CN101198074A - 立体图像格式转换方法及应用该方法的显示系统 - Google Patents

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本发明揭露一种立体图像格式转换方法及应用该方法的显示系统，用以将立体图像从非交错格式转换为交错格式。当立体图像的宽高比与面板的宽高比不同时，本发明的立体图像格式转换方法会根据立体图像的格式、面板的宽高比以及立体图像的宽高比，将立体图像的左眼图像数据以及右眼图像数据交错组合，进而形成完整的交错式立体图像。

Description

立体图像格式转换方法及应用该方法的显示系统
技术领域
本发明涉及一种立体图像格式转换方法，且特别涉及一种用以在显示系统(Display system)中，将立体图像从非交错格式(Non-interlace format)转换为交错格式的方法。
背景技术
一般而言，3D立体图像都是由两组不同视角的图像数据所组成，其中，一组对应于左眼视角，另一组则是对应于右眼视角。在播放3D立体图像时，观看者的左眼仅能看见对应于左眼视角的图像数据，而右眼仅能看见对应于右眼视角的图像数据，藉此，观看者即会在大脑中产生立体视觉。
请参阅图1A以及图1B，图1A是示出互补色(Anaglyph)立体图像的示意图。图1B是示出用以观看互补色立体图像的眼镜的外观视图。目前，已有数种用以分离左右眼图像数据的方法被揭露。就互补色立体图像来说，其利用红蓝滤光原理，首先将正常的画面分解为左右眼图像数据，分别进行去掉其中的红色和蓝色，然后再把两者交错的组合起来，如图1A所示。如图1B所示，观看者需要配戴一边为红色镜片，一边为蓝色镜片的眼镜，以迫使左右眼只能看到各自的色光图像，进而产生立体视觉效果。
亦有技术使用偏振片造成两个不同的极性，来分离左右眼的数据，例如将两台投影机镜头分别装上偏振片，使两台投影机投射出来的光线呈现九十度的差异，并且配合能保持极性的投影屏，当观看者配戴不同极性的镜片时，即可欣赏到立体的视觉效果。
随着处理技术的进步，亦有制作出与LCD的线宽相同的偏振膜，透过此偏振膜，使得奇数条数据呈现出一种极性，而偶数条的数据呈现与奇数条垂直的极性，当观看者两眼配戴上正确极性眼镜时，即可欣赏到立体的视觉效果。
然而，若显示面板(Panel)的宽高比(Aspect ratio)与立体图像的宽高比不符时，将使得图像格式转换错误，无法合成立体图像。
请参阅图2A，图2A是示出具有水平并排(Side-by-side)格式的立体图像10转换为交错格式的示意图。如图2A所示，显示面板12为交错式面板，且其宽高比为16∶10(分辨率为1680*1050)；立体图像10的宽高比为4∶3。在图像格式的转换过程中，位于显示面板12左半部的图像会被拉伸至1680的宽度，且被转换为奇数条扫描线(Scanning line)，如图2A的图像10a所示；位于显示面板12右半部的图像亦会被拉伸至1680的宽度，且被转换为偶数条扫描线，如图2A的图像10b所示。之后，再将奇数条扫描线以及偶数条扫描线交错的组合起来。
请参阅图2B，图2B是示出立体图像10被转换为交错格式的示意图。明显地，图2B中的左右眼图像数据无法合成完整的立体图像，致使观看者感到不适。
请参阅图3A，图3A是示出具有上下格式(Above-and-below)的立体图像14转换为交错格式的示意图。如图3A所示，显示面板16为交错式面板，且其宽高比为16∶10(分辨率为1680*1050)，且立体图像14的宽高比为16∶9。在图像格式的转换过程中，位于显示面板16上半部的图像会被拉伸至1050的高度，且被转换为奇数条扫描线，如图3A的图像14a所示；位于显示面板16下半部的图像亦会被拉伸至1050的高度，且被转换为偶数条扫描线，如图3A的图像14b所示。之后，再将奇数条扫描线以及偶数条扫描线交错的组合起来。
