CN102045579A - 图像信号处理设备和方法、图像显示设备、方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了图像信号处理设备和方法、图像显示设备、方法和系统。该图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给将对象显示为立体图像的显示设备，所述多个视点图像分别与设置在以该对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，该图像信号处理设备包括：缓冲装置，用于缓冲所输入的整圆周视点图像；以及排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上，来生成给定视频标准的视频信号。

Description

图像信号处理设备和方法、图像显示设备、方法和系统

技术领域

本发明涉及图像信号处理设备、图像信号处理方法、图像显示设备、图像显示方法、程序、图像显示系统和视频信号，具体地涉及适合于在图像信号被提供给能够三维地显示对象的显示设备的情况中使用的图像信号处理设备、图像信号处理方法、图像显示设备、图像显示方法、程序、图像显示系统和视频信号。

背景技术

相关技术中存在一种在被应用于电视接收机等的平面显示装置上显示立体图像的技术。作为上面的技术，例如，存在一种利用观看显示装置的人的左右眼之间的视差的技术。具体地，例如，用于左眼的图像和用于右眼的图像进一步通过偏振滤光镜被显示在同一平面显示装置上，由此通过允许用于左眼的图像被左眼观看到并且用于右眼的图像被右眼观看到来实现立体视觉。

另一方面，提出了整圆周(entire-circumference)3D图像显示设备，其可以通过利用从设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的不同视点(viewpoint)成像得到的(或者是在通过计算机图形来从整个圆周观看对象的假设下所生成的)多个不同视点的图像(下面称为视点图像)来跨越该对象的整个圆周显示3D图像(例如，参考JP-A-2004-177709(专利文献1)或者参考JP-A-2005-114771(专利文献2))。

上面的整圆周3D图像显示设备具有圆柱体形状的显示单元并且被配置来将视频显示为使得从任意方向观看圆柱体形状的侧表面的用户都能够三维地看到对象。

发明内容

如上所述，整圆周的视点图像被输入整圆周3D图像显示设备。然而，不存在用于将整圆周视点图像输入整圆周3D图像显示设备的一般性视频信号标准。

因此，尽管存在对建立适合于整圆周3D图像显示设备的视频信号的输入方法以用于在编辑时或在其它场合中高效地对多个视点图像编码并且将对象的整圆周视点图像也显示在平面显示装置上的要求，然而这些要求尚未得到响应。

因此，希望建立可以用在相关技术的平面显示装置中的将对象的整圆周视点图像存储在通用的视频标准的帧中的方法。

根据本发明的第一实施例，提供了一种图像信号处理设备，该图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给将对象显示为立体图像的显示设备，多个视点图像分别与设置在以该对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，该图像信号处理设备包括：缓冲装置，用于缓冲所输入的整圆周视点图像；以及排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上，来生成给定视频标准的视频信号。

排列装置可以通过将经缓冲的整圆周视点图像划分到多个帧中来排列经缓冲的整圆周视点图像。

排列装置可以将经缓冲的整圆周视点图像划分到多个帧中，并且可以将视点相邻的视点图像排列在多个帧中的相同位置处。

根据本发明第一实施例的图像信号处理设备还可以包括：转动装置，用于将经缓冲的整圆周视点图像转动给定角度，其中，排列装置将经转动的整圆周视点图像排列在帧上。

根据本发明第一实施例的图像信号处理设备还可以包括：生成装置，用于基于其中排列有整圆周视点图像的多个帧来生成中间帧(intermediate frame)，在中间帧中，排列有分别与在设置在圆圈的圆周上的多个视点之间取用的虚拟视点相对应的多个视点图像。

根据本发明第一实施例的图像信号处理设备还可以包括：调节装置，用于调节从设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点同时成像得到的多个视点图像，以使得多个视点图像的成像定时不同。

根据本发明第一实施例，还提供了一种图像信号处理设备的图像信号处理方法，该图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给将对象显示为立体图像的显示设备，多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，该方法包括以下步骤：由图像信号处理设备来缓冲所输入的整圆周视点图像，并通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来生成给定视频标准的视频信号。

根据本发明第一实施例，提供了一种用于控制图像信号处理设备的程序，图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给将对象显示为立体图像的显示设备，多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，该程序允许图像信号处理设备的计算机执行包括以下步骤的处理：缓冲所输入的整圆周视点图像；并且通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来生成给定视频标准的视频信号。

