CN102611900A - 同屏幕双3d显示实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种同屏幕双3D显示实现方法，通过对两路3D视频信号每个视频帧进行奇偶行分离，以两视频帧组合模式向显示模组同步或异步传送视频帧，通过发射模块向两路画面接收设备发出快门控制信号，接收设备端异步或同步显示两路3D视频，实现了同一屏幕双3D、或4路2D、或一路3D和2路2D的视频显示。

Description

同屏幕双3D显示实现方法

技术领域

本发明涉及3D显示技术领域，特别涉及同屏幕双3D显示实现方法。

技术背景

目前在同一屏幕上面显示两个或者多个通道的画面内容，主要的是画中画技术，即在主要观看的画面上面插入一个或者多个经过压缩的其他画面。

后来出现利用3D显示平台传送双画面，如专利申请号：201010281122.4的发明《基于同步显示的双画面同屏显示方法》揭露表面分别贴有垂直、水平偏振膜，观看者戴上配设的垂直或水平偏振眼镜以观看第一路或第二路图像。该方法可以在同一屏幕区域同时显示两个画面，而使不同的人在同一显示设备上互不干扰地同时观看不同的画面；专利申请号：201010281121.X的发明《基于异步显示的双画面同屏显示方法》揭露异步显示的双画面同屏显示方法，可以在同一屏幕区域显示两个画面，而使不同的人在同一显示设备上互不干扰地同时观看不同的画面。

画中画技术解决了单屏幕显示两个通道在同一画面显示问题，但是这样在两个画面显示图面都是没有全画幅显示，图面是经过尺寸压缩的；且因为同时显示而没有实现分离，观看一个画面内容必然会受到另外一个画面的干扰，且传送的画面都是2D的画面。

后来的发明申请虽然解决在同一显示设备两个画面同时显示问题，但是此时提供给用户所观看到的仍然是2D的双画面，不能给用户3D的观看体验，影响用户的观看感受。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同屏幕双3D显示实现方法。

本发明同屏幕双3D显示实现方法，其实现步骤如下：

ⅰ、接收两路3D视频信号；

ⅱ、对两路3D视频信号的每个视频帧进行奇偶行分离，即分离奇偶行对应的3D图像的左、右视频两帧图像；

ⅲ、以两视频帧组合模式向显示模组传送视频帧，传送方式包括：

ａ、异步传送同步显示方式一，第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

b、异步传送同步显示方式二，第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

c、同步传送异步显示方式一，第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

d、同步传送异步显示方式二，第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

ⅳ、以与第ⅲ条同步的方式通过发射模块向两路画面接收设备发出快门控制信号，两路接收设备左、右视快门的打开或关闭对应于3D处理模块对两路左、右视频帧的传送或停止。

所述的实现步骤中，当两路3D视频信号承载四路2D视频信号、或一路3D视频信号和两路2D视频信号时，相应地接收设备显示出四路2D视频画面、或一路3D视频画面和两路2D视频画面。

本发明采用以上方法，通过对两路3D视频信号每个视频帧进行奇偶行分离，以两视频帧组合模式向显示模组同步或异步传送视频帧，通过发射模块向两路画面接收设备发出快门控制信号，接收设备端异步或同步显示两路3D视频，实现了同一屏幕双3D、或4路2D、或一路3D和2路2D的视频显示。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明：

图1是3D电视的系统框图。

具体实施方式

本发明同屏幕双3D显示实现方法，其实现步骤如下：

ⅰ、接收两路3D视频信号；

ⅱ、对两路3D视频信号的每个视频帧进行奇偶行分离，即分离奇偶行对应的3D图像的左、右视频两帧图像；

ⅲ、以两视频帧组合模式向显示模组传送视频帧，传送方式包括：

ａ、异步传送同步显示方式一，第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

b、异步传送同步显示方式二，第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

c、同步传送异步显示方式一，第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

d、同步传送异步显示方式二，第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

ⅳ、以与第ⅲ条同步的方式通过发射模块向两路画面接收设备发出快门控制信号，两路接收设备左、右视快门的打开或关闭对应于3D处理模块对两路左、右视频帧的传送或停止。

所述的实现步骤中，当两路3D视频信号承载四路2D视频信号、或一路3D视频信号和两路2D视频信号时，相应地接收设备显示出四路2D视频画面、或一路3D视频画面和两路2D视频画面。

