一種多圖層實現三維顯示制式的方法
2023-06-05 02:50:11 4
一種多圖層實現三維顯示制式的方法
【專利摘要】本發明提供了一種多圖層實現三維顯示制式的方法，包括：提供包含左眼圖的第一圖層，用以處理左眼圖；在所述第一圖層中加入帶alpha值的特殊形狀；提供包含右眼圖的第二圖層，用以處理右眼圖；在所述第二圖層中加入帶alpha值的特殊形狀。本發明由於採用多圖層來實現各種顯示制式，使得左眼圖和右眼圖交替位置切換控制方便、計算簡單、並防止了偽影的產生。尤其是，對於紅藍疊加顯示制式而言，由於左眼圖和右眼圖分開在兩個圖層中實現，因此，軟體配置相對簡單，不再需要線緩衝器，將速度提升了一倍，解決了傳統方法性能低下的問題。
【專利說明】—種多圖層實現三維顯示制式的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種實現三維顯示制式的方法，尤其涉及一種利用多圖層實現三維顯示制式的方法。
【背景技術】
[0002]在視頻播放、處理設備(譬如3D電視、3D機頂盒等)中，三維顯示制式通常包括以下幾種方式:左右各半制式(Side by Side)、上下各半制式(Top and Bottom)、線交替制式(Line Alternative)、紅藍疊加制式(Complementary Color Anaglyph (red/blue))。具體參見圖1A - 1C。圖1A示出左右各半制式的三維顯示制式。圖1B示出上下各半制式的三維顯示制式。圖1C示出線交替制式的三維顯示制式。這幾種制式通過將三維顯示所需的左眼圖和右眼圖排列在一個二維圖層中，即單一圖層中，進行圖形處理，然後再輸出到顯示設備上，來實現三維圖像的顯示。
[0003]然而，上述幾種顯示制式均是在單一圖層上進行圖形處理，其存在很多問題，例如顯示效果差、容易出現偽影(Artifact)、需要額外的計算和控制、處理速度緩慢等。
[0004]因此，亟需一種能防止偽影的出現、方便控制、且性能俱佳的實現各種顯示制式的方案。
【發明內容】
[0005]為了實現上述目的，本發明提供了一種多圖層實現三維顯示制式的方法。
[0006]在一個實施例中，該方法包括以下步驟:
[0007]提供包含左眼圖的第一圖層，用以處理左眼圖；
[0008]在所述第一圖層中加入帶alpha值的特殊形狀；
[0009]提供包含右眼圖的第二圖層，用以處理右眼圖；
[0010]在所述第二圖層中加入帶alpha值的特殊形狀。
[0011 ] 在一個實施例中，所述三維顯示制式包括左右各半顯示制式。
[0012]在一個實施例中，所述三維顯示制式包括上下各半顯示制式。
[0013]在一個實施例中,所述三維顯示制式包括線交替顯示制式。
[0014]在一個實施例中，當所述左眼圖與右眼圖需要交換位置時，所述第一圖層的特殊形狀與所述第二圖層的特殊形狀交換，且所述左眼圖與所述右眼圖交換。
[0015]在一個實施例中，當所述左眼圖與右眼圖需要交換位置時，所述第一圖層的左眼圖與所述第一圖層的特殊形狀交換，所述第二圖層的右眼圖與所述第二圖層的特殊形狀交換。
[0016]在一個實施例中，所述特殊形狀的alpha值為0，即為透明形狀。
[0017]本發明還提供了一種多圖層實現色彩疊加三維顯示制式的方法，該方法包括以下步驟:
[0018]提供包含第一色彩分量的第一圖層，用於處理左眼圖；[0019]提供包含第二色彩、第三色彩分量的第二圖層，用於處理右眼圖；
[0020]將所述第一圖層與第二圖層的色彩分量相疊加。
[0021]在一個實施例中，該第一色彩為紅色、第二色彩為綠色、第三色彩為藍色。
[0022]在一個實施例中，所述第一圖層以及第二圖層的色彩分量相疊加前，還包括對所述第一圖層以及第二圖層同時進行圖形處理的步驟。
[0023]與傳統的採用單一圖層來實現顯示制式的方法相比，本發明由於採用多圖層來實現各種顯示制式，使得左眼圖和右眼圖交替位置切換控制方便、計算簡單、並防止了偽影的產生。尤其是，對於紅藍疊加顯示制式而言，由於左眼圖和右眼圖分開在兩個圖層中實現，因此，軟體配置相對簡單，不再需要線緩衝器，將速度提升了一倍，解決了傳統方法性能低下的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1A示出左右各半格式的三維顯示制式；
