专利名称：输出三维图像的方法及其显示设备的制作方法
技术领域：
与这里的示例性实施例一致的方法和设备涉及一种输出三维(3D)图像的方法以及使用该方法的显示设备，更具体地讲，涉及如下所述的一种输出3D图像的方法以及使用该方法的显示设备，所述方法使用输入图像产生左眼图像和右眼图像并交替地输出产生的左眼图像和右眼图像。
背景技术：
3D立体图像技术可应用于各种领域(诸如信息通信、广播、医疗、教育培训、军事、游戏、动画、虚拟现实、计算机辅助设计(CAD)和工业技术)，并且被看作所有上述领域中都需要的下一代3D立体多媒体信息通信的核心基础技术。通常，人所感知的立体感产生于以下项的综合效应人眼晶状体的厚度根据将被观察的对象的位置的改变程度、两眼观察对象的角度差别、两眼观察对象的位置和形状的差别、由于对象的运动所引起的时间差别以及其他各种心理和记忆效应。具体地讲，可将由人的左眼和右眼之间大约6 7cm的横向距离所引起的双目视差看作立体感的主要原因。由于双目视差，人感知到具有角度差别的对象，这使得左眼和右眼接收不同图像，并且当这两个图像经过视网膜被传送到人的大脑时，大脑可通过精确地结合这两种信息来感知原始3D立体图像。存在两种类型的立体图像显示设备使用特殊镜片的眼镜型设备和不使用这种特殊镜片的非眼镜型设备。眼镜型设备可采用滤色方法、偏振滤波方法或快门眼镜方法，其中，所述滤色方法通过对互补关系的颜色进行滤波而分别选择图像，所述偏振滤波方法使用通过成直角的偏振光元件的组合所引起的遮光效应将左眼接收的图像与右眼接收的图像分离，所述快门眼镜方法通过响应于将左眼图像信号和右眼图像信号投射到屏幕的同步信号交替地阻挡左眼和右眼来使人感知立体感。3D图像包括左眼感知的左眼图像和右眼感知的右眼图像。3D图像显示设备通过交替地显示左眼图像和右眼图像来显示立体感的3D图像。同时，如图I所示，现有技术中的3D显示设备将分辨率为1920X1080的左眼图像和右眼图像分别处理成分辨率为1920X540的左眼图像、黑图像、分辨率为1920X540的右眼图像以及黑图像，并在输出图像前，将黑图像插入到左眼图像和右眼图像之间。也就是说，现有技术的显示设备按左眼图像LI-〉黑图像-> 右眼图像Rl_>黑图像_>左眼图像L2->……的顺序输出图像。在这种情况下，现有技术的显示设备使用120Hz时序控制器使左眼图像LI和左眼图像L2以60Hz的间隔显示。根据图I的现有技术的显示设备可减少左眼图像和右眼图像看起来彼此出现重叠的串扰效应，并还可减少当左眼图像和下一个左眼图像之间的间隔变为60Hz时的闪烁效应。然而，为了以60Hz的间隔显示左眼图像LI和下一个左眼图像L2，应使用120Hz时序控制器来代替通常所使用的60Hz时序控制器，这使系统变得复杂。另外，如图2所不，另一现有技术的显不设备以60Hz的间隔输出分辨率为1920X1080的左眼图像和右眼图像，而不调节分辨率为1920X1080的左眼图像和右眼图像的大小。也就是说，根据图2的现有技术的显示设备按左眼图像LI-〉右眼图像Rl>左眼图像L2->右眼图像R2的顺序输出图像。根据图2的现有技术的显示设备可使用60Hz时序控制器，但是在左眼图像LI和下一个左眼图像L2之间的间隔是30Hz时可能会出现闪烁效应。因此，需要一种使用在普通显示设备中使 用的60Hz时序控制器来输出3D图像而不引起闪烁效应的方法。
发明内容
示例性实施例的一方面涉及一种输出3D图像的方法及其显示设备，在所述方法中，左眼图像和右眼图像的分辨率降低预定整数倍，并且左眼图像和右眼图像的输出频率增加所述预定整数倍。根据示例性实施例，在显示设备中输出3D图像的方法包括产生左眼图像和右眼图像；将左眼图像和右眼图像的分辨率降低预定整数倍；通过将输出频率增加所述预定整数倍来输出左眼图像和右眼图像。所述输出步骤可包括同时将构成左眼图像和右眼图像的每一行的像素数据输出到所述预定整数个行。所述预定整数可以是2。