CN106464862A - 图像显示装置和图像显示方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种图像显示装置或图像信号输出装置。根据本公开示例性实施方式的图像显示装置或图像信号输出装置包括接收器、输入单元、确定器、深度图生成器、三维(3D)图像帧生成器以及输出单元,其中,接收器用于接收图像;输入单元用于接收用来选择显示模式或图像信号输出模式的用户输入;确定器用于确定所选择的显示模式;如果确定结果表明所选择的显示模式是3D弯曲图像模式,则深度图生成器生成所接收的图像的、具有与预定义曲率对应的深度信息的深度图;3D图像帧生成器用于基于生成的深度图由所接收的图像生成左眼图像帧和右眼图像帧;以及输出单元用于输出所生成的左眼图像帧和右眼图像帧。
Description
技术领域
本发明涉及图像显示技术,更具体地,涉及能够显示具有弯曲图像效果的图像的图像显示装置、图像信号输出装置和图像显示方法。
背景技术
随着数字技术的发展,各种类型的电子产品已经得到开发和传播。具体地,诸如电视(TV)、蜂窝电话、个人计算机(PC)、膝上型计算机和个人数字助理(PDA)的各种显示装置甚至已经在大多数家庭中被普遍使用。
随着显示装置的使用的增加,用户对各种功能的需求也有所增加。因此,为了满足用户的需求,每个电子厂商都做出了诸多努力,使得相继推出具有过去不存在的新功能的产品。
最近,一种使屏幕看起来弯曲的曲面电视(curved TV)作为一项新技术得以发展。通过曲面电视观看的弯曲图像可为观看者提供华丽和逼真的图像,并且使观看者更加沉浸在图像中。出于这个原因,高端显示装置采用OLED显示器面板来发布弯曲显示器装置。
然而,曲面电视的问题是昂贵,并且由于弯曲表面的影响占用的空间大。因此,需要使观看者能够使用现有扁平面板型电视来观看具有弯曲图像效果的图像的技术。
发明内容
技术问题
本公开的目的是提供能够使用扁平面板使观看者感到仿佛在观看弯曲图像的图像显示装置、图像信号输出装置和图像显示方法。
技术方案
根据本公开的一方面,图像显示装置包括接收器、输入单元、确定器、深度图生成器、三维(3D)图像帧生成器以及输出单元,其中,接收器用于接收二维图像;输入单元用于接收用来选择显示模式的用户输入;确定器用于确定所选择的显示模式;如果确定结果表明所选择的显示模式是3D弯曲图像模式,则深度图生成器生成具有与预定义曲率对应的深度信息的深度图;3D图像帧生成器用于基于所生成的深度图由所接收的图像生成左眼图像帧和右眼图像帧;以及输出单元用于输出所生成的左眼图像帧和右眼图像帧。
如果确定结果表明所选择的显示模式是3D平面图像模式,则深度图生成器可生成具有与所接收图像的每个区域(对象)有关的深度信息的深度图。
如果确定结果表明所选择的显示模式是3D弯曲图像模式,则深度图生成器可生成所接收的图像的、具有与椭圆或圆的曲率对应的深度信息的深度图。
另外,所生成的深度图可具有从所接收的图像的中央部分朝向所接收的图像的侧部部分减小的深度值。
输入单元可包括用于显示用来选择显示模式的用户菜单的显示器。
输入单元可接收用于曲率选择的用户输入;以及如果用于曲率选择的用户输入被接收,则深度图生成器可生成所接收的图像的、具有与所选择的曲率对应的深度信息的深度图。
如果确定结果表明所选择的显示模式是二维(2D)平面图像模式,则输出单元可使用所接收的图像输出2D图像,而不生成深度图、左眼图像帧和右眼图像帧。
图像显示装置还可包括缩放器,如果确定结果表明所选择的显示模式是2D弯曲图像模式,则所述缩放器用于对所接收的图像进行缩放以令屏幕的每个区域具有不同的缩放比率,其中输出单元使用经缩放的图像的数据来输出2D图像。
如果所选择的显示模式是2D弯曲图像模式,则缩放器的缩小程度可从所接收的图像的侧部部分朝向所接收的图像的中央部分增大从而执行缩放。
作为缩放的结果,缩放器可以一种颜色(例如,黑色)图像来填充由于对所接收图像进行缩小所得的经缩放图像而出现的空隙区域。
根据本公开另一方面,图像显示方法包括:接收图像数据;接收用于选择显示模式的用户输入;确定所选择的显示模式;如果确定结果表明所选择的显示模式是弯曲图像模式,则生成所接收图像数据的、具有与预定义曲率对应的深度信息的深度图;基于所生成的深度图,由所接收的2D图像数据生成左眼图像帧和右眼图像帧;以及输出所生成的左眼图像帧和右眼图像帧。
如果确定结果表明所选择的显示模式是3D平面图像模式,则在深度图的生成中,可生成具有与所接收的图像的每个区域(对象)有关的深度信息的深度图。
如果确定结果表明所选择的显示模式是3D弯曲图像模式,则在深度图的生成中,可生成所接收的图像的、具有与椭圆的曲率对应的深度信息的深度图。
另外,所生成的深度图可具有从所接收的图像的中央部分朝向所接收的图像的侧部部分减小的深度值。
该图像显示方法还可包括显示用于选择显示模式的用户菜单。
另外,该图像显示方法还可包括:接收用于曲率选择的用户输入;以及如果用于曲率选择的用户输入被接收,则在深度图的生成中,可生成所接收的图像的、具有与选定的曲率对应的深度信息的深度图。
