(57)【要約】  ３Ｄディスプレイ上に画像データをレンダリングする方法及び装置が開示されている。第１の画像信号が受信され、その後第１の画像信号の少なくとも１つの色成分が、第２の画像信号を作るために低減された空間的解像度にレンダリングされる。第２の画像信号は、空間的にフィルタリングされ、ここでディスプレイのためにフル再構成信号を作るとき、空間的誤差及び視点的誤差はバランスされる。
2008541599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄディスプレイに画像データをレンダリングするための方法であって、第１の画像信号を受信するステップと、低減された空間解像度において第１の画像信号の少なくとも１つの色成分をレンダリングして第２の画像信号を作成するステップと、前記３Ｄディスプレイ用にフル解像度信号を再構成するときに空間的誤差及び視点誤差がバランスされるように第２の画像信号を空間的フィルタリングするステップとを有する方法。
【請求項２】
人間の視覚システムの感度に基づいて、低い解像度の色成分を選択するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記空間的フィルタリングは、最大視点誤差を持つ空間的に最も近くの利用可能なピクセル値を使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記３ＤディスプレイはＲＧＢディスプレイであり、低減された空間解像度を持つ色成分はＢ及び／又はＲ成分である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記空間的フィルタリングのための空間フィルタの選択が前記３Ｄディスプレイの視覚特性及び空間的特性に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記Ｂ及び／又はＲ成分は、５０％低減された垂直解像度を持つ、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記空間的フィルタリングが隣接するライン間での垂直方向の平均化を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
レンダリングが前記３Ｄディスプレイのディスプレイ色空間とは異なる色空間で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
追加の奥行きの役割を与えるように色成分の少なくとも一つをレンダリングするとき、奥行きに依存したフィルタリングを適用する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
レンダリング色空間からディスプレイ色空間への成分のマッピングが、レンダリング成分からディスプレイ成分への最も主要な寄与分に依存する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
ＲＧＢディスプレイに対してＹＵＶドメインでレンダリング処理が行われ、マッピングが、ＧについてはＹ、ＢについてはＵ、ＲについてはＶである。請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
レンダリング色空間からディスプレイ色空間への変換が、前記３Ｄディスプレイの奥行き特性及び空間的特性の両方に基づく、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
ＹＵＶドメインと、５０％低減された水平解像度を持つＵ及びＶ信号の空間解像度においてレンダリング処理が行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記Ｕ及びＶ信号の解像度は、低減された垂直解像度を持つ、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
Ｙについてのレンダリングよりも低い精度でＵ及びＶについてのレンダリングを実施するステップを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
ＹＵＶからＲＧＢへの変換のためのピクセル選択は選択された表示モードに依存する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
