TWI508521B - 一種顯示系統和方法 - Google Patents

Description

一種顯示系統和方法

本發明涉及三維顯示技術。

生成的圖像可以以不同的形式來顯示。例如，電視(TV)是一種被廣泛運用的以單色(“黑白”)或者彩色形式傳輸和顯示圖像的通訊媒體。通常，圖像以類比形式被提供以及以二維的形式被顯示設備顯示。較近一些，圖像以數位形式被提供，在擁有改善了解析度(例如，“高清”或者“HD”)的顯示設備上以二維形式顯示。再近一些，生成的圖像能夠以三維形式顯示。

通常的顯示可能使用許多的技術來實現三維圖像的觀看功能。例如，多種類型的眼鏡被研發出來，用戶通道配戴眼鏡來觀看用常規顯示方式顯示的三維圖像。這類眼鏡的例子包括利用色彩濾光片或者是偏振濾光片的眼鏡。在所有情況下，眼鏡的鏡片傳遞不同透視角的二維圖像到用戶的左右眼。這些圖像在用戶大腦的視覺中心被合併，以被感知為以一個三維的圖像。在另外一個例子中，可以使用同步左右眼液晶(LCD)快門眼鏡(shutter glasses)和常規的二維顯示一起來製造一個三維觀看錯覺。在另外一個例子中，液晶(LCD)顯示眼鏡正被用來顯示三維圖像給用戶。液晶顯示眼鏡的鏡片包括相應的顯示器，提供不同透視角的圖像到用戶的眼睛，被用戶感知為三維圖像。

當使用顯示設備顯示三維視頻內容時，用戶可以觀看到在 視頻內容中不同深度的物件。有時還會在三維視頻內容上呈現附加的圖形，例如封閉的字幕文本、交互功能表、網頁、網路標誌和/或其他圖形。當該附加的圖形被呈現在三維視頻內容上時，如果附加的圖形內容和視頻內容的深度感知效果相干擾，結果對於用戶來說是討厭的。避免這類干擾的現有技術包括只要執行這種疊加便將三維視頻內容顯示為二維的，或者是完全地避免圖形疊加。

本發明涉及實現三維視頻和附加圖形一起顯示而不產生干擾的方法、系統和裝置，結合至少一幅附圖進行了充分的展現和描述，並在權利要求中得到了更完整的闡述。

根據本發明的一個方面，本發明提供一種顯示系統，包括：接收媒體內容信號的干擾檢測器，所述媒體內容信號包括代表圖形疊加的圖形疊加資料、代表第一圖像的第一圖像資料、以及代表第二圖像的第二圖像資料，所述第一和第二圖像代表三維內容，所述干擾檢測器被配置來在三維視體中檢測圖形疊加和三維內容之間的干擾；視圖調節器，被配置來修改所述圖形疊加資料、第一圖像資料或者第二圖像資料中的至少一個以使所述圖形疊加和所述三維內容無干擾，所述視圖調節器生成被修改的媒體內容信號，所述被修改的媒體內容信號包括所述圖形疊加資料、第一圖像資料或者第二圖像資料中至少一個被修改的資料；和接收所述被修改的媒體內容信號的顯示設備，所述顯示設備被配置來使所述圖形疊加和所述三維內容被觀看者視為無 干擾。

優選地，所述干擾檢測器被配置來通過確定圖形疊加資料被包括在媒體內容信號內以及根據預先確定的資訊估計干擾來檢測干擾。

優選地，所述視圖調節器包括圖形疊加移位元器，所述圖形疊加移位元器被配置來修改圖形疊加資料，以改變圖形疊加在三維視體中的位置來與三維內容無干擾。

優選地，所述視圖調節器包括視頻壓縮器，被配置來修改第一圖像資料和第二圖像資料，以在三維視體中壓縮所述三維內容來與圖形疊加無干擾。

優選地，所述視頻壓縮器被配置來修改第一圖像資料和第二圖像資料以線性壓縮所述三維內容。

優選地，所述視頻壓縮器被配置來修改第一圖像資料和第二圖像資料以非線性壓縮所述三維內容。

優選地，所述視圖調節器包括視頻移位器，所述視頻移位器被配置來修改第一圖像資料以在第一方向上移動第一圖像以及修改第二圖像資料以在第二方向上移動第二圖像，從而改變所述三維內容在三維視體中的位置來與圖形疊加無干擾。

優選地，所述視頻移位器更進一步被配置來修改第一圖像資料以縮放被移位元的第一圖像以及修改第二圖像資料以縮放被移位元的第二圖像。

優選地，所述視圖調節器包括視頻縮放器，所述視頻縮放器被配置來修改第一圖像資料以縮放第一圖像以及修改第二圖像資料以縮放第二圖像，從而改變所述三維內容在三維視體 中的位置來與圖形疊加無干擾。

優選地，所述干擾檢測器被配置來檢測三維視體中圖形疊加和三維內容之間的疊加以檢測干擾。

優選地，所述干擾檢測器被配置來通過確定三維內容在三維視體中阻擋了圖形疊加的觀看來檢測干擾。

根據本發明的一個方面，本發明提供一種方法，包括：接收媒體內容信號，所述媒體內容信號包括代表圖形疊加的圖形疊加資料、代表第一圖像的第一圖像資料、以及代表第二圖像的第二圖像資料，所述第一和第二圖像代表三維內容；在三維視體中檢測圖形疊加和三維內容之間的干擾；修改所述圖形疊加資料、第一圖像資料或者第二圖像資料中的至少一個以使所述圖形疊加和所述三維內容無干擾；和基於所述圖形疊加資料、第一圖像資料或者第二圖像資料中至少一個被修改的資料來使無干擾的圖形疊加和三維內容被觀看者觀看。

優選地，所述檢測包括：確定所述圖形疊加資料被包含在所述媒體內容信號中；和根據預先確定的資訊估計干擾。

優選地，所述修改包括：修改所述圖形疊加資料以改變圖形疊加在三維視體中的位置來與三維內容無干擾。

優選地，所述修改包括：修改所述第一圖像資料和第二圖像資料以在三維視體中壓縮所述三維內容來與所述圖形疊加無干擾。

優選地，所述視頻壓縮器被配置來修改第一圖像資料和第二圖像資料以線性壓縮三維內容。

優選地，所述視頻壓縮器被配置來修改第一圖像資料和第二圖像資料以非線性壓縮三維內容。

優選地，所述修改包括：修改第一圖像資料以在第一方向上移動第一圖像；和修改第二圖像資料以在第二方向上移動第二圖像；從而改變三維內容在三維視體中的位置來與圖形疊加無干擾。