另外,如果确定结果表明所选择的显示模式是2D平面图像模式,则在输出中,可利用所接收的2D图像来输出2D图像,而不生成深度图、左眼图像帧和右眼图像帧。
根据本公开的另一方面,图像显示方法包括:接收图像数据;接收用于选择显示模式的用户输入单元;确定所选择的显示模式;如果确定结果表明所选择的显示模式是弯曲图像模式,则生成所接收的图像数据的、具有与预定义曲率对应的深度信息的深度图;基于所生成的深度图,由所接收的图像数据生成左眼图像帧和右眼图像帧;以及输出所生成的左眼图像帧和右眼图像帧。
该图像显示方法还可包括:如果确定结果表明所选择的显示模式是2D弯曲图像模式,则对所接收的图像进行缩放以令屏幕的每个区域具有不同的缩放比率,并利用经缩放的图像数据输出2D图像。
如果所选择的显示模式为2D弯曲图像模式,则在缩放中,可令缩小程度从所接收的图像的侧部部分朝向所接收的图像的中央部分增大从而执行缩放。
作为缩放的结果,在缩放中,可用一种颜色(例如,黑色)图像来填充由于对所接收的图像进行缩小所得的经缩放图像而出现的空隙区域。
有益效果
如上所述,本公开各示例性实施方式提供能够使用扁平面板令观看者感到仿佛在观看弯曲图像的图像显示装置、图像信号输出装置和图像显示方法。
附图说明
图1是示出根据本公开示例性实施方式的图像显示系统的配置的图。
图2是示出根据本公开示例性实施方式的图像显示装置的配置的框图。
图3A至图3C是3D平面图像模式的深度图与3D弯曲图像模式的深度图的对比图。
图4是示出用于在3D平面图像模式中生成3D图像帧的方法与用于在3D弯曲图像模式中生成3D图像帧的方法之间的差异的图。
图5是示出用于通过本公开示例性实施方式生成的3D图像中的屏幕的每个区域的深度值的图。
图6是示出根据用户位置的图像曲率变化的图。
图7是示出根据某种圆的曲率变化的图。
图8是示出根据本公开另一示例性实施方式的图像显示装置的配置的框图。
图9是示出根据本公开示例性实施方式的缩放方法的参考图。
图10是示出2D弯曲图像模式的最终屏幕的图。
图11是示出根据本公开示例性实施方式设定不同缩放比率的示例的图。
图12和图13是根据本公开示例性实施方式的图像显示方法的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图对本公开的多种示例性实施方式进行详细描述。
图1是示出根据本公开示例性实施方式的图像显示系统1000的配置的图。
如1图所示,根据本公开示例性实施方式的图像显示系统1000可包括显示装置10和图像信号输出装置20。在这种情况下,图像信号输出装置20可接收内容图像或读取来自光盘的图像,并且接收来自用户的针对显示模式的输入。用户输入还可通过显示装置10来进行。当显示模式是3D弯曲图像模式时,图像信号输出装置20生成图像的、具有与预定义曲率对应的深度信息的深度图。3D弯曲图像模式是将图像显示为3D弯曲图像的模式。3D弯曲图像是指其中所显示的图像的每个区域具有基于预定曲率的不同深度的图像。
另外,图像信号输出装置20基于所生成的深度图生成用于3D图像的左眼图像帧和右眼图像帧。显示装置10可输出左眼图像帧和右眼图像帧。可替代地,图像信号输出装置20的功能也可实现为通过显示装置10来执行。
在显示装置10中,弯曲3D图像的深度值可从图像的中央部分朝向图像的侧部部分减小,使得在图像的中央部分可具有大的立体效应并且该立体效应可朝向图像的侧部部分减弱。因此,用户针对图像每个区域的感觉距离可在水平方向上相同,或者可朝向图像的侧部部分稍微增加,使得用户可得到像观看弯曲显示器的感觉。本公开提供3D弯曲图像模式。显示装置10和图像信号输出装置20的配置和操作将在下面进行更详细地描述。
图2是示出根据本公开示例性实施方式的图像显示装置的配置的框图。
根据本公开示例性实施方式的图像显示装置或图像信号输出装置100是包括一个或多个显示器或可输出图像信号的装置,并且是配置为执行应用程序或显示内容的装置,并且可通过以下至少任何一种来实现,例如,数字电视、平板个人计算机(PC)、便携式多媒体播放器(PMP)、个人数字助理(PDA)、智能电话、蜂窝电话、数字相框、数字标牌、蓝光播放器、机顶盒、媒体播放器、DVD播放器、家庭影院系统、家庭娱乐系统、多媒体播放器以及电话亭。
另外,如下所述,根据本公开示例性实施方式的图像显示装置或图像信号输出装置100支持2D图像显示、3D图像显示或者2D图像信号输出、3D图像信号输出。3D图像显示装置或图像信号输出装置可通过多种技术来实现。换言之,在显示3D图像或输出2D图像信号、3D图像信号时,图像显示装置或图像信号输出装置100可交替地显示左眼图像帧和右眼图像帧,或者输出3D图像信号;或者可在屏幕的不同区域上同时显示左眼图像帧和右眼图像帧,或者输出3D图像信号。用户还可通过穿戴或不穿戴快门眼镜、偏光眼镜或立体眼镜来观看3D图像。这样,本公开可应用于各种类型的3D图像技术。
