Система автостереоскопічного цифрового кінопоказу зі змінною кількістю ракурсів

Реферат: Система автостереоскопічного цифрового кінопоказу зі змінною кількістю ракурсів, яка містить світлодіодно-піксельні модулі екрана, лінзові растри, що покривають всю площину екрана, контролери розподілення сигналів зображення між окремими світлодіодними модулями пристрою відображення, блок відеозахвату (відеопроцесор), блок обробки багаторакурсного відеоконтенту, управляючий комп'ютер екрана (сервер контенту). Як пристрій відображення використаний світлодіодний растровий екран на основі вертикально орієнтованих циліндричних лінз або сферичних лінз відносно світлодіодно-піксельної структури екранної площини, який підключений до центрального комп'ютера, який передає відеоконтент на декілька світлодіодних екранів одночасно. UA 80227 U (12) UA 80227 U UA 80227 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонована система належить до галузі кіно- та відеотехніки та призначена для перегляду кіно- та відеофільмів і може бути застосована для перегляду зображення на світлодіодному кіноекрані при його управлінні за допомогою попередньо сформованого цифрового відеоконтенту, який несе інформацію про один, два або декілька ракурсів. Найближчим аналогом багаторакурсного пристрою відображення, який заявляється, є [Патент 2,011,312, Росія, H04N15/00, 15.04.1994 р., Устройство для формирования сигнала многоракурсного цветного объемного изображения]. Світло від об'єкта спостереження потрапляє через перший оптичний вхід на селектор ракурсів, де за допомогою оптично керованих транспарантів здійснюється селекція променів світла, що приходять від об'єкта спостереження. За умови періодичного зсуву вікон прозорості в оптично керованих транспарантах на виході селектора ракурсів формується послідовність різних ракурсів зображення, що спостерігається. Канал зв'язку являє собою пучок оптичних волокон. Недоліком аналога є те, що його неможливо використовувати в великих екранних системах (наприклад, для кінотеатрального перегляду), також описаний процес формування та відображення зображень може використовуватись тільки в реальному часі. Контент не може бути записаний та відтворений пізніше. В основу корисної моделі поставлено задачу проектування пристрою відображення зі змінною кількістю ракурсів. Це дозволило б використання таких пристроїв відображення в класичних кінотеатрах, або в кінотеатрах з декількома (два і більше) ракурсами відображення. Поставлена задача реалізації системи автостереоскопічного цифрового кінопоказу вирішується тим, що як пристрій відображення використовується світлодіодний екран з можливістю відображення декількох ракурсів, який містить світлодіодно-піксельні модулі екрану, лінзові растри, що покривають всю площину екрана, контролери розподілення сигналів зображення між окремими світлодіодними модулями пристрою відображення, блок відеозахвату (відеопроцесор), блок обробки багаторакурсного відеоконтенту, управляючий комп'ютер екрана (сервер контенту), яка відрізняється тим, що як пристрій відображення використаний світлодіодний растровий екран на основі вертикально орієнтованих циліндричних лінз або сферичних лінз відносно світлодіодно-піксельної структури екранної площини, який підключений до центрального комп'ютера, який передає відеоконтент на декілька світлодіодних екранів одночасно. Система управління цифровим кінопоказом зі змінною кількістю ракурсів є програмноапаратним комплексом. Апаратна частина системи управління є набором контролерів, які забезпечують прийом даних від управляючого програмного забезпечення (ПЗ), передачу даних до світлодіодних модулів та формування відеозображення з необхідною кількістю ракурсів на світлодіодному екрані. Програмна частина керує роботою світлодіодного екрана, відтворює відеодані, передає відеоінформацію, передає сигнали керування апаратної частини, формує додаткові ракурси. На сервері записується і зберігається відеоконтент, що містить один або декілька ракурсів зображення. Додаткові проміжні зображення можуть бути розраховані програмним методом за одним або двома ракурсами. На Фіг. 1 наведена схема управління світлодіодним екраном. На Фіг. 2 наведено