JP2001507890A - ２次元ビデオ情報源から３次元ビデオを合成するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、２次元ビデオストリームから３次元ビデオストリームを合成するシステムおよび方法に関する。２次元ビデオストリームからのフレーム(48)はデジタル化される(50)と共に複数のフィールド(56,58)に分割される。各フィールドはフレームの情報の一部を含む。各フィールドは次に別個に処理され、他方のフィールドと組合されたときに３次元イメージとして視認者により解釈される視覚情報を導入すべく変換(60,62)される。斯かる変換は限定的なものとしてで無く、傾斜変換、シフト変換およびスケーリング変換を含み得る。これらの変換は、水平範囲、垂直範囲または両者の組合せで実行され得る。多くの実施例において変換および変換済フィールドの再構築は単一フレーム内で行われることから、合成３次元ビデオストリームを生成する上で時間的シフトは導入もしくは利用されない。３次元ビデオストリームが合成された後、それは適切なディスプレイ装置上に表示される。適切なディスプレイ装置としては、視認者の一方の目に対して一方のフィールドが表示されると共に視認者の他方の目に対しては他方のフィールドが表示されるのを許容する一対のシャッタ付眼鏡と関連して、異なるフィールドの視認を交互実施する多重化ディスプレイ装置が挙げられる。他のタイプの単一ディスプレイ装置およびマルチ・ディスプレイ装置も使用され得る。

Description

【発明の詳細な説明】 ２次元ビデオ情報源から３次元ビデオを合成するシステムおよび方法 発明の背景 本出願は、Amber C．DavidsonおよびLoran L．Swensonの名において“２次元 −３次元立体テレビジョン変換器”と称された米国暫定特許出願第60/034,149号 の利益を主張するものであり、該出願は言及したことにより援用する。 １．発明の分野 本発明は、ビデオイメージを処理して表示するシステムおよび方法に関する。 より詳細には、本発明は、２次元ビデオ信号を受信するとと共にディスプレイ装 置上に表示される３次元ビデオ信号を合成するシステムおよび方法に関する。 ２．先行技術状況 娯楽、ビジネス、工業および研究においては、写実的な３次元ビデオは有用で ある。各分野は異なる要件および異なる目的を有する。ひとつの分野で適切なシ ステムでも、異なる要件の故に他の分野では全体的に不適切である。しかし乍ら 概略的には、３次元ビデオイメージでは視認システムがストレスおよび眼精疲労 を与えずに、長時間の視認に適さねばならない。これに加え、システムは十分な 解像度および画質を有することにより快適な感覚を許容すべきである。しかし乍 ら、先行技術のシステムはこれらの課題を常に十分には達成していなかった。 ３次元ビデオイメージを生成すべく設計された一切の方法は、視認者の夫々の 目に対して異なるビデオストリームを投射する機能に依存している。ビデオスト リームは、３次元イメージとして視認者により解釈される視覚情報(visual clue )を含んでいる。多くの種々のシステムは、個人の両目に対して２つのビデオス ト リームを提供すべく開発されてきた。システムによっては、夫々の目が異なるビ デオストリームを知覚するのを許容すべく視認者が装着する受動的な偏光メガネ または異なる色の視認用眼鏡を使用して二重画面ディスプレイを活用している。 他の方法は、二つのビデオストリームの間で迅速に切替わる単一表示画面を活用 したフィールドまたはフレームの多重化を使用している。これらのシステムは典 型的には、個人により装着される一対のシャッタ付眼鏡を用い、シャッタが順番 に一方の目および他方の目を遮断し、夫々の目が異なるビデオストリームを知覚 するのを許容している。最後に、バーチャル・リアリティ・システムにおいて一 般的に使用される如きシステムは、視認者の頭部に装着されるアセンブリ内に組 み付けられる二台の液晶ディスプレイまたは二台のCRTディスプレイを使用する 。他の技術としては、眼鏡を必要としない投射システムおよび種々の立体的シス テムが挙げられる。 ３次元ビデオイメージを生成して表示する先行技術のシステムは典型的に、二 種類の方法の内のひとつを採用している。第１の方法は、例えば二個のレンズま たは二個のカメラを使用して２チャンネルの視覚情報を生成する双眼鏡システム を採用することであった。ふたつのチャンネルの空間的オフセットは、個人の両 目により生み出される効果を擬態する視差効果を生成する。 ２個のカメラを使用して高品質の立体ビデオを生成する上での重要な要因は、 ２チャンネルのイメージデータの適切な整列を維持することである。カメラレン ズの整列が保持されねばならず、且つ、カメラにより生成されたビデオ信号はシ ステムの電子機器または光学機器により処理されるときに時間的整列が適切に維 持されねばならない。誤整列は視認者により画像歪みとして知覚される。二重画 面視認システムは、特に誤整列の傾向があり、嵩張ると共に扱いにくく、且つ、 複数のディスプレイのコストの故に相当に高価であることが知られている。一方 、フィールドまたはフレームを多重化するという単一個の画面による解決策は、 デ ュアル・ディスプレイモニタに伴う問題を最小限のものとするが、これらのシス テムもまた入力ビデオデータの整列の精度に依存している。 種々のシステムにより採用された第２の方法は、入力２次元ビデオ信号を立体 表示に適した形態に変換する試みであった。これらのシステムは従来、２次元ビ デオ信号を２つの別個の視覚情報チャンネルに分割すると共に、一方の視覚情報 チャンネルを他方の視覚情報チャンネルに関して遅延していた。２次元入力デー タから擬似３次元シーンを合成するシステムは、２個の別体の情報チャンネルを 受信して処理する為に必要なハードウェア要件を減少することから幾分か安価と なる。これに加え、斯かるシステムは立体カメラシステムにより生成される特殊 なビデオの生成を要さずに任意の従来のビデオ情報源を活用し得る。しかし乍ら 、擬似３次元シーンを作成すべくデータの一部を時間にシフトするという依存性 は、シーンの中で移動しないオブジェクトに対しては良好に機能しない。従って 、現在においては、２次元入力信号から高品質の擬似３次元ビデオを生成し得る システムは存在しない。 従来の３次元ビデオの商業的成功を制限する別の要因は、これらのシステムの 多数の視認者が経験する眼精疲労、頭痛、および嘔吐感などの身体への悪影響で あった。これは例えば、1950年代および1960年代に普及した3D映画などがその例 である。しかし乍ら今日では、テーマパークおよび同様の場所の野外で、これら の映画は約30分以内に制限されるのが典型的である、と言うのも、このメディア に対する平均的な視認者の忍耐限度は限られているからである。視認者の忍耐限 度の問題は、従来の立体映像の方法論に固有のものであり、且つ、これらのシス テムが人間の視覚系の作用をリアルにエミュレートできないからと思われる。斯 かるシステムはまた、有効な視覚処理に対する人間の脳と両目との間における脳 の中心的役割および神経系の協調関係を考慮していないことが問題であるとも思 われる。 要約すると、先行技術のシステムでは、イメージ品質が低く、ユーザの忍耐限 度が低くかつコスト高であるのが問題であった。従って、これらの問題の無い３ 次元ビデオシステムを作成することは当該技術分野における進歩であろう。 発明の要約 先行技術の問題は、２次元入力ビデオ信号から擬似３次元ビデオイメージを合 成するシステムおよび方法に関する本発明により好首尾に克服される。本発明は 比較的に安価であると共に、高品質ビデオを生成してユーザ忍耐限度を大きくす る。本発明のシステムは合成３次元シーンを生成する上で時間的シフト(tempora l shifting)に依存しない。但し、一定の実施例は他の処理と組合された時間的 シフトを使用し、２次元ビデオ情報源から擬似３次元ビデオを生成する。 NTSC適合ビデオ情報源などの従来のビデオ情報源は、移動画像イメージを生成 すべくユーザに対して順次に表示される一連のフレームを含んでいる。NTSCビデ オに対するフレーム速度は30フレーム／秒である。