CN102215418A - 3d影像显示方法及接口单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种3D影像显示方法及接口单元。该接口单元，包括：一缓冲器，用以储存由一3D装置为一3D屏幕所产生的视讯数据；一同步讯号撷取器，用以由该视讯数据中撷取多个同步讯号；以及一控制讯号单元，依据这些同步讯号以产生多个控制讯号至一观赏装置，其中该接口单元传送这些控制讯号至该观赏装置。

Description

3D影像显示方法及接口单元

技术领域

本发明涉及视讯播放系统，特别是涉及由信号中撷取3D信息的系统及方法。

背景技术

3D视讯系统是藉由分别提供双眼一独特视讯以重现真实世界的体验。3D影像的产生藉由分别于双眼显示一分离影像，且在一3D视讯中的物体可能呈现于屏幕的前方或后方。为了观赏3D视讯，显示技术与其对应的3D眼镜确保左眼仅能看到为左眼所设计的影像，右眼亦同。许多不同的技术可实现上述例子，且各种技术有其优点、缺点及成本。当3D视讯愈来愈热门，可让消费者体验到3D效果的3D视讯系统也愈来愈多。

目前，3D装置通常需要观众穿戴与系统相容的眼镜，以便体验立体视讯效果。3D装置产生控制讯号至对应的3D眼镜以一交错的方式以开启或关闭左眼及右眼的视线。3D眼镜必需与3D屏幕的影像序列同步，以使左眼仅能观赏到设计给左眼的影像，且右眼仅能观赏到设计给右眼的影像。当3D眼镜搭配此类3D装置时，一已知缺点为需有一专用3D眼镜以相容于产生3D内容的影像播放系统。

发明内容

本发明提供一种3D影像显示方法，用于一接口单元，该方法包括：由接口单元接收由一3D装置所产生给一输出装置的视讯数据，并将视讯数据储存于一缓冲器；由所撷取的视讯数据中取出多个同步讯号；依据同步讯号以产生多个控制讯号；以及传送控制讯号至一观赏装置以便于通过观赏装置观赏一3D内容，其中观赏装置是依据控制讯号以进行操作。

本发明还提供一种接口单元，包括：一缓冲器，用以储存由一3D装置为一3D屏幕所产生的视讯数据；一同步讯号撷取器，用以由视讯数据中撷取多个同步讯号；以及一控制讯号单元，依据同步讯号以产生多个控制讯号至一观赏装置，其中接口单元传送控制讯号至观赏装置。

本领域的技术人员应了解本发明的其他系统、方法、特征及优点可由下列附图及详细说明所揭示。这些系统、方法、特征及优点均包括于本发明的揭示内容及本发明的范围内，且被本发明的权利要求所保护。

附图说明

为使本发明所揭示的许多内容能更明显易懂，请参考下列附图。下列附图中的元件不需放大或强调即可清楚表示本发明揭示的内容。再者，在遍及下列各附图式的参考数字是指定其所对应的部分。

图1是显示依据本发明一实施例的以不同方法产生控制信息至一3D视讯装置的示意图。

图2是显示依据本发明一实施例的接口单元的方块图。

图3是显示依据本发明一实施例的接口单元的操作的示意图。

图4A是显示一HDMI接口上的TMDS接口的示意图。

图4B是显示产生左眼影像及右眼影像的时序信息的示意图。

图5是显示依据本发明一实施例中用于接口单元的3D影像显示方法的流程图。

附图符号说明

102～视讯播放系统；      156～控制讯号单元；

104～输出装置；          158～错误校正单元；

106～键盘；              202～处理装置；

108～鼠标；              210～数据总线；

115～视讯内容；          211～周边接口；

118～网络；              214～存储器；

120～储存媒体；          216～操作系统；

121～蓝光光盘片；        226～大量储存器；

122～USB姆指盘；         302～控制讯号；

126～外接式磁盘机；      304～有线接口；

132～视讯分享伺服器；    306～接口；

137～观赏装置；          308～传输线；

142～接口单元；          312～错误指标；

152～同步讯号撷取器；    318～眼镜；

154～缓冲器；            402～缓冲器；

156～控制讯号单元。

具体实施方式

本发明所揭示的其他系统、方法、特征及改进之处可用下列附图及说明书内容以清楚呈现，且可本领域的技术人员所了解。本发明揭示的内容及附图并非用以限制本发明的实施例。本发明的其他系统、方法、特征及改进之处均属于本发明的范畴，且已在说明书中清楚揭示，并应被本发明的权利要求所保护。