请参阅图3B，图3B是示出立体图像14被转换为交错格式的示意图。明显地，图3B中的左右眼图像数据无法合成完整的立体图像，致使观看者感到不适。
因此，本发明的范畴在于提供一种立体图像格式转换方法，用以在显示系统中，将立体图像从非交错格式转换为交错格式，进而解决上述问题。
发明内容
本发明的一方面在于提供一种立体图像格式转换方法，其根据立体图像的格式、面板的第一宽高比以及立体图像的第二宽高比，将立体图像的左眼图像数据以及右眼图像数据交错组合，进而形成完整的交错式立体图像。
根据一优选具体实施例，本发明的立体图像格式转换方法用以在显示系统(Display system)中，将立体图像从非交错格式(Non-interlace format)转换为交错格式。显示系统的面板具有第一宽高比(Aspect ratio)，且立体图像具有第二宽高比并且包含左眼图像数据(Left-eye image data)以及右眼图像数据(Right-eye image data)。本发明的转换方法包含下列步骤。
首先，接收立体图像。接着，判断立体图像的第二宽高比是否与面板的第一宽高比相同，若是，则依照一般做法将立体图像从非交错格式转换为交错格式；若否，则根据立体图像的非交错格式、面板的第一宽高比以及立体图像的第二宽高比，将立体图像的左眼图像数据以及右眼图像数据交错组合，进而形成完整的交错式立体图像。
因此，即使立体图像的宽高比与面板的宽高比不同，本发明的立体图像格式转换方法会根据立体图像的格式、面板的宽高比以及立体图像的宽高比，将立体图像从非交错格式转换为交错格式。换言之，本发明可在不影响宽高比的情形下修正图像，进而形成完整的交错式立体图像。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
附图说明
图1A是示出互补色立体图像的示意图。
图1B是示出用以观看互补色立体图像的眼镜的外观视图。
图2A是示出具有水平并排格式的立体图像转换为交错格式的示意图。
图2B是示出立体图像被转换为交错格式的示意图。
图3A是示出具有上下格式的立体图像转换为交错格式的示意图。
图3B是示出立体图像被转换为交错格式的示意图。
图4是示出根据本发明一优选具体实施例的显示系统的功能方块图。
图5A是示出具有水平并排格式的立体图像转换为交错格式的示意图。
图5B为根据本发明判断立体图像的宽高比是否与面板的宽高比相同的流程图。
图5C为根据本发明将立体图像从水平并排格式转换为交错格式的流程图。
图5D是示出根据本发明的转换方法所形成完整的交错式立体图像的示意图。
图6A是示出具有上下格式的立体图像转换为交错格式的示意图。
图6B是示出根据本发明的转换方法所形成完整的交错式立体图像的示意图。
图7是示出根据本发明一优选具体实施例的转换装置的功能方块图。
主要元件符号说明
10、14：立体图像              10a、10b、14a、14b：图像
12、16：显示面板              3：显示系统
30：解码器                    32：缩放器
34：转换装置                  340：处理单元
342、344：判断单元            346：转换单元
36：面板                      5：立体图像
50、52：边缘                  54：分界
A1、A2：区域                  L、R：图像数据
L1、R1：扫描线                S100-S108、S200-S204：流程步骤
具体实施方式
请参阅图4，图4是示出根据本发明一优选具体实施例的显示系统3的功能方块图。显示系统(Display system)3包含解码器(Decoder)30、缩放器(Scaler)32、转换装置(Transformation apparatus)34以及面板(Panel)36。面板36具有第一宽高比(Aspect ratio)。
