專利名稱：3d顯示設備及其選擇性圖像顯示方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種圖像顯示設備和方法，并且更具體地，涉及一種3D顯示設備和該 3D顯示設備的圖像顯示方法。
背景技術：
電視技術的發(fā)展已經(jīng)達到了實現(xiàn)顯示立體圖像的設備的水平。各種立體圖像顯示方案已經(jīng)提出，并且在提交本發(fā)明時，立體式3D電視的完全商品化即將到來。在立體3D系統(tǒng)中，通過使用彼此遠離大約65毫米的兩個圖像傳感器來捕獲兩幅圖像，如同人眼一樣， 并且將捕獲的圖像作為廣播信號發(fā)送到接收機。然后，接收機將這兩幅圖像輸入到觀看者 (即，用戶)的左眼和右眼，從而模擬雙目視差(binocular disparity)以允許深度感知和立體視覺。在立體顯示設備中，兩幅圖像(即，構成一對立體圖像的左側圖像和右側圖像)被精確地輸入到觀看者的左眼和右眼。也就是說，防止將兩幅圖像同時輸入到兩只眼睛中的任何一只眼睛以造成干擾。用于防止干擾的方法包括偏振法、時序法等等。在偏振法中，相位調(diào)制片安裝在顯示面板上，以允許左側圖像和右側圖像具有相互正交的偏振，并且安裝在用戶佩戴的偏振眼鏡中的偏振濾光片使得左側圖像和右側圖像僅被輸入到左眼和右眼。 在時序法中，在顯示面板上交替顯示左側圖像和右側圖像。在這種情況下，當顯示左側圖像時，僅打開用戶佩戴的主動眼鏡的左眼快門；當顯示右側圖像時，僅打開右眼快門，從而允許將左側圖像和右側圖像分別僅輸入到左眼和右眼。然而，由于PIP功能可能會妨礙3D圖像的呈現(xiàn)(或者真實感)，因此，不適合為立體式3D電視提供PIP功能。因此，每個觀看者必須觀看同樣的3D圖像。同時，通過使用同時顯示構成一對立體圖像的兩幅圖像的特性為顯示設備提供補充功能的方法尚未提出。此外，在于3D廣播的早期階段僅將某些內(nèi)容作為3D提供而將其它內(nèi)容作為2D提供的情況下，或者在廣播過去創(chuàng)建為2D的內(nèi)容的情況下，不合適根據(jù)3D方案顯示2D內(nèi)容。 因此，迫切需要一種根據(jù)內(nèi)容的類型或者根據(jù)用戶的選擇來顯示作為3D圖像以及作為2D 圖像二者的圖像的方法。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題因此，為了解決上述問題，已經(jīng)構想了在此描述的各種特征。本發(fā)明的一個方面提供了一種圖像顯示方法，該方法能夠顯示立體3D圖像、顯示異構(heterogeneous)內(nèi)容的兩幅圖像或者根據(jù)2D方案顯示圖像。本發(fā)明的另一方面提供了一種3D顯示設備，該3D顯示設備用于實現(xiàn)該顯示方法。問題的解決方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種在3D顯示設備中實現(xiàn)的圖像顯示方法。所述3D顯示設備接收廣播信號并且恢復構成一對立體圖像的基本觀看圖像信號和擴展觀看圖像信號。在第一操作模式下，所述3D顯示設備對所述基本觀看圖像信號和所述擴展觀看圖像信號進行格式化，并且根據(jù)立體方案顯示所述基本觀看圖像信號和所述擴展觀看圖像信號。在第二操作模式下，所述3D顯示設備對與該對立體圖像不同的兩個圖像信號進行合成，并且顯示合成的圖像。在第二操作模式下在被合成之后顯示的兩個圖像信號二者可以是所述基本觀看圖像信號。在本發(fā)明的示例性實施方式中，所述3D顯示設備可以對所述基本觀看圖像信號進行插值，以生成插值圖像信號。在這種情況下，所述3D顯示設備可以在第二操作模式下對所述基本觀看圖像信號和所述插值圖像信號進行合成，并且顯示所述基本觀看圖像信號和所述插值圖像信號。在第二操作模式下在被合成之后顯示的兩個圖像信號二者可以是所述插值圖像信號。在第二操作模式下在被合成之后顯示的兩個圖像信號可以是基本觀看圖像信號和外部輸入信號。所述兩個圖像信號可以是第一外部輸入信號和第二外部輸入信號。在本發(fā)明的示例性實施方式中，可以通過用戶命令確定所述操作模式，所述用戶命令經(jīng)由所述3D顯示設備的輸入單元施加。在不同的示例性實施方式中，可以根據(jù)包括在所述廣播信號中的圖像屬性信息確定所述操作模式。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種3D顯示設備，所述3D顯示設備包括顯示單元；信號接收單元；信號合成單元和控制器。所述信號接收單元接收廣播信號并且恢復構成一對立體圖像的基本觀看圖像信號和擴展觀看圖像信號。所述信號合成單元在第一操作模式下對所述基本觀看圖像信號和所述擴展觀看圖像信號進行格式化，在第二操作模式下對與該對立體圖像不同的兩個圖像信號進行格式化，并且將格式化的所述信號提供到所述顯示單元。所述控制器確定所述操作模式。在本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施方式中，所述3D顯示設備包括至少一個外部輸入端子。所述信號合成單元可以包括切換單元和格式器。所述切換單元可以從所述信號接收單元接收基本觀看圖像信號和擴展觀看圖像信號，從外部輸入端子接收外部輸入信號， 并且響應于切換控制信號從接收的信號當中選擇兩個信號。所述格式器可以對兩個所選的信號進行格式化。所述切換控制信號可以由所述控制器根據(jù)操作模式生成并且提供。