如同现有技术所述，例如影像播放系统的3D影像装置通需要观众佩戴与系统相容的眼镜以便观赏3D内容及体验立体视讯效果。3D装置产生控制讯号至对应的眼镜以一交错的方式开启或关闭左眼及右眼的视线。眼镜必需与3D屏幕的影像序列同步，以使左眼仅能观赏到设计给左眼的影像，且右眼仅能观赏到设计给右眼的影像。当使用眼镜搭配此类3D装置时，一已知缺点为需有一专用眼镜以相容于产生3D内容的影像播放系统。

在一实施例中，3D视讯播放系统撷取视讯数据，并产生控制信息至眼镜。本发明的实施例所述的3D视讯系统及方法，3D眼镜及相关的接口单元可与任何播放器及3D屏幕的组合一同使用，以让3D眼镜不需由一特定的制造商所提供。在一些实施例中，接口控制单元耦接于视讯播放系统及输出装置(例如：与3D相容的电视)之间以撷取视讯数据，以让接口单元撷取由一3D装置专为输出装置所产生的视讯数据。所撷取的视讯数据储存于一缓冲器。同步(synchronization)讯号，例如垂直同步讯号(vsync)或水平同步讯号(hsync)，是由所撷取的视讯数据中所取得。

同步讯号依时序交错关连于左眼影像及右眼影像。控制讯号依据由左眼影像及右眼影像所产生的时序而产生，且视讯数据及控制讯号藉由接口单元传送至一观赏装置，用以通过观赏装置观看视讯内容，举例来说，观赏装置包括与3D影像相容的眼镜。

在另一实施例中，于一接口单元中所实现的方法，包括：藉由接口单元撷取由一3D装置设计给一输出装置所产生的视讯数据，将所撷取的视讯数据储存于一缓冲器中，并由所撷取的视讯数据中得到同步讯号。该方法还包括将同步讯号中的第一子集合与视讯数据中的左眼影像的时序进行联系，以及将同步讯号中的其余子集合与右眼影像的时序进行联系，其中第一子集合中与其余子集合中的同步讯号为时序上交替配置。该方法还包括依据由左眼影像及右眼影像所产生的时序以产生控制讯号，以及传送控制讯号至一观赏装置，用以通过观赏装置观看3D内容，其中观赏装置依据控制讯号而运作。需强调的是，藉由实现本发明所揭示的许多系统及方法，不再需要专用的眼镜以观赏由一视讯播放系统所产生的3D内容。

请参考图1，图1是显示依据本发明一实施例的以不同方法产生控制信息至一观赏装置的示意图。视讯播放系统102执行3D的视讯内容115的播放。在一实施例中，举例来说，视讯播放系统102可为一桌上型计算机、计算机工作站、笔记型计算机或其他运算平台，并包括一显示接口及输入装置，例如键盘106及鼠标108。影像播放系统102耦接至一接口单元142以获得由视讯播放系统102传送至显示器104的视讯数据。在一些实施例中，接口单元142包括一同步讯号撷取器152、一缓冲器154、一控制讯号单元156以及一错误校正单元158。同步讯号撷取器152用以撷取同步讯号，例如是所撷取的视讯数据中的垂直同步讯号，且缓冲器154储存所撷取的视讯数据。控制讯号单元156依据所储存的垂直同步讯号，以取得观赏装置137的控制讯号，且接口单元142传送控制讯号至观赏装置137(例如：3D眼镜)。

在一实施例中，如图1所示的接口单元142还包括一错误校正单元158，用以接收来自观赏装置137的错误指标(error indicator)，且错误校正单元158更依据与控制讯号有关的方向及频率以重新调整控制讯号，其中该方向是指左眼影像及右眼影像与交替同步讯号的对应关系。更进一步，考虑在一场景中，同步讯号撷取器152是由一高解析度多媒体接口(high definition multimedia interface，HDMI)取得同步信息，其中视讯播放系统102通过HDMI接口以耦接至显示器104。请参考图4B，在一实施例中，同步讯号撷取器152观察HDMI接口以撷取第一同步讯号(例如：第一垂直同步讯号脉冲)。