左眼图像和右眼图像的分辨率可以是1920X1080，输入频率可以是60Hz，所述降低步骤可包括将左眼图像和右眼图像的分辨率降低到1920X540，所述输出步骤可包括以120Hz的输出频率输出左眼图像和右眼图像，并同时将构成左眼图像和右眼图像的每一行的像素数据输出到两行。所述方法可还包括产生120Hz的同步信号，并将同步信号发送到与显示设备联锁的3D眼镜。所述输出步骤可包括将输出左眼图像和右眼图像的图像输出单元划分为多个块，并按照左眼图像和右眼图像的每一帧来顺序地输出所述多个块。根据示例性实施例，显示设备包括图像输入单元，接收图像；图像处理单元，使用输入图像产生左眼图像和右眼图像；图像输出单元，交替地输出产生的左眼图像和产生的右眼图像；控制单元，执行控制以通过将左眼图像和右眼图像的分辨率降低预定整数倍，并将左眼图像和右眼图像的输出频率增加所述预定整数倍来输出左眼图像和右眼图像。控制单元可控制图像输出单元同时将构成左眼图像和右眼图像的每一行的像素数据输出到所述预定整数个行。所述预定整数可以是2。左眼图像和右眼图像的分辨率可以是1920X1080，输入频率是60Hz，控制单元可控制图像输出单元将左眼图像和右眼图像的分辨率降低到1920X540，以120Hz的输出频率输出左眼图像和右眼图像，并同时将构成左眼图像和右眼图像的每一行的像素数据输出到两行。所述显示设备可还包括同步信号产生单元，产生120Hz的同步信号，用于与同显示设备联锁的3D眼镜同步；通信单元，将产生的同步信号发送到3D眼镜。所述控制单元可控制图像输出单元将图像输出单元划分为多个块，并按照左眼图像和右眼图像的每一帧来顺序地输出所述多个块。
通过参照附图对示例性实施例的描述，上述和/或其他方面将会更明显，其中图I和图2是现有技术的3D显示设备的左眼图像和右眼图像的输出时序图；
图3是根据示例性实施例的显示设备的框图；图4A至图4C是根据示例性实施例的解释如何处理各种格式的3D图像的示图；图5是根据示例性实施例的左眼图像和右眼图像的输出时序图；图6是示出根据示例性实施例的用于操作3D眼镜的同步信号的示图；图7是根据示例性实施例的解释显示设备的输出3D图像的方法的流程图。
具体实施例方式下面参照附图更详细地描述特定示例性实施例。在下面的描述中，即使在不同的附图中，相同的附图标号被用于相同的部件。提供在说明书中定义的内容(诸如详细的构造和部件)以有助于全面理解示例性实施例。然而，可在没有那些具体定义的内容的情况下实施示例性实施例。此外，由于已知功能或构造会以不必要的细节模糊本申请，因此，不对它们进行详细描述。图3是根据示例性实施例的显示设备100的框图。如图3所示,显示设备100包括图像输入单元110、图像处理单元120、图像输出单元130、用户输入单元140、同步信号产生单元150、通信单元160和控制单元170。在这种情况下，显示设备100是这样一种显示设备，其通过交替地显示左眼图像和右眼图像来立体地显示图像，并且所述显示设备可包括3D电视、3D投影仪和3D监视器(但不限于此)。图像输入单元110经由线缆从外部设备(例如，DVD播放器)接收图像数据或通过无线方式从广播站接收图像数据。在这种情况下，接收的图像数据可以是二维(2D)图像数据或3D图像数据。另外，接收的图像数据是各种格式的3D图像数据，诸如，使用上下方法(top & bottom method)、并排方法(side by side method)、水平交错方法(hori zontalinterleaved method)、垂直交错方法(vertical interleaved method)、棋盘格式方法(checker board method)、巾贞连续方法(frame sequential method)、场顺序方法(fieldsequential method)和巾贞封装方法(frame packing method)的 3D 图像数据。图像处理单元120针对图像输入单元110输入的图像数据执行信号处理，诸如视频解码和视频缩放。另外，图像处理单元120在控制单元170的控制下使用输入的图像数据产生左眼图像和右眼图像。具体地讲，如果输入图像数据是2D图像数据，则图像处理单元120可使用输入的2D图像产生左眼图像和右眼图像。