根据本发明第一实施例，所输入的整圆周视点图像被缓冲，并且经缓冲的整圆周视点图像被排列在给定视频标准的帧上，以生成给定视频标准的视频信号。

根据本发明第二实施例，提供了一种基于从图像信号处理设备输入的视频信号来显示在从整个圆周观看对象的状态中的3D图像的图像显示设备，该图像信号处理设备包括：缓冲装置，用于缓冲包括多个视点图像的整圆周视点图像，多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，以及排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来生成给定视频标准的视频信号，该图像显示设备包括：提取装置，用于从自图像信号处理设备输入的视频信号的帧中提取整圆周视点图像；以及显示控制装置，用于将提取出的整圆周视点图像显示在显示装置上。

根据本发明第二实施例的图像显示设备还包括：视频信号输出装置，用于将从图像信号处理设备输入的视频信号输出给另一显示设备。

根据本发明第二实施例，还提供了一种图像显示设备的图像显示方法，该图像显示设备基于从图像信号处理设备输入的视频信号来显示从整个圆周观看对象的状态中的3D图像，该图像信号处理设备包括：缓冲装置，用于缓冲包括多个视点图像的整圆周视点图像，多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，以及排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来生成给定视频标准的视频信号，该方法包括以下步骤：由图像显示设备从自图像信号处理设备输入的视频信号的帧中提取整圆周视点图像，并且将提取出的整圆周视点图像显示在显示装置上。

根据本发明第二实施例，还提供了一种用于控制图像显示设备的程序，该图像显示设备基于从图像信号处理设备输入的视频信号来显示从整个圆周观看对象的状态中的3D图像，该图像信号处理设备包括：缓冲装置，用于缓冲包括多个视点图像的整圆周视点图像，多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，以及排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来以给定视频标准生成视频信号，该程序允许图像显示设备的计算机执行包括以下步骤的处理：从自图像信号处理设备输入的视频信号的帧中提取整圆周视点图像，并且将提取出的整圆周视点图像显示在显示装置上。

根据本发明第二实施例，整圆周视点图像被从自图像信号处理设备输入的视频信号的帧中提取出来，并且提取出的整圆周视点图像被显示在显示装置上。

根据本发明第三实施例，提供了一种图像显示系统，该系统包括：图像显示设备，显示从整个圆周观看对象的状态中的3D图像；以及图像信号处理设备，该图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给图像显示设备，多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，其中，图像信号处理设备包括：缓冲装置，用于缓冲所输入的整圆周视点图像，以及排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上，来生成给定视频标准的视频信号，并且其中，图像显示设备包括：提取装置，用于从自图像信号处理设备输入的视频信号的帧中提取整圆周视点图像，以及显示控制装置，用于将提取出的整圆周视点图像显示在显示装置上。

根据本发明第三实施例，所输入的整圆周视点图像被图像信号处理设备缓冲，并且经缓冲的整圆周视点图像被排列在给定视频标准的帧上以生成给定视频标准的视频信号。另外，整圆周视点图像被从自图像信号处理设备输入的视频信号的帧中提取出来，并且提取出的整圆周视点图像被显示在显示装置上。

根据本发明第四实施例，提供了一种视频信号，其中，包括多个视点图像的整圆周视点图像被排列在给定视频标准的帧上，多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应。

根据本发明第一实施例，整圆周视点图像可作为可在相关技术的平面显示装置中使用的、具有通用性的视频标准的视频信号被提供给图像显示设备。

根据本发明第二实施例，可以基于可在相关技术的平面显示装置中使用的、具有通用性的视频标准的视频信号来显示从整个圆周观看对象的状态中的3D图像。

根据本发明第三实施例，整圆周视点图像可作为可在相关技术的平面显示装置中使用的、具有通用性的视频标准的视频信号被提供给图像显示设备。在图像像素设备中，可以显示从整个圆周观看对象的状态中的3D图像。

根据本发明第四实施例，对象的整圆周视点图像可被存储在可在相关技术的平面显示装置中使用的、具有通用性的视频标准的帧中。

附图说明

图1是示出应用了本发明实施例的3D图像显示系统的配置示例的框图；

图2是用于说明包括18个整圆周视点图像的情况的示图；

图3是示出将视点图像存储在DVI帧中的第一排列示例的示图；

图4是示出将视点图像存储在DVI帧中的第二排列示例的示图；

图5是示出将视点图像存储在DVI帧中的第三排列示例的示图；

图6是示出将视点图像存储在DVI帧中的第四排列示例的示图；

图7是示出将视点图像存储在DVI帧中的第五排列示例的示图；

图8是示出将视点图像存储在DVI帧中的第六排列示例的示图；

图9A至9C是用于说明第六排列的效果的示图；

图10图示出了用于说明中间帧生成方法的示图；

图11是示出图1的图像信号处理设备的配置示例的框图；

图12是示出图11的中间帧生成单元的详细配置示例的框图；

图13是用于说明DVI信号生成处理的流程图；

图14是示出各个视点图像的显示定时的示图；

图15是示出各个视点图像的成像定时的调节方法的示图；

图16是用于说明中间帧生成处理的流程图；

图17是示出图1的整圆周3D图像显示设备的配置示例的框图；以及

图18是示出计算机的配置示例的框图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细说明用于实现本发明的最佳模式(在下面的描述中称为实施例)。

