CN102413343B - 图像显示装置和操作图像显示装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像显示装置和用于操作图像显示装置的方法。该用于操作图像显示装置的方法包括以下步骤:接收三维(3D)图像;计算所述3D图像的平均图片电平(APL);以及根据所计算出的APL来改变所述3D图像的深度。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年9月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2010-0089611和2010年11月10日提交的韩国专利申请No.10-2010-0111625的权益,这些专利申请的公开的内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及图像显示装置和操作图像显示装置的方法,并且尤其涉及可以降低串扰的图像显示装置和操作图像显示装置的方法。
背景技术
图像显示装置具有向用户显示图像的功能。图像显示装置可以在显示器上显示用户从广播台发送的广播节目当中选择的广播节目。广播方面近来的趋势是世界范围地从模拟广播向数字广播转变。
在发送数字音频和视频信号时,数字广播提供了优于模拟广播的许多优点,如抵抗噪声的鲁棒性、更少的数据丢失、易于纠错,以及提供高清晰度、清晰图像的能力。数字广播还允许交互式查看器服务。
近来已经针对三维(3D)图像进行了广泛研究。另外,3D体视学已经在多种环境和技术中得到广泛使用和商业化。
发明内容
因此,鉴于上述问题而作出本发明,并且本发明的一目的是提供一种能够降低串扰的图像显示装置和用于操作图像显示装置的方法。
本发明的另一目的是,提供一种能够根据3D图像的平均图片电平来调节3D图像的深度的图像显示装置和用于操作图像显示装置的方法。
本发明的另一目的是,提供一种能够根据温度调节3D图像的深度的图像显示装置和用于操作图像显示装置的方法。
根据本发明一方面,可以通过提供用于操作图像显示装置的方法来实现上述和其它目的,该方法包括以下步骤:接收三维(3D)图像,计算3D图像的平均图片电平(APL),以及根据所计算出的APL来改变所述3D图像的深度。
根据本发明另一方面,可以通过提供用于操作图像显示装置的方法来实现上述和其它目的,该方法包括以下步骤:接收3D图像,感测温度,以及根据所感测出的温度来改变所述3D图像的深度。
根据本发明另一方面,可以通过提供图像显示装置来实现上述和其它目的,该图像显示装置包括:APL计算器,该APL计算器用于计算输入3D图像的APL;格式器,该格式器用于根据所计算出的APL来改变所述3D图像的深度,以及显示器,该显示器用于显示具有经改变的深度的3D图像。
根据本发明另一方面,可以通过提供图像显示装置来实现上述和其它目的,该图像显示装置包括:温度传感器,该温度传感器用于感测温度;格式器,该格式器用于根据感测出的温度来改变3D图像的深度;以及显示器,该显示器用于显示具有经改变的深度的3D图像。
附图说明
根据下面结合附图的详细描述,将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征以及其它优点,附图中:
图1是根据本发明一实施方式的图像显示装置的框图;
图2是图1中所示的电源和显示器的示例性框图;
图3是根据本发明一实施方式的灰度级控制器的框图;
图4是图1中所示的控制器的框图;
图5例示了三维(3D)格式;
图6例示了根据图5中所示的3D格式的3D观看设备的操作;
图7例示了通过组合左眼和右眼图像来形成3D图像;
图8例示了3D图像的、根据左眼图像和右眼图像之间的不同差距(disparity)的不同深度幻像;
图9是例示了根据本发明一实施方式的、用于操作图像显示装置的方法的流程图;
图10至22是用于描述图9中所示的、用于操作图像显示装置的方法的各种示例所参考的视图;
图23是例示了根据本发明另一实施方式的、用于操作图像显示装置的方法的流程图;以及
图24至29是用于描述图23中所示的、用于操作图像显示装置的方法的各种示例所参考的视图。
具体实施方式
下面,将参照附图,对本发明的实施方式进行描述。
为表示组件而使用的术语“模块”和“单元”在此被用于帮助理解这些组件,并由此不应被视为具有特定含义或作用。因此,术语“模块”和“单元”可以互换地使用。
图1是根据本发明一实施方式的图像显示装置的框图。
参照图1,根据本发明一实施方式的图像显示装置100包括:调谐器110、解调器120、外部设备接口130、网络接口135、存储器140、用户输入接口150、控制器170、显示器180、温度传感器183、音频输出单元185、电源190、以及三维(3D)观看设备195。
调谐器110从通过天线接收到的多个射频(RF)广播信号当中,选择与用户选定的频道相对应的RF广播信号或选择与预先添加至图像显示装置100的所有广播频道相对应的许多RF广播信号,并将所选的RF广播信号降频转换成数字中频(IF)信号或模拟基带音频/视频(A/V)信号。
更具体地说,如果所选的RF广播信号是数字广播信号,则调谐器110将所选的RF广播信号降频转换成数字IF信号,DIF。另一方面,如果所选的RF广播信号是模拟广播信号,则调谐器110将所选的RF广播信号降频转换成模拟基带A/V信号,CVBS/SIF。即,第一调谐器120可以是不仅能够处理数字广播信号而且能够处理模拟广播信号的混合调谐器。模拟基带A/V信号CVBS/SIF可以直接输入至控制器170。
调谐器110能够从先进电视系统委员会(ATSC,Advanced Television SystemsCommittee)单载波系统或者从数字视频广播(DVB,Digital Video Broadcasting)多载波系统接收的RF广播信号。
另外,调谐器110可以从通过天线接收到的多个RF信号当中,顺序地选择与通过频道添加功能预先添加至图像显示装置100的所有广播频道相对应的许多RF广播信号,并且可以将所选的RF广播信号降频转换成IF信号或基带A/V信号。
解调器120从调谐器110接收数字IF信号DIF,并且解调该数字IF信号DIF。
例如,如果数字IF信号DIF是ATSC信号,则解调器120可以对数字IF信号DIF执行8残留边带(VSB)解调。解调器120还可以执行频道解码。针对频道解码,解调器120可以包括:网格解码器(Trellis decoder,未示出)、解交织器(未示出)以及Reed-Solomon解码器(未示出),以执行网格解码、解交织,以及Reed-Solomon解码。
例如,如果数字IF信号DIF是DVB信号,则解调器120对数字IF信号DIF执行编码正交频分多址接入(COFDMA,Coded Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access)解调。解调器120还可以执行频道解码。针对频道解码,解调器120可以包括:卷积解码器(未示出)、解交织器(未示出)以及Reed-Solomon解码器(未示出),以执行卷积解码、解交织,以及Reed-Solomon解码。
解调器120可以对从调谐器110接收到的数字IF信号DIF执行解调和频道解码,由此获得流信号TS。流信号TS可以是当中复用了视频信号、音频信号以及数据信号的信号。例如,流信号TS1可以是通过复用MPEG-2视频信号和Dolby AC-3音频信号而获得的MPEG-2TS信号。MPEG-2TS可以包括4字节报头(header)和184字节净荷。
为了不仅适当地处理ATSC信号而且适当地处理DVB信号,解调器120可以包括ATSC解调器和DVB解调器。
