CN103517062A - 影像的同步方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种影像的同步方法，应用于一三维显示装置，该方法包含下列步骤：提供多个第一眼影像画面及多个第二眼影像画面;依据一系统时间自这些第一眼影像画面中选取一第一影像画面，依据该第一影像画面的一第一时戳自这些第二眼影像画面中选取一第二影像画面，以及输出该第一影像画面与该第二影像画面。

Description

影像的同步方法及其装置

技术领域

本发明与三维影像的显示有关，特别是有关于一种应用于三维影像显示装置的左右眼影像的同步方法及装置。

背景技术

随着显示技术的发展，显示器从早期的黑白电视、彩色电视，进展到现在主流的高画质电视，皆反映出使用者希望画面更逼真、更自然的要求。近年来显示技术更从二维影像发展至三维影像，不仅提供使用者观看平面的影像与色彩，更提供了具备立体空间感的视觉体验。

三维影像显示技术的原理，利用人类两眼的视差，分别提供两眼不同的影像而产生立体感受。为产生三维立体的效果，现有技术包括利用偏光眼镜技术、红(绿)蓝眼镜技术、快门眼镜技术、头盔式显示器技术、以及视差屏蔽技术…等，但无论何种技术，皆需要进行左右眼影像的同步，若是同步的精准度不佳，则对使用者而言，不仅双眼所见的影像无法在脑中形成景深，也就是无法产生立体空间感受，更有可能造成不适或晕眩。

请参考图1，其所绘示为已知技术针对三维影像的左右眼影像进行同步的流程图。播放一三维影像时，首先进行步骤S110读取欲播放的串流数据，再进行步骤S120由一串流解多工器自串流数据中解多工出左眼数据、右眼数据、以及音频数据。步骤S132中，对左眼数据进行解码以得到左眼影像画面，接着透过步骤S142，依据一系统时间，自多个左眼影像画面中选取一左眼影像画面；步骤S134中，对右眼数据进行解码以得到右眼影像画面，接着透过步骤S144，依据一系统时间，自多个右眼影像画面中，选取一右眼影像画面。最后进行步骤S150，将步骤S142与步骤S144所选取的画面进行输出。

系统时间对应至影像播出的时间。每一左眼影像画面与每一右眼影像画面则各自标有一播放时戳(Presentation Time Stamp,PTS)，在左眼影像画面为左眼影像画面播放时戳(LPTS)，在右眼为右眼影像画面播放时戳(RPTS)，播放时戳代表该每一影像画面应该要被拨放的时间点。每一LPTS会有一与其最接近的RPTS，反之亦然，则称其为一组左右眼影像画面。左右眼影像画面的同步，即在一特定时间点，依序、或同时拨出该组左右眼影像画面。实务上，由于同一组左右眼影像的LPTS与RTPS经常有些许偏差，因此需要依据系统时间进行左右眼影像画面的同步，才能找到同一组的左右眼影像。已知技术中，步骤S142选取一左眼影像画面的流程，即针对一系统时间T，向前后搜寻一搜寻区间内，所标记的LPTS最接近该系统时间T的一左眼影像画面。同理，步骤S144选取一右眼影像画面的流程，则针对该系统时间T，向前后搜寻一搜寻区间内，所标记的RPTS最接近该系统时间T的一右眼影像画面。