参照图2,根据本公开示例性实施方式的图像显示装置或图像信号输出装置100包括接收器110、输入单元120、确定器130、深度图生成器140、3D图像帧生成器150以及输出160。
接收器110配置成通过外部装置或通过进行内容处理(例如,内容解码)来接收包含图像的每个图像内容和与该图像内容相关联的信息。接收器110可利用广播网络接收来自广播站的广播节目内容;利用因特网接收来自网页(web)服务器的内容;解码和接收光盘(例如,蓝光光盘)内的内容;以及处理并接收文件类内容。另外,接收器110还可接收安装在图像显示装置或图像信号输出装置100内或连接至图像显示装置或图像信号输出装置100的各种记录介质播放器的图像。这里,记录介质播放器是指播放存储在各类记录介质中的内容的装置,所述记录介质诸如为CD、DVD、硬盘、蓝光光盘、存储卡和USB存储器。
当接收来自广播站的图像时,接收器110可包括调谐器(未示出)、解调器(未示出)等。
调谐器在通过天线接收的RF广播信号中选择出与选定信道对应的RF广播信号,并且将所选择的RF广播信号转换成中频信号或基带图像或声音信号。如果所选择的RF广播信号是数字广播信号,则将所选择的RF广播信号转换成数字IF信号;以及如果所选择的RF广播信号是模拟广播信号,则将所选择的RF广播信号转换成模拟基带图像或声音信号(CVBSSIF)。输出信号被输入到上文所述的接收器110。调谐器可根据高级电视系统委员会(advanced television system committee,ATSC)方案接收单个载波的RF广播信号,或者可根据数字视频广播(digital video broadcasting,DVB)方案接收多个载波的RF广播信号。
解调器(未示出)接收经调谐器转换的数字IF信号,并对所接收的数字IF信号进行解调。当从调谐器输出的数字IF信号依ATSC方案而定时,解调器执行8-残留边带(vestigalside band,VSB)解调。当从调谐器输出的数字IF信号依DVB方案而定时,解调器执行编码正交频分调制(coded orthogonal frequency division modulation,COFDMA)解调。另外,解调器可执行信道解码,诸如网格译码、去交织和里德-所罗门解码。
当执行信道解码时,输出流信号(stream signal,TS)。流信号可以是图像信号、声音信号和数据信号的多路复用信号。例如,流信号可以是其中MPEG-2标准的图像信号、杜比AC-3标准的声音信号等多路复用的MPEG-2TS。从解调器输出的流信号被输入至信号处理器(未示出)。
与此不同的是,接收器110还可接收来自外部服务器(如网页服务器)的内容。在这种情况下,接收器110可通过网络接口卡(未示出)来实现。在这种情况下,图像显示装置或图像信号输出装置100和网络服务器可遵循作为用于在因特网中进行信息传输的标准协议的TCP/IP。TCP是与以预定单位分割传输数据并将其打包的技术有关的规则,IP是与直接发送和接收数据的技术有关的规则。
除了因特网之外,接收器110还可接收来自多种外部装置的内容。出于该目的,接收器110可包括复合视频消隐同步(composite video banking sync,CVBS)端子、部件端子、S视频端子(模拟)、数字视觉接口(digital visual interface,DVI)端子、高清晰度多媒体接口(high definition multimedia interface,HDMI)端子、RGB端子、D-SUB端子、IEEE1394端子、SPDIF端子、液体高清端子、USB端子等。
另外,接收器110可包括多种无线通信模块。接收器110可包括短距离通信模块,诸如WIFI模块、蓝牙模块、红外数据协会(infrared data association,IrDA)模块、近场通信(near field communication,NFC)模块、Zigbee模块、射频识别(radio frequencyidentification,RFID)模块、超宽带(ultra wideband,UWB)模块。另外,接收器还可由第三代移动通信模块、第四代移动通信模块和第四代长期演进模块来实现,其中,第三代移动通信模块为诸如宽带CDMA(wideband CDMA,WCDMA)、高速下行链路分组接入(high speeddownlink packet access,HSDPA)、高速上行链路分组接入(high speed uplink packetaccess,HSUPA)、高速分组接入(high speed packet access,HSPA),第四代移动通信模块为诸如移动WiMAX和WiBro。
另外,接收器110还可接收来自机顶盒的内容。机顶盒可支持双向通信从而支持IP电视。
另外,当被应用于图像信号输出装置时,接收器110还可从负责对内容再现装置的内容进行解压的部分接收经蓝光光盘播放器的解码器解码的内容以及经媒体播放器的解码器解码的内容。
接收器110可包括如以上所述的各技术组件中的至少一个,并且可接收来自多个不同模块的内容;信号处理器可对从每个模块接收的内容中的每一个执行信号处理从而生成多内容视图。
