专利名称：一种快门式3d画面显示的方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字多媒体技术领域，特别涉及一种快门式3D画面显示的方法、装置及系统。
背景技术：
随着终端显示市场对3D影像的需求不断扩大，3D的处理技术也是日新月异，目前眼镜式3D技术主要有色差式，偏光式和快门式。其中，电子快门3D眼镜，主要是通过对左右眼不同显示画面的切换，使人脑快速接收到两幅不同的画面，从而形成3D效果，由此可以看出，电子快门3D眼镜以其技术复杂度较低而有望成为主流技术产品。但是，若显示装置的响应速度过慢，上一单眼帧画面不但不能够在盲区完全消除，还会滞留在下一个单眼帧画面显示周期内一段时间，上一单眼帧画面直接叠加到下一个单眼帧画面上，形成了画面的串扰，使画面质量下降，同时，长时间观看，会恶心呕吐，对观看者造成伤害。
发明内容
本发明实施例提供一种快门式3D画面显示的方法、装置及系统，用以改善3D画面的串扰问题。本发明实施例提供一种快门式3D画面显示的方法，包括显示装置接收待显示画面的当前单眼帧画面数据；根据所述当前单眼帧画面数据进行显示，并确定所述当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值；在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的所述第一灰阶相值匹配的第一纯色画面。本发明实施例提供一种快门式3D画面显示的装置，包括接收单元，用于接收待显示画面的当前单眼帧画面数据；扫描显示单元，用于根据所述当前单眼帧画面数据进行显示，并确定所述当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值；匹配显示单元，用于在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的所述第一灰阶值相匹配的第一纯色画面。本发明实施例提供一种快门式3D画面显示的系统，包括显示装置，用于与快门眼镜通讯，接收待显示画面的当前单眼帧画面数据，根据所述当前单眼帧画面数据进行显示，并确定所述当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值，在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的所述第一灰阶值相匹配的第一纯色画面；快门眼镜，用于与所述显示装置通讯，获取所述待显示画面的帧频信号，并根据所述帧频信号控制所述快门眼镜的左右开关的切换。本发明实施例中，显示装置接收待显示画面的当前单眼帧画面数据，根据当前单眼帧画面数据进行显示，并确定当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值，在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的第一灰阶值相匹配的第一纯色画面。这样，在左右眼单帧画面间插入了一个亮度反差较小的，人眼较为能接受的纯色灰阶画面，消去了左右眼单帧画面的重影，改善了画面的串扰，增强了画面品质。
图I为本发明实施例中快门眼镜与显示装置通过WI-FI进行通讯的流程图；图2为本发明实施例中显示装置进行3D画面显示的流程图；图3为本发明实施例中显示装置进行3D画面显示的示意图； 图4为本发明实施例中显示装置的结构图；图5为本发明实施例中3D画面显示系统的架构图；图6为本发明实施例中左右眼的控制帧信号的示意图。
具体实施例方式本发明实施例中，对快门式3D画面显示的系统中显示装置的画面显示方式进行了改进，在两个单眼帧画面之间插入一个纯色画面，并且，该纯色画面的平均亮度对应的灰阶值与前一个单眼帧画面的平均亮度对应的灰阶值相同或相近，这样，在左右眼单帧画面间插入了一个亮度反差较小的，人眼较为能接受的纯色灰阶画面，消去了左右眼单帧画面的重影，改善了画面的串扰，增强了画面品质。在快门式3D画面显示的系统中，显示装置需与快门眼镜进行通讯，约定待显示画面的帧频信号，使得快门眼镜的左右开关的切换频率与显示装置显示左右眼单帧画面的频率一致，其中，快门眼镜与显示装置可通过红外或蓝牙等方式进行通讯。本发明实施例中，快门眼镜与显示装置通过WI-FI进行通讯，其具体过程如图I所示，包括步骤101 :快门眼镜通过WI-FI向显示装置发送一个设备识别信号。