由上述进行影像同步的流程图可知，已知技术透过分别选择最接近一系统时间T的LPTS与RPTS，来决定一组对应该LPTS与该RPTS的左眼影像画面与右眼影像画面，并假设LTPS最接近系统时间T的左眼影像画面，与RTPS最接近系统时间T的右眼影像画面为同一组影像画面。然而请参考图2，其所绘示为一已知技术针对三维影像的左右眼影像进行同步的示意图。在时间轴t上，分别依据其所标定的PTS，绘示了第N-1左眼影像画面至第左眼N+2影像画面，以及第N-1右眼影像画面至第N+2右眼影像画面，第N左眼影像画面与第N右眼影像画面为一组，依此类推。由图2A可以看出，在时间轴t上，每一组左右眼影像之间并没有对齐，这主要是导因于三维影像在录制时，左眼影像与右眼影像原本就会有些微的时间差。依据已知技术进行影像同步的流程，针对一系统时间T首先针对左眼影像画面找到最接近该系统时间T的第N左眼影像画面，接着针对右眼影像画面找到最接近该系统时间T的第N+1右眼影像画面。透过已知技术的同步方法，则第N左眼影像画面与第N+1右眼影像画面将被视为一组而同步播出。但实际上，第N左眼影像画面应与第N右眼影像画面同步，而第N+1右眼影像画面则应与第N+1左眼影像画面同步。也就是说，在部分情况下，已知技术并没有办法正确的对左右眼影像画面进行同步。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种影像同步的方法及其装置，避免已知技术中左右眼影像画面的同步发生错误的情形。

为了达到上述目的，根据本发明提出的一方案，提出一种影像同步方法，应用于一三维显示装置，该方法包含步骤：提供多个第一眼影像画面及多个第二眼影像画面；依据一系统时间自这些第一眼影像画面中选取一第一影像画面；依据该第一影像画面的一第一时戳自这些第二眼影像画面中选取一第二影像画面；以及输出该第一影像画面与该第二影像画面。

为了达到上述目的，根据本发明提出的另一方案，提供一种影像同步装置，应用于一三维显示装置，该影像同步装置包含：一解码器，自一第一眼影像数据中解码出多个第一眼影像画面，以及自一第二眼影像数据中解码出多个第二眼影像画面；一第一眼影像同步单元，依据一系统时间自这些第一眼影像画面中选取一第一影像画面；一第二眼影像同步单元，依据该第一影像画面的一第一时戳自这些第二眼影像画面中选取一第二影像画面；以及一影像输出单元，输出该第一影像画面与该第二影像画面。

以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，以下特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明。

附图说明

图1所绘示为已知技术进行影像同步的流程图

图2所绘示为已知技术进行影像同步的示意图

图3A所绘示为本发明的影像同步装置的一实施例的方块图

图3B所绘示为图3A影像同步装置的左眼影像同步单元的一实施例的方块图

图3C所绘示为图3A影像同步装置的右眼影像同步单元的一实施例的方块图

图4所绘示为本发明的影像同步装置应用于一三维显示装置的一实施例的方块图

图5所绘示为本发明的影像同步方法的一实施例的流程图

图6A所绘示为图5影像同步方法的依据系统时间选取一左眼影像画面的步骤的一实施例的流程图

图6B所绘示为图5影像同步方法的依据选出的左眼影像画面选取一右眼影像画面的步骤的一实施例的流程图

图7所绘示为本发明进行影像同步的示意图

主要元件符号说明

300：同步装置

320：左眼影像同步单元

322：时戳读取单元

324：计算单元

326：选取单元

328：比较单元

340：右眼影像同步单元

342：时戳读取单元

344：计算单元

346：选取单元

348：比较单元

360：影像输出单元

400：动态随机存取存储器

402：右眼影像数据区

404：左眼影像数据区

406：右眼影像画面缓冲区

408：左眼影像画面缓冲区

420：控制芯片

422：串流解多工器

424：解码器

426：缩放控制器

440：显示器

具体实施方式

请参考图3A，其所绘示为本发明的影像同步装置的一实施例的方块图。同步装置300包含一左眼影像同步单元320、一右眼影像同步单元340、以及一影像输出单元360。左眼影像同步单元320接收多个左眼影像画面的时戳LT，并依据系统时间T，自这些左眼影像画面中选取其中之一，并将选取结果X传送给影像输出单元360以及右眼影像同步单元340。右眼影像同步单元340接收多个右眼影像画面的时戳RT，并依左眼影像同步单元320传送的选取结果X，自这些右眼影像画面中选取其中之一，并将选取结果Y传送给影像输出单元360。影像输出单元360接收该选取结果X以及该选取结果Y，并读取该选取结果X对应的左眼影像画面以及该选取结果Y对应的右眼影像画面，最后将该左眼影像画面以及该右眼影像画面传送出去。

