CN1741621B - 产生立体图像信号的方法和缩放该信号的方法 - Google Patents

Abstract

一种产生立体图像信号和缩放该信号的方法包括接收左眼图像信号和右眼图像信号，通过对左眼图像信号和右眼图像信号进行多路复用来产生渐进立体图像信号，和对渐进立体图像信号进行放大或缩小。因此，可简化用于产生立体图像信号的设备的结构并且减少用于产生立体图像信号的设备的制造成本。

Description

产生立体图像信号的方法和缩放该信号的方法

本申请要求于2004年8月26日提交到韩国知识产权局的第10-2004-0067434号韩国专利申请的优先权，该申请公开于此以资参考。

技术领域

本发明的总体构思涉及一种立体图像信号，更具体地讲，涉及一种产生渐进立体图像信号的方法和缩放该信号的方法。

背景技术

通常，立体图像通过人眼是基于立体视角的。由于右眼和左眼相互之间分离大约65mm而引起的双眼视差是感觉实体的最重要因素。

有两种类型的立体显示器，一种戴眼镜而另一种不戴眼镜。不戴眼镜类型的立体显示器通过将左眼图像与右眼图像分离来获得立体图像而无需眼镜。

戴眼镜类型立体显示器在改变的偏光方向或以时间分割的方式在直接可视显示器或者放映机上显示左和右视差图像。可用偏光眼镜或液晶快门眼镜来看到立体图像。

不戴眼镜类型立体显示器包括视差障碍类型、透镜类型、极化多工(polarization multiplexing)类型等。

视差障碍类型的立体显示器通过像素空间在水平方向上对单独的眼睛交替地显示图像，然后通过垂直的光栅或者所谓的“障碍”看到显示的图像。因此，分别将被左眼和右眼看到的显示的图像通过障碍被彼此分开，从而看见立体图像。

在极化多工类型立体显示器中，其中左眼图像信号和右眼图像信号以扫描行的形式被交替地排列的渐进立体图像信号被显示，然后通过将渐进立体图像信号经过两个具有不同极化特征的极化滤波器来极化，所以左眼仅可看见渐进立体图像信号的奇数的扫描行，右眼仅可看见渐进立体图像信号的偶数的扫描行。在韩国专利公开出版物第1999-80351号(在1999年1月5日出版)和第2002-96203号(在2002年12月31日出版)和在日本专利公开出版物第09-149434号(在1997年6月6日出版)等中公开了使用极化多工方法的立体显示装置的示例。

图1是示出传统的极化多工类型立体显示装置的示图。参照图1，传统的立体显示装置包括：显示面板102，用于显示渐进立体图像信号；和极化薄膜单元104，由多个第一极化行112和多个第二极化行114组成。第一极化行112和第二极化行114在极化薄膜单元104中在垂直扫描方向被交替地排列，并且具有不同的极化特征。特别地，第一极化行112具有第一极化特征，第二极化行113具有第二极化特征。第一极化行112被用于向用户提供左眼图像，第二极化行114被用于向用户提供右眼图像。

传统的立体显示装置显示渐进立体图像信号并且通过第一和第二极化行112和114使显示的图像信号极化，从而用户用他/她的左眼看到立体图像信号的奇数的扫描行并且用他/她的右眼看到立体图像信号的偶数的扫描行。

图2是示出通过图1的传统的立体显示装置显示的渐进立体图像信号406的示图。参照图2，渐进立体图像信号406具有大小N1×N2。渐进立体图像信号406的奇数的扫描行属于左眼图像信号，渐进立体图像信号406的偶数的扫描行属于右眼图像信号。这里，左眼图像信号和右眼图像信号分别通过左眼图像照相机和右眼图像照相机获取，两个照相机彼此分离与人眼之间的距离相同的距离。

图3是示出图2的用于产生渐进立体图像信号406的传统设备的方框图。参照图3，用于产生渐进立体图像信号406的传统的设备包括第一缩放器302，用于接收左眼图像信号并对接收的左眼图像信号进行放大或缩小；第二缩放器304，用于接收右眼图像信号并对接收的右眼图像信号进行放大或缩小；和多路复用器316，用于通过对放大或缩小的左眼图像信号和放大或缩小的右眼图像信号进行多路复用来产生渐进立体图像信号406。