下面做详细说明。

显示装置主要包含部件有显示模组、偏光膜及位相差膜片。

显示模组单元为显示图像单元，此显示模组主要作为图像显示使用，可以为TFT-LCD显示模组，也可以为OLED显示模组，因为具体显示结构和显示技术为已知，这里不再赘述；显示模组前面为一层偏光膜片；偏光膜片前面贴附位相差膜，位相差膜片主要是针对显示模组的显示区域的像素行进行分离，对奇偶行分别贴附不同慢轴方向的相位差膜片，这样将整个显示画面按照奇偶行分为O显示区域和E显示区域，即奇数行对应O区域，偶数行对应E区域，为了达到更好的分离效果，减少奇偶行画面的相互串扰，一般奇偶行的位相差膜慢轴角度设置为相互垂直角度，即成90°，比如O区域贴附偏光膜的透射轴角度为θ，θ从0°~90°，则E区域偏光膜的透射轴角度为90°+θ，这样显示模组的显示区域按照奇偶像素行划分为依次交错的A区域和B区域，并分别对应位相差膜的奇偶行区域O和E，这样显示模组的图像光线通偏光膜片，就会形成偏振光，通过偏光膜形成的相互垂直的偏振光再通过相位差膜片，位相差膜片为λ/4玻片，一般厚度在80~150nm，优选的厚度为125nm，所述的位相差模的慢轴与奇偶行的透光轴成45°夹角则出射光线为圆偏光，其他角度会形成椭圆偏光。形成圆偏光可以有效的增加接收设备的接收角度，避免由于角度不一致而导致出现画面串扰而造成鬼影现象。

以上所述的偏光膜偏正度优选为99.95%~100%，单体通过率优选为大于或者等于42%，单体通过率指的是可见光的平均通过率。

所述的位相差膜片为宽波域的位相差膜，可以在宽的可见光区域提供均匀的位相差值。

这里需要特别说明的是，除了前面所述按照奇偶行进行分离，也可以按照奇偶列进行分离，由于技术原理一致，也不做过多阐述。

本提案以奇偶行分离进行阐述。

这里优选位相差膜的慢轴与前方的偏光膜的透光轴夹角为45°，即出射光线为圆偏光。

这里需要特别说明的是，除了前面所述按照奇偶行进行分离，也可以按照奇偶列进行分离，由于技术原理一致，也不做过多阐述。

以偏光膜吸收轴为0°即透光轴为90° 为例，则奇偶行的位相差膜的慢轴与水平方向夹角为45°和135°。这样显示模组的光线透过偏光膜和位相差膜就会分别形成不同旋向的圆偏光。这样完成对显示模组的A 区域和B区域的分离，在接收端再对光线通过对应的位相差膜片和偏光膜片即可接收到通过O区域的A画面和通过B区域的B画面。

下面阐述主要技术方法：

同步显示异步传送：

方法一：系统传送第一视频帧，A和B两种画面的左视帧，A画面的左视帧图像被分离在显示模组的奇数行，位相差膜片也同样分离奇偶交错的O区域和E区域，这样，A画面左视帧对应位相差的奇数行O区域；同样， B画面的左视帧图像被分离在显示模组的偶数行E区域，B画面左视帧对应位相差的偶数行E区域；显示模组同时传送A画面的左视帧和B画面的左视帧，完成对两个画面的左视帧的传送，这样这接收端匹配同样的位相差膜和偏光膜即可同步接收到A画面的左视帧和B画面的左视帧。

系统传送第二视频帧，A和B两种画面的右视帧，A画面的右视帧图像被分离在显示模组的奇数行，位相差膜片也同样分离奇偶交错的O区域和E区域，这样，A画面右视帧对应位相差的奇数行O区域；同样， B画面的右视帧图像被分离在显示模组的偶数行，B画面右视帧对应位相差的偶数行；显示模组同时传送A画面的右视帧和B画面的右视帧，完成对两个画面的右视帧的传送，这样接收端匹配同样的位相差膜和偏光膜即可同步接收到A画面的右视帧和B画面的右视帧。

