УПРАВЛЕНИЕ СТЕРЕОСКОПИЧЕСКИМ МЕНЮ
CONTROL OF STEREOSCOPIC MENU

Настоящее изобретение относится к способу предоставления стереоскопического меню на 3D-дисплей, а более конкретно к способу управления внешним видом стереоскопического меню. Кроме того, изобретение относится к устройству для воспроизведения видеоданных и структуре данных, которые используют такой способ.
В настоящее время графические экранные меню очень распространены. Например, DVD (цифровые универсальные диски) или BD (Blu-Ray диски), как правило, включают в себя экранные меню. Во время воспроизведения фильма пользователю иногда предоставляется возможность открытия всплывающих меню. Эти меню часто предоставляют возможность выбрать другую звуковую дорожку, другую дорожку субтитров, перейти к другой главе, и так далее. Телевизоры также обычно включают в себя экранные меню, например, для переключения между различными источниками видео или для изменения определенных настроек телевизоров.
Помимо упомянутых выше двумерных видеоустройств все более и более популярными становятся стереоскопические или 3D устройства. Например, на рынке уже доступен целый ряд телевизоров с поддержкой 3D. Кроме того, ассоциацией Blu-ray дисков недавно была завершена спецификация Blu-ray 3D. Формат Blu-ray 3D позволяет не только хранить стереоскопическое трехмерное видео на диске, но и обеспечить стереоскопические трехмерные интерактивные графические наложения, например, для трехмерного меню. В таком меню каждый графический элемент может иметь индивидуальную "глубину", т.е. индивидуальную координату в z-пространстве. Размещение графических элементов в z-пространстве определяется автором контента.
Задачей настоящего изобретения является предложить решение для управления внешним видом стереоскопического меню.
Согласно изобретению, способ управления внешним видом стереоскопического меню во время воспроизведения видеоданных, при котором стереоскопическое меню содержит один или более графических элементов, каждый из которых расположен на определенной глубине, содержит этапы, на которых:
- принимают пользовательский ввод, чтобы уменьшить или увеличить глубину стереоскопического меню; и
- изменяют глубину каждого графического элемента в соответствии с пользовательским вводом.
Кроме того, устройство для воспроизведения видеоданных выполнено для использования способа в соответствии с изобретением для управления внешним видом стереоскопического меню. Для этого устройство содержит генератор меню для генерации стереоскопического меню с одним или более графическими элементами, вход для приема пользовательского ввода, чтобы уменьшать или увеличивать глубину стереоскопического меню, и контроллер глубины для изменения глубины каждого графического элемента в соответствии с пользовательским вводом. Термин "воспроизведение" в данном документе следует понимать как охватывающий как извлечение видеоданных с носителя для последующего отображения, так и визуализацию видеоданных на стереоскопическом дисплее. Иными словами, как дисплей с поддержкой 3D, так и источник видео с поддержкой 3D, например 3D Blu-Ray-плеер, 3D телевизионная приставка или компьютер с 3D-видеокартой, составляют устройство для воспроизведения видеоданных. Кроме того, термин "видеоданные" охватывает как трехмерные, так и двумерные движущиеся изображения и неподвижные изображения.
Решение в соответствии с настоящим изобретением дает пользователю возможность регулировать общую глубину 3D-меню, т.е. увеличивать или уменьшать общую глубину меню. Без вмешательства пользователя меню выглядит так, как это определено автором контента, т.е. каждый графический элемент имеет свое индивидуальное положение в z-пространстве. Когда пользователь уменьшает глубину меню, оно становится более плоским, вплоть до точки, когда оно становится совершенно плоским. В этом случае все графические элементы совместно используют одно и то же положение в z-пространстве, а именно, опорную глубину, как это определено автором контента. Когда пользователь увеличивает глубину меню, расстояние между z-положениями различных объектов увеличивается, то есть эффект глубины становится более выраженным. Предоставление пользователю возможности управления глубиной меню имеет то преимущество, что улучшается зрительный комфорт для тех пользователей, которые чувствуют себя некомфортно с выраженными 3D-эффектами. Например, известно, что "слишком сильное 3D" приводит к головным болям у некоторых пользователей.