对于三维(3D)立体广播，其奇数的字段属于左眼图像信号并且其偶数的字段属于右眼图像信号的交错的立体图像信号被传输。标准数字电视机提供720×408i/p或1920×1080i/p的固定分辨率，其中i代表交错式，并且p代表渐进式。

通常，显示装置采用渐进扫描方法并可用各种分辨率渲染图像。因此，为了使显示装置适合3D立体广播，需要去交错操作和缩放操作来将交错的立体图像信号转换成渐进的立体图像信号406。

参照图3，第一缩放器302和第二缩放器304执行缩放操作。特别地，第一缩放器302和第二缩放器304的每个可通过参照在图像信号的相邻扫描行之间的关联程度使用双线性插值法或回旋插值法的任一方法来根据由显示装置提供的分辨率在垂直扫描方向上对输入图像信号进行放大。

多路复用器316执行交错。

图4是示出图3的多路复用器的操作的示图。参照图4，多路复用器316通过对左眼图像信号402和右眼图像信号404进行多路复用获得图2的渐进立体图像信号406，从而左眼图像信号402的扫描行和右眼图像信号404的扫描行被交替排列。

如上所述，用于产生渐进的立体图像信号的图3的传统的设备包括对左眼图像信号402和右眼图像信号404分别进行放大或缩小的第一缩放器302和第二缩放器304。第一缩放器302和第二缩放器304的每个包括：存储器，其中图像信号被存储；和插值器，用于从存储器读取多个图像信号的扫描行的每行并且通过插值法产生新扫描行。

然而，用于产生渐进的立体图像信号的传统设备因为包括两个缩放器302和304，所以具有相对复杂的显示装置结构并且昂贵。

发明内容

本发明的总体构思提供了一种产生立体图像信号的方法，该方法可简化用于产生立体图像信号的设备的结构并且可减少用于产生立体图像信号的设备的制造成本。

本发明的总体构思还提供了一种缩放立体图像信号的方法，该方法可被产生立体图像信号的方法所使用。

将在接下来的描述中部分阐述本发明的另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。

通过提供一种产生立体图像信号的方法，可实现本发明的总体构思的上述的和/或其他方面和优点。所述方法包括：接收左眼图像信号和右眼图像信号，通过对左眼图像信号和右眼图像信号进行多路复用来产生渐进立体图像信号，和对渐进立体图像信号进行放大或缩小。

本发明的总体构思的上述的和/或其他方面和优点还可通过提供缩放立体图像信号的方法来完成。该方法包括：接收从左眼图像信号和右眼图像信号合成的渐进的立体图像信号；和通过使用左眼图像信号的扫描行对相应于左眼图像信号的第一插值扫描行进行插值并在左眼图像信号的扫描行之间插入第一插值行，使用右眼图像信号的扫描行对相应于右眼图像信号的第二插值扫描行进行插值并在右眼图像信号的扫描行之间插入第二插值行，和对得到的左眼图像信号与得到的右眼图像信号进行多路复用来缩放接收的渐进立体图像信号。

附图说明

通过参照附图，根据对如下实施例的描述，本发明的总体构思的这些和/或其他方面和优点将变得清楚并且更容易理解，其中：

图1是示出极化多工类型的传统的立体显示装置的示图；

图2是示出通过图1的传统立体显示装置显示的渐进立体图像信号的示图；

图3是示出用于产生渐进立体图像信号的传统设备的方框图；

图4是示出图3的传统设备的多路复用器的操作的示图；

图5是示出根据本发明的总体构思的实施例的产生立体图像信号的方法的流程图；

图6是示出根据本发明的总体构思的实施例的垂直缩放方法的示图；和

图7是示出渐进立体图像信号的示图。

具体实施方式

现在，将详细地参照本发明的总体构思的实施例和附图中所示的示例，其中相同的标号始终表示相同的部件。实施例被描述如下以通过参照附图来解释本发明的总体构思。

在如下本发明的总体构思的描述中，多路复用操作表示将左眼图像信号和右眼图像信号交替合成的过程并且包括以扫描行交替和以像素交替。另外，缩放操作表示图像信号的像素或扫描行的数量增加或减少的过程并且该操作还被称为频率转换或分辨率转换。

