TWI449407B

TWI449407B - 顯示器、影像處理裝置以及影像處理方法

Info

Publication number: TWI449407B
Application number: TW100103318A
Authority: TW
Inventors: Hsu Jung Tung
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2014-08-11
Also published as: TW201233139A; US20120194655A1

Description

顯示器、影像處理裝置以及影像處理方法

本發明係有關於一種影像處理裝置，尤指一種可以將所接收之立體影像資料進行分色處理的影像處理裝置及相關的影像處理方法。

隨著立體影像的技術的發展以及觀看立體影像的普及化，有許多種立體電視(3D TV)以及相關的週邊設備被開發出來以提供民眾能夠觀賞立體影像，然而，這些立體電視通常需要較高階的面板(例如面板的操作頻率為120Hz、240Hz，或是面板有多加偏光片)以及需要搭配特殊的眼鏡，如快門眼鏡(shutter glass)等等，因此立體電視及相關週邊設備價格會偏高，如此一來，會造成使用者的負擔。

因此，本發明的目的之一在於提供一種影像處理裝置及影像處理方法，以使得使用者僅需要用較低廉的費用便可以觀賞立體影像，以解決上述的問題。

依據本發明一實施例，一種影像處理裝置係設置於一顯示器內，該影像處理裝置包含有一接收單元、一分色處理單元以及一影像處理單元。該接收單元係用來接收一立體影像資料，其中該立體影像資料包含有一左眼影像資料以及一右眼影像資料；該分色處理單元係耦接於該接收單元，且用來對該左眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後左眼影像資料，且對該右眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後右眼影像資料，其中該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料僅包含紅、藍、綠三原色中一或兩種原色，且該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料中不具有相同的原色；該影像處理單元係耦接於該分色處理單元，且用來依據該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料以產生一調整後立體影像資料。

依據本發明另一實施例，一種影像處理方法係應用於一顯示器內，該方法包含有：接收一立體影像資料，其中該立體影像資料包含有一左眼影像資料以及一右眼影像資料；對該左眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後左眼影像資料，且對該右眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後右眼影像資料，其中該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料僅包含紅、藍、綠三原色中一或兩種原色，且該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料中不具有相同的原色；以及依據該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料以產生一調整後立體影像資料。

依據本發明另一實施例，一種影像處理裝置係設置於一顯示器內，該影像處理裝置包含有一接收單元、一影像處理單元以及一分色處理單元。該接收單元係用來接收一立體影像資料，其中該立體影像資料包含有一左眼影像資料以及一右眼影像資料；該影像處理單元，耦接於該接收單元，用來依據該左眼影像資料以及該右眼影像資料進行處理以產生一處理後立體影像資料；該分色處理單元，耦接於該接收單元，用來將該處理後立體影像資料中對應於該左眼影像資料中的資料進行分色處理以產生一分色後左眼影像資料，且將該處理後立體影像資料中對應於該右眼影像資料中的資料進行分色處理以產生一分色後右眼影像資料，其中該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料僅包含紅、藍、綠三原色中一或兩種原色，且該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料中不具有相同的原色。

依據本發明另一實施例，一種影像處理方法係應用於一顯示器內，該方法包含有：接收一立體影像資料，其中該立體影像資料包含有一左眼影像資料以及一右眼影像資料；(依據該左眼影像資料以及該右眼影像資料以產生一處理後立體影像資料；以及對該處理後立體影像資料中對應於該左眼影像資料中的資料進行分色處理以產生一分色後左眼影像資料，且對該處理後立體影像資料中對應於該右眼影像資料中的資料進行分色處理以產生一分色後右眼影像資料，其中該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料僅包含紅、藍、綠三原色中一或兩種原色，且該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料中不具有相同的原色。