这样显示模组同步显示两种画面的3D的左视帧和右视帧，异步传送A和B两种画面的3D左视帧和右视帧，这样两种3D画面的左右视帧依次传送，接收端搭配对应的位相差膜和偏光膜和异步快门设备即可接收到两种3D画面的接收。

同样，可以两个画面的分布进行互换，即A画面的左右视帧放在偶数行，对应位相差膜的E区域，B画面的左右视帧放在奇数行，对应位相差膜的O区域，这样同步显示两种画面的3D的左视帧和右视帧，异步传送两种画面的3D左视帧和右视帧，这样两种3D画面的左右视帧依次传送，接收端搭配对应的位相差膜和偏光膜和异步快门设备即可接收到两种3D画面的接收。原理与前面相似不再赘述。

方法二：系统传送第一视频帧，A和B两种画面的左视帧和右视帧，A画面的左视帧图像被分离在显示模组的奇数行，位相差膜片也同样分离奇偶交错的O区域和E区域，这样，A画面左视帧对应位相差膜的奇数行O区域；同样，B画面的右视帧图像被分离在显示模组的偶数行，B画面右视帧对应位相差的偶数行E区域；显示模组同时传送A画面的左视帧和B画面的右视帧，完成对两个画面各自的左视帧和右视帧的传送，这样这接收端匹配同样的位相差膜和偏光膜即可同步接收到A画面的左视帧和B画面的右视帧。

系统传送第二视频帧， A和B两种画面的右视帧和左视帧，A画面的右视帧图像被分离在显示模组的奇数行，位相差膜片也同样分离奇偶交错的O区域和E区域，这样，A画面右视帧对应位相差膜的奇数行O区域；同样，B画面的左视帧图像被分离在显示模组的偶数行E区域，B画面左视帧对应位相差的偶数行对应E区域；显示模组同时传送A画面的右视帧和B画面的左视帧，完成对A和B两个画面各自的右视帧和左视帧的传送，这样这接收端匹配同样的位相差膜和偏光膜即可同步接收到A画面的右视帧和B画面的左视帧。

这样显示模组同步显示两种画面的3D的左视帧和右视帧，异步传送两种画面的3D左视帧和右视帧，这样两种3D画面的左右视帧依次传送，接收端搭配对应的位相差膜和偏光膜和异步快门设备即可接收到两种3D画面的接收。

同样，可以两个画面的分布进行互换，即A画面的左右视帧放在偶数行，对应位相差膜的E区域，B画面的左右视帧放在奇数行，对应位相差膜的O区域，这样同步传送两种画面的3D的左视帧和右视帧，异步传送两种画面的3D左视帧和右视帧，这样两种3D画面的左右视帧依次传送，接收端搭配对应的位相差膜和偏光膜和异步快门设备即可接收到两种3D画面的接收。原理与前面相似不再赘述。

异步显示同步传送：

系统传送第一3D视频帧即A画面，包含A画面的左视帧和右视频帧，A画面的左视帧图像被分离在显示模组的奇数行，位相差膜片也同样分离奇偶交错的O区域和E区域，这样，A画面左视帧对应位相差的奇数行O区域；同样， A画面的右视帧图像被分离在显示模组的偶数行，A画面右视帧对应位相差的偶数行E区域；显示模组同时传送A画面的左视帧和右视帧，完成对A画面的完整的3D视帧的传送，这样这接收端匹配同样的位相差膜和偏光膜即可同步接收到A画面的左视帧和右视帧，接收到完整的A画面的一帧3D画面。

系统传送第二3D视频帧即B画面，包含B画面的左视帧和右视频帧，B画面的左视帧图像被分离在显示模组的奇数行，位相差膜片也同样分离奇偶交错的O区域和E区域，这样，B画面左视帧对应位相差的奇数行O区域；同样， B画面的右视帧图像被分离在显示模组的偶数行，B画面右视帧对应位相差的偶数行E区域；显示模组同时传送B画面的左视帧和右视帧，完成对B画面的完整的3D视帧的传送，这样这接收端匹配同样的位相差膜和偏光膜即可同步接收到A画面的左视帧和右视帧，接收到完整的B画面的一帧3D画面。

这样显示模组同步传送显示两种画面的一种画面的3D左视帧和右视帧，异步传送A和B两种画面的3D左视帧和右视帧，这样两种3D画面的完整的3D视帧帧依次传送，接收端搭配对应的位相差膜和偏光膜和异步快门设备即可接收到两种3D画面的接收。