作为选择，如果输入的图像数据是3D图像数据，则图像处理单元120可根据各种格式产生左眼图像和右眼图像。稍后将参照图4A至图4C对此进行解释。另外，图像处理单元120将左眼图像和右眼图像的分辨率降低预定整数倍。在这种情况下，预定整数倍可以是两倍。例如，如果产生的右眼图像和产生的左眼图像的分辨率是1920X1080，则图像处理单元120可将产生的右眼图像和产生的左眼图像的分辨率降低到 1920X540。将参照图4A至图4C解释当各种格式的3D图像数据被输入时由图像处理单元120进行的图像处理。如图4A所示，如果输入的图像数据是分辨率为1920 X 1080的左右划分方法的3D图像数据，则图像处理单元120将左右划分方法的3D图像数据划分为左眼图像和右眼图像，并对划分的左眼图像和右眼图像执行左右大小的缩放，以产生具有分辨率1920X1080 的左眼图像和右眼图像。另外，图像处理单元120处理产生的左眼图像和产生的右眼图像，使得产生的左眼图像和产生的右眼图像的分辨率变为1920X1080的一半，S卩1920X540。在另一示例性实施例中，如图4B所示，如果输入的图像数据是分辨率为1920X1080的上下划分方法的3D图像数据，则图像处理单元120将上下划分方法的3D图像数据划分为左眼图像和右眼图像，并对划分的左眼图像和右眼图像执行上下大小的缩放，以产生具有分辨率1920X1080的左眼图像和右眼图像。另外，图像处理单元120处理产生的左眼图像和产生的右眼图像，使得产生的左眼图像和产生的右眼图像的分辨率变为1920X1080 的一半，即1920 X 540。在另一示例性实施例中，如图4C所示，如果输入的图像数据是分辨率为1920X2205的帧封装方法的3D图像数据，则图像处理单元120将帧封装方法的3D图像数据划分为左眼图像和右眼图像，以产生具有分辨率1920X1080的左眼图像和右眼图像。另夕卜，图像处理单元120处理产生的左眼图像和产生的右眼图像，使得产生的左眼图像和产生的右眼图像的分辨率变为1920X1080的一半，S卩1920X540。在上面关于图4A至图4C的描述中，只解释了上下划分方法、左右划分方法和帧封装方法，但是它们只是示例。示例性实施例可被应用到具有除图4A至图4C所示的那些格式之外的其他格式的3D图像或2D图像。图像输出单元130交替地输出图像处理单元120处理的左眼图像和右眼图像。具体地讲，在控制单元170的控制下，图像输出单元130在输出左眼图像和右眼图像之前将左眼图像和右眼图像的输出频率增加整数倍。具体地讲，如果左眼图像和右眼图像的分辨率被图像处理单元120降低了两倍，则图像输出单元130在输出左眼图像和右眼图像之前将左眼图像和右眼图像的输出频率增加两倍。例如，如果输入的左眼图像和输入的右眼图像的频率是60Hz，则图像输出单元130可输出左眼图像和右眼图像，使得左眼图像和右眼图像具有120Hz的输出频率。也就是说，如图5所示，图像输出单元130可按120Hz的间隔交替地显示分辨率为1920X540的左眼图像和右眼图像。具体地讲，图像输出单元130可按照分辨率为1920X540的左眼图像(LI)〉分辨率为1920X540的右眼图像(Rl)_>分辨率为1920X540的左眼图像(L2)->分辨率为1920X540的右眼图像->……的顺序进行显示。因此，即使使用60Hz的时序控制器，用户也可去除在左眼图像LI和下一个左眼图像L2之间的间隔变为60Hz时的闪烁效应。