控制讯号单元156指定所撷取的第一同步讯号至左眼影像。接着，同步讯号撷取器152撷取下一同步讯号，且控制讯号单元156接着指定所撷取的第二同步讯号至右眼影像。在HDMI接口上所观察到的下一同步讯号又再一次与左眼影像连结，后续动作是以一交替方式进行，以使同步讯号的第一子集合与视讯数据中的左眼影像有关，同步讯号的其余子集合则与右眼影像有关，其中在第一子集合及其余子集合中的同步讯号为时序上交替配置。当有一观赏错误发生在观赏装置137时(例如：显示器104上的影像变形)，观赏装置137传送一错误指标至错误校正单元158，用以调换与左眼影像及右眼影像有关的时序。错误校正单元158还可以一预定的增加量对与左眼影像及右眼影像有关的频率及时序进行调整。

请再参考图1，视讯播放系统102用以接收视讯内容115，例如来自许多来源的3D视讯。在一些实施例中，视讯内容115是从一储存媒体120中所撷取，举例来说，储存媒体120可为蓝光光盘片121、USB姆指盘122、外接式磁盘机126或其他实质的储存媒体。本领域的技术人员应了解，视讯内容115可编码为许多格式。视讯播放系统102可支持任一种常用的计算机接口，例如是IEEE-1394高效能串联总线(火线)、USB、串行连接或平行连接。

视讯播放系统102亦可耦接至一网络118，例如是因特网(internet)或区域网络(LAN)。通过网络118，视讯播放系统102可由另一影像播放系统(图1未绘示)或是由一视讯分享伺服器132接收视讯内容115。使用前述的元件，视讯播放系统102产生时序信息至观赏装置137，以让使用者可在显示器104上观赏到由视讯播放系统102所产生的3D内容。

图2是显示依据本发明一实施例的接口单元142的方块图。在一实施例中，接口单元142可为任一有线和/或无线运算装置，例如桌上型计算机、便携式计算机、专用伺服器计算机、多处理器运算装置、智能型手机、个人数字助理(PDA)、数字相机等等，但本发明不限于此。如图2所示，接口单元142包括存储器214、处理装置202、周边接口211及大量储存器226，其中上述各装置是跨过区域数据总线210以进行连接。

处理装置202可包括任何客制化或市面上的处理器、中央处理器(CPU)、与接口单元142有关的多个处理器中的一辅助处理器(auxiliary processor)、半导体微处理器(以微晶片的形式)、一巨集处理器(macroprocessor)、一个或多个特定应用积体电路(ASIC)、经过适当设定的多个数字逻辑门，以及其他已知的电性组合，包括离散元件个别或组合使用以协调运算系统的整体运作。

存储器214包括任一组合的易失性存储元件(例如：随机存取存储器(例如DRAM及SRAM等等)及非易失性存储元件(例如：ROM、硬盘、磁带、CDROM等等))。存储器214通常包括一本地操作系统216、一个或多个本地应用、模拟系统(emulation system)或是模拟应用至任一种操作系统和/或模拟硬件平台、模拟操作系统等等。举例来说，前述应用可包括特定应用的软件，其包括如图1所示的接口单元142中的一些或全部元件。在一些实施例中，这些元件储存于存储器214中，并由处理装置202所执行。本领域的技术人员应了解存储器通常可包括其他元件，但此处为了简化而省略。

在本发明所揭示的内容中，一计算机可读取媒体(computer-readable medium)储存程序以用于或连接至一指令执行系统、设备或装置。更进一步，举例来说，计算机可读取媒体可包括便携式磁盘片、RAM、ROM、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，例如：EPROM、EEPROM或快闪存储器)以及CDROM光盘片，但本发明不限于此。更进一步参考图2，如图1所示的同步讯号撷取器152的实现方式可为硬件、由处理装置202所执行的储存于一实质储存媒体的软件、或是上述两者的组合。

图3是显示依据本发明一实施例的接口单元142的运作的示意图。如图3所示，视讯播放系统102接收储存于实体储存媒体(例如是蓝光光盘片121)的3D视讯内容115。举例来说，视讯播放系统102可包括桌上型计算机、蓝光播放机等等。视讯播放系统102接收视讯内容115，并传送视讯内容115至一输出装置104，其中输出装置104藉由传输线308(例如HDMI传输线)以耦接至影像播放系统102。接口单元142通过影像播放系统102上的一接口端口(interface port)以连接至影像播放系统102。举例来说，上述接口可包括高清晰多媒体接口(HDMI，high definition multimedia interface)、数字视频率接口(DVI接口)、显示接口(DisplayPort接口)、嵌入式显示接口(eDP，embedded displayport接口)、低压差分信号接口(LVDS，low-voltage differential signaling接口)以及其他接口。接口单元142具有一对应的接口306以通过传输线308(例如：HDMI传输线)耦接至输出装置104。通过传输线308，接口单元142可传送由视讯播放系统102所接收的视讯内容115。

