專利名稱：一種立體顯示系統(tǒng)及用其實現(xiàn)單屏兩視頻內容輸出的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及三維(立體)成像技術，以及利用該成像技術提出的一種新的內容播放與觀看方式。
背景技術：
目前，在使用個人電腦或者是家用電視來觀看視頻或者運行游戲時，都是獨占式的。我們在全屏觀看視頻或者游戲時，如果只有一臺顯示設備，則所有的使用者都只能看到相同的內容。觀測設備的限制，導致無法完全的利用中央處單元(以下簡稱CPU)或圖形處理單元(以下簡稱GPU)的高性能，去同時處理多個多媒體播放請求。而在家用電視上，雖然早已有了畫中畫功能，但是子畫面的大小局限性很強，而且觀測者還是能夠同時看到兩個畫面，互相會造成干擾。
近年來，3D (立體)電視和3D顯示設備的興起為用戶帶來了全新的視覺感受。3維圖像的顯示方式通常采用的是視差屏障式，最常見的包括了采用偏光材料和眼鏡、或液晶快門和眼鏡的眼鏡式3D方式。然而不管是哪一種細節(jié)技術，都是利用了人的左右眼觀測到不同的內容，然后再通過大腦合成為具有空間感的立體內容。當在3D顯示設備上播放二維畫面時，使用者脫離了眼鏡之后依然可以看到正常圖像，并不會造成影響。發(fā)明內容
鑒于上述的問題與立體技術的發(fā)展，本發(fā)明提出一種利用立體顯示技術實現(xiàn)兩路視頻內容同時播放的方法。并提供一種可以付諸于實施的兩路視頻同時播放技術，將該技術用于視頻播放裝置中，即可在一個顯示設備上同時播放兩路視頻內容，讓觀看者互不干擾的在同一個顯示設備上觀看不同的視頻內容。
本發(fā)明使用一種偏光式的3D立體顯示設備，該設備在奇數(shù)行和偶數(shù)行使用具有相互正交的偏振方向的材料進行顯示，使得奇偶行所發(fā)出的光具有正交的偏振方向。符合該條件的實現(xiàn)方式有目前商場中的偏光式3D電視，以及某些廠家生產的偏光式顯示器。
本發(fā)明使用一種偏光式眼鏡，該眼鏡的左右鏡片使用特殊的偏光材料，該材料只能允許與其偏振方向相同的光線透過，并將阻礙具有其他偏振方向的光線進入。本發(fā)明會使用到兩個該類型的眼鏡，其中一個眼鏡的左右鏡片上的偏光材料應具有與W006]所述的顯示屏上奇數(shù)行材料相同的偏振方向，以保證W006]所述輸出設備的奇數(shù)行所發(fā)出的光完全被接收，而偶數(shù)行所發(fā)的光完全被阻擋；而另一個眼鏡上的左右鏡片偏光材料應具有與W006]所述的顯示屏上偶數(shù)行材料相同的偏振方向，以保證W006]所述輸出設備的偶數(shù)行所發(fā)出的光完全被接收，而奇數(shù)行所發(fā)的光完全被阻擋。
本發(fā)明所使用的偏光式3D立體顯示以及偏光式眼鏡組成了一套偏光式立體顯示系統(tǒng)，其立體成像原理，在此做一個簡單介紹。偏光式立體顯示系統(tǒng)又分為線偏光和圓偏光式兩種，由于兩種類型的原理基本相同，這里以線偏光為例介紹一下偏光立體顯示系統(tǒng)的原理。通常光的波動會在前進方向上均勻的在各個方向上產生，這種光被稱作未偏極化的光；而如果光的振動方向有偏向某些方向的話，則被稱作偏極化的偏振光。W006]所述的偏光式立體顯示設備，在其奇數(shù)行和偶數(shù)行上分別使用了不同的偏光材料，產生了具有相互正交偏振方向的偏振光。立體顯示系統(tǒng)中，觀看視頻的觀眾所佩戴的偏光式眼鏡，其左右鏡片采用不同的線偏光鏡，左眼鏡片只能允許奇數(shù)行(或偶數(shù)行)的光線透過，右眼鏡片只允許偶數(shù)行(或奇數(shù)行)的光線透過，因此觀測者的左右眼看到了不同的影像，再經(jīng)過人腦的合成就看到了立體內容。而本發(fā)明中W007]所用的偏光眼鏡與立體成像系統(tǒng)稍有不同，即第一個觀看者配戴的眼鏡其左右鏡片都只能允許偏光顯示設備上奇數(shù)行(或偶數(shù)行) 所發(fā)的光線透過，第二個觀看者佩戴的眼鏡其左右鏡片都只能允許偏光顯示設備上偶數(shù)行 (或奇數(shù)行)所發(fā)的光線透過。這樣保證了兩個觀看者看到各自不同的內容，并且不會互相干擾。
