JP2012518815A - １つのディスプレイ上に複数の画像／ビデオを表示するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

１つのディスプレイ上に複数の画像を表示するシステムおよび方法である。複数の固有のビデオソースが提供され、各ビデオソースは、複数の垂直ラインを有するビデオフレームを提供する。ビデオソースごとに垂直線の一部が取り込まれてディスプレイに送信される。次いでその一部のビデオフレームは、ディスプレイ上に表示され得る１つのビデオフレームに再度アセンブリされる。ディスプレイは、ある特定の角度においてある特定の垂直ラインだけが見えるマスキングを具備する。マスキングは、ディスプレイを見る角度に応じて観測者から同時に２つまたは３つの画像が見えるようにすることを可能する。無線または有線の送信が使用されてもよい。また、実施形態によっては、ディスプレイを見る角度に応じて別々の音声メッセージが観測され得るようにビデオソースと同期され得るサウンドフォーカシング装置も使用される。

Description

本発明は、一般に、３つの独立したビデオ／画像ソースを受け入れ、それらを１つのディスプレイ上に表示する電子ディスプレイおよびシステムに関する。

従来、高度な電子表示システムは、室内娯楽用途のみに使用されてきた。しかし、最新式の電子ディスプレイは広告および情報目的にも使用されている。

電子ディスプレイを広告に使用する際、消費者の注意を惹きつけることは往々にして難しい課題となり得る。さらに、広告スペースには限りがあり、与えられた物理空間内に可能な限り多くの広告情報を含めることが強く求められる。

本発明の実施形態は、３つの独立したビデオ／画像ソースを受け入れ、それらを１つのディスプレイ上に表示するシステムおよび方法であり、どの画像またはビデオが観測者に見えるかはディスプレイに対する視野角によって決まる。３つのソースは１本のネットワークケーブル上で合成され、１台または複数台のディスプレイに送信され得る。ディスプレイは、ディスプレイに対する様々な角度から特定の画素の行または画素の列のみを見えるようにする特殊なマスキングを含む。観測者は、ディスプレイのそばを通り過ぎる際に、３つの別々の画像を見ることになる。ビデオソースのうちの１つが故障した場合には、ディスプレイの一部が空白になるのを防ぐために、デフォルトの画像またはビデオが表示される。

実施形態の上記およびその他の特徴および利点は、添付の図面に示す、個々の実施形態の以下のより詳細な説明を読めば明らかになるであろう。

以下の詳細な説明および添付の図面を読めば、例示的実施形態のより良い理解が得られるであろう。図面において同一の参照符号は同一の部分を指す。

１０８０ビデオソースを受け入れるシステムの構成要素／プロセスのブロック図。 様々な形式のビデオソースを受け入れるシステムの構成要素／プロセスのブロック図。 ディスプレイを３つの異なる画像を３つの位置に示すのに使用するとともに、この３つの位置には、３つのサウンドフォーカシング装置（sound focusing device）からそれぞれオーディオストリームが送信される実施例を示す図。

図１に、一の例示的なシステムで使用され得る構成要素／ステップのブロック図を示す。システムには３つの独立したビデオソース１０、１１、および１２がビデオ／画像データを供給する。各ソースは、相対的に静的な画像（スチール写真やロゴなど）を含んでいてもよく、動的なビデオ（映画予告編やコマーシャルなど）を含んでいてもよい。各ビデオソース１０、１１、および１２は独立したものであり、同期を必要としなくてよい。この実施形態では、各ビデオソースは、エンドディスプレイ２２のための望ましい形式である１０８０形式である。しかし、後述するように、任意の解像度のビデオソースを受け入れ得る実施形態を設計することができる。

各ビデオソースの（ディスプレイ上で垂直マスキングを使用する場合には）の垂直ラインを２つおきに取り込むライン取込みプロセス１３が使用される。したがって、この実施形態では、ビデオソースごとにライン１、４、７、１０、…が取り込まれ、残りのラインは廃棄される。ライン取込みプロセスを実行するためのプログラミングを任意の種類のマイクロプロセッサまたは中央処理装置（ＣＰＵ）に施すことができる。取り込まれた画像はバッファ１４に格納され、次いで、画像圧縮装置１５を介して送信され得る。任意の形式の符号化または圧縮が使用される。しかし、一の実施形態では、ＪＰＥＧ２０００圧縮（符号化）チップが使用されてもよい。ある実施形態では、送信方法の変化（有線、無線、帯域幅、データ転送速度など）に応じて、圧縮なしでビデオデータを送信する。次いでこの情報は、送信側ネットワークプロセッサ１６に送られ、このプロセッサ１６は、これら３つの圧縮された信号を１本のネットワークケーブル１７で多重化するために使用される。一の実施形態では、送信側ネットワークプロセッサ１６は、３つの圧縮された信号を合成してＣＡＴ５またはＣＡＴ６ネットワークケーブル上に送る。また、これらの圧縮された信号を無線で送信してもよい。