另外，图像输出单元130同时将构成分辨率被降低的左眼图像和右眼图像的每一行的像素数据输出到整数行。例如，如果产生的左眼图像和产生的右眼图像的分辨率被降低一半，则图像输出单元130同时将构成左眼图像和右眼图像的每一行的像素数据输出到两行。也就是说，图像输出单元130同时将构成分辨率降低到1920X540的左眼图像数据和右眼图像数据的每一行的像素数据输出到两行，因此，用户感觉好像他或她正在观看具有分辨率1920X1080的左眼图像和右眼图像。另外，图像输出单元130可被划分为多个块，并在控制单元170的控制下按照左眼图像和右眼图像的每一帧来输出多个块。例如，如果图像输出单元130被划分为第一块至第四块，则图像输出单元130可在1/120秒期间将左眼图像LI顺序地输出到第一块至第四块，并可在1/120秒期间将右眼图像Rl顺序地输出到第一块至第四块。这防止在图像输出单元130的每个位置响应速度不同时出现的串扰效应。用户输入单元140从用户输入装置140 (诸如遥控器)接收用户操作，并将用户操·作发送到控制单元170。同步信号产生单元150产生用于将显示设备100与3D眼镜200同步的同步信号。具体地讲，同步信号产生单元150可产生用于在左眼图像被显示在显示设备100上时只开启左眼镜片以便通过左眼镜片观看左眼图像的同步信号。另外，同步信号产生单元150可产生用于在右眼图像被显示在显示设备100上时只开启右眼镜片以便通过右眼镜片观看右眼图像的同步信号。具体地讲，当显示设备100的左眼图像和右眼图像以120Hz的间隔被交替显示时，同步信号产生单元150也可按120Hz的间隔产生同步信号。也就是说，如图6所示，同步信号产生单元150可产生用于在1/120秒期间开启左眼镜片并在下一 1/120秒期间开启右眼镜片的同步信号。通信单元160可与各种外围装置通信。具体地讲，通信单元160可将同步信号产生单元150产生的同步信号发送到外部3D眼镜200。控制单元170基于从用户输入单元160接收的用户操作来控制显示设备100的全部功能。另外，控制单元170可控制图像处理单元120和图像输出单元130通过将左眼图像和右眼图像的分辨率降低预定整数倍并通过在输出左眼图像和右眼图像之前增加左眼图像和右眼图像的输出频率来输出左眼图像和右眼图像。例如，控制单元170可控制图像处理单元120将左眼图像和右眼图像的分辨率从1920X1080降低到1920X 540，并控制图像输出单元130通过将具有60Hz的输入频率的左眼图像和右眼图像的输出频率增加两倍到120Hz来输出左眼图像和右眼图像。另外，控制单元170可控制图像输出单元130同时将构成左眼图像和右眼图像的每一行的像素数据输出到整数行。例如，如果左眼图像和右眼图像的分辨率降低一半，则控制单元170可控制图像输出单元130同时将构成左眼图像和右眼图像的每一行的像素数据输出到两行。因此，即使图像的分辨率降低一半，用户也可欣赏与其原始图像具有相同分辨率的图像。另外，控制单元170可控制图像输出单元130将图像输出单元130划分为多个块，并按照左眼图像和右眼图像的每一帧来顺序地输出多个块。
如上所述，根据显示设备100，可使用用于普通显示设备的60Hz时序控制器，因此可防止闪烁效应和串扰效应。下面，将参照图7更详细地解释输出3D图像的方法。图7是根据示例性实施例的解释显示设备100的输出3D图像的方法的流程图。首先，显示设备100从外部源接收图像(操作S710)。在这种情况下，显示设备100可接收2D图像或各种格式的3D图像。随后，显示设备100使用输入图像产生左眼图像和右眼图像(操作S720)。具体地讲，如果输入图像是2D图像，则显示设备100可基于2D图像产生左眼图像和右眼图像，如果输入图像是3D图像，则显示设备100可将3D图像划分为左眼图像和右眼图像，并通过缩放左眼图像和右眼图像的大小来产生左眼图像和右眼图像。在这种情况下，产生的左眼图像和右眼图像的分辨率可以是1920X1080。·
显示设备100将产生的左眼图像和产生的右眼图像的分辨率降低预定倍数(操作S730)。例如，如果产生的左眼图像和产生的右眼图像的分辨率是1920X1080，则显示设备100可通过将左眼图像和右眼图像的分辨率降低两倍至1920X540来输出图像。另外，显示设备100通过将左眼图像和右眼图像的输出频率增加整数倍来输出左眼图像和右眼图像(操作S740)。例如，如果产生的左眼图像和产生的右眼图像的分辨率被降低两倍，则显示设备100可通过将输出频率从60Hz增加到120Hz来输出左眼图像和右眼图像。此外，显示设备100可同时将构成左眼图像和右眼图像的每一行的像素输出到整数行，以便补偿降低的分辨率。