流信号TS可以输入至控制器170。控制器170可以将流信号TS解复用成许多信号、对解复用后的信号进行处理,以及将处理后的信号作为视频数据输出至显示器180,并且作为音频数据输出至音频输出单元185。
外部设备接口130可以将外部设备连接至图像显示装置100。出于该目的,外部设备接口130可以包括A/V输入/输出(I/O)单元(未示出)和无线通信模块(未示出)。
外部设备接口130无线地或者通过电缆连接至外部设备,如数字多功能盘(DVD)播放器、蓝光(Bluray)播放器、游戏控制台、摄像机、摄录一体机(camcorder),或计算机(例如,膝上型计算机)。接着,外部设备接口130外部地接收来自外部设备的视频、音频和/或数据信号,并且将接收到的外部输入信号发送至控制器170。另外,外部设备接口130可以将经控制器170处理的视频、音频以及数据信号输出至外部设备。出于该目的,外部设备接口130可以包括A/V I/O单元(未示出)或无线通信模块(未示出)。
为了从外部设备接收或向外部设备发送A/V信号,外部设备接口130的A/V I/O单元可以包括:通用串行总线(USB)端口、复合视频消隐同步(CVBS)端口、组件端口、超级视频(S-video)(模拟)端口、数字显示接口(DVI)端口、高清多媒体接口(HDMI)端口、红绿蓝(RGB)端口,以及D-sub端口。
外部设备接口130的无线通信模块可以与其它电子设备进行短程通信。为了短程通信,无线通信模块可以根据通信标准(如蓝牙、射频标识(RFID)、红外数据关联(IrDA)、超宽带(UWB),以及Zigbee)通过网络连接至其它电子设备。
外部设备接口130可以通过前述端口中的至少一个端口连接至各种机顶盒(set-top box),并由此可以从各种机顶盒接收数据或向各种机顶盒发送数据。
外部设备接口130可以向3D观看设备195发送数据或从3D观看设备195接收数据。
网络接口135在图像显示装置100与诸如因特网的有线/无线网络之间连接。网络接口135可以包括用于连接至有线网络的以太网端口。为连接至无线网络,网络接口135可以依照诸如无线局域网(WLAN)(即,Wi-Fi)、无线宽带(WiBro)、微波接入全球互通(WiMax)以及高速下行分组接入(HSDPA)等的通信标准进行操作。
网络接口135可以通过网络接收来自因特网、内容提供方或网络提供方的内容或数据。所接收的内容或数据可以包括诸如电影、广告、游戏、视频点播(VoD)文件和广播信号等的内容,以及与该内容相关的信息。网络接口135还可以接收来自网络操作者的更新信息和固件的更新文件。网络接口135可以向因特网、内容提供方或网络提供方发送数据。
网络接口135例如可以连接至因特网协议(IP)TV。为使得能够进行交互通信,网络接口135可以将从IPTV机顶盒接收到的视频、音频和/或数据信号提供给控制器170并且将经控制器170处理后的信号提供给IPTV机顶盒。
如在此使用的术语“IPTV”根据发送网络覆盖宽范围的服务,如异步数字用户线路TV(ADSL-TV)、甚高数据速率数字用户线路TV(VDSL-TV)、光纤到户TV(HTTH-TV)、基于DSL的TV、基于DSL的视频、基于IP的TV(TVIP)、宽带TV(BTV),以及能够提供因特网接入服务的因特网TV和全浏览TV。
存储器140可以存储控制器170所需的各种程序,以处理并控制信号,并且还可以存储处理后的视频、音频以及数据信号。
存储器140可以临时存储从外部设备接口130接收到的视频、音频或数据信号。存储器140可以存储与通过频道添加功能所标识的广播频道有关的信息,如频道映射表(map)。
存储器140例如可以包括闪速存储器型存储介质、硬盘型存储介质、多媒体卡微型存储介质、卡型存储器(例如,SD或XD存储器)、随机存取存储器(RAM)或电可擦除可编程ROM(EEPROM)中的至少一种。图像显示装置100可以向用户打开存储在存储器140中的文件(如视频文件、静止图像文件、音乐文件,或文本文件)。
虽然图1中将存储器140示出为与控制器170分离地设置,但本发明不限于此,存储器140例如可以并入到控制器170中。
用户输入接口150将从用户接收到的信号发送至控制器170或者将从控制器170接收到的信号发送至用户。
例如,用户输入接口150可以根据各种通信方案(例如,RF通信和IR通信),接收来自遥控器200的各种用户输入信号(如开机/关机信号、频道选择信号,以及屏幕设置信号),或者可以将从控制器170接收到的信号发送至遥控器200。
例如,用户输入接口150可以向控制器170提供从本地键(未示出)接收到的用户输入信号或控制信号,如电源键、频道键和音量键的输入,以及设置值。
而且,用户输入接口150可以向控制器170发送从感测用户姿势的传感器单元(未示出)接收到的用户输入信号,或者向传感器单元发送从控制器170接收到的信号。传感器单元可以包括:触摸传感器、话音传感器、位置传感器、运动传感器等。
控制器170可以解复用从调谐器110、解调器120或外部设备接口130接收到的流信号TS,并且对解复用后的信号进行处理,使得处理后的信号可以输出为音频和视频数据。
经控制器170处理后的视频信号可以作为图像显示在显示器180上。经控制器170处理后的视频信号还可以通过外部设备接口130发送至外部输出设备。
经控制器170处理后的音频信号可以作为声音输出至音频输出单元185。而且,经控制器170处理后的音频信号可以通过外部设备接口130发送至外部输出设备。
虽然图1中未示出,但控制器170可以包括解复用器(DEMUX)和视频处理器,后面将参照图4对控制器进行描述。
另外,控制器170可以向图像显示装置100提供总体控制。例如,控制器170可以控制调谐器110调到与用户所选频道或预存储频道相对应的RF广播。
控制器170可以根据通过用户输入接口150接收到的用户命令或根据内部程序来控制图像显示装置100。例如,控制器170控制调谐器110接收根据通过用户输入接口150接收到的特定频道选择命令所选定的频道,并且处理所选定的频道的视频、音频和/或数据信号。控制器170向显示器180或音频输出单元185输出处理后的视频或音频信号连同有关用户所选定的频道的信息。
在另一示例中,控制器170根据通过外部设备接口150接收到的外部设备视频播放命令,向显示器180或音频输出单元185输出通过外部设备接口130从外部设备(如摄像机或摄录一体机)接收到的视频或音频信号。
控制器170可以控制在显示器180上显示图像。例如,控制器170可以控制显示器180显示从调谐器110接收到的广播图像、通过外部设备接口130接收到的外部图像、通过网络接口135接收到的图像或者存储在存储器140中的图像。
显示器180上显示的图像可以是二维(2D)或3D静止图像或移动画面。
控制器170控制显示在显示器180上的图像中的、要渲染为3D对象的特定对象。例如,该特定对象可以是以下当中的至少一个:链接网页(例如,来自报纸、杂志等)、电子节目指南(EPG)、选单、窗口小部件、图标、静止图像、移动画面或文本。
该3D对象可以被处理成距显示在显示器180上的图像具有不同深度。优选的是,3D对象可以相对于显示在显示器180上的图像显得突出。
控制器170可以基于摄像机单元(未示出)拍摄的图像来定位用户。具体来说,控制器170可以测量用户与图像显示装置100之间的距离(z轴坐标)。另外,控制器170可以计算与显示器180上用户的位置相对应的x轴和y轴坐标。
