專利名稱：視頻信號處理裝置和視頻信號處理方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種視頻信號處理裝置和視頻信號處理方法，用于處理將被顯示和輸出到具有其中至少部分顯示區(qū)域分辨率降低的顯示設備上的視頻數(shù)據(jù)。例如，本發(fā)明設計一種視頻信號處理裝置和視頻信號處理方法，用于處理諸如其中對每個像素行交替顯示右眼圖像和左眼圖像的立體圖像或其中復用多個視差圖像的多視點圖像的視頻信號。
背景技術(shù)：
三維地呈現(xiàn)給觀眾的立體圖像可以通過將具有視差的圖像顯示到觀眾的左眼和右眼而被提供。立體成像技術(shù)期望被應用到各個領域，諸如電視播送、電影、電訊以及電視醫(yī)打(telemedicine)?；旧希軌蛄Ⅲw地觀看的圖像是一種拍攝的兩個視點圖像，包通過采用左眼照相機和右眼照相機拍攝物體而獲得的括左眼圖像和右眼圖像。相反，當視點的數(shù)量増加到四個、八個或更多，并且從更多的方向獲取視差圖像被合成時，就有可能不僅能夠從前方視點而且從更廣泛的視點觀看自然的立體視頻圖像。另ー個方面，在其上通過將屏幕像素分配給每個視點并復用和同步顯示視差圖像給各個視點而顯示多視點圖像的顯示設備中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)分辨率隨著視點數(shù)量的增減而降低。因此，當寬度為大約ー個像素(或分辨率小于或等于視差圖像的分辨率)的瘦線(thinline)被提出(drawn)時,所述線可以從ー個視點被看到,而不能從另外一個視點被看到，這可能導致可見性(visibility)降低。例如，如果一條線顯示給左眼和右眼之一而不能顯示給另外一只眼睛，貝1J會產(chǎn)生雙眼競合(binocular rivalry)。例如，其中對每個像素線交替顯示右眼圖像和左眼圖像并且采用偏光控制濾光器執(zhí)行右眼圖像和左眼圖像的偏光狀態(tài)的切換的立體顯示系統(tǒng)中，觀眾能夠通過佩戴眼鏡獲得顯示在屏幕上的圖像的立體視圖，在所述眼鏡中，偏光狀態(tài)能夠在左右改變使得左眼圖像和右眼圖像能夠分別被左眼和右眼看到(例如，參見日本待審專利申請公開號JP2010-204389 和 JP2010-250257)。在具有上述偏光系統(tǒng)的立體顯示設備上，由于針對每一行，右眼圖像和左眼圖像被交替顯示和輸出，因此，與在顯示普通ニ維圖像相比，當顯示立體圖像被時，在屏幕的垂直方向的分辨率被降低到一半。因此，當顯示寬度為ー個像素的瘦水平線時，所述線被顯示給ー只眼睛而不能顯示被另ー只眼睛，井出現(xiàn)雙眼競合。提出了另ー種顯示設備，其中采用例如折射率響應于所施加的電壓而變化的液晶屏在2D顯示和3D顯示之間執(zhí)行切換(例如，參見日本待審專利申請公開號JP2003-185991)。在這種類型的顯示設備中，在顯示被切換到3D的顯示區(qū)域，分辨率隨著視點的數(shù)量的増加而顯著降低，導致小線(small line)的可視性下降。還有另一種顯示設備正被廣泛地使用，其中通過將諸如雙凸透鏡(lenticularlens)或視差光柵(parallax barrier)布置成面對顯示屏以便控制像素能夠從特定位置被看到而實現(xiàn)了無鏡(glasses-free)3D(例如,參見美國專利US6, 064, 424)。在這種多視、點圖像顯示設備中，屏幕的垂直和水平方向的分辨率被降低，導致小垂直和水平線的可視性降低。在采用照相機獲取的自然圖像中，寬度為一個像素的瘦線幾乎不能被提出(drawn)來。另ー方面,在諸如屏顯(OSD)的人工(artificial)圖像中，小的特征或圖形通常被提出0，并且因此在顯示立體出項或多視點圖像是會趨向出現(xiàn)雙眼競合。