優選地，所述方法進一步包括：修改第一圖像資料以縮放被移位元的第一圖像；和修改第二圖像資料以縮放被移位元的第二圖像。

優選地，所述修改包括：修改第一圖像資料以縮放第一圖像；和修改第二圖像資料以縮放第二圖像；從而改變三維內容在三維視體中的位置來與圖形疊加無干擾。

以下將結合附圖來對本發明進行描述。在圖中，相似的附圖標記標識相同或功能相近的組件。此外，附圖標記最左邊的數位與這個附圖標記第一次出現的圖是一致的。

簡介

本說明書公開一個或者多個實施例，這些實施例合併了本發明的特徵。公開的實施例僅僅例證本發明。本發明的範圍不 受公開的實施例的限制。本發明通過附加的權利要求定義。

在本說明書中提及的“一個實施例”等，表明所描述的實施例可能包括一個特別的功能、結構或者是特徵，但不是每個實施例都必須包括特別的功能、結構或者是特徵。而且，這樣的措辭在相似的實施例中不需要涉及。更進一步，當一個特別的功能、結構或者是特徵與一個實施例結合來描述時，本領域的技術人員能夠通過其他在本文中描述或沒有描述過的實施例來實現這些屬性、結構或者是特徵。

此外，在此使用的空間的描述(例如，“在上方”、“在下方”、“上側”、“左側”、“右側”、“向下的”、“頂部”、“底部”、“垂直的”和“水準的”等)的目的應該被理解為只為說明，而在此描述的結構實際實現的空間排列可以在任何方向或者以任何的方式。

實施例

通過數位電視(DTV)或者其他類型的顯示設備來為觀看者提供三維圖像顯示支援，具有巨大的行業推動力。這類的顯示設備可以通過用戶配戴的眼鏡來支援三維內容的觀看。這類眼鏡的例子包括使用了色彩濾光片或者偏振濾光片的眼鏡。在每一個例子中，眼鏡的鏡片傳遞不同透視角的二維圖像到用戶的左眼和右眼。圖像在用戶大腦的視覺中心被合併，然後被感知為三維圖像。在另一個例子中，同步的左右眼液晶(LCD)快門眼鏡可以與常規的二維顯示一起使用來產生三維觀看錯覺。在這種快門眼鏡中，左側圖像顯示在螢幕上，同時眼鏡的 右側鏡片變黑(因此左側圖像只被觀看者的左眼觀看到)，隨後右側圖像顯示在螢幕上，同時眼鏡的左側鏡片變黑(因此右側圖像只被觀看者的右眼觀看到)。在另一個例子中，液晶(LCD)顯示眼鏡被用來為用戶顯示三維圖像。LCD顯示眼鏡的鏡片包括相應的顯示器，為用戶的眼睛提供不同透視角的圖像，以被用戶感知為三維形式。而且，顯示器正在被發展到不需要用戶配戴眼鏡來觀看三維圖像，例如具有視差光柵的顯示器。

顯示在二維平面上從而允許觀看者的左右眼看到相同內容的視頻內容將被感知為二維的。如上所述，為了使內容被感知為三維的，觀看者的左右眼需要看到立體圖對的不同圖像。觀看者的大腦將不同的圖像合併把這些圖像感知為三維視圖。

顯示系統可以用各種方法配置，在第一和第二圖像被觀看者感知為三維形式的方式中顯示第一和第二圖像。例如，圖1展示了一個顯示環境100的框圖，在顯示環境100中有一個觀看者106，觀看者106能與傳遞三維媒體內容的顯示系統102交互。如圖1中所示，顯示環境100包括顯示系統102、遠端控制104、眼鏡112和觀看者106。雖然在圖1中示出了一個單獨的觀看者106，在另外一個實施例中，額外的觀看者106可出現在顯示環境100中，可與顯示系統102交互，以及被顯示系統102傳遞媒體內容。

顯示系統102是被配置來顯示圖像的系統。例如，顯示系統102可能包括顯示設備，例如電視顯示器、電腦顯示器、智慧手機顯示器和視頻遊戲顯示器等，以及可能包括一個或者多 個設備，這些設備被配置來接收並提供媒體內容給顯示設備，例如電腦、電纜箱或者機頂盒、遊戲控制臺、數位視頻碟片(DVD)播放器和家庭影院接收器等。在一個實施例中，顯示設備和媒體內容接收器和/或播放器可以被整合在單個設備中或者分離的設備中。顯示系統102的顯示設備發射出光，射出的光包括被觀看者106選擇來觀看的與三維內容相關聯的圖像。例如，觀看者106可以使用遠端控制104(或者可以與顯示系統的用戶介面直接交互)來選擇三維內容來觀看。如圖1所示，遠端控制104可以發射出內容選擇信號114，該內容選擇信號114指出被觀看者106選擇觀看的內容。觀看者106被顯示系統102傳送一個相應的視圖108。視圖108可能是包括三維視頻(例如，三維圖像序列)的三維視圖。

眼鏡112是可選擇的。當出現時，例如眼鏡112可以是偏振眼鏡、色彩濾光眼鏡或者是快門眼鏡。這樣的話，眼鏡112對顯示系統102顯示的圖像進行濾光，以至於觀看者106被傳遞與觀看者106選擇的三維內容相關的三維視圖。

例如，在一個實施例中，顯示系統102可以發射包含與觀看者106選擇的第一三維內容相關的第一和第二圖像的光。第一圖像是與第一三維內容相關的左眼圖像，第二圖像是與第一三維內容相關的右眼圖像。第一和第二圖像可以被顯示系統102同時或者按順序地顯示，第一和第二圖像的每次重複顯示提供一個相應的三維圖像。眼鏡112對顯示系統102顯示的第一和第二圖像進行濾光，以使觀看者106可以觀看到相應的希望看到的三維內容。例如，如果眼鏡112包括偏振或者濾光鏡 片，第一和第二圖像被顯示系統102同時顯示，左鏡片和右鏡片分別傳遞第一和第二圖像中的相應一個並濾除第一和第二圖像中的另一個。如果眼鏡112包括快門鏡片，眼鏡112的左快門鏡片和右快門鏡片分別阻擋或者傳遞與第一和第二圖像同步的光。以這種方式，觀看者106交替地用他/她的左眼看到第一圖像和用他/她的右眼看到第二圖像。第一和第二圖像在觀看者106的大腦的視覺中心被合併以被感知為三維圖像。