图像显示装置100还可以包括用于生成与频道信号或外部输入信号相对应的缩略图图像的频道浏览处理器(未示出)。频道浏览处理器可以提取从解调器120接收到的流信号TS或从外部设备接口130接收到的流信号中的各流信号的一些视频帧,并将所提取的视频帧在显示器180上显示为缩略图图像。这些缩略图图像可以在它们被编码之后或者不需要编码地输出至控制器170。而且,可以将这些缩略图图像编码成流并且将该流输出至控制器170。控制器170可以在显示器180上显示包括多个接收的缩略图图像的缩略图列表。该缩略图列表可以显示在显示器180(该显示器180上显示了图像)一部分上,即,作为一紧凑视图,或者缩略图列表可以在显示器180上全屏显示。
显示器180通过转换从控制器170接收的处理后的视频信号、处理后的数据信号、屏幕显示(OSD,On Screen Display)信号以及控制信号或从外部设备接口130接收的视频信号、数据信号以及控制信号来生成驱动信号。
显示器180可以是各种类型的显示器,如等离子体显示板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器以及柔性显示器。显示器180优选地能够根据本发明的实施方式显示3D图像。
针对3D可视化,显示器180可以被设置成自动立体3D显示器(不用眼镜)或传统的立体3D显示器(用眼镜)。
自动立体视法是不需要任何附加显示器(例如,用户身体部位上的专用眼镜)的情况下来显示3D图像的任何方法。因而,显示器180在其自身上显示3D图像。光栅(Renticular)和视差屏障(parallax barrier)是自动立体3D成像的示例。
传统的立体视法除了显示器180以外还需要附加显示器,以便显示3D图像。附加显示器可以是头戴式显示器(HMD)型、眼镜型等。作为专用3D眼镜,偏振眼镜按无源方式操作,而快门眼镜按有源方式操作。而且,HMD型可以被分类成无源型和有源型。
根据本发明的一实施方式,3D观看设备195用于使用户能够观看3D图像。3D观看设备195对应于上述附加显示器。下面的描述主要在3D观看设备195是快门眼镜的情况下进行。
显示器180还可以是触摸屏,触摸屏不仅可以被用作输出设备而且可以被用作输入设备。
温度传感器183感测图像显示装置100的内部或环境温度,尤其是显示器180的环境温度。例如,当显示器180包括液晶面板210,液晶面板210中液晶的响应速度随温度而变化,并由此可以感测温度,以供显示3D图像使用。出于该目的,可以将指示感测出的温度的信息提供给控制器170。
为感测液晶显示板210的温度,可以使用其电阻随温度变化的热敏电阻器。负温度系数(NTC)热敏变阻器是电阻随温度的增加而降低的热敏变阻器,而正温度系数(PTC)热敏变阻器是电阻随温度的增加而增加的热敏变阻器。
例如,针对液晶面板210温度改变的电压变化可以利用偏置电压发生器(未示出)中的热敏电阻器来感测,该偏置电压发生器生成针对栅极驱动器的栅极端的导通电压Vgh。
音频输出单元185可以接收来自控制器170的处理后的音频信号(例如,立体声信号、3.1声道信号或5.1声道信号),并且将所接收的音频信号输出为话音。音频输出单元185可以是各种类型的扬声器。
为感测用户的姿势,图像显示装置100还可以包括传感器单元(未示出),该传感器单元具有如前所提到的触摸传感器、话音传感器、位置传感器、或运动传感器中的至少一种传感器。由传感器单元感测到的信号可以通过用户输入接口150输出至控制器170。
控制器170可以根据摄像机单元所拍摄的图像或传感器单元所感测的信号,或者通过组合所拍摄图像和所感测的信号来感测用户的姿势。
电源190向整个图像显示装置100提供电力,特别是向被设置到系统芯片(SOC,System On Chip)的控制器170、用于显示图像的显示器180以及用于输出音频数据的音频输出单元185提供电力。
遥控器200向用户输入接口150发送用户输入。为了用户输入的发送,遥控器200可以基于诸如蓝牙、RF通信、IR、UWB以及Zigbee的各种通信标准而通信操作。另外,遥控器200可以接收来自用户输入接口150的视频信号、音频信号和/或数据信号,并且将所接收的信号作为图像或声音而输出。
上述图像显示装置100可以是固定的数字广播接收器,其能够接收ATSC(8-VSB)广播节目、DVB-T(COFDM)广播节目,以及ISDB-T(BST-OFDM)广播节目中的至少一种。另选地,图像显示装置100可以是能够接收陆地DMB广播节目、卫星DMB广播节目、ATSC-M/H广播节目,DVB-H(COFDM)广播节目,以及介质前向链路(MediaFLO)广播节目中的至少一种的移动数字广播接收器,或者是能够接收有线、卫星和/或IPTV广播节目的移动数字广播接收器。
如在此阐述的图像显示装置100可以是TV接收器、移动电话、智能手机、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)等中的任一种。
图1所示的图像显示装置100的框图是本发明的一示例性实施方式。图1中将图像显示装置100示出为具有采用给定构造的许多组件。然而,图像显示装置100可以在另选实施方式中包括比图1所示的组件更少的组件或更多的组件。而且,在另选实施方式中,图像显示装置100的两个或更多个组件可以组合成单个组件,或者其单个组件可以被分成两个或更多个组件。如在此阐述的图像显示装置100的组件的功能实质上是例示性的,并且例如可以作出修改,以满足给定应用的需求。
在了解了图像显示装置100能够显示3D图像并且是具有背光单元的基于LCD面板的显示器的情况下,来给出下面的描述。
图2是图1中所示的电源和显示器的框图。
参照图2,基于LCD面板的显示器180包括:液晶面板210、驱动电路230以及背光单元250。
液晶面板210具有:第一基板、第二基板,以及第一基板与第二基板之间的液晶层。在第一基板上,多条选通线GL和多条数据线DL彼此交叉地形成矩阵,并且在交叉处设置有薄膜晶体管和连接至该薄膜晶体管的像素电极。在第二基板上设置有公共电极。
驱动电路230根据从图1中所示的控制器170接收到的控制信号和数据信号来驱动液晶面板210。为驱动液晶面板210,驱动电路230包括:定时控制器232、选通驱动器234以及数据驱动器236。
定时控制器232接收来自控制器170的控制信号、RGB数据信号以及垂直同步信号Vsync,根据控制信号控制选通驱动器234和数据驱动器236,重新排列RGB数据信号,以及向数据驱动器236提供重新排列后的RGB数据信号。
定时控制器232可以包括灰度级控制器300,该灰度级控制器300用于根据输入图像的当前帧与前一帧之间的灰度级差异来调节输入图像的当前帧的灰度级。例如,可以基于当前帧与前一帧的RGB数据信号之间的灰度级差异来调节当前帧的RGB数据信号,后面将参照图3对此进行描述。
选通驱动器234和数据驱动器236在定时控制器232的控制下,通过选通线GL和数据线DL向液晶面板210提供扫描信号和视频信号。
背光单元250照明液晶面板210。因而,背光单元250可以包括:作为光源的多个背光灯252、用于控制背光灯252的扫描驱动的扫描驱动器254,以及用于开启或关闭背光灯252的灯驱动器256。
当背光灯252开启时,通过漫射来自背光灯252的入射光的漫射片(未示出)、反射光的反射片(未示出),以及使光偏振、散射并漫射的光学片(未示出)而将光投射到液晶面板210的前表面上。
背光灯252可以横跨液晶面板210的后表面排列,尤其是顺序地排列。具有这种背光布局的显示器称作直接型。与直接型相比,背光灯252可以在液晶面板210的后表面排列、尤其是在液晶面板210的后表面的上侧和下侧排列。具有这种背光灯布局的显示器称作边缘型。
背光灯252可以同时开启或基于块顺序地开启。背光灯252可以是发光二极管(LED)。
通过从背光单元250发射来的光显示图像,利用液晶面板210的像素电极与公共电极之间的电场来控制液晶层的透光率。
电源190可以向液晶面板210提供公共电极电压Vcom,并向数据驱动器236提供伽玛电压。另外,电源190向背光单元250提供驱动电压,以便驱动背光灯252。