３Ｄディスプレイに画像データをレンダリングする信号処理システムであって、第１の画像信号を受信する手段と、低減された空間解像度において第１の画像信号の少なくとも１つの色成分をレンダリングして第２の画像信号を作成する手段と、前記３Ｄディスプレイ用にフル解像度信号を再構成するときに空間的誤差及び視点誤差がバランスされるように第２の画像信号を空間的フィルタリングする手段とを有する、信号処理システム。
【請求項１８】
３Ｄディスプレイに画像データをレンダリングするディスプレイ装置であって、第１の画像信号を受信する手段と、低減された空間解像度において第１の画像信号の少なくとも１つの色成分をレンダリングして第２の画像信号を作成する手段と、前記３Ｄディスプレイ用にフル解像度信号を再構成するときに空間的誤差及び視点誤差がバランスされるように第２の画像信号を空間的フィルタリングする手段とを有する、ディスプレイ装置。
【請求項１９】
３Ｄディスプレイに画像データをレンダリングするコンピュータによる処理のためのコンピュータプログラムを実装したコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータプログラムは、低減された空間解像度において第１の画像信号の少なくとも１つの色成分をレンダリングして第２の画像信号を作成するためのコードセグメントと、前記３Ｄディスプレイ用にフル解像度信号を再構成するときに空間的誤差及び視点誤差がバランスされるように第２の画像信号を空間的フィルタリングするためのコードセグメントとを有する、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して画像信号処理の分野に関連する。特に、本発明は、３Ｄレンチキュラー又はバリアディスプレイの表示のための画像信号処理に関し、さらに特定すると、３Ｄレンチキュラー又はバリアディスプレイの表示のため画像信号をレンダリングするとき信号の知覚される画質を保持することに関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｄイメージは、両眼視差の働きであり、観察者に相対的な奥行き知覚を提供する。凝視された対象のイメージが異なる網膜の点に位置するので、結果としての網膜歪覚が刺激を与え、観察者の視覚システム（視覚系）により立体視の感覚が生じる。視覚システム内において、刺激に基づいて、組み合わせたり別個に実施される、精細な若しくは粗い立体視、又は奥行きのある動き、静的な動き若しくは横の動きの立体視のような種々の立体視の態様で特定する別個の神経学的サブシステムが、観察者に３Ｄ画像を作り出す。２Ｄ画像が観察者の視覚システムに３Ｄ画像として提示される種々の手段が現在ある。
【０００３】
国際特許公開公報ＷＯ／９９／０５５５９では、レンチキュラースクリーンがかぶせられ、インタレースされるべき複数の視点に対する画像データが提供されるとき、複数の視点の自動立体視ディスプレイとして表示装置を駆動するための表示装置のピクセルアドレッシング制御方法が供されている。少なくともレンチキュラースクリーンのレンズピッチと、各表示カラーピクセルに対しての表示装置に関する全体的なレンチキュラースクリーン位置とを規定するデータに基づいて、Ｎ個の視点の導出がなされる。それから、割り当てられた視点に対して対応するピクセルデータが、表示ピクセルデータとして選択される。ＷＯ／９９／０５５５９に記述された方法に基づいて制御された複数の視点の表示装置の画質が比較的良好だが、表示される画像を作るために必要とされる信号処理量は、膨大である。
【０００４】
２Ｄラスタディスプレイを使用する現行の３Ｄグラフィックシステムは、遠近アルゴリズムを使って２Ｄグラフィックスのラスタディスプレイ上に対象物をレンダリングすることにより、リアルな３Ｄ効果を通常達成する。
【０００５】
図１は、視点が個別のサブピクセルでマッピングされるようなディスプレイが構成される、３Ｄディスプレイの２．５Ｄビデオ信号をレンダリングするための既知の信号処理システムを示す。レンダリングシステム１００はＹＵＶＤ信号を受信し、当該ＹＵＶＤ信号は変換器１０２により既知のやり方でＲＧＢＤ信号へ変換される。それからＲＧＢＤ信号は、スケーラ１０４によりスケーラされ、個別のＲ、Ｇ、ＢのＤ成分となる。それから視点レンダリング器１０６は、ＲＤ、ＧＤ及びＢＤ信号をレンダリングして新しいＲＧＢ信号を作る。視点レンダリング器１０６は、９回インスタンス化される。各インスタンス化は、一つの色成分で行う。これらＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号は、統合ユニット１０８で一緒に統合され、表示スクリーン１１０に表示できる最終のＲＧＢ信号を作る。
