专利名称：三维处理电路及处理方法
技术领域：
本发明涉及一种三维影像的处理电路及处理方法，特别是涉及一种根据影像深度决定屏幕上显示(On-Screen display ；0SD)位置的三维影像处理电路及方法。
背景技术：
三维(3D)影像可经由深度计算、双镜头录像或是其它方式产生，在2D的平面上加上场景深度，观赏者佩带特殊的3D眼镜后，即可以观赏到具有3D效果的影像，提供更完整的视觉享受。但是屏幕上显示(On-Screen display ；0SD)信息，例如字幕，一般是外加的信息，换言之，OSD本身并无深度的讯息。现有的OSD显示方式有二种，图IA及图IB以字幕为例，示出了现有的处理方式。图IA展示一种现有的三维(3D)影像重点IOa及字幕Ila的动作情形。字幕Ila 未做任何跟深度有关的处理，所以在立体影像中，双眼看到字幕Ila的位置相同，在视觉上的效应，相当于文字在屏幕实际空间的位置。但是字幕Ila又需显示在画面的最上层以供观看，造成在观赏时，出现有如“较远处的影像，遮住近处影像”的状况，如图IA右上角的示意图，这种违反日常生活经验的怪异情形，在观赏3D影像，例如3D电影时，会造成观赏者的不适。图IB展示另一种现有的3D影像IOb及其字幕lib的动作情形。字幕lib的位置固定在整个3D影像的深度最小处，实际看起来虽仍会遮住其它物体，但这种方式较符合日常生活经验，看起来不会有怪异的感觉。然而，以3D电影为例，在3D影像重点IOb有时不在深度较浅的前方，而是在较深处，这时观赏者在观赏位于远处的焦点时，又需观赏固定在最近处的字幕11b，换言的，观赏者需要不断调整双眼注视的焦距，长久下来会让眼睛疲劳。
发明内容
本发明的目的之一，在于提供一种三维影像处理方法，改善现有三维处理电路及处理方法中的缺陷，以减轻观赏者的负担。本发明的目的之一，在于提供一种三维影像处理装置。本发明提出一种三维影像处理电路，用以处理一原始三维影像以产生一三维影像，其包含一影像分析装置，分析该原始三维影像以取得该原始三维影像的重点信息，并根据该重点信息输出一重点深度；一屏幕上显示(OSD)决定装置，耦合于该影像分析装置， 根据该重点深度决定一 OSD位置，据以产生一具有深度的OSD ；以及一迭加装置，耦合该OSD 决定装置，迭加该原始三维影像及该具有深度的0SD，产生该三维影像。本发明亦提供了一种三维影像处理方法，用以处理一原始三维影像以产生一三维影像，该方法包含以下步骤接收一原始三维影像；分析该原始三维影像，取得该原始三维影像的重点信息，并根据该重点信息输出一重点深度；根据该重点深度决定一 OSD位置，据以产生一具有深度的OSD ；以及迭加该原始三维影像及该具有深度的0SD，产生该三维影像。
例；
及
图IA是现有三维影像及其字幕间一动作情形的示意图； 图IB是现有的三维影像及其字幕间另一动作情形的示意图； 图2是根据本发明的三维处理电路一实施例示意图； 图3是根据本发明的三维处理电路另一实施例的示意图； 图4是根据本发明的影像分析装置一实施例的方块图； 图5是根据本发明的OSD决定装置一实施例的方块图； 图6是根据本发明的三维影像处理方法一实施例的示意图； 图7是显示应用本发明将字幕深度设定为贴在3D影像重点的最上层的-
实施
图8是显示应用本发明将字幕深度设定为在3D影像重点的略前方的一实施例；以
图9是显示应用本发明将字幕深度设定在3D影像重点的中间的-附图符号说明
10a/b三维(3D)影像重点
lla/b字幕
20三维处理电路
21影像分析装置
22OSD决定装置
23迭加装置
30三维处理电路
31影像分析装置
32OSD决定装置
33迭加装置
34延迟装置
40影像分析装置
41锐利度判断装置
42动态检测装置
43饱和度判断装置
44权重电路
50OSD决定装置
51OSD深度计算装置
52OSD图像计算装置
70三维(3D)影像重点
71字幕
80三维(3D)影像重点
81字幕
90三维(3D)影像重点
-实施例。
5
91字幕
