CN102316332B - 一种立体图像信号的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立体图像信号的处理方法，该方法包括如下步骤：S1，输入立体图像信号；S2，分离左右眼图像；S3，设置左右眼图像位置，使左眼图像与右眼图像设置于显示图像的相同位置；S4，输出显示图像。本发明中，通过将左右眼图像在显示图像的相同位置显示，保证了显示装置显示图像时，能够正确表现出立体图像信号的视差，使观察者能体验到的立体效果。

Description

一种立体图像信号的处理方法

技术领域

本发明涉及一种立体图像信号的处理方法，特别是立体图像信号中图像分辨率小于显示器件的物理分辨率时立体图像信号处理方法。

背景技术

立体图像信号中，包含左眼看到的L图像和右眼看到的R图像，根据L图像和R图像叠加所形成的立体图像的布局，分为左右分布、上下分布、水平交织分布和垂直交织分布等几种立体图像信息格式。

立体图像信号经过采样，将L图像和R图像分开，经过缩放处理后，使输出的L图像和R图像的分辨率(以下简称：图像分辨率)与显示装置(如LCD屏、PDP屏、CRT显示器等)的物理分辨率(以下简称：物理分辨率)相同，然后按先后顺序送到显示器件上进行显示，这样观看者就可以看到图像的3D效果。

然而，有的立体图像信号所表示的立体图像的分辨率有与显示装置分辨率不同。通常会出现的情况是图像分辨率小于物理分辨率。当出现图像分辨率小于物理分辨率时，需要经过缩放处理，再输出至显示装置的显示屏显示。这就需要在L图像和R图像周围填充黑色，形成图像周围的黑边区域，以达到输出的带黑边的图像分辨率与显示装置的物理分辨率相同。如图1所示，是左右格式的立体图像信号所产生的L图像和R图像，R图像的左边界与显示装置屏幕的左边界平齐，屏幕其余部分则填充黑色，形成黑边区域；L图像的右边界与显示装置屏幕平齐，屏幕的其余部分则填充黑色，形成黑边区域。L图像和R图像的视差在立体图像信号中是按照全屏显示设置视差的，即：图像占据整个显示屏的视差，也就是L图像和R图像在显示屏的显示位置完全相同。L图像和R图像在屏幕的位置并不相同，导致L图像和R图像在屏幕上的视差出现变动，不是立体图像信号中所要表现出的视差，进而使观察者很难观察到立体效果，或者根本无法观察到立体效果。

图2则是上下格式的立体图像信号所产生的L图像和R图像，在屏幕上显示时，R图像与上边界与屏幕的上边界平齐，其余地方填充黑色，形成黑边区域；L图像下边界与屏幕的下边界平齐，其余地方填充为黑色，形成黑边区域。这种情况跟图1所属情况类似，L图像和R图像在屏幕的位置并不相同，导致L图像和R图像在屏幕上的视差并不是立体图像信号中所要表现出的视差，观察者很难观察到立体效果，或者根本无法观察到立体效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立体图像信号的处理方法，旨在解决现有技术中存在的立体图像分辨率小于显示装置的物理分辨率时，视差不是立体图像信号中所要表现的视差，导致观察者很难观察到立体效果的问题。

本发明是这样实现的，一种立体图像信号的处理方法，包括以下步骤：输入立体图像信号；分离左右眼图像；设置左右眼图像位置，使左眼图像与右眼图像设置于显示图像的相同位置；输出显示图像。

该立体图像信号处理方法中，输入立体图像信号的分辨率小于显示装置的物理分辨率，显示图像的分辨率等于显示装置的物理分辨率；输入的立体图像信号包括左右眼图像的信息、视差信息以及图像格式信息。