【０００６】
図２は、図１に示された信号処理システムによる９視点表示に対するそれぞれのサブピクセルの視点番号を示す。これは、２つの主な働き、奥行き変換及び適当なサブピクセルグリッドを生成するためのリサンプリングを実施する。視点レンダリング器の計算の複雑さは、高表示解像度のサブピクセル位置で動作するように現行技術の視点において著しい。更に、各色成分に対する計算負荷は等しい。したがって、３Ｄディスプレイに２．５Ｄビデオ信号をレンダリングするために実施しなければならない膨大な計算量がある。この計算負荷は、実時間で実施されるので、膨大な量の処理能力及び電力を要求する。
【０００７】
よって、改善された信号処理システムが有益であり、特に、受け入れられる画質を持った信号を作るために空間的誤差と視点誤差とのバランスをとる一方で、３Ｄディスプレイに画像データをレンダリングするために必要とされる計算量を大幅に減らしたレンダリングシステムが有利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
よって、本発明は、上述の１つ又は複数の従来技術の不具合や不利益を軽減、緩和又は排除するために探求し、少なくともこれらの問題解決するか又は少なくとも部分的には解決するために、添付の請求項による画像データを３Ｄディスプレイに効率的にレンダリングすることを提供する方法、装置及びコンピュータ可読媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、画像データを３Ｄレンチキュラー又はバリアディスプレイにレンダリングするとき、知覚される画質を保持しながら大きくコスト削減することを目的とする。このことは、ＹＵＶドメインでの処理及びＵ／Ｖ解像度の低減により主に実施される。視点誤差及び空間誤差は、ＹＵＶ／ＲＧＢマトリクス内のサブピクセル値の新規な選択によりバランスがとれている。知覚される画質は、わずかに低減されているだけである。その上、ＹＵＶドメインでの処理は、奥行き依存の明るさ／コントラストの適応処理が処理チェーンの中でシームレスに合わせることが可能である。これは、知覚される奥行き印象を改善する。この情報は、計算負荷を少なくとも５０％低減する。
【００１０】
本発明の態様によると、画像データを３Ｄディスプレイにレンダリングするための方法、装置及びコンピュータ可読媒体が開示されている。
【００１１】
本発明の一つの態様によると、３Ｄディスプレイに画像データをレンダリングするための方法であって、第１の画像信号を受信するステップと、低減された空間解像度において第１の画像信号の少なくとも１つの色成分をレンダリングして第２の画像信号を作成するステップと、前記３Ｄディスプレイ用にフル解像度信号を再構成するときに空間的誤差及び視点誤差がバランスされるように第２の画像信号を空間的フィルタリングするステップとを有する方法が提供される。
【００１２】
本発明の他の一つの態様によると、３Ｄディスプレイに画像データをレンダリングする信号処理システムであって、第１の画像信号を受信する手段と、低減された空間解像度において第１の画像信号の少なくとも１つの色成分をレンダリングして第２の画像信号を作成する手段と、前記３Ｄディスプレイ用にフル解像度信号を再構成するときに空間的誤差及び視点誤差がバランスされるように第２の画像信号を空間的フィルタリングする手段とを有する、信号処理システムが提供される。  
【００１３】
本発明の更に他の一つの態様によると、３Ｄディスプレイに画像データをレンダリングするコンピュータによる処理のためのコンピュータプログラムを実装したコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータプログラムは、低減された空間解像度において第１の画像信号の少なくとも１つの色成分をレンダリングして第２の画像信号を作成するためのコードセグメントと、前記３Ｄディスプレイ用にフル解像度信号を再構成するときに空間的誤差及び視点誤差がバランスされるように第２の画像信号を空間的フィルタリングするためのコードセグメントとを有する、コンピュータ可読媒体が提供される。