输入单元120是接收用户输入的组件。出于该目的,输入单元120可包括至少一个物理按钮或触摸面板。用户按压按钮或触摸触摸面板上的对象以生成相应的控制命令,图像显示装置或图像信号输出装置100根据所生成的控制命令进行操作。
与此不同的是,输入单元120包括如上所述的近场通信模块,因而可接收从遥控器发送的控制信号。用户按压遥控器等的按钮以生成来自遥控器的控制命令、接收所生成的控制命令并将所接收的控制命令传送给控制器(未示出)。当遥控器包括触摸面板或运动传感器时,用户的触摸或遥控器的运动生成控制命令。
当提供用于观看3D内容图像的眼镜装置(未示出)时,眼镜装置可包括遥控器的功能。换言之,当按压位于眼镜装置处的按钮或触摸触摸板时,可生成将被发送至图像显示装置或图像信号输出装置100的相应控制命令。
为了识别用户的手势,输入单元120可包括用于拍摄用户手势的装置。换言之,图像显示装置或图像信号输出装置100包括至少一个相机,并且处理由相机感测到的光信号以生成图像。另外,图像显示装置或图像信号输出装置100检测图像随时间的变化率,从而识别用户的手势并将所识别的手势转化成控制命令。
与此不同的是,输入单元120还可识别用户的语音从而生成相应的控制命令。
如下所述,输入单元120还可包括显示器(未示出),该显示器显示用于选择显示模式的用户菜单。然而,不管输入如何,显示器都可用于显示2D或3D图像。这将在下面进行描述。
确定器130确定所选择的显示模式。根据本公开的图像显示装置或图像信号输出装置支持多种显示模式。换言之,图像显示装置或图像信号输出装置100可根据2D平面图像模式、2D弯曲图像模式、3D平面图像模式和3D弯曲图像模式中的任一种来显示图像。
3D图像是指使用以不同视图表示同一对象的多视点图像来令用户能够感觉到三维效果的图像。相反,2D图像是指由以一个视图表示的图像帧构成的图像。3D图像包括体现三维效果的程度的深度信息。
深度信息是表示3D图像的深度的信息,并且是与3D图像帧的左眼图像帧与右眼图像帧之间的双眼视差的程度对应的信息。使用者感觉到的三维效果根据深度信息而有所不同。换言之,当深度大时,左右双眼视差大,因此用户感觉好像三维效果相对大;当深度小时,左右双眼视差小,因此用户感觉好像三维效果相对小。
以下将对双眼视差和3D效果之间的关系进行简要说明。
通常,用户察觉的三维效果通过以下的复合相互作用而生成:眼睛晶状体的厚度根据待观察对象的位置的变化程度、两只眼睛与对象之间的角度差、对左右眼可见的对象的位置和形式差异、根据对象运动生成的视差、通过各种心理学和记忆产生的效应等。
在这些之中,由于人眼定位成在水平方向上彼此相距约6至7厘米而出现的双眼视差可被认为是三维效果的最重要因素。换言之,由于双目视差的影响,人在具有角度差的情况下观察对象;并且由于该角度差的影响进入双眼的图像不同。在这种情况下,如果两个图像通过视网膜传送到大脑,则大脑准确地融合这两段信息以使他/她能够感受完整无损的3D图像。
因此,如果人的眼睛交替地(或同时)经由左眼和右眼、通过图像显示装置观看同一图像(或对象),则视图之间会生成角度差因而生成双眼视差。在这种情况下,如果对左眼图像和右眼图像赋予左右方向上的相位差,则双眼视差较大,因此产生令2D图像感觉像是3D图像的光学错觉。该光学错觉给予用户3D图像。
接着,将对由根据本公开的图像显示装置或图像信号输出装置100提供的显示模式进行描述。2D平面图像模式是将所接收的图像显示为2D平面图像的模式。当所接收的图像是2D时,通常,显示模式仅执行显示装置所执行图像处理以将图像显示为2D图像。然而,当所接收的图像是3D图像时,显示模式可将3D图像转换成2D图像。从3D图像至2D图像的转换通过将2D图像转换成3D图像的逆过程来执行。以下将对将2D图像转换成3D图像的技术进行描述。
就2D平面图像模式而言,输出单元160(以下将描述)使用所接收的图像来输出2D图像而不生成深度图、左眼图像帧和右眼图像帧。
2D弯曲图像模式是将所接收的图像显示为2D弯曲图像的模式。当所接收的图像是2D时,将所接收的图像转换成2D弯曲图像,其中图像的每个区域具有不同的缩放程度。这将参照下面将描述的实施方式进行详细说明。当所接收的图像是3D图像,首先将所接收的图像转换成2D图像,然后进行上述处理。
3D平面图像模式是将所接收的图像显示为3D平面图像的模式。换言之,由所接收的图像生成左眼图像和右眼图像,并且在屏幕的不同区域中交替显示左眼图像和右眼图像。
3D弯曲图像模式是将所接收的图像显示为3D弯曲图像的模式。3D弯曲图像是指所显示图像的每个区域具有基于预定曲率的不同深度的图像。例如,深度值可从图像的中央部分朝向图像的侧部部分减少,使得图像的中央部分可具有大的立体效应且该立体效应可朝向图像的侧部部分减弱。因此,针对图像的每个区域用户的感觉距离可在水平方向上相同,或者可朝向侧部部分略微增加。用户可获得如同他/她观看弯曲显示器的感觉。本公开提供3D弯曲图像模式。出于该目的,将在下面更详细地描述技术配置。