同样，可以两个画面的分布进行互换，即A画面的左视帧放在偶数行，对应位相差膜的E区域，A画面的右视帧放在奇数行，对应位相差膜的O区域，系统传送第一3D视频帧，即A画面，包含A画面的左视帧和右视频帧，A画面的右视帧图像被分离在显示模组的奇数行，位相差膜片也同样分离奇偶交错的O区域和E区域，这样，A画面右视帧对应位相差的奇数行O区域；同样， A画面的左视帧图像被分离在显示模组的偶数行，A画面左视帧对应位相差的偶数行E区域；显示模组同时传送A画面的左视帧和右视帧，完成对A画面的完整的3D视帧的传送，这样这接收端匹配同样的位相差膜和偏光膜即可同步接收到A画面的左视帧和右视帧，接收到完整的A画面的一帧3D画面。然后，系统传送第二3D视频帧，即B画面，包含B画面的左视帧和右视频帧，B画面的右视帧图像被分离在显示模组的奇数行，位相差膜片也同样分离奇偶交错的O区域和E区域，这样，B画面右视帧对应位相差的奇数行O区域；同样， B画面的左视帧图像被分离在显示模组的偶数行，B画面左视帧对应位相差的偶数行E区域；显示模组同时传送B画面的左视帧和右视帧，完成对B画面的完整的3D视帧的传送，这样接收端匹配同样的位相差膜和偏光膜即可同步接收到B画面的左视帧和右视帧，接收到完整的B画面的一帧3D画面。

这样同步显示两种画面中一种的3D的左视帧和右视帧，异步传送每种画面的3D左视帧和右视帧，这样两种3D画面的左右视帧依次传送，接收端搭配对应的位相差膜和偏光膜和异步快门设备即可接收到两种3D画面的接收。原理与前面相似不再赘述。

需要说明的是，A画面和B画面视频传送顺序可以进行调换。

详细描述本提案具体实施的技术手段的方式：

该系统框图如图1 所示，各模块作用说明如下：

信号输入模块1：信号输入模块1，针对电视系统可以是HDMI，VGA，AV，RF电视信号等信号输入部分

视频处理模块2：对信号输入模块输入的信号进行第一级处理，主要完成对信号的A/D转换，信号采样，解码，Scaler等处理并且编码成为LVDS信号后进行输出；

数据缓存模块3：在处理模块对信号进行编解码和Scaler等处理需要做大量数据运算，同样需要搭配对应的数据缓存模块；

存储模块4：存储处理模块的运行程序数据文件和用户设置数据信息等；

3D处理模块5：为系统对视频信号的第二级处理模块，前端第一级处理的视频数据信号进行提取和3D分析运算，再重新进行编码输出，此模块可以集成到前端的视频处理模块中；

显示模块6： 为液晶显示屏，对前端的视频信号进行处理后显示；

发射模块7：根据系统编码需要，发送控制接收端快门开闭的控制信号，其控制信号可以以红外，蓝牙，WIFI等多种方式进行传送。

系统模块信号流程简述如下：

本提案的系统信号处理流程，由信号输入模块1输入外部信号到视频处理模块2进行第一级处理，两种3D信号可以来自同一信号源，也可以是不同的信号源，首先由视频处理模块2对信号输入模块的信号进行解码处理，然后对两种3D画面进行颜色校正和Scaler等处理，并编码成为特定格式的数据信号向后级进行传输。这里优选的为LVDS信号格式数据向后级进行传输。

系统框图内的存储模块4主要是提供运行程序数据文件和用户设置数据信息等数据的存储，数据缓存模块3主要是为对信号进行编解码和Scaler等处理需要做大量数据运算，需要搭配对应的数据缓存模块对数据进行缓存，提高处理数据速度和数据完整性。

3D处理模块5主要完成对视频信号的第二级处理，对第一级视频信号处理模块2处理后的视频数据信号进行3D处理，即对视频信号进行解码和分离传送处理，同步传送显示两种画面的3D的视频帧，并异步依次传送A和B两种画面的3D左视帧和右视帧，这样两种3D画面的左右视帧依次传送，并对处理后的视频数据进行再次编码成为特定格式的数据信号向后端进行传输。3D处理模块5和前端的视频处理模块2不仅进行视频数据的传输连接，还通过标准协议接口传递指令控制信息。