图3是根据本发明一实施方式的灰度级控制器的框图。
参照图3,根据本发明该实施方式的灰度级控制器300可以位于定时控制器232内部,这不应被视为对本发明的限制。灰度级控制器300可以放置在定时控制器232的前端处。基于灰度级控制器300驻留在定时控制器232中的假定,进行下面的描述。
灰度级控制器300控制输入图像的灰度级。为控制灰度级,灰度级控制器300包括:查寻表310、帧缓冲器320以及灰度级设置器330。
查寻表310将基于当前帧和前一帧的灰度级而设置的灰度级数据(即,过驱动(OD,overdriving)数据)列成表。例如,如果当前帧和前一帧具有相同的灰度级,则可以设置相同的灰度级。如果当前帧的灰度级大于前一帧的灰度级,则可以设置比当前帧的灰度级更高的灰度级。后面将参照图19对灰度级控制进行描述。
同时,控制器170或存储器140可以将OD数据提供给灰度级控制器300的查寻表310。
灰度级设置器330可以参照在查寻表310中设置的灰度级数据LUT来设置灰度级。
帧缓冲器320缓冲前一帧frame_b和从控制器170接收到的当前帧frame_c。帧缓冲器320向灰度级设置器330提供前一帧frame_b。
如果输入图像是3D图像,则帧缓冲器320可以缓冲通过控制器170的格式器460排列的左眼图像和右眼图像。
灰度级设置器330可以利用当前帧frame_c、前一帧frame_b以及查寻表310的灰度级数据LUT来改变当前帧frame_c的灰度级。
同时,灰度级设置器330可以根据当前帧frame_c的帧速率来控制当前帧frame_c的灰度级。例如,随着当前帧frame_c的帧速率的增加,可以更多地改变当前帧frame_c的灰度级。
而且,灰度级设置器330可以根据图像显示装置100的内部温度或环境温度来改变当前帧frame_c的灰度级。例如,当前帧frame_c的灰度级变化可以随着温度降低而增加。
经灰度级控制的当前帧frame_v可以在定时控制器232中重新排列。具体来说,经灰度级控制的当前帧frame_v的RGB数据信号可以被重新排列并提供给数据驱动器236。
图4是图1中所示的控制器的框图,图5例示了3D格式,而图6例示了根据图5中所示的3D格式的3D观看设备的操作。
参照图4,根据本发明一实施方式,控制器170可以包括:DEMUX410、视频处理器420、OSD生成器440、混合器445、帧速率转换器(FRC)450、平均图片电平(APL)计算器455以及格式器460。控制器170还可以包括音频处理器(未示出)和数据处理器(未示出)。
DEMUX410解复用输入流。例如,DEMUX410可以将MPEG-2TS解复用成视频信号、音频信号以及数据信号。输入流信号可以从调谐器110、解调器120或外部设备接口130接收。
视频处理器420可以处理解复用后的视频信号。针对视频信号处理,视频处理器420可以包括视频解码器425和缩放器(scaler)435。
视频解码器425对解复用后的视频信号进行解码,并且缩放器435对解码后的视频信号的分辨率进行缩放,使得视频信号可以显示在显示器180上。
视频解码器425可以设置有基于各种标准操作的多个解码器。
如果解复用后的视频信号是MPEG-2编码的2D视频信号,则该视频信号可以通过MPEG-2解码器解码。
如果解复用后的视频信号例如是H.264编码的DMB或手持DVB(DVB-H)信号,则该视频信号可以通过H.264解码器解码。如果视频信号是MPEC-C部分3深度视频信号、多视图视频编码(MVC,Multi-View Video Coding)视频信号或自由视点TV(FTV,Free-viewpoint TV)视频信号,则视频信号可以通过MPEC-C解码器、MVC解码器或FTV解码器来解码。
通过视频处理器420处理的解码视频信号可以是2D视频信号、3D视频信号或两者的组合。
视频处理器420可以确定解复用后的视频信号是2D视频信号还是3D视频信号。例如,从调谐器110接收到的广播信号、从外部设备接收到的外部信号或通过网络接收到的外部信号可以是3D视频信号。视频处理器420可以参照在输入流的报头中设置的3D标签、该流的3D元数据,或有关该流的3D格式信息,来确定该流是否为3D视频信号。
来自视频处理器420的解码后的视频信号可以具有各种可用格式中的任一种。例如,解码后的视频信号可以是具有彩色图像和深度图像的3D视频图像,或具有多视点图像信号的3D视频信号。多视点图像信号例如可以包括左眼图像信号和右眼图像信号。
针对3D可视化,图5中所示的3D格式是可用的。3D格式是并排(side-by-side)格式(图5中的(a))、上/下格式(图5中的(b))、帧顺序格式(图5中的(c))、交错格式(图5中的(d)),以及检查框(checker box)格式(图5中的(e))。左眼图像L和右眼图像R按并排格式并排地排列。左眼图像L和右眼图像R按上/下格式垂直地堆叠,同时它们按帧顺序格式时分地排列。按交错格式,左眼图像L和右眼图像R一行行地交替。左眼图像L和右眼图像R按检查框格式基于框混合。
OSD生成器440自发地或根据用户输入生成OSD信号。例如,OSD生成器440可以根据用户输入信号或控制信号,生成将多种信息据以在显示器180上显示为图形或文本的信号。OSD信号可以包括各种数据,如用户界面(UI)、多种选单,窗口小部件、图标等。而且,OSD信号可以包括2D对象和/或3D对象。
混合器445可以将通过视频处理器420处理的解码的视频信号与从OSD生成器440生成的OSD信号进行混合。OSD信号和解码的视频信号皆可以包括2D信号或3D信号中的至少一种。
FRC450可以改变从混合器445接收到的混合视频信号的帧速率。例如,60Hz的帧速率被转换成120或240Hz的帧速率。当将帧速率从60Hz改变到120Hz时,将相同的第一帧插入到第一帧与第二帧之间,或者将根据第一帧和第二帧预测的第三帧插入到第一与第二帧之间。如果将帧速率从60Hz改变到240Hz时,则将三个相同帧或三个预测帧插入到第一帧与第二帧之间。
在本发明一实施方式中,APL计算器455计算输入图像的APL,特别是3D图像的APL。图片电平(picture level)可以表示亮度。APL计算器455可以在帧的基础上或在块的基础上计算APL。因此,如果帧或块的APL较高,则意味着该帧或块的平均亮度较高。
格式器460可以从从混合器445接收到的、OSD信号和解码的视频信号的混合视频信号中分离出2D视频信号和3D视频信号。
在此,3D视频信号指包括3D对象(如静止或移动的画中画(PIP)图像、描述广播节目的EPG、选单、窗口小部件、文本,图像内的对象、人、背景,或网页(如,来自报纸、杂志等))的信号。
格式器460可以将3D视频信号的格式改变成例如如图5中所示的3D格式之一。因此,3D观看设备195可以根据图6中所示的3D格式操作。
图6中的(a)例示了当格式器460按图5中所示的帧顺序格式输出3D视频信号时,作为3D观看设备195的快门眼镜的示例性操作。
参照图6中的(a),当将左眼图像L显示在显示器180上时,在快门眼镜195中,左透镜打开而右透镜关闭。当将右眼图像R显示在显示器180上时,在快门眼镜195中,左透镜关闭而右透镜打开。
图6中的(b)例示了当格式器460按图5中所示的并排格式输出3D视频信号时,作为3D观看设备195的偏振眼镜的示例性操作。偏振眼镜195是无源型,并且它们的左透镜和右透镜保持打开。
同时,格式器460可以将2D视频信号转换成3D视频信号。例如,格式器460可以根据2D视频信号检测边缘或可选对象,并且基于所检测的边缘或可选对象生成具有对象的3D视频信号。如前所述,3D视频信号可以被分离成左眼图像信号L和右眼图像信号R。
