DE69628662T2

DE69628662T2 - Bildumwandlungs- und kodierungstechniken

Info

Publication number: DE69628662T2
Application number: DE69628662T
Authority: DE
Inventors: Duncan Angus RICHARD
Original assignee: Dynamic Digital Depth Research Pty Ltd
Current assignee: Dynamic Digital Depth Research Pty Ltd
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2016-12-21
Also published as: HK1040864A1; EP0868818A4; EP1187494B1; DK1187494T3; EP0868818A1; JP2005065336A; EP1187494A3; EP1187494A2; EP0868818B1; CA2241078A1; ES2219473T3; DE69628662D1; HK1040864B; AU714759B2; CA2435044A1; CN1136737C; MY114040A; CA2241078C; PT1187494E; WO1997024000A1

Description

Die vorliegende Erfindung ist im allgemeinen auf die Synthese eines stereoskopischen Bildes gerichtet, und genauer auf ein Verfahren zur Umwandlung von zweidimensionalen (2D) Bildern zur weiteren Codierung, Übertragung und Decodierung zum Zwecke der Anzeige des stereoskopischen Bildes auf zweidimensionalen (2D) oder dreidimensionalen (3D) stereoskopischen Anzeigesystemen.
Neueste Entwicklungen in der Technologie im Bereich von kompakten Hochleistungs-Videoprojektionssystemen, Bildbearbeitung, Digitalvideo und Flüssigkristallanzeigen haben viele praktische 3D-Anzeigesysteme möglich gemacht, die aktive oder passive Polarisationsbrillen und für einzelne oder für mehrere Betrachter ausgelegte autostereoskopische Anzeigen verwenden.
Dreidimensionale Anzeigesysteme haben sich aus dem Gebiet technischer Kuriositäten herausbewegt und werden nun praktische Anzeigesysteme für Unterhaltung, kommerzielle und wissenschaftliche Anwendungen. Nun ist Bedarf für 3D-Medien zur Anzeige auf diesen Einrichtungen vorhanden. Herkömmlich gab es nur zwei Wege, diese 3D-Medien (d. h. Medien, die Bildinformationen für mindestens zwei unterschiedliche Ansichten derselben Szene aus verschiedenen Perspektiven enthalten) zu erzeugen. Diese sind:

1. Erzeugung zweier separater Ansichten (normalerweise in Echtzeit) durch einen Computer,
2. Videoaufnahme oder Filmen mit zwei seitlich versetzten Kameras.