【００１４】
本発明は、３Ｄディスプレイに表示される画像の知覚される画質を保持しながら、レンダリングシステムの計算負荷を低減して、従来技術を超える利点を持つ。
【００１５】
本発明のこれら及び他の態様、特徴及び利点が、図を参照して本発明の実施例の下記の説明で明らかになり、説明されるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下の説明は、ビデオ表示システム、特に３Ｄビデオ表示システムに適用可能な本発明の実施例に焦点を当てたものである。しかしながら、本発明はこの適用例に制限されるものではなく、他の多くのビデオ表示システムに適用されてもよいことは、理解されるだろう。更に、本発明は、２．５Ｄ信号（奥行きを補強した通常のビデオ）、ステレオ信号（左目及び右目の通常のビデオ信号）又はマルチ視点（例えば９視点ディスプレイのための９画像）のレンダリングにさえも適用する。加えて、実時間処理が要求されるので計算負荷の削減がビデオにとって非常に重要であるけれども、本発明は、例えばビデオ信号、静止画等の如何なるタイプの画像データにも適用する。
【００１７】
以下の例では、傾斜配置のレンチキュラーを持つ直視型３Ｄ−ＬＣＤレンチキュラーアレイ表示装置１００が、本発明を説明するために図３を参照して最初に説明されるだろう。
【００１８】
これらの図は単に図式的なものであり、縮尺に合わせて示されていないことは、理解されるだろう。図を明瞭にするために、幾つかの大きさは誇張され、一方で他の大きさは縮小されている。また、同じ部品及び大きさを示すためにこれらの図を通じて、同じ参照符号及び文字が必要に応じて使用されている。
【００１９】
図３を参照すると、表示装置１０は、空間光変調器として用いられ、互いに直交する行と列とに並べられた個別にアドレス指定可能で同じような大きさの光生成素子１２の板状アレイを有する従来のＬＣマトリクス表示パネル１１を含む。少しの光生成素子だけが示されているが、実際は、約８００列（又はフルカラー表示を提供するために用いられるＲＧＢトリプレットを持つと、色では２４００列）及び６００行の表示素子である。斯様なパネルはよく知られていて、ここでは詳述されないだろう。
【００２０】
光生成素子１２は、ほぼ長方形の形状であり、２つの隣り合う列にある光生成素子が列方向（垂直方向）に延在するギャップにより分離され、２つの隣り合う行にある表示素子が行方向（水平方向）に延在するギャップにより分離されて、互いから定間隔で離れている。パネル１１は、アクティブマトリクス型であり、各光生成素子はスイッチング素子と関連し、当該スイッチング素子は当該光生成素子に隣接して位置する、例えばＴＦＴ、薄膜ダイオード又はＴＤＦを有する。
【００２１】
表示パネル１１は、光源１４により照射され、この例では光源１４は表示素子アレイの領域に渡って延在する板状バックライトを有する。光源１４からの光は、駆動電圧の適切な印加により個別の光生成素子が駆動されながら、前記表示パネルを通り、表示出力を生成するために従来のやり方でこの光を変調する。このようにして作られた表示を構成する光生成素子のアレイは、光生成素子の構造と一致し、各光生成素子はそれぞれの表示ピクセルを提供する。計算手段１８は、入力信号に基づいてそれぞれの光生成素子のための輝度値を計算する。
【００２２】
パネル１１の向うで、光源１４に対向する側とは反対側に、細長い、平行なレンチキュラー又はレンズ素子のアレイを有するレンチキュラーシート１５があり、これは、観察者の目に別々のイメージを供給するための光学的方向付け手段として動作し、シート１５のパネル１１とは離れた側に面する観察者へ立体視ディスプレイを作る。従来の型式のシート１５のレンチキュラーは、例えば凸状の柱状レンズ又は段階的な反射率を持つ柱状レンズとして形成される光学的に（セミ）柱状の収束レンチキュラーを有する。マトリクス表示パネルと協同した斯様なレンチキュラーシートを用いる自動立体視表示装置は、よく知られているが、（表示素子列に対応する）表示ピクセル列に平行に延在するレンチキュラールを持つこのような装置の従来の配置とは違って、図３の装置のレンチキュラーは、光生成素子の列に関して傾斜し、すなわち、これらの主長軸が、光生成素子の構造の列方向と角度を持つ。この配置は、ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ−０７９１８４７に述べられているように、解像度損失の低減及び光生成素子間のブラック領域の強化されたマスキングに関して非常に多くの利点をもたらすことがわかっている。図３に示されたディスプレイの動作説明は、本出願人の特許出願である整理番号ＰＨＮＬ０５００３３ＥＰＰに説明されていて、この明細書に組み込まれる。