请参考图3B，其所绘示为左眼影像同步单元320的一实施例的方块图。左眼影像同步单元320包含一时戳读取单元322、一计算单元324、一选取单元326、以及一比较单元328。时戳读取单元322读取多个左眼影像画面的时戳LT，并将这些时戳LT传送给计算单元324。其中，该时戳读取单元322依照一特定顺序，依据这些左眼影像画面的时戳LT，自较早的时戳依序读取至较晚的时戳。计算单元324接收系统时间T以及来自时戳读取单元322所传送的时戳LT，并进行计算以得到一第一时间差，当该第一时间差小于一第一阈值，则通知选取单元326自多个影像画面中选取一影像画面，当该第一时间差不小于该第一阈值，则通知比较单元328针对该系统时间T以及该时戳读取单元322传送的时戳LT进行一排序动作。比较单元328依据计算单元324的通知针对该系统时间T以及该时戳读取单元322传送的时戳LT进行一排序动作，当该系统时间T早于该时戳读取单元322传送的时戳LT，则通知选取单元326自多个影像画面中选取一影像画面。选取单元326依据计算单元324以及比较单元328提供的信息，自多个左眼影像画面中决定选取一影像画面，并将选取结果X传送出去。其中，选取结果X包含一影像画面的时间信息。前述本发明内容所称时戳，意指一影像画面所标记的时间信息，例如：一播放时间点。

请参考图3C，其所绘示为右眼影像同步单元340的一实施例的方块图。右眼影像同步单元340包含一时戳读取单元342、一计算单元344、一选取单元346、以及一比较单元348。时戳读取单元342读取多个右眼影像画面的时戳RT，并将这些时戳RT传送给计算单元344。其中，该时戳读取单元342依照一特定顺序，依据这些右眼影像画面的时戳RT，自较早的时戳读取至较晚的时戳。计算单元344读取选取单元326所传送的选取结果X所包含的时间信息、及自时戳读取单元342所传送的时戳RT，并进行计算以得到一第二时间差，当该第二时间差小于一第二阈值，则通知选取单元346自多个影像画面中选取一影像画面，当该第二时间差不小于该第二阈值，则通知比较单元348针对选取结果X所包含的时间信息、以及该时戳读取单元342传送的时戳RT进行一排序动作。比较单元348依据选取结果X所包含的时间信息、以及该时戳读取单元342传送的时戳RT进行一排序动作，当该选取结果X所包含的时间信息早于该时戳读取单元342传送的时戳RT，则通知选取单元346自多个影像画面中选取一影像画面。选取单元346依据计算单元344以及比较单元348提供的信息，自多个右眼影像画面中决定选取一影像画面，并将选取结果Y传送出去。其中，选取结果Y包含一时间信息。