本發(fā)明所使用的兩路同時輸出視頻播放裝置使用了兩路同時輸出視頻播放技術， 其特征在于該裝置能夠確保兩路視頻內容在同一個窗口中播放，同時顯示在顯示器的屏幕之上，兩路視頻將分別占據(jù)偏光式顯示器的奇數(shù)行和偶數(shù)行，保證兩路不同的視頻內容輸出到觀看者眼睛的光具有正交的偏振方向。該裝置的兩種具體實現(xiàn)方案為方案1，通過兩路同時輸出視頻播放器，將電腦或者消費類電子的中的兩路視頻內容同時播放出來。播放采取全屏模式，可以選擇將第一路視頻奇數(shù)行(或偶數(shù)行)內容輸出在顯示屏的奇數(shù)行(或偶數(shù)行)上，同時將第二路視頻奇數(shù)行(或偶數(shù)行)內容輸出在顯示屏的奇數(shù)行(或偶數(shù)行) 上；也可以選擇，將第一路視頻奇數(shù)列(偶數(shù)列)的內容放在屏幕的左半邊，同時第二路視頻奇數(shù)列(偶數(shù)列)的內容放在屏幕的右半邊，或者交換位置。然后再通過一個硬件的插值器， 將左右兩邊的視頻在水平方向上插值，使其寬度達到屏幕寬度，在垂直方向上對左右兩邊的視頻進行采樣，分別對其奇數(shù)行或者偶數(shù)行采樣，并將采樣結果分別放置在屏幕的奇數(shù)行或者偶數(shù)行上，實現(xiàn)交叉排列。方案2，利用電視機上的雙畫面功能，使兩路信號平均的顯示在電視的左右(或上下)兩邊，然后使用3D電視3D播放功能中的左右(或上下)格式播放，完成兩路視頻內容交叉的顯示在屏幕的奇數(shù)和偶數(shù)行上。
使用立體顯示系統(tǒng)實現(xiàn)單屏幕兩路視頻內容同時輸出的方法，其特征還在于，兩個觀看者將佩戴不同的偏光式眼鏡。例如，甲佩戴的眼鏡，其鏡片的偏振材料應與偏光式顯示設備的奇數(shù)行所發(fā)的光線具有相同的偏振方向，保證奇數(shù)行的光線可以完全通過，并且阻擋偶數(shù)行的光線。乙佩戴的眼鏡，其鏡片的偏振材料應與偏光式顯示設備的偶數(shù)行所發(fā)的光線具有相同的偏振方向，保證偶數(shù)行的光線可以完全通過，并且阻擋奇數(shù)行的光線。反之亦然。
使用本發(fā)明提供的使用立體顯示系統(tǒng)實現(xiàn)單屏幕兩路視頻內容同時輸出的方法， 兩路視頻內容可以同時利用一個輸出設備進行顯示，并且觀測者通過佩戴不同的觀測設備，就能夠實現(xiàn)在同一時間、同一個輸出設備上觀看不同的節(jié)目。


圖1是本發(fā)明視頻播放系統(tǒng)的偏光式實施方式的構成2是本發(fā)明偏光式實現(xiàn)方式的數(shù)據(jù)流程3是本發(fā)明使用的兩路同時輸出視頻播放裝置的功能示意4是本發(fā)明使用偏光式立體顯示設備以及輸出畫面格式圖5是偏光鏡使用的原理圖。 具體實施方案