在本發(fā)明的示例性實施方式中，所述信號合成單元可以包括插值單元，所述插值單元被配置為接收所述基本觀看圖像信號，對所述基本觀看圖像信號進行插值，并且將經(jīng)過插值的圖像信號提供到所述切換單元。在本發(fā)明的示例性實施方式中，所述格式器可以通過空間隔行掃描 (spatialinterleaving)對兩個所選的信號進行格式化。在這種情況下，所述顯示單元可以包括具有偏振膜的面板，所述偏振膜安裝在所述面板的前表面上。在本發(fā)明的不同的示例性實施方式中，所述格式器可以根據(jù)時序方案按幀對兩個所選的信號進行格式化。在這種情況下，優(yōu)選地，所述3D顯示設備和快門眼鏡一起使用。所述快門眼鏡包括左眼快門和右眼快門，并且具有第一模式到第三模式，所述第一模式到第三模式根據(jù)打開和關閉控制信號來確定。在所述第一模式下，輪流打開和關閉所述左眼快門和所述右眼快門，并且在所述第二模式下，可以同時打開和關閉所述左眼快門和所述右眼快門?？梢杂煽刂破魃伤龃蜷_和關閉控制信號。本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，電視接收機能夠根據(jù)廣播信號的類型或者根據(jù)用戶的選擇顯示立體3D圖像或者2D圖像。此外，能夠同時顯示異構內(nèi)容的圖像，使得用戶能夠通過該電視接收機在整個屏幕上同時觀看兩種類型的圖像。因此，能夠擴展電視接收機的應用或利用，并且能夠提高電視接收機的效用。根據(jù)結合附圖對本發(fā)明進行的如下詳細描述，本發(fā)明的前述以及其它目的、特征、 方面和優(yōu)點將變得更加顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的電視接收機的示意性框圖；圖2例示第一類型偏振眼鏡的偏振模式；圖3例示第二類型偏振眼鏡的偏振模式；圖4例示第三類型偏振眼鏡的偏振模式；圖5是例示圖1的電視接收機的操作的流程圖；圖6例示當用戶用第一類型偏振眼鏡觀看3D圖像時立體3D圖像的發(fā)送路徑；圖7例示當用戶用第二類型偏振眼鏡觀看圖像時圖像的發(fā)送路徑；圖8例示當兩個用戶分別用第二類型偏振眼鏡和第三類型偏振眼鏡觀看圖像時圖像的發(fā)送路徑；圖9例示當兩個用戶分別用第二類型偏振眼鏡和第三類型偏振眼鏡觀看圖像時在顯示面板上顯示的圖像和傳送到每個用戶的視覺神經(jīng)的圖像；圖10至圖12例示當兩個用戶玩雙人第一人稱游戲(a first person game for twopeople)時顯示以及分離圖像的示例；圖13是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式的電視接收機的示意性框圖；圖14例示快門眼鏡的第一操作模式；圖15例示快門眼鏡的第二操作模式；圖16例示快門眼鏡的第三操作模式；圖17例示當用戶觀看圖13的電視接收機中的立體3D圖像時快門眼鏡的打開和關閉狀態(tài)的改變的示例；圖18例示當用戶觀看圖14的電視接收機中的2D圖像時快門眼鏡的打開和關閉狀態(tài)的改變的示例；圖19例示當兩個用戶分別觀看2D廣播圖像和外部輸入圖像時每個用戶的快門眼鏡的打開和關閉狀態(tài)的改變的示例；以及圖20例示當兩個用戶分別用按照第二操作模式和第三操作模式的快門眼鏡觀看圖像時在顯示面板上顯示的圖像和傳送到每個用戶的視覺神經(jīng)的圖像。
具體實施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的電視接收機的示意性框圖。根據(jù)圖1 所示的本發(fā)明的一個示例性實施方式的電視接收機，可以經(jīng)由地波(ground wave)或者有線TV網(wǎng)絡接收三維(3D)廣播信號，并且根據(jù)立體方案來顯示對應于3D廣播信號的3D圖像。具體地，根據(jù)本示例性實施方式的電視接收機適合用戶(即，觀看者)用偏振眼鏡來觀看圖像。電視接收機包括廣播信號接收單元100、合成単元120、顯示面板130和系統(tǒng)控制器 150。廣播信號接收單元100接收廣播信號并且恢復圖像信號。廣播信號接收單元100 包括調(diào)諧器102、解調(diào)和頻道解碼單元104、傳輸解復用單元106、聲音解碼單元108和圖像解碼單元110。調(diào)諧器102從多個廣播信號當中選擇用戶所選的一個頻道的廣播信號并輸入該廣播信號。解調(diào)和頻道解碼單元104對從調(diào)諧器102傳送的廣播信號進行解調(diào)，對解調(diào)后的信號執(zhí)行糾錯解碼，然后輸出傳輸流0^)。傳輸解復用單元106對該TS進行解復用，以分離視頻PES和音頻PES，并且提取PSI/PSIP信息。分組釋放単元(未示出)針對視頻PES和音頻PES釋放分組，以恢復視頻ES和音頻ES。聲音解碼單元108對音頻ES進行解碼并且輸出音頻比特流。音頻比特流通過數(shù)模轉換器(未示出)被轉換成模擬聲音信號，被放大器(未示出)放大，然后經(jīng)由揚聲器(未示出)被輸出。圖像解碼單元110對視頻ES進行解碼，以提取視頻比特流。圖像解碼單元110對視頻比特流進行解碼，并且輸出左側圖像信號和右側圖像信號，以便于實現(xiàn)立體3D圖像。合成単元120根據(jù)廣播信號的類型或者根據(jù)用戶的選擇，接收所恢復的左側和右側圖像信號以及外部輸入信號，并且合成將要在顯示面板130上顯示的圖像。