另一種方法，顯示系統102的顯示設備可以被配置來以觀看者106不需要配戴眼鏡112方式顯示三維內容。在這種方式中，顯示設備可擁有分別同時顯示第一和第二圖像的第一和第二組顯示元件(例如，圖元)。顯示設備可以包括有對顯示系統102發射出的光進行濾光的濾光器(例如，視差光柵)，以使觀看者106的左眼接收第一圖像而不接收第二圖像，觀看者106的右眼接收第二圖像而不接收第一圖像。

相應地，當三維視頻內容被使用顯示系統102的顯示設備顯示時，用戶看到不同深度的物體。例如，圖2展示一個觀看者106正在觀看二維顯示器202上的立體圖像對。顯示器202的顯示幕在顯示器202的左側顯示第一圖像206，在顯示器202的右側顯示第二圖像208。第一和第二圖像206和208是一個立方體的從不同透視角的圖像。觀看者106的左眼被允許看到在顯示器202左側的第一圖像206，但被阻擋不能看到第二圖像208(如在圖2中左邊的“X”所示)，觀看者106的右眼被允許看到在顯示器202右側的第二圖像208，但被阻擋不能看到第一圖像206(如在圖2中右邊的“X”所示)。結果，觀看 者106將立方體感知為位置比顯示器202到觀看者106的距離更遠的三維物體204。物體204好像在顯示器202的後面。

在另一個實施例中，圖3展示了一個觀看者106正在觀看在二維顯示器302上的立體圖像對。顯示器302的顯示幕在顯示器302左側顯示第一圖像306，並在顯示器302右側顯示第二圖像308。與圖2相似，第一和第二圖像306和308是一個立方體的從不同透視角的圖像。然而，在圖3中，觀看者106的左眼被允許看到在顯示器302右側的第二圖像308，但被阻擋不能看到第一圖像306(如在圖3中左邊的“X”所示)，觀看者106的右眼被允許看到在顯示器302左側的第一圖像306，但被阻擋不能看到第二圖像308(如在圖3中右邊的“X”所示)。結果，觀看者106將立方體感知為位置比顯示器302到觀看者106的距離還要近的三維物體304。物體304好像在顯示器302的前面。

通常，顯示設備可能需要為觀看者顯示除了主視頻序列之外的資訊。在這個情況下，與該顯示資訊相對應的附加的圖形可以呈現在通過顯示設備顯示的三維視頻內容上。該顯示資訊的例子包括圖形用戶介面(GUI)、網頁、隱蔽的字幕、電傳視訊、畫中畫(PIP)、網路標誌、和/或從其他資源給出的圖像或者內容。如果主視頻序列是二維的，該附加的資訊可以呈現在該視頻上而不會產生問題。然而，如果主視頻序列是三維的，如果附加的資訊與視頻內容的深度感知相干擾時，結果就會是令人討厭。

例如，圖4展示了一個觀看者402正在觀看通由顯示設備 例如圖1的顯示系統102顯示的三維內容404和圖形疊加406。雖然在圖4中沒有示出觀看者402配戴能看到三維內容的眼鏡(例如，圖1的眼鏡112)，但是觀看者402可以配戴這類眼鏡。圖4展示了三維內容404和圖形疊加406，他們被觀看者402感知為處於具有水準的X軸、垂直的Y軸和縱深的Z軸(X-Y-Z空間或者視體)的三維空間裏。X軸與Y軸彼此垂直，置於與顯示設備的顯示幕的平面平行的一個平面內。Z軸與X和Y軸的平面垂直，並且方向指向顯示幕內外。在圖4的一個例子中，三維內容404和圖形疊加406之間是沒有疊加的。換句話說，在X-Y-Z空間中由三維內容404填充的體積不與由圖形疊加406填充的一個平面(當圖形疊加406填充二維空間時)或者一個體積(當圖形疊加406填充三維空間時)疊加。三維內容404和圖形疊加406沿著Z軸被放置於不同的位置，以至於圖形疊加406被觀看者402感知為位於觀看者402和三維內容404之間。因為三維內容404和圖形疊加406沿著Z軸被放置於不同的位置而不疊加，三維內容404和圖形疊加406在觀看者402看來不會相互干擾。

作為對比，圖5介紹了一個種情形，主三維內容和附加的資訊彼此干擾。圖5展示了一個觀看者502正在觀看由顯示設備例如圖1的顯示系統102顯示的三維內容504和圖形疊加506。雖然在圖5中沒有展示觀看者502配戴能看到三維內容的眼鏡(例如，圖1的眼鏡112)，但是觀看者502可以配戴了這類眼鏡。圖5展示了三維內容504和圖形疊加506，他們被觀看者502感知在三維的X-Y-Z空間裏。在圖5的一個例子 中，三維內容504和圖形疊加506相互疊加。換句話說，在X-Y-Z空間中由三維內容504填充的體積與由圖形疊加506填充的平面(當圖形疊加506填充二維空間時)或者由圖形疊加506填充的體積(當圖形疊加506填充三維空間時)相疊加。三維內容504和圖形疊加506沿著Z軸被放置於疊加的位置，以至於圖形疊加506被觀察者502感知為位於三維內容504內。因為三維內容504和圖形疊加506沿著Z軸被放置於疊加的位置，因此疊層、三維內容504和圖形疊加506在觀看者502看來相互干擾。這個的環境可能導致觀看者502的一個視覺不愉悅立體組和一個最適度一下的三維體驗。例如，觀看者502可能不能夠辨別出什麼是圖5中的圖形疊加506(例如，可能不能夠閱讀圖形疊加506的文字和查看圖形疊加506的一個功能表等)。因此，當增加的圖形通過一個顯示設備在三維內容上被給出時，如果圖形內容與視頻內容的深度感知干擾，會為觀看者帶來不令人愉快的結果。

