专利名称：一种立体显示系统及用其实现单屏两视频内容输出的方法
技术领域：
本发明涉及三维(立体)成像技术，以及利用该成像技术提出的一种新的内容播放与观看方式。
背景技术：
目前，在使用个人电脑或者是家用电视来观看视频或者运行游戏时，都是独占式的。我们在全屏观看视频或者游戏时，如果只有一台显示设备，则所有的使用者都只能看到相同的内容。观测设备的限制，导致无法完全的利用中央处单元(以下简称CPU)或图形处理单元(以下简称GPU)的高性能，去同时处理多个多媒体播放请求。而在家用电视上，虽然早已有了画中画功能，但是子画面的大小局限性很强，而且观测者还是能够同时看到两个画面，互相会造成干扰。
近年来，3D (立体)电视和3D显示设备的兴起为用户带来了全新的视觉感受。3维图像的显示方式通常采用的是视差屏障式，最常见的包括了采用偏光材料和眼镜、或液晶快门和眼镜的眼镜式3D方式。然而不管是哪一种细节技术，都是利用了人的左右眼观测到不同的内容，然后再通过大脑合成为具有空间感的立体内容。当在3D显示设备上播放二维画面时，使用者脱离了眼镜之后依然可以看到正常图像，并不会造成影响。发明内容
鉴于上述的问题与立体技术的发展，本发明提出一种利用立体显示技术实现两路视频内容同时播放的方法。并提供一种可以付诸于实施的两路视频同时播放技术，将该技术用于视频播放装置中，即可在一个显示设备上同时播放两路视频内容，让观看者互不干扰的在同一个显示设备上观看不同的视频内容。
本发明使用一种偏光式的3D立体显示设备，该设备在奇数行和偶数行使用具有相互正交的偏振方向的材料进行显示，使得奇偶行所发出的光具有正交的偏振方向。符合该条件的实现方式有目前商场中的偏光式3D电视，以及某些厂家生产的偏光式显示器。
本发明使用一种偏光式眼镜，该眼镜的左右镜片使用特殊的偏光材料，该材料只能允许与其偏振方向相同的光线透过，并将阻碍具有其他偏振方向的光线进入。本发明会使用到两个该类型的眼镜，其中一个眼镜的左右镜片上的偏光材料应具有与W006]所述的显示屏上奇数行材料相同的偏振方向，以保证W006]所述输出设备的奇数行所发出的光完全被接收，而偶数行所发的光完全被阻挡；而另一个眼镜上的左右镜片偏光材料应具有与W006]所述的显示屏上偶数行材料相同的偏振方向，以保证W006]所述输出设备的偶数行所发出的光完全被接收，而奇数行所发的光完全被阻挡。
本发明所使用的偏光式3D立体显示以及偏光式眼镜组成了一套偏光式立体显示系统，其立体成像原理，在此做一个简单介绍。偏光式立体显示系统又分为线偏光和圆偏光式两种，由于两种类型的原理基本相同，这里以线偏光为例介绍一下偏光立体显示系统的原理。通常光的波动会在前进方向上均勻的在各个方向上产生，这种光被称作未偏极化的光；而如果光的振动方向有偏向某些方向的话，则被称作偏极化的偏振光。W006]所述的偏光式立体显示设备，在其奇数行和偶数行上分别使用了不同的偏光材料，产生了具有相互正交偏振方向的偏振光。立体显示系统中，观看视频的观众所佩戴的偏光式眼镜，其左右镜片采用不同的线偏光镜，左眼镜片只能允许奇数行(或偶数行)的光线透过，右眼镜片只允许偶数行(或奇数行)的光线透过，因此观测者的左右眼看到了不同的影像，再经过人脑的合成就看到了立体内容。而本发明中W007]所用的偏光眼镜与立体成像系统稍有不同，即第一个观看者配戴的眼镜其左右镜片都只能允许偏光显示设备上奇数行(或偶数行) 所发的光线透过，第二个观看者佩戴的眼镜其左右镜片都只能允许偏光显示设备上偶数行 (或奇数行)所发的光线透过。这样保证了两个观看者看到各自不同的内容，并且不会互相干扰。