在本示例性實施方式中，合成単元120包括插值單元122、第一切換器IM與第二切換器126、以及格式器じ8。插值單元122接收基本觀看圖像信號并且對接收的圖像信號進行插值。在此，假設左側圖像信號是基本觀看圖像信號，并且右側圖像是擴展觀看圖像信號。當所恢復的左側圖像信號具有自上而下的格式(top-down format)吋，插值單元122按水平線(S卩，以水平線為單位)對基本觀看圖像信號進行插值。當所恢復的左側圖像信號具有并排的格式 (side-by-side format)吋，插值單元122按垂直線對基本觀看圖像信號進行插值。在本示例性實施方式中，插值單元122輸出針對不包括在左側圖像信號中并且具有通過插值確定的像素值的像素線的圖像信號，作為插值信號。第一切換器IM通過它的第一輸入端子從圖像解碼單元110接收左側圖像信號， 并且通過它的第二輸入端子接收第一外部輸入信號，該第一外部輸入信號經(jīng)由第一外部輸入端子接收。第一切換器124的輸出端子與格式器128的第一輸入端子連接。第一切換器 124的切換位置根據(jù)第一切換控制信號CONTl變化。第二切換器1 通過它的第一輸入端子從圖像解碼單元110接收右側圖像信號， 通過它的第二輸入端子從插值単元122接收插值信號，并且通過它的第三輸入端子接收第 ニ外部輸入信號，該第二外部輸入信號經(jīng)由第二外部輸入端子142接收。第二切換器1 的輸出端子與格式器128的第二輸入端子連接。第二切換器126的切換位置根據(jù)第二切換控制信號C0NT2變化。在對幀時間進行比較的同吋，格式器1 對經(jīng)由第一輸入端子接收的信號(下文中稱為‘第一輸出信號’)和經(jīng)由第二輸入端子接收的信號(下文中稱為‘第二輸出信號’) 進行格式化，使得能夠在顯示面板130上成對地顯示時間上一致的圖像。顯示面板130包括液晶面板和面板驅動電路，該面板驅動電路用于對左側圖像信號和右側圖像信號進行轉換，從而在液晶面板上適當?shù)?suitably)顯示這些圖像信號，并且該面板驅動電路用于生成諸如定時控制信號或者驅動信號的各種控制信號。在本示例性實施方式中，顯示面板130通過以水平線為單位對經(jīng)由輸入端子接收的信號進行隔行掃描，來對這些信號進行格式化。偏振方向相差90度的一對偏振膜被附接在顯示面板130的前表面上。在該對偏振膜當中，第一偏振膜使根據(jù)第一輸出信號的圖像(下文中稱為‘第一輸出圖像’)偏振，第二偏振膜在與第一偏振膜相差90度的方向上使根據(jù)第二輸出信號的圖像(下文中稱為‘第二輸出圖像’)偏振。系統(tǒng)控制器150的PSI/PSIP處理單元152從傳輸解復用單元106接收PSI/PSIP 信息，對接收的PSI/PSIP信息進行解析，并且在存儲器或者寄存器中存儲解析后的信息， 從而基于存儲的信息能夠對廣播信號進行解碼并且能夠再現(xiàn)廣播。系統(tǒng)控制器150的主控制器巧4控制電視接收機的整體操作。具體地，主控制器巧4從設置在遙控器(未示出) 或者電視接收機的前表面或者側表面上的操縱面板接收模式選擇信號，并且響應于模式選擇信號生成第一切換信號CONTl和第二切換信號C0NT2。同吋，使用圖1所示的電視接收機的用戶可以通過使用偏振眼鏡來觀看圖像。在本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施方式中，有三種類型的偏振眼鏡。如圖2所示，與附接到顯示面板130的第一偏振膜具有相同的偏振方向的偏振膜被附接在第一類型偏振眼鏡160的左眼鏡片上，從而使得左眼鏡片僅允許第一輸出圖像透過該左眼鏡片。同吋，與附接在顯示面板130上的第二偏振膜具有相同的偏振方向的偏振膜被附接在右眼鏡片上，從而使得右眼鏡片僅允許第二輸出圖像透過該右眼鏡片。如圖3 所示，與附接在顯示面板130上的第一偏振膜具有相同的偏振方向的偏振膜被附接在第二類型偏振眼鏡162的左眼鏡片和右眼鏡片上，從而使得第二類型偏振眼鏡162的左眼鏡片和右眼鏡片僅允許第一輸出圖像透過所述左眼鏡片和右眼鏡片。如圖4所示，與附接在顯示面板130上的第二偏振膜具有相同的偏振方向的偏振膜被附接在第三類型偏振眼鏡164 的左眼鏡片和右眼鏡片上，從而使得第三類型偏振眼鏡164的左眼鏡片和右眼鏡片僅允許第二輸出圖像通過所述左眼鏡片和右眼鏡片?，F(xiàn)在將參考圖5到圖12來描述圖1所示的電視接收機的操作。圖5是例示圖1的電視接收機的操作的流程圖。信號接単元100從多個廣播信號當中選擇用戶所選的一個頻道的廣播信號，并且對選擇的廣播信號進行解調(diào)和解碼，以恢復左側圖像信號和右側圖像信號。在默認的操作模式下，電視接收機對左側圖像信號和右側圖像信號進行格式化以顯示立體式3D圖像。第一切換器123處于它的輸出端子與第一輸入端子連接的第一切換狀態(tài)。此外，第二切換器1 處于它的輸出端子與第一輸入端子連接的第一切換狀態(tài)。因此，來自圖像解碼單元119的左側圖像信號和右側圖像信號被施加到格式器128，并且格式器1 對左側信號和右側信號進行格式化，以在顯示面板130上顯示3D圖像。在顯示3D圖像的同吋，主控制器巧4持續(xù)監(jiān)控是否從遙控器或者操縱面板施加了模式選擇信號(步驟200)。當確定在步驟170中已經(jīng)施加了模式選擇信號吋，主控制器巧4確定模式選擇信號是否表示‘3D廣播’顯示模式(步驟17 。如果模式選擇信號表示‘3D廣播’顯示模式， 則第一切換器1 處于第一切換狀態(tài)并且第二切換器1 處于第一切換狀態(tài)。因此，來自圖像解碼單元的119的左側圖像信號和右側圖像信號被施加到格式器128，并且格式器1 對