在此提供的實施例使三維視頻和附加的圖形能夠無干擾地一同顯示。在實施例中，三維內容和圖形疊加被顯示的空間可以被檢測(或者估算)。如果空間疊加，或者如果三維視頻位於觀看者和圖形疊加之間，顯示設備可以被配置來修改三維內容和/或圖形疊加的顯示，以使它們彼此之間不干擾。

三維視頻序列裏物體的感知深度(沿著Z軸的位置和/或長度)與任何特定的物體在左右立體圖像之間的水準偏移量有關。在一個實施例中，通過檢測每個物體或者三維視頻序列的一部分的左和右圖像的水準偏移量，顯示系統可以檢測到視體 中視頻內容存在的活躍區域。顯示系統可以使用檢測到的活躍區域來修改視頻內容和/或來修改圖形疊加以避免Z軸的干擾，並允許圖形疊加呈現在三維視頻上且兩兩之間沒有視覺干擾。在一個實施例中，如果水準偏移量的檢測對於特定顯示系統的處理性能來說太難或太複雜，則可以基於任何合適的預先確定的資訊來估計視體內視頻存在的活躍區域。

例如，圖6A展示了根據一個實施例的顯示系統600的框圖。顯示系統600是圖1的顯示系統100的一個例子。顯示系統600被配置來檢測三維視頻內容和圖形疊加之間的疊加。如圖6A所示，顯示系統600包括干擾檢測器602、視圖調節器604和顯示設備606。顯示系統600如下所述。

如圖6A所示，干擾檢測器602接收媒體內容信號608。媒體內容信號608包括與左圖像或者幀流相對應的第一圖像資料流和與右圖像或者幀流相對應的第二圖像資料流。當與左和右圖像資料相對應的左和右圖像由顯示設備606顯示時，用戶可以感知顯示設備606正在顯示三維視頻。媒體內容信號608更進一步可以包括與圖形疊加相對應的圖形疊加資料(例如，以圖像或者圖像流的形式)，該圖形疊加將被疊加在三維視頻上。干擾檢測器602被配置來確定是否三維視頻和圖形疊加彼此干擾，類似於圖5中的三維內容504和圖形疊加506。

例如，圖6B展示了根據一個實施例舉例的資料的框圖，舉例的資料可以包括在媒體內容信號608中。如圖6B中所示，媒體內容信號608包括第一圖像資料620、第二圖像資料622和圖形疊加資料624。第一圖像資料620是與一個或者多 個左圖像相對應的圖像資料，第二圖像資料622是與一個或者多個右圖像相對應的圖像資料，圖形疊加資料624是與圖形疊加相對應的圖像資料，圖形疊加資料624可包括一個或者多個圖形疊加圖像。如圖6B中所示，第一圖像資料620包括定義第一圖像的內容(例如，物體、顏色、灰度等)的圖元資料626，第二圖像資料622包括定義第二圖像的內容的圖元資料628，圖形疊加資料624包括定義圖形疊加的內容的圖元資料630。

通過分析在媒體內容信號608中接收到的資料，干擾檢測器602可以確定是否三維視頻和圖形彼此干擾。例如，干擾檢測器602可以確定三維視頻和圖形疊加彼此干擾，如果它們疊加，和/或如果三維視頻遮住了觀看者觀看圖形疊加(例如，在視體中，三維視頻位於圖形疊加和觀看者之間)。干擾檢測器602可以配置來以任何方式檢測是否三維視頻和圖形疊加相互干擾，包括通過估算，或者通過確定實際疊加的區域或者真實地確定三維視頻位於觀看者和圖形疊加之間。

例如，在一個實施例中，干擾檢測器602被配置來通過確定圖形疊加資料624被包含在媒體內容信號608中，來檢測三維視頻和圖形疊加之間的干擾。在圖形疊加資料624被確認包含在媒體內容信號608裏的情況下，干擾檢測器602可以被配置來默認地假設和表明干擾的存在(例如，疊加和/或遮擋)。在這種情況中，干擾檢測器602可以被配置來基於預先確定的資訊估測干擾。例如，干擾檢測器602可以根據Z=0的位置為圖形疊加通常的位置來假設圖形疊加位於Z軸上Z=0的地 方，以及可以假設三維視頻位於包括Z=0平面的空間裏。干擾檢測器602因此可以估計位於Z=0平面上存在疊加。在其他實施例中，干擾檢測器602可以基於任何其他預先確定的資訊來估計干擾。

在另一個實施例中，干擾檢測器602可以分析第一圖像資料620和第二圖像資料622來確定由呈現在三維視頻裏的每個物體所填充的空間。例如，在一個實施例中，干擾檢測器602可以分析第一圖像資料620的圖元資料626和第二圖像資料622的圖元資料628來確定在三維視頻中展示的一個或和多個物體。例如，干擾檢測器602可以對圖元資料626和628應用圖像識別技術，如相關技術領域的技術人員所知的那樣，來檢測三維視頻中的一個或者多個物體。此外，通過檢測每個物體在左和右圖像內的水準偏移量，可以確定每個物體在三維視頻的視體內的活躍區域。一個完整的被三維視頻佔據的空間可以通過將三維視頻中呈現的所有物體所確定的活躍空間合併來確定。

如果圖形疊加是二維圖形疊加，干擾檢測器602可以從媒體內容信號608內接收到的圖形疊加資料624來確定該圖形疊加填充位於Z=0或者在其他Z座標的X-Y平面上內的一個平行空間。如果圖形疊加是三維圖形疊加，干擾檢測器602可以分析包含在媒體內容信號608內接收的圖形疊加資料624內的左和右圖像資料，來確定被三維圖形疊加填充的一個空間。例如，干擾檢測器602可以分析圖形疊加資料624的圖元資料630來檢測被圖形疊加填充的平面或者三維空間。

然後干擾檢測器602可以執行被確定由三維視頻佔有的空間與被確定由圖形疊加佔有的空間之間的比較。如果通過比較檢測到干擾，干擾檢測器602可以生成檢測到干擾信號610來說明檢測到的干擾，例如檢測到的疊加。例如，檢測到的疊加可以以疊加所在的一個或者多個Z軸座標(來說明疊加所在地的深度)來表明，以及可以選擇性地指出沿X軸和Y軸的相應座標，以指出被檢測到的疊加的體積。