依據本發明另一實施例，一種顯示器包含有一顯示面板以及一影像處理裝置，其中該影像處理裝置包含有一接收單元、一分色處理單元以及一影像處理單元。該接收單元係用來接收一立體影像資料，其中該立體影像資料包含有一左眼影像資料以及一右眼影像資料；該分色處理單元係耦接於該接收單元，且用來對該左眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後左眼影像資料，且對該右眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後右眼影像資料，其中該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料僅包含紅、藍、綠三原色中一或兩種原色，且該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料中不具有相同的原色；該影像處理單元係耦接於該分色處理單元，且用來依據該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料以產生一調整後立體影像資料至該顯示面板。

請參考第1圖，第1圖為依據本發明一實施例之影像處理裝置100的示意圖。如第1圖所示，影像處理裝置100包含有一接收單元102、一影像縮放電路110、一影像對齊電路120、一分色處理單元130以及一影像處理單元140。影像處理裝置100係設置於一顯示器150(可以為具有一三維(3D)顯示面板之顯示器，且特別可為具有一二維(2D)顯示面板之顯示器)中，且用來對一立體影像資料Din進行影像處理以產生一調整後立體影像資料Dout，其中立體影像資料Din可以來自於一影像光碟或是任何其他的影像來源，且於本實施例中，立體影像資料Din為具有高解析多媒體介面(High-Definition Multimedia Interface,HDMI)規格的影像資料，其資料格式可以如第2圖(a)、(b)所示。此外，因為第2圖所示之資料格式的詳細內容可見於HDMI 1.4的規格書中，因此細節在此不再贅述。

請同時參考第1圖至第3圖，第3圖為依據本發明一實施例之影像處理方法的流程圖。請注意，若是有實質上相同的結果，本發明的流程並不以第3圖所示之步驟順序為限，參考第3圖，流程敘述如下：首先，於步驟300，流程開始。接著，於步驟302中，接收單元102接收立體影像資料Din，且影像縮放電路110對立體影像資料Din進行影像縮放操作以產生一縮放後立體影像資料Din’，以第2圖(b)所示之影像格式來說，影像縮放電路110可以分別將左眼影像資料“L”以及右眼影像資料“R”的水平像素總數放大為類似第2圖(a)所示之左眼影像資料“L”以及右眼影像資料“R”(第2圖(a)所示之左眼影像資料“L”以及右眼影像資料“R”均包含有對應至顯示器畫面上每一個像素的影像資料)。然而，需注意的是，若是立體影像資料Din為第2圖(a)所示之影像格式，則影像縮放電路110就不需要對立體影像資料Din進行影像縮放操作，亦即步驟302可以省略。

接著，在步驟304中，影像對齊電路120將縮放後立體影像資料Din’中左眼影像資料以及右眼影像資料中具有相同位置的像素值對齊，並將對齊後之左眼影像資料D_L 以及右眼影像資料D_R 傳送至分色處理單元130以便進行後續的操作。此外，影像對齊電路120可以藉由將縮放後立體影像資料Din’中的資料儲存至一緩衝器中，之後再將左眼影像資料D_L 以及右眼影像資料D_R 中具有相同位置的像素值對齊，或是藉由使用一延遲電路來將左眼影像資料D_L 以及右眼影像資料D_R 中具有相同位置的像素值對齊。

接著，在步驟306中，分色處理單元130對左眼影像資料D_L 進行分色處理以產生一分色後左眼影像資料D_L ’，並對右眼影像資料D_R 進行分色處理以產生一分色後右眼影像資料D_R ’，其中分色後左眼影像資料D_L ’以及分色後右眼影像資料D_R ’僅包含紅、藍、綠三原色中一或兩種原色，且分色後左眼影像資料D_L ’以及分色後右眼影像資料D_R ’中不具有相同的原色。舉例來說，分色處理單元130可以將左眼影像資料D_L 中對應於紅色的像素值刪除(亦即分色後左眼影像資料D_L ’中只剩下對應於綠色、藍色的像素值)，且將右眼影像資料D_R 中對應於綠色、藍色的像素值刪除(亦即分色後右眼影像資料D_R ’中只剩下對應於紅色的像素值)。