该立体图像信号的处理方法中，通过对立体图像信号采样，将立体图像分离为左眼图像和右眼图像，然后将左眼图像以及右眼图像设置分别设置在左眼半显示图像以及右眼半显示图像的中央位置，左眼半显示图像以及右眼半显示图像是显示图像的一半；对左眼半显示图像缩放为左眼显示图像，对右眼半显示图像缩放为右眼显示图像。其中，立体图像信号包含的立体图像水平分辨率为Hi，垂直分辨率为Vi，显示图像的水平分辨率为Hs，垂直分辨率为Vs，显示装置的水平分辨率为Hp，垂直分辨率为Vp，Hs＝Hp＞Hi，Vs＝Vp＞Vi。

当该立体图像格式为左右格式，左眼半显示图像和右眼半显示图像的水平分辨率为Hi/2，垂直分辨率为Vi，将左眼图像以及右眼图像设置分别设置在左眼半显示图像以及右眼半显示图像的中央位置，在左右眼图像周围设置黑色的黑边区域，上下黑边区域宽度为：(Vs-Vi)/2，左右黑边区域宽度为：(Hs-Hi)/4。

当该立体图像格式为上下格式，左眼半显示图像和右眼半显示图像的水平分辨率为Hi，垂直分辨率为Vi/2，左眼图像以及右眼图像设置分别设置在左眼半显示图像以及右眼半显示图像的中央位置，在左右眼图像周围设置黑色的黑边区域，上下黑边区域宽度为：(Vs-Vi)/4，左右黑边区域宽度为：(Hs-Hi)/2。

无论是上下格式的立体图像，还是左眼格式的立体图像，最终将左眼半显示图像以及右眼半显示图像缩放为显示图像，其上下黑边区域宽度为：(Vs-Vi)/2，左右黑边区域宽度为：(Hs-Hi)/2。最后，通过时序控制，将显示图像按先后顺序送给显示装置完成立体图像的显示。

本发明克服现有技术的不足，提供一种立体图像信号的处理方法，当立体图像的分辨率小于显示装置的物理分辨率时，将立体图像信号中的左右眼图像分离；然后设置左右眼图像位置，使左眼图像与右眼图像设置于显示图像的相同位置；最后输出显示图像，由于左眼图像与右眼图像在显示图像的位置相同，使输出的图像中左眼图像与右眼图像在显示屏幕的位置相同，使立体图像中的视差能够正确的显示出来，进而使观察者能很好的体验到立体效果。

附图说明

图1是现有技术左右格式的立体图像信号所产生的L图像和R图像；

图2是现有上下格式的立体图像信号所产生的L图像和R图像；

图3本发明立体信号处理方法的流程图；

图4是左右格式立体图像信号处理方法的示意图；

图5是上下格式的立体图像信号处理方法的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本实施例中，用到各个符号表示含义如下：

Vi：输入3D图像的垂直分辨率大小，即3D图像垂直分辨率；

Hi：输入3D图像的水平分辨率大小，即3D图像水平分辨率；

Vs：输出至显示器件图像的垂直分辨率大小，即显示图像垂直分辨率；

Hs：输出至显示器件图像的水平分辨率大小，即显示图像水平分辨率；

Vp：显示装置的垂直物理分辨率大小，即垂直物理分辨率；

Hp：显示装置的水平物理分辨率大小，即水平物理分辨率。

其中Vs＝Vp；Hs＝Hp，即显示图像分辨率与显示装置物理分辨率相同。

请参阅图3，是本发明立体信号处理方法的流程图。通常，人眼习惯于观看屏幕的中间区域，在本实施例中，较佳的做法是将立体图像的左眼图像和右眼图像都设置在显示图像的中央，但不限于把图像设置于显示图像的中央，只要3D图像的左右眼图像在显示图像的相同位置显示即可实现本发明目的。

为了便于理解本发明，一并参阅图4和图5，图4和图5分别是左右格式，上下格式的立体图像信号处理方法的示意图。

本发明具体实施方法如下：

步骤S1，输入立体图像信号；

该立体图像信号包含了左右眼图像的信息、视差信息以及图像格式信息等。视差信息即实现3D效果的重要参数；该图像格式信息显示立体图像显示的格式。图4中立体图像信号301所示是左右格式的立体图像，水平分辨率为Hi，垂直分辨率为Vi。图5中所示则601所示是上下格式的立体图像，其分辨率与图4所示分辨率相同。