如圖6A所示，視圖調節器接收檢測到干擾信號610和媒體內容信號608。如果檢測到干擾信號610說明了在三維視頻和圖形疊加之間存在干擾，視圖調節器604被配置來修改第一圖像資料620、第二圖像資料622和/或圖形疊加資料624，以修改出現在媒體內容信號608裏的三維視頻或者圖形疊加中的至少一個來移除干擾。如下所述，視圖調節器604可以以不同的方式執行修改。視圖調節器604生成被修改的媒體內容信號612，該媒體內容信號612包括了被修改以移除干擾的三維視頻和圖形疊加。

顯示設備606接收媒體內容信號608和/或被修改的媒體內容信號612。如果被修改的媒體內容信號612包括三維視頻和圖形疊加的被修改形式，顯示設備606顯示三維視頻和圖形疊加的被修改的形式。如果被修改的媒體內容信號612不存在，顯示設備顯示媒體內容信號608中接收的三維視頻和圖形疊加。

顯示設備606可以是電視顯示器、電腦顯示幕、智慧手機顯示器或者其他的顯示設備。顯示設備606可以交替地顯示由 觀看者配戴的眼鏡濾光的右和左圖像以感知為三維圖像。或者，顯示設備606可以同時顯示右和左圖像，以使觀看者將它們感知為三維圖像(例如，使用濾光鏡片，通過視覺光柵濾光等)。

因此，如上所述，顯示系統600被配置來檢測和修正三維視頻內容和圖形疊加之間的疊加。顯示系統600作為一個實施例提供，並不用於限制本發明。在具體實施例中，檢測和解決三維視頻內容和圖形疊加之間的疊加可以通過其他各種系統來執行。例如，圖7展示了根據一個實施例檢測三維視頻內容和圖形疊加之間的疊加的流程圖700。在實施例中，顯示系統600可以根據流程圖700來工作。根據流程圖700的下述描述，更進一步結構和操作的實施例對於相關領域的技術人員來說是顯而易見的。流程圖700如下所述。

流程圖700從步驟702開始。在步驟702中，媒體內容信號被接收，該媒體內容信號包括代表圖形疊加的圖形疊加資料、代表第一圖像的第一圖像資料，以及代表第二圖像的第二圖像資料，第一和第二圖像代表三維內容。例如，如圖6A所示，干擾檢測器602接收媒體內容信號608。媒體內容信號608包括對應于左圖像或者幀流的第一圖像資料流620和對應於右圖像或者幀流的第二圖像資料流622。此外，媒體內容信號608包括對應於圖形疊加的圖形疊加資料624。

在步驟704中，在三維視體中在圖形疊加和三維內容之間的干擾被檢測到。例如，如上所述，干擾檢測器602可以確定媒體內容信號608內接收到的三維視頻和圖形疊加是否彼此 相互干擾。干擾檢測器602生成檢測到干擾信號610來說明干擾。

在步驟706中，圖形疊加資料、第一圖形資料或者第二圖形資料中的至少一個資料被修改以使圖形疊加和三維內容之間無干擾。例如，如圖6A所示，視圖調節器604接收檢測到干擾信號610和媒體內容信號608。如果檢測到干擾信號610說明在三維視頻和圖形疊加之間出現干擾，視圖調節器604被配置來修改第一圖像資料620、第二圖像資料622和/或圖形疊加資料624以修改在媒體內容信號608裏出現的三維視頻或者圖形疊加中至少一個來移除干擾。視圖調節器604可以通過不同的方式來修改第一圖像資料620、第二圖像資料622和/或圖形疊加資料624，以使圖形疊加和三維內容之間無干擾，如以下所述。如圖6A所示，視圖調節器604生成被修改的媒體內容信號612，被修改的媒體內容信號612包括被修改以移除干擾的第一圖像資料、第二圖像資料和圖形疊加資料。

在步驟708中，根據圖形疊加資料、第一圖像資料或者第二圖像資料中被修改的至少一個資料，使得觀看者可以看到無干擾的圖形疊加和三維內容。例如，如圖6A所示，接收被修改的媒體內容信號612。如果被修改的媒體內容信號612包括三維視頻和圖形疊加的被修改形式，顯示設備606顯示該三維視頻和圖形疊加的被修改形式。

視圖調節器604可以被配來修改第一圖像資料620、第二圖像資料622、和/或圖形疊加資料624以修改出現在媒體內容信號608裏的三維視頻或者圖形疊加的至少一個，以便以不同 的方式來移除干擾(例如，在圖7的步驟706中)。例如，根據一個實施例，圖8展示了視圖調節器604的方框圖。如圖8所示，視圖調節器604包括圖形疊加移位元器802、視頻壓縮器804、視頻移位器806和視頻縮放器808。在實施例中，視圖調節器604可以包括圖形疊加移位元器802、視頻壓縮器804、視頻移位器806和視頻縮放器808中的任何一個或多個。通過這種方式，視圖調節器604能夠執行一個或者多個相應類型的視頻修改。視圖調節器604的這些組件如下所述。

圖形疊加移位元器802被配置來移動圖形疊加相對於三維視頻的位置，以使它們彼此無干擾。例如，參見圖5，三維內容504和圖形疊加506相疊加，圖8的圖形疊加移位元器802可以被配置來移動圖形疊加506的位置，以使圖形疊加506不與三維內容504相疊加。如果三維內容504和圖形疊加506不疊加，但是三維內容504遮擋了圖形疊加506的觀看，圖形疊加移位元器506可以被配置來移動圖形疊加506的位置位於觀察者和三維內容504之間。圖形疊加移位元器802可以被配置來沿著X、Y和Z軸或者是任何X、Y的組合、以及X軸方向的任何距離，來移動圖形疊加506，以使三維內容504和圖形疊加506之間無干擾。

例如，在一個實施例中，圖形疊加移位元器802可以被配置來沿著Z軸移動圖形疊加506到三維內容504沒有出現的一個區域。在這種情況下，圖形疊加506可以被圖形疊加移位元器802移動，來被感知為離觀看者502更近(例如，類似於圖4中的圖形疊加406)或者被感知為遠離觀看者502(雖然在 這種情況下，觀看者502可能不得不通過看穿三維內容504來看圖形疊加506，這是不受歡迎的)。