【００２３】
簡略的に言うと、レンダリング処理は、幾つかの操作を有する。第１に、画像が、各視点（例えばビデオ＋奥行き、又はステレオ）に対して計算される。次に、画像が視覚的解像度に適切にスケーラ（サイズ調整）される。それから画像は、視点のサブピクセル位置に適切にシフトする。これらの操作の幾つか又は全てが結合されてもよいことは、当業者には理解されるだろう。例えば、図２を参照すると、垂直方向のスケーラは別個になされ、視点レンダリング器はこれら３つの操作の水平方向の処理全てを実施する。
【００２４】
人間の視覚システム（ＨＶＳ）においては、シャープネス（鮮鋭度）の印象は、輝度成分によって主に決定され、色成分によってはほとんど決定されない。このことは、奥行き認知に対しても当てはまることが示唆される。更に、多くの信号エネルギが輝度成分にあることを考慮されたい。更に、色空間変換がレンダリングに比較して相対的に廉価の操作であることを考慮されたい。
【００２５】
シャープネスの印象が輝度成分により主に決定され、輝度は主要な部分がＧ信号であるので、垂直解像度の低減の主に有望な候補はＢ信号であり、度合いが少し減ってＲ信号である。本発明の第１実施例によると、Ｂ及びＲ成分は、フレームの各ラインに対しては計算されない。例えば、Ｂ及びＲ成分は、フレームの各偶数ラインでのみ計算され、偶数ライン間の垂直平均が奇数ライン上のＢ／Ｒ信号を計算するのに用いられる。結果として、Ｂ及び／又はＲ成分は、５０％低減された垂直解像度を持つ。
【００２６】
図４は、本発明の第１実施例によるビデオ信号処理システムを示す。このビデオ信号処理システムは、例えばテレビ受像機、コンピュータモニタ、携帯装置等の表示装置２００の一部であってもよいことは、当業者には理解されるだろう。レンダリングシステム２０１は、ＹＵＶＤ信号を受信し、変換器２０２により既知の態様でＲＧＢＤ信号に変換される。それから、このＲＧＢＤ信号は、個別のＲ、Ｇ、ＢのＤ成分へスケーラ２０４によってスケーラされる。この実施例では、フレーム内の各偶数ラインに対するＲＤ、ＧＤ及びＢＤ成分が、各偶数ラインに対する新しいＲ、Ｇ、Ｂ信号を作るために、少なくとも一つの視点レンダリング器２０６へ送られる。その後、各偶数ラインに対するＲ、Ｇ、Ｂ信号は、統合ユニット２１０において一緒に統合される。加えて、フレーム内の各奇数ラインに対するＧＤ成分は、フレーム内の各奇数ラインに対する新しいＧ信号を作るために（２０６と同様に振舞う）視点レンダリング器２０８へ送られる。以下に詳細に述べられるように、視点レンダリング器２０６、２０８は、レンダリング処理の間に作られる空間的誤差及び視点誤差により生じた視認可能な偽信号を最小にする態様でそれぞれの出力信号を空間的にフィルタリングする。上述したように、奇数ラインの各そばの偶数ラインに対するＲ及びＢ信号の平均値は、その後、フレームの奇数ラインのＲＧＢ信号を作るために、計算されたＧ信号と統合ユニット２１２において統合される。奇数ライン及び偶数ラインに対するＲＧＢ信号は、その後、ディスプレイ２１６へ送られる最終的なＲＧＢ信号を作るためにユニット２１４において結合される。
【００２７】
上述したように、レンダリング処理は空間的誤差及び視点誤差を作ってしまう。当該空間的誤差は、空間距離と呼ばれる。空間距離が近いほど、サンプル値は相関がよりあるので、近接した空間的位置は最小の誤差を提供する。視点誤差は、視点数と呼ばれる。視点数の大きな差は、大きな視差と関係し、よって、最小の視点の差は最小の誤差を提供する。０の視点誤差だけが、同じ視点からのサンプル値の使用を許容し、非常に大きな空間距離となって、重大な全体の誤差を導く。最小の空間誤差は、幾つかのケースの場合、非常に大きな視差となる非常に大きな視点の誤差となり、重大な全体の誤差を導く。本発明のこの実施例では、２つの誤差は、空間的フィルタリングを用いてバランスされ、良好な画質となる。
【００２８】