具体实施例方式图2是根据本发明的三维影像处理电路一实施例的方块图。该三维处理电路20接收一原始三维影像，影像分析装置21根据该原始三维影像，找出该原始三维影像的重点深度。影像分析装置21可藉由多种方式实现，例如检测该原始三维影像的锐利度、色彩饱和度，或根据该原始三维影像中对象的移动速度，以获知该原始三维影像的重点深度，据以决定OSD的深度而产生三维影像。本实施例以检测该原始三维影像中的主要移动对象为例， 决定出重点深度。在一实施例中，以在该原始三维影像中的主要移动对象，例如在一静止场景中移动的人物，以该人物做为重点信息并据以输出重点深度。在另一实施例中，则是在快速移动的画面背景中，找出与该画面背景相对静止的对象，例如奔驰中的汽车，以该汽车做为重点信息并据以输出重点深度。决定出重点深度后，OSD决定装置22根据该重点深度， 决定OSD (例如字幕)的深度，并根据该原始三维影像的影像格式，计算产生适合该影像格式的具有深度信息的0SD，再由迭加装置23将该具有深度信息的OSD迭加至该原始三维影像中，产生具有可变深度OSD的三维影像。如此一来，该可变深度的OSD将跟随着影像中的重点，人眼在观赏3D影像时，便不需在影像重点和OSD间不断调整视觉的焦距，减轻观赏者的负担。在本实施例中，OSD为一字幕，该字幕可由一 OSD分离装置(图中未示)自原始三维影像中分离出来，再提供给OSD决定装置22进行后续处理。在其它实施例中，OSD可为一控制菜单，通常由显示器的OSD产生器(OSD generator)产生，此时的OSD则由该OSD产生器直接提供给OSD决定装置22。本发明的技术人员应了解OSD的来源可依影像来源或所应用的装置而有各种变化，在此不加以详述。图3是根据本发明的三维影像处理电路另一实施例的方块图。三维处理电路30接收一原始三维影像，影像分析装置31分析该原始三维影像，找出该原始三维影像的重点信息，并据以输出一重点深度，在决定出重点深度后，OSD决定装置32根据该重点深度，决定 OSD的深度，并根据该原始三维影像的影像格式，计算产生适合该影像格式的具有深度信息的0SD，再由迭加装置33将该具有深度的OSD迭加至该原始三维影像中，产生具有可变深度 OSD的三维影像。此外，本实施例还包括一延迟装置34，耦接该迭加装置33，将该原始三维影像经过一适当的延迟后，再提供给该迭加装置33，以使影像和OSD适当地相迭加，产生三维影像。图4是根据本发明的影像分析装置一实施例的方块图。影像分析装置4可包括一锐利度判断装置41，用以检测该原始三维影像中锐利度最高的区域；一动态检测装置42， 用以检测该原始三维影像中与快速移动的画面背景相对的一静止对象或一主要移动对象； 以及一饱和度判断装置43，用以检测该原始三维影像中色彩饱和度最高的区域。例如，一般影片或照片中锐利度最高的区域，通常即为该影片或照片中的重点区域；或是影片中的主要移动对象，或与快速移动的画面背景相对的一静止对象，通常为该影片的重点区域；又如影片或照片中色彩饱和度最高的区域亦常是该影片或照片中的重点区域，本实施例提出的影像分析装置40藉由锐利度判断、动态检测以及饱和度判断产生出第一、第二和第三重点信息，再经由权重电路44对该第一、第二和第三重点信息做权重计算，以决定该原始三维影像的重点深度。除了锐利度、动态检测与饱和度判断等方法之外，还有多种方式可判断
6出三维影像的重点信息，本领域的技术人员应了解，依照本发明揭示的内容做出各种组合是可能的，在其它实施例中可根据实际的设计与需求，执行与增加其它不同类型的判断与检测等机制，在仅使用一种判断或检测装置(例如本实施例中锐利度判断装置41、动态检测装置42或饱和度判断装置43)的实施例中，权重电路可以被省略。当该原始三维影像过于复杂或其内容改变而导致不易判断时(例如卡通)，影像分析装置40先对该原始三维影像作不同类型的分析(例如锐利度分析、色彩饱和度分析与移动分析等等)，再由权重电路 44将影像分析装置40所作的这些分析结果做权重计算而决定该重点深度，以使决定出的重点深度更加精确。图5是根据本发明的OSD决定装置一实施例的方块图。OSD决定装置50包括一 OSD深度计算装置51与一 OSD图像计算装置52，OSD深度计算装置51耦接影像分析装置， 并接收其所输出的重点深度，据以计算决定出OSD的深度。该OSD深度可根据使用者的喜好与该三维影像的特性，设置在该三维影像重点的前方、前缘或是中间。