當圖形疊加506被配置來在沿著Z軸的起始點(Z=0)處被顯示，同樣的圖形疊加圖像通過顯示設備606被顯示給觀看者502的雙眼。當圖形疊加506被圖形疊加移位元器802從Z=0移動到被感知離觀看者502更近的地方，圖形疊加移位元器802可以被配置來從圖形疊加資料624形成第一和第二圖像，作為對應於圖形疊加506的左和右立體圖像，其具有相對于彼此的水準偏移量。或者，除了針對圖形疊加506需要沿Z軸移動(由干擾檢測器602指出)的事件下針對圖形疊加506的Z=0圖像資訊之外，作為對應於圖形疊加506的左和右立體圖像的第一和第二圖像可以在媒體內容信號608內在圖像疊加資料624內接收。

同樣地，在一個實施例中，流程圖700的步驟706中，圖形疊加移位元器802可以被配置來執行圖9中所示的步驟902。在步驟902中，圖形疊加資料被修改以移動圖形疊加在三維視體中的位置來與三維內容無干擾。如上所述，圖形疊加移位元器802通過修改與圖形疊加506相對應的圖形疊加資料624，能夠移動圖形疊加506到沿著Z軸的三維內容504沒有出現的一個區域。

在另一個實施例中，視頻壓縮器804被配置來修改右和左圖像資料以壓縮三維視頻，以使它不與圖形疊加506相干擾。例如，參見圖5，三維內容504和圖形疊加506相疊加，視頻壓縮器804可以被配置來修改第一和第二圖像資料620和 622，以沿著Z軸壓縮三維內容504(例如，“擠壓”三維內容504)，來填充以圖5中展示的三維內容504的最後面的平面和在圖5中展示的圖形疊加506的最後面的平面為邊界的空間。視頻壓縮器804可以被配置來以任何數量來壓縮三維內容504，以使三維內容504看上去在圖形疊加506的後面且不與圖形疊加506相干擾。視頻壓縮器804可以被配置來以任何方式壓縮三維內容504。

在一個實施例中，視頻壓縮器804可以被配置來用線性的方式壓縮三維內容504。在這個實施例中，視頻壓縮器804可以修改右和左圖像資料620和622以依據一壓縮因數來均勻地壓縮三維內容504(例如，壓縮因數3被配置來沿著Z軸將三維內容504的長度除以3)。在另一個實施例中，視頻壓縮器804可以被配置來用非線性的方式壓縮三維內容504。在這個實施例中，視頻壓縮器804可以修改右和左圖像資料620和624，以通過不同的數量沿著Z軸來壓縮三維內容504的不同部分。

在一個實施例中，視頻壓縮器804可以被配置沿著Z軸以線性或者非線性方式來壓縮整個三維內容504。在另一個實施例中，視頻壓縮器804可以被配置來沿著Z軸以線性或者非線性方式壓縮三維內容504的一部分。例如，視頻壓縮器804可以被配置來壓縮三維內容504的與圖形疊加506相干擾的一部分，比如當圖形疊加506具有在X-Y平面上的一個區域比三維內容504在X-Y平面上的一個區域小時。

同樣地，一個實施例中，在流程圖700的步驟706中，視 頻壓縮器804可以被配置來執行圖10中展示的一個步驟1002。在步驟1002中，第一圖像資料和第二圖像資料被修改以在三維視體中壓縮三維內容來與圖形疊加無干擾。如上所述，視頻壓縮器804被配置來修改右和左圖像資料620和622以壓縮三維內容，以使三維內容與圖形疊加506無干擾。

在另一個實施例中，視頻移位器806被配置來修改右和左圖像資料以移動與三維視頻相對應的右和左圖像，以使三維視頻不予圖形疊加506發生干擾。邏輯上，三維視頻內容的深度可以通過增加或減小左和右立體圖像之間的相對水準距離來修改。例如，圖11展示了根據一個實施例的左側和右側圖像，該左側和右側圖像正在被移動以修改相應顯示的三維場景到觀察者的感知距離。在圖11的例子中，左圖像被移動到左側，右圖像被移動到右側，以為觀看者提供三維內容正在被移動到遠離觀看者一個增加的距離的感知。根據沿著Z軸的三維視頻的活躍區域，這種移動可以被用來避免與圖形疊加的衝突。

最初的左和右圖像1102和1104在圖11中示出，它們分別包括一個物體(在圖11中示為一個圓圈)的右和左側透視圖。在圖11中所示的被移動的左和右圖像1106和1108可以由視頻移位器806通過分別移位第一和第二圖像資料620和622的圖元資料來形成，並且分別是最初的左和右圖像1102和1104的被左和右移位的版本。如圖11所示，被移位元的左和右圖像1106和1108均包含了該物體，並且該物體在被移位元的左圖像1106中被左移位，在被移位元的右圖像1108中被右移位。此外，被移位元的左圖像1106的最左側部分從被移 位元的左圖像1106中移出且被去除，一個新的部分被加到被移位元的左圖像1106中(從右側移入)作為被移位元的左圖像1106的最右側部分。被移位元的右圖像1108的最右側部分從被移位元的右圖像1108中移出且被去除(被剪裁)，一個新的部分被加到被移位元的右圖像1108中(從左側移入)作為被移位元的右圖像1108的最左側部分。這樣的圖形部分的移除可以通過從第一和第二圖像資料620和624移除相應列的圖元來實現。新移入的部分可以通過給第一和第二圖像資料620和624增加相應列的圖元來增加。新移入的部分可以是白色、黑色、純色或者圖樣，包括根據最初的左和右圖像1102和1108的內容生成的圖樣。被移位元的左和右圖像1106和1108可以通過顯示設備606來顯示(基於修改後的右和左圖像資料)，以使三維內容相對于最初的左和右圖像1102和1104視乎被移動到離觀看者更遠的距離。

在一個實施例中，被移位元的左和右圖像1106和1108可以可選擇地由視頻移位器806(或者視頻縮放器808)做更進一步地處理。例如，對應於被移位元的左和右圖像1106和1108的修改後的右和左圖像資料可以被修改以縮放被移位元的左和右圖像1106和1108二者來校正在移位元過程中由視頻移位器806增加的新的部分(例如黑條)。例如，圖11展示被縮放移位元的左和右圖像1110和1112，他們是被移位元的左和右圖像1106和1108的被縮放(例如放大)版本。通過將被移位元的左和右圖像1106和1108縮放成更大一些，便可以移除該新的部分。被縮放移位元的左和右圖像1110和1112可以相對 於被移位元的左和右圖像1106和1108以任何方式縮放，包括通過相應地修改第一和第二資料620和624的圖元資料，來擴大寬度(例如，沿著X軸伸展)或者同時擴大高度和寬度(沿著X軸和Y周伸展)。在這種情況下，在被縮放移位元的左和右圖像1110和1112中的物體相對於被移位元的左和右圖像1106和1108被放大。