実験は、この解決の仕方が良い結果を生み出すことを示した。誤差は垂直解像度だけでなく奥行きにもあることに留意されたい。１ラインの垂直オフセットは、１視点誤差となる。異なるフィルタトポロジを選択することによって、空間的精度と奥行きの精度とが交換されてもよい。よって、空間的フィルタ設計は、ディスプレイの奥行き特性及び空間的特性の両方を考慮する。本発明の一つの実施例によると、空間的誤差の訂正を視点誤差の訂正とバランスをとるように空間的フィルタが選択されるので、誤差は多くの視認できる偽信号を生じない。この解決の仕方は、ほとんど視認できる偽信号を導かないことが証明された。平均的演算の計算負荷が視点レンダリングと比較して無視できるので、このことは１／３の計算を減らす。
【００２９】
本発明は、奇数ラインに対するＲ、Ｇ、Ｂ値を計算し、偶数ラインのＲ及びＢ値を見積もるために奇数ラインのＲ及びＢ値を用いてもよいことは、当業者には理解されるだろう。更に、奇数ラインに対するＲ及びＢ値の従来の計算は１奇数ラインおきの各奇数ライン、各第３番目のライン、各第４番目のライン等に対してスキップできることも理解されるだろう。
【００３０】
本発明の他の実施例によると、レンダリングはＹＵＶドメインで実施される。図５は、本発明のこの実施例によるビデオ信号処理システムを示す。このビデオ信号処理システムは、例えばテレビ、コンピュータモニタ、携帯装置等のような表示装置３００の一部であってもよいことは、当業者には理解されるだろう。レンダリングシステム３０１はＹＵＶＤ信号を受け取って、スケーラ３０２へ送る。前記ＹＵＶＤ信号は、スケーラ３０２によりスケーラされて個別のＹ、Ｕ、ＶのＤ成分になる。この実施例では、ＹＤ、ＵＤ、ＶＤ成分が新しいＹ、Ｕ、Ｖ信号を作るために視点レンダリング器３０４へ送られる。それから、Ｙ、Ｕ、Ｖ信号は統合ユニットで一緒に統合される。それから、統合されたＹＵＶ信号は、変換器３０８によりＲＧＢ信号に変換される。ＹＵＶ信号からＲＧＢ信号への変換は、上述したように特別に選択された空間的フィルタを用いることにより、ディスプレイの奥行き特性及び空間的特性の両方を考慮する。それから、ＲＧＢ信号はディスプレイ３１０へ送られる。
【００３１】
一見すると、これは、誤差を導入する一方でコスト削減を提供しない。先ず、誤差はできるだけたくさん減らされるべきである。後で、Ｕ／Ｖ信号の解像度の低減がどのくらい重大なコスト削減を導くかが示されるだろう。視点レンダリング器は、スクリーンのＲ、Ｇ及びＢサブピクセル位置上で操作するように設計される。これらＲＧＢの位置上にＹＵＶを適切にマッピングするために、色空間変換マトリクスを考慮する。例として、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．６０１−５色マトリクスが下記のように付与される。
Y'=0.299*R'+0.587*G'+0.114*B'
U'=-0.169*R'-0.331*G'+0.500*B'
V'=0.500*R'-0.419*G'-0.081*B'
R'=Y'+1.402*V'
G'=Y'-0.344*U'-0.714*V'
B'=Y'+1.772*U'
【００３２】
最も主要な色成分を用いることが適当である。したがって、ＹはＧにマッピングされ（すなわち、Ｇ信号であるかのように処理される）、ＵはＢにマッピングされ、ＶはＲにマッピングされる。ＹＵＶをＲＧＢサブピクセル位置にこのようにマッピングすることは、図６に示されている。
【００３３】
ＹＵＶからＲＧＢへの変換は、適切な予防措置が採られないならば重大な奥行き誤差を生じる。最も主要なドメイン寄与分は、正しい位置から採られるべきである。このことは、Ｒ、Ｇ及びＢを計算するために用いられる以下のピクセルとなる。
R←(Y[x+1], V[x])
G←(Y[x], V[x-1], U[x+1])
B←(Y[x-1], U[x])
ここでｘは現在のピクセル位置を示す。
【００３４】
この設定は、最大視点誤差が１となる。隣接するピクセル（[x-1]又は[x+1]）から値を採ることが最も近い空間的位置ではないことに留意されたい。最適な空間的位置だけが考慮されるのであれば、全ての値は位置[x]から採られたであろう。
【００３５】
実験は、この変換が知覚された画質の僅かの歪だけとなることを示した。
【００３６】
更なる精細さとして、幾つかのフィルタリングが、線形又は統計的順序フィルタの何れかを用いて適用されてもよい。例えば、
Ｒに対して、Y[y, x+1]及びY[y, x-2]を持つ線形フィルタ