圧縮された画像を送信側ネットワークプロセッサ１６から受信するために受信側ネットワークプロセッサ１８が使用される。受信側ネットワークプロセッサ１８は、合成信号を元の３つの個々の信号に分離して、次いで各信号を復元（復号）装置１９に送ることができる。この場合もやはり、一の実施形態ではＪＰＥＧ２０００復元（復号）チップを使用するが、これらは必須ではなく、圧縮／復元は不要としてもよい。次いで各復元信号はフレームバッファ２０内のその適切な場所に書き込まれる。一の例示的な１０８０システム実施形態内の適切な場所については以下が使用され得る。

ソース１ ライン１、４、７、１０、…、１０７５、１０７８。

ソース２ ライン２、５、８、１１、…、１０７６、１０７９。

ソース３ ライン３、６、９、１２、…、１０７７、１０８０。

次いでこの情報は、ディスプレイ２２に送信され、このディスプレイ２２上において、ソース１（１０）がディスプレイ２２に対して第１の側方角度から見え、ソース２（１１）がディスプレイの中央で見え、ソース３（１２）がディスプレイに対して第２の角度から見える。実施形態によっては１つのバッファのみを使用してもよい。他の実施形態では、ディスプレイ２２に情報を送信する前にダブルバッファシステムを使用してもよい。２つのバッファを使用する場合、少なくとも、フレームが第１のフレームレートで書き込まれ、次いで第２のフレームレートで読み取られるので、利点がある。例えば、フレームは３０フレーム／秒（fps）で書き込まれ、次いで６０フレーム／秒（fps）で読み取られ得る。したがって、バッファは、必要な場合には、３０Ｈｚから６０Ｈｚにするフレームレート変換器として働くことができる。

前述のように、各ビデオソースは独立したものであり、送信される前に同期を必要としない。しかし、受信側ネットワークプロセッサ１８は復元装置１９を準備し、これらの装置は同期され得る。したがって、各復元装置１９は、その所定のフレームレート（例えば、３０フレーム／秒（fps）など）で動作し始めると、各フレームレートでデータを受け取らなければならない。あるフレームの受け取りが間に合わない場合には、その特定のビデオソースの以前のフレームが繰り返され得る。新しいフレームがまだ復元装置１９に到着しない場合には、その他のビデオソースが普通に動作し続ける間、そのビデオソースのための標準ロゴが表示され得る。

図２は、第２の実施形態を示しており、この実施形態は、ビデオソース３０、３１、および３２の一部がエンドディスプレイ２２の固有の解像度ではない。この場合、エンドディスプレイ２２は１０８０であるが、ビデオソース３（３２）は１３６６×７６８である。この実施形態では、（必要な場合には）スケーリングチップ３３を使用してビデオソースの入力解像度が変更され、信号が１９２０×３６０の所望の解像度に変換され得る。各ビデオソースが所望のエンドディスプレイ解像度であった場合でさえも、スケーリングチップはやはり、各１９２０×１０８０入力信号を所望の１９２０×３６０に変換するのに使用され得る。

この実施形態では、スケーリングチップ３３が、図１の実施形態で示したフレーム取り込み方法の代わりに使用される。スケーリングチップ３３を使用すると、（不使用のラインが廃棄されるライン取り込み法と比べて）任意の画像アーチファクトを低減または実質的に除去できるため、有利となり得る。この実施形態の残りの構成要素は、図１について前述したものと同様であり、詳細には論じない。

ある実施形態では、入力画像解像度を変換するためだけにスケーリングチップを使用し、さらにライン取り込み法を使用するものもあってよい。

例示的なビデオソースの所望の解像度は１０８０Ｐとすることができる。なぜなら、これが最近のディスプレイに典型的に求められる解像度だからである。しかし、これは必須ではなく、システムは、１０８０Ｉ、７２０Ｐ、７２０Ｉ、またはここに列挙するものより高く、または低い他の任意の解像度に容易に適合することができる。必要とされるのは、画像ソースがシステムによって受け入れられるときに適正にスケーリングされることだけである。