格式器460可以根据由APL计算器455计算出的3D图像的APL来改变3D图像的深度。针对该目的,可以调节3D图像的左眼图像和右眼图像之间的差距(即,距离)。特别是,当APL等于或低于第一阈值Low_th时或者当APL等于或高于第二阈值High_th时,深度降低。后面将参照图9对深度控制进行描述。
格式器460可以根据由温度传感器183感测到的温度Td来调节3D图像的深度。针对该目的,可以调节3D图像的左眼图像和右眼图像之间的差距(即,距离)。特别地,当所感测到的温度等于或高于阈值温度TH时,可以与所感测到的温度成比例地设置深度,后面将参照图23对此进行描述。
控制器170的音频处理器(未示出)可以处理解复用的音频信号。针对音频信号处理,音频处理器可以具有多个解码器。
如果所解复用的音频信号是编码的音频信号,则控制器170的音频处理器可以对该音频信号进行解码。例如,如果解复用的音频信号是MPEG-2编码的音频信号,则其可以通过MPEG-2解码器来进行解码。如果解复用的音频信号是针对陆地DMB的MPEG-4位片段算术编码(BSAC,MPEG-4Bit Sliced Arithmetic Coding)编码的音频信号,则可以通过MPEG-4解码器来进行解码。如果解复用的音频信号是针对卫星DMB或DVB-H的MPEG-2高级音频编码(AAC,Advanced Audio Coding)编码的音频信号,则可以通过AAC解码器来进行解码。如果解复用的音频信号是Dolby AC-3编码的音频信号,则其可以通过AC-3解码器来进行解码。
控制器170的音频处理器还可以调节音频信号的低音、高音和音量。
控制器170的数据处理器(未示出)可以处理通过对输入流信号进行解复用而获取的数据信号。例如,如果数据信号是编码信号(如包括说明所安排的广播TV或无线电节目的开始时间、结束时间等的广播信息的EPG),则控制器170可以解码该数据信号。EPG的示例包括ATSC节目和系统信息协议(PSIP,Program andSystem Information Protocol)信息以及DVB服务信息(SI,Service Information)。ATSC-PSIP信息或DVB-SI信息可以被包括在TS的报头(即,MPEG-2TS的4字节报头)中。
虽然图4中示出了混合器445混合从OSD生成器440和视频处理器420接收到的信号并接着格式器460对所混合的信号执行3D处理,但本发明不限于此,混合器445可以安置在格式器460之后。因而,格式器460可以对从视频处理器420接收到的信号执行3D处理,OSD生成器440可以生成OSD信号并使该OSD信号经受3D处理,并接着,混合器445可以混合从格式器460和OSD生成器440接收到的经处理的3D信号。
图4中所示的图像显示装置100的框图完全是示例性的。根据实际实现中图像显示装置100的规范,图像显示装置100的组件可以被组合或省略,或者可以添加新组件。即,若需要,将两个或更多个组件并入一个组件或者可以将一个组件设置为分离组件。
特别是,FRC450和格式器460可以分离地设置在控制器170外部。
图7例示了通过组合左眼图像和右眼图像来形成3D图像,而图8例示了根据左眼图像和右眼图像之间的不同差距的不同深度幻像。
参照图7,存在多个图像或对象715、725、735以及745。
通过组合基于第一左眼图像信号的第一左眼图像711(L1)和基于第一右眼图像信号的第一右眼图像713(R1)来创建第一对象715,第一左眼图像711与第一右眼图像713之间具有差距d1。用户看到如形成在将左眼701连接至第一左眼图像711的线与将右眼703连接至第一右眼图像713的线之间的交叉处的图像。因此,用户被欺骗成察觉到第一对象715如同处于显示器180后面。
由于通过在显示器180上使第二左眼图像721(L2)与第二右眼图像723(R2)来创建第二对象725,由此,第二左眼图像721与第二右眼图像723之间的差距为0。因而,用户察觉到第二对象725如同处于显示器180上。
通过组合第三左眼图像731(L3)与第三右眼图像733(R3)来创建第三对象735,并且第三左眼图像731与第三右眼图像733之间具有差距d3。通过组合第四左眼图像741(L4)与第四右眼图像743(R4)来创建第四对象745,并且第四左眼图像741与第四右眼图像743之间具有差距d4。
用户察觉到第对象和第四对象735和745处于图像形成位置处,即,如同位于显示器180前面。
因为第四左眼图像741和第四右眼图像743之间的差距d4大于第三左眼图像731和第三右眼图像733之间的差距d3,所以第四对象745显得比第三对象735更突出。
在本发明的实施方式中,显示器180与对象715、725、735以及745之间的距离被表示为深度。当对象被用户察觉到如同位于显示器180后面时,该对象的深度被负号化。另一方面,当对象被用户察觉到如同位于显示器180前面时,该对象的深度被正号化。因此,当对象显得向用户更加突出,其更深,即,其深度更大。
参照图8,图8的(a)中左眼图像801与右眼图像802之间的差距a小于图8的(b)中左眼图像801与右眼图像802之间的差距b。从而,图8的(a)中创建的3D对象的深度a'小于图8的(b)中创建的3D对象的深度b'。
在将左眼图像和右眼图像组合成3D图像的情况下,如果3D图像的左眼图像和右眼图像因不同差距而彼此分开,则3D图像被用户察觉到如同形成在不同位置处。这意味着用左眼图像和右眼图像组合形成的3D图像或3D对象的深度可以通过调节左眼图像和右眼图像的差距来进行控制。
图9是例示根据本发明一实施方式的、操作图像显示装置的方法的流程图,而图10至22是用于描述图9中所示的、用于操作图像显示装置的方法的各种示例所参考的视图。
参照图9,接收3D图像(S910)。向图像显示装置100输入的图像例如可以是基于从调谐器110接收到的广播信号的广播图像、从外部设备接收到的外部图像、存储在存储器140中的图像或者通过网络从内容提供方接收到的图像。
如果包含图像的流运送指示该图像是否为3D图像的信息或标志,则控制器170可以通过解复用或解码该流来获取该信息或标志,并且基于所获取的信息或标志确定该图像是否为3D图像。
如果所接收的图像是多视点图像,则控制器170可以确定该图像是否包括左眼图像和右眼图像,以由此确定该图像是否为3D图像。
接着,计算3D图像的APL(S915)。控制器170(具体来说,控制器170的APL计算器455)可以计算所输入3D图像的APL。
图片电平可以表示亮度,并且可以基于帧或基于块来计算APL。因而,如果帧或块的APL较高,则意味着该帧或块的平均亮度较高。
后面,将将参照图12、14以及16描述基于APL的屏幕的亮度。
转换3D图像的帧速率(S20),并且根据所计算的APL来改变3D图像的深度(S925)。接着,排列深度改变的3D图像,使得其左眼图像与其右眼图像交替(S930)。根据输入3D图像中当前帧与前一帧之间的灰度级差异来改变当前帧的灰度级(S935),并且将具有改变的灰度级的当前帧显示为图像(S940)。
图10的(a)例示了由视频处理器420处理的3D图像的视频帧。从图10的(a)应注意到按图5的(b)中所示的上/下格式构造,3D视频帧1010。
控制器170的FRC450可以在步骤S920中改变3D图像的帧速率。例如,FRC450将60Hz改变至120Hz或240Hz或480Hz。
图10的(b)例示了FRC450中3D图像的帧速率的示例性增加。FRC450可以通过重复3D视频帧1020来增加3D图像的帧速率。仍可以保持3D图像的上/下格式。
虽然图10的(b)中将帧速率示出为增加了四倍,但各种设置都是可以的,如双倍帧速率。帧速率转换是可选的。
格式器460根据在步骤S925中由APL计算器420计算出的APL来改变3D图像的深度。
