CN102213834A - 增强画面遮黑效果的立体影像显示的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种增强画面遮黑效果的立体影像显示的方法，包含接收立体视频信号；调整该立体视频信号以产生立体影像信号；依据该立体影像信号以产生液晶驱动信号；根据该液晶驱动信号依序扫描显示影像画面及遮黑画面；在切换快门眼镜所包含的左眼快门与右眼快门时，实质上关闭背光模块。
Description
技术领域
本发明涉及一种立体影像显示方法及系统，尤其涉及一种可增强画面遮黑效果的立体影像显示方法及系统。
背景技术
在立体影像的显示器技术中，一般是以快门眼镜配合显示器依序显示左右眼的影像画面，而使观察者能够感觉到立体的影像。但是，在现有的技术中，立体影像显示器在显示左眼影像画面和右眼影像画面的转换过程时，观察者常常会看到残影的现象。具体来说，此种残影现象是指当一观察者透过一快门眼镜(shutter glasses)观察一液晶显示器上的立体影像时，在打开快门眼镜的左眼快门时，液晶显示器上的右眼影像画面还未完全消失，因此液晶显示器的观察者会看到右眼影像画面的状况；或指当快门眼镜的右眼快门被打开时，液晶显示器的左眼影像画面还未完全消失。而被该观察者看到左眼影像画面的状况。
在先前技术中，是以插入遮黑画面(black frame insertion)的方式来避免上述残影现象发生。请参照图1，图1是先前搭配快门眼镜的液晶显示方法的示意图。如图1所示，一显示器依序显示不同的各画面102-116，其是包含左眼画面102及110、右眼画面106及114、及遮黑画面104、108、112、116。在图1中，tv是液晶显示器显示每个画面(frame)所需的时间。快门眼镜120配合图1所示的画面102-116来切换左眼快门和右眼快门。如图1所示，在显示左眼影像画面102时，快门眼镜120打开其左眼快门，并关闭其右眼快门，如此该观察者的左眼可以看到液晶显示器上的左眼画面；在显示右眼影像画面106时，快门眼镜120打开其右眼快门，并关闭其左眼快门，如此该观察者的右眼可以看到液晶显示器上的右眼画面；同理，在显示左眼影像画面110时，快门眼镜120打开其左眼快门，并关闭其右眼快门；在显示右眼影像画面114时，快门眼镜120打开其右眼快门，并关闭其左眼快门。透过快门眼镜120同步搭配画面102-116切换其左眼快门和其右眼快门，可以让该观察者左右眼分别接收左右眼画面，而在人脑的作用下产生立体影像的效果。但是，由于液晶显示器的画面并非同时显示，而是以水平扫描的方式，逐行地改变影像。为了避免左眼看到右眼画面的残留影像，而造成视觉的混乱，故在左右眼画面之间插入遮黑画面。但是，图1所述的先前技术仍会在快门眼镜的快门切换期间造成某种程度的残影现象。
请参照图2，图2是图1的左眼影像画面、遮黑画面、右眼影像画面的播放时序并搭配快门眼镜的快门切换时间的示意图，其是用以进一步说明图1所述的先前技术。在图2中，tv是液晶显示器显示每个画面所需时间。Gt代表快门眼镜做左右眼快门切换转态的时间。在图1所述的先前技术中，因为快门切换仍需Gt的时间长度，所以使用者仍会看到前一个影像画面的部分数据。以现行快门眼镜是采用液晶显示技术为例，其快门切换时间Gt约需2ms，若是搭配240Hz的液晶显示器，其遮黑画面期间约4ms，则在快门切换转态的时间，约有一半影像画面残影尚未被遮黑。
请参照图2，快门切换时间Gt是画面显示时间tv的二分的一。图2中画面202为时间零点时，所显示完成的遮黑画面，接着液晶显示器开始扫描显示左眼影像画面。如图所示，在时间零点至时间tv的过程中，左眼影像画面，亦即画面210，逐渐取代遮黑画面，而在时间tv时，左眼影像画面210扫描显示完成。接着显示遮黑画面，在时间tv至时间2tv的过程中，遮黑画面，亦即画面218，逐渐取代左眼影像画面210，。在显示画面202-214的过程中，快门眼镜120是打开其左眼快门，并关闭其右眼快门，所以使用者的右眼不会看到左眼的影像画面。但在显示画面214-218的过程中，快门眼镜120正在做快门切换，而画面214-218是包含部分左眼影像画面和部分遮黑画面，因此使用者的右眼会看到部分左眼影像画面。同理，在显示画面230-234的过程中，快门眼镜120也在做快门切换，因此，使用者的左眼会看到部分右眼影像画面。
综合以上所述，先前技术液晶显示器在快门眼镜的快门切换时间里，仍然会出现残影的现象，造成画面混淆模糊。
发明内容