本明細書で説明する実施形態は、ニュージャージー州エングルウッドクリフス（Englewood Cliffs, NJ）のＬＧエレクトロニクス（ＬＧ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）から市販されているＬＣＤディスプレイと一緒に動作し得る。一例はモデル番号Ｍ４７１４Ｖであろう（http://us.lge.com）。また、この種のディスプレイは、Ｔｒｉｐｌｅ Ｖｉｅｗ（商標）ディスプレイとして、ジョージア州アルファレッタ（Alpharetta, GA）のマニュファクチャリング・リソーシズ・インターナショナル（Manufacturing Resources International）からも入手できる（http://www.outdoor-displays.com）。これらの、または類似のディスプレイは、ディスプレイに対して異なる角度で特定の画素群だけを見えるようにする適切な垂直ラインマスキングを含む。前述のように、垂直マスキングによれば、観測者に示される画像は、（観測者が据え付けのディスプレイを通り過ぎて水平面上を歩行するときのように）観測者がディスプレイの前で水平方向に移動するにつれて変化する。他の実施形態では、観測者に示される画像は（観測者が階段またはエスカレータを降りるときのように）ユーザがディスプレイの前で垂直方向に移動するにつれて変化するように、水平マスキングを使用することもできる。

前述のように、オーディオデータも各ビデオソースと一緒に含まれていてよい。本明細書で論じる実施形態のいずれかと共に、２００８年１０月９日に出願された同時係属の米国出願第１２／２４８２５５号によるサウンドフォーカシング(sound focusing)技術も使用され得る。したがって、ある種類のオーディオデータは、ソース１を見るのに適した角度となる方向に向けられる。第２の種類のオーディオデータは、ソース３を見るのに適した角度となる方向に向けられる。第３の種類のオーディオデータは、ソース２を見ることができるディスプレイの中央に向けられる。異なるオーディオ送信を別個のビデオソースと一致させることにより、ディスプレイのそばを通り過ぎる観測者を惹きつける注目を集める効果が生じ得る。

図３は、ディスプレイ４０を使用して３つの異なる画像４７、４８、および４９が３つの別々の位置に示される実施形態を示す。この実施形態は、３つのサウンドフォーカシング装置４１、４２、および４３を含む。したがって、消費者９がディスプレイ４０を通り過ぎる際に、第１の位置において見える第１の画像４７が第１のメッセージ４４と一緒に存在する。したがって、消費者９が移動し続けると、第２の位置において見える第２の画像４８が第２のメッセージ４５と一緒に存在する。最後に、消費者９は第３の位置において第３の画像４９を第３のメッセージ４６と一緒に見ることができる。また、単にディスプレイ上のマスキングを変更して２つのビデオソースだけを使用することによって、この実施形態は、３つの別々の画像と３つの別々のメッセージではなく、２つの画像を示し、２つのメッセージを送信することもできる。

好ましい実施形態におけるサウンドフォーカシング装置は、パラメトリック音声増幅システムを含む。これらのシステムは、処理されたオーディオ信号で変調された超音波搬送波信号を空気中に放射して、選択した投射経路に沿ってオーディオ信号を後で再生するために、音響変換器を採用する。従来のパラメトリック音声増幅システムは、超音波搬送波信号を処理済みオーディオ信号で変調するように構成された変調器と、変調搬送波信号を増幅するように構成されたドライバ増幅器と、選択された投射経路に沿って空気中に、変調超音波搬送波信号に対応する音波ビームを放射するように構成された少なくとも１つの音響変換器と、を含む。空気の非線形伝搬特性により、放射された音波ビームは、空気を通過する際に復調されて、選択された投射経路に沿ってオーディオ信号が再生される。これらのシステムは音を集束させるのに有益である。なぜなら、音は、聴く人が所望の位置の近くに位置しない限り聞き取れないように超音波周波数（すなわち、２０ｋＨｚより上）で送信されるからである。また、搬送波超音波の高い周波数により、音波の方向および所望の位置も厳密に制御することができる。