一般，观看着打开快门眼镜后，快门眼镜会通过WI-FI向显示装置发送一个设备识别信号，通知显示装置已经做好准备，可以开始工作了。例如快门眼镜会通过WI-FI向显示装置发送设备识别信号“ I ”。步骤102 :显示装置根据接收到的设备识别信号，与快门眼镜进行配对。显示装置接收到设备识别信号后，会开始与快门眼镜配对，若没有接收到设备识别信号，则会继续保持检测外部信号。例如显示装置接收到设备识别信号“I”后，就开始与快门眼镜配对，若没有接收到“ I ”，则继续保持检测外部信号。步骤103 :显示装置将已获取的帧频信号通过WI-FI传输给快门眼镜。显示装置预先已获取了获取待显示画面的帧频信号。一般可接收系统发送待显示画面的片源信息，然后根据接收的片源信息，从预设的多个帧频模式中确定一个帧频模式的帧频信号为待显示画面的帧频信号。帧频信号可从预设的帧频模式的帧频信号中选择一个，例如事先预设的帧频模式的帧频信号默认值为多个如80Hz，100Hz, 120Hz, 140Hz，160Hz等等。可从中选择一个作为待显示画面的帧频信号，即将一个已设定的帧频模式的帧频信号确定为待显示画面的帧频信号。这种预先设定的可选择帧频模式大大节省了传输数据量，减小了传送过程中的误码率。可选地，如果事先预设的帧频模式的帧频信号默认值有80Hz，100Hz, 120Hz, 140Hz，160Hz,即共5种帧频模式，那么使用3-bit就即可实现帧频信号的传输。可以做一个真值表，3-bit的数共有8种，如000,001,010,011,100，101，110，111让它们每个数各自分别对应一种帧频信号默认值，例如=000对应帧频信号默认值80Hz，001对应帧频信号默认值100Hz，这样，若已获取的待显示画面的帧频信号为默认值80Hz的帧频信号时，即可将000通过WI-FI发送给快门眼镜。若已获取的待显示画面的帧频信号为默认值IOOHz的帧频信号时，即可将001通过WI-FI发送给快门眼镜。依次类推，就不再类举了。当然，本发明实施例不限于此，还可任一设定其他的帧频信号为待显示画面的帧频信号。同样，显示装置与快门眼镜通过WI-FI进行传输。步骤104 :快门眼镜提取帧频信号，并根据提取的帧频信号控制快门眼镜的左右开关的切换。这样，快门眼镜与显示装置约定了待显示画面的帧频信号，使得快门眼镜配合显示装置显示左右眼单帧画面的频率，进而使得观看着能快速接收到两幅不同的画面，从而形成3D效果。本发明实施例中，快门眼镜与显示装置通过WI-FI进行通讯，由于WI-FI网络具有覆盖范围广，传输速度快的优点，因此，提高了快门眼镜与显示装置之间数据传输的速度，以传输的准确率。本发明实施例中，显示装置获取了待显示画面的帧频信号，并当显示装置与快门眼镜通讯成功，将待显示画面的帧频信号通过WI-FI、红外或蓝牙等方式发送给快门眼镜后，显示装置会左右眼单帧扫描显示方式来显示画面，为改善画面串扰问题，每次扫描显示完一帧左眼单帧画面或右眼单帧画面后，显示一帧纯色画面，该纯色画面的平均亮度对应的灰度值与左眼单帧画面或右眼单帧画面的平均亮度对应的灰度值相同或相近。因此，显示装置对每帧画面的显示过程过程都是一致，参见图2，具体包括步骤201 :显示装置接收待显示画面的当前单眼帧画面数据。当前单眼帧画面数据为左眼单帧画面数据或右眼单帧画面数据。显示装置与快门眼镜通讯成功后，会依次接收待显示画面的单帧画面数据，例如第一左眼单帧画面数据、第一右眼单帧画面数据、第二左眼单帧画面数据、第二右眼单帧画面数据、。这样，当前单眼帧画面数据可为第一左眼单帧画面数据，或，第一右眼单帧画面数据，或，第二左眼单帧画面数据，或，第二右眼单帧画面数据，或，其他单帧画面数据。步骤202 :显示装置根据当前单眼帧画面数据进行显示，并确定当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值。示例性地，3D显示装置采用的是逐行扫描的方式进行画面显示的。如图3所示，依次打开G1、G2、G3、Gn行的控制，对当前单眼帧画面数据进行显示。在进行逐行扫描显示的过程中，计算该当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值，即确定该当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值。 步骤203 :显示装置在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的第一灰阶值相匹配的第一纯色画面。