CN105474638A - 提供投射显示系统待显示的图像或视频的系统以及通过投射显示系统显示或投射图像或视频的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于提供由投射显示系统显示的图像或视频的系统包含：编码子系统和包装子系统。编码子系统用于编码对象的至少一个图像或视频，以生成编码后的图像数据。包装子系统耦合到编码子系统，并用于包装编码后的图像数据和关于投射显示系统的投射配置信息，以生成包装后的图像数据。投射显示系统包含投射源装置和投射表面，投射源装置根据包装后的图像数据投射图像或视频到投射表面。

Description

提供投射显示系统待显示的图像或视频的系统以及通过投射显示系统显示或投射图像或视频的系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年5月27日提交的序列号为62/003,260的美国临时申请以及2014年8月8日提交的序列号为62/034,952的美国临时申请的优先权，上述申请参考并入本文。
技术领域
本发明通常涉及投射显示，且更特别地，涉及包含拍摄和发送系统以及显示和接收系统的传送系统，传送系统能够产生对象的图像并使得图像由投射显示系统来显示。
背景技术
立体显示器是一种能够传输深度感觉到观看者并再现真实世界观看体验的显示装置。立体显示器可以用不同的技术来实施。然而，当今技术分别具有一些缺点。立体显示技术具有观看者必须位于定义好的位置处以体验3D视觉效果的缺点，以及具有对于每只眼睛可看见的有效水平像素计数降低一半和每只眼的亮度也降低一半的缺点。此外，不需要眼镜的立体显示是希望的，但是不需要眼镜的立体显示器一般会导致较差的用户体验。全息显示技术具有很好的观看体验，但是成本太高和尺寸太大，难以应用于移动装置。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供用于提供由投射显示系统显示的图像或视频的系统。系统包含：编码子系统和包装子系统。编码子系统用于编码对象的至少一个图像或视频，以生成编码后的图像数据。包装子系统耦合到编码子系统，并用于包装编码后的图像数据和关于投射显示系统的投射配置信息，以生成包装后的图像数据。投射显示系统包含投射源装置和投射表面，投射源装置根据包装后的图像数据投射图像或视频到投射表面。
根据本发明的第二方面，用于由投射显示系统显示或投射图像或视频的系统包含：解包装子系统，解码子系统和显示子系统。解包装子系统用于派生包装后的图像数据并解包装派生后的包装的图像数据，以获得编码后的图像数据和投射配置信息。解码子系统耦合到解包装子系统，并用于解码编码后的图像数据，以生成至少一个图像或视频。投射显示子系统耦合到解码子系统，并用于由投射显示系统的投射源部件根据投射来投射或显示至少一个图像或视频。
在阅读了图示于各种图和附图中的优先实施例的以下详细描述后，本发明的这些和其它目的将对本领域的普通技术人员变得明显。
附图说明
图1图示根据本发明的一个实施例的单视图配置中的投射显示系统。
图2A图示根据本发明的一个实施例的多视图配置中的投射显示系统。
图2B图示根据本发明的一个实施例的用于在投射显示系统的显示面板上显示源图像的源区域。
图3A图示根据本发明的一个实施例的拍摄和发送系统。
图3B图示根据本发明的一个实施例的显示和接收系统。
图4图示根据本发明的一个实施例的拍摄子系统的实施。
图5图示拍摄的图像/视频的组合样式。
图6图示根据本发明的一个实施例的关于拍摄子系统怎样拍摄图像或视频的流程图。
图7图示根据本发明的一个实施例的关于拍摄的图像/视频或绘制的图像/视频怎样编码的流程图。
图8图示根据本发明的一个实施例的与编码后的图像数据包装的投射配置信息。
具体实施方式
遍及整篇描述和权利要求的某些术语用于指代特定部件。如本领域的技术人员意识到的，制造商可用不同的名称指代部件。此文档不打算区别名称不同但功能相同的部件。在权利要求和下文的描述中，术语“包括”和“包含”用于开放方式，且因此应该解释为意思是“包含，但不限于”。而且，术语“耦合”意于表示间接或直接电连接。因此，如果一个装置耦合到另一装置，那个连接可以通过直接电连接，或通过经由其它装置和连接的间接电连接。
投射显示系统
单视图配置