圖1是本發(fā)明視頻播放系統(tǒng)的偏光式實施方式的構成圖。該系統(tǒng)包括了 偏光式顯示設備，顯示設備在顯示屏上的奇偶行采用相互垂直的偏振材料構成，該偏光式顯示設備能夠在奇數(shù)行和偶數(shù)行上發(fā)出具有相互正交偏振方向的偏振光；兩副偏光式眼鏡，兩副眼鏡分別采用了與偏光顯示設備奇偶行相同的偏振材料，偏光式眼鏡1的左右鏡片均使用與偏光式立體顯示設備奇(或偶)數(shù)行相同的偏振材料，觀測者透過該眼鏡只能夠看到奇 (或偶數(shù))數(shù)行圖像內容，偏光式眼鏡2的左右鏡片均使用與偏光式立體顯示設備偶(或奇) 數(shù)行相同的偏振材料只能夠看到偶(或奇)數(shù)行圖像內容；兩路視頻同時輸出裝置使用兩路視頻同時輸出技術，實現(xiàn)兩路不同視頻以行交叉的方式同時輸出到一個窗口上；圖1中的兩路視頻同時輸出裝置與偏光式顯示設備相連，將兩路視頻同時輸出到該顯示設備上， 兩路視頻內容以行交叉的形式分別占據(jù)偏光式顯示器的奇數(shù)和偶數(shù)行，由于奇數(shù)和偶數(shù)行采用了具有相互正交偏振方向的偏振材料，兩路視頻內容將發(fā)出具有正交偏振方向的偏振光。同時觀測者佩戴的偏光式眼鏡對偏光式顯示設備所發(fā)的光線進行過濾，偏光式眼鏡1 只能允許奇(或偶)數(shù)行的光線透過而阻礙了偶(或奇)數(shù)行的光線，偏光式眼鏡1只能允許偶(或奇)數(shù)行的光線透過而阻礙了奇(或偶)數(shù)行的光線，因此佩戴不用偏光眼鏡的觀看者只能夠看到某一路視頻內容，而不會被另外一路視頻內容所干擾。
圖2是本發(fā)明的數(shù)據(jù)流程圖。首先兩路不同的視頻內容存儲在存儲介質上，一般來講該存儲介質包括硬盤、光盤等。兩路視頻同時輸出視頻播放裝置從存儲介質上分別讀入兩路視頻，并將兩路視頻合成到一個播放窗口中。合成的過程中將兩路視頻以行交叉的格式排列到用于顯示輸出的存儲空間中。通過數(shù)據(jù)線，已經(jīng)合成好的兩路視頻被輸出到偏光式立體顯示器上，兩路視頻分別被顯示在偏光顯示器的奇數(shù)和偶數(shù)行上，發(fā)出具有正交方向的偏振光，并被佩戴偏光式眼鏡的觀看者接收。
圖3是本發(fā)明使用的兩路同時輸出視頻播放裝置的功能示意圖。該裝置所要實現(xiàn)的功能為，同時讀取兩路視頻信號，將兩路視頻畫面合成并顯示到同一個顯示屏幕上，合成后的兩路視頻信號以行交叉的方式排列。圖中，第1路視頻信號的奇(或偶)數(shù)行圖像被顯示在屏幕的奇數(shù)行上，第2路視頻信號的偶(或奇)數(shù)行圖像被顯示在屏幕的偶數(shù)行上，反之亦然。
圖4是本發(fā)明使用的偏光式顯示設備的示意圖，以及在其上輸出的畫面的格式。 該顯示設備可以是偏光式3D電視，或者偏光式顯示器。該顯示設備的奇數(shù)行和偶數(shù)行分別采用了不同的偏光材料，使得奇數(shù)行和偶數(shù)行所發(fā)出的光具有正交的偏振方向；顯示畫面為行交叉格式。標記為1的視頻內容顯示在奇數(shù)行上，該視頻內容只能夠發(fā)出垂直方向的偏振光，標記為2的視頻內容顯示在偶數(shù)行上，該視頻內容只能夠發(fā)出水平方向的偏振光。
圖5是偏光鏡使用的原理圖。圖中以線偏光為例，兩個光源分別發(fā)出水平偏振光以及垂直偏振光，用戶所佩戴的偏光式立體眼鏡1只允許水平偏振光通過，并阻止了垂直偏振光；而偏光式立體眼鏡2只允許垂直偏振光通過，并阻止水平偏振光。這樣，佩戴不同偏光眼鏡的觀看者就只能看到偏光眼鏡所允許透過的光線。
權利要求
1.一種實現(xiàn)單屏幕兩路視頻內容同時輸出的立體顯示系統(tǒng)該立體顯示系統(tǒng)包括顯示部，配置有能夠進行3D立體顯示的偏光式顯示設備；觀測部，配置有與顯示部相對應的，兩個具有不同偏光屬性的眼鏡；兩路同時輸出視頻播放裝置，能夠向顯示部同時輸出兩路視頻，并將兩路視頻的輸出格式進行特殊排列的裝置；兩路同時輸出視頻播放裝置通過某種數(shù)據(jù)傳輸方式連接在顯示部上，觀看者配戴不同的觀測部觀看顯示部上顯示的內容；顯示內容由兩路同時輸出視頻播放裝置提供，該裝置可以同時提供兩路視頻信號的輸出，兩路視頻的最終輸出格式為行交叉方式。