[3D图像显示系统的配置示例]

图1示出了应用了本发明实施例的3D图像显示系统的配置示例。3D图像显示系统10包括图像信号处理设备20、整圆周3D图像显示设备30和平面显示装置40。

图像信号处理设备20将从外面输入的整圆周视点图像排列在其中的图像可被输入一般平面显示装置(液晶监视器、电视接收机等)40的通用视频标准的帧中，并且将图像输出给整圆周3D图像显示设备30。下面，通过将DVI(数字视觉接口)标准用作该具有通用性的视频标准来进行说明，但是，通用视频标准不限于DVI标准。

图像信号处理设备20通过利用存储了所输入的整圆周视点图像的多个帧来生成中间帧，在中间帧中，存储了当分别与所输入的各个视点图像相对应的视点的中点被取做视点时所获得的视点图像。例如，当其视点分别被位移了20度的18个视点图像作为整圆周视点图像通过被划分到两帧中而被存储时，最终可以创建这样的状态，其中，其视点分别被位移了10度的36个视点图像通过被划分到四帧中而被存储(参考图10进行了详细描述)。

整圆周3D图像显示设备30包括具有多个狭缝(slit)32的圆柱体部分31，其中，设置有给定显示单元74(图17)。整圆周3D图像显示设备30从自图像信号处理设备20输入的DVI标准的视频信号(在下面的描述中也称为DVI信号)的各个帧(在下面的描述中也称为DVI帧)中提取出整圆周视点图像，并且以给定顺序将图像显示在显示单元74上。此时，圆柱体部分31被驱动以旋转。从任意方向观看圆柱体部分31的侧表面的用户将通过狭缝32瞥见显示单元上的视频。因此，用户可以跨越整个圆周观看到对象的3D图像。

整圆周3D图像显示设备30还将从图像信号处理设备20输入的DVI信号中继给平面显示装置40。

作为整圆周3D图像显示设备30，可以采用在共同拥有的日本专利中请No.2008-317522中提出的整圆周3D图像显示设备。

平面显示装置40显示通过整圆周3D图像显示设备30从图像信号处理设备20输入的DVI信号的图像。

此外，优选地，存储视点图像的DVI标准的帧在图像信号处理设备20中通过给定编码方法(例如MPEG 2方法)被编码以被输出，并且这些帧被译码并显示在整圆周3D图像显示设备30和平面显示装置40中。

[整圆周视点图像的说明]

图2示出了这样的情况，其中，通过将以对象为中心的圆圈的圆周划分为18份来提供18个视点并且从各个视点同时对对象成像以获得视点图像。此外，优选地，在利用计算机图形从各个视点同时观看对象的假设下来生成视点图像而不用实际对对象成像。

在该视图的情况中，可以获得18个视点图像。这里，假设从给定位置看到的视点图像是作为基准的“A00”，并且通过位移该视点20度(＝360/18度)获得的视点图像是A01、A02...A17。

在对象的整圆周中设置的视点的数目，换言之，视点图像的数目不限于18个，并且优选地，该数目还可被减小或增大。例如，优选地，还可通过将该视点位移1度来跨越整个圆周获得360个视点图像A000至A359。视点的数目越大，就可以越平滑地显示对象的3D图像。

[将视点图像存储在DVI帧中的第一排列示例]

图3示出了将整圆周视点图像A00至A17存储在18个DVI帧中的示例。换言之，一个视点图像被存储在一个DVI帧中。因此，当DVI帧的图像大小为1920×1080个像素时，各个视点图像的图像大小也可为1920×1080个像素。这里引用的DVI帧的大小是示例并且不局限于此。这也适用于下面将说明的第二排列示例及其后的示例。

[将视点图像存储在DVI帧中的第二排列示例]

图4示出了将整圆周视点图像A00至A17存储在1个DVI帧中的示例。在此情况中，当DVI帧的图像大小为1920×1080个像素时，需要每个视点图像的图像大小为320×360个像素。

[将视点图像存储在DVI帧中的第三排列示例]