图1图示根据本发明的一个实施例的单视图配置中的投射显示系统。如图所示，投射显示系统100包含基座110、投射源装置120、投射表面130和可选的光调整单元140中的至少一个。在一些实施例中，投射源装置120可以可旋转安装在，例如，基座110上。在一些其它实施例中，投射源装置120可以位于载体中，载体可旋转安装在，例如，基座110上。投射源装置120可以是便携式装置，例如智能手机、平板电脑、触控装置或具有显示面板或投射源部件的任何其它电子装置。投射源装置120包含投射源部件122和投射处理器124。
投射源部件122用于投射至少一个源图像。在一些实施例中，投射源部件122可以是有机发光二极管显示面板、液晶显示器面板、或任何其它被动或主动显示面板。在一些其它实施例，投射源部件122可以是固态(激光或LED)光或任何其它类型的光源。投射处理器124用于适应性地控制输入图像上的图像调整以生成源图像。投射处理器124的一个目的是保持投射显示系统100的投射质量。投射处理器124可以用通用处理器或专属硬件来实施。请注意，图1中投射处理器124的位置仅仅是为了图示并非限制。投射表面130可以由半透半反的材料或透明材料(例如，透明/半透明材料)做成。投射表面130可以可旋转地依附于基座110。而且，投射表面130可以是平面的或曲面的。投射表面130用于镜面或部分地反射从投射表面130的第一侧投射的源图像，以在与第一侧相反的第二侧上形成虚拟图像，由此形成立体观看效果。详细地，源图像的一些强度可以通过投射表面130投射，源图像的一些其他强度可以由投射表面130反射，以便投射表面130部分地反射源。其结果是，用户可看见显示于投射表面130上或浮动于投射表面130后的虚拟图像，由此形成立体观看效果，尤其是对于具有3D效果的源图像。
光调整元件140可旋转地依附于基座110以及与基座110分离。光调整元件140可在光学上调整投射表面130上虚拟图像的形成。在本发明的各种实施例中，光调整元件140可以是单个镜头或复合镜头。
多视图配置
图2A图示根据本发明的另一实施例的多视图中的投射显示系统100。在本实施例中，投射显示系统100的基座110可以位于投射源装置120的投射源部件122的中心。多面体可以由投射表面130形成并可以放置于基座110的顶部。此外，多个可选的光调整单元140是可选地依附于基座110的表面的不同侧。
投射表面130具有四个可视侧P1-P4。多面体投射表面130可以通过折叠图1中的投射表面130形成或通过将图1中的投射表面130的部件结合在一起形成。请注意，图2A图示的投射表面130的可视侧的形状和数目并非本发明的限制。投射表面130的多个可视侧允许虚拟图像从不同侧被观看。可视侧P1-P4分别对应于投射源装置120的投射源部件122上的四个源区域SA1-SA4(源区域SA4未示出)。显示于源区域SA1-SA4的源图像分别由四个可视侧P1-P4镜像或部分地反射，由此形成对于用户眼睛的虚拟图像。
每个光调整元件140可从基座110分离。因此，在本发明的各实施例中，不是显示于图2A中的每个光调整元件140依附于基座110。当他们依附于基座时，光调整元件140可在光学上调整投射表面130上虚拟图像的形成。在本发明的各种实施例中，光调整元件140可以是单个镜头或复合镜头。
图2B图示当投射显示系统100在多视图配置中时，用于投射源部件122上的源图像的源区域的布局。源区域的布置可以与投射表面130的形状关联。图2B中图示的布置不是本发明的限制。
投射显示系统的传送系统
根据本发明的一个实施例，提供用于投射显示系统100的处理系统。本发明的处理系统可包含由图3A图示的拍摄和发送系统300以及由图3B图示的显示和接收系统400。拍摄和发送系统300以及显示和接收系统400可以实施于单个装置或不同装置。
拍摄和发送系统300可包含拍摄子系统310、编码子系统320和包装子系统330。由拍摄和发送系统300生成的包装后的图像数据可以储存于存储装置340或发送到信道编码和调制装置350或任何其它装置。后来，编码和调制的数据流可以用有线或无线传送发送到显示和接收系统400。
显示和接收系统400包含显示子系统410、解码子系统420和解包装子系统430。显示和接收系统400通过存储装置340或有线/无线传送接收由拍摄和发送系统300生成的包装后的数据。信道解码和解调装置600信道解码和解调由信道编码和调制装置350处理的包装后的图像数据。
拍摄和发送系统300以及显示和接收系统400的操作将在后面进一步详细说明。
拍摄子系统