缩放操作被分类成用于增加或减少图像信号的扫描行的数量的垂直扫描操作和用于增加或减少图像信号的列的数量的水平缩放操作。这里，图像信号的列的数量表示在图像信号的一个扫描行中像素的数量。

图5是示出根据本发明的总体构思的实施例的产生立体图像信号的方法的流程图。图5的方法被应用于产生渐进立体图像信号，在该图像信号中左眼图像信号的扫描行和右眼图像信号的扫描行被交替地排列。

参照图5，产生立体图像信号的方法包括：多路复用操作502、垂直缩放操作504和水平缩放操作506。虽然图5示出产生立体图像信号的方法，但是可能通过在设备中使用分别用于执行多路复用操作502、垂直缩放操作504、水平缩放操作506、和3D显示操作的多路复用单元、垂直缩放单元、水平缩放单元、和3D显示器执行所述方法以产生立体图像信号来实现该方法。

特别地，在多路复用操作502中，三维(3D)广播信号，即交错的立体图像信号被接收，并且通过对接收的交错的立体图像信号进行多路复用来产生渐进立体图像信号。

在垂直缩放操作504中，在垂直扫描方向上的渐进立体图像信号的大小，即渐进立体图像信号的扫描行的数量通过对产生的渐进立体图像信号进行垂直地缩放而被增加或减少。特别地，缩放器缩放渐进立体图像信号，由此通过在每对连续的偶数的或者奇数的扫描行之间进行插值来产生新的扫描行，然后将新插值的扫描行插入在连续偶数的或者奇数的扫描行的各对之间。在传统的垂直缩放方法中，通过使用各对相邻扫描行之间的相似性来缩放立体图像信号。因此，传统垂直缩放方法不能被应用到渐进立体图像信号中，因为渐进立体图像信号的相邻扫描行分别相应于具有不同极化特征的不同图像信号，即左眼图像信号和右眼图像信号，而不是如在传统交错图像信号或渐进图像信号那样具有任何相似性。

在图5的垂直缩放操作504中，通过在每对连续偶数的或者奇数的扫描行之间插值来缩放渐进立体图像信号。

渐进立体图像信号的奇数的扫描行相应于左眼图像信号，渐进立体图像信号的偶数的扫描行相应于右眼图像信号。因此，在每对连续的偶数的扫描行之间和在每对连续的奇数的扫描行之间存在高度相关。因此，基于所述相关可产生新的扫描行。

在根据本发明的实施例的扫描立体图像信号的方法中，通过使用左眼图像信号的扫描行产生用于左眼图像信号的新扫描行，使用右眼图像信号的扫描行产生用于右眼图像信号的新扫描行，和对输入的立体图像信号的扫描行与该通过插值操作的新产生的行进行多路复用来产生缩放的立体图像信号。

图6是示出根据本发明的总体构思的实施例的垂直缩放方法的示图。图6的方法被应用于渐进立体图像信号中，在该渐进立体图像信号中左眼图像信号的扫描行和右眼图像信号的扫描行被交替地排列。

特别地，图6示出将包括四个扫描行的第一渐进立体图像信号放大成包括六个扫描行的第二渐进立体图像信号。

参照图6，标号602和606表示与左眼图像信号相应的第一渐进立体图像信号的奇数的扫描行，标号604和608表示与右眼图像信号相应的第一渐进立体图像信号的偶数的扫描行。

在图6的中间示出的行插值器使用奇数的扫描行602和606对第一插值行610进行插值并且使用偶数的扫描行604和608对第二插值行612进行插值。然后，行插值器在奇数的扫描行602和606之间插入第一插值行610并且在偶数的扫描行604和608之间插入第二插值行612。

之后，对插值结果进行多路复用然后输出。即行被多路复用并且以602、604、610、612、606和608的顺序输出。因为使用与左眼图像信号相应的相互非常关联的奇数的扫描行602和606产生第一插值行610，所以在第一插值行610和奇数的扫描行602和606之间存在高度空间相关。同样地，因为使用与右眼图像信号相应的相互非常关联的偶数的扫描行604和608产生第二插值行612，所以在第二插值行612和偶数的扫描行604和608之间存在高度空间相关。

