Systeme, die stereoskopische oder Multi-View-Signale von Kameras erzeugen oder stereoskopische oder Multi-View-Signale für Displays bereitstellen. Sie umfasst auch Aspekte der elektronischen Signalverarbeitung solcher Systeme.
Beispiele:
- für die stereoskopische Signalverarbeitung;
- für das Umwandeln von monoskopisch in stereoskopisch;
- für die stereoskopische Bilderzeugung (auch von einem Computermodell);
- für stereoskopische Displays (z.B. für links-rechts Synchronisation, stereoskopische Formatkonvertierung oder Tiefenanpassung [depth adaptation]);
- für Displays, die verschiedene 2D-Bilder für verschiedene Betrachter bereitstellen (z.B. für den Einsatz in Fahrzeugen);
- für Vorrichtungen, die einen zweidimensionalen "Rundherumblick-Effekt" erzeugen, z.B. nicht- stereoskopische Multi-View-Systeme (siehe jedoch Ausnahmen unten).
Systeme, bei denen die Augen des Betrachters keine unterschiedlichen Bilder sehen, die aber einen pseudo-stereoskopischen Effekt bewirken können, werden in H04N 13/00 klassifiziert. Der Effekt muss über die bloße Darstellung eines 3D-Objektes auf einem 2D-Bildschirm (wie bei einem CAD-System) hinausgehen.
Beispiel:
Wackel-Stereoskopie: Pseudo-Stereosysteme, bei denen ein dreidimensionaler Effekt mittels normaler 2D-Bildsignale durch periodische Schwingbewegung eines 3D-Objekts bewirkt wird.
- Systeme, durch die unterschiedliche 2D- oder 3D-Ansichten derselben Szene je nach Lage des Blickpunktes an einen oder mehrere Betrachter geliefert werden (sogenannter "Rundherumblick-Effekt");
- Systeme, durch die unterschiedliche 2D- oder 3D-Ansichten verschiedener Szenen an verschiedene Betrachter geliefert werden (sogenannte die Privatsphäre schützende Systeme ["Privacy“-Systeme]).
Diese Systeme werden in H04N 13/00 klassifiziert, wenn sie diese Ansichten gleichzeitig oder zumindest mit einer ausreichend hohen Einzelbildfrequenz liefern, so dass sie von den Betrachtern gleichzeitig betrachtet werden können.
Multi-View-Systeme, bei denen die 2D-Ansichten an einen Betrachter einzeln nacheinander, z.B. nach Wahl des Benutzers, geliefert werden, werden jedoch nicht in H04N 13/00 klassifiziert, da es sich eigentlich um normale 2D-Systeme handelt, obwohl der Blickwinkel beliebig gewählt werden kann.
Beispiele von Multi-View-Vorrichtungen, die unter H04N 13/00 fallen:
- "Rundherumblick"-Displaysysteme einschließlich Displays, bei denen eine Lentikularlinse verschiedene Ansichten einer gemeinsamen Szene aus verschiedenen Betrachtungspositionen ermöglicht;
- die Privatsphäre schützende Displaysysteme ["Privacy"-Displaysysteme], einschließlich Displays, bei denen eine Parallax-Barriere verschiedenen Betrachtern unterschiedliche 2D- oder 3D-Ansichten verschiedener Szenen liefert (z.B. in einem Fahrzeug, wobei auf einem gemeinsamen Bildschirm für den Fahrer GPS und für den Beifahrer gleichzeitig ein Film zu sehen ist);
- Mehrbenutzer-Displays, die unterschiedliche Bilder für verschiedene Betrachter mit Brillen mit Synchron-Verschlussblenden [shutter glasses] zur Auswahl eines dieser Bilder anzeigen (hier handelt es sich auch um Schutz der Privatsphäre ["Privacy"]), wobei es sich bei den Bildern um 2D- oder 3D-Bilder handelt.
Untergruppen unter H04N 5/00 und H04N 7/00 beziehen sich auf die grundlegenden Aspekte der monoskopischen Videotechnik, aus denen entsprechende stereoskopische Aspekte abgeleitet werden.
Die Klassifizierung und Recherche in diesen Abschnitten ist daher immer dann zu erwägen, wenn keine spezifisch stereoskopischen Aspekte vorliegen.
Die Analyse von Videosignalen zur Durchführung der Echtzeitsteuerung einer stereoskopischen Videokamera oder zur Bestimmung des Bildübertragungsformats zur Ansteuerung eines stereoskopischen Displays wird in H04N 13/00 klassifiziert.