在本发明一实施例中，前述左眼影像同步单元320、右眼影像同步单元340、以及影像输出单元360可由一中央处理器执行一软件程序所实现。

请参考图4，其所绘示为本发明的同步装置应用于一三维显示系统的影像同步的一实施例的方块图。动态随机存取存储器400包含一右眼影像数据区402、一左眼影像数据区404、一右眼影像画面缓冲区406、以及一左眼影像画面缓冲区408。控制芯片420包含一串流解多工器422、一同步装置300、一缩放控制器426、以及一解码器424。其中，同步装置300还包含一左眼影像同步单元320、一右眼影像同步单元340、以及一影像输出单元360。串流解多工器422依据影音串流S中各封包档头中的信息，自影音串流S中解多工出右眼影像数据及左眼影像数据，并分别存入右眼影像数据区402以及左眼影像数据区404。右眼影像数据区402以及左眼影像数据区404分别用以储存右眼影像数据以及左眼影像数据。解码器424分别自右眼影像数据区402读取右眼影像数据，解码为右眼影像画面并写入右眼影像画面缓冲区406，以及自左眼影像数据区404读取左眼影像数据，解码为多个个左眼影像画面并写入左眼影像画面缓冲区408。右眼影像画面缓冲区406与左眼影像画面缓冲区408用以储存解码后的影像画面。左眼影像同步单元320接收来自左眼影像画面缓冲区408的多个左眼影像画面的时戳L，并依据系统时间T，自这些左眼影像画面中选取其中之一，并将选取结果X传送给影像输出单元360以及右眼影像同步单元340。右眼影像同步单元340接收来自右眼影像画面缓冲区406的多个右眼影像画面的时戳R，并依左眼影像同步单元320传送的选取结果X，自这些右眼影像画面中选取其中之一，并将选取结果Y传送给影像输出单元360。影像输出单元360接收左眼影像同步单元320的选取结果X以及右眼影像同步单元340的选择结果Y，并自左眼影像画面缓冲区408读取该左眼影像同步单元320的选择结果X对应的左眼影像画面IL，以及自右眼影像画面缓冲区406读取该右眼影像同步单元340的选择结果Y对应的右眼影像画面IR，影像输出单元360并将该左眼影像画面IL以及该右眼影像画面IR传送给一缩放控制器426。缩放控制器426用以接收左眼影像画面IL以及右眼影像画面IR并进行画面大小的缩放，最后传送给一显示器440。显示器440显示缩放后的IL及IR，完成三维影像的播放。

请参考图5，其所绘示为本发明影像同步方法的一实施例的流程图。首先进行步骤S520，由一串流解多工器422读取一影音串流数据并解多工为左眼影像数据、右眼影像数据、以及音频数据。步骤S530中，将左眼影像数据存入左眼影像数据区404，接着进行步骤S540，由解码器424读取该左眼影像数据区404存放的左眼影像数据，并解码为左眼影像画面，然后进行步骤S550，将左眼影像画面存入左眼影像画面缓冲区408。同理，步骤S535中，将右眼影像数据存入右眼影像数据区402，接着进行步骤S545，由解码器424读取该右眼影像数据区402存放的右眼影像数据，并解码为右眼影像画面，然后进行步骤S555，将右眼影像画面存入右眼影像画面缓冲区408。步骤S560中，左眼影像同步单元320接收来自左眼影像画面缓冲区408的多个左眼影像画面的时戳L，并依据系统时间T，自这些左眼影像画面中选取其中之一，并将选取结果X传送给影像输出单元360以及右眼影像同步单元340。步骤S565中，右眼影像同步单元340接收来自右眼影像画面缓冲区406的多个右眼影像画面的时戳R，并依据步骤S560的选取结果X，自这些右眼影像画面中选取其中之一，最后将选取结果Y传送给影像输出单元360。步骤S570中，影像输出单元360接收步骤S560的选取结果X以及步骤S565的选取结果Y，并据以自左眼影像画面缓冲区408读取该选取结果X对应的左眼影像画面IL以及该选取结果Y对应的右眼影像画面IR，最后将该左眼影像画面IL以及该右眼影像画面IR传送给一缩放控制器426。在步骤S580中，缩放控制器426对左眼影像画面IL以及右眼影像画面IR进行画面大小的缩放。最后进行步骤S590，由显示器440显示缩放后的IL及IR，完成三维影像的同步。

值得注意的是，在本实施例中，步骤S540与步骤S545皆透过同一个解码器424进行解码，实际上在另一实施例中，步骤S540与步骤S545亦可透过不同的两个解码器分别进行解码流程。例如当左眼影像画面与右眼影像画面透过不同编码方式进行编码时，即需要不同的解码器分别进行解码。此外，在本实施例中先选取一左眼影像画面，再据以选取一右眼影像画面，实务上，亦可先选取一右眼影像画面，再据以选取一左眼影像画面。

请参考图6A图其所绘示为图5步骤S560的一实施例的流程图。首先进行步骤S600，取得系统时间T。接着进行步骤S601，时戳读取单元322自左眼影像画面缓冲区408取得一左眼候选影像画面的一第一时戳PTS1。步骤S603中，计算单元324计算系统时间T与该第一时戳PTS1的一第一时间差，当该第一时间差小于一第一阈值时，进行步骤S605，反之则进行步骤S607。在步骤S605中，由一选取单元326选取该第一时戳PTS1对应的影像画面，并将此选取结果传送给右眼影像同步单元340以及影像输出单元360。在步骤S607中，由一比较单元328比较该系统时间T与该第一时戳PTS1的顺序，若该系统时间早于该第一时戳PTS1，则进行步骤S605，反之则进行步骤S609。在步骤S609中，跳过该第一候选影像画面不选取。