在此实施例中，解码器30用以接收立体图像5，并且将立体图像5解码。立体图像5具有非交错格式以及第二宽高比，并且包含左眼图像数据(Left-eyeimage data)以及右眼图像数据(Right-eye image data)。缩放器32用以将立体图像5缩放为符合面板36本身的最佳分辨率(Native resolution)。转换装置34用以将立体图像5从非交错格式(Non-interlace format)转换为交错格式。
在此实施例中，立体图像5的交错格式可为水平并排格式(Side-by-sideformat)或上下格式(Above-and-below format)。以下将分别举例说明水平并排格式以及上下格式如何藉由本发明转换为交错格式。
水平并排格式的立体图像
请参阅图5A，图5A是示出具有水平并排格式的立体图像5转换为交错格式的示意图。如图5A所示，面板36为交错式面板，且其宽高比为16∶10(分辨率为1680*1050)；立体图像5的宽高比为4∶3，但不以此为限。
请参阅图5B，图5B为根据本发明判断立体图像5的宽高比是否与面板36的宽高比相同的流程图。本发明的转换方法先判断立体图像5的宽高比是否与面板36的宽高比相同。
首先，执行步骤S100，根据面板36的宽高比(16∶10)以及立体图像5的宽高比(4∶3)，计算立体图像5的第一边缘(Edge)50、第二边缘52以及分界(Boundary)54。
接着，执行步骤S102，找出面板36上，位于第一边缘50以及第二边缘52外的所有像素(即图5A所示区域A1以及A2中的所有像素(Pixel))，其中，每一像素皆包含N个色彩分量(Color component)以及N个灰阶值(Gray level)，每一灰阶值对应于N个色彩分量其中之一，N为自然数。在此实施例中，每一像素包含RGB三个色彩分量。
接着，执行步骤S104，判断图5A所示区域A1以及A2中每一像素的三个灰阶值中的最大灰阶值是否大于第一阈值(Threshold)，其中，第一阈值可视实际应用而设定。例如，第一阈值可设定为灰阶值等于15。
接着，执行步骤S106，计算具有最大灰阶值大于第一阈值的像素数目。
最后，执行步骤S108，判断步骤S106中计算得到的像素数目是否大于第二阈值，若否，则判断立体图像5的宽高比与面板36的宽高比不同。需注意的是，第二阈值亦可视实际应用而设定。例如，第二阈值可设定为15。
请参阅图5C以及图5D，图5C为根据本发明将立体图像5从水平并排格式转换为交错格式的流程图。图5D是示出根据本发明的转换方法所形成完整的交错式立体图像的示意图。在此实施例中，由于立体图像5的宽高比(4∶3)与面板36的宽高比(16∶10)不同，本发明的转换方法会根据立体图像5的格式(水平并排)、面板的宽高比(16∶10)以及立体图像5的宽高比(4∶3)，将立体图像5从水平并排格式转换为交错格式。
首先，执行步骤S200，根据立体图像5的水平并排格式、第一边缘50以及分界54，将立体图像5的左眼图像数据(即图5A所示区域L)转换为多条第一扫描线(Scanning line)L1。
接着，执行步骤S202，根据立体图像5的水平并排格式、第二边缘52以及分界54，将立体图像5的右眼图像数据(即图5A所示区域R)转换为多条第二扫描线R1。
最后，执行步骤S204，将所有第一扫描线L1以及所有第二扫描线R1交错组合，进而形成完整的交错式立体图像，如图5D所示。
需注意的是，本发明亦可先执行步骤S202，再执行步骤S200。
上下格式的立体图像
请参阅图6A，图6A是示出具有上下格式的立体图像5转换为交错格式的示意图。如图6A所示，面板36为交错式面板，且其宽高比为16∶10(分辨率为1680*1050)；立体图像5的宽高比为16∶9，但不以此为限。