8左側圖像信號和右側圖像信號進行格式化，以在顯示面板130上顯示3D圖像(步驟174)。 在本示例性實施方式中，通過按水平線對構成ー對立體圖像的左側圖像和右側圖像進行隔行掃描并且對它們進行合成，來執(zhí)行格式化。在這種情況下，附接于顯示面板130的前表面上的一對偏振膜132當中的第一偏振膜使第一輸出圖像(即，左側圖像)偏振，并且第二偏振膜在與第一偏振膜相差90度的方向上使第二輸出圖像(即，右側圖像)偏振。這時，用戶能夠通過使用圖2所示的第一類型偏振眼鏡160來觀看3D圖像。如圖 6所示，偏振眼鏡160的左眼鏡片僅允許第一輸出圖像(S卩，左側圖像)通過該左眼鏡片，并且該偏振眼鏡160的右眼鏡片僅允許第二輸出圖像(即，右側圖像)通過該右眼鏡片。因此，左側圖像僅被輸入到用戶的左眼，并且右側圖像僅被輸入到用戶的右眼，使得能夠通過雙目視差實現(xiàn)深度感知，由此用戶能夠三維地識別圖像。參考圖5，當確定步驟172中的模式選擇信號不表示‘3D廣播’顯示模式吋，主控制器1 確定模式選擇信號是否表示‘2D廣播’顯示模式(步驟176)。如果模式選擇信號表示‘2D廣播’顯示模式，則第一切換器IM處于第一切換狀態(tài)，并且第二切換器1 處于該第二切換器126的輸出端子與第二輸入端子連接的第二切換狀態(tài)。因此，將來自圖像解碼單元119的左側圖像信號和通過對左側圖像信號進行插值得到的圖像信號施加到格式器128。然后，格式器1 對左側圖像信號和插值圖像信號進行格式化，然后將格式化的信號輸出到顯示面板130(步驟178)。因此，在顯示面板上顯示不會造成雙目視差的2D圖像。如上所述，在優(yōu)選的實施方式中，插值單元122輸出針對不包括在左側圖像信號中并且具有通過插值確定的像素值的像素線的圖像信號，作為插值信號。因此，格式器1 通過按水平線(即，以水平線為單位)對左側圖像和插值圖像進行隔行掃描并且對它們進行合成，來執(zhí)行格式化。同吋，在修改例中，插值單元122可以輸出針對幀內(nèi)的每個像素的圖像信號作為插值信號，并且格式器1 可以在屏幕上僅輸出按幀的插值信號，而不管原始的左側圖像信號。在不同的修改例中，可以不執(zhí)行插值過程，并且格式器1 可以僅顯示左側圖像。當以這種方式顯示2D廣播時，用戶可以在不佩戴偏振眼鏡的情況下觀看廣播。然而，用戶當然可以通過使用第一類型偏振眼鏡160來觀看3D圖像。當格式器1 僅顯示左側圖像而不在電視接收機中執(zhí)行插值操作吋，優(yōu)選地，用戶通過使用如圖7所示的第二類型偏振眼鏡162來觀看圖像。參考圖5，當在步驟176中確定模式選擇信號不表示‘2D廣播’顯示模式吋，主控制器1 確定模式選擇信號是否表示‘2D廣播+外部輸入’顯示模式(步驟180)。如果模式選擇信號表示‘2D廣播+外部輸入’顯示模式，則第一切換器IM處于第一切換狀態(tài)，并且第二切換器126處于該第二切換器126的輸出端子與第三輸入端子連接的第三切換狀態(tài)。 因此，經(jīng)由第二外部輸入端子142輸入的外部輸入信號與來自圖像解碼單元119的左側圖像信號一起被施加到格式器128，并且格式器1 對該左側圖像信號和該外部輸入信號進行格式化且將格式化的信號輸出到顯示面板130 (步驟18 。因此，在顯示面板130上顯示左側圖像和外部輸入圖像。在這種情況下，附接于顯示面板130的前表面上的一對偏振膜 132當中的第一偏振膜使第一輸出圖像(即，左側圖像)偏振，第二偏振膜在與第一偏振膜相差90度的方向上使第二輸出圖像(即，外部輸入圖像)偏振。在這種情況下，用戶可以通過使用偏振眼鏡來選擇性地觀看左側圖像或者外部輸入圖像。具體地，兩個用戶可以分別觀看左側圖像和外部輸入圖像。即，ー個用戶可以通過使用圖3所示的第二類型偏振眼鏡162觀看左側圖像，而另ー用戶可以通過使用圖4所示的第三類型偏振眼鏡164觀看外部輸入圖像。如圖8所示，第二類型偏振眼鏡162僅允許第一輸出圖像(即，左側圖像)通過該第二類型偏振眼鏡162，從而使得佩戴它的用戶‘A’ 僅能接收左側圖像；并且第三類型偏振眼鏡164僅允許第二輸出圖像(即，外部輸入圖像) 通過該第三類型偏振眼鏡164，從而使得佩戴它的用戶‘B’僅能接收外部輸入圖像。參考圖5，如果在步驟180中確定模式選擇信號不表示‘2D廣播+外部輸入’顯示模式，則主控制器1 確定模式選擇信號是否表示‘兩個外部輸入’顯示模式(步驟180)。 當模式選擇信號表示‘兩個外部輸入’顯示模式吋，第一切換器1 處于該第一切換器IM 的輸出端子與第二輸入端子連接的第二切換狀態(tài)，并且第二切換器126處于第三切換狀態(tài)。因此，將經(jīng)由第一外部輸入端子140和第二外部輸入端子142輸入的外部輸入信號施加到格式器128，然后格式器1 對接收的外部輸入信號進行格式化，并且將格式化的信號輸出到顯示面板130 (步驟186)。然后，在顯示面板130上顯示第一外部輸入圖像和第二外部輸入圖像。此時，附接于顯示面板130的前表面上的一對偏振膜132當中的第一偏振膜使第一輸出圖像(即，第一外部輸入圖像)偏振，第二偏振膜在與第一偏振膜相差90度的方向上使第二輸出圖像(即，第二外部輸入圖像)偏振。此外，在這種情況下，通過使用偏振眼鏡，用戶能夠選擇地觀看第一外部輸入圖像和第二外部輸入圖像。