最後，在步驟308中，影像處理單元140直接對分色後左眼影像資料D_L ’以及分色後右眼影像資料D_R ’進行疊加操作以產生調整後立體影像資料Dout，並將調整後立體影像資料Dout傳送至後端進行處理並顯示於該顯示器之一顯示螢幕上。詳細來說，調整後立體影像資料Dout的一圖框中會同時包含有左眼影像資料D_L 中對應於綠色、藍色的像素值以及右眼影像資料D_R 中對應於紅色的像素值，因此左眼影像資料D_L 中對應於綠色、藍色的像素值以及右眼影像資料D_R 中對應於紅色的像素值會同時顯示於顯示螢幕上。

如上所述，因為顯示器僅顯示左眼影像資料D_L 中對應於綠色、藍色的像素值以及右眼影像資料D_R 中對應於紅色的像素值，故使用者僅需要帶上左邊藍綠色以及右邊紅色的玻璃紙眼鏡，便可以觀看到立體影像。此外，由於調整後立體影像資料Dout實質上為一具有2D影像格式的立體影像資料，因此，顯示器只需要使用一般的機種即可而不需要太高階的面板，如此一來，使用者不需要購買昂貴的快門眼鏡以及高階的顯示器就可以觀看立體影像，因此可以降低經濟上的負擔。

此外，第1圖所示之影像縮放電路110在影像處理裝置100中所設置的位置僅為一範例說明，於本發明之其他實施例中，影像縮放電路110可以設於影像對齊電路120之後，或是設於分色處理單元130之後，而這些設計上的變化均應隸屬於本發明的範疇。

請參考第4圖，第4圖為依據本發明另一實施例之影像處理裝置400的示意圖。如第4圖所示，影像處理裝置400包含有一接收單元402、一影像縮放電路410、一分色處理單元420、一影像對齊電路430以及一影像處理單元440。影像處理裝置400係設置於一具有二維(2D)顯示面板之顯示器或是具有三維(3D)顯示面板之顯示器(未繪示)中，且用來對一立體影像資料Din進行影像處理以產生一調整後立體影像資料Dout，其中立體影像資料Din係來自於一影像光碟或是任何其他的影像來源，且於本實施例中，立體影像資料Din為具有HDMI規格的影像資料。

影像處理裝置400的操作與第1圖以及第3圖所示之影像處理裝置100的操作類似，所差異僅在於第1圖之影像處理裝置100是先進行影像對齊操作後再進行分色處理，而影像處理裝置400則是先進行分色處理後再進行影像對齊操作，本發明領域中具有通常知識者在閱讀過上述有關影像處理裝置100的敘述後應能輕易了解影像處理裝置400的操作，故細節在此不再贅述。

此外，第4圖所示之影像縮放電路410在影像處理裝置400中所設置的位置僅為一範例說明，於本發明之其他實施例中，影像縮放電路410可以設於分色處理單元420之後，或是設於影像對齊電路430或是影像處理單元440之後，而這些設計上的變化均應隸屬於本發明的範疇。

請參考第5圖，第5圖為依據本發明另一實施例之影像處理裝置500的示意圖。如第5圖所示，影像處理裝置500包含有一接收單元502、一影像縮放電路510、一分色處理單元520以及一影像處理單元530。影像處理裝置500係設置於一具有二維(2D)顯示面板之顯示器或是具有三維(3D)顯示面板之顯示器(未繪示)中，且用來對一立體影像資料Din進行影像處理以產生一調整後立體影像資料Dout，其中立體影像資料Din可以來自於一影像光碟或是任何其他的影像來源，且於本實施例中，立體影像資料Din為具有HDMI規格的影像資料。