拍摄和发送系统300的拍摄子系统310可包含一个或多个照相机装置。请参考图4。在本实施例中，拍摄子系统310可包括不同的电子装置310_1-310_4的照相机装置。电子装置310_1-310_4的照相机装置拍摄来自不同的拍摄视图CV1-CV4的对象的图像或视频。在一些实施例中，对应于不同视图CV1-CV4的图像或视频IMG1-IMG4可以由拍摄子系统310结合以生成如图5所示的样式(a)-(c)的一个单个图像或视频。在样式(a)中，对应于视图CV1-CV4的图像图像或视频IMG1-IMG4水平地布置于一个图像或视频。在样式(b)中，对应于视图CV1-CV4的图像图像或视频IMG1-IMG4布置为一个图像或视频中的2x2方形。在样式(c)中，对应于视图CV1-CV4的图像图像或视频IMG1-IMG4垂直布置于一个图像或视频。备选地，在一些其它实施例中，如图5中的(d)所示，图像或视频IMG1-IMG4可以储存或单独地发送,但不结合为单个图像或视频。
在一个实施例中，电子装置310_1-310_4的照相机装置可利用广角镜头或鱼眼镜头以覆盖广场景(widescene)。
用于拍摄对象的视图的数目可以根据投射表面130的可视侧的数目来确定。例如，在图2的实施例中，可视侧的数目是四个。因此，拍摄子系统310可拍摄四个不同视图中的对象的图像或视频。
拍摄子系统310可包含单个照相机装置。在这样的情况中，拍摄子系统310的单个照相机装置需要从每个视图拍摄对象若干次以满足多视图配置中的投射显示系统100。
在一个实施例中，拍摄子系统310可通过利用图形引擎绘制单视图或多视图中的对象来生成图像或视频。
图6图示关于本发明的图像/视频拍摄的流程图。在步骤610，流程开始。在步骤620，用户可选择启动投射显示系统100的投射功能。在步骤630中，确定投射表面130是否在单视图配置或多视图配置中。例如，图1的实施例中的投射表面130是在单视图配置中，图2的实施例中的投射表面130是在多视图配置中。在一些实施例中，步骤630的确定可以基于用户输入的信息。在一些其它实施例中，步骤630的确定可以基于关于投射表面130的信息自动的执行。例如，在本发明的一些实施例中，磁性铰链可用于连接可折叠投射表面130的不同侧。通过检测磁性铰链，可获得关于多视图配置中投射表面130的可视侧的数目的信息。
如果投射表面130是在单视图配置中，流程进入步骤640，其中拍摄子系统310的照相机装置指示为在对象前面拍摄一次。如果投射表面130是在多视图配置中，流程进入步骤650，其中确定对象是否是静止的。如果是，流程则进入步骤660；否则，流程进入步骤674，可以显示通知消息，其提示用户拍摄失效，因为当对象活动时难以派生多视图中的对象的图像。
在步骤660，确定对象的深度信息是否获得。如果是，流程则进入步骤672，其中执行深度合成。通过深度合成，其他视图中的对象的图像可以根据深度信息来生成。如果步骤660中是否定的，则流程进入步骤670，其中照相机装置进行多次拍摄以拍摄多视图中的对象的图像或视频。后来，流程进入步骤680，其中执行多视图合成。多视图合成可将从不同视图拍摄的图像或视频结合成一个或在投射源部件122上调整从不同视图拍摄的图像或视频的相关位置。例如，从不同视图拍摄的图像或视频可以结合为像图5或图2A显示的样式的单个图像或视频。
编码/解码子系统
拍摄和发送系统300的编码子系统320编码由拍摄子系统310生成的关于单视图或多视图的拍摄后的图像。图7图示关于由编码子系统320执行的图像/视频编码的流程图。在步骤710，流程开始。在步骤720，用户可选择启动投射显示系统100的投射功能。然后，在步骤730中，确定投射表面130是否是单视图配置或多视图配置。步骤730的确定可以基于用户输入的信息。在一些其它实施例中，步骤730的确定可以自动基于关于投射表面130的信息来执行。例如，在本发明的一些实施例中，磁性铰链可用于连接可折叠投射表面130的不同侧。通过检测磁性铰链，可获得关于多视图配置中投射表面130的可视侧的数目的信息。
如果投射表面130是在单视图配置中，流程则进入步骤750；如果投射表面130是在多视图配置中，流程则进入步骤740，其中多视图编码可以进行以移除拍摄后的图像/视频(通过照相机装置)或相对于多视图的绘制后的图像/视频(通过图形引擎)之间的数据冗余。在步骤750，确定投射源装置120的投射处理器124是否已经应用。如果投射源装置120的投射处理器124已经应用，此表示投射处理器124已经获得了对象的深度信息。因此，如果在步骤750中是肯定的，则流程进入步骤760，执行形状/深度编码，其中投射处理器124提供形状/深度映射信息到编码子系统320，用于执行形状/深度编码；否则，流程进入步骤770，执行文本编码。