具體地，兩個用戶可以分別觀看第一外部輸入圖像和第二外部輸入圖像。即，ー個用戶可以通過使用圖3所示的第二類型偏振眼鏡162觀看第一外部輸入圖像，而另ー個用戶可以通過使用圖4所示的第三類型偏振眼鏡164觀看第二外部輸入圖像。 如圖8所示，第二類型偏振眼鏡162僅允許第一輸出圖像(即，第一外部輸入圖像)透過該第二類型偏振眼鏡162，從而使得佩戴它的用戶僅能接收第一外部輸入圖像；并且第三類型偏振眼鏡164僅允許第二輸出圖像(即，第二外部輸入圖像)透過第三類型偏振眼鏡 164，從而使得佩戴它的用戶僅能接收第二外部輸入圖像。因此，如圖9所示，雖然在顯示面板130上顯示兩幅異構圖像，但是通過相應的偏振眼鏡162和164，單個用戶能夠僅觀看他感興趣的圖像。在玩雙人第一人稱游戲吋，如果兩個用戶想要在單個顯示設備上顯示各自的圖像，則可以有利地利用這些操作模式。例如，當兩人玩棒球游戲并且ー個用戶期望顯示來自擊球手的視點的圖像而另ー用戶期望顯示來自投球手的視點的圖像時，經(jīng)由外部輸入端子 140和142接收這兩個圖像并且對這兩個圖像進行格式化，以便作為如圖10所示的全屏圖像進行顯示。在這種情況下，需要來自擊球手的視點的圖像的用戶可以通過第二類型偏振眼鏡162僅獨立地接收圖11所示的圖像，而需要來自投球手的視點的圖像的用戶可以通過第三類型偏振眼鏡164僅獨立地接收圖12所示的圖像。圖13是根據(jù)本發(fā)明的另ー示例性實施方式的電視接收機的示意性框圖。根據(jù)本發(fā)明的另ー示例性實施方式的電視接收機適于通過使用偏振眼鏡觀看圖像。根據(jù)本示例性實施方式的電視接收機包括廣播信號接收單元100、合成単元120、顯示面板230和系統(tǒng)控制器250。廣播信號接收單元100接收廣播信號并且恢復圖像信號。廣播信號接收單元100 包括調(diào)諧器102、解調(diào)和頻道解碼單元104、傳輸解復用單元106、聲音解碼單元108和圖像解碼單元110。調(diào)諧器102從多個廣播信號當中選擇用戶所選的一個頻道的廣播信號并輸出該廣播信號。解調(diào)和頻道解碼單元104對從調(diào)諧器102傳送的廣播信號進行解調(diào)，對解調(diào)后的信號執(zhí)行糾錯解碼，然后輸出傳輸流0^)。傳輸解復用單元106對該TS進行解復用，以分離視頻PES和音頻PES，并且提取PSI/PSIP信息。分組釋放単元(未示出)針對視頻PES和音頻PES釋放分組，以恢復視頻ES和音頻ES。聲音解碼單元108對音頻ES進行解碼并且輸出音頻比特流。音頻比特流通過數(shù)模轉換器(未示出)被轉換成模擬聲音信號，被放大器(未示出)放大，然后經(jīng)由揚聲器(未示出)被輸出。圖像解碼單元110對視頻ES進行解碼，以提取視頻比特流。圖像解碼單元110對視頻比特流進行解碼，并且輸出左側圖像信號和右側圖像信號，以便于實現(xiàn)立體3D圖像。合成単元120根據(jù)廣播信號的類型或者根據(jù)用戶的選擇，接收所恢復的左側和右側圖像信號以及外部輸入信號，并且合成將要在顯示面板130上顯示的圖像。在本示例性實施方式中，合成単元120包括插值單元122、第一切換器IM與第二切換器126、以及格式器じ8。插值單元122接收基本觀看圖像信號并且對接收的圖像信號進行插值。在此，假設左側圖像信號是基本觀看圖像信號，并且右側圖像是擴展觀看圖像信號。當所恢復的左側圖像信號具有自上而下的格式吋，插值單元122按水平線(即，以水平線為單位)對基本觀看圖像信號進行插值。當所恢復的左側圖像信號具有并排的格式吋，插值單元122按垂直線對基本觀看圖像信號進行插值。在本示例性實施方式中，插值單元122輸出針對不包括在左側圖像信號中并且具有通過插值確定的像素值的像素線的圖像信號，作為插值信號。第一切換器IM通過它的第一輸入端子從圖像解碼單元110接收左側圖像信號， 并且通過它的第二輸入端子接收第一外部輸入信號，該第一外部輸入信號經(jīng)由第一外部輸入端子接收。第一切換器124的輸出端子與格式器128的第一輸入端子連接。第一切換器 124的切換位置根據(jù)第一切換控制信號CONTl變化。第二切換器1 通過它的第一輸入端子從圖像解碼單元110接收右側圖像信號， 通過它的第二輸入端子從插值単元122接收插值信號，并且通過它的第三輸入端子接收第 ニ外部輸入信號，該第二外部輸入信號經(jīng)由第二外部輸入端子142接收。第二切換器1 的輸出端子與格式器128的第二輸入端子連接。第二切換器126的切換位置根據(jù)第二切換控制信號C0NT2變化。在對幀時間進行比較的同吋，格式器1 對第一輸出信號和第二輸出信號進行格式化，使得能夠在顯示面板130上成對地顯示時間上一致的圖像。顯示面板130包括液晶面板和面板驅動電路，該面板驅動電路用于對左側圖像信號和右側圖像信號進行轉換，從而在液晶面板上適當?shù)仫@示這些圖像信號，并且該面板驅動電路用于生成諸如定時控制信號或者驅動信號的各種控制信號。在本示例性實施方式中，顯示面板230通過以水平線為單位、以垂直線為單位、或者以棋盤(checkerboard)模式對經(jīng)由輸入端子接收的信號進行隔行掃描，來對這些信號進行格式化。系統(tǒng)控制器250的PSI/PSIP處理單元152從傳輸解復用單元106接收PSI/PSIP 信息，對接收的PSI/PSIP信息進行解析，并且在存儲器或者寄存器中存儲解析后的信息， 從而基于存儲的信息能夠對廣播信號進行解碼并且能夠再現(xiàn)廣播。