本发明所使用的两路同时输出视频播放装置使用了两路同时输出视频播放技术， 其特征在于该装置能够确保两路视频内容在同一个窗口中播放，同时显示在显示器的屏幕之上，两路视频将分别占据偏光式显示器的奇数行和偶数行，保证两路不同的视频内容输出到观看者眼睛的光具有正交的偏振方向。该装置的两种具体实现方案为方案1，通过两路同时输出视频播放器，将电脑或者消费类电子的中的两路视频内容同时播放出来。播放采取全屏模式，可以选择将第一路视频奇数行(或偶数行)内容输出在显示屏的奇数行(或偶数行)上，同时将第二路视频奇数行(或偶数行)内容输出在显示屏的奇数行(或偶数行) 上；也可以选择，将第一路视频奇数列(偶数列)的内容放在屏幕的左半边，同时第二路视频奇数列(偶数列)的内容放在屏幕的右半边，或者交换位置。然后再通过一个硬件的插值器， 将左右两边的视频在水平方向上插值，使其宽度达到屏幕宽度，在垂直方向上对左右两边的视频进行采样，分别对其奇数行或者偶数行采样，并将采样结果分别放置在屏幕的奇数行或者偶数行上，实现交叉排列。方案2，利用电视机上的双画面功能，使两路信号平均的显示在电视的左右(或上下)两边，然后使用3D电视3D播放功能中的左右(或上下)格式播放，完成两路视频内容交叉的显示在屏幕的奇数和偶数行上。
使用立体显示系统实现单屏幕两路视频内容同时输出的方法，其特征还在于，两个观看者将佩戴不同的偏光式眼镜。例如，甲佩戴的眼镜，其镜片的偏振材料应与偏光式显示设备的奇数行所发的光线具有相同的偏振方向，保证奇数行的光线可以完全通过，并且阻挡偶数行的光线。乙佩戴的眼镜，其镜片的偏振材料应与偏光式显示设备的偶数行所发的光线具有相同的偏振方向，保证偶数行的光线可以完全通过，并且阻挡奇数行的光线。反之亦然。
使用本发明提供的使用立体显示系统实现单屏幕两路视频内容同时输出的方法， 两路视频内容可以同时利用一个输出设备进行显示，并且观测者通过佩戴不同的观测设备，就能够实现在同一时间、同一个输出设备上观看不同的节目。
图1是本发明视频播放系统的偏光式实施方式的构成2是本发明偏光式实现方式的数据流程3是本发明使用的两路同时输出视频播放装置的功能示意4是本发明使用偏光式立体显示设备以及输出画面格式图5是偏光镜使用的原理图。 具体实施方案
图1是本发明视频播放系统的偏光式实施方式的构成图。该系统包括了 偏光式显示设备，显示设备在显示屏上的奇偶行采用相互垂直的偏振材料构成，该偏光式显示设备能够在奇数行和偶数行上发出具有相互正交偏振方向的偏振光；两副偏光式眼镜，两副眼镜分别采用了与偏光显示设备奇偶行相同的偏振材料，偏光式眼镜1的左右镜片均使用与偏光式立体显示设备奇(或偶)数行相同的偏振材料，观测者透过该眼镜只能够看到奇 (或偶数)数行图像内容，偏光式眼镜2的左右镜片均使用与偏光式立体显示设备偶(或奇) 数行相同的偏振材料只能够看到偶(或奇)数行图像内容；两路视频同时输出装置使用两路视频同时输出技术，实现两路不同视频以行交叉的方式同时输出到一个窗口上；图1中的两路视频同时输出装置与偏光式显示设备相连，将两路视频同时输出到该显示设备上， 两路视频内容以行交叉的形式分别占据偏光式显示器的奇数和偶数行，由于奇数和偶数行采用了具有相互正交偏振方向的偏振材料，两路视频内容将发出具有正交偏振方向的偏振光。同时观测者佩戴的偏光式眼镜对偏光式显示设备所发的光线进行过滤，偏光式眼镜1 只能允许奇(或偶)数行的光线透过而阻碍了偶(或奇)数行的光线，偏光式眼镜1只能允许偶(或奇)数行的光线透过而阻碍了奇(或偶)数行的光线，因此佩戴不用偏光眼镜的观看者只能够看到某一路视频内容，而不会被另外一路视频内容所干扰。
图2是本发明的数据流程图。首先两路不同的视频内容存储在存储介质上，一般来讲该存储介质包括硬盘、光盘等。两路视频同时输出视频播放装置从存储介质上分别读入两路视频，并将两路视频合成到一个播放窗口中。合成的过程中将两路视频以行交叉的格式排列到用于显示输出的存储空间中。通过数据线，已经合成好的两路视频被输出到偏光式立体显示器上，两路视频分别被显示在偏光显示器的奇数和偶数行上，发出具有正交方向的偏振光，并被佩戴偏光式眼镜的观看者接收。
图3是本发明使用的两路同时输出视频播放装置的功能示意图。该装置所要实现的功能为，同时读取两路视频信号，将两路视频画面合成并显示到同一个显示屏幕上，合成后的两路视频信号以行交叉的方式排列。图中，第1路视频信号的奇(或偶)数行图像被显示在屏幕的奇数行上，第2路视频信号的偶(或奇)数行图像被显示在屏幕的偶数行上，反之亦然。
图4是本发明使用的偏光式显示设备的示意图，以及在其上输出的画面的格式。 该显示设备可以是偏光式3D电视，或者偏光式显示器。该显示设备的奇数行和偶数行分别采用了不同的偏光材料，使得奇数行和偶数行所发出的光具有正交的偏振方向；显示画面为行交叉格式。标记为1的视频内容显示在奇数行上，该视频内容只能够发出垂直方向的偏振光，标记为2的视频内容显示在偶数行上，该视频内容只能够发出水平方向的偏振光。