Gewöhnliche 2D-Displays, die so angeordnet sind, dass sie körperliche Objekte anzeigen, z.B. in einem CAD-System, werden manchmal als 3D-Displays bezeichnet. Solche Displays ermöglichen es dem Betrachter, 3D-Objekte zu drehen, um sie aus jeder Richtung zu betrachten. Solche Displays werden nicht in H04N 13/00 klassifiziert. Dies liegt daran, dass ein Betrachter dasselbe Bild mit beiden Augen sieht und dass bei mehr als einem Betrachter alle Betrachter dasselbe Bild sehen. Die Manipulation von 3D-Modellen oder -Bildern für Computergrafiken wird von G06T 19/00 umfasst.
Volumetrische Displays werden in H04N 13/388 klassifiziert und holografische Displays werden in G03H 1/26 klassifiziert, während autostereoskopischen Displays in H04N 13/302 klassifiziert werden.
| Optische Systeme | G02B 27/00 |
| Stereoskopische Fotografie | G03B 35/00 |
| Holografische Verfahren oder Vorrichtungen, die sichtbares Licht, infrarote oder ultraviolette Wellen zur Erzeugung von Hologrammen oder von Bildern aus den Hologrammen verwenden | G03H 1/00 |
| Bilddatenverarbeitung oder –erzeugung allgemein | G06T 7/00 |
| Berechnung oder Darstellung [Rendering] einer monoskopischen Ansicht eines grafischen 3D-Objekts | G06T 15/20 |
| Erzeugung dreidimensionaler grafischer Modelle oder Szenen für die digitale Datenübertragung als solche | G06T 17/00 |
| Fernsehkameras | H04N 23/00 |
| Anordnung von Fernsehkameras | H04N 23/90 |
| Projektionsdisplays | H04N 5/74, H04N 9/31 |
| Video-Standard-Konvertierung | H04N 7/01 |
| Schaltungen zur Signalverarbeitung von Farbsignalen | H04N 9/64 |
| Aspekte der Synchronisierung/des Multiplexing/der Paketierung von Video-Datenströmen | H04N 21/00 |
| Reformatierung von Videosignalen | H04N 21/4402, H04N 21/2343 |
| Aspekte, die Untertitel oder andere OSD-[On-Screen Display-]Informationen betreffen | H04N 21/488 |
| Erzeugung oder Verarbeitung von Metadaten | H04N 21/84 |
| stereoskopisch | Bereitstellung von (genau) zwei verschiedenen Ansichten, eine für das linke und eine für das rechte Auge. |
| 2D | zweidimensional |
| 3D | dreidimensional, manchmal auch in der Bedeutung von stereoskopisch verwendet. |
| Autostereoskopisches Display | Eine Display-/Anzeigevorrichtung, bei der, ohne dass eine Brille notwendig ist, beim Betrachter ein stereoskopischer Effekt erzielt wird. Bei einem autostereoskopischen Display werden durch eine parallaxenerzeugende Optik beim Betrachter unterschiedliche Bilder projiziert oder angezeigt, wodurch ein Eindruck von Tiefe entsteht. Die parallaxenerzeugende Optik kann zum Beispiel Folgendes umfassen
Es wird darauf hingewiesen, dass volumetrische Displays in H04N 13/388 klassifiziert werden und holografische Displays in G03H 1/26 klassifiziert werden, während autostereoskopischen Displays in H04N 13/302 klassifiziert werden. |
| Multi-View | Bereitstellen von drei oder mehr unterschiedlichen Ansichten für einen oder mehrere Betrachter je nach deren Standpunkt oder Blickrichtung; die Ansichten können 2D oder 3D sein. |
| Automultiskopisches Display | Dies ist ein kürzeres Synonym für den Begriff "autostereoskopisches Multi-View-3D-Display". |
| Volumetrisches Display | Eine Vorrichtung, die ein körperliches Bild erzeugt, d.h. kein Bild auf der Oberfläche eines Displays, sondern ein Bild mit realer Tiefe, z.B. durch Projektion von 2D-Bildschnitten in verschiedenen Ebenen innerhalb eines Betrachtungsvolumens. Man hat solche Systeme als stereoskopische Systeme definiert, weil die Augen des Betrachters zwei verschiedene Bilder wahrnehmen. |
| Lentikularlinse / Linsenrasterlinse | Ein Array dünner kleiner zylindrischer Linsen (normalerweise weniger als 1 mm dick), die vertikal vor oder hinter einem Display oder Lichtmodulator angeordnet sind, zur Erzeugung optisch gerichteter Ansichten in autostereoskopischen Displays oder Kameras. |
| Parallax-Barriere | Ein Array lichtundurchlässiger Streifen und dünner Schlitze, die so angeordnet sind, dass sie Abschnitte eines angezeigten Bildes in den linken und rechten Betrachtungsbereichen verdecken. Die Schlitze sind räumlich so angeordnet, dass die linken/rechten Bildanteile nur in den entsprechenden linken/rechten Betrachtungsbereichen, für die sie bestimmt sind, sichtbar sind. Die Parallax-Barriere kann durch eine starre Materialschicht gebildet werden, in der die Schlitze exakt positioniert sind, oder elektronisch auf einer adaptiven LCD-Zwischenschicht erzeugt werden. Die Parallax-Barriere kann sich zur Bilderfassung auch angrenzend an die Kameraschaltung befinden. |