确定器130根据用户输入确定显示模式或信号输出模式。如果根据用户输入所选择的显示模式是3D平面图像模式或3D弯曲图像模式,则深度图生成器140生成深度图。
深度图生成器140配置为生成深度图。深度图是指包括显示屏幕的每个区域的深度信息的表。该区域还可被划分成像素单元,并且还可限定为具有比像素单元更大的预定义尺寸的区域。在这种情况下,深度信息可为针对3D图像帧的每个区域或像素的深度。根据一个示例性实施方式,深度图可由表示图像帧每个像素的深度的灰度级2D图像来表示。
如果所选择的显示模式或输出模式是3D弯曲图像模式,则深度图生成器140生成所接收的图像的深度图,其中所述深度图具有与预定义曲率对应的深度信息。3D弯曲图像是所显示图像的每个区域具有基于预定曲率的不同深度的图像,因此,3D弯曲图像的深度值在深度图中从图像的中央部分朝向图像的侧部部分减小。因此,如果图像根据深度图进行配置,则用户感觉好像:位于图像中央部分处的对象定位成比原始图像更远,而位于图像侧部部分处的对象定位成比原始图像更近。因此,用户针对图像每个区域的感觉距离可在水平方向上相同,或者可朝向侧部部分略微增加。用户可获得好像在观看弯曲显示器的感觉,并且可获得好像屏幕的图像以全景的形式显示在用户周围的感觉。预定义曲率可以是针对圆弧的曲率或针对椭圆弧的曲率。
另一方面,如果所选择的显示模式是3D平面图像模式,则深度图生成器140生成用于生成一般3D平面图像的深度图。首先,深度图生成器140分析所接收的图像。另外,深度图生成器140根据图像的特性生成适当的深度图。例如,当图像是运动图像时,深度图生成器140生成与运动图像对应的深度图。在该过程中,识别图像中所包括的对象。同一对象的距离信息跟与之不同的另一对象的距离信息不同,因此同一对象的深度信息确定在预定的范围内。
图3A至图3C是3D平面图像模式的深度图和3D弯曲图像模式的深度图的比较图。
图3A示出2D图像。如果所接收的图像是2D,则所接收的图像与图3A相同。图3B示出3D平面图像模式的深度图。如上所述,在3D平面图像模式中生成针对3D平面图像的一般深度图。换言之,如附图中所示,识别图像的对象,并且生成具有与每个对象有关的不同深度信息的深度图。图3C示出3D弯曲图像模式的深度图。如所示,在弯曲图像模式中,可理解的是,生成在屏幕中央部分处深度大且深度朝向屏幕侧部部分减小的深度图。
3D图像帧生成器150配置为基于所生成的深度图由所接收的图像生成左眼图像帧和右眼图像帧。3D图像帧生成器150生成其中2D图像帧向右移动预定义位置的左眼图像帧以及其中2D图像帧向左移动预定义位置的右眼图像帧。在制造可用左眼观看左眼图像帧且可用右眼观看右眼图像帧的环境的情况下,观看者感受到3D效果。就快门眼镜方案而言,左眼图像和右眼图像可具有比原始2D图像更高的帧速率。该操作可通过下面将描述的帧速率转换器(未示出)来执行。
换言之,帧速率转换器通过参照图像显示装置或图像信号输出装置100的输出率来转换3D图像帧的帧速率。例如,如果图像显示装置或图像信号输出装置100以60Hz进行操作,则帧速率转换器可将每个3D图像帧的帧速率都转换为120Hz。
与此不同的是,还可在屏幕的不同区域中显示左眼图像帧和右眼图像帧。在这种情况下,不需要上述帧速率转换。
输出单元160配置为输出所生成的左眼图像帧和右眼图像帧。各种3D图像输出技术均可应用于根据本公开的图像显示装置或图像信号输出装置100。根据该目的,图像显示装置或图像信号输出装置100可交替地输出左眼图像帧和右眼图像帧,或者可同时向不同显示区域输出左眼图像帧和右眼图像帧。可替代地,可交替地向不同显示区域输出左眼图像帧和右眼图像帧。
输出单元160使用经信号处理的图像信号来显示图像。输出单元160包括帧速率转换器(未示出)和视频增强器(未示出),显示模块(未示出)或图像信号输出装置包括信号输出。视频增强器去除图像的劣化或噪声以将经处理的图像数据存储在帧缓冲器中。帧速率转换器调整帧速率,并根据所设定的帧速率向显示模块传送帧缓冲器的图像数据。
显示模块是用于将图像输出至显示面板(未示出)的电路配置,并且可包括时序控制器(未示出)、栅极驱动器(未示出)、数据驱动器(未示出)和电压驱动器(未示出)。
时序控制器(未示出)生成栅极控制信号(扫描控制信号)和数据控制信号(数据信号),对所接收的R、G、B数据进行重新排列,并将R、G、B数据提供给数据驱动器(未示出)。栅极驱动器(未示出)根据由时序控制器生成的栅极控制信号将从电压驱动器供应的栅极开/关电压(Vgh/Vgl)应用至显示面板。数据驱动器(未示出)根据由时序控制器(未示出)生成的数据控制信号完成缩放,并且将图像帧的RGB数据输入至显示面板。电压驱动器(未示出)生成驱动电压,并将所生成的驱动电压传送至栅极驱动器、数据驱动器和显示面板等中的每一个。