请参考图6B，其所绘示为图5步骤S565的一实施例的流程图。首先进行步骤S620，一计算单元344取得前述图6A中步骤S605所选取的影像画面的该第一时戳PTS1。接着进行步骤S621，时戳读取单元342自该右眼影像画面缓冲区406取得一右眼候选影像画面的一第二时戳PTS2。步骤S623中，计算单元344计算该第二时戳PTS2与该第一时戳PTS1的一第二时间差，当该第二时间差小于一第二阈值时，进行步骤S625，反之则进行步骤S627。在步骤S625中，由一选取单元346自多个右眼影像画面中选取该第二时戳PTS2对应的影像画面，并将此选取结果传送给影像输出单元360。在步骤S627中，由一比较单元348比较该第二时戳PTS2与该第一时戳PTS1的顺序，若该第一时戳PTS1早于该第二时戳PTS2，则进行步骤S625，反之则进行步骤S629。

值得注意的是，在前述实施例中，该第一阈值与该第二阈值皆可依需求进行调变。

请再参考图7，其所绘示为本发明针对三维影像的左右眼影像进行同步的示意图。在时间轴t上，分别依据其所标定的PTS，绘示了第N-1左眼影像画面至第左眼N+2影像画面，以及第N-1右眼影像画面至第N+2右眼影像画面，第N左眼影像画面与第N右眼影像画面为一组，依此类推。依据本发明提出的进行影像同步的流程，针对一系统时间T首先针对左眼影像画面找到最接近该系统时间T的第N左眼影像画面，接着针对右眼影像画面找到最接近该第N左眼影像画面的第N右眼影像画面。透过本发明的影像同步的方法，则第N左眼影像画面与第N右眼影像画面被视为一组而同步播出。也就是说，透过本发明的影像同步的方法，可以准确找到同一组的左右眼影像。

由以上说明可知，本发明进行影像同步时，先选取一对应系统时间点T的左眼影像画面，也就是说，该左眼影像画面包含一最接近该系统时间T的左眼影像画面时戳，再选取一对应该左眼影像的右眼影像画面，也就是说，该右眼影像包含一最接近该左眼影像画面时戳的右眼影像画面时戳。由于该被选取的右眼影像必定为一最接近该被选取的左眼影像的右眼影像，因此该左眼影像与该右眼影像必然会是正确的同一组左右眼影像，解决了已知技术中，因分别搜寻对应系统时间T的左眼影像画面与右眼影像画面，而将不同组左右眼影像误判为同一组的问题。当然，本发明的影像同步的方法，并不限至于左眼影像画面以及右眼影像画面的决定顺序。

综上所述，虽然本发明已将较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当由权利要求书界定为准。

Claims (19)

1.一种影像同步方法，应用于一三维显示装置，该方法包含步骤：

提供多个第一眼影像画面及多个第二眼影像画面；

依据一系统时间自这些第一眼影像画面中选取一第一影像画面；

依据该第一影像画面的一第一时戳自这些第二眼影像画面中选取一第二影像画面；以及

输出该第一影像画面与该第二影像画面。

2.如权利要求1所述的影像同步方法，其特征在于，该系统时间为影像播放的时间。

3.如权利要求1所述的影像同步方法，其特征在于，依据该系统时间自这些第一眼影像画面中选取该第一影像画面的步骤，包含：

取得该系统时间；

自这些第一眼影像画面中取得一第一候选影像画面的一第二时戳；

计算该系统时间与该第二时戳间的一第一时间差；以及

当该第一时间差小于一第一阈值时，选取该第一候选影像画面为该第一影像画面。

4.如权利要求3所述的影像同步方法，其特征在于，自这些第一眼影像画面中取得该第一候选影像画面的该第二时戳的步骤中，依据一时间顺序自这些第一眼影像画面中取得该第一候选影像画面的该第二时戳。