步骤S2，分离左右眼图像；

对立体图像信号采样，将立体图像分离为左右眼图像，分别表示为：L图像和R图像。对于图4中所示左右格式的立体图像信号301，分离后的L图像302垂直分辨率仍然保持为Vi，水平分辨率则减半，为Hi/2，R图像305分辨率与L图像相同。对于图5所示的上下格式的立体图像信号601，分离后的L图像将L图像602和R图像605水平分辨率变为Hi，垂直分辨率为Vi/2。

步骤S3，设置左右眼图像位置，使左眼图像与右眼图像设置于显示图像的相同位置；

针对不同格式的图像信号，具体设置过程请分别参阅图4和图5，

图4中，是对左右格式立体图像信号中左右眼图像位置的设置如下：

首先，将立体图像信号中的L图像302和R图像305分别置于左、右眼半显示图像303和306的中央，左、右眼半显示图像303和306是显示图像的一半，也即是显示屏幕的一半，在本实施例中，左眼半显示图像303和右眼半显示图像306的垂直分辨率为Vs，水平分辨率Hs/2，要将L图像302和R图像305设置于左眼半显示图像303和右眼半显示图像306中央，需计算出黑边区域的宽度，计算具体位置过程如下：

计算左眼半显示图像303和右眼半显示图像306上下黑边区域宽度为：

(Vs-Vi)/2.........(1)

左右黑边区域宽度为：

(Hs/2-Hi/2)/2＝(Hs-Hi)/4.........(2)

L图像302和R图像305设置于左眼半显示图像303和右眼半显示图像306中央之后，接下来进行缩放处理，将左眼半显示图像303和右眼半显示图像306水平分辨率放大到Hs，垂直分辨率不变，这就将左眼半显示图像303和右眼半显示图像306缩放为需要输出的左眼显示图像304和右眼显示图像307，为了保证L图像和R图像就分别放置在左眼显示图像304和右眼显示图像307的正中央，左眼显示图像304和右眼显示图像307上下黑边区域宽度不变，左右黑边区域宽度变为：

(2)式×2＝(Hs-Hi)/2.........(3)

这样，L图像和R图像就设置在左眼显示图像和右眼显示图像的中央位置，那么，左眼图像与右眼图像在显示图像的位置也是相同的。

对于图5中上下格式的立体图像601，采用与图4中左右格式立体图像301相同的处理方式，首先确定立体图像中的L图像602在左眼半显示图像603的中央位置以及R图像605在右眼半显示图像606的中央位置，确定中央位置，也需要计算黑边区域的宽度：

上下黑边宽度为：

(Vs/2-Vi/2)/2＝(Vs-Vi)/4.........(4)

左右黑边宽度为：

(Hs-Hi)/2.........(5)

然后将左眼半显示图像603缩放至显示图像604，将右眼半显示图像606缩放至显示图像607，由于立体图像601是上下格式，左眼半显示图像603以及右眼半显示图像60垂直分辨率为Vs/2，水平分辨率Hi，里缩放的时候只需要将垂直分辨率放大至Vs，水平分辨率Hs则不变，为保证L图像602和R图像605分别在显示图像604和显示图像607的中央位置，需要确定黑边区域位置，这时，左右黑边区域宽度不变，上下黑边区域宽度为：

(4)×2＝(Vs-Vi)/2.........(6)

这样，对于上下格式立体图像中的L图像和R图像，就设置在左眼显示图像和右眼显示图像的中央位置，那么，左眼图像与右眼图像在显示图像的位置也是相同的。

步骤S4，输出显示图像；

通过时序控制，将显示图像按先后顺序送给显示装置完成立体图像的显示，对于上下格式的左眼显示图像304和右眼显示图像307，其分辨率与显示装置的物理分辨率相同，而L图像和R图像又都位于显示图像的相同位置，这就保证在实际显示时，L图像和R图像在显示屏幕的显示位置相同，进而保证立体显示的视差是立体图像信号中所包含的视差，避免因L图像和R图像由于分辨率小于物理分辨率，导致二图像在显示装置上显示的位置不同，导致的视差错误。