图5示出了将整圆周视点图像A00至A17存储在2个DVI帧中的示例。在此情况中，整圆周视点图像A00至A17中偶数编号的图像被存储在偶数帧中并且奇数编号的图像被存储在奇数帧中，以使得彼此相邻的视点图像被存储在各个帧中的相同位置处。此外，在此情况中，当DVI帧的图像大小为1920×1080个像素时，需要每个视点图像的图像大小为640×360个像素。

[将视点图像存储在DVI帧中的第四排列示例]

图6示出了将整圆周视点图像A00至A17存储在3个DVI帧中的示例。换言之，6个视点图像被存储在一个DVI帧中。在此情况中，当DVI帧的图像大小为1920×1080个像素时，需要每个视点图像的图像大小为640×540个像素。在该图中，整圆周视点图像A00至A17被顺序地简单划分到三个帧中，然而，优选地，彼此相邻的视点图像还可按照与第三排列相同的方式被存储在各个帧中的相同位置处(第五排列)。

[将视点图像存储在DVI帧中的第五排列示例]

图7示出了将整圆周视点图像A00至A17划分到三个DVI帧中并且彼此相邻的视点图像被存储在各个帧中的相同位置处的示例。彼此相邻的视点图像彼此相似，因此，与第四排列示例相比，在第五排列示例中当将每个DVI帧看作一个图像时所生成的差异是较小的。因此，当通过使用帧间预测的编码方法来对这些DVI帧编码时，与第四排列示例相比，在第五排列示例中可以预期较大地减少编码量。

[将视点图像存储在DVI帧中的第六排列示例]

图8示出了在将整圆周视点图像A00至A17向右转90度之后，将彼此相邻的视点图像按照与图7的第五排列示例相同的方式存储在各个帧中的相同位置处的示例。

如图所示，将视点图像向右转90度的意图归因于整圆周3D图像显示设备30中的显示单元的显示方向。

关注整圆周3D图像显示设备30中的显示单元的显示方向，对象的视点图像在垂直方向上被显示为列(line)。另一方面，从DVI帧读取像素是在水平方向上执行的。

因此，在图7的第五排列示例中，如图9B所示，在对象的水平方向上执行读取。因此，为了如图9A所示在垂直方向上将对象的视点图像显示为列，需要首先读取对象的全部视点图像。

另一方面，在图8的第六排列示例的情况中，如图9C所示，在与整圆周3D图像显示设备30中的显示方向相对应的对象的垂直方向上执行读取，因此，无需首先读取对象的全部视点图像。因此，与第五排列示例的情况相比，可以在整圆周3D图像显示设备30中快速地执行显示。

[中间帧生成处理的概况]

图10示出了通过对存储了整圆周视点图像的DVI帧进行内插来生成中间帧的处理概况。

中间帧生成处理可被应用于这样的情况，其中，与图5所示的视点图像被存储在DVI帧中并且彼此相邻的视点图像还被存储在各个帧中的相同位置处的第三排列示例一样，整圆周视点图像中的偶数编号的图像被存储在偶数帧中并且奇数编号的图像被存储在奇数帧中。

具体地，图10的(D)中所示的中间帧(这里称为“n+0.5”帧)是通过对图10的(A)中所示的偶数帧(这里称为“n帧”)和图10的(B)中所示的奇数帧(这里称为“n+1”帧)应用例如索尼公司开发的Motionflow中的或者基于MPEG的预测技术而生成的。

另外，图10的(C)中所示的位移帧(shift frame)是通过向左逐个地位移存储在图10的(A)中所示的n帧中的视点图像的排列而生成的，并且图10的(E)中所示的中间帧(这里称为“n+1.5帧”)是通过对“n+1”帧和位移帧应用诸如Motionflow中的或者基于MPEG的预测技术而生成的。

在这里生成的“n+0.5”帧中，存储了分别与实际上(虚拟地)被增大为两倍的视点A1.5，A2.5，...，A16.5相对应的视点图像。在“n+1.5”帧中，存储了分别与实际上(虚拟地)被增大为两倍的视点A2.5，A3.5，...，A17.5相对应的视点图像。

因此，与在整圆周上被位移了10度的视点相对应的36个视点图像可以在被存储在四个DVI帧(偶数帧、中间帧(n+0.5帧)、奇数帧和中间帧(n+1.5帧))中的状态中被获得。

即使在如图8所示的视点图像被转动的状态中将视点图像存储在DVI帧中时，也可以执行中间帧生成处理。

在上面的中间帧生成处理中整圆周中的视点图像的数目被增大为两倍，然而，优选地，整圆周中的视点图像的数目也可被增大为三倍或更多。

此外，在上面的中间帧生成处理中整圆周中的视点图像的数目在空间方向上被增大，然而，优选地，还可在时间方向上来增大整圆周中的视点图像的数目。

[图像信号处理设备20的配置示例]