各フレームは、フレームの個 々の水平走査線をディスプレイ装置上に表示することにより、モニタまたはテレ ビジョンなどのディスプレイ装置に表示される。従来においてテレビジョンは、 二つの異なるフィールドをインターレースすることによりフレームを表示すべく 設計されていた。換言すると、テレビジョンは最初に全ての奇数番目の走査線を 表示してから偶数番目の走査線をインターレースして完全フレームを表示する。 従って、ひとつのフレームは典型的には、偶数番目の走査線を含む偶数フィール ドと、奇数番目の走査線を含む奇数フィールドに分解される。 本発明は２次元ビデオ入力信号を獲得すると共に、該信号がデジタル的に処理 され得る様に該信号をデジタル化する。デジタル化フレームは偶数フィールドお よび奇数フィールドに分割される。偶数フィールドおよび／または奇数フィール ドは次に、他のフィールドと組合されると共に視認者に対して適切に表示された ときに合成３次元ビデオストリームに帰着する特性を上記フィールドに与えるべ く、一種以上の変換により処理される。各フィールドは次に、それらが表示の為 に必要とされるまでデジタルメモリ内に載置される。各フィールドが表示の為に 必要とされたとき、それらはデジタルメモリから抽出されると共にユーザへの表 示の為にディスプレイ装置へ送信される。 各フィールドは、一方のフィールドがユーザに一方の目に視認されると共に他 方のフィールドが他方の目により視認される如く、ユーザに対して表示される。 これを達成する為には、上述した先行技術の種々のメカニズムを含む多くのメカ ニズムが使用され得る。一実施例において上記システムは、一方のフィールドの 表示の間は一方の目が閉ざされもしくはブロックされると共に他方のフィールド の表示の間は他方の目が閉ざされまたはブロックされる如く各フィールドの表示 と同期された一対のシャッタ付眼鏡を利用する。この様にして各フィールドを交 互表示(alternate)することにより、従来のテレビジョンなどの従来のディスプ レイ装置上で３次元ビデオが視認され得る。両目から信号を受け取ったときにユ ーザの意識は、ビデオストリーム中に含まれた視覚情報を解釈すると共に二つの フィールドを単一の擬似３次元イメージに融合する。 ３次元視覚情報として解釈されるべき種々の特性をフィールドに与えるべく使 用される処理は、フィールドの水平範囲および／または垂直範囲で生ずる一種以 上の変換を含み得る。ひとつのフレームがデジタル化されると共にふたつのフィ ールドに分割されたとき、各フィールドはサンプリングされたビデオデータのマ トリクスから成る。このビデオデータのマトリクスは、所望の擬似３次元イメー ジを生成すべく視認者の脳により解釈される適切な視覚情報を与えるべく、シフ ト、スケーリング、および他の空間的変換則により変換され得る。 これらの視覚情報を与える上で有用な変換則は、傾斜変換則である。傾斜変換 則は情報の特定の行または列から開始し、次に、各次続行または列を、それの直 前の行または列に対する指定量だけシフトする。例えば、各ラインは、上方の行 に対して水平方向において一定の個数のデータサンプルだけシフトされ得る。マ トリクスの境界を越えて延在するデータサンプルは省かれ又はその行の始まりに ラップ・バックされ得る。 視覚情報を与える上で有用であると分かった他の変換則は、全ての行または列 が指定された量だけシフトされるシフト変換則、および、行または列をスケーリ ングしてフィールドの行または列におけるデータサンプルの個数を増加または減 少するスケーリング変換則である。各フィールドがスケーリングされたとき、必 要であれば補間を使用して又は単に挿入する固定値を選択することにより補充デ ータサンプルが挿入され得る。 本発明の多くの実施例において、変換則による種々のフィールドの処理は上述 の如く単一フレーム内で生ずる。換言すると、系内には時間的変換または遅延は 導入されない。ひとつのフレームは単純にその構成要素フィールドに分解され、 各フィールドは適切に変換され、次にフレームが再構築される。但し他の実施例 においては、各フィールドの一方または他方に時間的変位を導入するのが望まし いこともある。換言すると、ひとつのフィールドが変換されてから保持されると 共に、後時のフレームの他のフィールドと再結合されても良い。特に、３次元イ メージとして解釈されるシーンに対して種々の視覚情報を導入すべく、垂直方向 変換および時間的変換を与えるのが望ましいこともある。 図面の簡単な説明 本発明の上述のおよび他の利点ならびに目的を達成すべく、上記で概略的に述 べた本発明の更に詳細な記述は、添付図面中に示された特定の実施例を参照して 行われる。これらの図面は本発明の典型的実施例のみを示すが、その範囲を制限 すると解釈すべきでないことは理解される処であり、本発明は添付図面を使用し て更に明確かつ詳細に記述かつ説明される。 図１は、本発明の一実施例における概念的処理を示す図である。 図２は、本発明の別実施例における概念的処理を示す図である。 図３Ａ乃至図３Ｄは、合成３次元シーンに対して視覚情報を与える為に使用さ れ得る種々の変換則を示す図である。 図４Ａ乃至図４Ｄはスケーリング変換を使用した特定実施例を示す図である。 図５は、時間的変換を示す図である。 図６Ａ乃至図８Ｂは、本発明の一実施例の種々の回路を示す図である。 好適実施例の詳細な説明 本発明は、２次元ビデオ情報源から３次元ビデオストリームを合成するシステ ムおよび方法に関する。ビデオ情報源は、テレビジョン信号、VCR、DVD、ビデオ カメラ、有線テレビ、衛星TVまたは他の任意のビデオ情報源からの信号などの任 意のビデオ情報源とされ得る。本発明は２次元ビデオストリームから３次元ビデ オストリームを合成することから、特殊なビデオ入力情報源は必要としな い。但し、もしビデオ情報源が、ユーザの片目により夫々視認されるに適した２ つのビデオチャンネルを生成するとしても、本発明は適宜な改変を以て使用され 得る。当業者であれば、為されるべき改変は以下に示された説明から直ちに理解 し得よう。 以下の説明は、ビデオ信号の基礎を示すと共に、本発明の説明の残部に対する 前後関係を示すことを意図している。この説明においては特定の例および値が使 用されるが、それらは例示的なだけであり本発明を限定するものと解釈してはな らない。先に説明した如く、本発明は任意のビデオ情報源と共に使用され得るも のである。 概略的にビデオ信号は、ディスプレイ装置のユーザまたは視認者に対して順次 に表示されることにより視認者に対して移動シーンを提供することが意図された 複数のフレームから成っている。各フレームは映画フィルムのフレームに類似し ている、と言うのも、それは次のフレームが表示される前にその全体表示が意図 されているからである。テレビジョンセットまたはモニタなどの従来のディスプ レイ装置は、これらのビデオフレームを種々の手法で表示し得る。これまでのハ ードウェアによる制限の為に、テレビジョンはインターレース方式(interlace m anner)でフレームを表示している。これは、最初にひとつのライン・シーケンス がモニタに沿って走査されてから別のライン・シーケンスがモニタに沿って走査 されることを意味している。この場合、テレビジョンは最初に奇数番目のライン を走査してから元に戻り、それから偶数番目のラインを走査する。全てのライン が同時に表示されないとしても、テレビジョン画面上の発光体の残光により人間 の目はフレーム全体が同時に表示された如く知覚する。このインターレース方式 において表示されるフレームのふたつの異なる部分は一般的にフィールドと称さ れる。偶数フィールドは偶数番目の走査線を含み、奇数フィールドは奇数番目の 走査線を含んでいる。 ハードウェアの進歩により、多くのコンピュータ用モニタおよび一定のテレビ ジョンセットは、各ラインが順番に走査されるというノンインターレース方式で イメージを表示できる。概念的には依然として偶数フィールドおよび奇数フィー ルドが表示されるが、プログレッシブに行われる。これに加え、先進のTV基準の 導入により、インターレース走査からプログレッシブ走査への変化が生ずること が予想される。而して、本発明はインターレース走査およびプログレッシブ走査 方式のディスプレイのいずれに対しても適用可能である。それらの唯一の相違は 情報が表示される順序だけだからである。 