本发明的转换方法先判断立体图像5的宽高比是否与面板36的宽高比相同。
首先，根据面板36的宽高比(16∶10)以及立体图像5的宽高比(16∶9)，计算立体图像5的第一边缘50、第二边缘52以及分界54。
接着，找出面板36上，位于第一边缘50以及第二边缘52外的所有像素(即图6A所示区域A1以及A2中的所有像素)。
接着，判断图6A所示区域A1以及A2中每一像素的三个灰阶值(RGB)中的最大灰阶值是否大于第一阈值，其中，第一阈值可视实际应用而设定。例如，第一阈值可设定为灰阶值等于15。
接着，计算具有最大灰阶值大于第一阈值的像素数目。
最后，判断计算得到的像素数目是否大于第二阈值，若否，则判断立体图像5的宽高比与面板36的宽高比不同。需注意的是，第二阈值亦可视实际应用而设定。例如，第二阈值可设定为15。
请参阅图6B，图6B是示出根据本发明的转换方法所形成完整的交错式立体图像的示意图。在此实施例中，由于立体图像5的宽高比(16∶9)与面板36的宽高比(16∶10)不同，本发明的转换方法会根据立体图像5的格式(上下)、面板的宽高比(16∶10)以及立体图像5的宽高比(16∶9)，将立体图像5从上下格式转换为交错格式。
首先，根据立体图像5的上下格式、第一边缘50以及分界54，将立体图像5的左眼图像数据(即图6A所示区域L)转换为多条第一扫描线L1。
接着，根据立体图像5的上下格式、第二边缘52以及分界54，将立体图像5的右眼图像数据(即图6A所示区域R)转换为多条第二扫描线R1。
最后，将所有第一扫描线L1以及所有第二扫描线R1交错组合，进而形成完整的交错式立体图像，如图6B所示。
请参阅图7，图7是示出根据本发明一优选具体实施例的转换装置34的功能方块图。转换装置34包含处理单元340、第一判断单元342、第二判断单元344以及转换单元346。处理单元340用以将水平并排格式的立体图像5传送至第一判断单元342，或将上下格式的立体图像5传送至第二判断单元344。第一判断单元342用以判断水平并排格式的立体图像5的宽高比是否与面板36的宽高比相同。第二判断单元344用以判断上下格式的立体图像5的宽高比是否与面板36的宽高比相同。转换单元346用以根据立体图像5的格式(水平并排或上下)、面板36的宽高比以及立体图像5的宽高比，将立体图像5的左眼图像数据以及右眼图像数据交错组合，进而形成完整的交错式立体图像。藉此，当立体图像重复播放时，不会因为面板宽高比(分辨率)不同而造成错误的图像。
相较于现有技术，即使立体图像的宽高比与面板的宽高比不同，本发明的立体图像格式转换方法会根据立体图像的格式、面板的宽高比以及立体图像的宽高比，将立体图像从非交错格式转换为交错格式。换言之，本发明可在不影响宽高比的情形下修正图像，进而形成完整的交错式立体图像。
藉由以上优选具体实施例之详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的优选具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的保护范围的范畴内。因此，本发明所申请的保护范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种立体图像格式转换方法，用以在一显示系统中，将一立体图像从一非交错格式转换为一交错格式，该显示系统包含一面板，该面板具有一第一宽高比，该立体图像具有一第二宽高比并且包含一左眼图像数据以及一右眼图像数据，该方法包含下列步骤：
(a)接收该立体图像；
(b)判断该立体图像的该第二宽高比是否与该面板的该第一宽高比相同，若否，则进行步骤(c)；以及
(c)根据该立体图像的该非交错格式、该面板的该第一宽高比以及该立体图像的该第二宽高比，将该立体图像的该左眼图像数据以及该右眼图像数据交错组合。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)另包含下列步骤：