Im Falle computererzeugter Bilder zur Benutzung in Computerunterstützten-Entwurfs-(CAD)-Systemen, Simulatoren oder Videospielausstattung, ist es kein komplexer Prozeß, zwei verschiedene Bilder mit unterschiedlichen Perspektiven zu erzeugen.
Die Aufnahme von Filmen unter Verwendung zweier seitlich versetzter Kameras, um 3D zu produzieren, ist seit vielen Jahren gut bekannt. Bei diesem Ansatz gibt es jedoch viele Probleme. Es ist beträchtlich schwieriger, Film- oder Videoaufnahmen in 3D her zustellen, als in 2D, weil es Grenzen hinsichtlich der erlaubten Abstände zwischen den nächsten und weitest entfernten Objekten in der Szene (praktische 3D-Tiefe des Feldes), wie auch Probleme mit dem Rahmen gibt (wie z. B. das, daß nahe Objekte nur in einer Kamera gesehen werden und daher die Ungenauigkeit der 3D-Bilderzeugung hervorheben, wenn sie wiedergegeben werden). Ein anderes Problem ist es, einen ruhigen Kameraschwenk aufrecht zu erhalten, ohne falsche 3D-Artefakte aufgrund der Latenzzeit zwischen den Bildern von den beiden Kameras zu verursachen usw..
Wegen der Komplexität, der hohen Kosten für die Erzeugung und die Implementierung und wegen der Tatsache, daß bisher noch immer nur eine sehr kleine Anzahl von 3D-Anzeigesystemen für den häuslichen und den kommerziellen Bereich produziert werden, hat es keinen großen Anreiz für die bedeutenderen Produzenten von Filmen oder Videos gegeben, 3D-Medien zu produzieren. Würde jedoch ein Verfahren entwickelt, das es erlauben würde, herkömmliche 2D-Filme in eine 3D-Version umzuarbeiten, dann wäre es in erster Linie nicht nur möglich, neue Filme für deutlich geringere Kosten als sie direkt in 3D zu filmen, ins 3D-Format umzuwandeln, sondern es würde auch möglich, die ausgedehnten Archive von 2D-Filmen und Videomaterial zur Veröffentlichung sowohl im Kino als auch auf dem Videomarkt aufzuarbeiten.
Es wäre vorteilhaft, ein vorhandenes 2D-Bild umwandeln zu können, so daß es als 3D-Bild betrachtet werden kann. Ein Weg, dies zu erreichen, ist, ein einzelnes 2D-Bild in zwei separate Links- und Rechts-Bilder durch ein „Ausschneiden und Einfügen" Verfahren umzuwandeln. In diesem Verfahren wird ein Objekt aus dem Bild „ausgeschnitten" und seitlich links oder rechts versetzt zurück in das ursprüngliche Bild „eingefügt", um so die benötigten gesonderten Bilder herzustellen. Dies hat einen leeren Bereich in dem Gebiet zur Folge, das ehemals durch das Objekt im Bild besetzt war.
Die US 4,925,294 offenbart, daß ausgewählte Bildbereiche des Links- und Rechtsaugenbildes versetzt und vergrößert sind, um die Leerstelle, die durch die Versetzung erzeugt wird, zu füllen.
Die vorliegende Erfindung strebt an, zumindest eines dieser Probleme zu überwinden oder zu minimieren.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung von Links- und Rechtsaugenbildern für eine stereoskopische Anzeige eines ursprünglichen 2D-Bildes vorgesehen, bei dem ausgewählte Bereiche des ursprünglichen Bildes um einen vorgegebenen Betrag und in einer vorgegebenen Richtung versetzt werden, um Links- und Rechtsaugenbilder zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß das Versetzen die Erzeugung gedehnter Bilder aufweist, wobei jedes der Links- und Rechtsaugenbilder Abschnitte der ausgewählten ursprünglichen 2D-Bilder enthält, die komprimiert wurden, und Abschnitte, die gedehnt wurden.
Die zwei umgewandelten Bilder können, wenn sie mit dem linken und dem rechten Auge eines Betrachters betrachtet werden, ein 3D-Bild bereitstellen, ohne jeglichen leeren Bereich, wie dies der Fall wäre bei Bildern, die mittels des „Ausschneiden und Einfügen"-Verfahrens hergestellt sind.
Das Verfahren zur Erzeugung von Links- und Rechtsaugenbildern für eine stereoskopische Anzeige von einem ursprünglichen 2D-Bild kann folgende Schritte aufweisen:

a) Kennzeichnen mindestens eines Objekts in diesem ursprünglichen Bild;
b) Versehen dieses oder jedes Objekts mit einem Umriß;
c) Definieren eines Tiefenmerkmals für dieses oder jedes Objekt;
d) Versetzen ausgewählter Bereiche dieses oder jedes Bilds um einen bestimmten Betrag in einer seitlichen Richtung als Funktion des Tiefenmerkmals des oder jedes Objekts, um zwei gedehnte Bilder zur Betrachtung mit dem linken und rechten Auge des Betrachters zu bilden.