| Fliegenaugenlinse | Ein Array sehr kleiner zweidimensionaler Linsen (typischerweise kreisförmig/ halbkugelförmig), das wie eine normale Lentikularlinse vor einem Display, Lichtmodulator oder Bildsensor angeordnet ist und eine zweidimensionale Parallaxe liefert. |
| pseudo-stereoskopisch | Bezieht sich auf stereoskopische oder visuelle 3D-Effekte, die erzielt werden, ohne den Augen des Betrachters unterschiedliche Ansichten zu übermitteln. Der gleiche Begriff wird manchmal verwendet, um den Effekt zu bezeichnen, bei dem die linken und rechten Bilder von den falschen Augen gesehen werden, weil das Betrachten von einer ungeeigneten Position vor einem autostereoskopischen Display aus erfolgt. |
| Integrale Bilderzeugung | Eine Methode der Bilderfassung oder -anzeige, bei der eine Fliegenaugen- oder Lentikularlinse vor dem Bildsensor/Display verwendet wird, um Bilder mit Parallaxe aufzunehmen/anzuzeigen. |
| Plenoptische Kamera | Eine normalerweise nicht stereoskopische Kamera unter Verwendung einer Methode, bei der mithilfe eines Arrays von Lentikularlinsen in Kombination mit einer Vielzahl von (kleinen) Bildsensoren eine Scharfeinstellung nach der Bildaufnahme möglich ist. Eine plenoptische Kamera bezeichnet man auch als Lichtfeldkamera. |
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Systems that generate stereoscopic or multi-view signals from cameras, or provide stereoscopic or multi-view signals to displays. It also covers electronic signal processing aspects of such systems.
Examples:
- for stereoscopic signal processing
- for monoscopic to stereoscopic conversion
- for stereoscopic image generation (including from a computer model)
- for stereoscopic displays (e.g. for left/right synchronisation, stereoscopic format conversion or depth adaptation)
- for displays providing different 2D images to different viewers (e.g. for use in vehicles)
- for devices that generate a two-dimensional "look around" effect, e.g. non-stereoscopic multi-view systems (see however exclusions here below).
Systems in which the viewer's eyes do not see different images, but which may provide a pseudo-stereoscopic effect, are classified in H04N 13/00. The effect must go beyond that provided by the mere display of a 3D object on a 2D screen (like in a CAD system).
Example: Wiggle stereoscopy: pseudo-stereo systems providing a three dimensional effect by means of normal 2D image signals, by periodic oscillating motion of a 3D object.
- Systems providing different 2D or 3D views of the same scene to one or more viewers according to the viewpoint location (called "look around" effect)
- Systems providing different 2D or 3D views of different scenes to different viewers (called "privacy" systems)
These systems are classified in H04N 13/00 if they provide said views simultaneously or at least at a sufficiently high frame rate so as to be simultaneously viewed by the viewers.
However, multi-view systems wherein said 2D views are provided to a viewer one at a time, e.g. by user selection, are not classified in H04N 13/00, because they are actually normal 2D systems although the viewpoint can be selected at will.
Examples of multi-view devices falling under H04N 13/00:
- "look-around" display systems including displays in which a lenticular lens provides different views of a common scene from different viewing positions
- "privacy" display systems including displays in which a parallax barrier provides different views of different scenes to different viewers in 2D or 3D (for example in a vehicle, wherein on a common screen the driver is watching GPS while the passenger is watching a movie)
- Multi-user displays displaying different pictures for different viewers wearing shutter glasses to select one of said pictures (this is also "privacy"), wherein said pictures are 2D or 3D pictures.
Subgroups under H04N 5/00 and H04N 7/00 relate to the basic monoscopic video aspects from which corresponding stereoscopic aspects are derived.
Classification and search in these sections is therefore to be considered every time no specifically stereoscopic aspects are present.