显示面板可通过各种技术来设计。换言之,显示面板可由以下任何一个来配置:有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)面板、等离子体显示面板(PDP)、真空荧光显示器(VFD)、场发射显示器(FED)和电致发光显示器(ELD)。另外,显示面板主要由发光型显示器来实现,但也可由反射显示器(电子墨水、P-墨水、光子晶体)来实现。另外,显示面板可由柔性显示器、透明显示器等来实现。
具体地,根据本公开的显示面板可由扁平显示面板来实现。本公开不排除应用弯曲显示器面板,相反,本公开提供使扁平显示面板能够具有与弯曲面板相同的观看效果的技术。
另外,虽然未示出,但是根据本公开的图像显示装置或图像信号输出装置100还包括信号处理器(未示出)和缩放器(未示出)。缩放器将在下面进行描述。
信号处理器配置为对配置图像内容的图像信息和语音信息执行信号处理。当接收流信号时,信号处理器对所接收的流信号进行多路解编,以分离图像信号、声音信号和数据信号。当经多路解编的图像信号是编码图像信号时,信号处理器使用解码器对图像信号执行解码。例如,可由MPEG-2解码器对MPEG-2标准的编码图像信号进行解码,可由H.264解码器对数字多媒体广播(DMB)或DVB-H的H.264标准的图像信号进行解码。另外,信号处理器可处理图像信号的亮度、色彩、色调等。
另外,信号处理器还可处理经多路解编的语音信号。例如,可由MPEG-2解码器对MPEG-2标准的编码语音信号进行解码,可由MPEG-4解码器对地面数字多媒体广播(DMB)的MPEG4比特片段算术编码(bit sliced arithmetic coding,BSAC)标准的编码语音信号进行解码。另外,可由AAC解码器对DMB方案或DVB-H方案的MPEG-2高级音频编解码(advancedaudio codec,AAC)标准的编码语音信号进行解码。另外,可控制低音、高音、音量等。
另外,信号处理器可对经多路解编的数据信号进行数据处理。编码数据可被解码,并且作为编码数据可包括表示与来自每个信道的节目广播有关的信息的电子节目指南(electric program guide,EPG)。就ATSC方案而言,EPG可为ATSC-节目和系统信息协议(TSC-PSIP)信息;而就DVB方案而言,EPG可包括DVB服务信息(DVB-SI)。
图4是示出用于在3D平面图像模式中生成3D图像帧的方法与用于在3D弯曲图像模式中生成3D图像帧的方法之间的差异的图。
参照图4和以上描述,用户可输入显示模式选择。如果选择3D平面图像模式,则分析图像并生成和应用深度图。在这种情况下,每个对象都具有不同的深度值。另外,基于每个对象的不同深度通过对图像进行移位来生成每个图像帧的左眼图像帧和右眼图像帧。另一方面,如果选择3D弯曲图像模式,则生成所接收图像的、具有与预定义曲率对应的深度信息的深度图。在这种情况下,每个对象不会具有不同深度值,但屏幕的每个区域都具有不同的深度值。换言之,深度值从屏幕中央部分朝向屏幕侧部部分减小。利用深度图通过对图像进行移位来生成每个图像帧的左眼图像帧和右眼图像帧。
图5是示出在通过本公开示例性实施方式生成的3D图像中的屏幕的每个区域的深度值的图。
如图5所示,当转换成弯曲图像时,屏幕中央部分处的深度值最大,并且深度值朝向侧部部分减小。因此,用户感觉好像屏幕中央部分的图像定位成比原始图像远,而屏幕侧部部分的图像定位成比原始图像近。因此,用户感觉好像屏幕的每个区域的图像都定位在相似的距离处,因此获得好像观看弯曲显示器或观看全景图像的感觉。
图6是示出根据用户位置的图像曲率变化的图。
参照图6,当用户位于相对更靠近图像显示装置100(由编号2表示的用户)时,该用户感觉到的图像的曲率半径可相对较小。这是因为图像的所有区域均需处于可见范围内。另一方面,当用户定位成相对远离图像显示装置100(由编号1表示的用户)时,用户感觉到的图像的曲率半径可相对较大。因此,用户需要能够根据他/她的位置或感受来选择曲率半径。
本公开提供用于曲率选择的用户输入装置。换言之,前述输入单元120可接收用于曲率选择的用户输入。上述显示器可显示用于曲率选择的用户菜单。用户可使用遥控器或其它输入装置来选择他/她的期望曲率。例如,2号用户可选择相对较大的曲率。另一方面,1号用户执行用于选择相对较小的曲率的用户输入。在此基础上,确定图像的弯曲程度。
用于曲率选择的菜单可通过被用于曲率选择的另一菜单项目替换来显示。例如,用户的观看距离可被显示,并且输入单元120可接收选择观看距离的用户输入。在这种情况下,深度图生成器140基于所选的观看距离来选择曲率。
如果曲率被选定,则深度图生成器140生成所接收图像的、具有与所选曲率对应的深度信息的深度图。
图7是示出根据某种圆的曲率变化的图。
如图7所示,如果所选择的显示模式是3D弯曲图像模式,则深度图生成器140可生成所接收图像的、具有与椭圆曲率对应的深度信息的深度图。
下文将描述根据本公开另一示例性实施方式支持2D弯曲图像模式的图像显示装置。
图8是示出根据本公开另一示例性实施方式的图像显示装置的配置的框图。
参照图8,根据本公开另一示例性实施方式的图像显示装置或图像信号输出装置100-1包括接收器110、输入单元120、深度图生成器140、3D图像帧生成器150、缩放器170和输出单元160。