Diese Bildpaare können entweder gespiegelt oder einander ähnlich sein, so daß der stereoskopische 3D-Effekt optimiert wird.
Das Bild kann eine Mehrzahl von Objekten einschließen, wobei für jedes Objekt ein entsprechendes eigenes Tiefenmerkmal vorgesehen wird. Bilder können auf einer individuellen Basis umgewandelt werden. Alternativ kann eine Folge von ähnlichen Bildern wie in einem Video oder einem Film umgewandelt werden.
Das Bild kann digitalisiert werden, und das Bild kann durch vorübergehendes Plazieren eines Gitters (Netzes) über dem Bild elektronisch gedehnt oder umgewandelt werden, wobei das Gitter zunächst eine Vielzahl paralleler lateraler Gitterlinien und eine Vielzahl paralleler längslaufender Gitterlinien aufweist, die im rechten Winkel zu den lateralen Gitterlinien angeordnet sind. Jeder Schnittpunkt der Gitterlinien auf dem Gitter kann einen Gitterunterpunkt bereitstellen. Das Bild kann sich zusammen mit dem Gitter bewegen, so daß eine Verzerrung des Gitters eine Dehnung des unterliegenden Bildes zur Folge hat. Die Gitterlinien können ununterbrochen bleiben, um für eine glatte Dehnung des Bildes zu sorgen. Der Betrag der Versetzung jedes der Gitterunterpunkte von ihrer anfänglichen Position kann die Umwandlungsdaten für das ursprüngliche Bild bereitstellen. Die Unterpunkte können in seitlicher Richtung versetzt werden.
Die Verschiebung der Gitterunterpunkte kann auch durch einen mathematischen Algorithmus definiert sein, um damit für eine automatische Umwandlung von Bildern zu sorgen. Weitere Verbesserungen für das Verfahren könnten sein, Schatten, Unschärfe und Bewegungsinterpolationsdaten zu den Umwandlungsdaten, die „Force-Paralex"-Informationen, Feldverzögerung und die Richtung für „Motion-Paralex"-Verzögerungen einschließen, hinzuzufügen.
Die vorliegende Erfindung kann zur Verwendung in Bildübertragungssystemen benutzt werden, die Videosignale senden, welche 2D-Bilder bereitstellen.
Die Erfindung ist nicht auf die Umwandlung existierender 2D-Videobilder beschränkt. Vielmehr kann der Vorgang leicht dazu benutzt werden, um die Umwandlungsdaten gleichzeitig mit der Erstellung der 2D-Videobilder zu erzeugen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Erzeugung von Links- und Rechtsaugenbildern für eine stereoskopische Anzeige aus einem ursprünglichen 2D-Bild bereitgestellt, wobei das System eine Einrichtung zum Auswählen von Bereichen des ursprünglichen Bildes und eine Einrichtung zum Versetzen dieser Bereiche um einen vorgegebenen Betrag und in eine vorgegebene Richtung enthält, um Links- und Rechtsaugenbilder zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Versetzen gedehnte Bilder erzeugt, wobei jedes der Links- und Rechtsaugenbilder Abschnitte der ausgewählten ursprünglichen 2D-Bildabschnitte enthält, die komprimiert wurden, und Abschnitte, die gedehnt wurden.
Es ist zweckmäßig, die Erfindung weiter durch Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen zu beschreiben, welche mögliche Umsetzungen der vorliegenden Erfindung darstellen.
Andere Umsetzungen der Erfindung sind auch möglich, und folglich dürfen die Besonderheiten der beiliegenden Zeichnungen nicht als Beschränkung der Allgemeingültigkeit der vorangehenden Beschreibung angesehen werden.
Die Figuren zeigen in:
1 ein ursprüngliches Bild und herkömmliche Links- und Rechts-Bilder zur Bereitstellung eines 3D- oder stereoskopischen Bildes,
2 ein ursprüngliches Bild und Links- und Rechts-Bilder zur Bereitstellung eines 3D-Bildes, das mittels eines Ausschneide- und Einfügeverfahrens erzeugt ist,
3 ein ursprüngliches Bild und ein Bild, das mit dem „Dynamic Depth Cueing" (DDC) Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erstellt ist,
4 ein Links- und Rechts-Bild und das sich daraus ergebende 3D-Bild gemäß der vorliegenden Erfindung,
5 ein Bild, das diskontinuierlich durch ein Verzerrungs-Gitter verzerrt ist,
6 ein Bild, das kontinuierlich durch ein Verzerrungs-Gitter verzerrt ist,
7 beispielhafte Daten für die räumliche Verzerrung des Gitters (mesh spacial displacement, MSD) für ein Links- und ein Rechtsgitter, und
8 ein Flußdiagramm, das darstellt, wie MSD-Daten einem Videobild gemäß der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden.
Auf das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zur Ermöglichung der Wandlung von 2D oder „monoskopischen" Videosignalen in 3D oder „stereoskopische" Videosigna le wird in der folgenden Beschreibung als „Dynamic Depth Cueing" (DDC) Bezug genommen, und dieses umfaßt die folgenden Verfahren, ist aber nicht auf diese beschränkt:

a) „3D GENERATION" – ein Verfahren und ein Vorgang zur Umwandlung von 2D-Bildern in 3D stereoskopische Bildpaare und zur Erzeugung der 3D-Umwandlungsdaten.
b) „3D-SCRIPTING" – ein Verfahren, um die Änderungen zu beschreiben, die an einem 2D-Bild vorgenommen werden müssen, um es zu einem 3D stereoskopischen Bildpaar umzuwandeln. Es beschreibt, welche Objekte ausgewählt werden, wie sie bearbeitet werden, und es stellt eine Einrichtung zur Speicherung von 3D-Daten bereit.
c) „3D DATA ENCODING" – ein Verfahren zur Hinzufügung von Informationen zu einem 2D-Videobild in einem definierten Format. Das entstehende modifizierte Video ist kompatibel mit existierenden Videoaufzeichnungs-, -editier-, -übertragungs- und -empfangssystemen.
d) „3D STANDARDISED PROTOCOL" – Die 3D-Umwandlungsdaten werden zu dem 2D-Video hinzugefügt, unter Verwendung eines definierten Datenformats oder eines standardisierten Protokolls. Dieses Protokoll kann gut ein weltweiter Standard zur Hinzufügung von 3D-Umwandlungsdaten zu 2D-Übertragungen werden.
e) „3D DATA DECODING" – ein Verfahren zum Empfang des 2D-Videobildes zuzüglich der Umwandlungsdaten, und um die Informationen, die zu einem 2D-Videobild hinzugefügt sind, zu entnehmen, so daß ein 3D stereoskopisches Bildpaar aufgebaut werden kann.
f) „3D SYNTHESIS" – ein Verfahren, um das 2D-Videobild zu manipulieren, das die Umwandlungsdaten zum Aufbau eines 3D stereoskopischen Bildpaares benutzt.