例示的パラメトリック音声増幅システムは、マサチューセッツ州ウォータータウン（Watertown, Massachusetts）のホロソニック・リサーチ・ラボ社（Holosonic Research Labs, Inc.）から市販されている（www.holosonics.com）。モデルの例には、ホロソニック・リサーチ・ラボ社のＡｕｄｉｏ Ｓｐｏｔｌｉｇｈｔ（登録商標）製品ラインが含まれ得る。別の例示的システムは、カリフォルニア州サンディエゴ（San Diego, CA）のアメリカンテクノロジー社（American Technology Corporation (ATC)）から入手できる（www.atcsd.com）。ＡＴＣのモデルの例には、ＳｏｕｎｄＳａｂｅｒ（登録商標）およびＨｙｐｅｒＳｏｎｉｃ Ｓｏｕｎｄ（登録商標）システムが含まれ得る。

あるいは、好ましい実施形態におけるサウンドフォーカシング技術は、ノースダコタ州ビスマーク（Bismark, ND）のダコタオーディオ（Dakota Audio）の集束音波ソリューションを含んでいてもよい（www.dakotaadio.com）。モデルの例には、ＭＡ−４、ＦＡ−６０３、ＦＡ−６０２、およびＦＡ−５０１が含まれ得る。これらのモデルは、音波が特定の位置において伝搬し、発生するようにスピーカへの信号が遅延され得る、従来の高品質のラウドスピーカの配列を使用している。

また、好ましい実施形態におけるサウンドフォーカシング技術は、イリノイ州シカゴ（Chicago, IL）のブラウン・イノベーションズ・インク（Brown Innovations, Inc.）の集束音波ソリューションを含んでいてもよい（www.browninnovations.com）。モデルの例には、Ｍａｅｓｔｒｏ、ＦｌｕｓｈＭｏｕｎｔ Ｍａｅｓｔｒｏ、ＭｉｎｉＭａｅｓｔｒｏ、およびＳｏｎｉｃＢｅａｍ（商標）が含まれ得る。これらのモデルも従来の高品質のラウドスピーカの配列を使用してよく、サウンドドーム（sound dome）も利用し得る。

さらに、サウンドフォーカシング要素は、「Ｓｏｕｎｄ Ｆｏｃｕｓ Ｓｐｅａｋｅｒ ｏｆ Ｇａｓ−Ｆｉｌｌｅｄ Ｓｏｕｎｄ Ｌｅｎｓ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ Ｔｙｐｅ」という名称のリー（Lee）による米国特許第７２０４３４２号明細書において教示されているサウンドフォーカシング技術を利用してもよい。

長距離にわたって音を放射するためには、パラメトリック音声増幅システムが好ましいことに留意されたい。さらに、２つの位置が相互に比較的近い場合、または多くの位置が要求される場合にも、音響放射を厳密に管理することができるために、パラメトリック音声増幅システムが使用され得る。

以上、本発明の好ましい実施形態を示し、説明したが、上記の本発明に影響を及ぼし、しかも特許請求される発明の範囲内に含まれる多くの変形および改変が加えられ得ることを、当業者は理解するであろう。さらに、前述の要素の多くは、同じ結果をもたらし、特許請求される発明の精神に収まる異なる要素によって変更され、または置換され得る。したがって、本発明を特許請求の範囲によって示されるものとしてのみ限定することが、意図されている。

Claims (16)