图5是偏光镜使用的原理图。图中以线偏光为例，两个光源分别发出水平偏振光以及垂直偏振光，用户所佩戴的偏光式立体眼镜1只允许水平偏振光通过，并阻止了垂直偏振光；而偏光式立体眼镜2只允许垂直偏振光通过，并阻止水平偏振光。这样，佩戴不同偏光眼镜的观看者就只能看到偏光眼镜所允许透过的光线。
权利要求
1.一种实现单屏幕两路视频内容同时输出的立体显示系统该立体显示系统包括显示部，配置有能够进行3D立体显示的偏光式显示设备；观测部，配置有与显示部相对应的，两个具有不同偏光属性的眼镜；两路同时输出视频播放装置，能够向显示部同时输出两路视频，并将两路视频的输出格式进行特殊排列的装置；两路同时输出视频播放装置通过某种数据传输方式连接在显示部上，观看者配戴不同的观测部观看显示部上显示的内容；显示内容由两路同时输出视频播放装置提供，该装置可以同时提供两路视频信号的输出，两路视频的最终输出格式为行交叉方式。
2.根据权利要求1的实现单屏幕两路视频内容同时输出的立体显示系统，其特征在于，所述显示部是偏光原理的立体显示设备，该设备在奇数以及偶数的显示行上，使用具有相互正交的偏振方向的材料进行显示。
3.根据权利要求1的实现单屏幕两路视频内容同时输出的立体显示系统，其特征还在于，观测部之一的一副眼镜的左右眼镜片与所述的显示部的偶数行所使用的材料具有相同的偏振方向，通过该眼镜能够看到显示部中所有偶数行的内容，但是将屏蔽所有奇数行的内容；观测部的另一副眼镜的左右眼镜片与所述的显示部的奇数行所使用的材料具有相同的偏振方向；通过该眼镜能够看到显示部中所有奇数行的内容，但是将屏蔽所有偶数行的内容。
4.根据权利要求1的实现单屏幕两路视频内容同时输出的立体显示系统，其特征还在于，所述的两路同时输出视频播放装置，能够将两路视频内容同时输出到所述的显示部上； 该两路同时输出视频播放装置可以为电视、个人电脑、便携式消费电子装置或专用流媒体服务器。
5.一种使用立体显示系统实现单屏幕两路视频内容同时输出的方法，由两路同时输出视频播放装置提供显示内容；观看者配戴不同的观测部观看显示部上显示内容，显示部通过数据线连接视频播放装置；其中，两路同时输出视频播放装置进行两路同时输出视频播放，在一个窗口中同时输出两路不同的视频，两路视频的最终输出格式为行交叉方式。
6.如权利要求5所述的使用立体显示系统实现单屏幕两路视频内容同时输出的方法， 所述立体显示设备为偏光设备，其在奇数以及偶数的显示行上，使用具有相互正交的偏振方向的材料进行显示，使用该立体显示设备完成两路视频的同时显示。
7.根据权利要求5的使用立体显示系统实现单屏幕两路视频内容同时输出的方法， 其特征还在于，两路视频的播放方式为播放器在同一个窗口中播放两路不同的视频内容； 输出方式为两路视频内容以隔行的方式输出，即第一路视频内容输出在奇数行上，第二路视频内容输出在偶数行上，反之亦可。
8.根据权利要求7的使用立体显示系统实现单屏幕两路视频内容同时输出的方法，其特征还在于，所述的两路同时输出视频播放装置可以完成将两路视频输出到显示设备上。
全文摘要
本发明提供了一种利用立体显示系统，实现单屏幕两路内容同时输出，供不同观测者观看且互不干扰的方法，以及可实施的方案。本发明的两路视频同时输出方法，可以实现两路视频内容在一个窗口中，以行交叉的方式同时输出，接收者通过配戴接收装置互不干扰得观看视频内容。该技术的一个实例就是本发明中所使用的两路同时输出播放技术。本发明提出的方案中包括的硬件设备有一台偏光式的立体显示设备，与该设备对应的特殊偏光眼镜，一台可以运行两路同时输出播放器的计算机。本发明通过使用两路同时输出播放器，在偏光式立体设备的不同偏光行上输出不同的内容，此时观测者佩戴不同的偏光式眼镜即可在同一时间互不干扰的观看不同的内容。
文档编号G02B27/26GK102547351SQ201210047118
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者余冰, 刘莉莉, 张熙菡 申请人:余冰, 刘莉莉, 张熙菡