請同時參考第5圖以及第6圖，第6圖為依據本發明另一實施例之影像處理方法的流程圖。請注意，若是有實質上相同的結果，本發明的流程並不以第6圖所示之步驟順序為限，參考第6圖，流程敘述如下：首先，於步驟600，流程開始。接著，於步驟602中，接收單元502接收立體影像資料Din，且影像縮放電路510對立體影像資料Din進行影像縮放操作以產生一縮放後立體影像資料Din’，以第2圖(b)所示之影像格式來說，影像縮放電路110可以分別將左眼影像資料“L”以及右眼影像資料“R”的水平像素總數放大為類似第2圖(a)所示之左眼影像資料“L”以及右眼影像資料“R”。然而，需注意的是，若是立體影像資料Din為第2圖(a)所示之影像格式，則影像縮放電路110就不需要對立體影像資料Din進行影像縮放操作，亦即步驟502可以省略。

接著，在步驟604中，分色處理單元520對左眼影像資料D_L 中一第一部分的資料進行分色處理以產生一分色後左眼影像資料D_L ’，並對右眼影像資料D_R 中一第二部分的資料進行分色處理以產生一分色後右眼影像資料D_R ’，其中分色後左眼影像資料D_L ’以及分色後右眼影像資料D_R ’僅包含紅、藍、綠三原色中一或兩種原色，且分色後左眼影像資料D_L ’以及分色後右眼影像資料D_R ’中不具有相同的原色，且該第一部份資料與該第二部份資料係對應至不同的像素位置。舉例來說，分色處理單元520對左眼影像資料D_L 中對應至奇數條掃描線的像素資料進行分色處理以產生分色後左眼影像資料D_L ’(例如將左眼影像資料D_L 中對應於紅色的像素值刪除)，以及對右眼影像資料D_R 中對應至偶數條掃描線的像素資料進行分色處理以產生分色後右眼影像資料D_R ’(例如將右眼影像資料D_R 中對應於藍色、綠色的像素值刪除)。

最後，在步驟606中，影像處理單元530直接對分色後左眼影像資料D_L ’以及該分色後右眼影像資料D_R ’進行疊加以產生調整後立體影像資料Dout，並將調整後立體影像資料Dout傳送至後端進行處理並顯示於該顯示器之一顯示螢幕上。詳細來說，調整後立體影像資料Dout的一圖框中的奇數條掃描線的像素資料係為分色後左眼影像資料D_L ’，而偶數條掃描線的像素資料係為分色後右眼影像資料D_R ’，亦即調整後立體影像資料Dout會同時包含有左眼影像資料D_L 中對應於綠色、藍色的像素值以及右眼影像資料D_R 中對應於紅色的像素值，因此左眼影像資料D_L 中對應於綠色、藍色的像素值以及左眼影像資料D_R 中對應於紅色的像素值會同時顯示於顯示螢幕上。

請同時參考第5圖以及第7圖，第7圖為依據本發明另一實施例之影像處理方法的流程圖。請注意，若是有實質上相同的結果，本發明的流程並不以第7圖所示之步驟順序為限，參考第7圖，流程敘述如下：首先，於步驟700，流程開始。接著，於步驟702中，接收單元502接收立體影像資料Din，且影像縮放電路510對立體影像資料Din進行影像縮放操作以產生一縮放後立體影像資料Din’，其中縮放後立體影像資料Din’包含對應於一第一圖框之一第一左眼影像資料以及對應於一第二圖框之一第二左眼影像資料，以及對應於該第一圖框之一第一右眼影像資料以及對應於該第二圖框之一第二右眼影像資料，其中該第二圖框係緊接於該第一圖框。

接著，在步驟704中，分色處理單元520對該第一左眼影像資料進行分色處理以產生分色後左眼影像資料D_L ’，且對該第二右眼影像資料進行分色處理以產生分色後右眼影像資料D_R ’。