例如，如果左眼图像和右眼图像的分辨率被降低一半，则显示设备100可同时将构成左眼图像和右眼图像的每一行的像素输出到两行。如上所述，根据输出3D图像的方法，可使用用于普通显示设备的60Hz时序控制器，因此，可防止闪烁效应和串扰效应。同时，在上述示例性实施例中，产生的左眼图像和产生的右眼图像的分辨率是1920X 1080，但是这只是示例性的。这些示例性实施例可被应用到具有不同分辨率的左眼图像和右眼图像。尽管已经示出和描述了若干示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本申请的原理和精神的情况下，可对示例性实施例进行改变，其中，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种在显示设备中输出3D图像的方法，所述方法包括 产生左眼图像和右眼图像； 将左眼图像的分辨率和右眼图像的分辨率降低预定整数倍； 通过将输出频率增加所述预定整数倍来输出左眼图像和右眼图像。
2.如权利要求I所述的方法，其中，所述输出步骤包括同时将构成左眼图像的每一行的像素数据和构成右眼图像的每一行的像素数据输出到所述预定整数个行。
3.如权利要求I所述的方法，其中，所述预定整数是2。
4.如权利要求3所述的方法，其中，左眼图像的分辨率和右眼图像的分辨率是1920X 1080，输入频率是60Hz，其中，所述降低步骤包括将左眼图像的分辨率和右眼图像的分辨率降低到1920X540， 其中，所述输出步骤包括以120Hz的输出频率输出左眼图像和右眼图像，并同时将构成左眼图像和右眼图像的每一行的像素数据输出到两行。
5.如权利要求4所述的方法，还包括 产生120Hz的同步信号，并将同步信号发送到与显示设备联锁的3D眼镜。
6.如权利要求I所述的方法，其中，所述输出步骤包括将输出左眼图像和右眼图像的图像输出単元划分为多个块，并按照左眼图像的每ー帧和右眼图像的每ー帧来顺序地输出所述多个块。
7.ー种显示设备，包括 图像输入単元，接收图像； 图像处理单元，使用接收的图像产生左眼图像和右眼图像； 图像输出単元，交替地输出产生的左眼图像和产生的右眼图像； 控制单元，执行控制以通过将左眼图像的分辨率和右眼图像的分辨率降低预定整数倍，并将左眼图像的输出频率和右眼图像的输出频率増加所述预定整数倍来输出左眼图像和右眼图像。
8.如权利要求7所述的显示设备，其中，控制单元控制图像输出单元同时将构成左眼图像的每一行和构成右眼图像的每一行的像素数据输出到所述预定整数个行。
9.如权利要求7或权利要求8所述的显示设备，其中，所述预定整数是2。
10.如权利要求9所述的显示设备，其中，左眼图像的分辨率和右眼图像的分辨率是1920 X 1080，输入频率是60Hz， 其中，控制单元控制图像输出单元将左眼图像的分辨率和右眼图像的分辨率降低到1920X540，以120Hz的输出频率输出左眼图像和右眼图像，并同时将构成左眼图像的每ー行的像素数据和构成右眼图像的每一行的像素数据输出到两行。
11.如权利要求10所述的显示设备，还包括 同步信号产生单元，产生120Hz的同步信号以与同显示设备联锁的3D眼镜同步； 通信単元，将产生的同步信号发送到3D眼镜。
12.如权利要求7所述的显示设备，其中，所述控制单元控制图像输出单元将图像输出単元划分为多个块，并按照左眼图像的每ー帧和右眼图像的每ー帧来顺序地输出所述多个块。
全文摘要
提供了一种输出三维图像的方法及其显示设备。所述输出3D图像的方法包括使用输入图像产生左眼图像和右眼图像；将左眼图像和右眼图像的分辨率降低预定整数倍；通过将输出频率增加所述预定整数倍来输出左眼图像和右眼图像。因此，可使用用于普通显示设备的60Hz时序控制器，因此，可防止闪烁效应和串扰效应。
文档编号H04N13/04GK102957938SQ201210292339
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者金智源, 李敬焕 申请人:三星电子株式会社