同时，3D处理模块5还会在异步传送左右视频帧时候即切换视频帧时候同步发送控制信号，控制信号经由发射模块7进行发射，其控制信号可以以红外，蓝牙，WIFI等多种方式进行传送。

第二级处理后的视频数据送往显示模块7进行数据解码处理后进行显示。

接收端搭配对应的位相差膜和偏光膜和异步快门设备即可接收到两种3D画面的接收。

下面以同步显示异步传送的方法一阐述具体实施例：

系统传送第一视频帧，A和B两种画面的左视帧，A画面的左视帧图像被分离在显示模组的奇数行，位相差膜片也同样分离奇偶交错的O区域和E区域，这样，A画面左视帧对应位相差的奇数行O区域；同样， B画面的左视帧图像被分离在显示模组的偶数行E区域，B画面左视帧对应位相差的偶数行E区域；显示模组同时传送A画面的左视帧和B画面的左视帧，完成对两个画面的左视帧的传送，此时3D处理模块发出快门控制信号给发射模块，打开A画面接收设备的左视快门并同时关闭右视快门，同样同时控制B画面接收设备打开B画面接收设备的左视快门并同时关闭右视快门，发射设备将控制信号进行调制并发射，这样这接收端接收到发射模块的控制信号并匹配同样的位相差膜和偏光膜即可同步接收到A画面的左视帧和B画面的左视帧。

系统传送第二视频帧，A和B两种画面的右视帧，A画面的右视帧图像被分离在显示模组的奇数行，位相差膜片也同样分离奇偶交错的O区域和E区域，这样，A画面右视帧对应位相差的奇数行O区域；同样， B画面的右视帧图像被分离在显示模组的偶数行，B画面右视帧对应位相差的偶数行；显示模组同时传送A画面的右视帧和B画面的右视帧，完成对两个画面的右视帧的传送，此时3D处理模块发出快门控制信号给发射模块，打开A画面接收设备的左视快门并同时关闭右视快门，同样同时控制B画面接收设备打开B画面接收设备的左视快门并同时关闭右视快门，发射设备将控制信号进行调制并发射，这样这接收端接收到发射模块的控制信号并匹配同样的位相差膜和偏光膜即可同步接收到A画面的右视帧和B画面的右视帧。

这样3D处理模块发出快门控制信号给发射模块，发出快门控制信号控制两个接收设备的快门开闭，经过发射模块进行调制后发送，这样两个接收端就可以按照视频帧的显示时序对对应的接收设备的快门进行打开和关闭控制， 分别依次接收相应的3D图像信号的左右视频帧，这样整个系统就完成对两个3D视频信号的显示和传送。

方法二的具体实施例方法以及与异步显示同步传送的实施方法一基本一致，这里不再赘述。

Claims (2)

1.一种同屏幕双3D显示实现方法，其特征在于：其实现步骤如下：

ⅰ、接收两路3D视频信号；

ⅱ、对两路3D视频信号的每个视频帧进行奇偶行分离，即分离奇偶行对应的3D图像的左、右视频两帧图像；

ⅲ、以两视频帧组合模式向显示模组传送视频帧，传送方式包括：

ａ、异步传送同步显示方式一，第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

b、异步传送同步显示方式二，第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

c、同步传送异步显示方式一，第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

d、同步传送异步显示方式二，第二路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第一帧奇行或偶行、第二路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第一帧偶行或奇行， 第一路3D视频信号的左视频帧传送给显示模组的第二帧奇行或偶行、第一路3D视频信号的右视频帧传送给显示模组的第二帧偶行或奇行；

ⅳ、以与第ⅲ条同步的方式通过发射模块向两路画面接收设备发出快门控制信号，两路接收设备左、右视快门的打开或关闭对应于3D处理模块对两路左、右视频帧的传送或停止。

2.根据权利要求1所述的同屏幕双3D显示实现方法，其特征在于：所述的实现步骤中，当两路3D视频信号承载四路2D视频信号、或一路3D视频信号和两路2D视频信号时，相应地接收设备显示出四路2D视频画面、或一路3D视频画面和两路2D视频画面。