Ｒに対して、Y[y, x+1]、Y[y-1, x+1]及び Y[y, x-2]を持つメディアンフィルタ
Ｂに対して、Y[y, x-1]及びY[y, x+2]を持つ線形フィルタ
Ｂに対して、Y[y, x-1]、Y[y+1, x-1]及び Y[y, x+2]を持つメディアンフィルタ
があり、ここでｙは現在のライン位置を示す。
【００３７】
ここで、Ｕ／Ｖ信号を処理するレンダリング器の例を得た。これは、
―低減された水平解像度において垂直スケーラを実行し（通常はＴＶ信号は４：：２：２でフォーマット化されていて、垂直スケーラにおいてＵ／Ｖデータ量を５０％だけ低減している）、
―垂直スケーラの複雑さ、例えばフィルタのタブ数や低減した正確さを低減し、
―レンダリング器の一部である水平スケーラ／リサンプラの複雑さ、例えばフィルタのタブ数や低減した正確さを低減することにより、
これらチャネル上の知覚感度、帯域及び低減した信号エネルギの利点を採用することを許容する。
【００３８】
大まかに、Ｕ／Ｖ処理の複雑さは、Ｙ処理と比較して少なくとも５０％ほど低減される。ここでは、ＹＵＶ／ＲＧＢマトリクスがより高いデータレートで走っているという事実を無視している。このとき、これは１／３の低減となる。
【００３９】
本発明の他の実施例によると、上述した低減された解像度のＵ／Ｖ信号が利用される。入力信号は普通４：２：２フォーマットであり、レンダリング中には水平方向では半分のピクセルだけが処理されることに留意されたい。この説明を簡単にすると、低減されたＵ／Ｖ解像度上でいかなる変形もなしに奥行きのレンダリングを実行し、簡易に出力値の半分だけを計算することを提案している。このとき、ＹＵＶからＲＧＢへの変換は、Ｕ／Ｖ値が失われる各奇数ピクセル位置ごとに適応される必要がある。以下のデータ使用が、これら奇数位置に対して提案される。
R←(Y[y, x+1], V[y-2, x+1])
G←(Y[y, x], V[y, x-1], U[y, x+1])
B←(Y[y, x-1], U[y-2, x+1])
【００４０】
しかしながら、Ｕ／Ｖ値が隣接するピクセル位置から得ることはできないので、偶数位置での計算も適応される必要がある。この解決は、下記の通りである。
R←(Y[x+1], V[x])
G←(Y[x], V[x+2], U[x-2])
B←(Y[x-1], U[x])
【００４１】
これは、最大視点誤差が１となる。２ラインの垂直距離を持つデータが用いられる（前のラインからではない）ことにも留意されたい。これは、垂直解像度を２倍低減する第１実施例と本実施例との単純な組み合わせとなることを許容する。２ラインのどちらかといえば大きな空間誤差がＵ及びＶ信号にのみあることにも留意されたい。
【００４２】
更なる改良として、線形又は統計順序フィルタの何れかを用いて、幾つかのフィルタリングが適用される。例えば、
Ｒに対して、V[y-2, x+1]及びV[y+2, x-1]を持つ線形フィルタ
Ｂに対して、U[y-2, x+1]及びU[y+2, x-1]を持つ線形フィルタ
【００４３】
これらのピクセル位置は、必要とされるピクセル位置の周りに対しての空間的対称を示す。
【００４４】
コスト削減はすぐに明らかである。垂直のスケーラ及び視点レンダリング器は、５０％のＵ／Ｖ計算しか必要としない。よって、これは１／３だけ計算を低減する。
【００４５】
本発明の追加のオプションは、奥行きに依存した信号処理を適用することである。奥行きの印象が、明度／コントラスト特性に関係し、すぐ近くのものよりも離れているもののシーンの方がより「ぼやけている」ことは、知覚リサーチから知られている。この知識は、輝度及び奥行き情報がレンダリングの段階で両方とも利用可能であり、奥行きに依存する輝度／コントラスト適応が例えば（奥行きが制御される）可変ゲイン又はルックアップテーブルにより容易に得られるので、レンダリングの段階で本発明に容易に適用できる。これは、改善された奥行き印象となる。奥行きに依存する信号処理の他の例は、シャープネスに関する。しばしば背景内の対象物は焦点がぼけている。この観察は信号処理に適用される。背景をぼかすことは、奥行き印象を改善する。したがって、奥行きに依存したシャープネス低減は、奥行き印象を強調する。シャープネス印象は主にビデオ信号の輝度成分により決定されるので、ＹＵＶドメインでこの奥行き依存シャープネスフィルタを適用することは有利である。更に、この奥行き依存フィルタリングは比較的安い余分なコストでＹＤ信号を処理するレンダリングユニットに途切れなく一体化できるので、本発明は、特に有益なシステムを提供する。レンダリングの主な機能は、観察者に立体視の奥行きの役割を提供することである。依存型信号処理により、追加の奥行きの役割が供給される。