接收器110、输入单元120、深度图生成器140、确定器130、3D图像帧生成器150和输出单元160已经加以描述,因此将省略其重复说明。
缩放器170配置为基于预定义缩放比率对所接收图像进行缩放。
缩放是指使像素值的分布范围与常数相乘从而令像素值的分布范围处于预定义范围内。预定义范围比第一图像数据的像素值分布范围大的情况被称为放大,放大的结果是图像数据的屏幕被放大至预定义比率。另一方面,预定义范围比输入图像数据的像素值分布范围小的情况被称为缩小,缩小的结果是图像数据的屏幕被缩小至预定义比率。就放大而言,由于缩放的影响,输入图像数据上的一个像素值可与图像数据屏幕的多个像素值相匹配,因此分辨率可能降低。缩小以省略重叠像素值中的一些的形式来进行。
当设定好缩放比率时,缩放器170基于缩放比率对2D图像帧(或3D图像帧)进行缩放。如上所述,缩放是指将图像数据的图像帧放大或缩小至预定义比率的操作。例如,如果图像数据的像素包括(R1G1B1),则当在水平方向上进行双重放大时,与经缩放的图像数据对应的两个像素变成(R1G1B1)从而成为(R1G1B1)(R1G1B1)。
具体地,缩放器170可对所接收的图像进行缩放,从而使屏幕的每个区域具有不同的缩放比率。
图9是示出根据本公开示例性实施方式的缩放方法的参考图。
如果选择的显示模式是2D弯曲图像模式,则根据本公开示例性实施方式的缩放器170可令缩小程度从所接收图像的侧部部分朝向所接收图像的中央部分增加从而执行缩放。
参照图9,可以理解,转换前图像的像素值的分布范围在长度C上延伸,并且转换后图像的像素值的分布范围在图像的中央部分达到长度a、在图像的侧部区域达到长度b,并且在图像的边缘区域达到长度c,其中,长度b大于长度a,长度c大于长度b。根据该方法,像素行在竖直方向上逐像素行地从屏幕的侧部部分朝向屏幕的中央部分逐渐缩短。
如图9所示,转换后图像具有其被竖直并入的形状同时保持图像内容不变。该图像给予用户如同全景图像的错觉,并且给予用户沉浸感。
图10是示出2D弯曲图像模式的最终屏幕的图。
作为缩放的结果,缩放器170可在缩放后用黑色图像填充由于对所接收图像进行缩小所得的缩放图像而出现的空隙区域。换言之,如图10所示,对图像进行缩小以防所包含的图像位于屏幕的上部和下部区域,从而用黑色图像填充上部和下部区域。然而,用黑色图像填充区域是一个示例,因此也可利用另一图像或内插于原始图像中的图像来填充该区域。
图11是示出根据本公开示例性实施方式的、其中设置有不同缩放比率的示例的图。
缩放器170可基于不同缩放比率的设定对图像的每个区域进行缩放。这可通过用户输入来设置。换言之,前述输入单元120可接收用于选择第一缩放比率设定和第二缩放比率设定中的一个的用户输入,其中,第一缩放比率设定基于第一缩放比率对图像的每个区域执行缩放,第二缩放比率设定基于第二缩放比率对图像的每个区域执行缩放。如图11所示,缩放比率设定可使得由转换后图像的上表面和下表面形成的曲率变为圆90的曲率或椭圆91的曲率。
接着,将描述根据本公开各示例性实施方式的图像显示方法。
图12和图13是根据本公开示例性实施方式的图像显示方法的流程图。
参照图12,根据本公开一个示例性实施方式的图像显示方法包括:接收图像数据(S1210);接收用于选择显示模式的用户输入(S1220);确定所选择的显示模式(S1230);如果确定结果表明所选择的显示模式是弯曲图像模式(S1240-Y),则生成所接收图像数据的、具有与预定义曲率对应的深度信息的深度图(S1250);基于所生成的深度图,由接收的图像数据生成左眼图像帧和右眼图像帧(S1260);以及输出所生成的左眼图像帧和右眼图像帧(S1270)。
在这种情况下,在深度图的生成中,如果确定结果表明选择的显示模式是3D平面图像模式,则可生成具有与所接收图像的每个区域有关的深度信息的深度图。
另外,在深度图的生成中,如果确定结果表明所选择的显示模式是3D弯曲图像模式,则可生成所接收的图像的、具有与圆或椭圆的曲率对应的深度信息的深度图。
另外,所生成的深度图的深度值可从所接收的图像的中央部分朝向所接收的图像的侧部部分减小。
该图像显示方法还可包括显示用于选择显示模式的用户菜单。
另外,该图像显示方法还可包括:接收用于曲率选择的用户选择;以及如果用于曲率选择的用户输入被接收,则在深度图的生成中,可生成所接收图像的、具有与所选择的曲率对应的深度信息的深度图。
另外,在输出中,如果确定结果表明所选择的显示模式是2D平面图像模式,则可使用所接收的图像来输出2D图像,而不生成深度图、左眼图像帧和右眼图像帧。
参照图13,根据本公开另一示例性实施方式的图像显示方法包括:接收图像数据(S1310);接收用于选择显示模式的用户输入(S1320);确定所选择的显示模式(S1330);若确定结果表明所选择的显示模式是弯曲图像模式(S1340-Y),则生成所接收图像数据的、具有与预定义曲率对应的深度信息的深度图(S1350);基于所生成的深度图,由所接收的图像数据生成左眼图像帧和右眼图像帧(S1360);以及输出所生成的左眼图像帧和右眼图像帧(S1370)。