在另一個實施例中，如果希望避免與圖形疊加干擾，除了圖11所示，三維內容可以在相反的方向上移位(例如，移動左圖像到右側，以及移動右圖像到左側)以在Z軸上朝著觀看者移動三維內容。

這樣的話，一個實施例中，在流程圖700的步驟706中，視頻移位器806可以被配置來執行圖12中展示的流程圖1200。在流程圖1200的步驟1202中，第一圖像資料被修改來在第一方向上移動第一圖像。在步驟1204中，第二圖像資料被修改來在第二方向上移動第二圖像。如上所述，視頻移位器806被配置來修改右和左圖像資料620和622以移動與三維視頻相對應的右和左圖像，以使三維視頻不與圖形疊加506干擾。

在另一個實施例中，視頻縮放器808被配置來修改右和左圖像資料以縮放與三維視頻相對應的右和左圖像，以使三維視頻不與圖形疊加506相干擾。邏輯上，三維視頻內容的深度可以通過增加/減少左和右立體圖像之間的相對水準距離來修改。

例如，圖13展示根據一個實施例的左側和右側圖像1102 和1104，它們正被視頻縮放器808縮放以修改相應顯示的三維場景到觀察者的感知距離。如圖13所示，左側和右側圖像1102和1104被邏輯地並排放置，以構成一個單獨的被拉伸的圖像1302。被拉伸的圖像1302由視頻縮放器808放大以形成一個更大尺寸的拉伸的圖像1304。例如，如圖13所示，被拉伸的圖像1302可以被視頻縮放器808沿著X軸加長(例如，被延伸)以形成尺寸更大的被拉伸的圖像1304。例如，可以在第一和第二圖像資料620和622的圖元資料626和628上執行圖元插補技術，來拉長圖形1302。同樣地，出現在左側和右側圖像1102和1104中以及因此出現在被拉伸的圖像1302的左和右側的物體，沿著X軸在更大尺寸的被拉伸的圖像1304的左和右側被拉伸(例如，從圓形被拉伸為橢圓形)。更大尺寸的被拉伸的圖像1304的外部的左和右部分被視頻縮放器808剪裁(裁掉與被拉伸的圖像1302相比該更大尺寸的被拉伸的圖像1304增加的長度量)，並且更大尺寸的被拉伸的圖像1304的被剪裁的版本被視頻縮放器808分為兩半，以形成被縮放的左和右側圖像1306和1308。被縮放的左和右側圖像1306和1308可以由顯示設備606顯示。結果是，被縮放的左和右側圖像1306和1308具有與左側和右側圖像1102和1104相同的尺寸，但是它們之間的偏移量具有相對的增加。同樣地，包括在被縮放的左和右側圖像1306和1308中的三維內容，被觀看者感知為相對於與左側和右側圖像1102和1104對應的三維內容，其被沿著Z軸移動到離觀看者更遠處。

以相似的方式，視頻縮放器808縮小左側和右側圖像1102 和1104(例如，沿著X軸壓縮左側和右側圖像1102和1104)，得到的三維內容在Z軸上被朝著用戶移動。例如，可以在第一和第二圖像資料620和622的圖元資料626和628上執行圖元二次採樣或下採樣技術來水準壓縮圖像1302(並且可以選擇性地增加圖元列)。

同樣地，在一個實施例中，在流程圖700的步驟706裏，視頻縮放器808可以被配置來執行圖14所示的流程圖1400。在流程1400的步驟1402中，第一圖像資料被修改以縮放第一圖像。在步驟1404中，第二圖像資料被修改以縮放第二圖像。如上所述，視頻縮放器808能夠修改右和左圖像資料620和622以縮放與三維視頻相對應的右和左圖像，以使三維視頻不與圖形疊加506相干擾。

因此，在實施例中，圖形疊加可以被移位元，三維內容可以被壓縮，三維內容可以被移位元，和/或三維內容可以被視圖調節器604(圖6A)縮放以移除圖形疊加與三維內容之間的干擾。視圖調節器604生成被修改的媒體內容信號612，被修改的媒體內容信號612包括了以這些方式中的一個或多個方式被修改以移除干擾的三維內容和圖形疊加(例如，包括第一圖像資料620、第二圖像資料622和/或圖形疊加資料624中一個或者多個的被修改形式)。顯示設備606顯示三維內容和圖形疊加的被修改形式，觀看者能夠看到圖形疊加和三維內容，因此圖形疊加和三維內容被觀看者無干擾地感知。以這種方式，觀看者能夠更清楚地看到圖形疊加和/或三維內容。

總結

本發明各種各樣的實施例已經在上面描述，它們應該被理解為只為舉例而給出，而不是限制。在不脫離本發明的精神和範圍下，結構和細節上的各種變化對於相關領域的技術人是顯而易見的。因此，本發明範圍的寬度不應該受到任何上述的實施例的限制，而只應該依照所附的權利要求和它們的等同範圍來定義。