本发明实施例中，可预设多个纯色画面，每个纯色画面的平均亮度对应的灰阶值之间有设定的间距。例如将信号类型分为标准数据信号和纯色灰阶信号，若标准数据信号为8-bit数据，即256个灰阶，则可以每隔16个灰阶值选取一个纯色灰阶画面作为可选择的插入画面，即设定的纯色画面的平均亮度对应的灰阶值之间差16。这样，上述步骤中已确定了当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值，因此，可将每个已设定的纯色画面的平均亮度对应的灰阶值与第一灰阶值进行比较，当一个设定的纯色画面的平均亮度对应的灰阶值与该第一灰阶值的差值在设定的阈值范围内时，将该设定的纯色画面确定为第一纯色画面。例如设定的纯色画面的平均亮度对应的灰阶值之间差16，那么设定阈值范围可为±8，这样，当第一灰阶值为30时，可将灰阶值为32的对应纯色画面确定为第一纯色画面。当第一灰阶值为65时,可将灰阶值为64的对应纯色画面确定为第一纯色画面。当然，若灰阶值为24时，那么，即可将灰阶值为16对应的纯色画面确定为第一纯色画面，或将灰阶值为32对应的纯色画面确定为第一纯色画面。确定了第一纯色画面后，打开所有的行控制，显示第一纯色画面。对于纯色画面 的显示不采用逐行扫描的方式，而是所有的行控制同时进行显示。如图3所示，将G1、G2、G3、Gn行的控制都打开，显示第一纯色画面。这样，显示纯色画面的时间比较短，小于逐行扫描时间，即插入的画面时间比较短。在插入显示了纯色画面后，显示装置根据上述方式显示下一帧画面，即在接收下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的第一灰阶值相匹配的第一纯色画面后，将下一单眼帧画面数据作为当前单眼帧画面数据，根据上述方式进行显示，直至最后一帧画面数据被显不。通过上述3D画面显示的方法，在左右眼单帧画面间插入了一个亮度反差较小的，人眼较为能接受的纯色灰阶画面，消去了左右眼单帧画面的重影，改善了画面的串扰，增强了画面品质，同时使观看者看不到重影的画面，不会对观看者造成伤害。根据上述3D画面显示的过程可知，该显示装置如图4所示，包括接收单元410、扫描显示单元420和匹配显示单元430。其中，接收单元410，用于接收待显示画面的当前单眼帧画面数据。扫描显示单元420，用于根据当前单眼帧画面数据进行显示，并确定当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值。匹配显示单元430，用于在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的第一灰阶值相匹配的第一纯色画面。当然，还显示装置还包括通讯单元，用于通过WI-FI接收到快门眼镜的设备识别信号，与快门眼镜进行配对成功后，将已获取的帧频信号通过WI-FI传输给快门眼镜，使得快门眼镜根据帧频信号控制快门眼镜的左右开关的切换该装置还包括获取单元，具体用于根据接收的所述待显示画面的片源信息，从预设的多个帧频模式中确定一个帧频模式的帧频信号为所述待显示画面的帧频信号。匹配显示单元430，具体用于当一个设定的纯色画面的平均亮度对应的灰阶值与第一灰阶的差值值在设定的阈值范围内时，将设定的纯色画面确定为第一纯色画面，打开所有的行控制，显示第一纯色画面。由上可知，本发明实施例中的快门式3D画面显示的系统如图5所示，包括显示装置100和快门眼镜200。
显示装置100，用于与快门眼镜200通讯，接收待显示画面的当前单眼帧画面数据，根据当前单眼帧画面数据进行显示，并确定当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值，在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的第一灰阶值相匹配的第一纯色画面。快门眼镜200，用于与显示装置100通讯，获取待显示画面的帧频信号，并根据帧频信号控制快门眼镜的左右开关的切换。显示装置100，具体用于通过WI-FI接收到快门眼镜200的设备识别信号，与快门眼镜200进行配对成功后，将已获取的帧频信号通过WI-FI传输给快门眼镜200。显示装置100，还具体用于根据接收的所述待显示画面的片源信息，从预设的多个 帧频模式中确定一个帧频模式的帧频信号为所述待显示画面的帧频信号。显示装置100，具体用于当一个设定的纯色画面的平均亮度对应的灰阶值与第一灰阶值的差值在设定的阈值范围内时，将设定的纯色画面确定为第一纯色画面，打开所有的行控制，显示第一纯色画面。