该实施例仅对左右分布和上下分布的立体图像信号处理方法进行示例性描述，任何分布形式的立体图像信号，只要采样为L图像和R图像，然后进行缩放处理，都可以通过上述方法进行类似处理。

该实施例中，为保证L图像和R图像在显示装置上的相同位置显示，首先保证其在显示图像的相同位置，这里的相同位置都选在了显示图像的中央位置，也就是显示装置的中央位置，这是考虑人的习惯问题，如果将这个位置选在其他位置，只要在显示图像的对应相同的位置，左眼图像与右眼图像的视差能够正确的显示出来，能够很好的解决立体图像信号的分辨率小于物理分辨率时，视差错误的问题，使观察者能正确体验到立体效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种立体图像信号的处理方法，包括：

S1，输入立体图像信号，所述输入立体图像信号的分辨率小于显示装置的物理分辨率，且立体图像格式为左右格式或上下格式；

S2，分离左右眼图像；

S3，设置左右眼图像位置，使左眼图像与右眼图像设置于显示图像的相同位置；

S4，输出显示图像，所述显示图像的分辨率等于显示装置的物理分辨率；

所述步骤S3具体包括：计算左眼半显示图像以及右眼半显示图像中黑边区域的宽度，将左眼图像以及右眼图像设置分别设置在左眼半显示图像以及右眼半显示图像的中央位置，左眼半显示图像以及右眼半显示图像是显示图像的一半，并对左眼半显示图像以及右眼半显示图像中黑边区域填充黑色；对左眼半显示图像缩放为左眼显示图像，对右眼半显示图像缩放为右眼显示图像；

步骤S4中，通过时序控制，将显示图像按先后顺序送给显示装置完成立体图像的显示。

2.根据权利要求1所述的立体图像信号的处理方法，其特征在于：步骤S1中，输入的立体图像信号包括左右眼图像的信息、视差信息以及图像格式信息。

3.根据权利要求1所述的立体图像信号的处理方法，其特征在于：步骤S2中，通过对立体图像信号采样，将立体图像分离为左眼图像和右眼图像。

4.根据权利要求1所述的立体图像信号的处理方法，其特征在于：步骤S3中，立体图像信号包含的立体图像水平分辨率为Hi，垂直分辨率为Vi，显示图像的水平分辨率为Hs，垂直分辨率为Vs，显示装置的水平分辨率为Hp，垂直分辨率为Vp，Hs＝Hp>Hi，Vs=Vp>Vi。

5.根据权利要求4所述的立体图像信号的处理方法，其特征在于：该立体图像格式为左右格式，左眼半显示图像和右眼半显示图像的水平分辨率为Hi/2，垂直分辨率为Vi，步骤S3中，左眼图像以及右眼图像设置分别设置在左眼半显示图像以及右眼半显示图像的中央位置，在左右眼图像周围设置黑色的黑边区域，上下黑边区域宽度为：(Vs-Vi)/2，左右黑边区域宽度为：（Hs-Hi）/4。

6.根据权利要求4所述的立体图像信号的处理方法，其特征在于：该立体图像格式为上下格式，左眼半显示图像和右眼半显示图像的水平分辨率为Hi，垂直分辨率为Vi/2，步骤S3中，左眼图像以及右眼图像设置分别设置在左眼半显示图像以及右眼半显示图像的中央位置，在左右眼图像周围设置黑色的黑边区域，上下黑边区域宽度为：(Vs-Vi)/4，左右黑边区域宽度为：（Hs-Hi）/2。

7.根据权利要求5或6所述的立体图像信号的处理方法，其特征在于：步骤S3还包括，将左眼半显示图像以及右眼半显示图像缩放为显示图像，上下黑边区域宽度为：(Vs-Vi)/2，左右黑边区域宽度为：（Hs-Hi）/2。