接下来，将说明包括在3D图像显示系统10中的图像信号处理设备20的详细配置示例。

图11是示出图像信号处理设备20的详细配置示例的框图。图像信号处理设备20包括视点图像缓冲器21、成像定时调节单元22、大小调整单元23、转动单元24、帧生成单元25和中间帧生成单元26。

视点图像缓冲器21缓冲从外面输入的整圆周视点图像，并且根据来自帧生成单元25的输出控制信号来按照给定顺序将经缓冲的视点图像输出给大小调整单元23。

成像定时调节单元22调节经缓冲的整圆周视点图像的成像定时(后面将详细描述)。

大小调整单元23根据要存储在一个DVI帧中的视点图像的数目来调整从视点图像缓冲器21输入的视点图像的大小(放大或缩小)，并且将图像输出给转动单元24。当一个视点图像被存储在一个DVI帧中时，大小调整单元23将从视点图像缓冲器21输入的视点图像按原样输出给转动单元24。

转动单元24在将经过大小调整的视点图像转动90度之后将它们输出给帧生成单元25。

帧生成单元25通过按照与上面第一至第六排列示例中相同的方式来排列从转动单元24输入的、经过大小调整并且经转动的视点图像，从而生成DVI帧，并且将帧输出给中间帧生成单元26。帧生成单元25生成位移帧并且在在中间帧生成单元26中生成中间帧时将该帧输出给中间帧生成单元26。

中间帧生成单元26通过利用从帧生成单元25输入的位移帧以及DVI帧来生成中间帧，并且将从帧生成单元25输入的DVI帧以及所生成的中间帧输出给后续阶段处的整圆周3D图像显示设备30。

图12是示出中间帧生成单元26的详细配置示例的框图。中间帧生成单元26包括帧缓冲器51和内插单元52。

帧缓冲器51缓冲从帧生成单元25输入的位移帧和DVI帧。内插单元52基于帧缓冲器51中所缓冲的DVI帧(图10的(A)和(B)中的n帧和n+1帧)来生成中间帧(图10的(D)中的n+0.5帧)。内插单元52还基于帧缓冲器51中所缓冲的位移帧和DVI帧(图10的(A)中的n帧)来生成中间帧(图10的(E)中的n+1.5帧)。

[图像信号处理设备20的操作]

接下来，将说明图像信号处理设备20的操作。图13是用于说明由图像信号处理设备20进行的DVI信号生成处理的流程图。

DVI信号生成处理是通过一起利用图5的第三排列示例、图8的第六排列示例以及图10的(A)至(E)中的中间帧来执行的。即，图2所示的整圆周视点图像A00至A17被划分到偶数帧和奇数帧中，并且被存储为使得在将视点图像转动90度之后彼此相邻的视点图像被存储在各个帧中的相同位置处，并且此外，生成中间帧。

在步骤S1，整圆周视点图像A00至A17从外面被输入图像信号处理设备20。所输入的整圆周视点图像A00至A17被缓冲在视点图像缓冲器21中。

在步骤S2，成像定时调节单元22调节经缓冲的整圆周视点图像A00至A17的成像定时。这里，对显示定时的调节是指这样的处理：调节在相同时间处被成像的整圆周视点图像A00至A17以便与显示定时相对应，就像成像定时被逐渐位移了一样。

将具体进行说明。在定时“t”处同时被成像的整圆周视点图像A00至A17分别在如图14所示的通过将显示开始定时位移一时间段的显示时段“T”中被显示，该时间段是通过将一帧的显示时段“T”均等地划分为18份而获得的。然后，接下来分别显示在定时“t+1”处同时被成像的整圆周视点图像A00至A17。然而，经调节的图像可能给人这样的印象：用户所看到的3D图像不是连续的。

为了避免上面的状况，基于在定时“t+1”处同时被成像的整圆周视点图像A00至A17如图15所示那样来调节在定时“t”处同时被成像的整圆周视点图像A00至A17的成像定时。即，视点图像A00为原样，而成像定时被位移了1/18的视点图像A01、成像定时被位移了2/18的视点图像A02，...成像定时被位移了16/18的视点图像A16以及成像定时被位移了17/18的视点图像A17是通过利用诸如Motionflow中的或者MPEG之类的预测技术来生成的。