本发明实施例的3D画面显示的系统中，快门眼镜的左右开关的切换可以不进行改进，与现有技术一致，根据帧频信号控制快门眼镜的左右开关的切换。如图6中改进前所示的左右眼的控制帧信号，其中，单眼帧画面数据的扫描时间Tl，扫描单眼帧画面数据后的稳定时间为T2，根据帧频信号确定的周期时间为T，这样，T1+T2 = T。根据图6所示，在不插入第一纯色画面的情况下，在TI时间端内，会存在一个极小的时间段内左右眼单帧图像同时存在在屏幕上，该画面进入观看者眼里，就会出现图像串扰。或者插入的第一纯色画面时间不过长的情况下，也有存在串扰的风险。因此，为进一步避免画面串扰问题，在本发明另一实施例中，对快门眼镜的左右开关的切换进行了改进，具体如下如图6中改进后所示的左右眼的控制帧信号，其中，单侧眼镜的关闭时间为T3，打开时间为T4，并且，T3 > T1,T3+T4 = T。这样，就保证了在Tl这个可能出现图像串扰的时间内，左右眼镜都关闭，即得到了插入黑画面的效果，使观看者看不到重影的画面，避免画面串扰问题。因此，该3D画面显示的系统中，快门眼镜根据帧频信号设置单侧眼镜的关闭时间T3，以及打开时间T4，关闭时间T3大于单眼帧画面数据的扫描时间Tl，并且，满足下述公式T3+T4 = T1+T2 = T例如假设帧频信号使用120Hz，则T = 8. 3ms, Tl为单眼帧画面数据的扫描时间，即第一行像素更新至最后一行像素经历的时间，而T2为扫描单眼帧画面数据后的稳定时间，即画面保持的时间(除过实际显示像素之外的blanking值)，若该显示装置的分辨率为1366*768 (实际显示像素)，Total 值 1688x806，所以，Tl = 8. 3*768/806 = 7. 68ms, T2 =
8.3-7. 68 = 0. 62ms。那么，T3 需大于 Tl，可为 8ms，则，T4 = 8. 3-8 = 0. 3ms。本发明实施例中，显示装置接收待显示画面的当前单眼帧画面数据，根据当前单眼帧画面数据进行显示，并确定当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值，在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的第一灰阶值相匹配的第一纯色画面。这样，在左右眼单帧画面间插入了一个亮度反差较小的，人眼较为能接受的纯色灰阶画面，消去了左右眼单帧画面的重影，改善了画面的串扰，增强了画面品质，同时使观看者看不到重影的画面，不会对观看者造成伤害。由于本发明实施例中，显示装置与快门眼镜通过WI-FI进行通讯，由于WI-FI网络具有覆盖范围广，传输速度快的优点，因此，提高了快门眼镜与显示装置之间数据传输的速度，以传输的准确率。另外，还可对快门眼镜进行改进，将单侧眼镜的关闭时间T3大于单眼帧画面数据的扫描时间Tl,同时,关闭时间T3与打开时间T4总和与根据所述巾贞频信号确定的周期时间T相等，这样，就保证了在Tl这个可能出现图像串扰的时间内，左右眼镜都关闭，即得到了插入黑画面的效果，使观看者看不到重影的画面，避免画面串扰问题。本发明实施例中提供的显示装置100和快门眼镜200，既可以配对使用，也可以单独使用，或者分别与其他的快门眼镜和显示装置配对使用。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种快门式3D画面显示的方法，其特征在于，包括 显示装置接收待显示画面的当前单眼帧画面数据； 根据所述当前单眼帧画面数据进行显示，并确定所述当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值； 在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的所述第一灰阶值相匹配的第一纯色画面。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述显示装置接收待显示画面的当前单眼帧画面数据之前包括 所述显示装置通过WI-FI接收到快门眼镜的设备识别信号； 与所述快门眼镜进行配对成功后，将已获取的帧频信号通过WI-FI传输给所述快门眼镜，使得所述快门眼镜根据所述帧频信号控制所述快门眼镜的左右开关的切换。