特定の走査速度の一例として、標準的NTSCビデオを考察する。標準的NTSCビデ オは、30フレーム／秒のフレーム速度を有している。従って、フィールド速度は 60フィールド／秒である、と言うのも、各フレームはふたつのフィールドを有す るからである。他のビデオ情報源は、異なるフレーム速度を使用している。しか し乍らこれは本発明にとり重要でなく、本明細書中に示される総括的原理は任意 のビデオ情報源に対して有効である。 次に図１を参照すると、本発明の一実施例の処理の概略図が示されている。図 １において、入力ビデオストリーム20は、F1乃至F8と表示された複数のフレーム 22を含んでいる。図１において、フレーム24は処理の為に抽出される。 図１に示された如く、フレーム24は複数の走査線を含んでいる。フレーム24の偶 数走査線は26と表示されると共に、フレーム24の奇数走査線は28と表示されてい る。これは表記的な目的の為に、フレーム24などのフレームが複数のフィールド に分割され得ることを示す為にのみ行われるものである。図１では偶数走査線26 および奇数走査線28を含むふたつのフィールドが示されるが、他の解釈も可能で ある。例えば、上記フレームをふたつ以上のフィールドに分割することも可能で ある。 上記フレームはエンコーダ30によりデジタル化される。エンコーダ30は特に、 フレーム24のビデオデータをサンプリングしてそれをアナログ形態からデジタル 形態に変換する。エンコーダ30はまた、カラー補正／移行、ゲイン調節などに関 する他の処理機能も実行し得る。而して、エンコーダ30は、ビデオ信号中に不適 切な画像歪みが導入されるのを回避すべく十分なビット数／サンプルによりフレ ーム24をデジタル化する必要がある。これに加え、ビデオ信号の種々の特性を別 個にサンプリングすることが望ましいこともある。NTSCビデオにおいては、信号 のルミネセンスおよびクロミナンスを別個にサンプリングすることが望ましい。 最後に、エンコーダ30のサンプリング速度は、信号中に偽信号生成(aliasing ar tifact)を導入しない様に十分なものとせねばならない。一実施例においては、 信号を表すべく16ビットを使用して13.5MHzのサンプリング速度が標準的NTSCビ デオに対して十分であることが分かった。他のビデオ情報源は、別のサンプリン グ速度およびサンプリングサイズを必要とすることもある。図１においては、デ ジタル化フレームは32と示されている。 デジタル化フレーム32は、変更処理要素34により処理される。 変更処理要素34は、視認者に対して表示されたときにフレームを３次元イメージ として解釈させる視覚情報をフレーム内に導入すべくデジタル化フレーム32に関 する種々の変換および他の処理を実行する。変更処理要素34においては広範な種 類の処理が活用されて適切な視覚情報が導入される。種々の変換および他の処理 は以下に説明する。但し概略的に変更処理要素34は、フレームが３次元オブジェ クトとして解釈される如くユーザに対して表示される様にフレームを調製する。 変更処理要素34により行われる変換および他の処理は、フレーム32を２個以上の 成分に分離すると共に一方の成分を他方に対して変換することも多い。結果的な 変更済フレームは図１中で36として示されている。 フレームが変更された後、次の段階は変更済フレームをセーブすると共に、そ れを適切な時点および適切な手法でディスプレイ装置上に表示することである。 エンコーダ30および変更プロセッサ34の処理速度に依っては、短時間に亙り変更 済フレーム36を保持する必要もある。図１に示された実施例においては、制御器 38は変更済フレーム36を必要になるまでメモリ40内に記憶する。それが必要とさ れたとき、変更済フレーム36は抽出されると共に、表示されるべき適切なディス プレイ装置に対して送信される。これは、視認者に対して情報が適切に表示され るべく、ディスプレイ装置または他のシステムを制御する為に制御器38または別 の構成要素を必要とすることもある。 上記変更済フレームの抽出およびそれをディスプレイ装置上に表示する厳密な 処理は、使用されるべきディスプレイ装置のタイプに全面的に依存する。概略的 には、視認者の一方の目がフレームの一部を視認すると共に視認者の他方の目が フレームの別の部分を視認するのを許容するディスプレイ装置を使用することが 必要である。例えば、これまでに記述されたひとつのディスプレイシステムは単 一のディスプレイ装置上に多重化される二つのフィールドにフレームを分離する 。そのときには一対のシャッタ付眼鏡または他のシャッタ装置が使用され、他方 の目が覆われている間に一方の目により一方のフィールドが視認されてから、シ ャッタが切替えられて他方のフィールドが視認される。この様にして、一方の目 は一方のフィールドを視認すべく使用されると共に他方の目は他方のフィールド を視認すべく使用される。脳は変更プロセッサ34により導入された視覚情報を獲 得し、二つのフィールドを３次元的に単一イメージに融合する。他のメカニズム も利用され得る。これらのメカニズムとしては、一方の目が一方のディスプレイ を視認すると共に他方の目が他方のディスプレイを視認するというマルチ・ディ スプレイ・システムが挙げられる。上述の如く、一対の受動型眼鏡を利用すると いう従来の偏光または色つき手法も使用され得る。 図１に示された実施例において、制御器38はシャッタ装置42を制御することに よりモニタ44上で多重化されたイメージが適切に視認されるのを許容する如く示 されている。これに加えてデコーダ46は、変更済フレーム36をデジタル形態から モニタ44上の表示に適したアナログ形態に変換する。デコーダ46はまた、適切な 方の目がフレーム36の適切な部分を視認すべく、シャッタ装置42と関連してモニ タ44を制御するに必要な種々の制御信号を生成し得る。デコーダ46はまた、適切 な順序で表示されるべきデータの検索など、フレーム36の適切な表示を確実にす る上で必要な他の一切の機能も実行し得る。 図２を参照すると、本発明の一実施例の更に詳細な説明が示されている。図２ の実施例は、図１に示された実施例と共通な多くの要素を有している。但し、２ 次元から３次元へとフレームを変更すべく実行される一定の処理の更に詳細な説 明が示されている。 図２において、フレーム48などのビデオフレームは、エンコーダ50により受信 されてコード化される。エンコーダ50は、２次元ビデオストリームからフレーム を受信すると共にそのフレームが処理され得るべくデジタル化する為の手段の例 を表している。故にエンコーダ50は、とりわけフレーム48をデジタル化するもの である。デジタル化されたフレームは、図２においてデジタル化フレーム52とし て示されている。エンコーダ50はまた、図１のエンコーダに関して上述した他の 機能も実行し得る。 デジタル化フレーム52はスプリッタ54により奇数フィールド56および偶数フィ ールド58に分割される。スプリッタ54は、フレームを複数のフィールドに分離す る手段の例を表している。奇数フィールド56および偶数フィールド58は、デジタ ル化フレーム52などのフレームを複数のフィールドに分割する機能の一例にすぎ ない。インターレース式ディスプレイ装置が利用される場合にフレ ームを、その装置上に表示される偶数および奇数フィールドに分割することは意 味がある。また、プログレッシブに走査されたディスプレイ装置においては、偶 数および奇数フィールドが使用され得、または、フレームを複数のフィールドに 分割すべく他の基準が使用され得る。例えば、最新式のTV規格は従来の水平走査 では無く垂直走査を使用し得るものと提案されたことがある。斯かるディスプレ イ装置においては、基準は図２に示された水平分離では無く垂直分離に基づくこ とになる。必要なことは、スプリッタ54がフレーム52を別個に処理される少なく とも２個のフィールドに分離することだけである。 奇数フィールド56および偶数フィールド58は夫々、変更処理要素60および62に より処理される。変更処理要素60および62は、各フィールドに対して別個に生ず る概念的処理を表している。実際には、各フィールドは同一の構成要素により処 理され得る。変更処理要素60および62は、選択された変換則を使用して少なくと も一個のフィールドを変換する手段の単なる一例である。