100‧‧‧顯示環境

102‧‧‧顯示系統

104‧‧‧遠程控制

106‧‧‧觀看者

108‧‧‧視圖

112‧‧‧眼鏡

114‧‧‧內容選擇信號

202‧‧‧顯示器

204‧‧‧物體

206‧‧‧第一圖像

208‧‧‧第二圖像

302‧‧‧顯示器

304‧‧‧物體

306‧‧‧第一圖像

308‧‧‧第二圖像

502‧‧‧觀看者

404‧‧‧三維內容

406‧‧‧圖形疊加

502‧‧‧觀看者

504‧‧‧三維內容

506‧‧‧圖形疊加

600‧‧‧顯示系統

602‧‧‧干擾檢測器

604‧‧‧視圖調節器

606‧‧‧顯示設備

608‧‧‧媒體內容信號

610‧‧‧干擾信號

612‧‧‧被修改的媒體內容信號

620‧‧‧第一圖像資料

622‧‧‧第二圖像資料

624‧‧‧圖形疊加資料

626‧‧‧圖元資料

628‧‧‧圖元資料

630‧‧‧圖元資料

802‧‧‧圖形疊加移位元器

804‧‧‧視頻壓縮器

806‧‧‧視頻移位器

808‧‧‧視頻縮放器

1102、1104‧‧‧最初的左和右圖像

1106、1108‧‧‧被移動的左和右圖像

1110、1112‧‧‧被縮放移位元的左和右圖像

1302‧‧‧被拉伸的圖像

1304‧‧‧尺寸更大的被拉伸的圖像

1306、1308‧‧‧被縮放的左和右側圖像

此處包含的附圖構成了說明書的一部分，圖解說明了本發明，與描述部分一起更進一步用於解釋本發明的原理，以及使相關技術領域的人員可以製造和使用本發明。

圖1展示了根據一個實施例的顯示環境的框圖；圖2和圖3分別示出了一個觀看者在二維顯示中觀看立體圖像對；圖4展示了一個觀看者正在觀看由顯示設備顯示的無疊加的三維內容和圖形疊加；圖5展示了一個觀看者正在觀看由顯示設備顯示的疊加的三維內容和圖形疊加；圖6A展示了根據一個實施例的顯示系統的框圖；圖6B展示了根據一個實施例舉例的媒體內容信號資料的框圖；圖7展示了根據一個實施例檢測和修復三維視頻內容和圖形疊加之間的疊加的流程圖；圖8展示了根據一個實施例的視圖調節器的框圖； 圖9展示了根據一個實施例改變圖形疊加在三維視體(view volume)中的位置來與三維內容無干擾的過程；圖10展示了根據一個實施例在三維視體中壓縮三維內容來與圖形疊加無干擾的過程；圖11展示了根據一個實施例的被移位元以修改相應的顯示三維場景到觀看者的感知距離的左側和右側圖像；圖12展示了根據一個實施例移位元與三維視頻對應的左和右圖像以使三維視頻不與圖形疊加干擾的過程；圖13展示了根據一個實施例的被縮放以修改相應的顯示三維場景到觀看者的感知距離的左側和右側圖；圖14展示了根據一個實施例縮放與三維視頻對應的左和右圖像以使三維視頻不與圖形疊加干擾的過程。

600．．．顯示系統

602．．．干擾檢測器

604．．．視圖調節器

606．．．顯示設備

608．．．媒體內容信號

610．．．干擾信號

612．．．被修改的媒體內容信號

Claims (6)

1. 一種顯示系統，其特徵在於，包括：接收媒體內容信號的干擾檢測器，所述媒體內容信號包括代表圖形疊加的圖形疊加資料、代表第一圖像的第一圖像資料、以及代表第二圖像的第二圖像資料，所述第一和第二圖像代表三維內容，所述干擾檢測器被配置來在三維視體中檢測圖形疊加和三維內容之間的干擾；視圖調節器，被配置來修改所述圖形疊加資料、第一圖像資料或者第二圖像資料中的至少一個以使所述圖形疊加和所述三維內容無干擾，所述視圖調節器生成被修改的媒體內容信號，所述被修改的媒體內容信號包括所述圖形疊加資料、第一圖像資料或者第二圖像資料中至少一個被修改的資料；和接收所述被修改的媒體內容信號的顯示設備，所述顯示設備被配置來使所述圖形疊加和所述三維內容被觀看者視為無干擾；所述視圖調節器包括圖形疊加移位元元器、視頻壓縮器、視頻移位器和視頻縮放器中的任何一個或多個；所述圖形疊加移位元器被配置來修改圖形疊加資料，以改變圖形疊加在三維視體中的位置來與三維內容無干擾；所述視頻壓縮器，被配置來修改第一圖像資料和第二圖像資料，以在三維視體中壓縮所述三維內容來與圖形疊加無干擾；所述視頻移位器被配置來修改第一圖像資料以在第一方 向上移動第一圖像以及修改第二圖像資料以在第二方向上移動第二圖像，從而改變所述三維內容在三維視體中的位置來與圖形疊加無干擾；所述視頻縮放器被配置來修改第一圖像資料以縮放第一圖像以及修改第二圖像資料以縮放第二圖像，從而改變所述三維內容在三維視體中的位置來與圖形疊加無干擾。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示系統，其中，所述干擾檢測器被配置來通過確定圖形疊加資料被包括在媒體內容信號內以及根據預先確定的資訊估計干擾來檢測干擾。
3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示系統，其中，所述視頻壓縮器被配置來修改第一圖像資料和第二圖像資料以線性壓縮所述三維內容。
4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示系統，其中，所述視頻壓縮器被配置來修改第一圖像資料和第二圖像資料以非線性壓縮所述三維內容。
5. 如申請專利範圍第1項所述的顯示系統，其中，所述視頻移位器更進一步被配置來修改第一圖像資料以縮放被移位元的第一圖像以及修改第二圖像資料以縮放被移位元的第二圖像。
6. 一種顯示方法，其特徵在於，包括：接收媒體內容信號，所述媒體內容信號包括代表圖形疊 加的圖形疊加資料、代表第一圖像的第一圖像資料、以及代表第二圖像的第二圖像資料，所述第一和第二圖像代表三維內容；在三維視體中檢測圖形疊加和三維內容之間的干擾；修改所述圖形疊加資料、第一圖像資料或者第二圖像資料中的至少一個以使所述圖形疊加和所述三維內容無干擾；和基於所述圖形疊加資料、第一圖像資料或者第二圖像資料中至少一個被修改的資料來使無干擾的圖形疊加和三維內容被觀看者觀看；採用以下方式中的一種或多種修改所述圖形疊加資料、第一圖像資料或者第二圖像資料中的至少一個以使所述圖形疊加和所述三維內容無干擾：修改圖形疊加資料，以改變圖形疊加在三維視體中的位置來與三維內容無干擾；修改第一圖像資料和第二圖像資料，以在三維視體中壓縮所述三維內容來與圖形疊加無干擾；修改第一圖像資料以在第一方向上移動第一圖像以及修改第二圖像資料以在第二方向上移動第二圖像，從而改變所述三維內容在三維視體中的位置來與圖形疊加無干擾；修改第一圖像資料以縮放第一圖像以及修改第二圖像資料以縮放第二圖像，從而改變所述三維內容在三維視體中的位置來與圖形疊加無干擾。