图11是例示根据所计算的APL设置的深度的示例性图形。例如,如果APL等于或低于第一阈值Low_th或者如果APL等于或高于第二阈值High_th,则可以处理3D视频信号,使得与该3D视频信号相对应的3D图像的深度降低。
特别是,如果所计算出的APL等于或低于第一阈值Low_th,随着该APL越接近最低值(例如,0),格式器460可以将3D图像的深度设置成越低。
如果所计算出的APL等于或高于第二阈值High_th,随着该APL越接近最高值,格式器460可以将3D图像的深度设置成越低。
根据3D图像的计算出的APL对3D图像的深度的控制涉及液晶面板的过驱动,后面将参照图18对此进行描述。
在如图18所示的用于施加附加电压或灰度级以增加液晶面板的响应速度的过驱动操作期间,如果3D图像的灰度级如图19所示较高(例如,级别256)或较低(例如,级别0),则该3D图像可以在没有过驱动的情况下,按灰度级256或灰度级0显示。这种现象可以在2D和3D可视化期间出现。
特别是在3D可视化期间,会以高概率出现左眼图像与右眼图像之间的交叠(称作串扰)。结果,减轻了立体效果。
为了最小化串扰,在本发明一实施方式中,根据通过APL计算器455所计算出的3D图像的APL调节3D图像的深度。
如前参照图11所述,作为因不恰当的过驱动而造成的劣化串扰特性的结果,如果3D图像的APL等于或低于第一阈值Low_th或者等于或高于第二阈值High_th,则优选的是,改变(具体来说降低)3D图像的深度。因此,在显示3D图像期间改进串扰特性。
后面,将参照图12至17详细描述对3D图像的深度的控制。
在步骤S930中,格式器460接着使3D图像的左眼图像与该3D图像的右眼图像交替,即,按图5的(c)所示的帧顺序格式。
图10的(c)和10的(d)例示了在格式器460中帧速率改变的3D视频帧的格式到帧顺序格式的示例性转换。
参照图10的(c),顺序地排列第一左眼视频帧L11030、第一左眼视频帧L1、第一右眼视频帧R1、第一右眼视频帧R1以及第二左眼视频帧L2。即,接连排列相同的左眼视频帧,跟着是接连相同的右眼视频帧。
参照图10的(d),顺序地排列第一左眼视频帧L11030、黑色帧1040、第一右眼视频帧R1、黑色帧,以及第二左眼视频帧L2。即,将黑色帧插入到左眼视频帧与右眼视频帧之间。
在格式器460交替地排列左眼视频帧和右眼视频帧之后,将这些帧提供给显示器180。
图12至图17例示了根据3D图像的APL改变3D图像的深度的示例。
在图12的示例中,左眼图像1210和右眼图像1220的APL等于或低于第一阈值Low_th。
左眼图像1210和右眼图像1220分别包括3D对象1215与1225。当用户利用观看设备观看左眼图像1210和右眼图像1220以及3D对象1215与1225时,他或她被欺骗成察觉到具有特定深度d1的图像1310和3D对象1315,如图13的(a)所示,该特定深度d1与包括在显示器180上的左眼图像1210中的3D对象1215与右眼图像1220中的3D对象1225之间的差距L1相对应。
如前所述,格式器460改变图像1310的深度d1。即,格式器460将左眼图像1210中的3D对象1215与右眼图像1220中的3D对象1225之间的差距L1降低至左眼图像1210中的3D对象1235与右眼图像1220中的3D对象1245之间的差距L2。
因此,用户利用3D观看设备观看显示器180上的具有降低的深度d2的图像1310与3D对象1325,如图13的(b)所示。
在左眼图像1210与右眼图像1220的APL等于或低于第一阈值Low_th的情况下,如果该APL变得更接近最低值(例如,0),则格式器460可以在左眼图像1210中的3D对象1235与右眼图像1220中的3D对象1245之间设置更低的差距。从而,所得3D对象1325的深度变得更小。
在图14的示例中,左眼图像1410和右眼图像1420的APL高于第一阈值Low_th,并且低于第二阈值High_th,如图11所示。
左眼图像1410和右眼图像1420分别包括3D对象1415与1425。当用户利用观看设备观看左眼图像1410和右眼图像1420以及3D对象1415与1425时,他或她被欺骗成察觉到具有特定深度d3的图像1510和3D对象1515,如图15的(a)所示,该特定深度d3与包括在显示器180上的左眼图像1410中的3D对象1415与右眼图像1420中的3D对象1425之间的差距L3相对应。
如前所述,格式器460改变3D对象1515的深度d3。即,格式器460将左眼图像1410中的3D对象1415与右眼图像1420中的3D对象1425之间的差距L3降低至左眼图像1410中的3D对象1435与右眼图像1420中的3D对象1445之间的差距L4。
因此,用户利用3D观看设备观看显示器180上的具有降低的深度d4的图像1510与3D对象1525,如图15的(b)所示。
3D对象1525的深度d4大于图13的(b)所示的3D对象1325的深度2。
在左眼图像1410和右眼图像1420的APL高于第一阈值Low_th并且低于第二阈值High_th(如图11所示)的情况下,3D对象1515的深度d3可以保持不变化。因而,在没有任何变化的情况下显示具有深度d3的图像1510与3D对象1515。
在图16的示例中,左眼图像1610和右眼图像1620的APL等于或高于第二阈值High_th,如图11所示。
左眼图像1610和右眼图像1620分别包括3D对象1615与1625。当用户利用观看设备观看左眼图像1610和右眼图像1620以及3D对象1615与1625时,他或她被欺骗成察觉到具有特定深度d5的图像1610和3D对象1615,如图17的(a)所示,该特定深度d5与包括在显示器180上的左眼图像1610中的3D对象1615与右眼图像1620中的3D对象1625之间的差距L5相对应。
如前所述,格式器460改变3D对象1615的深度d5。即,格式器460将左眼图像1610中的3D对象1615与右眼图像1620中的3D对象1625之间的差距L5降低至左眼图像1610中的3D对象1635与右眼图像1620中的3D对象1645之间的差距L6。
因此,用户利用3D观看设备观看显示器180上的具有降低的深度d6的图像1710与3D对象1725,如图17的(b)所示。
在左眼图像1610与右眼图像1620的APL等于或高于第二阈值High_th的情况下,如果该APL变得更接近最高值,则格式器460可以在左眼图像1610中的3D对象1635与右眼图像1620中的3D对象1645之间设置更低的差距。从而,所得3D对象1725的深度变得更小。
图18是用于描述液晶面板的过驱动所参考的视图。
鉴于与液晶的响应速度有关的保持型特性,液晶面板210的上侧与下侧的显示时间点之间的所得差距造成串扰。
图18的(a)是例示液晶面板的正常驱动的图形,而图18的(b)是例示液晶面板的过驱动的图形。
图18的(a)的图形例示了针对施加至液晶面板的电压V的液晶响应速度L。参照图18的(a),当第一电压V1持续达预定数量的帧并接着立即上升至第二电压V2,液晶面板不立即响应于第二电压V2,由此,生成诸如第一时段T1的过渡时段。随着第一电压V1与第二电压V2之间的差异Vd1越宽,该过渡时段变得越长。从而,出现运动模糊,这在视频画面上造成图形模糊。另外,3D图像的左眼图像和右眼图像交叠,即,生成串扰。
为防止运动模糊和串扰,根据本发明一实施方式,液晶面板如图18的(b)所示被过驱动。
图18的(b)的图形例示了针对施加至液晶面板的电压V的液晶响应速度L。参照图11的(b),恒定地施加第一电压V1达预定数量帧,并接着立即上升至比第二电压V2更高的第三电压V3。接着,第三电压V3降落至第二电压V2。按这种方式,改进了液晶的慢的响应速度。