[0025]圖1B示出上下各半格式的三維顯示制式；
[0026]圖1C示出線交替格式的三維顯示制式；
[0027]圖2A示出左眼圖和右眼圖在內存裡的一種映射方法；
[0028]圖2B示出左眼圖和右眼圖在內存裡的另一種映射方法；
[0029]圖3示出採用單一圖層實現左右各半顯示制式的方法；
[0030]圖4示出根據本發明的一個實施例的一種利用多圖層實現左右各半顯示制式的方法；
[0031]圖5示出採用單一圖層實現上下各半顯示制式的方法；
[0032]圖6示出根據本發明的一個實施例的一種利用多圖層實現上下各半顯示制式的方法；
[0033]圖7示出根據本發明的一個實施例的一種利用多圖層實現線交替顯示制式的方法；以及
[0034]圖8示出根據本發明的一個實施例的一種利用多圖層實現紅藍疊加顯示制式的方法。
【具體實施方式】
[0035]三維視頻源有左眼圖和右眼圖，在內存裡的映射可以有兩種方式。在第一種方式中，左眼圖和右眼圖一起擺放在一片存儲空間中，如圖2A所示，因此此種方式只有一個內存基地址。在第二種方式中，左眼圖和右眼圖分別擺放在兩片存儲空間中，分別用兩個內存基地址來指示，如圖2B所示。
[0036]對於傳統單一圖層的左右各半顯示制式，依據上述左、右眼圖在內存中的映射方法不同，其單一圖層進行圖形處理(以下實施例以插值縮放處理為例)也有兩種方法。
[0037]方法一對應於上述第一種映射方式。此方法將左眼圖和右眼圖當成一幅圖來逐線處理。圖3示出該方法的示意圖，其中圈I為左圖中的插值點，在一個實施例中，該插值點可以採用一個4階濾波器實現(當然，若採用其它階數的濾波器，則按下述同理類推):
[0038]I=coef0*Ln-3+coefl*Ln-2+coef2*Ln_l+coef3*R0[0039]由此公式可知，左圖中的插值點會受到右圖的RO像素的影響。這樣，當RO與Ln-3，Ln-2，Ln-1差別很大時，會造成插值點有明顯的偽影(Artifact)。同時，為了去除該偽影，可以計算得到左眼圖和右眼圖的邊界，並在邊界附近的插值用Ln-1代替RO的值，但是這需要額外的計算和控制來完成這個行為。
[0040]由此可知，方法一的缺陷在於會出現偽影，而為了去除該偽影，則需要額外的計算和控制。
[0041]方法二對應於上述第二種映射方式。此方法同樣將左眼圖和右眼圖當成一幅圖來逐線處理，由於單條線中同時存在左眼圖和右眼圖，因此軟體必須在一條線的時間內不斷地切換左、右眼圖的內存基地址，從中讀取數據。這大大增加了軟體控制的複雜度以及佔用了 CPU的寶貴的處理時間。另外，方法二也同樣存在方法一的邊界偽影缺陷。
[0042]圖4示出根據本發明的一個實施例的一種利用多圖層實現左右各半顯示制式的方法。本發明採用兩個圖層，即，圖層O和圖層I。圖層O用於處理左眼圖，並加入一個帶alpha的特殊形狀，以替代傳統左右各半顯示制式中的右眼圖。圖層I用於處理右眼圖，並加入一個帶alpha的特殊形狀，以替代左右各半顯示制式中的左眼圖。當所述第一圖層與第二圖層疊加時，所述左眼圖與右眼圖也正好呈左右各半分布。
[0043]在一個實施例中，alpha的值可以為O，表示該特殊形狀為透明。
[0044]對於需要進行左右眼圖位置互換的情況(當前收看3D圖像，均需藉助於3D眼鏡這樣的接收設備，而不同廠商生產的接收設備左右眼圖的位置未必統一，為了適應不同制式接收設備，視頻處理設備中左、右眼圖也應當能夠交換位置)，只要交換特殊形狀和左右眼圖的位置即可。例如，圖層O的左眼圖可與圖層O的特殊形狀交換，圖層I的右眼圖可與圖層I的特殊形狀交換。又例如，圖層O的特殊形狀可與圖層I的特殊形狀交換，圖層O的左眼圖可與圖層I的右眼圖交換。
[0045]本發明的多圖層實現左右各半顯示制式的方法克服了採用單一圖層實現的缺點，不會出現偽影，並且計算簡便，控制方便。
[0046]圖5示出傳統的上下各半顯示制式的實現方法。如圖所示，傳統的上下各半顯示制式是通過單一圖層來處理的，即將左眼圖和右眼圖當成一幅圖來處理。同樣以插值縮放為例，當需要縮放時，插值點需要用到周圍的幾個像素數進行加權平均。如圖所示，圈I為左眼圖中的插值點，在一個實施例中，該插值點可以採用一個4階濾波器實現(當然，若採用其它階數的濾波器，則按下述同理類推):