斯かる手段は、情報を デジタル的に処理するプロセッサまたはフィールド内の情報を変換する独立した ハードウェアなどの種々のタイプの技術を使用して実現され得る。ひとつの実現 例が以下に示される。 図２において、変更済奇数フィールド64および変更済偶数フィールド66は、変 更処理要素60および62により変換されたフィールドを夫々表している。尚、図２ は変更済フィールド64および66を示しているが、種々の実施例においては、一方 の、他方の、または両フィールドが変更され得る。各フィールドは、先に説明し た如く、フィールド内に適切な視覚情報を導入する上で望ましい任意の手法で変 換され得る。２次元ビデオストリームを３次元ビデオストリームに変換すべく視 覚情報を導入する上で有用なことが分かった変換則の幾つかの例が、以下におい て提示かつ説明される。概略的には、斯かる変換則は一方のまたは両方のフィー ルドに含まれた情報のシフト、スケーリングまたは変更を含む。変更処 理要素60および62により実行される変換則は、水平方向、垂直方向のいずれか又 は両方向に実施され得ることを銘記されたい。 変更済フィールド64および66は次に、それらが表示の為に必要となるまで制御 器68によりメモリ70内に記憶される。それらが表示の為に必要となれば、制御器 68はその情報を所望の順序で抽出してデコーダ72に転送する。もしディスプレイ が一方のフィールドの次に他方のフィールドというインターレース表示を必要と すれば、制御器68は適切な表示の為に一方のフィールドを、次に他方のフィール ドを転送する。但し、もしディスプレイがプログレッシブに走査されるのであれ ば、制御器68は異なる順序で情報を供給し得る。制御器68は、各フィールドを再 結合すると共に再結合されたフィールドをディスプレイ装置に転送する手段の一 例を表している。代替例においては、この機能性の一定の部分はデコーダ72に含 まれ得る。 デコーダ72は、情報を獲得すると共に、それをデジタル形態からアナログ形態 に変換して該情報の表示を許容する役割がある。デコーダ72はまた、ディスプレ イを制御する適切な制御信号を生成する役割がある。代替例において制御器68は 、情報の適切な表示および解釈を許容すべく一定の制御信号を供給し得る。更な る別の例としては、プロセッサまたは他の装置などの別体の装置が、情報が適切 に表示される如くディスプレイ装置を制御する制御信号を生成する役割を果たす 。本発明の観点からは、情報が、デジタル形態からディスプレイ装置により使用 されるに適した形態に変換されるのが必要なことの全てである。現在においては 殆どの場合にこれはアナログ形態であるが、他のディスプレイ装置がデジタル形 態で情報を受信することが望ましいこともある。ディスプレイ装置は次に適切に 制御され、シーンが３次元として解釈される如き適切な手法で視認者に対して情 報が提供される。これは例えば、ディスプレイ装置上の一方のフィールドと他方 のフィールドを多重化すると同時に、一方の目が一方のフィールドを視認 すると共に他方の目が他方のフィールドを視認するのを許容すべくシャッタ装置 を操作する方法を含む。代替例においては、前述したディスプレイ装置の任意の ものが、個人に対する表示を許容する適切な制御回路と共に使用され得る。但し 概略的には、これらのディスプレイシステムの全ては、一方の目が情報の一定の 部分を視認すると共に他方の目が情報の異なる部分を視認するという事実を前提 としている。これが如何にして実行されるかは、本発明の特定の実施例および使 用法が与えられれば単なる選択事項である。 次に図３Ａ乃至図３Ｄを参照すると、データ内に含まれて視認者により３次元 として解釈される視覚情報を提供する上で有用なことが見出された変換則の幾つ かが示されている。図３Ａ乃至図３Ｄに示された例は、水平方向における変換則 を示している。更に、これらの例は単一水平方向における変換則を示している。 但しこれは単なる例示的なものと解釈すべきである。これらの変換則は別の水平 方向または垂直方向にても使用され得る。最後に、上述したものの任意の組合せ も使用され得る。当業者であれば、図３Ａ乃至図３Ｄに示された変換則を改変す る手法は理解していよう。 図３Ａを参照すると、傾斜変換則が示されている。この変換則は、データを水 平または垂直に傾斜させる。図３Ａにおいて、変換されるべきフィールドは74と して示されている。このフィールドは既にデジタル化されると共に、データ・ポ イントのマトリクスで表されていることもある。図３においてこのマトリクスは ５列×３行である。本発明で使用される変換則は、フィールド・マトリクスのデ ータをシフトしまたは変更する。典型的なフィールド・マトリクスは、１００列 ×１００行である。例えば、NTSCビデオにおいては偶数または奇数フィールドは 、800〜900列×200〜300行を含み得る。上記傾斜変換則は開始行または列を選択 してから、引き続く各行または各列を、先行する列または行に対して一定量だけ シフトする。図３Ａの例においては、各行が、その上の行に対して１ データ・ポイントだけシフトされている。故に、変換されたフィールド76では、 行78はシフトされず、行80は１データ・ポイントだけシフトされ、行82は２デー タ・ポイントだけシフトされている。故に、図３Ａに示された如く元のマトリク スのデータ・ポイントは破線84により境界付けられると共に、傾斜形状を取る。 開始行から終端行までの合計シフトはフレームに付加された傾斜の量の大きさで ある。 各行がシフトされたときにデータ・ポイントは、図３Ａにおいて実線86により 示された元のマトリクスの境界の外側に移動する。データ・ポイントがシフトさ れるにつれ、データ・ポイント88により示された如くフィールド・マトリクス内 にて“ホール”が発生し始める。故に問題は、何がデータ・ポイント88に置き換 わるかということになる。幾つかのオプションがある。一実施例においては、デ ータ・ポイントがシフトされるときにそれらはラップ・アラウンドされて、行ま たは列の最初において発生したホールに載置される。従って、行80においては、 最後のデータ・ポイントがフィールド・マトリクス境界の外側にシフトされたと きに、それはラップされてその行の最初に載置される。この処理は任意の他の行 に対しても同様である。代替例においては、もしフィールド・マトリクス内にお いて空いたホールがディスプレイ上に表示される通常視認範囲の外側に存すれば 、それらは単純に無視されまたはブラックなどの固定値により満たされる。代替 例においては、ホール内に載置する値を計算すべく種々の補間体系が使用され得 る。前述の如く、この変換は、水平方向、垂直方向、または両方向において実行 され得る。 次に図３Ｂを参照すると、シフト変換則が示されている。このシフト変換則に おいては、フィールド・マトリクスにおける各行または列は設定量だけシフトさ れる。図３Ｂにおいて、未だシフトされていないフィールド・マトリクスは90で 示される一方、シフトされたフィールド・マトリクスは92で示されている。 図３Ｂに示された如く、これもまた一定のデータ・ポイントをフィールド・マト リクスの境界の外側に載置する。データ・ポイントは行の始めにラップされると 共に空となったホール内に載置され、又は、空となったホールは異なる値で満た されると共にフィールド・マトリクスの境界を越えたデータ・ポイントは単に無 視される。此処でも、固定データ・ポイントなどにより満たしたり無数の補間体 系を使用するなどの種々の体系を使用してホールを満たし得る。 図３Ｃおよび図３Ｄは種々のスケーリング変換を示している。図３Ｃはフィー ルド・マトリクスにおけるデータ・ポイントの個数を減少するスケーリング変換 を示す一方、図３Ｄはデータ・ポイントの個数を増大するスケーリング変換を示 している。これは夫々、何かを小寸化または大寸化することに相当する。図３Ｃ においては、スケーリング前のマトリクスは96で示されると共に、スケーリング されたフィールド・マトリクスは98により示されている。図３Ｃに示されたスケ ーリングの如くデータ・ポイントの個数を減少するスケーリングが適用されたと き、適切なデータ・ポイントが単に省かれると共にデータ・ポイントの残りがシ フトされ、省かれたデータ・ポイントに対する空き空間を排除する。