發(fā)明內(nèi)容
希望提供一種高級的視頻信號處理裝置和視頻信號處理方法，能夠恰當?shù)靥幚韺⒈伙@示和輸出在顯示設備上的視頻信號，該顯示設備具有ー種模式，在該模式中，分辨率在至少部分顯示區(qū)域降低；該視頻信號可以是立體圖像，其中對于每ー個像素行，右眼圖像和左眼圖像被交替地顯示，或者是多視點圖像，其中多個視差圖像被復用。而且，希望提供一種高級的視頻信號處理裝置和視頻信號處理方法，能夠恰當?shù)?將寬度大約為一個像素的瘦線顯示在具有降低的分辨率的顯示區(qū)域同時防止出現(xiàn)雙眼競
ロ O根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的視頻信號處理裝置，包括視頻輸入?yún)g元，配置為輸入視頻信號，該視頻信號的分辨率在至少部分顯示區(qū)域被降低；圖像數(shù)據(jù)改變単元，配置為響應于所述分辨率，改變將被疊加在其中分辨率降低的區(qū)域上的圖像數(shù)據(jù)；以及視頻疊加單元，配置為將被圖像數(shù)據(jù)改變単元所改變的圖像數(shù)據(jù)疊加到由所述視頻輸入單元輸入的視頻信號上。根據(jù)本發(fā)明的另ー個實施例，所述圖像數(shù)據(jù)改變単元調(diào)整圖像數(shù)據(jù)的大小，使得在分辨率分別在屏幕的垂直方向和水平方向降低到l/n_V和l/n_H時，水平線的寬度為n_V像素或更多像素并且垂直線的寬度為n_H像素或更多像素。根據(jù)本發(fā)明的另ー個實施例的視頻信號處理方法，包括輸入視頻信號，該視頻信號的分辨率在至少部分顯示區(qū)域被降低；響應于所述分辨率，改變將被疊加在其中分辨率降低的區(qū)域上的圖像數(shù)據(jù)；以及將所改變的圖像數(shù)據(jù)疊加到所輸入的視頻信號上。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以提供一種高級的視頻信號處理裝置和視頻信號處理方法，能夠恰當?shù)靥幚韺⒈伙@示和輸出在顯示設備上的視頻信號，該顯示設備具有ー種模式，在該模式中，分辨率在至少部分顯示區(qū)域降低；該視頻信號可以是立體圖像，其中對于每ー個像素行，右眼圖像和左眼圖像被交替地顯示，或者是多視點圖像，其中多個視差圖像被復用。而且，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以提供一種高級的視頻信號處理裝置和視頻信號處理方法，能夠恰當?shù)貙挾却蠹s為一個像素的瘦線顯示在具有降低的分辨率的顯示區(qū)域同時防止出現(xiàn)雙眼競合。本發(fā)明的實施例的其他用途、特征以及有益技術(shù)效果將會在下面描述的實施例和基于附圖的詳細描述中顯示出來。


圖IA所示的是在分辨率減低的模式下顯示包括瘦線的字體時的可視圖像(普通字體)。