【００４６】
種々の実施例が、第２実施例の簡易なフィルタでさえ考慮することなく、最大限の削減を得るための簡単な組み合わせのために設計される。第１及び第３の結果はＵ／Ｖ処理の５０％削減となり、通常のＲＧＢに対しての３００％が、Ｙに対して１００％、Ｕ及びＶに対してそれぞれ２５％となる。これは、総合的に５０％の削減となる。
【００４７】
本発明の他の実施例によると、本発明は、スイッチング可能な２Ｄ／３Ｄディスプレイで使用できる。このディスプレイは、通常２Ｄディスプレイとして動作するモードに置かれ、３Ｄモードに切り換えられる。結果として、ＹＵＶからＲＧＢ変換のためのピクセル選択は、選択される２Ｄ又は３Ｄディスプレイモードに依存する。
【００４８】
第７図による本発明の他の実施例では、コンピュータ可読媒体が図式的に示されている。コンピュータ可読媒体７００は、コンピュータ７１３による処理のため、３Ｄディスプレイ上にビデオデータをレンダリングするためのコンピュータプログラム７１０を当該媒体上に具現化している。前記コンピュータプログラムは、第２信号を作るために低減された空間解像度に第１ビデオ信号の少なくとも１つの色成分をレンダリングするためのコードセグメント７１４と、ディスプレイのためのフル解像度信号を再構成するとき、空間誤差と視点誤差とがバランスされる第２ビデオ信号を空間的にフィルタリングするためのコードセグメント７１５とを有する。
【００４９】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア及びこれらの組み合わせを含む任意の適切な形態で実施できる。本発明の実施例の素子及び部品は、適切な態様で物理的にも、機能的にも、論理的にも実施できる。実に、機能性は、単一のユニット、複数のユニット又は他の機能的ユニットの一部として実施されてもよい。このように、本発明は単一のユニットで実施されてもよく、又は種々異なるユニットとプロセッサとの間で物理的に機能的に分配されてもよい。
【００５０】
本発明は、特定の実施例を参照して上述されたが、これらの特定の形態に限定されることを意図するものではない。むしろ、本発明は、添付のクレームによってのみ限定され、上記特定の実施例以外の他の実施例、例えば、上述されたもの以外の種々異なる信号処理システムも、等しくこれらクレームの範囲内にある。
【００５１】
クレームにおいて、「有する」という文言は、他の素子又はステップの存在を否定するものではない。更に、別個にあげられているが、複数の手段、素子又は方法のステップが、例えば単一のユニット又はプロセッサにより実施されてもよい。その上、個別の特徴が異なるクレームに含まれているが、これらの特徴は有益的に結合されてもよく、異なるクレーム内にあるものは、特徴の組み合わせが実行可能でないか及び／又は有益でないというわけではない。加えて、単一の参照符号が複数を除外するものではない。「１つの」「第１」「第２」等が複数を排除するものでもない。クレーム中の参照符号は明瞭な例示として単に付与されているだけで、クレームの範囲をどのようにも限定すると解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、既知の信号処理システムを示す。
【図２】図２は、図１に示された信号処理システムによる９視点ディスプレイのためのそれぞれのサブピクセルの視点番号を示す。
【図３】図３は、本発明の種々の実施例で使用されるマルチ視点表示装置の図示的透視図を示す。
【図４】図４は、本発明の一実施例による信号処理システムを示す。
【図５】図５は、本発明の他の実施例による信号処理システムを示す。
【図６】図６は、図５に示された信号処理システムによる９視点ディスプレイのためのそれぞれのサブピクセルの視点番号を示す。
【図７】図７は、本発明の一実施例によるコンピュータ可読媒体を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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