1. １つのディスプレイ上に複数のビデオソースを表示するシステムであって、
   第１のビデオシステム、第２のビデオシステム及び第３のビデオシステムと、
   前記第１、第２、及び第３のビデオシステムと電気通信している送信機と、
   前記送信機と電気通信している受信機と、
   前記受信機と電気通信しているフレームバッファと、
   前記フレームバッファと電気通信しているディスプレイと、
   を備えており、
   前記第１、第２及び第３のビデオシステムの各々は、
   ビデオデータを供給するビデオソースと、
   前記ビデオソースと電気通信しているライン取込みプロセッサと、
   前記ライン取込みプロセッサと電気通信しているバッファと、
   を有することを特徴とするシステム。
2. 前記ライン取込みプロセッサは、前記ビデオデータの複数の垂直ラインを２本おきに取り込むように構成されている請求項１に記載のシステム。
3. 前記各ビデオシステムの前記バッファと電気通信している圧縮装置と、
   前記受信機と前記フレームバッファとの間で電気通信している復元装置と、
   を更に備える請求項１に記載のシステム。
4. 前記各ビデオシステムの前記ビデオソースと電気通信しているスケーリングチップを更に備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシステム。
5. 前記ディスプレイにサウンドフォーカシング装置を更に備える請求項１に記載のシステム。
6. 前記サウンドフォーカシング装置はパラメトリック音声増幅システムである請求項５に記載のシステム。
7. 第１のサウンドフォーカシング装置と第２のサウンドフォーカシング装置と第３のサウンドフォーカシング装置とを前記ディスプレイに更に備えており、
   前記第１のサウンドフォーカシング装置は前記第１のビデオソースと同期しており、前記第２のサウンドフォーカシング装置は前記第２のビデオソースと同期しており、前記第３のサウンドフォーカシング装置は前記第３のビデオソースと同期している請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシステム。
8. １つのディスプレイ上に複数のビデオソースを表示するシステムであって、
   第１および第２のビデオシステムと、
   前記第１および第２のビデオシステムと電気通信している送信機と、
   前記送信機と電気通信している受信機と、
   前記受信機と電気通信しているフレームバッファと、
   前記フレームバッファと電気通信するディスプレイと、
   を備えており、
   前記第１及び第２のビデオシステムの各々は、
   複数の垂直ラインを含むビデオデータを供給するビデオソースと、
   前記ビデオソースと電気通信しているとともに、前記ビデオデータの前記複数の垂直ラインを１本おきに取り込むスケーリングチップと、
   前記ライン取込みプロセッサと電気通信しているバッファと、
   を有しており、
   前記ディスプレイは、前記第１および第２のビデオシステムから取り込んだビデオデータの垂直ラインを同時に表示することを特徴とするシステム。
9. 前記各ビデオシステムの前記バッファと電気通信している圧縮装置と、
   前記受信機と前記フレームバッファとの間で電気通信している復元装置と、
   を更に備える請求項８に記載のシステム。
10. 前記ディスプレイにサウンドフォーカシング装置を更に備える請求項８に記載のシステム。
11. 前記サウンドフォーカシング装置はパラメトリック音声増幅システムである請求項１０に記載のシステム。
12. １つのディスプレイ上に多数の画像を表示する方法であって、
    複数の垂直ラインを有する複数のビデオフレームを生成する３つのビデオソースを設ける工程と、
    前記３つのビデオソースの各々による前記複数のビデオフレームの前記複数の垂直ラインを２本おきに取り込んで、前記各ビデオソース毎に複数の部分的なビデオフレームを生成する工程と、
    前記複数の部分的なビデオフレームを、垂直線マスキングを有するディスプレイに送信する工程と、
    前記各ビデオソース毎の前記複数の部分的なビデオフレームをアセンブルして１つのビデオフレームにする工程と、
    前記１つのビデオフレームを前記ディスプレイに表示して、もって、前記３つのビデオソースのうちの第１のビデオソースの部分的なビデオフレームが前記ディスプレイに対する第１の角度から見え、前記３つのビデオソースのうちの第２のビデオソースの部分的なビデオフレームが前記ディスプレイに対する第２の角度から見え、前記３つのビデオソースのうちの第３のビデオソースの部分的なビデオフレームが前記ディスプレイに対する第３の角度から見えるようにする工程と、
    を含むことを特徴とする方法。
13. 前記複数の部分的なビデオフレームを送信する前に圧縮する工程を更に含む請求項１２に記載の方法。
14. 前記複数の垂直線を２本おきに取り込む前に前記複数のビデオフレームをスケーリングする工程を更に含む請求項１２に記載の方法。
15. 前記１つのビデオフレームを表示する前に前記１つのビデオフレームをフレームバッファに格納する工程を含む請求項１２に記載の方法。
16. 前記複数の部分的なビデオフレームに加えて、第１、第２及び第３のオーディオパケットを送信する工程と、
    前記第１のオーディオパケットを前記ディスプレイに対する第１の角度の位置に向けてブロードキャストする工程と、
    前記第２のオーディオパケットを前記ディスプレイに対する第２の角度の位置に向けてブロードキャストする工程と、
    前記第３のオーディオパケットを前記ディスプレイに対する第３の角度の位置に向けてブロードキャストする工程と、
    を更に備えており、
    前記第１のオーディオパケットは前記第１のビデオソースと同期しており、前記第２のオーディオパケットは前記第２のビデオソースと同期しており、前記第３のオーディオパケットは前記第３のビデオソースと同期している請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の方法。

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