3.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述显示装置接收待显示画面的当前单眼帧画面数据之前，还包括 根据接收的所述待显示画面的片源信息，从预设的多个帧频模式中确定一个帧频模式的帧频信号为所述待显示画面的帧频信号。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述显示与确定的所述第一灰阶值相匹配的第一纯色画面包括 当一个设定的纯色画面的平均亮度对应的灰阶值与所述第一灰阶值的差值在设定的阈值范围内时，将所述设定的纯色画面确定为第一纯色画面； 打开所有的行控制，显示所述第一纯色画面。
5.一种快门式3D画面显示的显示装置，其特征在于，包括 接收单元，用于接收待显示画面的当前单眼帧画面数据； 扫描显示单元，用于根据所述当前单眼帧画面数据进行显示，并确定所述当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值； 匹配显示单元，用于在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的所述第一灰阶值相匹配的第一纯色画面。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，还包括 通讯单元，用于通过WI-FI接收到快门眼镜的设备识别信号，与所述快门眼镜进行配对成功后，将已获取的帧频信号通过WI-FI传输给所述快门眼镜，使得所述快门眼镜根据所述帧频信号控制所述快门眼镜的左右开关的切换。
7.如权利要求5或6所述的显示装置，其特征在于，还包括 获取单元，具体用于根据接收的所述待显示画面的片源信息，从预设的多个帧频模式中确定一个帧频模式的帧频信号为所述待显示画面的帧频信号。
8.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于， 所述匹配显示单元，具体用于当一个设定的纯色画面的平均亮度对应的灰阶值与所述第一灰阶值的差值在设定的阈值范围内时，将所述设定的纯色画面确定为第一纯色画面，打开所有的行控制，显示所述第一纯色画面。
9.一种快门式3D画面显示的系统，其特征在于，包括 显示装置，用于与快门眼镜通讯，以及，接收待显示画面的当前单眼帧画面数据，根据所述当前单眼帧画面数据进行显示，并确定所述当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值，在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的所述第一灰阶值相匹配的第一纯色画面； 快门眼镜，用于与所述显示装置通讯，获取所述待显示画面的帧频信号，并根据所述帧频信号控制所述快门眼镜的左右开关的切换。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于， 所述显示装置，具体用于通过WI-FI接收到所述快门眼镜的设备识别信号，与所述快门眼镜进行配对成功后，将已获取的帧频信号通过WI-FI传输给所述快门眼镜。
11.如权利要求9或10所述的系统，其特征在于， 所述显示装置，还具体用于根据接收的所述待显示画面的片源信息，从预设的多个帧频模式中确定一个帧频模式的帧频信号为所述待显示画面的帧频信号。
12.如权利要求9所述的系统，其特征在于， 所述显示装置，具体用于当一个设定的纯色画面的平均亮度对应的灰阶值与所述第一灰阶值的差值在设定的阈值范围内时，将所述设定的纯色画面确定为第一纯色画面，打开所有的行控制，显示所述第一纯色画面。
13.如权利要求9、10或12所述的系统，其特征在于， 所述快门眼镜，用于根据所述帧频信号设置单侧眼镜的关闭时间T3，以及打开时间T4，所述关闭时间T3大于单眼帧画面数据的扫描时间Tl，并且，满足下述公式T3+T4 = T1+T2 = T 其中，T为根据所述帧频信号确定的周期时间，T2为扫描单眼帧画面数据后的稳定时间。
全文摘要
本发明公开了一种快门式3D画面显示的方法、装置及系统，用以改善3D画面的串扰问题。该方法包括显示装置接收待显示画面的当前单眼帧画面数据，逐根据当前单眼帧画面数据进行显示，并确定当前单眼帧画面的平均亮度对应的第一灰阶值，在显示下一单眼帧画面数据之前，显示与确定的第一灰阶值相匹配的第一纯色画面。
文档编号H04N13/04GK102647609SQ20121004858
公开日2012年8月22日 申请日期2012年2月27日 优先权日2012年2月27日
发明者张郑欣, 徐帅, 郑义 申请人:北京京东方光电科技有限公司