上記スケー リングによればデータ・ポイントの個数は減少されることから、データ・ポイン トの個数の減少により空いたホール内には値が載置されねばならない。此処でも 、斯かる値は固定値とされ又は一定の補間法または他の計算法から導出され得る 。一実施例において、各ホールは単純にブラックのデータ・ポイントにより満た される。 図３Ｄは、フィールド・マトリクスにおけるデータ・ポイントの個数を増大す るスケーリングを示している。図３Ｄにおいて、スケーリング前のフィールド・ マトリクスは100で示されると共にスケーリング済フィールド・マトリクスは102 により示されている。概略的には、データ・ポイントのマトリクスがスケーリン グ・アップされたときにはデータ・ポイントの中央にて“ホール”が空く。 従って、此処でも如何なる値がホールを満たすかに関する決定が為されねばなら ない。この場合には、周囲のデータ値の間を補間して、特定の箇所に載置される 特定の値に到達するのが通常は適切である。これに加え、データ・ポイントが大 きくなることから、フィールド・マトリクスのサイズの外側となるデータ・ボイ ントは単純に無視される。これは、補間されると共に満たされるべき値は、フィ ールド・マトリクスの境界内に存在するものだけであることを意味する。 図３Ａ乃至図３Ｄに示された変換則は別個に適用されたが、それらを相互に組 合せて適用することも可能である。従ってフィールドは、スケーリングされてか ら傾斜され、または、シフトされてから傾斜され、または、スケーリングされて からシフトされ得る。更に、他の変換則も利用され得る。例えば、フィールド・ マトリクスを中央から外側に２方向に傾斜する変換則も有用であり得る。これに 加え、変換処理の間にデータ・ポイントの値を変換することも可能である。換言 すると、変換の間にデータ・ポイントの輝度または他の特性を調節することが可 能である。 次に図４Ａ乃至図４Ｄを参照すると、種々の変換則の別の特性を示すべく特定 例が示されている。フィールドがシフトまたは変換されるときに、変換済フィー ルドと他のフィールドとの間の整列ポイントを選択し得ることを銘記するのは重 要である。例えば、各フィールドを中心にて整列させた後、該整列ポイントから 外方に発達させるべく傾斜、シフト、スケーリングまたは他の変換を許容するの が望ましいこともある。換言すると、各フィールドが変換されたとき、整列ポイ ントを選択してからふたつのフィールドをシフトしてそれらを整列ポイントに整 列することが概略的に必要である。これは、空となったホールを満たすべく値が 如何にして使用されるかを決定する。簡単な例として、図３Ａに示された如く最 初の行で開始するのでは無く中央行にて開始する斜め変換を考察する。その場合 に中央行の上方の行は一方向にシフトされると共に中央行の下方の行は他 方向にシフトされ得る。斯かる斜め変換は明らかに、最上行で開始して下方に進 展する斜め変換、または、最下行で開始して上方に進展する斜め変換とは異なっ ている。 図４Ａを参照すると、未変換フレーム104が示されている。このフレームは、1 05乃至110と番号が付された６個の行と、７個の列とを含んでいる。上記フレー ムの行は最初に、偶数フィールドおよび奇数フィールドに分割される。奇数フィ ールド112は行105、107および109を含むと共に、偶数フィールド114は行106、10 8および110を含む。斯かる機能は例えば、フレームを複数のフィールドに分割す るスプリッタまたは他の手段により実行され得る。図２のスプリッタ54は一例に 過ぎない。 図４Ｂを参照すると、一方または両方のフィールドを変換する処理が示されて いる。図４Ｂに示された例においては、奇数フィールド112は変換される一方、 偶数フィールド114は未変換のままである。未変換フィールドは図４Ｂの左側に 示される一方、変換済フィールドは図４Ｂの右側に示されている。この場合、水 平方向においてデータ・ポイントの個数を増大するスケーリング変換は奇数フィ ールド112に対して適用される。これは、変換済奇数フィールド116に帰着する。 図３Ｄに関して先に説明した如く、データ・ポイントの個数を増大する変換が適 用されたとき、フィールド・マトリクスにおける種々のデータ・ポイントの間に は“ホール”が空く。図４Ｂにおいて、これらのホールは118によりグレーのデ ータ・ポイントとして示されている。これらの“ホール”は任意の所望の手法で 満たされ得る。先に説明した如く、これらのホールを満たす良好な手法は、其処 に載置されるべき値に到達する如く、周囲のデータ・ポイント間で補間すること である。 図４Ｃを参照すると、変換が適用されたときに生じうる整列の問題が示されて いる。斯かる状況は、フィールド内のデータ・ポイントの個数を変化させる変換 則が適用されたときに特に顕著である。例えば、変換済奇数フィールド116は通 常の７列の代わりに10列を有している。斯かる状況においては、先に説明した如 く、整列ポイントを選択すると共にフィールド・マトリクスが整列されるまで各 データ・ポイントをシフトすることが望ましい。例えば、変換済奇数フィールド 116の第２列を偶数フィールド114の第１列に整列することが所望であるとする。 斯かる状況においては、各フィールドは図４Ｃの右側に示された如く適切にシフ トされる。このときにフィールド・マトリクスの縁郊は破線120により示される と共に、これらの線の外側となる一切のデータ・ポイントは単純に放棄される。 各フィールドを適切に整列すべく整列ボイントを選択すると共にシフトを実行 することは、重要なステップである。選択された整列ポイントおよび実行される シフトに依存し、復元されてシミュレートされた３次元フレームが表示されると きに極めて異なる結果が達成される。シフトは、深度を表す視覚情報を生成する 傾向がある。概略的には、一方向にシフトを行うと特定物が画面から退出する一 方、他方向にシフトを行うと特定物が画面の背景に進入する。従って、整列ポイ ントおよびシフト方向に依存し、表示に対する種々の特徴の取入れまたは取り出 しが行われる。更に、これらの効果は、選択された整列ポイントに依存して画面 の一方の縁部または画面の他方の縁部に対して適用される。従来のプログラムに おける殆どの作用は画面の中央付近で生ずることから、画面の中央において３次 元効果を強化する変換則を適用するのが望ましい。 次に図４Ｄを参照すると、各フィールドを再結合して３次元フレームをシミュ レートする処理が示されている。図４Ｄの左側は、適切なサイズに切り詰められ た変換済奇数フィールド116を示している。図４Ｄはまた、偶数フィールド114も 示している。このフレームは、図４Ｄの右側に示されたされた如く適切な行を インターリーブすることにより復元される。復元済フレームは122として示され ている。斯かる復元は例えば、各フィールドがディスプレイ装置上に表示される 時点で行われ得る。例えば従来のテレビジョンセットなどに対してディスプレイ 装置がインターレース式ディスプレイであれば、奇数フィールドが表示された後 に偶数フィールドが表示されて合成３次元フレームが生成される。 本発明の種々の実施例において、合成３次元フレームはそのフレームの種々の フィールドが再結合されて構築されるものと称される。また、その後に復元済フ レームがディスプレイ装置上に表示されると説明される。実際には、これらの二 つのステップは実質的に同時に生じ得る。換言すると、インターレース式のモニ タまたはディスプレイ装置の場合、一方のフィールドが表示された後に他方のフ ィールドが表示される。但し、二つのフィールドの合計表示は復元済フレームを 表す。同様に、もし２個のディスプレイシステムが利用されるのであれば、視認 者の意識の中を除き、合計フレームは物理的に復元されることは無い。しかし乍 ら概念的には、各フィールドを再結合して合成３次元フレームを生成するステッ プが実行される。従って、本明細書中に示された実施例は本発明の範囲を限定す ると解釈してはならず、上記ステップは広範囲に解釈されねばならない。 上記に示された実施例は、フレームを処理してからそのフレームを表示してい た。換言すると、出力ビデオストリームのフレーム速度は入力ビデオストリーム のフレーム速度に等しい。