Предпочтительно, глубина меню адаптируется путем умножения значения глубины различных объектов меню на коэффициент управления глубиной. Для этого предпочтительно предусмотреть множитель. Коэффициент управления глубиной, равный "1", означает, что все элементы выглядят так, как это определено автором контента. Когда коэффициент управления глубиной установлен на "0", меню становится совершенно плоским. Значения между "0" и "1" вызывают уменьшение глубины меню, в то время как значения, большие "1", вызывают увеличение глубины меню. Отрицательные значения коэффициента глубины будут двигать графические элементы за опорную глубину и изменять порядок графических элементов в направлении глубины. В дополнение к определению коэффициента управления глубиной выгодно определять значение смещения глубины. Это значение добавляется или вычитается из значений глубины различных объектов меню с помощью сумматора. Как и коэффициент управления глубиной, значение смещения глубины может принимать положительные и отрицательные значения. Значение смещения глубины не изменяет расстояния между z-положениями различных объектов, но сдвигает все меню целиком на другую глубину.
Преимущественно для управления глубиной меню пользователю предоставляется экранный элемент управления, например, две кнопки для увеличения и уменьшения глубины меню. Конечно, могут быть предоставлены и дополнительные кнопки, например, для сброса глубины меню к исходному значению, или для управления смещением глубины, применяемым к меню. Альтернативно, специальные кнопки могут быть предоставлены на пульте дистанционного управления, или существующие кнопки, например, обычно доступные цветные кнопки, могут быть переопределены для этой цели.
Выгодно сравнивать в компараторе пользовательский ввод с заданным диапазоном входных значений. Например, как коэффициент управления глубиной, так и значение смещения глубины могут быть ограничены положительными значениями. Альтернативно или в дополнение к этому, компаратор сравнивает результирующую глубину каждого графического элемента с заданным диапазоном глубины. В случае если пользовательский ввод или результирующая глубина находится за пределами заданного диапазона, компаратор ограничивает пользовательский ввод или результирующую глубину, соответственно. Преимущественно, информация о диапазоне разрешенных входных значений и/или информация о диапазоне разрешенных значений глубины включается в структуру данных или в носитель записи, используемые для предоставления видеоданных и данных меню. Таким образом, обеспечивается, чтобы внешний вид меню поддерживался в пределах диапазона, который был одобрен автором контента или производителем устройства для воспроизведения видеоданных.
Предпочтительно контроллер проверяет, запрещено ли управление внешним видом стереоскопического меню. Для этого структура данных или носитель записи, используемые для предоставления видеоданных и данных меню, преимущественно включают в себя соответствующий индикатор, например, флаг включения/отключения управления глубиной. Это дает автору контента возможность предотвратить любые манипуляции с меню, например, из художественных или эстетических соображений.
Для лучшего понимания изобретение теперь будет более подробно объяснено в последующем описании со ссылкой на чертежи. Следует понимать, что изобретение не ограничено этим примерным вариантом осуществления, и что указанные возможности также надлежащим образом могут быть объединены и/или изменены без отступления от объема настоящего изобретения, определенного в приложенной формуле изобретения. На чертежах:
Фиг.1 изображает 3D-меню, содержащее три графических элемента с глубиной, заданной автором меню;
Фиг.2 показывает 3D-меню с Фиг.1 с уменьшенной глубиной;
Фиг.3 показывает 3D-меню с Фиг.1 с полностью удаленной глубиной;
Фиг.4 показывает 3D-меню с Фиг.1 с увеличенной глубиной;
Фиг.5 показывает 3D-меню с Фиг.1 после добавления значения смещения глубины;
Фиг.6 иллюстрирует принцип коэффициента управления глубиной и значения смещения глубины для управления глубиной графических элементов, и
Фиг.7 схематически изображает устройство для воспроизведения видеоданных, которое приспособлено для выполнения способа в соответствии с изобретением.