系統(tǒng)控制器250的主控制器邪4控制電視接收機的整體操作。具體地，主控制器邪4從設置在遙控器(未示出) 或者電視接收機的前表面或者側表面上的操縱面板接收模式選擇信號，并且響應于模式選擇信號生成第一切換信號CONTl和第二切換信號C0NT2?？扉T眼鏡同步信號發(fā)送單元256 生成用于打開和關閉用戶的快門眼鏡的同步信號SYNC，并且在主控制器254的控制下將同步信號發(fā)送到快門眼鏡。同步信號SYNC的發(fā)送可以通過紅外信號或超聲波信號進行，或者可以通過導線(wire)進行。如上所述，使用圖13的電視接收機的用戶可以通過使用快門眼鏡觀看圖像。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，快門眼鏡根據(jù)同步信號SYNC操作并且具有三種模式。如圖14所示，在第一模式下，快門眼鏡的左眼快門和右眼快門根據(jù)同步信號SYNC 交替打開。具體地，當顯示第一輸出信號(例如，左側圖像)吋，僅打開左眼快門；并且當顯示第二輸出信號(例如，右側圖像)吋，僅打開右眼快門。如圖15所示，在第二模式下，當顯示第一輸出信號吋，左眼快門和右眼快門全部打開；并且當顯示第二輸出信號吋，左眼快門和右眼快門全部關閉。因此，在第二模式下，快門眼鏡僅允許第一輸出信號透過該快門眼鏡。如圖16所示，在第三模式下，當顯示第一輸出信號吋，快門眼鏡的左眼快門和右眼快門全部關閉；并且當顯示第二輸出信號吋，左眼快門和右眼快門全部打開。因此，在第三模式下，快門眼鏡僅允許第二輸出信號透過該快門眼鏡。在優(yōu)選的實施方式中，快門眼鏡可以實現(xiàn)所有第一模式到第三模式，井根據(jù)同步信號SYNC改變這些模式。同吋，在修改例中，可以單獨提供快門眼鏡，以實現(xiàn)第一模式到第三模式，從而使得用戶可以選擇所需模式的快門眼鏡。圖13所示的電視接收機的操作與圖5所示的電視接收機的操作相似。現(xiàn)在將參考附圖5描述圖13所示的電視接收機的操作。主控制器2M連續(xù)地監(jiān)控是否從遙控器或者操縱面板施加了模式選擇信號(步驟 200)。當在步驟170中確定已經(jīng)施加了模式選擇信號吋，主控制器2M確定模式選擇信號是否表示‘3D廣播’顯示模式(步驟17 。如果模式選擇信號表示‘3D廣播’顯示模式， 則第一切換器1 處于第一切換狀態(tài)并且第二切換器1 處于第一切換狀態(tài)。因此，來自圖像解碼單元的119的左側圖像信號和右側圖像信號被施加到格式器128，并且格式器1 對左側圖像信號和右側圖像信號進行格式化，以在顯示面板130上顯示3D圖像(步驟174)。 在本示例性實施方式中，通過將左側圖像信號和右側圖像信號順序地提供到顯示面板230， 來執(zhí)行格式化。因此，在顯示面板203上交替顯示左側圖像和右側圖像。在本發(fā)明的示例性實施方式中，在顯示面板230上分別顯示左側圖像和右側圖像的持續(xù)時間為1/120秒。快門眼鏡同步信號發(fā)送單元256生成用于按照第一模式操作快門眼鏡的同步信號SYNC，并且將生成的同步信號SYNC發(fā)送到快門眼鏡?？扉T眼鏡按照第一模式操作。艮ロ， 響應于同步信號SYNC，快門眼鏡如圖17所示以1/120秒為單位交替打開和關閉左眼快門和右眼快門。因此，左側圖像僅被輸入到用戶的左眼并且右側圖像僅被輸入到用戶的右眼，使得能夠通過雙目視差實現(xiàn)深度感知，由此用戶能夠三維地識別圖像。參考圖5，當在步驟172中確定模式選擇信號不表示‘3D廣播’顯示模式吋，主控制器邪4確定模式選擇信號是否表示‘2D廣播’顯示模式(176)。如果模式選擇信號表示 ‘2D廣播’顯示模式，則第一切換器IM處于第一切換狀態(tài)，并且第二切換器1 處于該第ニ切換器126的輸出端子與第二輸入端子連接的第二切換狀態(tài)。因此，將來自圖像解碼單元119的左側圖像信號和通過按行對左側圖像信號進行插值得到的圖像信號施加到格式器128。然后，格式器1 對左側圖像信號和插值圖像信號進行格式化，然后將格式化的信號輸出到顯示面板230(步驟178)。因此，在顯示面板230上顯示不會造成雙目視差的2D 圖像。此外，在本示例性實施方式中，插值單元122輸出針對具有通過插值確定的像素值的像素線(不包括在左側圖像信號中)的圖像信號，作為插值信號。因此，格式器128 通過將左側圖像和插值圖像順序地提供到顯示面板230，來執(zhí)行格式化。因此，在顯示面板 230上交替顯示左側圖像和插值圖像。當以這種方式顯示2D廣播時，用戶可以在不佩戴快門眼鏡的情況下用裸眼觀看該廣播。然而，用戶當然可以通過按照第一模式操作的快門眼鏡觀看2D圖像。同吋，在圖13的示例性實施方式的修改例中，電視接收機可以不包括插值單元 122。在這種情況下，在顯示2D圖像吋，格式器1 可以僅顯示左側圖像而不顯示右側圖像。 在本實施方式中，用戶可以用他的裸眼觀看廣播。然而，在這種情況下，當用戶佩戴快門眼鏡時，優(yōu)選地，快門眼鏡按照第二模式操作。即，如圖18所示，快門眼鏡可以打開左側快門和右側快門達1/120秒，以允許左側圖像透過該快門眼鏡，然后在隨后的1/120秒內(nèi)關閉左眼快門和右眼快門。參考圖5，當在步驟176中確定模式選擇信號不表示‘2D廣播’顯示模式吋，主控制器2M確定模式選擇信號是否表示‘2D廣播+外部輸入’顯示模式(步驟180)。