しかし乍ら、入力フレーム速度に対して出力フレーム 速度を増減する技術が存在する。本発明と共に斯かる技術を採用するのが望まし いこともある。 入力フレーム速度に対して出力フレーム速度を増大する技術を採用する際には 、増大したフレーム速度を供給すべくどのデータが使用されるかに関する決定を せねばならない。ふたつの方法の内のひとつが使用され得る。最初の方法は、 単純にフレームのデータを更に頻繁に送信することである。例えば、出力フレー ム速度が二倍とされるのであれば、フレームの情報は単純に２回送信される。代 替例においては、更なる変換則により付加的データを生成してディスプレイに送 信するのが望ましいこともある。例えば、２種類の異なる変換則を使用して２種 類の異なるフレームを生成し、それらは次に通常のフレーム速度の２倍のフレー ム速度で表示される。 上記に示した実施例および説明は、単一のフレームが２個以上のフィールドに 分解され、次にこれらのフィールドが処理されて再結合され、合成３次元フレー ムを生成する方法を示していた。上記の各実施例の重要な側面は、３次元フレー ムの合成を実行する際にそれらの実施例はいずれのフィールドも時間的にシフト しないことである。換言すると、ひとつのフレームから両フィールドが抽出され ると共に、各フィールドは処理され、次に各フィールドは厳密に同一のフレーム 内で表示される。但し代替例においては、合成３次元フレームを生成する処理に 対し、一定の変換則により時間的変換または時間的シフトを導入するのが望まし いこともある。次に図５を参照すると、時間的シフトの概念が示されている。 図５において、複数のフレームを含む入力ビデオストリームは124で示されて いる。本発明に依れば、単一フレームが処理の為に抽出される。このフレームは 図５では126として示されている。このフレームは、例えばフィールド128および 130などの複数のフィールドに分解される。前述の如く、ふたつのフィールドが 示されているが、所望であれば上記フレームは２個以上のフィールドに分解して も良い。 個々のフィールドは次に、図５に示されたひとつ以上の変換則を適用すること により処理される。変更済フィールド130はフィールド136として示されている。 しかし乍らフィールド128の場合、図５に示された実施例は遅延138によ り示された時間的シフトを導入する。遅延138は変換済フィールドを一定時間長 に亙り保持すると共に、先行フレームからの変換済フィールドと置換するだけで ある。従って、フレーム１からのフィールドはフレーム２またはフレーム３まで 表示されない。図５において140として示された遅延フィールドは、フィールド1 36と組合されてフレーム142を生成する。フレーム142は次に、適切な表示の為に 出力ビデオストリーム144内に載置される。 次に図６Ａ乃至図８Ｂを参照すると、本発明の一実施例が示されている。これ らの図は、当業者が精通した回路図を示している。従って、以下に示される説明 は、更に重要な機能ブロックの幾つかに取り入れられた機能性を論ずる極めて高 度なものに限られる。図６Ａ乃至図８Ｂに示された実施例は、フレームの一方の フィールドが一方の目により視認されると共にフレームの他方のフィールドが他 方の目により視認される如く一方の目および他方の目を交互にブロックすべく作 用するテレビジョンおよびシャッタ付眼鏡などの従来のディスプレイと共に作用 すべく設計されている。 最初に図６Ａを参照すると、該実施例の回路の第１部分が示されている。図６ Ａにはプロセッサ144が示されている。プロセッサ144の役割は、システムの全体 制御を行うことである。例えばプロセッサ144はリモコンまたは他の入力装置か ら種々のユーザ入力命令を受信し、システムの種々のパラメータに対するユーザ 入力を許容する役割を果たす。斯かる入力は例えば、合成３次元イメージを生成 すべく使用される変換則の種々のパラメータの調節である。斯かる機能によりユ ーザは、合成３次元シーンを個人的嗜好に合わせるべく調節することが可能とな る。その場合にプロセッサ144は、この情報を適切な構成要素に提供する。プロ セッサ144は更に、合成３次元シーンを生成する上で使用される種々の変換則の 実行を支援しても良い。図６Ａはまた、以下で相当に詳述されるシャッタ付眼鏡 150の概略も示している。 図６Ｂは、ビデオ・ボード146のブロック・レベルの接続図を示している。ビ デオ・ボード146は、以下において図７Ａ乃至図７Ｉに関して更に詳細に記述さ れる。ビデオ・ボード146は、ビデオ信号の受信、ビデオ信号のデジタル化、変 換済フィールドのメモリ内への記憶および受信、変換済フィールドのアナログ信 号への再変換、および、ディスプレイ装置へのアナログ信号の提供を行う為に必 要な全てのビデオ回路を含んでいる。これに加え、ビデオ・ボード146は、視認 者により装着されたときに合成３次元効果を生成すべく該実施例により使用され るシャッタ付眼鏡を駆動する為に使用される制御信号を発生する論理回路を含み 得る。 図６Ｃのブロック148は、シャッタ付眼鏡を駆動すべく使用されるドライバの 概略表示を含んでいる。図６Ａにおいてシャッタ付眼鏡はブロック150により示 されている。図６Ｄ乃至図６Ｆは、例えば電力生成およびフィルタリング、種々 の接地コネクタ、電圧変換器などの種々のタイプのサポート回路を含んでいる。 サポート回路は152として示されている。 図７Ａ乃至図７Ｉを参照すると、図６Ｂのビデオ・ボード146が更に詳細に示 されている。ビデオ・ボード146は、デコーダ154(図７Ａ)、制御器156(図７Ｂ) 、メモリ158(図７Ｃおよび図７Ｄ)およびエンコーダ162(図７Ｅ)を含んでいる。 これに加え、図７Ｆにおいてはブロック160として代替メモリ構成が示されてい る。図７Ｇ乃至図７Ｉには種々のサポート回路が示されている。図７Ｇのブロッ ク164は、種々の情報源からビデオおよび他のデータを受信する種々の入力回路 を含んでいる。図７Ｇのブロック165は、図６Ｂのビデオ・ボード146のピン出力 が如何にして図７Ａ乃至図７Ｉの信号に変換されるかを示している。図７Ｈおよ び図７Ｉのブロック166は、出力および他のサポート回路を含んでいる。 デコーダ154(図７Ａ)は、ビデオ信号を受信してデジタル化する役割を果たす 。デジタル化ビデオ信号は、制御器156(図７Ｂ)の制御の下でメモリ158(図７Ｃ および図７Ｄ)に記憶される。制御器156は基本的に、表示の為にエンコーダ162( 図７Ｅ)によりメモリ158から情報が引き出されている間にメモリ158内に情報が 書き込まれるのを許容するという高度に洗練された制御器である。デコーダ154 により受信された入力ビデオの種々のフレームおよびフィールドはビデオデータ 中の制御信号から識別され得る。各フィールドはそのときに、前述の如く処理お よび変換の為に分割される。 尚、もし変換が水平方向で生ずるのであれば、変換則はフィールドが受信され たときにライン毎に適用され得ることを銘記されたい。一方、もし変換が垂直方 向で生ずるのであれば、変換を行い得る前にフィールド全体を受信する必要があ る。変換の的確な実現は、実施例に対して為される種々の設計選択事項に依存す る。 次に図７Ｂの制御器156に戻ると、メモリ158に情報を記憶して該メモリから引 き出すことに加え、制御器156は上記シャッタ付眼鏡を駆動する制御信号も生成 する。これにより制御器156は、眼鏡のシャッタ作用を、メモリ158から引き出さ れてディスプレイ装置上での表示の為にエンコーダ162に引き渡された情報の表 示と同期することができる。エンコーダ162(図７Ｅ)はメモリ158から引き出され た情報を獲得すると共に、ディスプレイ装置に送信されるべき適切なアナログ信 号を生成する。 図８Ａおよび図８Ｂに更に詳細に示された代替メモリ160(図７Ｆ)は、メモリ1 58の代わりに使用され得る異なる構成要素部分を使用した代替メモリ構成である 。図８Ａは、代替メモリ160により使用される種々のメモリチップを示している 。図８Ｂは、図７Ｆのピン出力が如何にして図８Ａおよび図８Ｂのブロッ ク161における信号に変換されるかを示している。図８Ｂは、フィルタ回路163も 示している。 要約すると、本発明は高品質な合成３次元ビデオを生成する。