схему формування бінокулярного сприйняття глядачем фрагменту одного ракурсу зображення автостереоскопічним (що не потребує додаткових засобів сепарації) світлодіодним екраном з лінзовим растром. На Фіг. 2d - відстань між лінзовим растром та світлодіодним екраном, яка розраховується в залежності від розмірів світлодіодного піксела та оптичних параметрів растра; L - відстань від площі, в якій знаходиться глядач 10 до лінзового растра, b0 - стереобазис глядача. Центральний комп'ютер 1 (Фіг. 1) через ЛВС (Інтернет) управляє одним або декількома управляючими комп'ютерами екранів (в залежності від кількості використовуваних екранів) 4. Відеоконтент зі сховища 2 надходить на блок відеозахвату (відеопроцесор) 3, а звідти на управляючий комп'ютер 4. Після чого цифровий відеоконтент за необхідності проходить обробку в 3D-процесорі 5, який сформує різні варіанти відеоконтенту для наступного отримання моноскопічного, стереоскопічного або багаторакурсного (з заданою кількістю ракурсів) зображення. Потім необхідний цифровий відеоконтент потрапляє на контролери 6, де він розділяється і сигнал з кожного контролера потрапляє на окремий модуль світлодіодного екрана 7. Сукупність всіх сигналів, що несуть інформацію про зображення для кожного світлодіодного модуля, утворює цілісну картину вихідного екранного зображення. 1 UA 80227 U 5 10 15 20 В світлодіодних екранних системах джерело світла, модулятор та екран об'єднані, таким чином поверхня екрана є як модулятором, так і джерелом світла. Світло напівпровідникового кристала відбивається від рефлектора і проходить крізь прозорий корпус. Сепарація окремих ракурсів реалізується за рахунок використання растра - оптичної системи, що складається з множини періодично розташованих елементів, і призначених для орієнтації вертикальних лінійних піксельних груп світлових пучків світлодіодів в напрямку розташування глядачів. Засіб відтворення кінозображення (Фіг. 2) складається з двох основних частин: пристрою, що відображає кодоване зображення - світлодіодного екрана - 8 та спеціального оптичнолінзового растра - 9. Кодоване зображення являє собою сформовану в певному порядку послідовність елементів правого (П) та лівого (Л) зображення окремих ракурсів кінокадру в вигляді вертикально орієнтованої структури із світлодіодів та лінзового растра. Кожна лінійна піксельна група вертикальної орієнтації окремого ракурсу відображається окремими світлодіодами або одним світлодіодом, що містить R, G, В-пікселі (на основі SMD технології, яка дозволяє виготовити екрани з більшою роздільною здатністю з тими ж габаритами). Оптичний растр в цьому випадку слугує своєрідним декодуючим пристроєм, що дозволяє глядачеві в різних зонах кінозала побачити об'ємне зображення лише одного потрібного і відповідного ракурсу, тобто створити умови для бінокулярного сприйняття глядачем екранного зображення. Потрібно враховувати, що збільшення кількості ракурсів приведе до пропорційного зменшення роздільної здатності зображення по горизонталі, тобто: x  x' , N де x - роздільна здатність екрана по горизонталі (максимальна роздільна здатність екранного зображення, за умови відображення одного ракурсу), N - кількість ракурсів екранного зображення, x' - роздільна здатність отриманого зображення по горизонталі, при проекції N ракурсів одночасно. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Система автостереоскопічного цифрового кінопоказу зі змінною кількістю ракурсів, яка містить світлодіодно-піксельні модулі екрана, лінзові растри, що покривають всю площину екрана, контролери розподілення сигналів зображення між окремими світлодіодними модулями пристрою відображення, блок відеозахвату (відеопроцесор), блок обробки багаторакурсного відеоконтенту, управляючий комп'ютер екрана (сервер контенту), яка відрізняється тим, що як пристрій відображення використаний світлодіодний растровий екран на основі вертикально орієнтованих циліндричних лінз або сферичних лінз відносно світлодіодно-піксельної структури екранної площини, який підключений до центрального комп'ютера, який передає відеоконтент на декілька світлодіодних екранів одночасно. 2 UA 80227 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3