如果模式選擇信號表示‘2D廣播+外部輸入’顯示模式，則第一切換器IM處于第一切換狀態(tài)，并且第二切換器126處于第三切換狀態(tài)。因此，經(jīng)由第二外部輸入端子142輸入的外部輸入信號與來自圖像解碼單元119的左側圖像信號一起被施加到格式器128，并且格式器1 對該左側圖像信號和該外部輸入信號進行格式化且將格式化的信號輸出到顯示面板230(步驟18幻。因此，在顯示面板230上顯示左側圖像和外部輸入圖像。此時，每1/120秒交替顯示第一輸出圖像(即，左側圖像)和第二輸出圖像(即，外部輸入圖像)。在這種情況下，用戶能夠通過使用按照第二模式或者按照第三模式的快門眼鏡， 選擇性地觀看2D廣播圖像或者外部輸入圖像。具體地，兩個用戶可以分別觀看左側圖像和外部輸入圖像。即，用戶‘A’可以通過使用圖15所示的按照第二模式的快門眼鏡，觀看2D 廣播圖像；而用戶‘B’可以通過使用圖16所示的按照第三模式的快門眼鏡，觀看外部輸入圖像。如圖19所示，按照第二模式的快門眼鏡僅允許第一輸出圖像(即，2D廣播圖像)透過該快門眼鏡，從而使得佩戴它的用戶僅能接收2D廣播圖像，并且按照第三模式的快門眼鏡僅允許第二輸出圖像(即，外部輸入圖像)透過該快門眼鏡，從而使得佩戴它的用戶僅能接收外部輸入圖像。參考圖5，如果在步驟180中確定模式選擇信號不表示‘2D廣播+外部輸入’顯示模式，則主控制器2M確定模式選擇信號是否表示‘兩個外部輸入’顯示模式(步驟180)。 當模式選擇信號表示‘兩個外部輸入’顯示模式吋，第一切換器1 處于第二切換狀態(tài)，并且第二切換器126處于第三切換狀態(tài)。因此，將經(jīng)由第一外部輸入端子140和第二外部輸入端子142輸入的外部輸入信號施加到格式器128，然后格式器1 對接收的外部輸入信號進行格式化，并且將格式化的信號輸出到顯示面板230(步驟186)。然后，在顯示面板230上顯示第一外部輸入圖像和第二外部輸入圖像。此時，每1/120秒交替顯示第一輸出圖像 (即，第一外部輸入圖像)和第二輸出圖像(即，第二外部輸入圖像)。此外，在這種情況下，通過使用快門眼鏡，用戶能夠選擇性地觀看第一外部輸入圖像和第二外部輸入圖像。具體地，兩個用戶可以分別觀看第一外部輸入圖像和第二外部輸入圖像。即，ー個用戶可以通過使用圖15所示的第二模式的快門眼鏡觀看第一外部輸入圖像，而另ー個用戶可以通過使用圖16所示的第三模式的快門眼鏡觀看第二外部輸入圖像。 如圖20所示，第二模式的快門眼鏡僅允許第一輸出圖像(即，第一外部輸入圖像)透過該快門眼鏡，從而使得佩戴它的用戶‘A’僅能接收第一外部輸入圖像；并且第三模式的快門眼鏡僅允許第二輸出圖像(即，第二外部輸入圖像)透過該快門眼鏡，從而使得佩戴它的用戶‘B’僅能接收第二外部輸入圖像。因此，雖然在顯示面板230上顯示兩幅異構圖像，但是通過相應的快門眼鏡，單個用戶能夠僅觀看他感興趣的圖像。如上所述，在玩雙人第一人稱游戲吋，如果兩個用戶想要在單個顯示設備上顯示各自的圖像，則可以有利地利用這種操作模式。已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實施方式，但是在不脫離本發(fā)明技術思想或本質(zhì)特性的情況下，本發(fā)明可以按照各種方式修改或者可以具體實施為大量的形式。例如，雖然為了簡潔起見未示出，但是根據(jù)本發(fā)明的電視接收機可以額外包括定標器(scaler)，該定標器用于使得外部輸入信號的格式與標準對應。同吋，在上面的描述中，響應于來自遙控器或者操縱面板的模式選擇信號來改變電視接收機的操作模式。然而，操作模式的確定可能會受到圖像屬性信息的影響，所述圖像屬性信息經(jīng)由PSIP或者視頻ES的圖像頭(picture header)傳送。例如，當經(jīng)由PSIP或者視頻ES的圖像頭傳送的圖像屬性信息表示2D圖像時，雖然沒有施加模式選擇信號，但是主控制器可以將操作模式設置為‘2D廣播’顯示模式。此外，在圖1到圖13的示例性實施方式中，設置了插值單元，以在‘2D廣播’顯示模式下提高圖像的亮度，但是在修改例中可以省略插值單元。在這種情況下，格式器可以僅輸出基本觀看圖像或擴展觀看圖像作為左側圖像或右側圖像，或者僅輸出基本觀看圖像或擴展觀看圖像作為相同的左側圖像和右側圖像。在修改例中，電視接收機可以包括兩個信號接收單元100。在這種情況下，可以對兩個頻道的廣播圖像進行格式化以進行顯示，而不是顯示ー個2D圖像和ー個外部圖像或者顯示兩個外部圖像。此外，雖然主要描述了經(jīng)由第二外部輸入端子142輸入與2D圖像一起顯示的外部圖像的示例性實施方式，但是本發(fā)明并不限于此，并且經(jīng)由第一外部輸入端子140輸入的外部圖像可以與2D圖像一起顯示。內(nèi)容可以以不同語言來創(chuàng)建，從而使用戶能夠通過簡單地選擇用于展示的眼鏡來以他所熟悉的語言觀看展示資料(presentation data)。如到現(xiàn)在為止所描述的，根據(jù)本發(fā)明的電視接收機能夠根據(jù)廣播信號的類型或者根據(jù)用戶選擇來顯示立體3D圖像或者2D圖像。此外，因為能夠同時顯示具有異構內(nèi)容的圖像，所以用戶能夠用單個電視接收機將兩種類型的圖像作為整個屏幕圖像同時觀看。本發(fā)明可以在偏振式或者快門眼鏡式立體電視中實現(xiàn)。此外，本發(fā)明能夠應用于除了電視接收機之外的其它顯示設備，諸如PC、視頻播放器等等。另外，本發(fā)明也能夠應用于除了偏振式或者快門眼鏡式顯示設備之外的任何其它類型的立體顯示設備。