本発明は２次元 ビデオ情報源を合成３次元ビデオ情報源に変換することから、本発明は任意のビ デオ情報源と共に使用され得る。上記システムは、例えば、テレビジョン信号、 有線テレビ信号、衛星テレビジョン信号、レーザ・ディスクにより生成されたビ デオ信号、DVD装置、VCR、ビデオカメラなどと共に機能する。２次元ビデオを入 力情報源として使用することにより３次元ビデオを生成する全体的コストは相当 に減少される、と言うのも、入力ビデオ情報源を生成する上で特定の機器を使用 する必要が無いからである。 本発明は、ビデオ情報源を引き出し、それをデジタル化し、ビデオフレームを 複数のフィールドに分割し、一個以上のフィールドを変換し、次に、変換済フィ ールドを合成３次元ビデオストリームに再構築する。合成３次元ビデオストリー ムは任意の適宜なディスプレイ装置上に表示され得る。斯かるディスプレイ装置 としては、限定的なものとしてでなく、単一のディスプレイを使用して２つのビ デオストリームを多重化すると共に、視認者により装着された一対のシャッタ付 眼鏡などのシャッタ装置と多重化を調整するという多重化システムが挙げられる 。付加的なディスプレイ・オプションは、夫々の目が別個のディスプレイを視認 するのを許容するマルチディスプレイ装置とされ得る。他のシングルまたはマル チディスプレイ装置もまた、本発明と共に使用されるのに適しており、これは前 述した。 本発明は、その精神または本質的特徴から逸脱すること無く他の特定形態で実 施され得る。記述された実施例は全ての点において例示的なものであり、限定的 なものと解釈してはならない。従って、本発明の範囲は上記記述によってではな く添付の請求の範囲により示される。請求の範囲の趣旨および均等物の範囲内に 在る改変の全ては、請求の範囲の範疇に含まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ (72)発明者 スウェンセン、ローラン エル. アメリカ合衆国 84095 ユタ州 サウス ジョーダン ウェスト パーク パリセ イズ ドライブ 1242 【要約の続き】 るのを許容する一対のシャッタ付眼鏡と関連して、異な るフィールドの視認を交互実施する多重化ディスプレイ 装置が挙げられる。他のタイプの単一ディスプレイ装置 およびマルチ・ディスプレイ装置も使用され得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ひとつのフレームに対して表示されるべきデジタル・ビデオ情報の全てを 協働して含む複数のフィールドを各々含む、ディスプレイ装置上で順次に表示さ れることが意図された複数のビデオフレームを含む２次元デジタル化ビデオスト リームを受信する工程と、 上記ビデオストリームから処理の為に単一の２次元デジタル化ビデオフレーム を抽出する工程と、 上記単一の２次元デジタル化ビデオフレームの上記複数のフィールドを少なく とも第１フィールドおよび第２フィールドに分割する工程と、 上記第１フィールドまたは上記第２フィールドの少なくとも一方を空間的に変 換し、上記第１フィールドおよび上記第２フィールドが再結合されてディスプレ イ装置上で視認されたときの擬似３次元ビデオフレームを生成する工程と、 上記第１フィールドがディスプレイ装置を視認する個人の一方の目により視認 されると共に上記第２フィールドが上記個人の他方の目により視認される如く単 一フレーム内で上記ディスプレイ装置上に上記第１フィールドおよび上記第２フ ィールドを表示することにより上記擬似３次元ビデオフレームを生成すべく、上 記第１フィールドまたは上記第２フィールドのいずれをも時間的にシフトするこ と無く表示する工程とを含む、２次元ビデオストリームから合成された３次元ビ デオストリームを生成して表示する方法。 ２．前記第１フィールドおよび前記第２フィールドは複数の行および列を有す るマトリクスに配置された複数のピクセルを各々含み、且つ、 前記空間的変換工程は少なくとも、 合計傾斜値を選択する工程と、 ピクセルの開始行を選択する工程と、 上記開始行の選択の後において各行に関し、上記合計傾斜値から導出される所 定値だけ、選択水平方向において行を先行行に対してシフトする工程と、 を実行することにより、水平方向において一方のフィールドを他方のフィール ドに対して傾斜する、請求項１記載の３次元ビデオストリームの生成・表示方法 。 ３．前記第１フィールドおよび前記第２フィールドは複数の行および列を有 するマトリクスに配置された複数のピクセルを各々含み、且つ、 前記空間的変換工程は少なくとも、 合計傾斜値を選択する工程と、 ピクセルの開始列を選択する工程と、 上記開始列の選択の後において各列に関し、上記合計傾斜値から導出される所 定値だけ、選択垂直方向において列を先行列に対してシフトする工程と、 を実行することにより、垂直方向において一方のフィールドを他方のフィール ドに対して傾斜する、請求項１記載の３次元ビデオストリームの生成・表示方法 。 ４．前記空間的変換工程は、一方のフィールドを他方のフィールドに対して水 平方向にシフトする、請求項１記載の３次元ビデオストリームの生成・表示方法 。 ５．前記空間的変換工程は、一方のフィールドを他方のフィールドに対して垂 直方向にシフトする、請求項１記載の３次元ビデオストリームの生成・表示方法 。 ６．前記空間的変換工程は、一方のフィールドを他方のフィールドに対して水 平方向にスケーリングする、請求項１記載の３次元ビデオストリームの生成・表 示方法。 ７．前記空間的変換工程は、一方のフィールドを他方のフィールドに対して垂 直方向にスケーリングする、請求項１記載の３次元ビデオストリームの生成・表 示方法。 ８．ひとつのフレームに対して表示されるべきデジタル・ビデオ情報の全てを 協働して含む複数のフィールドを各々含む、ディスプレイ装置上で順次に表示さ れることが意図された複数のビデオフレームを含む２次元デジタル化ビデオスト リームを受信する工程と、 上記ビデオストリームから処理の為に単一の２次元デジタル化ビデオフレーム を抽出する工程と、 上記単一の２次元デジタル化ビデオフレームの上記複数のフィールドを少なく とも第１フィールドおよび第２フィールドに分割する工程と、 変換済フィールドの情報を垂直方向に変更する少なくとも一種の垂直変換則を 用い、上記第１フィールドまたは上記第２フィールドの少なくとも一方を空間的 に文換する工程と、 上記第１フィールドがディスプレイ装置を視認する個人の一方の目により視認 されると共に上記第２フィールドが上記個人の他方の目により視認される如く上 記第１フィールドおよび上記第２フィールドを交互表示することにより上記ディ スプレイ装置上に擬似３次元ビデオフレームを表示する工程とを含む、２次元ビ デオストリームから合成された３次元ビデオストリームを生成して表示する方法 。 ９．前記第１フィールドおよび前記第２フィールドは複数の行および列を有す るマトリクスに配置された複数のピクセルを各々含み、且つ、 前記空間的変換工程は少なくとも、 合計傾斜値を選択する工程と、 ピクセルの開始列を選択する工程と、 上記開始列の選択の後において各列に関し、上記合計傾斜値から導出される所 定値だけ、選択垂直方向において列を先行列に対してシフトする工程と、 を実行することにより、垂直方向において一方のフィールドを他方のフィール ドに対して傾斜する、請求項８記載の３次元ビデオストリームの生成・表示方法 。 １０．前記空間的変換工程は、一方のフィールドを他方のフィールドに対して 垂直方向にシフトする、請求項８記載の３次元ビデオストリームの生成・表示方 法。 １１．前記空間的変換工程は、一方のフィールドを他方のフィールドに対して 垂直方向にスケーリングする、請求項８記載の３次元ビデオストリームの生成・ 表示方法。 １２．前記第１フィールドまたは前記第２フィールドの少なくとも一方を時間 的シフトすることにより前記２次元ビデオストリームにおける該フィールドの元 の位置に対して時間遅延を導入する工程を更に含む、請求項８記載の３次元ビデ オストリームの生成・表示方法。 １３．