该图像显示方法还可包括:如果确定结果表明所选择的显示模式是2D弯曲图像模式(S1380-Y),则对所接收的图像进行缩放以使屏幕的每个区域具有不同的缩放比率(S1385);以及使用经缩放的图像数据输出2D图像(S1390)。
在这种情况下,在缩放中,如果所选择的显示模式是2D弯曲图像模式,则可令缩小程度从所接收的图像的侧部部分朝向所接收的图像的中央部分增大来执行缩放。
另外,在缩放中,作为缩放的结果,可用黑色图像填充由于对所接收图像进行缩小所得的图像而出现的空隙区域。
同时,前述图像显示方法可以以程序形式存储在可由计算机读取的非暂时性记录介质中。在这里,非暂时性可读介质不是在其中短时间存储数据的介质,诸如寄存器、高速缓存等;而是指在其中半永久地存储数据并且可被电子装置读取的介质。例如,非短暂性可读介质可为CD、DVD、硬盘、蓝光盘、USB、存储卡、ROM等。
另外,前述图像显示方法可以以嵌入式软件形式嵌入在硬件IC芯片中来提供,并且可作为前述多内容视图显示装置或图像信号输出装置100的一些组件而包括其中。
虽然上文中已示出和描述本公开的示例性实施方式,但是本公开不限于上述具体示例性实施方式,而是在不脱离本发明如所附权利要求中公开的精神和范围的情况下,可由本公开所属领域的技术人员进行各种修改。这些修改也应理解为落入本公开的范围之内。
Claims (15)
1.一种图像显示装置,包括:
接收器,用于接收图像;
输入单元,用于接收用来选择显示模式的用户输入;
确定器,用于确定所选择的显示模式;
深度图生成器,如果所述确定的结果表明所选择的显示模式是三维弯曲图像模式,则所述深度图生成器生成具有与预定义曲率对应的深度信息的深度图;
三维图像帧生成器,用于基于所生成的深度图由所接收的图像生成左眼图像帧和右眼图像帧;以及
输出单元,用于输出所生成的左眼图像帧和右眼图像帧。
2.如权利要求1所述的图像显示装置,其中,如果所述确定的结果表明所选择的显示模式是三维平面图像模式,则所述深度图生成器生成具有与所接收的图像的每个区域有关的深度信息的深度图。
3.如权利要求1所述的图像显示装置,其中,如果所述确定的结果表明所选择的显示模式是三维弯曲图像模式,则所述深度图生成器生成具有与椭圆的曲率对应的深度信息的深度图。
4.如权利要求1所述的图像显示装置,其中,所生成的深度图的深度值从中央部分朝向侧部部分减小。
5.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,所述输入单元包括显示用于选择所述显示模式的用户菜单的显示器。
6.如权利要求1所述的图像显示装置,其中,所述输入单元接收用于曲率选择的用户输入;并且如果用于所述曲率选择的用户输入被接收,则所述深度图生成器生成具有与所选择的曲率对应的深度信息的深度图。
7.如权利要求1所述的图像显示装置,其中,如果所述确定的结果表明所选择的显示模式是二维平面图像模式,则所述输出单元利用所接收的图像输出二维图像而不生成所述深度图、所述左眼图像帧和所述右眼图像帧。
8.如权利要求1所述的图像显示装置,还包括:
缩放器,如果所述确定的结果表明所选择的显示模式是二维弯曲图像模式,则所述缩放器对所接收的图像进行缩放以令屏幕的每个区域具有不同的缩放比率,其中所述输出单元利用经缩放的图像的数据来输出二维图像。
9.根据权利要求8所述的图像显示装置,其中,如果所选择的显示模式是二维弯曲图像模式,则所述缩放器使缩小程度从所接收的图像的侧部部分朝向所接收的图像的中央部分增加从而执行所述缩放。
10.根据权利要求8的图像显示装置,其中,作为所述缩放的结果,所述缩放器用黑色图像填充由于经缩放的图像而出现的空隙区域,其中经缩放的图像是对所接收的图像进行缩小而得。
11.一种图像显示方法,包括:
接收图像数据;
接收用于选择显示模式的用户输入;
确定所选择的显示模式;
如果所述确定的结果表明所选择的显示模式是三维弯曲图像模式,则生成具有与预定义曲率对应的深度信息的深度图;
基于所生成的深度图,由所接收的图像数据生成左眼图像帧和右眼图像帧;以及
输出所生成的左眼图像帧和右眼图像帧。
12.根据权利要求11所述的图像显示方法,其中,如果所述确定的结果表明所选择的显示模式是三维平面图像模式,则在生成所述深度图的过程中,生成具有与所接收的图像的每个区域有关的深度信息的深度图。
13.根据权利要求11所述的图像显示方法,其中,如果所述确定的结果表明所选择的显示模式是所述三维弯曲图像模式,则在深度图的生成中,生成具有与椭圆曲率对应的深度信息的深度图。
14.根据权利要求11所述的图像显示方法,其中,所生成的深度图具有从中央部分朝向侧部部分减小的深度值。
15.如权利要求11所述的图像显示方法,还包括:显示用于选择所述显示模式的用户菜单。
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