5.如权利要求4所述的影像同步方法，其特征在于，还包含步骤：

当该第一时间差不小于该第一阈值时，比较该系统时间与该第二时戳的顺序，于该系统时间早于该第二时戳时选取该第一候选影像画面为该第一影像画面。

6.如权利要求3所述的影像同步方法，其特征在于，该第二时戳为该第一候选影像画面所标记的播放时间点。

7.如权利要求1所述的影像的同步方法，其特征在于，依据该第一影像画面的该第一时戳自这些第二眼影像画面中选取该第二影像画面的步骤，包含：

自这些第二眼影像画面中取得一第二候选影像画面的一第三时戳；

计算该第一时戳与该第三时戳间的一第二时间差；以及

当该第二时间差小于一第二阈值时，选取该第二候选影像画面为该第二影像画面。

8.如权利要求7所述的影像同步方法，其特征在于，还包含步骤：

当该第二时间差不小于该第二阈值时，比较该第一时戳与该第三时戳的顺序，于该第一时戳早于该第三时戳时选取该第二候选影像画面为该第二影像画面。

9.如权利要求7所述的影像同步方法，其特征在于，该第三时戳为该第二候选影像画面所标记的播放时间。

10.一种影像同步装置，应用于一三维显示装置，其包含：

一解码器，自一第一眼影像数据中解码出多个第一眼影像画面，以及自一第二眼影像数据中解码出多个第二眼影像画面；

一第一眼影像同步单元，依据一系统时间自这些第一眼影像画面中选取一第一影像画面；

一第二眼影像同步单元，依据该第一影像画面的一第一时戳自这些第二眼影像画面中选取一第二影像画面；以及

一影像输出单元，输出该第一影像画面与该第二影像画面。

11.如权利要求10所述的影像同步装置，其特征在于，该系统时间为影像播放的时间。

12.如权利要求10所述的影像同步装置，其特征在于，该第一眼影像同步单元包含：

一第一时戳读取单元，取得这些第一眼影像画面中一第一候选影像画面的一第二时戳；

一第一计算单元，计算该系统时间与该第二时戳间的一第一时间差；以及

一第一选取单元，当该第一时间差小于一第一阈值时，选取该第一候选影像画面为该第一影像画面。

13.如权利要求12所述的影像同步装置，其特征在于，该第一时戳读取单元依据一时间顺序取得该第一候选影像画面的该第二时戳。

14.如权利要求13所述的影像同步装置，其特征在于，还包含：

一第一比较单元，当该第一时间差不小于该第一阈值时，比较该系统时间与该第二时戳的顺序，于该系统时间早于该第二时戳时通知该第一选取单元选取该第一候选影像画面为该第一影像画面。

15.如权利要求12所述的进行影像同步的装置，其特征在于，该第二时戳为该第一候选影像画面所标记的播放时间点。

16.如权利要求10所述的影像同步装置，其特征在于，该第二眼影像同步单元包含：

一第三时戳读取单元，用以取得这些第二眼影像画面中一第二候选影像画面的一第三时戳；

一第二计算单元，计算该第一时戳与该第三时戳间的一第二时间差；以及

一第二选取单元，当该第二时间差小于一第二阈值时，选取该第二候选影像画面为该第二影像画面。

17.如权利要求16所述的影像同步装置，其特征在于，还包含：

一第二比较单元，当该第二时间差不小于该第二阈值时，比较该第一时戳与该第三时戳的顺序，于该第一时戳早于该第三时戳时通知该第二选取单元选取该第二候选影像画面为该第二影像画面。

18.如权利要求16所述的影像同步装置，其特征在于，该第三时戳为该第二候选影像画面所标记的播放时间。

19.如权利要求10所述的影像同步装置，其特征在于，该第一眼影像同步单元、以及该第二眼影像同步单元藉由一处理器执行一软件程序所实现。

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