如从图18的(b)注意到,过渡时段从第一时段T1显著缩短至第二时段T2。为缩短过渡时段,还优选地进一步增加第三电压V3的电平。这意味着随着第二电压V2与第三电压V3之间的差异Vd2越宽,该过渡时段变得越短。
因为在图18中与帧的灰度级成比例地将电压施加至液晶面板,所以集中在灰度级而不是输入电压上给出以下描述。在本发明一实施方式中,改变帧的灰度级以过驱动液晶面板,后面将参照图19对此进行描述。
如前提到,在步骤S930中交替地排列3D图像的左眼图像和右眼图像之后,控制器170或存储器140可以将针对3D图像的OD数据发送至定时控制器232的灰度级控制器300(S935)。如前参照图3所述,灰度级控制器300的查寻表310存储基于当前帧和前一帧的灰度级的特定OD数据。
灰度级控制器300的灰度级设置器330可以根据在帧缓冲器320中缓冲的当前帧frame_c与前一帧frame_b之间的灰度级差异来设置针对当前帧frame_c的灰度级。
参照图19,例如,如果前一帧和当前帧的灰度级分别为64和128,则可以将当前帧的灰度级增加至139。由于按这种方式通过增加3D图像的灰度级变化来执行过驱动,所以可以防止在3D可视化期间以其它方式出现的串扰。
在另一示例中,如果前一帧和当前帧的灰度级分别为128和64,则可以将当前帧的灰度级降低至53。
如前所述,如果当前帧具有最高灰度级256或最低灰度级10,则不考虑前一帧的灰度级,而保持当前帧的灰度级不变。
图20是例示过驱动期间输入图像的示例性灰度级的图形。参照图20,在第一灰度级G1被施加达预定数量帧并接着上升至高于第一灰度级G1的第二灰度级G2的情况下,可以按使得从第二灰度级G2至第三灰度级G3的变化Gd2较大的这种方式设置高于第二灰度级G2的第三灰度级G3,用于过驱动。
随着第一灰度级G1与第二灰度级G2之间的差异Gd1越宽,在图20中第三灰度级G3可以设置得越高。因此,过驱动可以更有效。由于按这种方式通过增加灰度级变化来执行过驱动,所以在3D可视化期间可以防止串扰。
图21是例示过驱动期间输入图像的另一示例性灰度级Gb的图形。参照图21,在第五灰度级G5被施加达预定数量帧并接着降落至低于第五灰度级G5的第六灰度级G6的情况下,可以设置低于第六灰度级G6的第七灰度级G7用于过驱动。即,按增加第六灰度级G6与第七灰度级G7之间的差异Gd5的方式设置第七灰度级G7。
随着第五灰度级G5与第六灰度级G6之间的差异Gd4越宽,在图21中第七灰度级G7可以设置得越低。因此,过驱动可以更有效。
同时,灰度级设置器330可以根据当前帧frame_c的帧速率来区分当前帧frame_c的灰度级。例如,当前帧frame_c的灰度级变化可以更大,用于更高的帧速率。
在步骤S940中,显示具有改变的灰度级的当前帧的图像。例如,如果根据3D图像的APL改变该3D图像的深度,则按帧顺序格式顺序地显示该3D图像的左眼图像和右眼图像。对于按帧顺序格式的图像排列来说,与连续的左眼图像和右眼图像中的各图像同步地开启背光灯252。如果改变3D图像的灰度级,则顺序地显示具有改变的灰度级的3D图像的左眼图像和右眼图像。
参照图22,在由格式器460按图10的(c)所示的格式排列左眼视频帧和右眼视频帧的同时,与左眼视频帧和右眼视频帧中的每一个同步地开启背光灯252。
图22的(a)例示了指示各帧的显示定时的垂直同步信号Vsync。图22的(b)例示了随着将左眼视频帧和右眼视频帧输入至液晶面板210,与左眼视频帧和右眼视频帧同步地开启背光灯252的示例。
参照图22的(b),背光灯252在液晶面板210上侧的连续左眼视频帧的总长度的一部分期间开启并且在液晶面板210的上侧的连续右眼视频帧的总长度的一部分期间开启。因此,可以减轻因在相邻图像(即,3D图像的左眼图像和右眼图像)之间交叠而造成的串扰。而且,基于APL的深度控制或基于APL的灰度级控制还可以对串扰减轻有贡献。
在图22的(b)中,对于边缘型的情况来说,在液晶面板210的上侧和下侧上同时开启背光灯252。对于直接型的情况来说,在液晶面板210的前表面上同时开启背光灯252。
图22的(c)是例示背光灯252的开启/关闭定时的图。参照图22的(c),在高电平下开启背光灯252。
图22的(d)是例示作为快门眼镜的3D观看设备195的操作信号定时的图。根据快门眼镜195的操作信号定时,当显示左眼视频帧L1、L2以及L3时仅打开快门眼镜195的左透镜,而当显示右眼视频帧R1、R2以及R3时仅打开快门眼镜195的右透镜。
同时,在显示3D图像期间,可以通过在各左眼视频帧内和在各右眼视频帧内开启背光灯252来减轻串扰。
图23是例示根据本发明另一实施方式的、用于操作图像显示装置的方法的流程图,而图24至29是用于描述如图23所示的用于操作图像显示装置的方法的各种示例所参考的视图。
参照图23,接收3D图像(S2110)。向图像显示装置100输入的图像例如可以是基于从调谐器110接收到的广播信号的广播图像、从外部设备接收到的外部图像、存储在存储器140中的图像或者通过网络从内容提供方接收到的图像。
如果包含图像的流运送指示该图像是否为3D图像的信息或标志,则控制器170可以通过解复用或解码该流来获取该信息或标志,并且基于所获取的信息或标志确定该图像是否为3D图像。
如果所接收的图像是多视点图像,则控制器170可以确定该图像是否包括左眼图像和右眼图像,以由此确定该图像是否为3D图像。
感测温度(S2115)。具体来说,温度传感器183感测显示器180的环境温度。如果显示器180包括液晶面板210,则温度传感器182感测液晶面板210的环境温度。所感测的温度可以输入至控制器170。
随着温度增加,液晶面板的液晶响应速度可以增加,而随着温度降低,液晶面板的液晶响应速度可以降低。后面将参照图24和25描述温度与液晶响应速度之间的关系。
改变3D图像的帧速率(S2120),并且根据所感测的温度来调节3D图像的深度(S2125)。接着,交替地排列深度改变的3D图像的左眼图像和右眼图像(S2130)。接着,显示3D图像(S2135)。
具体来说,FRC450在步骤S2120改变3D图像的帧速率。例如,FRC450将60Hz改变至120Hz或240Hz或480Hz。
格式器460在步骤S2125中根据由温度传感器183感测出的温度,交替地排列3D图像的左眼图像和右眼图像。
图24是例示针对温度的液晶响应速度和深度的图形。
图24的(a)例示了液晶响应速度与温度的关系。参照图24的(a),尽管液晶响应速度在阈值温度TH或之上处于饱和状态,但液晶响应速度与低于阈值温度TH的温度成比例地增加。即,当输入数据时,液晶响应速度可以增加至与温度成比例的特定值。液晶响应速度随着降低的温度而降低。
图24的(b)例示了深度与温度的关系。参照图24的(b),深度可以与所感测的温度成比例地改变。显著的是,液晶响应速度如图24的(a)中所示,在阈值温度TH或之上饱和。因此,深度可以在阈值温度TH或之上固定至特定值。
根据本发明的实施方式,根据基于温度的液晶响应速度来调节3D图像的深度。
如果所感测的温度等于或低于阈值温度TH,则格式器460与所感测的温度成比例地设置3D图像的深度。
后面将参照图26至29,更详细地描述对3D图像的深度的控制。
图25例示了液晶面板210的针对温度的液晶响应时间。在第一温度Ta、第二温度Tb以及第三温度Tc下的液晶响应曲线分别用LTa、LTb以及LTc指示。
参照图25,响应速度在液晶响应曲线LTb上最高而在液晶显示曲线LTc上最低。
例如,第一温度Ta可以是室温(大约27℃),而第二温度Tb可以高于第一温度Ta,大约45℃。第三温度Tc可以低于第一温度Ta,例如,大约5℃。