(b1)根据该面板的该第一宽高比以及该立体图像的该第二宽高比，计算该立体图像的一第一边缘、一第二边缘以及一分界；
(b2)找出该面板上，位于该第一边缘以及该第二边缘外的所有像素，其中，每一像素皆包含N个色彩分量以及N个灰阶值，每一灰阶值对应于该N个色彩分量其中之一，N为一自然数；
(b3)判断步骤(b2)中每一像素的N个灰阶值中的最大灰阶值是否大于一第一阈值；
(b4)计算具有最大灰阶值大于该第一阈值的像素数目；以及
(b5)判断步骤(b4)中计算得到的像素数目是否大于一第二阈值，若否，则判断该立体图像的该第二宽高比与该面板的该第一宽高比不同。
3.如权利要求2所述的方法，其中步骤(c)另包含下列步骤：
(c1)根据该立体图像的该非交错格式、该第一边缘以及该分界，将该立体图像的该左眼图像数据转换为多条第一扫描线；
(c2)根据该立体图像的该非交错格式、该第二边缘以及该分界，将该立体图像的该右眼图像数据转换为多条第二扫描线；以及
(c3)将所述第一扫描线以及所述第二扫描线交错组合。
4.如权利要求1所述的方法，其中该非交错格式为一水平并排格式或一上下格式。
5.一种显示系统，用以将一立体图像从一非交错格式转换为一交错格式，该显示系统包含：
一面板，具有一第一宽高比；
一解码器，用以接收该立体图像，并且将该立体图像解码，其中，该立体图像具有一第二宽高比并且包含一左眼图像数据以及一右眼图像数据；以及
一转换装置，用以判断该立体图像的该第二宽高比是否与该面板的该第一宽高比相同，若否，则根据该立体图像的该非交错格式、该面板的该第一宽高比以及该立体图像的该第二宽高比，将该立体图像的该左眼图像数据以及该右眼图像数据交错组合。
6.如权利要求5所述的显示系统，进一步包含一缩放器，耦接于该解码器以及该转换装置之间，用以将该立体图像缩放为符合该面板本身的最佳分辨率。
7.如权利要求5所述的显示系统，其中该非交错格式为一水平并排格式或一上下格式。
8.如权利要求7所述的显示系统，其中该转换装置包含：
一处理单元，用以选择性地将具有该水平并排格式的该立体图像传送至一第一判断单元，或将具有该上下格式的该立体图像传送至一第二判断单元；
该第一判断单元，耦接于该处理单元，用以判断具有该水平并排格式的该立体图像的该第二宽高比是否与该面板的该第一宽高比相同；
该第二判断单元，耦接于该处理单元，用以判断具有该上下格式的该立体图像的该第二宽高比是否与该面板的该第一宽高比相同；以及
一转换单元，分别与该第一判断单元以及该第二判断单元耦接，用以根据该立体图像的该非交错格式、该面板的该第一宽高比以及该立体图像的该第二宽高比，将该立体图像的该左眼图像数据以及该右眼图像数据交错组合。
9.如权利要求8项所述的显示系统，其中该第一判断单元或该第二判断单元根据该面板的该第一宽高比以及该立体图像的该第二宽高比，计算该立体图像的一第一边缘、一第二边缘以及一分界；找出该面板上，位于该第一边缘以及该第二边缘外的所有像素，其中，每一像素皆包含N个色彩分量以及N个灰阶值，每一灰阶值对应于该N个色彩分量其中之一，N为一自然数；判断位于该第一边缘以及该第二边缘外的所有像素中每一像素的N个灰阶值中的最大灰阶值是否大于一第一阈值；计算具有最大灰阶值大于该第一阈值的像素数目；以及判断计算得到的像素数目是否大于一第二阈值，若否，则判断该立体图像的该第二宽高比与该面板的该第一宽高比不同。
10.如权利要求9所述的显示系统，其中该转换单元根据该立体图像的该非交错格式、该第一边缘以及该分界，将该立体图像的该左眼图像数据转换为多条第一扫描线；根据该立体图像的该非交错格式、该第二边缘以及该分界，将该立体图像的该右眼图像数据转换为多条第二扫描线；以及将所述第一扫描线以及所述第二扫描线交错组合。
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