Um ein 2D-Bild in ein simuliertes 3D-Bild umzuwandeln, ist es notwendig, das ursprüngliche Bild zu modifizieren, um zwei leicht unterschiedliche Bilder zu erzeugen, und diese getrennten Bilder dem linken und dem rechten Auge unabhängig zu zeigen.
Die Modifikation des ursprünglichen Bildes besteht aus einer seitlichen Verschiebung von Objekten in der Bildebene (gelegen auf dem Projektions- oder Bildschirm), um den Eindruck von Tiefe zu erzeugen.
Um ein Objekt in einem Bild hinsichtlich der Bildebene weiter wegliegend vom Betrachter erscheinen zu lassen, ist es notwendig, das Objekt im Bild dem linken Auge mit einer leichten linken seitlichen Verschiebung und dem rechten Auge mit einer leichten rechten seitlichen Verschiebung zu zeigen. Dies ist in 1 dargestellt. Um ein Objekt dem Betrachter näher erscheinen zu lassen, ist es nötig, das Objekt im Bild für das linke Auge seitlich nach rechts und das Objekt im Bild für das rechte Auge seitlich nach links zu verschieben. Für ein Objekt, das in der Bildebene plaziert werden soff, wird das Objekt im Bild für beide Augen an derselben Position plaziert.
Bei der Betrachtung von Objekten in der Wirklichkeit macht ein Betrachter ebenso Gebrauch von Fokusinformationen. Bei simuliertem 3D jedoch sind diese Informationen nicht vorhanden, und falls die seitlichen Verschiebungen zu groß gemacht werden, insbesondere um ein Objekt näher zum Betrachter zu bringen, scheint das Objekt in zwei getrennte Bilder aufzubrechen, und der 3D-Effekt ist verloren.
Die Links- und Rechts- Bilder können unter Verwendung eines Computers erzeugt werden. Das Bild wird zuerst unter Verwendung eines Videodigitalisierers digitalisiert, und die daraus entstehenden Daten werden im Speicher gespeichert. Dann können die zwei neuen Bilder erzeugt werden.
Der einfachste Weg, um die neuen Links- und Rechts-Bilder mit der benötigten seitlichen Verschiebung zu erzeugen, ist, die Objekte aus dem Bild „auszuschneiden" und sie mit der nötigen seitlichen Versetzung wieder „einzufügen". Darauf wird im folgenden als „Ausschneide- und Einfüge" Verfahren Bezug genommen. Dies kann dadurch geschehen, daß zuerst die Position eines Objekts, das bewegt werden soll, durch seine Identifizierung definiert wird, und dann das Objekt aus dem Bild „ausgeschnitten" und seitlich bewegt wird.
Das Problem bei diesem einfachen Verfahren ist, daß, sobald das ausgewählte Objekt bewegt ist, auch der Hintergrund entfernt ist und ein leerer Bereich im Hintergrund daraus entsteht (siehe 2).
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Objekt in einem Bild „gedehnt", um die notwendige seitliche Verschiebung bereitzustellen und die ursprünglichen Hintergrunddetails zu bewahren. Die entstehenden seitlichen Verzerrungen des Bildes werden mathematisch geglättet, so daß der resultierende Effekt als „echtes" 3D mit kleinen oder gar keinen sichtbaren Artefakten wahrgenommen wird.
Um den Effekt dieser Dehnung auf das Bild besser sichtbar zu machen, stelle man sich vor, daß das umzuwandelnde Bild auf ein dünnes Blatt aus Gummi gedruckt worden ist. Es ist möglich, einen Punkt auf der Oberfläche des Bildes, der einem Objekt benachbart ist, auszuwählen und in eine neue Position zu dehnen, z. B. zur Rechten seiner ursprünglichen Position. Der Abschnitt des Bildes zur Rechten des Objekts ist deshalb zusammengedrückt und der zur Linken ist gedehnt (siehe 3). Dem Betrachter erscheint das Objekt nun verzerrt, wenn es mit beiden Augen betrachtet wird.
Falls ein ähnliches aber gegenüberliegend gestrecktes Bild dem anderen Auge gezeigt wird, sieht der Betrachter nicht ein verzerrtes Bild, vielmehr sieht er ein Objekt, das 3D-Merkmale besitzt. Dies ist in 4 dargestellt.
Das Dehnen eines Objekts in einem Bild kann elektronisch vorgenommen werden. Die Objekte von Interesse in jedem Videobild werden zuerst durch Umreißen derselben festgelegt. Für jedes Objekt wird auch ein Tiefen- oder Gitterverzerrungs-Merkmal definiert. Die Dehnung kann durchgeführt werden, indem man es einem Anwender ermöglicht, das Bild zu dehnen und den Effekt des sich daraus ergebenden 3D-Bildes in Echtzeit zu betrachten. Das Geschick des Anwenders und gestalterisches Eingreifen können benutzt werden, um die 3D-Auswirkung des sich ergebenden Bildes und der folgenden Videosequenz zu bestimmen. Während einzelne Videobilder manuell umgewandelt werden könnten (d. h. nicht in Echtzeit), sehen wir auch eine automatische Umwandlung (d. h. in Echtzeit) einer Folge von ähnlichen Bildern vor, die einen Videoclip bilden. Der Anwender definiert die Start- und Endbilder des Videoclips, der umgewandelt werden soll. Diese bestimmen auch die relative Tiefe jedes Objekts, bezüglich der Bildebene, im Start- und Endbild. Der Videoclip wird unter Verwendung der Anfangs- und Endpositionen und der Tiefe jedes Objekts in dem Clip bearbeitet, um die benötigte Dehnung zu interpolieren oder die dazwischenliegenden Einzelbilder zu manipulieren.
Im Falle von vielen überlappenden Objekten, welche unterschiedliche Tiefen haben, wird Objekten im Vordergrund Vorrang gegeben. Dies ist schon an sich der Fall, da das ursprüngliche 2D-Bild mit einer einzelnen Kamera aufgenommen wurde, und daher die Pixelinformation automatisch dem Vordergrund den Vorrang gegeben hat.
Dieses „Dehnen" des Bildes kann elektronisch durch eine Manipulation des digitalisierten Bildes unternommen werden. Ein Netz (Gitter) wird zeitweilig über dem zu verzerrenden Bild plaziert, so daß vor der Verzerrung die Koordinaten jeder Zeile und Spalte des Netzes 0,0 sind. Die X-Koordinaten des Netzes werden verändert, was eine Verzerrung des zugrundeliegenden Bildes zur Folge hat. Statt daß nur die Bildbereiche unmittelbar unter der Netzlinie bewegt werden, was eine Diskontinuität zur Folge haben würde (siehe 5), werden auch benachbarte Netzlinien bewegt, um eine „glatte" Verzerrung herzustellen (siehe 6).
Die Rasterung des Verzerrungsnetzes bestimmt die Auswirkung des 3D-Effekts. Je gröber das Netz, desto mehr gesplint werden andere Objekte näher zu dem Objekt, das gedehnt wird, beeinflußt. Dies hat eine kleinere 3D-Auswirkung im resultierenden Bild zur Folge. Ein feineres Netz hat schärfere Ränder der Objekte, einen 3D-Effekt mit größerer Auswirkung, aber größere Randdiskontinuitäten zur Folge. Die Größenordnung des Verzerrungsnetzes wird zu Erklärungszwecken als 16 × 16 angenommen. Informationen über jeden Unterpunkt auf dem Netz (d. h. Koordinatenpositionen nach der Verzerrung) werden kodiert, um Hintergrund- und Vordergrund-Unterpunkte zu erzeugen. Z. B. können 4 Bits für die Codierung des Unterpunkts verwendet werden, was 16 verschiedene Level zur Folge hat, 4 Hintergrund- und 12 Vordergrund-Level. Das Format der Unterpunkt-Codierung kann auch mittels Experimenten bestimmt werden und so angepaßt werden, daß es sich für die Anwendung eignet.
Alternativ kann dieser Netzverzerrungsprozeß durch einen mathematischen Algorithmus definiert werden, was eine automatische Behandlung von Bildern ermöglichen würde.
Man beachte, daß, sobald die Netzverzerrungen für das linke Auge bestimmt sind, die Koordinaten der Verzerrung für das rechte Auge einfach durch skalare Multiplikation der Matrix mit –1 (d. h. in die entgegengesetzte seitliche Richtung um denselben Betrag verschoben) erhalten werden und automatisch berechnet werden können. Dies ist in 7 dargestellt.
Die Matrix, die vom relativen waagrechten Abstand jedes Schnittpunktes des verzerrten Netzes gebildet wird, definiert die Daten für die räumliche Verzerrung des Gitters (MSD-Daten).
Alles, was nötig ist, um das resultierende 3D-Bild völlig zu definieren und zu reproduzieren, ist, das ursprüngliche, unveränderte 2D-Bild und die MSD-Daten bereitzustellen. Demzufolge können 3D-Bilder durch Betrachtung des 2D-Bildes und des zugehörigen MSD-Datenfiles gespeichert, übertragen, erzeugt, editiert und manipuliert werden.
Deshalb ist es möglich, 3D-Bilder über herkömmliche 2D-Videosysteme durch Codieren der MSD-Daten in jedem Videobild zu speichern und zu übertragen. Da das ursprüngliche 2D-Videobild gespeichert wird und ohne Änderung übertragen werden kann, ist das resultierende Video mit allen existierenden Video- und Fernsehsystemen völlig kompatibel. Existierende 2D-Fernseher zeigen ein normales Bild an.
Eine Anzahl existierender Verfahren kann benutzt werden, um die MSD-Daten dem 2D-Bild hinzuzufügen, so daß es vom Betrachter nicht entdeckt wird und mit existierenden Videostandards kompatibel ist. Diese Verfahren schließen folgende ein, sind aber nicht auf diese beschränkt:

a) Einfügen der MSD-Information in die freien Zeilen am oberen und unteren Ende des Bildes, die schwarz gesetzt sind, d. h. in einer ähnlichen Weise wie die Hinzufügung von „Teletext-Daten,
b) im unsichtbaren „over-scan" (jenseits der Abtastung liegenden) Bereich an der linken und der rechten Seite jedes Bildes,
c) in der waagrechten Synchronisationsperiode, entlang der Linien des British Broadcasting Corporation „Sound in Sync"-Systems.

In Zukunft, mit Einführung des digitalen HDTV, werden freie digitale Datenrahmen verfügbar sein, um die MSD-Daten einzufügen.
Der Vorgang des Hinzufügens der MSD-Daten zu einem 2D-Videobild, um ein DDC-codiertes Videobild zu bilden, ist in 8 dargestellt.
Die Anzahl der MSD-Daten ist gering, sie ist geschätzt ungefähr 100 Byte pro Bild. Dies kann, falls notwendig, zur Speicherung und Übertragung, durch die Benutzung von Standard-Datenkompressionsverfahren wie z. B. Lauflängen- oder differentielle Codierung, weiter komprimiert werden.
Aufgrund der kleinen Datenmenge ist auch die benötigte Datenrate gering. Es ist auch möglich, räumliche und zeitliche Kompression zu benutzen, um die benötigten Daten weiter zu reduzieren, da die MSD-Daten nicht schnell über eine Anzahl von Bildern variieren. Die exakte Zeitabhängigkeit zwischen den MSD-Daten und ihren zugehörigen Bildern ist nicht kritisch, ein Verschiebungsirrtum von einem Bild ist wahrscheinlich annehmbar.
Wiederum aufgrund der kleinen Datenmenge, der geringen Datenrate und der nicht kritischen Anordnung, könnten die MSD-Daten über eine Anzahl von Bildern gesendet werden, d. h. 4 Bilder mit einem Viertel der Information in jedem Bild.