在立体图像信号被垂直地缩放以具有期望的分辨率水平之前，对其他的渐进立体图像信号的奇数或偶数扫描行重复地和顺序地执行上面描述的过程。换句话说，通过对例如位于渐进的立体图像信号的中间部分的渐进图像信号的仅n条扫描行，然后对该渐进的立体图像信号的其他扫描行，执行插值操作和多路复用操作来来垂直放大渐进的立体图像信号以具有期望的分辨率水平。因此，能大大减小缩放器的大小。

图6示出将包括四个扫描行的第一渐进立体图像信号放大成包括六个扫描行的第二渐进立体图像信号。然而，第一渐进立体图像信号被缩放的扫描行的数量可根据期望的分辨率水平来确定。另外，尽管图6示出对每两个扫描行产生一行并随后在其间的插值的情况，但是对于图像信号的两个扫描行多于一行可被插值，随后被插入其间。

图6示出垂直缩放渐进立体图像信号的方法的应用，该立体图像信号中，左眼图像信号和右眼图像信号按行被交替地排列。图6的方法可被用作如图5的垂直缩放操作504。然而，与图6的方法相似，根据本发明的总体构思的实施例的水平缩放立体图像信号的方法可被应用于渐进立体图像信号，在该立体图像信号中左眼图像信号和右眼图像信号按像素可被交替地排列。该方法可被用作如图5的水平缩放操作506。

图7是示出渐进立体图像信号的示图，在该立体图像信号中，左眼图像信号和右眼图像信号按像素被交替地排列。通过由在相应于左眼图像信号的连续的奇数像素列和相应于右眼图像信号的连续的偶数像素列之间进行插值来产生新的像素列可水平地缩放图7的渐进立体图像信号。

在根据本发明的总体构思的产生立体图像信号的方法中，通过对左眼图像信号和右眼图像信号进行多路复用来产生渐进的立体图像信号，该产生的渐进立体图像信息并且随后被输入到缩放器，由此缩放器对渐进立体图像信号进行缩放。

因为缩放器接收渐进立体图像信号，在该渐进立体图像信号中，左眼图像信号的扫描行和右眼图像信号的扫描行被交替地排列，所以缩放器以在左眼和右眼图像信号德每个现有扫描行之间对新扫描行进行插值的方式来对渐进立体图像信号进行缩放，然后对插值的结果进行多路复用。

如上所述，根据本发明的总体构思，可简化用于产生立体图像信号的设备的结构和减少用于产生立体图像信号的设备的制造成本。

虽然本发明的总体构思的一些实施例已被显示和描述，在如下附带权利要求和等价物定义的范围内在不脱离本发明的总体构思的原理和精神的情况下的对这些实施例所进行的改变将被本领域的技术人员理解。

Claims (14)

1.一种产生立体图像信号的方法，该方法包括：

接收左眼图像信号和右眼图像信号；

将左眼图像信号与右眼图像信号进行多路复用，由此左眼图像信号的扫描行与右眼图像信号的扫描行被交替地排列以产生渐进立体图像信号；

在左眼图像信号的连续扫描行之间进行插值和在右眼图像信号的连续扫描行之间进行插值以产生被交替排列的左眼和右眼信号的中间扫描行。

2.一种产生立体图像信号的方法，该方法包括：

接收左眼图像信号和右眼图像信号；

将左眼图像信号与右眼图像信号进行多路复用，由此左眼图像信号的像素和右眼图像信号的像素被交替地排列以产生渐进立体图像信号；

在连续的左眼图像信号的像素之间进行插值和在连续的右眼图像信号的像素之间进行插值以产生交替地排列的左眼和右眼信号的中间像素。

3.一种产生立体图像信号的方法，该方法包括：

接收左眼图像信号和右眼图像信号；通过对左眼图像信号和右眼图像信号进行多路复用由此左眼图像信号的扫描行与右眼图像信号的扫描行被交替地排列来产生渐进立体图像信号；

对产生的渐进立体图像信号的行进行缓冲以对在缓冲的行的连续偶数的行之间的第一新行进行插值以产生中间偶数的行，并且对在缓冲的行的连续奇数的行之间的第二新行进行插值以产生中间的奇数的行，由此产生的渐进立体图像信号被缩放，

其中，第一新行被插入在每对连续的偶数的行之间，第二新行被插入在每对连续的奇数的行之间。

4.如权利要求3所述的方法，还包括：

将第一新行和偶数的行作为新左眼图像信号显示，和将第二新行和奇数的行作为新右眼图像信号显示。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述行包括扫描行或在扫描行中的像素。

