引導(dǎo)式3d顯示器適配的制作方法
【專利說明】
[0001] 與相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求提交于2013年4月2日的美國臨時申請61/807672的優(yōu)先權(quán)，其完整 內(nèi)容通過引用被結(jié)合在此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明一般地涉及立體圖像和顯示器。更特別地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及立體圖像 在立體或者自動立體顯示器上的引導(dǎo)式呈現(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0004] 無論是在電影院還是在家中，3D視頻系統(tǒng)都廣受關(guān)注以增強(qiáng)消費(fèi)者體驗(yàn)。這些系 統(tǒng)使用立體的或者自動立體表現(xiàn)方法，包括：
[0005] (i)補(bǔ)色立體圖-通過借助于兩色濾色器過濾光來提供左/右眼分離，通常一只眼 睛為紅色并且另一只眼睛為青色；
[0006] (ii)線性偏振-通過借助于（一般）垂直取向的線性偏光鏡過濾左眼并且借助于 水平取向的線性偏光鏡過濾右眼圖像，在放映機(jī)處提供分離；
[0007] (iii)圓偏振-通過（一般）借助于左旋圓偏光鏡過濾左眼圖像并且借助于右旋 圓偏光器過濾右眼圖像，在放映機(jī)處提供分離；
[0008] (iv)快門眼鏡-通過在時間上多路復(fù)用左右圖像來提供分離，以及
[0009] (V)光譜分離-通過在放映機(jī)處光譜過濾左右眼來提供分離，其中左右眼各自接 收紅、綠和藍(lán)光譜的互補(bǔ)部分。
[0010] 當(dāng)今市場上可獲得的3D顯示器中的大部分是立體電視，需要用戶佩戴特殊的3D 眼鏡以便體驗(yàn)3D效果。向這些顯示器傳送3D內(nèi)容僅僅需要輸送兩個分離的視圖：左視圖 和右視圖。即將出現(xiàn)自動立體（無眼鏡）或者多視圖顯示器。這些顯示器提供某個量的運(yùn) 動視差；觀看者可以四處移動他的/她的頭，就如同他們四處移動時從不同角度觀看物體。
[0011] 傳統(tǒng)的立體顯示器提供單個3D視圖；然而基于顯示器的設(shè)計(jì)，自動立體顯示器需 要提供多個視圖，諸如5個視圖、9個視圖、28個視圖等。當(dāng)向自動立體顯示器提供規(guī)則的 立體內(nèi)容時，顯示器提取深度圖并且基于這些深度圖創(chuàng)建或者呈現(xiàn)多個視圖。如本文中使 用的，術(shù)語"深度圖"表示包含關(guān)于從觀看點(diǎn)到場景物體的表面的距離的信息的圖像或者其 它比特流。深度圖可被容易地轉(zhuǎn)換為視差圖，并且反之亦然，在本文的上下文中，術(shù)語深度 圖和視差圖是相同的并且可以互換。
[0012] 針對特定目標(biāo)顯示器（例如電影院的屏幕）優(yōu)化的3D內(nèi)容可能在家中的立體或 多視圖HDTV上看起來不同。3D觀看體驗(yàn)還可能根據(jù)顯示器的屏幕大小、多視圖技術(shù)以及其 它參數(shù)而不同。如此處發(fā)明人理解的，期望開發(fā)用于在保留原始創(chuàng)作者（例如導(dǎo)演）的藝 術(shù)意圖的同時在3D顯示器上呈現(xiàn)立體內(nèi)容的改進(jìn)的技術(shù)。
[0013] 本節(jié)中描述的方法是可能被尋求的方法，但不一定是以前設(shè)想過或?qū)で筮^的方 法。因此，除非另外指出，否則不應(yīng)當(dāng)僅僅因?yàn)楸竟?jié)描述的任何方法被包括在本節(jié)中就假定 它們是現(xiàn)有技術(shù)。類似地，除非另外指出，否則不應(yīng)該基于本節(jié)而假設(shè)在任何現(xiàn)有技術(shù)中已 經(jīng)認(rèn)識到了針對一個或多個方法指出的問題。
【附圖說明】
[0014] 在附圖中以示例的方式而不是以限制的方式示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且其中相 同的附圖標(biāo)記指示類似的元件，并且其中：
[0015] 圖IA和圖IB示出了根據(jù)實(shí)施例的三個自動立體顯示器的觀看體驗(yàn)質(zhì)量（QVE)映 射的示例；
[0016] 圖2示出了根據(jù)實(shí)施例的確定目標(biāo)顯示器的QVE映射的示例處理；
[0017] 圖3示出了根據(jù)實(shí)施例的確定目標(biāo)顯示器的QVE映射的示例目標(biāo)測試圖像；
[0018] 圖4A和圖4B示出了根據(jù)實(shí)施例的用于引導(dǎo)式3D顯示器適配的示例處理；以及