因為在不脫離本發(fā)明的特性的情況下，可以按照多種方式具體實施本發(fā)明，所以也應當理解，上述實施方式并不受到前述描述的任何細節(jié)的限制，除非另外規(guī)定，否則應當在如所附的權利要求中限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)進行寬泛地解釋，因此落入權利要求的邊界和界限內(nèi)的所有改變和修改，或者這些邊界和界限的等同物因而旨在由所附的權利要求被涵蓋。
權利要求
1.一種三維顯示設備的圖像顯示方法，所述方法包括接收廣播信號并且恢復構成一對立體圖像的基本觀看圖像信號和擴展觀看圖像信號；確定從包括第一操作模式和第二操作模式的操作模式組中選擇的一個操作模式； 在所述第一操作模式下，對所述基本觀看圖像信號和所述擴展觀看圖像信號進行格式化并且以立體方式顯示所述基本觀看圖像信號和所述擴展觀看圖像信號；以及在所述第二操作模式下，對與該對立體圖像不同的兩個圖像信號進行格式化并且顯示所述兩個圖像信號。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述兩個圖像信號是所述基本觀看圖像信號。
3.如權利要求1所述的方法，其中在所述第二操作模式下顯示格式化的所述兩個圖像信號包括對所述基本觀看圖像信號進行插值，以生成插值圖像信號， 其中所述兩個圖像信號是所述基本觀看圖像信號和所述插值圖像信號。
4.如權利要求1所述的方法，其中在所述第二操作模式下顯示格式化的所述兩個圖像信號包括對所述基本觀看圖像信號進行插值，以生成插值圖像信號， 其中所述兩個圖像信號都是所述插值圖像信號。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述兩個圖像信號是基本觀看圖像信號和外部輸入信號。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述兩個圖像信號是第一外部輸入信號和第二外部輸入信號。
7.如權利要求1所述的方法，其中通過用戶命令確定所述第一操作模式或者所述第二操作模式，所述用戶命令經(jīng)由輸入單元施加，所述輸入單元設置在所述3D顯示設備中。
8.如權利要求1所述的方法，其中根據(jù)包括在所述廣播信號中的圖像屬性信息確定所述第一操作模式或者所述第二操作模式。
9.一種三維(3D)顯示設備，所述顯示設備包括 顯示單元；信號接收單元，所述信號接收單元被配置為接收廣播信號并且恢復構成一對立體圖像的基本觀看圖像信號和擴展觀看圖像信號；信號合成單元，所述信號合成單元被配置為在第一操作模式下對所述基本觀看圖像信號和所述擴展觀看圖像信號進行格式化，在第二操作模式下對與該對立體圖像不同的兩個圖像信號進行格式化，并且將格式化的信號提供到所述顯示單元；以及控制器，所述控制器被配置為確定操作模式。
10.如權利要求9所述的顯示設備，所述顯示設備還包括 至少一個外部輸入端子，其中所述信號合成單元包括切換單元，所述切換單元被配置為從所述信號接收單元接收所述基本觀看圖像信號和所述擴展觀看圖像信號，經(jīng)由所述外部輸入端子接收外部輸入信號，并且響應于切換控制信號從接收的信號當中選擇兩個信號；以及格式器，所述格式器被配置為對兩個所選的信號進行格式化，其中所述控制器根據(jù)所述操作模式提供所述切換控制信號。
11.如權利要求10所述的顯示設備，其中所述信號合成單元包括插值單元，所述插值單元被配置為接收所述基本觀看圖像信號并對所述基本觀看圖像信號進行插值，并且將經(jīng)過插值的圖像信號提供到所述切換單元。
12.如權利要求10所述的顯示設備，其中所述格式器通過空間隔行掃描對兩個所選的信號進行格式化，并且所述顯示單元包括具有偏振膜的面板，所述偏振膜安裝在所述面板的前表面上。
13.如權利要求10所述的顯示設備，其中所述格式器以時序方式按幀對兩個所選的信號進行格式化，并且所述顯示設備還包括快門眼鏡，所述快門眼鏡包括左眼快門和右眼快門，并且具有第一模式和第二模式，所述第一模式和所述第二模式根據(jù)打開和關閉控制信號來確定，其中在所述第一模式下交替打開和關閉所述左眼快門和所述右眼快門，并且在所述第二模式下同時打開和關閉所述左眼快門和所述右眼快門，其中所述控制器包括控制信號生成單元，所述控制信號生成單元被配置為生成所述打開和關閉控制信號。
全文摘要
公開了一種圖像顯示方法以及一種3D顯示設備，所述圖像顯示方法顯示立體3D圖像、顯示異構內(nèi)容的兩幅圖像或者根據(jù)2D方案顯示圖像，所述3D顯示設備用于實現(xiàn)該顯示方法。所述3D顯示設備接收廣播信號并且恢復構成一對立體圖像的基本觀看圖像信號和擴展觀看圖像信號。在第一操作模式下，所述3D顯示設備對所述基本觀看信號和所述擴展觀看圖像信號進行格式化并且根據(jù)立體方案顯示所述基本觀看圖像信號和所述擴展觀看圖像信號。在第二操作模式下，所述3D顯示設備對與該對立體圖像不同的兩個圖像信號進行合成，并且顯示合成的圖像。
文檔編號H04N13/00GK102598672SQ201080032246
公開日2012年7月18日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權日2009年6月16日
發(fā)明者南相旭 申請人:Lg電子株式會社