6.一种缩放立体图像信号的方法，包括：

接收从左眼图像信号和右眼图像信号合成的渐进的立体图像信号；和

通过使用左眼图像信号的连续扫描行对相应于左眼图像信号的第一插值扫描行进行插值，使用右眼图像信号的连续扫描行对相应于右眼图像信号的第二插值扫描行进行插值，来缩放接收的渐进立体图像信号，其中，左眼图像信号的扫描行和右眼图像信号的扫描行被交替地排列；和

对第一插值扫描行、第二插值扫描行和接收的渐进立体图像信号的扫描行进行多路复用以产生缩放的渐进立体图像信号，其中，缩放的左眼图像信号的扫描行和缩放的右眼图像信号的扫描行被交替地排列。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，接收的立体图像信号的缩放包括：

通过插值操作和多路复用操作来连续地输入和更新渐进的立体图像信号的n个扫描行，通过插值操作和多路复用操作来连续地输入和更新该渐进的立体图像信号的其他扫描行，其中，n是比渐进立体图像信号的扫描行的总数量小的整数。

8.一种缩放立体图像信号的方法，包括：

接收从左眼图像信号和右眼图像信号合成的渐进的立体图像信号；

通过使用左眼图像信号的连续列对相应于左眼图像信号的第一插值列进行插值，使用右眼图像信号的连续列对相应于右眼图像信号的第二插值列进行插值，来缩放接收的渐进立体图像信号，其中，左眼图像信号的列和右眼图像信号的列被交替地排列；

对第一插值列、第二插值列和接收的渐进立体图像信号的列进行多路复用，以产生缩放的渐进立体图像信号，在该缩放的渐进立体图像信号中，缩放的左眼图像信号的列和缩放的右眼图像信号的列被交替地排列。

9.一种产生立体图像信号的方法，包括：组合第一和第二图像信号，由此第一图像信号形成组合的图像信号的奇数的扫描行和第二图像信号形成组合的图像信号的偶数扫描行以形成组合的图像信号；

在组合的信号的连续的奇数扫描行之间进行插值以在连续的奇数扫描行之间产生至少一个中间奇数扫描行；和

在组合的信号的连续的偶数扫描行之间进行插值以在连续的偶数扫描行之间产生至少一个中间偶数扫描行。

10.一种产生立体图像信号的方法，包括：

组合第一和第二图像信号，由此第一图像信号形成组合的图像信号的奇数的像素和第二图像信号形成组合的图像信号的偶数的像素以形成组合的图像信号；

在组合的信号的连续奇数的像素之间进行插值以在连续奇数的像素之间产生至少一个中间奇数像素；和

在组合的信号的连续偶数的像素之间进行插值以在连续偶数的像素之间产生至少一个中间偶数像素。

11.一种产生立体图像信号的设备，包括：

多路复用器，用于将左眼图像信号和右眼图像信号多路复用由此左眼图像信号的扫描行与右眼图像信号的扫描行被交替地排列来产生渐进立体图像信号；和

缩放器，用于缩放在多路复用器中复用的渐进的立体图像信号，

其中，渐进立体图像信号包括多个扫描行，并且缩放器包括：

行插值器，用于在渐进立体图像信号的连续的奇数的扫描行之间进行插值以在连续的奇数的扫描行之间产生中间的奇数的扫描行，并且在渐进立体图像信号的连续的偶数的扫描行之间进行插值以在连续的偶数的扫描行之间产生中间的偶数的扫描行。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，渐进的立体图像信号包括：

多个相应于左眼图像信号的第一扫描行；和

多个相应于右眼图像信号的并根据多个第一扫描行被交替排列的第二扫描行。

13.根据权利要求11所述的设备，其中，渐进的立体图像信号包括：

多个扫描行，每个具有多个相应于左眼图像信号的第一像素和多个相应于右眼图像信号的并根据多个第一像素交替排列的第二像素。

14.根据权利要求11所述的设备，其中，缩放器包括：

多个行缓冲器，用于从渐进立体图像信号中产生奇数的行和偶数的行；和

插值器，用于对在每对连续的偶数的行之间的第一新行和在每对连续的奇数的行之间的第二新行进行插值。

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