опорн
Фиг.1 изображает 3D-меню 1, содержащее три графических элемента 11, 12, 13, с глубиной, заданной автором меню 1. Глубина графических элементов 11, 12, 13 определяется относительно опорной плоскости 2, которая обычно определяется автором контента, располагающейся на опорной глубине Z от плоскости экрана 3. Предоставлены две кнопки 21, 22 управления, которые позволяют пользователю увеличивать или уменьшать глубину графических элементов 11, 12, 13.
Фиг.2 показывает 3D-меню 1 с Фиг.1 с уменьшенной глубиной. Как можно видеть, все три графических элемента 11, 12, 13 расположены ближе к опорной плоскости 2. Кроме того, разница между z-положениями различных графических элементов 11, 12, 13 уменьшена, т.е. передний графический элемент 11 теперь располагается ближе - в z-направлении - к оставшимся графическим элементам 12, 13.
Случай, когда глубина удалена из меню 1 полностью, показан на Фиг.3. Как можно видеть, все графические элементы 11, 12, 13 теперь располагаются в опорной плоскости 2. Когда введен отрицательный коэффициент управления глубиной или достаточно большое отрицательное значение смещения глубины, графические элементы 11, 12, 13, располагаются даже за опорной плоскостью 2.
Очевидно, что аналогичным образом можно увеличить глубину меню 1. Эта ситуация изображена на Фиг.4. Все графические элементы 11, 12, 13 расположены на увеличенном расстоянии от опорной плоскости 2. Помимо этого передний графический элемент 11 расположен дальше - в z-направлении - от остальных графических элементов 12, 13.
На Фиг. 2-4 изменено не только положение графических элементов 11, 12, 13 по отношению к опорной плоскости 2, но также и относительное расстояние в z-направлении между различными графическими элементами 11, 12, 13. Иными словами, общий диапазон глубины меню 1 сжимается или растягивается. Иная ситуация изображена на Фиг.5. В этом случае диапазон глубины меню 1 сохраняется, т.е. относительное расстояние в z-направлении между различными графическими элементами 11, 12, 13, остается неизменным. Вместо этого, одинаковая глубина смещения прибавляется к или вычитается из положения всех графических элементов 11, 12, 13.
номинальная
номинальная
промежуточная
номинальная
промежуточная
фактическая
Принцип управления пользователем глубиной меню показан на Фиг.6. При выводе стереоскопического 3D-меню виртуальное z-размещение достигается путем прорисовки графических элементов 11, 12, 13 в различных горизонтальных положениях в канале для левого глаза по отношению к каналу для правого глаза. Эта разница называется диспаратностью и выражается в пикселях. Описанный пользовательский элемент 20 управления воздействует на коэффициент 30 управления глубиной и/или на значение 40 смещения глубины, которые, в свою очередь, воздействует на диспаратность всех отдельных графических элементов 11, 12, 13. Каждый графический элемент 11, 12, 13 имеет индивидуальный z-параметр Z. При определении эффективной диспаратности графического элемента 11, 12, 13, индивидуальный z-параметр Z умножается 31 на коэффициент управления глубиной для получения промежуточного z-параметра Z, то есть эффективная диспаратность линейно зависит от коэффициента управления глубиной. Следовательно, изменение коэффициента управления глубиной имеет глобальное линейное влияние на окончательную диспаратность. В дополнение к умножению 31 индивидуального z-параметра Z на коэффициент управления глубиной, значение смещения глубины добавляется 41 к промежуточному z-параметру Z для получения фактического z-параметра Z. Конечно, точно так же можно предоставить только одну из двух возможностей для управления глубиной, то есть только коэффициент управления глубиной или только значение смещения глубины.