圖IB所示的是在分辨率減低的模式下顯示包括瘦線的字體時的可視圖像(左眼圖像)。圖IC所示的是在分辨率減低的模式下顯示包括瘦線的字體時的可視圖像(右眼圖像)。圖ID所示的是在分辨率減低的模式下顯示包括瘦線的字體時的可視圖像(可視圖像)。圖2A所示的是在分辨率減低的模式下放大顯示包括瘦線的字體時的可視圖像(用于立體圖像的字體)。圖2B所示的是在分辨率減低的模式下放大顯示包括瘦線的字體時的可視圖像 (左眼圖像)。圖2C所示的是在分辨率減低的模式下放大顯示包括瘦線的字體時的可視圖像(右眼圖像)。圖2D所示的是在分辨率減低的模式下放大顯示包括瘦線的字體時的可視圖像(可視圖像)。圖3顯示了一個視頻信號處理裝置的配置的實例，該視頻信號處理裝置能夠處理將被顯示和輸出在顯示設備上的視頻信號，該顯示設備具有ー種模式，在該模式中，分辨率在至少部分顯示區(qū)域降低。圖4顯示了ー個視頻處理裝置的配置的另ー個實例
具體實施例方式下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。如上所述，在具有一種分辨率在至少部分顯示區(qū)域降低的模式的顯示設備上，存在在寬度為大約ー個像素的瘦線顯示在分辨率降低的區(qū)域中時可視度差的問題。例如，在具有偏光控制濾光器的立體顯示系統(tǒng)中，由于針對每個像素行交替地顯示右眼圖像和左眼圖像，因此在屏幕的垂直方向上的分辨率減低到一半。因此，當顯示寬度為ー個像素的瘦水平線時，所述線被顯示到ー個眼睛，而不能顯示到另ー個眼睛，并且發(fā)生雙眼競合。例如，如圖IA中所示，考慮在垂直和水平上寬度僅為ー個像素的字體中的字母“F”的立體顯示。當針對每個像素行交替顯示左眼圖像和右眼圖像時，分別如圖IB和IC所示，圖IA中所示的字體中的字母被作為左眼圖像和右眼圖像顯示到左眼和右眼。如圖IB和IC所能看到的，字體中俄字母“F”中的寬度僅為ー個像素的水平線僅僅顯示在左眼圖像或右眼圖像中。當觀眾采用左眼觀看圖IB中所示的圖像以及采用右眼關(guān)開圖IC中的圖像時，觀眾的大腦中進行這些圖像融合(fusion)，并獲得圖ID中可視圖像。接著，在圖ID中的虛線所包圍的部分發(fā)生雙眼競合。發(fā)明人和其他人因此提出了ー種用于將原始字體切換到低分辨率字體以便防止在瘦線顯示在具有降低的分辨率的區(qū)域中時的雙眼競合的方法。對于在分辨率分別在屏幕的垂直和水平方向降低到例如l/n_V and l/n_H時使用的低分辨率字體，原始字體包括寬度為n_V像素或更多像素的水平線和寬度為n_H像素或更多像素的垂直線。
這些低分辨率字體圖像可以與原始字體預先存儲一起。當將字體疊加到具有降低的分辨率的顯示區(qū)域時，響應于顯示區(qū)域中分辨率，對將使用的字體圖像進行切換?；蛘?，在將字體疊加到具有降低的分辨率的顯示區(qū)域時，響應于顯示區(qū)域中分辨率，調(diào)整原始字體圖像的大小(即，可以動態(tài)地生成所述圖像)。圖2A所示的是通過重新放置(或調(diào)整大小)圖IA中所示的垂直和水平方向?qū)挾葍H為ー個像素的字體中的字母“ F”以便在其中對每個像素行交替顯示右眼圖像和左眼圖像的顯示區(qū)域(即，其中在屏幕的垂直方向的分辨率降低到一半的顯示區(qū)域)中使用所述字體而獲得低分辨率字體圖像。所述屏幕的垂直方向的分辨率被降低到一半，并且水平寬度的大小調(diào)整為具有如圖2A所示的兩個像素(或更多像素)，因為字母“F”的水平線的寬度僅有如圖IA所示的ー個像素。圖2A中所示的字體分別如圖2B和2C所示的那樣作為左眼圖像和右眼圖像顯示 到左眼和右眼。與圖IB和IC 一祥，字體中的字母“F”的水平線的寬度被加寬到兩個像素或更多像素，并且字體中的字母“F”的水平線顯示在左眼圖像和右眼圖像兩者中。在觀眾的大腦中執(zhí)行這些圖像的融合，并且獲得如圖2D中所示的可視圖像。由于水平線被顯示在左眼圖像和右眼圖像兩者中，因此不會出現(xiàn)雙眼競合。