[0019] 圖5示出了根據(jù)實(shí)施例的用于3D顯示器仿真的示例處理。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本文描述了用于在立體和多視圖顯示器上顯示立體圖像的引導(dǎo)式3D顯示器適配 技術(shù)。使用作為輸入視差或者深度數(shù)據(jù)的函數(shù)表示特定3D顯示器上的觀看體驗(yàn)度量的觀 看體驗(yàn)質(zhì)量（QVE)映射（例如映射函數(shù)或者輸入一輸出曲線）來表征顯示器?？梢允褂蒙?度范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)和響應(yīng)于基準(zhǔn)顯示器的QVE映射和導(dǎo)演的原始藝術(shù)意圖而創(chuàng)建的元數(shù)據(jù)， 來表示從基準(zhǔn)3D顯示器到任何3D顯示器的深度數(shù)據(jù)的映射。在下面的說明中，出于解釋 的目的闡述了許多具體細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明的徹底理解。然而很清楚的是，可以沒有這 些具體細(xì)節(jié)而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在其它實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備未被無遺漏地描述以避免不 必要地模糊本發(fā)明。
[0021] 概述
[0022] 此處描述的示例實(shí)施例涉及用于在立體和多視圖顯示器上顯示立體圖像的引導(dǎo) 式3D顯示器適配技術(shù)。由作為輸入視差或者深度數(shù)據(jù)的函數(shù)表示特定3D顯示器上的觀看 體驗(yàn)度量的觀看體驗(yàn)質(zhì)量（QVE)映射來表征3D顯示器。給出了基于"觀看模糊"的度量的 QVE映射函數(shù)的示例。給定根據(jù)基準(zhǔn)顯示器的輸入深度數(shù)據(jù)產(chǎn)生的基準(zhǔn)深度數(shù)據(jù)和藝術(shù)家 的映射函數(shù)（該映射函數(shù)表示輸入深度數(shù)據(jù)和使用基準(zhǔn)顯示器QVE映射產(chǎn)生的QVE數(shù)據(jù)之 間的輸入輸出關(guān)系）的表示，解碼器可以重構(gòu)基準(zhǔn)深度數(shù)據(jù)并且應(yīng)用用于目標(biāo)顯示器的逆 QVE映射以便產(chǎn)生用于目標(biāo)顯示器的輸出深度數(shù)據(jù)，該輸出深度數(shù)據(jù)還保持原始藝術(shù)家的 意圖。
[0023] 在另一個實(shí)施例中，通過以已知深度或者視差顯示立體圖像、使用2D照相機(jī)捕獲 顯示的圖像并且分析捕獲的2D圖像以產(chǎn)生對應(yīng)的QVE值，來產(chǎn)生3D顯示器QVE映射函數(shù)。 在一個實(shí)施例中，對應(yīng)的QVE值是高斯模糊濾波器的標(biāo)準(zhǔn)偏差的函數(shù)，給定測試圖像作為 輸入，該函數(shù)根據(jù)給定的準(zhǔn)則產(chǎn)生最接近捕獲的2D圖像的輸出。
[0024] 在另一個實(shí)施例中，接收立體圖像的原始輸入深度數(shù)據(jù)。響應(yīng)于該原始輸入深度 數(shù)據(jù)，使用基準(zhǔn)顯示器來產(chǎn)生基準(zhǔn)深度圖數(shù)據(jù)。深度范圍轉(zhuǎn)換函數(shù)可以表示輸入深度數(shù)據(jù) 和基準(zhǔn)輸出深度數(shù)據(jù)之間的輸入輸出關(guān)系。響應(yīng)于基準(zhǔn)深度圖數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)顯示器QVE映射 而產(chǎn)生觀看體驗(yàn)質(zhì)量（QVE)數(shù)據(jù)。產(chǎn)生表示輸入深度數(shù)據(jù)和QVE數(shù)據(jù)之間的輸入輸出關(guān)系 的藝術(shù)家的映射函數(shù)，并且該映射函數(shù)作為元數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)深度圖數(shù)據(jù)或者原始輸入深度數(shù) 據(jù)一起傳輸?shù)浇邮掌鳌?br>[0025] 在另一個實(shí)施例中，3D顯示器仿真系統(tǒng)訪問立體圖像的原始輸入深度數(shù)據(jù)。響應(yīng) 于原始輸入深度數(shù)據(jù)，使用基準(zhǔn)顯示器來產(chǎn)生基準(zhǔn)深度圖數(shù)據(jù)。響應(yīng)于基準(zhǔn)深度圖數(shù)據(jù)和 基準(zhǔn)顯示器QVE映射而產(chǎn)生觀看體驗(yàn)質(zhì)量（QVE)數(shù)據(jù)。在不同型號的目標(biāo)顯示器中選擇將 被仿真的目標(biāo)顯示器并且將QVE數(shù)據(jù)應(yīng)用于仿真的目標(biāo)顯示器的逆QVE映射以產(chǎn)生仿真的 目標(biāo)顯示器的目標(biāo)深度數(shù)據(jù)，其中仿真的目標(biāo)顯示器的逆QVE映射表示針對仿真的目標(biāo)顯 示器確定的輸入QVE值和輸出深度值之間的輸入輸出關(guān)系。
[0026] 示例觀看體驗(yàn)質(zhì)量映射
[0027] 在立體內(nèi)容制作和顯示時，通常針對特定目標(biāo)顯示器尺寸和觀看距離來優(yōu)化原始 發(fā)行，然后使用包括圖像數(shù)據(jù)和深度或視差數(shù)據(jù)的比特流來傳送該原始發(fā)行。例如，可以針 對向家庭3D HDTV的傳送優(yōu)化現(xiàn)場體育廣播，而可以針對3D影院放映機(jī)優(yōu)化劇場的發(fā)行。 如本文中使用的，術(shù)語"視差"表示物體在立體圖像的左視圖和右視圖中的位置之間的距離 的差。在立體視頻成像時，視差通常表示一個視圖（例如左圖像）中的圖像特征當(dāng)在另一 視圖中觀看時（例如右圖像）的（例如向左或者向右的）水平位移。例如，在左圖像中位 于水