[0047]I=coef0*Ln-3+coefl*Ln-2+coef2*Ln-l+coef3*R0
[0048]由此公式可知，左眼圖中的插值點會受到右眼圖的RO像素的影響。這樣，當RO與Ln-3,Ln-2,Ln-1差別很大時，會造成插值點有明顯的偽影。同時，為了去除該偽影，可以計算得到左眼圖和右眼圖的邊界，並在邊界附近的插值用Ln-1代替RO的值，但是這需要額外的計算和控制來完成這個行為。
[0049]圖6示出根據本發明的一個實施例的一種利用多圖層實現上下各半顯示制式的方法。本發明採用兩個圖層，即，圖層O和圖層I。圖層O用於處理左眼圖，加入一個帶alpha的特殊形狀，以替代上下各半顯示制式中的右眼圖。圖層I用於處理右眼圖，加入一個帶alpha的特殊形狀，以替代傳統上下各半顯示制式中的左眼圖。當所述第一圖層與第二圖層疊加時，所述左眼圖與右眼圖也正好呈上下各半分布。[0050]在一個實施例中，alpha的值可以為0，表示該特殊形狀為透明。對於要進行左右眼圖互換時，只要交換特殊形狀和左右眼圖的位置即可。例如，圖層0的左眼圖可與圖層0的特殊形狀交換，圖層I的右眼圖可與圖層I的特殊形狀交換。又例如，圖層0的特殊形狀可與圖層I的特殊形狀交換，圖層0的左眼圖可與圖層I的右眼圖交換。
[0051]本發明的多圖層實現上下各半顯示制式的方法克服了採用單一圖層實現的缺點，不會出現偽影，並且計算簡便，控制方便。
[0052]傳統的線交替顯示制式也是採用單一圖層處理，其方式與傳統的左右各半顯示制式、上下各半顯示制式相同，因此，也無法克服因為插值點的引入而引起的偽影以及為了消除偽影而需要額外的計算和控制的缺陷。
[0053]圖7示出根據本發明的一個實施例的一種利用多圖層實現線交替顯示制式的方法。本發明採用兩個圖層，即，圖層0和圖層1，分別處理左眼圖和右眼圖。圖層0用於處理左眼圖，並加入一個帶alpha的特殊形狀，以替代線交替顯示制式中的右眼圖。圖層I用於處理右眼圖，並加入一個帶alpha的特殊形狀，以替代傳統線交替顯示制式中的左眼圖。當所述第一圖層與第二圖層疊加時，所述左眼圖與右眼圖呈線交替分布。
[0054]在一個實施例中，alpha的值可以為0，表示該特殊形狀為透明。對於要進行左右眼圖互換時，只要交換特殊形狀和左右眼圖的位置即可。例如，圖層0的左眼圖可與圖層0的特殊形狀交換，圖層I的右眼圖可與圖層I的特殊形狀交換。又例如，圖層0的特殊形狀可與圖層I的特殊形狀交換，圖層0的左眼圖可與圖層I的右眼圖交換。
[0055]本發明的多圖層實現線交替顯示制式的方法克服了採用單一圖層實現的缺點，不會出現偽影，並且計算簡便，控制方便。
[0056]需要指出的是，本發明所述多圖層實現三維顯示制式方法中，第一圖層以及第二圖層所包括的左、右眼圖與特殊形狀的排布方式並不局限於上述三種實施例提及的疊加後左、右眼圖交錯分布的方法，其他的排布方式也是可行的。所述第一圖層與第二圖層分別處理左、右眼圖的，在進行圖像處理時還有其他諸多好處，以下進一步說明。
[0057]對於傳統的三維顯示紅藍疊加格式(Complementary Color Anaglyph (red/blue))，要將左眼圖包含的R分量，右眼圖包含的G、B分量進行疊加，才能得到立體的彩色圖像。而單一圖層的圖形處理需要分別處理左眼圖以及右眼圖，例如處理完左眼圖一條線的R分量後，需要先使用線緩衝器來存放該條線；等右眼圖相應一條線也處理完，其G、B分量開始送出時；再將左眼圖的R分量與右眼圖的G、B分量疊加。假設對於左眼圖或右眼圖，處理一條線的時間均為t，那麼單一圖層圖形處理的完成時間即是2t。因此，傳統的採用單一圖層來實現紅藍疊加格式的方法耗時慢、性能不佳。