本发明公开一种增强画面遮黑效果的立体影像显示的方法。该方法包含接收立体视频信号；调整该立体视频信号以产生立体影像信号；调整该立体影像信号的时序以产生液晶驱动信号；根据该液晶驱动信号依序输出影像画面及遮黑画面；在开始输出该遮黑画面预定时间后使该遮黑画面部分遮蔽该影像画面时，开始切换快门眼镜所包含的左眼快门与右眼快门；在开始切换该左眼快门与该右眼快门时，实质上关闭该背光模块；及在结束切换该左眼快门与该右眼快门时，实质上开启该背光模块。
本发明还公开一种增强画面遮黑效果的立体影像显示的方法。该方法包含接收立体视频信号；调整该立体视频信号以产生立体影像信号；调整该立体影像信号的时序以产生液晶驱动信号；根据该液晶驱动信号依序输出影像画面及遮黑画面；当输出该影像画面及该遮黑画面时，同步地逐步控制背光模块的N个背光区块的实质上开启及实质上关闭直到开始切换快门眼镜所包含的左眼快门与右眼快门；在开始输出该遮黑画面预定时间后使该遮黑画面部分遮蔽该影像画面时，开始切换该左眼快门与该右眼快门；及在开始切换该左眼快门与该右眼快门时，使该背光模块的所有的背光区块实质上关闭。
本发明还公开一种增强画面遮黑效果的立体影像显示系统，包含立体影像源，用以输出立体视频信号；背光模块，包含多个背光区块；系统控制板，用以根据输入的该立体视频信号，产生立体影像信号；液晶驱动模块，耦接于该系统控制板，用以调整该立体影像信号的时序以产生液晶驱动信号；液晶显示模块，设在该背光模块的一侧且耦接于该液晶驱动模块，用以根据该液晶驱动信号输出影像画面及遮黑画面；背光驱动模块，分别耦接于该多个背光区块，且耦接于该系统控制板，用以与该影像画面及该遮黑画面的输出同步的方式，逐步驱动该多个背光区块；及快门眼镜，包含左眼快门及右眼快门。在开始切换该左眼快门与该右眼快门时，该背光模块的所有的背光区块实质上关闭。
附图说明
图1是先前搭配快门眼镜的液晶显示方法的示意图。
图2是将图1的左眼影像画面、遮黑画面、右眼影像画面搭配快门眼镜的快门切换时间的示意图。
图3是本发明的一实施例公开一种增强画面遮黑效果的立体影像显示系统的示意图。
图4是图3液晶显示系统的系统控制板和液晶驱动模块的示意图。
图5是本发明另一实施例中所公开一种增强画面遮黑效果的立体影像显示方法的流程图。
图6是在时序上利用图3立体液晶显示系统说明图5方法的示意图。
图7是本发明另一实施例所公开一种增强画面遮黑效果的立体影像显示方法的流程图。
图8是在时序上利用图3立体液晶显示系统说明图7方法的示意图。
其中，附图标记说明如下：
120、350 快门眼镜
30 立体液晶显示系统
300 背光模块
310 液晶显示模块
320 背光驱动模块
330 液晶驱动模块
340 系统控制板
360 立体影像源
370 无线信号发射器
380 无线信号接收器
3302 低压差分信号接收器
3304 专用集成电路
3306 液晶驱动器
3402 最小化传输差分信号接收器
3404 模拟数字转换器
3406 NTSC/PAL译码器
3407 ATSC译码器
3408 缩放引擎
3410 同步动态内存
3412 低压差分信号发射器
620、820 背光模块的对应动作
102-116、202-234、602-618、802-818 画面
Gt 快门切换时间
t0-t8 时间
50-60、70-78 步骤
tv 液晶显示器显示每个画面所需时间
具体实施方式
请参照图3及图4，图3是本发明的一实施例公开增强画面遮黑效果的立体液晶显示系统30的示意图。立体液晶显示系统30包含一背光模块300、一液晶显示模块310、一背光驱动模块320、一液晶驱动模块330、一系统控制板340、一快门眼镜350、一立体影像源360、一无线信号发射器370及一无线信号接收器380。图4是液晶显示系统30的系统控制板340和液晶驱动模块330的示意图。系统控制板340包含一最小化传输差分信号(TMDS)接收器3402、一模拟数字转换器(ADC)3404、一NTSC/PAL译码器3406、一ATSC译码器3407、一缩放引擎3408、一同步动态内存3410以及一低压差分信号(LVDS)发射器3412。液晶驱动模块330包含一低压差分信号(LVDS)接收器3302、一专用集成电路3304及一液晶驱动器3306。