最後，在步驟706中，影像處理單元530依據分色後左眼影像資料D_L ’以及分色後右眼影像資料D_R ’以產生調整後立體影像資料Dout，並將調整後立體影像資料Dout傳送至後端進行處理並顯示於該顯示器之一顯示螢幕上，其中分色後左眼影像資料D_L ’與分色後右眼影像資料D_R ’係連續地被顯示於該顯示螢幕上，且對應於該第二圖框之該第二左眼影像資料與對應於該第一圖框之該第一右眼影像資料則不被顯示於該顯示螢幕上。

此外，第5圖所示之影像縮放電路510在影像處理裝置500中所設置的位置僅為一範例說明，於本發明之其他實施例中，影像縮放電路510可以設於分色處理單元520之後，這些設計上的變化均應隸屬於本發明的範疇。

請參考第8圖，第8圖為依據本發明另一實施例之影像處理裝置800的示意圖。如第8圖所示，影像處理裝置800包含有一接收單元802、一影像縮放電路810、一影像處理單元820以及一分色處理單元830。影像處理裝置800係設置於一二維(2D)顯示器(未繪示)中，且用來對一立體影像資料Din進行影像處理以產生一調整後立體影像資料Dout’，其中立體影像資料Din係來自於一影像光碟或是任何其他的影像來源，且於本實施例中，立體影像資料Din為具有HDMI規格的影像資料。

影像處理裝置800的操作與第5圖至第7圖所示之影像處理裝置500的操作類似，所差異僅在於第5圖之影像處理裝置100是先進行分色處理以產生分色後左眼影像資料D_L ’以及分色後右眼影像資料D_R ’後再據以產生調整後立體影像資料Dout，而影像處理裝置800則是先進行影像處理以產生一處理後影像資料Dout之後(亦即先將立體影像資料Din轉換為2D影像格式，例如擷取左眼影像資料中對應至奇數條掃描線的像素值以及右眼影像資料中對應至偶數條掃描線的像素值以產生一新的2D影像資料)，再進行分色處理以產生調整後立體影像資料Dout’，本發明領域中具有通常知識者在閱讀過上述有關影像處理裝置500的敘述後應能輕易了解影像處理裝置800的操作，故細節在此不再贅述。

此外，影像處理裝置100、400、500、800係即時(real time)對立體影像資料Din進行分色處理及影像處理，以產生調整後立體影像資料Dout/Dout’，並將調整後立體影像資料Dout/Dout’即時顯示於顯示螢幕上。

簡要歸納本發明，於本發明之影像處理裝置以及影像處理方法中，係對立體影像資料進行分色處理，並據以產生一調整後立體影像資料以顯示於一2D顯示器或是一3D顯示器上，如此一來，使用者便不需要購買昂貴的快門眼鏡以及高階的顯示器就可以觀看立體影像，因此可以降低經濟上的負擔。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100、400、500、800‧‧‧影像處理裝置