[0058]圖8示出根據本發明的一個實施例的一種利用多圖層實現紅藍疊加顯示制式的方法。本發明採用兩個圖層，即，圖層0和圖層1，分別處理包含紅色分量的左眼圖和包含藍色分量、綠色分量的右眼圖，將圖層0和圖層I的色彩分量相疊加時，便能得到彩色的三維圖形。假設需要對三維圖形進行圖形處理(以插值縮放為例)，可以同時對圖層0以及圖層I進行插值縮放，然再將處理後的圖層0與圖層I相疊加得到縮放後的三維圖形。由於對左、右眼圖的處理都是同步進行的，R分量與G、B分量可以同時送出，因此不需要線緩衝器，也而不需要等待。在採用相同算法的前提下，多圖層的圖形處理的完成時間較傳統方式可以快一倍，只需要t時間就能完成。因此，本發明的利用多圖層實現紅藍疊加顯示制式的方法不再需要線緩衝器、而且大大縮短了處理時間，提高了性能。
[0059]紅藍疊加顯示制式主要涉及的是紅、綠、藍三種色彩的疊加。需要指出的是，本發明並不限於紅藍疊加顯示制式。本領域技術人員應該知道，除了紅、綠、藍三種色彩，還存在其它色彩分量的組合，疊加後也能得到彩色立體圖形。紅藍疊加顯示制式只是色彩疊加顯示制式中的一個具體示例。本發明的利用多圖層實現紅藍疊加顯示制式的方法同樣可以應用到其它色彩的疊加顯示制式中。
[0060]綜上所述，傳統的採用單一圖層來實現顯示制式的方法，左眼圖和右眼圖交替位置切換控制困難，且左眼圖和右眼圖在單一圖層，使得軟體配置複雜。尤其對於紅藍疊加顯示制式而言，必須配備線緩衝器，處理速度低下。反觀本發明，由於採用多圖層來實現各種顯示制式，因此，左眼圖和右眼圖交替位置切換控制簡單。尤其對於紅藍疊加顯示制式而言，由於左眼圖和右眼圖分開在兩個圖層中實現，因此，軟體配置相對簡單，不再需要線緩衝器，將速度提升了 一倍，提升了處理性能。
[0061]本【技術領域】中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明權利要求書的範圍內。
【權利要求】
1.一種多圖層實現三維顯示制式的方法，包括: 提供包含左眼圖的第一圖層，用以處理左眼圖； 在所述第一圖層中加入帶alpha值的特殊形狀； 提供包含右眼圖的第二圖層，用以處理右眼圖； 在所述第二圖層中加入帶alpha值的特殊形狀。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述三維顯示制式包括左右各半顯示制式，當所述第一圖層與第二圖層疊加時，所述左眼圖與右眼圖呈左右各半分布。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述三維顯示制式包括上下各半顯示制式，當所述第一圖層與第二圖層疊加時，所述左眼圖與右眼圖呈上下各半分布。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述三維顯示制式包括線交替顯示制式，當所述第一圖層與第二圖層疊加時，所述左眼圖與右眼圖呈線交替分布。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述特殊形狀的Alpha值為O。
6.如權利要求2、3或4所述的方法，其特徵在於，當所述左眼圖與右眼圖需要交換位置時，將所述第一圖層的左眼圖與所述第一圖層的特殊形狀交換，所述第二圖層的右眼圖與所述第二圖層的特殊形狀交換。
7.如權利要求2、3或4所述的方法，其特徵在於，當所述左眼圖與右眼圖需要交換位置時，將所述第一圖層的特殊形狀與所述第二圖層的特殊形狀交換，且所述左眼圖與所述右眼圖交換。
8.一種多圖層實現色彩疊加三維顯示制式的方法，包括: 提供包含第一色彩分量的第一圖層，用於處理左眼圖； 提供包含第二色彩、第三色彩分量的第二圖層，用於處理右眼圖； 將所述第一圖層與第二圖層相疊加。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，該第一色彩為紅色、第二色彩為綠色、第三色彩為藍色。
10.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，在所述第一圖層以及第二圖層相疊加前，還包括對所述第一圖層以及第二圖層同時進行圖形處理的步驟。
【文檔編號】H04N15/00GK103491363SQ201210191203
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月11日 優先權日:2012年6月11日
【發明者】金楨樺, 王津福 申請人:珠海揚智電子科技有限公司