在圆柱体部分31中所包括的显示单元的大小变大的情况中，当用户在位移视点的同时观看圆柱体部分31时或者当圆柱体部分31的旋转速度较慢时，如上所述那样调节整圆周视点图像A00至A17的成像定时尤其有效，因此，可预期防止可见3D图像中的不连续性。

返回图13，根据来自帧生成单元25的输出控制信号，其成像定时被调节的整圆周视点图像被从视点图像缓冲器21输入给大小调整单元23。

在步骤S3，大小调整单元23调整从视点图像缓冲器21输入的视点图像A00至A17的大小，并且将图像输出给转动单元24。在此情况中，18个视点图像被存储在两个DVI帧中，因此，当DVI帧具有1920×1080个像素的大小时，每个视点图像的大小将被调整为640×360个像素。

在步骤S4，转动单元24在将经过大小调整的整圆周视点图像A00至A17转动90度之后将它们输出给帧生成单元25。

在步骤S5，帧生成单元25将从转动单元24输入的经过大小调整并且经转动的整圆周视点图像划分到偶数帧和奇数帧中，并且将其视点彼此相邻的视点图像(例如，视点图像A00和A01、A02和A03)排列在各个帧中的相同位置处，以生成将被输出给中间帧生成单元26的DVI帧(偶数帧和奇数帧)。

在步骤S6，中间帧生成单元26通过利用从帧生成单元25输入的位移帧以及DVI帧(偶数帧(n帧)和奇数帧(n+1帧))来生成中间帧。

在步骤S7，中间帧生成单元26将从帧生成单元25输入的DVI帧(偶数帧(n帧)和奇数帧(n+1帧))以及所生成的中间帧(n+0.5帧和n+1.5帧)输出给后续阶段的整圆周3D图像显示设备30。结果，输入整圆周3D图像显示设备30的四个帧包括通过将整圆周均等地划分为36份而获得的36个视点图像，因此，预期可以更平滑地显示用户观看到的3D图像。

这里，将参考图16详细描述步骤S6中的中间帧生成处理。

在步骤S21，帧生成单元25将在步骤S5中生成的DVI帧(偶数帧(n帧)和奇数帧(n+1帧))输出给中间帧生成单元26。在中间帧生成单元26中，所输入的n帧和n+1帧在帧缓冲器51中被缓冲。

此外，在步骤S21，中间帧生成单元26的内插单元52根据被缓冲的n帧和n+1帧生成中间帧(n+0.5帧)。

在步骤S22，帧生成单元25生成通过位移在步骤S5中生成的偶数帧(n帧)中的视点图像而获得的位移图像，并且将位移图像输出给中间帧生成单元26。在中间帧生成单元26中，所输入的位移帧在帧缓冲器51中被缓冲。

在步骤S23，内插单元52根据被缓冲的n+1帧和位移帧生成中间帧n+1.5帧。中间帧生成处理在此结束。

对由图像信号处理设备20进行的DVI信号生成处理的说明到此结束。

[整圆周3D图像显示设备30的配置示例和操作]

接下来，图17示出了从图像信号处理设备20输出的DVI信号被输入给其的整圆周3D图像显示设备30的配置示例。

整圆周3D图像显示设备30包括视点图像分离单元71、视点图像缓冲器72、显示控制单元73、显示单元74和DVI信号输出单元75。

视点图像分离单元71从自前一级的图像信号处理设备20输入的DVI信号的每个DVI帧中提取视点图像，并且将图像输出给视点图像缓冲器72。视点图像缓冲器72缓冲从视点图像分离单元71输入的视点图像。

显示控制单元73根据给定顺序来读取缓冲在视点图像缓冲器72中的各个视点图像，并且将图像显示在显示单元74上。

DVI信号输出单元75将从前一级的图像信号处理单元20输入的DVI信号中继给后续级(例如，平面显示装置40)。

在整圆周3D图像显示设备30中，DVI信号被从前一级的图像信号处理设备20输入，被视点图像分离单元71分离为视点图像，并且被缓冲在视点图像缓冲器72中。然后，经缓冲的视点图像由显示控制单元73按给定顺序读取并显示在显示单元74上。

对整圆周3D图像显示设备30的说明到此结束。

上面的图像信号处理设备20或整圆周3D图像显示设备30中的处理序列也可以由硬件和软件来执行。当由软件来执行处理序列时，包括在软件中的程序被从程序记录介质安装到包括在专用硬件中的计算机中或者能够通过按照各种程序来执行各种功能的通用个人计算机中。