102、402、502‧‧‧接收單元

110、410、510、810‧‧‧影像縮放電路

120、430‧‧‧影像對齊電路

130、420、520、830‧‧‧分色處理單元

140、440、530、820‧‧‧影像處理單元

150‧‧‧顯示器

300~308、600~606、700~706‧‧‧步驟

第1圖為依據本發明一實施例之影像處理裝置的示意圖。

第2圖為立體影像資料格式的示意圖。

第3圖為依據本發明一實施例之影像處理方法的流程圖。

第4圖為依據本發明另一實施例之影像處理裝置的示意圖。

第5圖為依據本發明另一實施例之影像處理裝置的示意圖。

第6圖為依據本發明另一實施例之影像處理方法的流程圖。

第7圖為依據本發明另一實施例之影像處理方法的流程圖。

第8圖為依據本發明另一實施例之影像處理裝置的示意圖。

100．．．影像處理裝置

102．．．接收單元

110．．．影像縮放電路

120．．．影像對齊電路

130．．．分色處理單元

140．．．影像處理單元

150．．．顯示器

Claims

一種影像處理裝置，設置於一顯示器內，該影像處理裝置包含有：一接收單元，用來接收一立體影像資料，其中該立體影像資料包含有一左眼影像資料以及一右眼影像資料；一分色處理單元，耦接於該接收單元，用來對該左眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後左眼影像資料，且對該右眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後右眼影像資料，其中該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料僅包含紅、藍、綠三原色中一或兩種原色，且該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料中不具有相同的原色；以及一影像處理單元，耦接於該分色處理單元，用來依據該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料以產生一調整後立體影像資料；其中該左眼影像資料包含有對應於一第一圖框之一第一左眼影像資料以及對應於一第二圖框之一第二左眼影像資料，且該右眼影像資料包含有對應於該第一圖框之一第一右眼影像資料以及對應於該第二圖框之一第二右眼影像資料，其中該第二圖框係緊接於該第一圖框；該分色處理單元對該第一左眼影像資料進行分色處理以產生該分色後左眼影像資料，且對該第二右眼影像資料進行分色處理以產生該分色後右眼影像資料；以及該分色後左眼影像資料與該分色後右眼影像資料係連續地被顯示於該顯示器之一顯示螢幕上，且該第二左眼影像資料與該第一右眼影像資料則不被顯示於該顯示螢幕上。
如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置，其中該影像處理裝置係即時(real time)對該立體影像資料進行分色處理及影像處理，以產生該調整後立體影像資料，並將該調整後立體影像資料即時顯示於該顯示器之一顯示螢幕上。
一種影像處理方法，係應用於一顯示器內，該方法包含有：接收一立體影像資料，其中該立體影像資料包含有一左眼影像資料以及一右眼影像資料；對該左眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後左眼影像資料，且對該右眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後右眼影像資料，其中該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料僅包含紅、藍、綠三原色中一或兩種原色，且該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料中不具有相同的原色；以及依據該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料以產生一調整後立體影像資料；其中該左眼影像資料包含有對應於一第一圖框之一第一左眼影像資料以及對應於一第二圖框之一第二左眼影像資料，且該右眼影像資料包含有對應於該第一圖框之一第一右眼影像資料以及對應於該第二圖框之一第二右眼影像資料，其中該第二圖框係緊接於該第一圖框，以及產生該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料的步驟包含有：對該第一左眼影像資料進行分色處理以產生該分色後左眼影像資料，以及對該第二右眼影像資料進行分色處理以產生該分色後右眼影像資料；其中該分色後左眼影像資料與該分色後右眼影像資料係連續地被顯示於該顯示器之一顯示螢幕上，且該第二左眼影像資料與該第一右眼影像資料則不被顯示於該顯示螢幕上。
如申請專利範圍第3項所述之影像處理方法，其中產生該分色後左眼影像資料、該分色後右眼影像資料以及該調整後立體影像資料的步驟包含有：即時(real time)對該立體影像資料進行分色處理及影像處理，以產生該調整後立體影像資料；以及該方法包含有：將該調整後立體影像資料即時顯示於該顯示器之一顯示螢幕上。
一種影像處理裝置，設置於一顯示器內，該影像處理裝置包含有：一接收單元，用來接收一立體影像資料，其中該立體影像資料包含有一左眼影像資料以及一右眼影像資料；一分色處理單元，耦接於該接收單元，用來對該左眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後左眼影像資料，且對該右眼影像資料中至少一部分的資料進行分色處理以產生一分色後右眼影像資料，其中該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料僅包含紅、藍、綠三原色中一或兩種原色，且該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料中不具有相同的原色；以及一影像處理單元，耦接於該分色處理單元，用來依據該分色後左眼影像資料以及該分色後右眼影像資料以產生一調整後立體影像資料；其中該影像處理單元僅對該左眼影像資料中一第一部分資料進行分色處理以產生該分色後左眼影像資料，以及僅對該右眼影像資料中一第二部分資料進行分色處理以產生該分色後右眼影像資料，並依據該第一部份資料以及該第二部份資料以產生該調整後立體影像資料，其中該第一部份資料與該第二部份資料係對應至不同的像素位置。