2.根據(jù)權利要求1的實現(xiàn)單屏幕兩路視頻內容同時輸出的立體顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示部是偏光原理的立體顯示設備，該設備在奇數(shù)以及偶數(shù)的顯示行上，使用具有相互正交的偏振方向的材料進行顯示。
3.根據(jù)權利要求1的實現(xiàn)單屏幕兩路視頻內容同時輸出的立體顯示系統(tǒng)，其特征還在于，觀測部之一的一副眼鏡的左右眼鏡片與所述的顯示部的偶數(shù)行所使用的材料具有相同的偏振方向，通過該眼鏡能夠看到顯示部中所有偶數(shù)行的內容，但是將屏蔽所有奇數(shù)行的內容；觀測部的另一副眼鏡的左右眼鏡片與所述的顯示部的奇數(shù)行所使用的材料具有相同的偏振方向；通過該眼鏡能夠看到顯示部中所有奇數(shù)行的內容，但是將屏蔽所有偶數(shù)行的內容。
4.根據(jù)權利要求1的實現(xiàn)單屏幕兩路視頻內容同時輸出的立體顯示系統(tǒng)，其特征還在于，所述的兩路同時輸出視頻播放裝置，能夠將兩路視頻內容同時輸出到所述的顯示部上； 該兩路同時輸出視頻播放裝置可以為電視、個人電腦、便攜式消費電子裝置或專用流媒體服務器。
5.一種使用立體顯示系統(tǒng)實現(xiàn)單屏幕兩路視頻內容同時輸出的方法，由兩路同時輸出視頻播放裝置提供顯示內容；觀看者配戴不同的觀測部觀看顯示部上顯示內容，顯示部通過數(shù)據(jù)線連接視頻播放裝置；其中，兩路同時輸出視頻播放裝置進行兩路同時輸出視頻播放，在一個窗口中同時輸出兩路不同的視頻，兩路視頻的最終輸出格式為行交叉方式。
6.如權利要求5所述的使用立體顯示系統(tǒng)實現(xiàn)單屏幕兩路視頻內容同時輸出的方法， 所述立體顯示設備為偏光設備，其在奇數(shù)以及偶數(shù)的顯示行上，使用具有相互正交的偏振方向的材料進行顯示，使用該立體顯示設備完成兩路視頻的同時顯示。
7.根據(jù)權利要求5的使用立體顯示系統(tǒng)實現(xiàn)單屏幕兩路視頻內容同時輸出的方法， 其特征還在于，兩路視頻的播放方式為播放器在同一個窗口中播放兩路不同的視頻內容； 輸出方式為兩路視頻內容以隔行的方式輸出，即第一路視頻內容輸出在奇數(shù)行上，第二路視頻內容輸出在偶數(shù)行上，反之亦可。
8.根據(jù)權利要求7的使用立體顯示系統(tǒng)實現(xiàn)單屏幕兩路視頻內容同時輸出的方法，其特征還在于，所述的兩路同時輸出視頻播放裝置可以完成將兩路視頻輸出到顯示設備上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用立體顯示系統(tǒng)，實現(xiàn)單屏幕兩路內容同時輸出，供不同觀測者觀看且互不干擾的方法，以及可實施的方案。本發(fā)明的兩路視頻同時輸出方法，可以實現(xiàn)兩路視頻內容在一個窗口中，以行交叉的方式同時輸出，接收者通過配戴接收裝置互不干擾得觀看視頻內容。該技術的一個實例就是本發(fā)明中所使用的兩路同時輸出播放技術。本發(fā)明提出的方案中包括的硬件設備有一臺偏光式的立體顯示設備，與該設備對應的特殊偏光眼鏡，一臺可以運行兩路同時輸出播放器的計算機。本發(fā)明通過使用兩路同時輸出播放器，在偏光式立體設備的不同偏光行上輸出不同的內容，此時觀測者佩戴不同的偏光式眼鏡即可在同一時間互不干擾的觀看不同的內容。
文檔編號G02B27/26GK102547351SQ201210047118
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權日2012年2月28日
發(fā)明者余冰, 劉莉莉, 張熙菡 申請人:余冰, 劉莉莉, 張熙菡