 24.09.2009 | |||
| WO 2007122825 A1, 01.11.2007 | |||
| JP 2006157775 A, 15.06.2006 | |||