图18是示出通过程序来执行上面的处理序列的计算机的硬件配置示例的框图。

在计算机100中，CPU(中央处理单元)101、ROM(只读存储器)102、RAM(随机存取存储器)103通过总线104相互连接。

输入/输出接口105也连接到总线104。包括键盘、鼠标、麦克风等的输入单元106，包括显示装置、扬声器等的输出单元107，包括硬盘、非易失性存储器等的存储单元108，包括网络接口等的通信单元109以及驱动诸如磁盘、光盘、磁光盘和半导体盘之类的可移除介质111的驱动器110被连接到输入/输出接口105。

在如上所述这样配置的计算机中，CPU 101经由输入/输出接口105和总线104将例如存储在存储单元108中的程序载入RAM 103，由此来执行上面的处理序列。

由计算机执行的程序可以是沿着说明书中所说明的顺序按时间序列来处理的程序，以及可以并行地或者在诸如调用被执行时之类的所需要定时处被处理的程序。

此外，程序可由一个计算机来处理或者可由多个计算机来执行分布式处理。此外，可以通过将程序传送给远处的计算机来执行程序。

在本说明书中，系统是指包括多个设备的整体装置。

本发明的实施例不限于上面描述的实施例，并且可以在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种修改。

本申请包含与2009年10月15日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2009-238367中公开的内容有关的主题，该申请的全部内容通过引用被结合于此。

Claims (21)

1.一种图像信号处理设备，该图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给将对象显示为立体图像的显示设备，所述多个视点图像分别与设置在以所述对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，所述图像信号处理设备包括：

缓冲装置，用于缓冲所输入的整圆周视点图像；以及

排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上，来生成所述给定视频标准的视频信号。

2.根据权利要求1所述的图像信号处理设备，

其中，所述排列装置通过将经缓冲的整圆周视点图像划分到多个帧中来排列所述经缓冲的整圆周视点图像。

3.根据权利要求2所述的图像信号处理设备，

其中，所述排列装置将所述经缓冲的整圆周视点图像划分到多个帧中，并且将视点相邻的视点图像排列在所述多个帧中的相同位置处。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像信号处理设备，还包括：

转动装置，用于将所述经缓冲的整圆周视点图像转动给定角度，

其中，所述排列装置将经转动的整圆周视点图像排列在帧上。

5.根据权利要求2或3所述的图像信号处理设备，还包括：

生成装置，用于基于其中排列有所述整圆周视点图像的多个帧来生成中间帧，在所述中间帧中，排列有分别与在设置在所述圆圈的圆周上的多个视点之间取用的虚拟视点相对应的多个视点图像。

6.根据权利要求2或3所述的图像信号处理设备，还包括：

调节装置，用于调节从设置在以所述对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点同时成像得到的多个视点图像，以使得所述多个视点图像的成像定时不同。

7.一种图像信号处理设备的图像信号处理方法，该图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给将对象显示为立体图像的显示设备，所述多个视点图像分别与设置在以所述对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，所述图像信号处理方法包括以下步骤：

由所述图像信号处理设备

缓冲所输入的整圆周视点图像；并且

通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来生成所述给定视频标准的视频信号。

8.一种用于控制图像信号处理设备的程序，所述图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给将对象显示为立体图像的显示设备，所述多个视点图像分别与设置在以所述对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，所述程序允许所述图像信号处理设备的计算机执行包括以下步骤的处理：

缓冲所输入的整圆周视点图像；并且

通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来生成所述给定视频标准的视频信号。

9.一种基于从图像信号处理设备输入的视频信号来显示在从整个圆周观看对象的状态中的3D图像的图像显示设备，该图像信号处理设备包括

缓冲装置，用于缓冲包括多个视点图像的整圆周视点图像，所述多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，以及

排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来生成所述给定视频标准的视频信号，所述图像显示设备包括：

提取装置，用于从自所述图像信号处理设备输入的所述视频信号的帧中提取所述整圆周视点图像；以及

显示控制装置，用于将提取出的整圆周视点图像显示在显示装置上。

10.根据权利要求9所述的图像显示设备，还包括：

视频信号输出装置，用于将从所述图像信号处理设备输入的所述视频信号输出给另一显示设备。

11.一种图像显示设备的图像显示方法，该图像显示设备基于从图像信号处理设备输入的视频信号来显示在从整个圆周观看对象的状态中的3D图像，该图像信号处理设备包括

缓冲装置，用于缓冲包括多个视点图像的整圆周视点图像，所述多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，以及

排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来生成所述给定视频标准的视频信号，所述方法包括以下步骤：