Analysis of video signals to perform real time control of a stereoscopic video cameras, or to identify the image transmission format to drive a stereoscopic display, is classified in H04N 13/00.
Ordinary 2D displays arranged to display solid objects, e.g. in a CAD system, are sometimes called 3D displays. Such displays allow the viewer to rotate 3D objects to see them from any direction. Such displays are not classified in H04N 13/00. This is because a viewer sees the same picture with both eyes and because, if there is more than one viewer, all viewers see the same picture. The manipulation of 3D models or images for computer graphics is covered by G06T 19/00.
Volumetric displays are classified in H04N 13/388 and holographic displays are classified in G03H 1/26, whereas autostereoscopic displays are classified in H04N 13/302.
| Optical systems | G02B 27/00 |
| Stereoscopic photography | G03B 35/00 |
| Holographic processes or apparatus using light, infra-red or ultra-violet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them | G03H 1/00 |
| Image processing or generation in general | G06T 7/00 |
| Calculation or rendering of a monoscopic view of a 3D graphics object | G06T 15/20 |
| Generation of 3D graphical models or scenes for digital data transmission as such | G06T 17/00 |
| Television cameras | H04N 23/00 |
| Arrangements of television cameras | H04N 23/90 |
| Projection displays | H04N 5/74, H04N 9/31 |
| Video standard conversion | H04N 7/01 |
| Colour signal processing circuits | H04N 9/64 |
| Video stream synchronisation/multiplexing/packetisation aspects | H04N 21/00 |
| Video signal reformatting | H04N 21/4402, H04N 21/2343 |
| Aspects concerning subtitles or other OSD information | H04N 21/488 |
| Generation or processing of metadata | H04N 21/84 |
| Stereoscopic | Providing (exactly) two different views, one for the left eye and one for the right eye |
| 2D | Two dimensional |
| 3D | Three dimensional, sometimes also used to mean stereoscopic. |
| Autostereoscopic display autostereoscopic displays | A display device not requiring glasses to provide a stereoscopic effect to the viewer. An autostereoscopic display uses a parallax generating optic which projects or displays different images to the viewer, thus creating a sense of depth. The parallax-generating optic may include, for example
It is noted that volumetric displays are classified in H04N 13/388 and holographic displays are classified in G03H 1/26, whereas autostereoscopic displays are classified in H04N 13/302. |
| Multi-view | Providing three or more different views to one or more viewers according to their viewing position or direction; the views can be 2D or 3D. |
| Automultiscopic display automultiscopic displays | This is a shorter synonym for the expression "multi-view autostereoscopic 3D display”. |
| Volumetric display volumetric displays | A device generating a "solid" image, i.e. not an image on the surface of a display, but one having a real depth, for example by projecting 2D image slices at different planes within a viewing volume. Such systems have been considered to fall within the definition of stereoscopic systems because the viewer's eyes perceive two different pictures. |
| Lenticular lens Lenticular lenses | An array of thin cylindrical lenslets (normally less than 1mm wide) placed vertically in front of, or behind, a display or light modulator in order to generate optically directive views in autostereoscopic displays or cameras. |
| Parallax barrier Parallax barriers | An array of opaque strips and thin slits arranged to occlude portions of a displayed image in left and right viewing regions. The slits are spatially arranged to ensure that the left/right image portions are only visible in the corresponding left/right viewing regions for which they are intended. The parallax barrier may be provided by a static physical layer in which the slits are precisely positioned, or electronically generated on an adaptive intermediate LCD layer. The parallax barrier may also be adjacent to camera circuitry for image collection. |
| Fly-eye lens fly-eye lenses | An array of very small bidimensional lenses (typically circular / hemispherical) placed in front of a display, light modulator or image sensor like a normal lenticular lens, providing bidimensional parallax. |
| Pseudo-stereoscopic | Relating to stereoscopic or 3D visual effects obtained without sending different views to the viewer's eyes.The same term is sometimes used to denote the effect whereby the left and right images are seen by the wrong eyes, due to viewing from an unsuitable position in front of an auto-stereoscopic display. |
| Integral imaging | A technique of image capture or display which uses a fly's eye or a lenticular lens in front of the image sensor/display in order to capture/display images with parallax. |
| Plenoptic camera plenoptic cameras | A camera, normally non-stereoscopic, using a technique allowing focusing after image capture, by means of a lenticular lens array combined with a plurality of (small) image sensors. A plenoptic camera is also known as a light-field camera. |
| LCD | Liquid Crystal Display |
| SLM | Spatial Light Modulator |
| OSD | On-Screen Display |
| CAD | Computer Aided Design |
| DMD | Digital Micromirror Device |
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