Claims

Verfahren zur Erzeugung von Links- und Rechtsaugenbildern für eine stereoskopische Anzeige eines ursprünglichen 2D-Bildes, bei dem ausgewählte Bereiche des ursprünglichen Bildes um einen vorgegebenen Betrag und in einer vorgegebenen Richtung versetzt werden, um Links- und Rechtsaugenbilder zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Versetzen die Erzeugung gedehnter Bilder aufweist, wobei jedes der Links- und Rechtsaugenbilder Abschnitte der ausgewählten ursprünglichen 2D-Bilder enthält, die komprimiert wurden, und Abschnitte, die gedehnt wurden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte aufweist: a) Kennzeichnen mindestens eines Objekts in diesem ursprünglichen Bild; b) Versehen dieses oder jedes Objekts mit einem Umriss; c) Definieren eines Tiefenmerkmals für dieses oder jedes Objekt, wobei der Versetzungsbetrag der Bereiche als Funktion des Tiefenmerkmals des oder jedes Objektes bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eines der gedehnten Bilder ein Spiegelbild des anderen gedehnten Bildes ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem für jedes dieser Objektes ein eigenes Tiefenmerkmal vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Vielzahl 2D-Bilder gewandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bilden eines Gitters über dem digitalisierten Bild, wobei das Gitter ursprünglich eine Vielzahl paralleler lateraler Gitterlinien und eine Vielzahl paralleler Längslinien hat, die lateralen Linien im rechten Winkel zu den Längslinien angeordnet sind und diese schneiden, um eine Vielzahl Unterpunkte zu bilden; und Verzerren des Gitters, indem ausgewählte der Unterpunkte um bestimmte Beträge verschoben werden, um dadurch ausgewählte Bereiche des darunter liegenden Bildes zu verschieben, um das darunter liegende Bild zu dehnen.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Gitterlinien zwischen benachbarten Unterpunkten bei Beendigung jeder Verzerrung durchgehend bleiben.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Unterpunkte in seitlicher Richtung verschoben werden, um das Gitter zu verzerren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem der Betrag der Verzerrung jedes Unterpunktes zur Erzeugung von Daten dient, um die Umwandlung des ursprünglichen 2D-Bildes in Links- und Rechtsaugenbilder für eine stereoskopische Anzeige zu ermöglichen, wobei diese Daten beschreiben, welche Objekte innerhalb eines Bildes zu verarbeiten sind, wie diese Objekte verarbeitet werden, sowie die Priorität dieser Objekte gegenüber anderen Objekten und deren Tiefenmerkmale angeben.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem ein mathematischer Algorithmus zur Definition der für jeden Unterpunkt erforderlichen Verzerrung erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem das ursprüngliche 2D-Bild und Umwandlungsdaten zur Übertragung nach Standard-2D-Technologie fähig sind.
System zur Erzeugung von Links- und Rechtsaugenbildern für eine stereoskopische Anzeige aus einem ursprünglichen 2D-Bild, das eine Einrichtung zum Auswählen von Bereichen des ursprünglichen Bildes und eine Einrichtung zum Versetzen dieser Bereiche um einen vorgegebenen Betrag und in eine vorgegebene Richtung enthält, um Links- und Rechtsaugenbilder zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Versetzen gedehnte Bilder erzeugt, wobei jedes der Links- und Rechtsaugenbilder Abschnitte der ausgewählten ursprünglichen 2D-Bildabschnitte enthält, die komprimiert wurden, und Abschnitte, die gedehnt wurden.
System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das System Folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Kennzeichnen von Objekten in diesem ursprünglichen Bild; eine Einrichtung zum Definieren eines Tiefenmerkmals für jedes Objekt, wobei der Betrag der Versetzung der Bereiche als Funktion des Tiefenmerkmals des oder jedes Objekts bestimmt ist.
System nach einem der Ansprüche 12 oder 13 mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines Spiegelbildes eines gedehnten Bildes, wobei das eine gedehnte Bild und das Spiegelbild die Links- und Rechtsaugenbilder darstellen.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Einrichtung zum Definieren eines Tiefenmerkmals in der Lage ist, für jedes Objekt des Bildes ein eigenes Tiefenmerkmal zu definieren.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem das System in der Lage ist, eine Vielzahl 2D-Bilder umzuwandeln.