由所述图像显示设备

从自所述图像信号处理设备输入的所述视频信号的帧中提取所述整圆周视点图像；以及

将提取出的整圆周视点图像显示在显示装置上。

12.一种用于控制图像显示设备的程序，该图像显示设备基于从图像信号处理设备输入的视频信号来显示在从整个圆周观看对象的状态中的3D图像，该图像信号处理设备包括

缓冲装置，用于缓冲包括多个视点图像的整圆周视点图像，所述多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，以及

排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来以所述给定视频标准生成视频信号，所述程序允许所述图像显示设备的计算机执行包括以下步骤的处理：

从自所述图像信号处理设备输入的所述视频信号的帧中提取所述整圆周视点图像；以及

将提取出的整圆周视点图像显示在显示装置上。

13.一种图像显示系统，包括：

图像显示设备，显示在从整个圆周观看对象的状态中的3D图像；以及

图像信号处理设备，该图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给所述图像显示设备，所述多个视点图像分别与设置在以所述对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，

其中，所述图像信号处理设备包括

缓冲装置，用于缓冲所输入的整圆周视点图像，以及

排列装置，用于通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上，来生成所述给定视频标准的视频信号，

所述图像显示设备包括

提取装置，用于从自所述图像信号处理设备输入的所述视频信号的帧中提取所述整圆周视点图像，以及

显示控制装置，用于将提取出的整圆周视点图像显示在显示装置上。

14.一种视频信号，其中，包括多个视点图像的整圆周视点图像被排列在给定视频标准的帧上，所述多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应。

15.一种将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给显示设备的图像信号处理设备，包括：

缓冲装置，用于缓冲所输入的整圆周视点图像；以及

排列装置，用于将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上。

16.一种图像显示系统，包括：

图像显示设备，显示整圆周图像；以及

图像信号处理设备，将多个视点图像提供给所述图像显示设备，

其中，所述图像信号处理设备包括

缓冲装置，用于缓冲所输入的整圆周视点图像，以及

排列装置，用于将经缓冲的多个视点图像排列在给定视频标准的帧上，

所述图像显示设备包括

提取装置，用于从所述帧中提取所述多个视点图像，以及

显示控制装置，用于将提取出的多个视点图像显示在显示装置上。

17.一种图像信号处理设备，该图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给将对象显示为立体图像的显示设备，所述多个视点图像分别与设置在以所述对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，所述图像信号处理设备包括：

缓冲单元，被配置为缓冲所输入的整圆周视点图像；以及

排列单元，被配置为通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上，来生成所述给定视频标准的视频信号。

18.一种基于从图像信号处理设备输入的视频信号来显示在从整个圆周观看对象的状态中的3D图像的图像显示设备，该图像信号处理设备包括

缓冲单元，被配置为缓冲包括多个视点图像的整圆周视点图像，所述多个视点图像分别与设置在以对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，以及

排列单元，被配置为通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上来生成所述给定视频标准的视频信号，所述图像显示设备包括：

提取单元，被配置为从自所述图像信号处理设备输入的所述视频信号的帧中提取所述整圆周视点图像；以及

显示控制单元，被配置为将提取出的整圆周视点图像显示在显示装置上。

19.一种图像显示系统，包括：

图像显示设备，显示在从整个圆周观看对象的状态中的3D图像；以及

图像信号处理设备，该图像信号处理设备将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给所述图像显示设备，所述多个视点图像分别与设置在以所述对象为中心的圆圈的圆周上的多个视点相对应，

其中，所述图像信号处理设备包括

缓冲单元，被配置为缓冲所输入的整圆周视点图像，以及

排列单元，被配置为通过将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上，来生成所述给定视频标准的视频信号，

所述图像显示设备包括

提取单元，被配置为从自所述图像信号处理设备输入的所述视频信号的帧中提取所述整圆周视点图像，以及

显示控制装置，被配置为将提取出的整圆周视点图像显示在显示装置上。

20.一种将包括多个视点图像的整圆周视点图像提供给显示设备的图像信号处理设备，包括：

缓冲单元，被配置为缓冲所输入的整圆周视点图像；以及

排列单元，被配置为将经缓冲的整圆周视点图像排列在给定视频标准的帧上。

21.一种图像显示系统，包括：

图像显示设备，显示整圆周图像；以及

图像信号处理设备，将多个视点图像提供给所述图像显示设备，

其中，所述图像信号处理设备包括

缓冲单元，被配置为缓冲所输入的整圆周视点图像，以及

排列单元，被配置为将经缓冲的多个视点图像排列在给定视频标准的帧上，

所述图像显示设备包括

提取单元，被配置为从所述帧中提取所述多个视点图像，以及

显示控制单元，被配置为将提取出的多个视点图像显示在显示装置上。

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