圖3所示的是ー個視頻信號處理裝置的配置的實例，該視頻信號處理裝置能夠處理將被顯示和輸出在顯示設備上的視頻信號，該顯示設備具有ー種模式，在該模式中，分辨率在至少部分顯示區(qū)域降低?？梢栽谟涗浟Ⅲw圖像和再現(xiàn)所記錄的立體圖像的時候應用由圖3中所示的頻信號處理裝置30執(zhí)行的視頻信號處理。視頻輸入單元31輸入來自外部源的視頻信號。輸入的視頻信號可以包括在至少一部分顯示區(qū)域分辨率被降低的視頻信號，諸如立體圖像或多視點圖像。這里提到的視頻信號傳輸?shù)乃觥巴獠吭础笨梢允莾?nèi)容再現(xiàn)設備，諸如數(shù)字廣播的接收器或藍光(blu-ray)盤播放器。當視頻輸入?yún)g元31輸入的視頻信號包括其中分辨率降低的顯示區(qū)域時，分辨率信息獲取單元32獲取顯示區(qū)域的垂直和水平防線的所降低的分辨率級別l/n_V和l/n_H以及所述區(qū)域的位置信息。具體的獲取方式并不限定于ー種特殊的方式。分辨率可以基于來自視頻信號源的信號或視頻信號格式得到確定?；蛘?，用戶可以控制和輸入所述分辨率。圖像數(shù)據(jù)保存単元33保存將被疊加到視頻信號上的圖像數(shù)據(jù)，諸如字體(character font)或圖形。圖像數(shù)據(jù)改變単元34從圖像數(shù)據(jù)保存単元33中檢索將被疊加到由視頻輸入?yún)g元31所輸入的視頻信號上的圖像數(shù)據(jù)，并基于分辨率信息獲取單元32發(fā)送來的信息，確定圖像數(shù)據(jù)的疊加位置是否在其中分辨率降低的顯示區(qū)域內(nèi)。圖像數(shù)據(jù)改變単元34隨后調(diào)整將被疊加到其中分辨率降低的顯示區(qū)域上的圖像數(shù)據(jù)的大小，使得水平線的寬度為n_V像素或更多像素以及使得垂直線的寬度為n_H像素或更多像素。隨后，視頻疊加単元35將圖像數(shù)據(jù)改變単元34所改變的圖像數(shù)據(jù)疊加到視頻輸入?yún)g元31所輸入的視頻信號，并且在下ー個階段輸出視頻信號到視頻記錄設備或視頻再現(xiàn)設備(兩者都未示出)。圖4所示的是視頻信號處理裝置40的配置的實例，該視頻信號處理裝置用于處理將被顯示和輸出到顯示設備上的視頻信號，該顯示設備具有ー種模式，在該模式下，分辨率在至少一部分顯示區(qū)域被降低?？梢栽谟涗浟Ⅲw圖像和再現(xiàn)所記錄的立體圖像的時候應用由圖4中所示的視頻信號處理裝置40執(zhí)行的視頻信號處理。視頻輸入單元41輸入來自外部源的視頻信號。輸入的視頻信號可以包括在至少一部分顯示區(qū)域分辨率被降低的視頻信號，諸如立體圖像或多視點圖像。當視頻輸入?yún)g元41輸入的視頻信號包括其中分辨率降低的顯示區(qū)域吋，分辨率信息獲取單元42獲取顯示區(qū)域的垂直和水平防線的所降低的分 辨率級別l/n_V和l/n_H以及所述區(qū)域的位置信息。圖像數(shù)據(jù)保存単元43保存將被疊加到視頻信號上的圖像數(shù)據(jù)，諸如字體(character font)或圖形。圖像數(shù)據(jù)保存単元43需要為相同字體或圖形中的每ー個博阿村兩種或多種類型的圖像數(shù)據(jù)；在圖像數(shù)據(jù)中，對于降低的分辨率級別l/n_V和l/n_H。水平線的寬度和垂直線的寬度分別被加寬到n_V像素或更多像素和n_H像素或更多像素。圖像數(shù)據(jù)選擇単元44基于分辨率信息獲取單元42發(fā)送來的信息確定在圖像數(shù)據(jù)的疊加位置處的分辨率級別l/n_V和l/n_H。