Минимальное абсолютное значение коэффициента управления глубиной равно "0", что делает меню 1 плоским. В этом случае все графические элементы 11, 12, 13 имеют одинаковую диспаратность, и, следовательно, одно и то же положение в z-пространстве. В принципе, не существует верхнего предела для значения коэффициента управления глубиной, и не существует ограничений на значение смещения глубины. Тем не менее, на практике выгодно, чтобы автор контента определял такие ограничения. Эти ограничения предпочтительно предоставляются в пределах потока данных, который содержит данные изображения. Конечно же, аналогичным образом возможно запретить пользователю манипуляции с глубиной меню. Для этой цели поток данных предпочтительно содержит флаг включения/выключения управления глубиной.
фактическая
фактическая
Фиг.7 схематически изображает устройство 4 для воспроизведения видеоданных, которое приспособлено для выполнения способа в соответствии с изобретением. Устройство содержит генератор 5 меню для генерации стереоскопического меню 1. Необходимые данные меню извлекаются, например, с носителя 17 записи, который содержит как видеоданные, так и данные меню. Кроме того, устройство имеет вход 6 для приема пользовательского ввода 20 для уменьшения или увеличения глубины стереоскопического меню 1 и контроллер 7 глубины для изменения 31, 41 глубины каждого графического элемента 11, 12, 13 стереоскопического меню 1 в соответствии с пользовательским вводом 20. Для этой цели контроллер 7 глубины включает в себя умножитель 8 для умножения 31 глубины каждого графического элемента 11, 12, 13 на коэффициент глубины и/или сумматор 9 для добавления значения смещения глубины к глубине каждого графического элемента 11, 12, 13. Компаратор 10 сравнивает пользовательский ввод 20 с диапазоном входных значений, заданных автором контента или производителем устройства. Альтернативно или в дополнение к этому, компаратор 10 сравнивает результирующую глубину Z каждого графического элемента 11, 12, 13 с диапазоном глубины, заданным автором контента или производителем устройства, и при необходимости ограничивает результирующую глубину Z заданным диапазоном. Контроллер 14 проверяет, запрещено ли управление внешним видом стереоскопического меню 1. В последнем случае пользовательский ввод отключается. Меню 1, сгенерированное генератором 5 меню, либо выводится на внешний дисплей через выход 15, либо отображается на дисплее 16. Как правило, генератор 5 меню, контроллер 7 глубины, компаратор 10 и контроллер 14 будут интегрированы в одном процессоре, как показано пунктирным прямоугольником.
Приведенное выше описание основано на так называемом "двухплоскостном режиме" для создания стереоскопических меню. На техническом уровне данный режим требует от устройства 4 для воспроизведения видеоданных обеспечивать две независимые плоскости прорисовки: одну для левого глаза и одну для правого глаза, на которых прорисовываются графические элементы 11, 12, 13 с различными индивидуальными диспаратностями. В дополнение к различным диспаратностям также могут быть использованы различные изображения на двух плоскостях прорисовки для графических элементов 11, 12, 13. Два изображения графического элемента 11, 12, 13 в двух плоскостях прорисовки образуют стереопару, которая придает графическим элементам 11, 12, 13 похожий на 3D внешний вид.
В дополнение к двухплоскостному режиму существует также возможность создавать плоское графическое наложение, например плоское меню, которое затем накладывается на стереоскопическое 3D изображение или видео. Этот режим является так называемым "одноплоскостным" режимом. В этом режиме устройство 4 обеспечивает только одну графическую плоскость, на которой прорисовываются графические элементы 11, 12, 13. Устройство 4 помещает эту единственную графическую плоскость в z-пространство.
В случае, если устройство 4 поддерживает как двухплоскостной режим, так и одноплоскостной режим, устройство 4 преимущественно обнаруживает, установлены ли управляемые пользователем коэффициент глубины и смещение на "0". Если это так, то устройство 4 переключает графическую систему из двухплоскостного режима в одноплоскостной режим и визуализирует плоскую/2D версию 3D меню 1 на единственной графической плоскости. Если впоследствии обнаруживается, что управляемые пользователем коэффициент глубины и смещение изменились обратно с "0" на некоторое положительное значение, устройство 4 переключает графическую систему обратно в двухплоскостной режим и начинает визуализацию стереоскопической 3D версии меню 1 заново, включая использование имеющихся стереопар.