在步骤S2130中,格式器460交替地排列深度改变的3D图像的左眼图像与右眼图像,即,按图5的(c)所示的帧顺序格式。
接着,将3D图像的顺序的左眼视频帧和右眼视频帧提供给显示器180。
图26至29例示了根据温度改变3D图像的深度的示例。
在图26的示例中,所感测的温度从第一温度Ta向第三温度Tc改变。
如果所感测的温度为第一温度Ta,则3D图像可以具有第一深度d1。例如,左眼图像2210和右眼图像2220分别包括3D对象2215与2225。当用户利用观看设备观看左眼图像2210和右眼图像2220以及3D对象2215与2225时,他或她被欺骗成察觉到具有第一深度d1的图像2310和3D对象2315,如图27(a)所示,该第一深度d1与包括在显示器180上的左眼图像2210中的3D对象2215和右眼图像2220中的3D对象2225之间的差距L1相对应。
如果所感测的温度是低于第一温度Ta的第三温度Tc,则格式器460降低3D图像的深度。即,格式器460将左眼图像2210中的3D对象2215与右眼图像2220中的3D对象2225之间的差距L1降低至左眼图像2210中的3D对象2235与右眼图像2220中的3D对象2245之间的差距L2,如图26所示。
因此,用户利用3D观看设备观看显示器180上的具有降低的第二深度d2的图像2310与3D对象2325,如图27的(b)所示。
在图28的示例中,所感测的温度从第一温度Ta向第二温度Tb改变。
如果所感测的温度为第一温度Ta,则3D图像可以具有第三深度d3。例如,左眼图像2410和右眼图像2420分别包括3D对象2415与2425。当用户利用观看设备观看左眼图像2410和右眼图像2420以及3D对象2415与2425时,他或她被欺骗成察觉到具有第三深度d3的图像2510和3D对象2515,如图29(a)所示,该第三深度d3与包括在显示器180上的左眼像2410中的3D对象2415与右眼图像2420中的3D对象2425之间的差距L3相对应。
如果所感测的温度是高于第一温度Ta的第二温度Tb,则格式器460增加3D图像的深度。即,格式器460将左眼图像2410中的3D对象2415与右眼图像2420中的3D对象2425之间的差距L3增加至左眼图像2410中的3D对象2435与右眼图像2420中的3D对象2445之间的差距L4,如图28所示。
因此,用户利用3D观看设备观看显示器180上的具有增加的第四深度d4的图像2410与3D对象2425,如图29的(b)所示。
在根据温度改变3D图像的深度之后,还可以按之前参照图18至图21所述的方式执行过驱动。
如同根据本发明实施方式的上述描述明显地看出的,可以通过根据3D图像的APL调节该3D图像的深度来减轻串扰。
还可以通过根据所感测的温度调节3D图像的深度来减轻串扰。
可以利用过驱动自适应地调节输入图像的灰度级,由此防止模糊。
当图像显示装置采用保持型液晶面板时,通过增加3D图像的帧速率而交替地排列3D图像的左眼视频帧和右眼视频帧。因此,可以减轻串扰。
根据前述实施方式的图像显示装置和用于操作图像显示装置的方法不限于在此阐述的实施方式。因此,在此阐述的示例性实施方式的变型和组合可以落入本发明的范围内。
根据前述实施方式的用于操作图像显示装置的方法可以实现为代码,该代码可以被写入至计算机可读记录介质,并由此可以通过处理器读取。该计算机可读记录介质可以是可以按计算机可读方式存储数据的任何类型的记录设备。计算机可读记录介质的示例包括:ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储器,以及载波(例如,通过因特网的数据传输)。计算机可读记录介质可以跨越连接至网络的多个计算机系统来分布,使得按分散方式向其写入和从其执行计算机可读代码。本领域普通技术人员可以构造用于实现本文的实施方式所需的功能程序、代码,以及代码片段。
虽然已经参照本发明的示例性实施方式具体示出和描述了本发明,但本领域普通技术人员应当明白,在不脱离如所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下,本发明中可以在形式和细节上进行各种改变。
Claims (11)
1.一种用于操作图像显示装置的方法,该方法包括以下步骤:
接收三维图像;
计算所述三维图像的平均图片电平APL,所述APL表示所述三维图像帧的平均亮度;
根据计算出的APL来改变所述三维图像的深度;以及
当计算出的APL等于或低于第一阈值或者等于或高于比所述第一阈值大的第二阈值时,根据具有经改变的深度的所述三维图像的当前帧与前一帧之间的灰度级差异,改变具有经改变的深度的所述三维图像的所述当前帧的灰度级,
其中,改变所述深度的步骤包括:当计算出的APL等于或低于所述第一阈值或者等于或高于比所述第一阈值大的所述第二阈值时,减小所述三维图像的深度。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,改变所述深度的步骤包括:当计算出的APL等于或低于第一阈值时,随着所述APL越接近最低APL值,将所述三维图像的深度设置成越低。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,改变所述深度的步骤包括:当计算出的APL等于或高于第二阈值时,随着所述APL越接近最高APL值,将所述三维图像的深度设置成越低。
4.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下步骤:显示具有经改变的深度的所述三维图像。
5.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下步骤:转换所接收的三维图像的帧速率,其中,改变所述深度的步骤包括:改变具有经改变的帧速率的所述三维图像的深度。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述灰度级改变步骤包括:参照具有灰度级数据的查寻表,根据所述当前帧与所述前一帧之间的所述灰度级差异,改变所述当前帧的灰度级。
7.一种图像显示装置,该图像显示装置包括:
平均图片电平APL计算器,该平均图片电平计算器用于计算输入三维图像的APL,所述APL表示所述三维图像帧的平均亮度;
格式器,该格式器用于根据计算出的APL来改变所述三维图像的深度;
灰度级控制器,该灰度级控制器用于当计算出的APL等于或低于第一阈值或者等于或高于比所述第一阈值大的第二阈值时,根据具有经改变的深度的所述三维图像的当前帧与前一帧之间的灰度级差异,改变具有经改变的深度的所述三维图像的所述当前帧的灰度级;以及
显示器,该显示器用于显示具有经改变的深度的所述三维图像,
其中,当计算出的APL等于或低于所述第一阈值或者等于或高于比所述第一阈值大的所述第二阈值时,所述格式器减小所述三维图像的深度。
8.根据权利要求7所述的图像显示装置,其中,当计算出的APL等于或低于第一阈值时,所述格式器随着所述APL越接近最低APL值,将所述三维图像的深度设置成越低。
9.根据权利要求7所述的图像显示装置,其中,当计算出的APL等于或高于第二阈值时,所述格式器随着所述APL越接近最高APL值,将所述三维图像的深度设置成越低。
10.根据权利要求7所述的图像显示装置,所述图像显示装置还包括:帧速率转换器,该帧速率转换器用于转换所接收的所述三维图像的帧速率,其中,所述格式器根据计算出的APL改变具有经改变的帧速率的所述三维图像的深度。
11.根据权利要求7所述的图像显示装置,所述灰度级控制器查阅具有灰度级数据的查询表,根据所述当前帧和所述前一帧之间的所述灰度级差异改变所述当前帧的所述灰度级。
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