在一个实施例中，步骤760中执行的形状/深度编码可包含MPEG-4形状编码。在图像编码的情况下，文本编码可包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、WMV、AVS、H.261、H.263、H.264、H.265、VP6、VP8、VP9的JPEG、GIF、PNG和静止简档、任何其它文本编码或其组合。在视频编码的情况下，文本编码可包括运动JPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、WMV、AVS、H.261、H.263、H.264、H.265、VP6、VP8、VP9、任何其它文本编码或其组合。
显示和接收系统400中的解码子系统420用于基于如上所述的对数据进行的编码，解码由编码子系统320生成的编码后的数据。
包装/解包装子系统
在拍摄后的或绘制后的图像由编码子系统330编码以生成编码后的图像数据后，拍摄和发送系统300的包装子系统330用投射配置信息包装编码后的图像数据。投射配置信息可以是以H.264SEI(SupplementalEnhancementInformation)的形式或任何其它配置格式。在一个实施例中，投射配置信息包含投射表面130的可视侧的数目和投射显示系统110的投射功能的启动中的至少一个。即将与编码后的图像数据包装的信息示例图示于图8。
通用唯一标识符(UUID)识别后续字段，其承载投射表面130的可视侧的数目的信息和投射显示系统110的投射功能的启动的信息。在本实施例中，UUID是128位长，对应于投射表面130的可视侧的数目的字段是一字节长，以及对应投射显示系统110的投射功能的启动的的字段也是一字节长。然而，此仅仅是一个可能的方式以实现包装投射配置信息和编码后的图像数据，并不是本发明的限制。
显示和接收系统400的解包装子系统430派生储存在存储装置340或拍摄和发送系统300以及显示和接收系统400之间的有线/无线传送的包装后的图像数据。因此，解包装子系统430解包装所接收的包装后的图像数据，以派生编码后的图像数据(将由解码子系统420解码)和投射配置信息。
显示子系统
显示和接收系统400的显示子系统410用于在一个或多个源区域显示由拍摄子系统310提供的拍摄后的或绘制后的图像/视频，例如，投射源部件122上的源区域SA1-SA4。显示子系统410在其上显示图像的源区域的数目是根据投射表面130的可视侧的数目(其可以由解包装子系统430提供)确定的。例如，在图2的实施例中，显示子系统410使得图像/视频响应于投射表面130的四个可视侧P1-P4显示于四个源区域SA1-SA4。然而，如果投射表面130的可视侧在另一实施例中更少，则显示子系统410使得图像/视频显示在投射源部件122的更少的源区域，例如，两个或三个。
对于投射源部件122的不同的源区域，显示子系统410可在其上投射或显示相同或不同的图像。此依赖于用于拍摄对象的视图的数目以及投射表面的可视侧的数目。
当拍摄对象的视图的数目小于投射表面可视点的数目时，显示子系统410在投射源装置100的投射源部件122的不同的源区域上投射或显示复制的拍摄后的图像/视频。例如，如果图像在单视图拍摄，拍摄对象的视图的数目是1。因此，如果拍摄后的图像投射到图2中的投射表面130，其具有4个可视侧，则显示子系统310可使得所有图像/视频相同地显示于源区域SA1-SA4上。此外，当拍摄对象的视图的数目等于投射表面的可视点的数目时，显示子系统310使得每个图像/视频显示于投射源部件122的一个源区域上。
说明书中“一个实施例”或“实施例”表示与实施例一起描述的特定特征、结构或特性包含于至少实施中。说明书中各处的短语“在一个实施例中”不一定都要参考相同的实施例。因此，尽管实施例已经用语言描述结构特征和/或方法的步骤，要理解，要求保护的主题不限于所描述的具体特征或步骤。而是，具体特征和步骤是作为实施要求保护的主题的样本形式来揭示。