OSD图像计算装置 52耦接该OSD深度计算装置51，根据OSD深度计算装置51决定出的OSD深度以及该原始三维影像的格式，计算产生适合该原始三维影像格式的具有深度信息的0SD，再将该具有深度信息的OSD提供给迭加装置。目前三维影像主要分为场景(kene)加上深度(D印th)，以及以双摄影机拍摄，其影像信息包含左右眼的两种格式。因此，OSD图像计算单元42根据不同的输入格式，计算出适当的OSD信息。例如若该原始三维影像的格式为场景及深度时，便直接根据该OSD深度计算产生该具有深度的0SD，并将该原始三维影像与该具有深度的OSD相迭加。若该原始三维影像为包括一左眼影像与一右眼影像的格式时，则根据该重点深度分别计算出左右眼影像所需的不同OSD深度位置，再加以迭加，该迭加完成产生的左右眼影像被人眼接收后， 人脑即根据左右眼接收到的影像位置，组合出具有深度的视觉影像。较佳的，将该OSD设计为半透明，以使该OSD对三维影像中其它对象的影响降到最低。 变化地，将该OSD设置于该重点信息外围，使该OSD更紧密地跟随该三维影像中的
^^点ο图6是根据本发明的三维影像处理方法一实施例的流程图，该方法包含以下步骤s601接收一原始三维影像；s602分析该原始三维影像以取得该原始三维影像的重点信息，并根据该重点信息输出一重点深度；s603根据该重点深度决定一 OSD位置，据以产生一具有深度的OSD ；以及s604迭加该原始三维影像及该具有深度的0SD，产生该三维影像。较佳的，该步骤s604还包含一延迟步骤，将该原始三维影像经过一延迟后，再与该具有深度的OSD相迭加以产生该三维影像。通过上述的实施例，观赏者可依据个人喜好将字幕深度设定为贴在3D影像重点的最上层、略前方与中间，如本说明书的图7、8与9所示。图7是显示应用本发明将字幕深度设定为贴在3D影像重点的最上层的一实施例。于本实施例，当观赏者设定字幕71设定在3D影像重点70最上层时，不论该3D影像重点70近于或远于人眼，则字幕71将根据3D 影像重点70的位置自动调整至3D影像重点70最上层。因此，观赏者不需要调整双眼注视的焦距，以减轻眼睛疲劳。同样地，图8是显示应用本发明将字幕深度设定为在3D影像重点的略前方的一实施例。于本实施例，当观赏者设定字幕81设定在3D影像重点80略前方时，不论3D影像重点80如何改变其位置，则字幕81将会根据3D影像重点80的位置自动调整至3D影像重点 80的略前方。 同样地，图9是显示应用本发明将字幕深度设定在3D影像重点的中间的一实施例。于本实施例，当观赏者设定字幕91设定在3D影像重点90略前方时，不论3D影像重点 90如何改变其位置，则字幕91将会根据3D影像重点90的位置自动调整至3D影像重点90 的中间。以上所述仅为本发明的范例实施态样，而不能以此限定本发明所实施的范围。凡依本发明的权利要求所作的均等变化与修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围。
权利要求
1.一种三维影像处理电路，用以处理一原始三维影像以产生一三维影像，其包含一影像分析装置，分析该原始三维影像以取得该原始三维影像的重点信息，并根据该重点信息输出一重点深度；一屏幕上显示(OSD)决定装置，耦合于该影像分析装置，根据该重点深度决定一 OSD位置，据以产生一具有深度的OSD ；以及一迭加装置，耦合该OSD决定装置，迭加该原始三维影像及该具有深度的0SD，产生该三维影像。
2.如权利要求1所述的三维处理电路，还包括一延迟装置，耦接该迭加装置，将该原始三维影像经过一延迟后，再提供给该迭加装置。
3.如权利要求1所述的三维处理电路，其中该OSD决定装置还包括一 OSD深度计算装置，耦接该影像分析装置，根据该重点深度决定一 OSD深度；以及一 OSD图像计算装置，耦接该OSD深度计算装置，根据该OSD深度以及该原始三维影像的格式，计算产生该具有深度的0SD。
4.如权利要求1所述的三维处理电路，其中该影像分析装置还包括一锐利度判断装置，用以判断该原始三维影像中锐利度最高的区域，以产生该重点信息。
5.如权利要求1所述的三维处理电路，其中该影像分析装置还包括一动态检测装置， 检测该原始三维影像中与快速移动的画面背景相对的一静止对象，以产生该重点信息。