接口单元142还可通过同步讯号撷取器152以撷取同步信息。举例来说，当使用HDMI接口将输出装置104耦接至视讯播放系统102时，同步讯号撷取器152依据HDMI协定以撷取垂直同步讯号。请参考图4A，举例来说，同步讯号撷取器152可在最小化传输差分信号接口(TMDS，transition minimized differential signaling接口)上撷取垂直同步讯号(及/或水平同步讯号)，TMDS接口传送声音/视讯数据及辅助数据(auxiliary data)。同步讯号撷取器152还包括一具有高阻抗输入的缓冲器402，以让视讯播放系统102及输出装置104之间的讯号流动不会受到干扰。

由同步讯号撷取器152所撷取的数据暂时存放于缓冲器154。在图4B的前述实施例中，控制讯号单元156依据所撷取的数据以产生控制数据，以让控制数据可用以操作一观赏装置，例如是3D眼镜。请参考图3，许多眼镜318可用于系统上，以让眼镜318不必绑定于一特定的专用3D接口上。控制讯号单元156通过一有线(或无线)接口304传送控制讯号302至眼镜318。举例来说，可通过RF(radio frequency)接口、红外线接口或USB接口以传送信息至眼镜318。

多数3D的输出装置104，例如是一显示器或电视，与一主动快门眼镜318一同运作，其中主动快门眼镜318由液晶镜片所组成，以完全地隔绝光线。3D相容的输出装置104通常以交替的方式播放左眼影像及右眼影像。一同步讯号传送至主动快门眼镜318以交替地关闭另一边的镜片。由接口单元142所传送的控制讯号302用以控制眼镜318中的镜片的开启及关闭。

如同前述实施例，接口单元142还包括一错误校正单元158，用以接收来自观赏装置的错误指标312。若传送至眼镜318的控制讯号302提供了不正确的时序，以让眼镜318所观赏到的视讯内容115发生变形，使用者可按下眼镜318上的一按钮以表示有错误发生。在一些实施例中，眼镜318可传送一错误指标312以表示眼镜318所观赏到的视讯内容115发生变形。错误指标312由错误校正单元158所接收，错误校正单元158接着调整控制讯号302。在一些实施例中，错误校正单元158将与左眼影像及与右眼影像有关的时序调换。在其他的实施例中，错误校正单元158可调整左眼影像及/或右眼影像的时序。

在另一些实施例中，错误校正可由眼镜318本身进行操作，而不用在接口单元142。举例来说，使用者可启动位于眼镜318上的按钮以表示使用者所观赏到的视讯内容115发生变形。眼镜318的回应动作为将与左眼影像及右眼影像有关的时序调换。在其他实施例中，眼镜318可以用调整左眼影像及/或右眼影像的时序。

在一些实施例中，接口单元142通过一通道以撷取时序信息，其中上述通道为一分开的通道，且不同于用以传送影像的通道。在上述实施例中，影像播放系统102在一分开的通道传送时序信息，其中时序信息并非结合至传输讯号中(例如：视讯讯号)。接口单元142接着可通过一分开的通道撷取时序信息，其中上述通道与影像播放系统102传送视讯影像至输出装置104所使用的通道不同。

请参考图5，图5是显示依据本发明一实施例的用于接口单元142中的产生控制讯号302的3D影像显示方法的流程图，其中控制讯号302用以操作一观赏装置，例如是3D相容的眼镜318。以软件为例，在图5中所显示的各区块可表示一模块、区段或一部分程序码，其包括储存于非转换性计算机可读取媒体中的程序指令以实现特定的逻辑函数。在这方面，程序指令可用原始码的形式为例，其包括程序语音的叙述，或可包含许多指令的机器码(machine code)，其可由一适合的执行系统所识别，例如是图2的接口单元142中的处理装置202。机器码可由原始码等等进行转换。若以硬件为例，各区块可表示一电路或一数量的互联电路以实现特定的逻辑函数。