ひとつのフレームに対して表示されるべきデジタル・ビデオ情報の全て を協働して含む複数のフィールドを各々含む、ディスプレイ装置上で順次に表示 されることが意図された複数のビデオフレームを含む２次元デジタル化ビデオス トリームを受信する工程と、 上記ビデオストリームから処理の為に単一の２次元デジタル化ビデオフレーム を抽出する工程と、 上記単一の２次元ビデオフレームの上記複数のフィールドを少なくとも第１フ ィールドおよび第２フィールドに分割する工程と、 (a)一方のフィールドを他方に対して傾斜する傾斜変換則、(b)一方のフィール ドを他方に対してスケーリングするスケーリング変換則、および、(c)一方のフ ィールドを他方に対してシフトするシフト変換則の少なくともひとつを含む変換 則を用い、上記第１フィールドまたは上記第２フィールドの少なくとも一方 を空間的に変換する工程と、 擬似３次元ビデオフレームを生成すべく、上記第１フィールドまたは上記第２ フィールドのいずれをも時間的にシフトすること無く上記第１フィールドおよび 上記第２フィールドを再結合する工程と、 上記第１フィールドがディスプレイ装置を視認する個人の一方の目により視認 されると共に上記第２フィールドが上記個人の他方の目により視認される如く上 記第１フィールドおよび上記第２フィールドを交互表示することにより上記ディ スプレイ装置上に上記擬似３次元ビデオフレームを表示する工程とを含む、２次 元ビデオストリームから３次元ビデオストリームを生成する方法。 １４．前記空間的変換工程は、前記第１フィールドまたは前記第２フィールド の少なくとも一方を水平方向に変換する、請求項１３記載の３次元ビデオストリ ーム生成方法。 １５．前記空間的変換工程は、前記第１フィールドまたは前記第２フィールド の少なくとも一方を垂直方向に変換する、請求項１３記載の３次元ビデオストリ ーム生成方法。 １６．少なくとも第１フィールドおよび第２フィールドを各々含むと共にディ スプレイ装置上に順次に表示されることが意図された複数のビデオフレームを含 む２次元ビデオストリームから３次元ビデオストリームを生成するシステムであ って、 上記２次元ビデオストリームのフレームを受信すると共に、上記フレームが当 該システムにより更に処理され得る如く上記フレームをデジタル化する手段と、 上記フレームを、各々が該フレームにおけるビデオデータの一部を含む少なく とも第１フィールドおよび第２フィールドに分割する手段と、 上記第１フィールドおよび上記第２フィールドが再結合されてディスプレイ 装置上に表示されたときに擬似３次元ビデオフレームを生成すべく選択された変 換則を使用して上記第１フィールドまたは上記第２フィールドの少なくとも一方 を変換する手段と、 上記第１フィールドまたは上記第２フィールドのいずれをも時間的シフトする こと無く再結合すると共に、上記再結合された第１フィールドおよび第２フィー ルドをディスプレイ装置に転送して上記擬似３次元ビデオフレームを生成する手 段と、 上記ディスプレイ装置を視認している個人の一方の目により上記第１フィール ドが視認されると共に上記個人の他方の目により上記第２フィールドが視認され る如く上記ディスプレイ装置を制御する手段とを含む、２次元ビデオストリーム から３次元ビデオストリームを生成するシステム。 １７．前記選択された変換則は、一方のフィールドを他方のフィールドに対し て水平方向に傾斜する傾斜変換則から成る、請求項１６記載の３次元ビデオスト リームの生成・表示システム。 １８．前記選択された変換則は、一方のフィールドを他方のフィールドに対し て垂直方向に傾斜する傾斜変換則から成る、請求項１６記載の３次元ビデオスト リームの生成・表示システム。 １９．前記選択された変換則は、一方のフィールドを他方のフィールドに対し て水平方向にシフトするシフト変換則から成る、請求項１６記載の３次元ビデオ ストリームの生成・表示システム。 ２０．前記選択された変換則は、一方のフィールドを他方のフィールドに対し て垂直方向にシフトするシフト変換則から成る、請求項１６記載の３次元ビデオ ストリームの生成・表示システム。 ２１．前記選択された変換則は、一方のフィールドを他方のフィールドに対し て水平方向にスケーリングするスケーリング変換則から成る、請求項１６記載の ３次元ビデオストリームの生成・表示システム。 ２２．前記選択された変換則は、一方のフィールドを他方のフィールドに対し て垂直方向にスケーリングするスケーリング変換則から成る、請求項１６記載の ３次元ビデオストリームの生成・表示システム。 ２３．少なくとも第１フィールドおよび第２フィールドを各々含むと共にディ スプレイ装置上に順次に表示されることが意図された複数のビデオフレームを含 む２次元ビデオストリームから３次元ビデオストリームを生成するシステムであ って、 上記２次元ビデオストリームのフレームを受信すると共に、上記フレームが当 該システムにより更に処理され得る如く上記フレームをデジタル化する手段と、 上記フレームを、各々が該フレームにおけるビデオデータの一部を含む少なく とも第１フィールドおよび第２フィールドに分割する手段と、 上記第１フィールドおよび上記第２フィールドが再結合されてディスプレイ装 置上に表示されたときに上記第１フィールドおよび上記第２フィールドが擬似３ 次元ビデオフレームを生成する如く垂直方向にビデオデータを変換すべく作用す る選択垂直変換則を使用して上記第１フィールドまたは上記第２フィールドの少 なくとも一方を変換する手段と、 上記第１フィールドまたは上記第２フィールドを再結合すると共に、上記再結 合された第１フィールドおよび第２フィールドをディスプレイ装置に転送して上 記擬似３次元ビデオフレームを生成する手段と、 上記ディスプレイ装置を視認している個人の一方の目により上記第１フィール ドが視認されると共に上記個人の他方の目により上記第２フィールドが視認 される如く上記ディスプレイ装置を制御する手段とを含む、２次元ビデオストリ ームから３次元ビデオストリームを生成するシステム。 ２４．前記選択された変換則は、一方のフィールドを他方のフィールドに対し て垂直方向に傾斜する傾斜変換則から成る、請求項２３記載の３次元ビデオスト リームの生成・表示システム。 ２５．前記選択された変換則は、一方のフィールドを他方のフィールドに対し て垂直方向にシフトするシフト変換則から成る、請求項２３記載の３次元ビデオ ストリームの生成・表示システム。 ２６．前記選択された変換則は、一方のフィールドを他方のフィールドに対し て垂直方向にスケーリングするスケーリング変換則から成る、請求項２３記載の ３次元ビデオストリームの生成・表示システム。 ２７．前記第１フィールドまたは前記第２フィールドの少なくとも一方を時間 的シフトする手段を更に含む、請求項２３記載の３次元ビデオストリームの生成 ・表示システム。 ２８．少なくとも第１フィールドおよび第２フィールドを各々含むと共にディ スプレイ装置上に順次に表示されることが意図された複数のビデオフレームを含 む２次元ビデオストリームから３次元ビデオストリームを生成するシステムであ って、 上記２次元ビデオストリームのフレームを受信すると共に、上記フレームが当 該システムにより更に処理され得る如く上記フレームをデジタル化する手段と、 上記フレームを、各々が該フレームにおけるビデオデータの一部を含む少なく とも第１フィールドおよび第２フィールドに分割する手段と、 上記第１フィールドおよび上記第２フィールドが再結合されてディスプレイ装 置上に表示されたときに擬似３次元ビデオフレームを生成すべく、(a)一方のフ ィールドを他方に対して傾斜する傾斜変換則、(b)一方のフィールドを他方に対 してスケーリングするスケーリング変換則、および、(c)一方のフィールドを他 方に対してシフトするシフト変換則、の少なくともひとつを用い、上記第１フィ ールドまたは上記第２フィールドの少なくとも一方を空間的に変換する手段と、 上記第１フィールドまたは上記第２フィールドのいずれをも時間的シフトする こと無く再結合すると共に、上記再結合された第１フィールドおよび第２フィー ルドをディスプレイ装置に転送して上記擬似３次元ビデオフレームを生成する手 段と、 上記ディスプレイ装置を視認している個人の一方の目により上記第１フィール ドが視認されると共に上記個人の他方の目により上記第２フィールドが視認され る如く上記ディスプレイ装置を制御する手段とを含む、２次元ビデオストリーム から３次元ビデオストリームを生成するシステム。