6.如权利要求1所述的三维处理电路，其中该影像分析装置还包括一动态检测装置， 检测该原始三维影像中一主要移动对象，以产生该重点信息。
7.如权利要求1所述的三维处理电路，其中该影像分析装置还包括一饱和度判断装置，用以判断该原始三维影像中饱和度最高的区域，以产生该重点信息。
8.如权利要求1所述的三维处理电路，其中该影像分析装置还包括一锐利度判断装置，用以检测该原始三维影像中锐利度最高的区域，以产生一第一重点fn息；一动态检测装置，检测该原始三维影像中，与快速移动的画面背景相对的一静止对象或一主要移动对象，以产生一第二重点信息；一饱和度判断装置，用以检测该原始三维影像中饱和度最高的区域，以产生一第三重点信息；以及一权重电路，耦接该锐利度判断装置、动态检测装置以及该饱和度判断装置，根据该第一、第二及第三重点信息进行权重计算而决定出该重点深度。
9.如权利要求1所述的三维处理电路，其中该OSD为字幕。
10.如权利要求1所述的三维处理电路，其中该OSD为半透明。
11.如权利要求1所述的三维处理电路，其中该OSD设置于该重点信息外围。
12.如权利要求3所述的三维处理电路，其中该OSD深度计算装置根据该重点深度将该 OSD深度设置在该重点深度的前方、前缘或是中间。
13.—种三维影像处理方法，用以处理一原始三维影像以产生一三维影像，该方法包含以下步骤接收一原始三维影像；分析该原始三维影像，取得该原始三维影像的重点信息，并根据该重点信息输出一重点深度；根据该重点深度决定一 OSD位置，据以产生一具有深度的OSD ；以及迭加该原始三维影像及该具有深度的0SD，产生该三维影像。
14.如权利要求13所述的方法，其中该迭加该原始三维影像及具有深度的OSD的步骤还包含将该原始三维影像经过一延迟后，与该具有深度的OSD迭加。
15.如权利要求13所述的方法，其中该根据该重点深度决定一OSD位置，据以产生一具有深度的OSD的步骤包括根据该重点深度决定一 OSD深度；以及根据该OSD深度以及该原始三维影像的格式，计算产生该具有深度的0SD。
16.如权利要求13所述的方法，其中该分析该原始三维影像，取得该原始三维影像的重点信息，并根据该重点信息输出一重点深度的步骤包括检测该原始三维影像中一主要移动对象以产生该重点信息。
17.如权利要求13所述的方法，其中该分析该原始三维影像，取得该原始三维影像的重点信息，并根据该重点信息输出一重点深度的步骤包括检测该原始三维影像中，与快速移动的画面背景相对的一静止对象以产生该重点信息。
18.如权利要求13所述的方法，其中该分析该原始三维影像，取得该原始三维影像的重点信息，并根据该重点信息输出一重点深度的步骤包括检测锐利度最高的区域以产生该重点信息。
19.如权利要求13所述的方法，其中该分析该原始三维影像，取得该原始三维影像的重点信息，并根据该重点信息输出一重点深度的步骤包括检测饱和度最高的区域以产生该重点信息。
20.如权利要求13所述的方法，其中该分析该原始三维影像，取得该原始三维影像的重点信息，并根据该重点信息输出一重点深度的步骤包括检测该原始三维影像中锐利度最高的区域，以产生一第一重点信息；检测该原始三维影像中，与快速移动的画面背景相对的一静止对象或一主要移动对象，以产生一第二重点信息；检测该原始三维影像中饱和度最高的区域，以产生一第三重点信息；以及根据该第一、第二及第三重点信息进行权重计算而决定出该重点深度。
21.如权利要求13所述的方法，其中该OSD为一字幕。
22.如权利要求15所述的方法，其中该根据该重点深度决定一OSD深度的步骤包括将该OSD深度设置在该三维影像重点的前方、前缘或是中间。
全文摘要
一种三维处理电路及处理方法，藉由分析三维影像中的影像重点，据以获得重点深度而改变屏幕上显示(OSD)的位置，改善现有三维处理电路及处理方法的缺陷，减轻观赏者的负担。
文档编号G06T7/00GK102300106SQ20101021841
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者余家伟, 童旭荣 申请人:瑞昱半导体股份有限公司