[发明专利]一种针对多视点裸眼3D显示的并行同步缩放引擎及方法

说明书

技术领域

本发明属于视频图像显示处理技术领域，具体涉及到一种应用在多视点裸眼3D显示技术中的易于硬件实现的多视场并行同步缩放引擎及方法。

背景技术

立体显示技术可以表现图像的深度信息和景深感，让观众产生身临其境的观影体验，因此有着广阔的市场前景。目前已经商业化的3D显示技术几乎都是基于人眼双目立体视觉原理，即让左右眼分别接收不同视点的视场图像，由于不同视点间视场图像存在细微的差异，通过大脑融合让观众产生立体感。相比传统的眼镜式3D显示，裸眼3D显示摆脱了需要佩戴3D眼镜才能观看到立体效果的束缚，因而更具市场优势。目前裸眼3D显示主要分为：狭缝光栅式显示、柱状透镜式显示、体显示和全息显示。狭缝光栅式显示和柱状透镜式显示，是在显示终端前方添加一层方向性阻挡或折射的光学介质，从而将左右眼视场分离。本发明中如不做特殊说明，裸眼3D显示均是指狭缝光栅显示以及柱状透镜显示。

如图1，以整型像素排列的1080P四视点裸眼3D显示为例，简要说明裸眼3D显示处理过程。1080P四视点裸眼3D片源的4个子视场图像分辨率均为960×540，呈四宫格排列。对应的显示处理过程主要分为以下几步：

1、将四子视场图像分割，得到四幅分辨率为960×540的子图(a、b、c、d)；

2、将各子图的分辨率分别插值缩放至显示终端的物理分辨率(1920×1080)，得到各子视场缩放后的图像(A、B、C、D)；

3、根据光栅或者柱状透镜的相关系数和视点之间的加权组合关系，将A、B、C、D相应位置的各子像素点重新计算组合，得出相应位置裸眼立体图像的显示像素；

4、完成所合成得到的裸眼立体图像的终端显示。

如图2所示，通过狭缝光栅或柱状透镜与裸眼立体合成图之间对应的光路选择作用，在不同角度和距离下，观看到的视场图像不相同。由于用户左右眼之间有大约五公分的距离，观众在合适的观看位置观看图像时，用户左右眼会接收到不同的视场图像，经过大脑合成处理产生立体景深感。需要说明的是，图2列举了一种4视点整型排列的情形，仅代表了裸眼3D合成图的一种像素排布方式。

与上述方法相对应的裸眼立体显示处理系统如图3所示，主要包含四部分：输入视频解码模块，N视点视图序列生成模块，视频图像帧存储控制模块以及裸眼立体图生成模块。其中缩放引擎包含于裸眼立体图生成模块中，其输入为各子视场插值像素窗，输出为合成立体图的显示像素。

图4所示为已有的裸眼3D显示系统中的缩放引擎系统。主要包含以下几步：

1、从SDRAM(包括DDRS DRAM/DDR2SDRAM/DDR3SDRAM)中分别获取各子视场图像数据，根据相关缩放算法，得出各子视场当前插值像素点插值计算所需的插值像素窗数据；

2、根据相关缩放算法的缩放系数，将各子视场相应的插值像素窗通过N个缩放插值模块并行进行缩放插值计算，得到N个缩放后的像素值数据；

3、根据显示终端像素排列要求，将N个子视场的N个插值缩放结果，通过多视点裸眼3D视频图像组合计算模块进行像素合成，得到当前位置的显示像素合成结果。重复上述步骤，直至一场图像合成完毕，并将合成的裸眼3D图像在裸眼立体显示终端上显示。

下面结合图3、图4，以N视点裸眼3D显示为例，对以上步骤做具体描述：

首先将视频信号(模拟信号或数字信号)通过输入视频解码模块，解码为视频数字信号(即RGB/YUV/RGBY信号)以及相对应的视频标志信号。