對于將被疊加到由視頻輸入單元41輸入的視頻信號上的每個字體或圖形，圖像數(shù)據(jù)選擇単元44隨后響應于分辨率級別l/n_V和l/n_H，選擇其中水平線的寬度為n_V像素或更多像素和垂直線的寬度為n_H像素或更多像素的圖像數(shù)據(jù)。隨后，視頻疊加単元45將圖像數(shù)據(jù)選擇単元44所選擇的圖像數(shù)據(jù)疊加到視頻輸入?yún)g元431所輸入的視頻信號，并且在下ー個階段輸出視頻信號到視頻記錄設備或視頻再現(xiàn)設備(兩者都未示出).本發(fā)明包括的主題涉及在2011年3月28日提交的到日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2011-070940中披露的主題，該日本專利申請的整個內(nèi)容通過參引方式合并到本申請中。本領域普通技術(shù)人員需要理解的是，根據(jù)設計要求或其他因素可以進行各種修改、組合、子組合以及替換，只要它們都落在附后的權(quán)利要求書的范圍或等效范圍之內(nèi)。圖ID出現(xiàn)雙眼競合圖3視頻信號(立體圖像，多視點圖像)31視頻輸入單元32分辨率信息獲取單元33圖像數(shù)據(jù)保存單元34圖像數(shù)據(jù)改變單元35視頻疊加單元到視頻記錄設備或視頻再現(xiàn)設備圖4視頻信號(立體圖像，
多視點圖像)41視頻輸入單元42分辨率信息獲取單元43圖像數(shù)據(jù)保存單元44圖像數(shù)據(jù)選擇単元45視頻疊加單元到視頻記錄設備或 視頻再現(xiàn)設備
權(quán)利要求
1.一種視頻信號處理裝置，包括 視頻輸入單元，配置為輸入視頻信號，對該視頻信號，分辨率在至少部分顯示區(qū)域被降低； 圖像數(shù)據(jù)改變單元，配置為響應于所述分辨率，改變將被疊加在其中分辨率降低的區(qū)域上的圖像數(shù)據(jù)；以及 視頻疊加單元，配置為將被圖像數(shù)據(jù)改變單元所改變的圖像數(shù)據(jù)疊加到由所述視頻輸入單元輸入的視頻信號上。
2.如權(quán)利要求I所述的視頻信號處理裝置，其中，所述圖像數(shù)據(jù)改變單元調(diào)整圖像數(shù)據(jù)的大小，使得在分辨率分別在屏幕的垂直方向和水平方向降低到1/11_￥和l/n_H時，水平線的寬度為n_V像素或更多像素并且垂直線的寬度為n_H像素或更多像素。
3.一種視頻信號處理方法，包括 輸入視頻信號，對該視頻信號，分辨率在至少部分顯示區(qū)域被降低； 響應于所述分辨率，改變將被疊加在其中分辨率降低的區(qū)域上的圖像數(shù)據(jù)；以及 將所改變的圖像數(shù)據(jù)疊加到所輸入的視頻信號上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種視頻信號處理裝置，包括視頻輸入單元，配置為輸入視頻信號，對該視頻信號，分辨率在至少部分顯示區(qū)域被降低；圖像數(shù)據(jù)改變單元，配置為響應于所述分辨率，改變將被疊加在其中分辨率降低的區(qū)域上的圖像數(shù)據(jù)；以及視頻疊加單元，配置為將被圖像數(shù)據(jù)改變單元所改變的圖像數(shù)據(jù)疊加到由所述視頻輸入單元輸入的視頻信號上。
文檔編號H04N13/00GK102710947SQ20121007578
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者中川真 申請人:索尼公司