虽然图5中的流程图显示一特定的执行顺序，当了解执行的顺序可与流程图不同。在步骤S510中，接口单元142撷取由3D装置所产生的视讯数据，其中3D装置例如是图1所示的影像播放系统102，且视讯数据是设计给输出装置104。接口单元142将所撷取的视讯数据储存于一缓冲器154(请参考图3)。在步骤S520中，接口单元142由所撷取的视讯数据中取出同步讯号。在步骤S530中，同步讯号中的第一子集合所对应的时序与视讯数据中的左眼影像有关。同样地，同步讯号中的其余子集合所对应的时序是与右眼影像有关。同步讯号中的第一子集合及其余子集合的时序为交替。举例来说，如前述图4B的实施例，图3中的同步讯号撷取器152撷取各个其他的垂直同步讯号脉冲，且控制讯号单元156依据各个其他的垂直同步讯号脉冲以产生时序信息。前述时序是与左眼影像有关。控制讯号单元156还由交替的垂直同步讯号产生时序信息，此时序信息与右眼影像有关。

请再参考图5，在步骤S540中，控制讯号302的产生依据控制讯号单元156(如图3所示)为了左眼影像及右眼影像所产生的时序。在步骤S550，接口单元142传送控制讯号302至一观赏装置，以便使用观赏装置以观赏3D内容，其中观赏装置是依据控制讯号302以进行操作。举例来说，请再参考图3，由接口单元所传送的控制讯号302被眼镜318所使用，以便观赏显示于输出装置104(例如：3D相容的屏幕或电视)上的视讯内容115。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims (12)

1.一种3D影像显示方法，用于一接口单元，该方法包括：

由该接口单元接收由一3D装置所产生给一输出装置的视讯数据，并将该视讯数据储存于一缓冲器；

由所撷取的该视讯数据中撷取出多个同步讯号；

依据这些同步讯号以产生多个控制讯号；以及

传送这些控制讯号至一观赏装置以便通过该观赏装置观赏一3D内容，其中该观赏装置依据这些控制讯号以进行操作。

2.如权利要求1所述的3D影像显示方法，其中该观赏装置还包括与3D相容的一眼镜，该眼镜的设计独立于该3D装置，且该眼镜用以传送一错误指标至该3D装置以表示该3D内容发生变形。

3.如权利要求1所述的3D影像显示方法，其中该3D装置藉由一高清晰多媒体接口以耦接至该输出装置。

4.如权利要求1所述的3D影像显示方法，其中该3D装置通过一数字视频率接口、一显示接口、一嵌入式显示接口及一低压差分信号接口的其中一个以耦接至该输出装置。

5.如权利要求1所述的3D影像显示方法，还包括：

由该接口单元接收来自该观赏装置的一错误指标，其中该错误指标是与传送至该观赏装置的这些控制讯号有关；以及

调整这些控制讯号，以正确地于该观赏装置上播放该3D内容。

6.如权利要求5所述的3D影像显示方法，其中调整这些控制讯号的步骤是依据这些控制讯号中的一反方向。

7.如权利要求5所述的3D影像显示方法，其中调整这些控制讯号的步骤是依据这些控制讯号中的一频率。

8.一种接口单元，包括：

一缓冲器，用以储存由一3D装置为一3D屏幕所产生的视讯数据；

一同步讯号撷取器，用以由该视讯数据中撷取多个同步讯号；以及

一控制讯号单元，依据这些同步讯号以产生多个控制讯号至一观赏装置，其中该接口单元传送这些控制讯号至该观赏装置。

9.如权利要求8所述的接口单元，其中该控制讯号单元依据这些同步讯号的一时序以产生这些控制讯号。

10.如权利要求8所述的接口单元，其中该同步讯号撷取器是由该视讯数据中的多个左眼影像中撷取这些同步讯号。

11.如权利要求10所述的接口单元，其中该控制讯号单元藉由将交替的这些同步讯号与这些左眼影像进行联系，将其余的这些同步讯号与这些右眼影像进行联系，并依据这些同步讯号以产生这些控制讯号。

12.如权利要求11所述的接口单元，还包括一错误校正单元，用以由该观赏装置接收一错误指标，并依据与这些控制讯号有关的一方向及一频率的其中一个以调整这些控制讯号，其中该方向是与这些左眼影像及这些右眼影像有关的交替的这些同步讯号相对应。

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