在本发明的实施例中的电路可包含可实施为由处理器、硬件电路或结构或其组合执行的软件。处理器可以是通用或专属处理器。软件可包括编程逻辑、指令或数据，以实现本发明的实施例的某些功能。软件可以储存于由机器或计算机可读介质访问的介质，例如，只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘(例如，软盘和硬驱动)、光盘(例如，CD-ROM)或任何其它数据存储介质。在本发明的一个实施例中，媒体可以用压缩和/或加密格式来储存编程指令，以及指令需要被编译或由安装器在由处理器执行之前安装。备选地，本发明的实施例可实施为包含硬接线逻辑、现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑装置或专用集成电路的具体硬件部件，或通过编程的通用计算机部件和定制硬件部件的任何组合，用于执行所述功能。
本领域技术人员将容易观察到，在保留本发明的教导之下，可以对装置和方法进行许多修改和替换。因此，以上揭示应该解释为仅仅由所附的权利要求的精神和界限所限制。

Claims (15)

1.一种用于提供待投射显示系统显示的图像或视频的系统，其特征在于，包含：
编码子系统，用于编码对象的至少一个图像或视频，以生成编码后的图像数据；以及
包装子系统，耦合到所述编码子系统，并用于包装所述编码后的图像数据和关于所述投射显示系统的投射配置信息，以生成包装后的图像数据，
其中所述投射显示系统包含投射源装置和投射表面，所述投射源装置根据所述包装后的图像数据投射所述图像或视频到所述投射表面。
2.如权利要求1所述的用于提供待投射显示系统显示的图像或视频的系统，其特征在于，还包括拍摄子系统，用于生成单视图或多视图中的对象的至少一个图像或视频。
3.如权利要求2所述的用于提供待投射显示系统显示的图像或视频的系统，其特征在于，所述拍摄子系统包含多个照相机装置。
4.如权利要求2所述的用于提供待投射显示系统显示的图像或视频的系统，其特征在于，所述照相机装置位于不同的电子装置上。
5.如权利要求2所述的用于提供待投射显示系统显示的图像或视频的系统，其特征在于，所述拍摄子系统拍摄所述对象的多个图像或视频，并以特定布置样式结合图像或视频。
6.如权利要求2所述的用于提供待投射显示系统显示的图像或视频的系统，其特征在于，所述拍摄子系统拍摄所述对象的多个图像或视频，以及所述编码子系统编码所述图像或视频以减少所述图像或视频之间的数据冗余。
7.如权利要求1所述的用于提供待投射显示系统显示的图像或视频的系统，其特征在于，还包括图形引擎，用于绘制单视图或多视图中的至少一个对象，以生成所述至少一个图像或视频。
8.如权利要求1所述的用于提供待投射显示系统显示的图像或视频的系统，其特征在于，所述编码子系统执行形状/深度编码，以编码所述至少一个图像或视频。
9.如权利要求1所述的用于提供待投射显示系统显示的图像或视频的系统，其特征在于，所述投射配置信息指示所述投射显示系统的投射表面的可视侧的数目或所述投射显示系统的投射功能的启动。
10.一种用于通过投射显示系统显示或投射图像或视频的系统，其特征在于，包含：
解包装子系统，用于派生包装后的图像数据和解包装派生后的包装后的图像数据以获得编码后的图像数据和投射配置信息；
解码子系统，耦合到所述解包装子系统，并用于解码所述编码后的图像数据，以生成至少一个图像或视频；以及
投射显示子系统，耦合到所述解码子系统，并用于根据所述投射配置信息通过所述投射显示系统的投射源部件投射或显示所述至少一个图像或视频，以及所述投射显示系统的投射表面镜像或部分地反射至少一个投射的或显示的图像。
11.如权利要求10所述的用于通过投射显示系统显示或投射图像或视频的系统，其特征在于，所述投射配置信息指示所述投射显示系统的投射表面的可视侧的数目或所述投射显示系统的投射功能的启动。
12.如权利要求10所述的用于通过投射显示系统显示或投射图像或视频的系统，其特征在于，所述解码子系统解码所述编码后的图像数据，以生成相对于不同视图的对象的多个图像或视频，且所述显示子系统同时地在所述投射源部件的多个不同区域上显示所述图像或视频。
13.如权利要求10所述的用于通过投射显示系统显示或投射图像或视频的系统，其特征在于，当所述对象的图像的多视图的数目小于所述投射显示系统的投射表面的可视侧的数目，所述投射显示子系统在显示面板的多个区域上投射或显示相同图像。
14.如权利要求10所述的用于通过投射显示系统显示或投射图像或视频的系统，其特征在于，所述解包装子系统从存储装置派生所述包装后的图像数据。
15.如权利要求10所述的用于通过投射显示系统显示或投射图像或视频的系统，其特征在于，所述解包装子系统从拍摄和发送系统与显示和接收系统之间的有线/无线传送派生所述包装后的图像数据。
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