立体影像源360用以输出一立体视频信号；背光模块300包含多个背光区块390，背光模块300可局部控制多个背光区块390；背光模块300可为一发光二极管(LED)背光模块或是具有多个冷阴极管(CCFL)的背光模块，但本发明并不以此为限，只要是可局部控制背光区块的背光模块都属本发明的范围。系统控制板340耦接于背光驱动模块320和液晶驱动模块330；系统控制板340会输出一第一控制信号至背光驱动模块320，还会输出一第二控制信号至无线信号发射器370。
当立体影像源360将立体视频信号传送至系统控制板340时，系统控制板340内的最小化传输差分信号(TMDS)接收器3402负责接收该立体视频信号中的数字信号，并传送该立体视频信号中的音频信号、视频信号、以及各种辅助数据；模拟数字转换器(ADC)3404负责接收该立体视频信号中的模拟RGB三原色的信号；缩放引擎3408耦接于最小化传输差分信号(TMDS)接收器3402、模拟数字转换器(ADC)3404、NTSC/PAL译码器3406及ATSC译码器3407，负责调整被最小化传输差分信号(TMDS)接收器3402、模拟数字转换器(ADC)3404、NTSC/PAL译码器3406及/或ATSC译码器3407进行调整颜色、调整亮度、调整分辨率及/或调整对比等处理后的立体视频信号；同步动态内存3410，耦接于缩放引擎3408，负责暂存被缩放引擎3408调整后的立体视频信号；低压差分信号(LVDS)发射器3412，耦接于缩放引擎3408及液晶驱动模块330，负责将被缩放引擎3408调整后的立体视频信号转换成立体影像信号并输出该立体影像信号至液晶驱动模块330。另外，系统控制板340还具有屏幕视频控制系统(On-Screen Display，OSD)的功能，让用户调整液晶显示模块310的显示范围、光度等功能。
液晶驱动模块330耦接液晶显示模块310及系统控制板340，低压差分信号(LVDS)接收器3302耦接于低压差分信号发射器3412，用以接收该立体影像信号；专用集成电路3304，耦接于低压差分信号接收器3302，用以调整该立体影像信号的时序；液晶驱动器3306，耦接于专用集成电路3304，用以根据被专用集成电路3304调整时序后的立体影像信号产生液晶驱动信号并输出该液晶驱动信号至液晶显示模块310。液晶显示模块310根据从液晶驱动模块330接收的液晶驱动信号产生相对应的一影像画面。背光驱动模块320分别耦接于多个背光区块390，且耦接于系统控制板340，依据该第一控制信号逐步驱动多个背光区块390。在图3中，快门眼镜350可经由无线信号接收器380从耦接于系统控制板340的无线信号发射器370接收第二控制信号，并根据该第二控制信号控制一左眼快门及一右眼快门的开启及关闭，其中无线信号发射器370和无线信号接收器380之间的无线传输方式是蓝牙(Bluetooth)无线传输方式、无线网络，例如无线兼容认证(WIFI)、红外线(IR)或其它无线传输方式。另外，立体影像源360是计算机、DVD播放器或其它可发出立体视频信号的影像源。
此外，在本发明提到实质上关闭或是实质上开启背光模块300及背光模块300的背光区块390，其中实质上关闭是包含背光模块300的背光区块390的亮度降低(即由亮转暗)，及/或是关闭背光模块300的背光区块390；实质上开启是包含背光模块300的背光区块390的亮度升高(即由暗转亮)，及/或是开启背光模块300的背光区块390。更详细而言，例如，该背光模块300可为具有多个冷阴极管(CCFL)的背光模块，该系统控制板340可送出一个或多个脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation，PWM)信号或直流水平信号(DCLevel)，用以控制该背光区块390的亮度，或用以实质上开启或关闭该背光区块390。或者，该背光模块300可为具有多个发光二极管(LED)的背光模块，该系统控制板340可送出一个或多个控制信号，以控制该背光区块390的亮度，或用以实质上开启或关闭该背光区块390。
图5是本发明另一实施例中所公开一种增强画面遮黑效果的立体影像显示方法的流程图。图5的方法是通过图3所示的立体液晶显示系统30说明，其步骤是详述如下：
步骤50：系统控制板340经由立体影像源360接收一立体视频信号；
步骤52：系统控制板340调整该立体视频信号以产生一立体影像信号；
步骤54：液晶驱动模块330根据该立体影像信号产生一液晶驱动信号；
步骤56：液晶显示模块310根据该液晶驱动信号依序扫描输出一影像画面及一遮黑画面；
步骤58：在开始扫描输出该遮黑画面后一预定时间时，其中该遮黑画面部分显示在该液晶显示模块310上且该影像画面也部分显示在该液晶显示模块310上，开始切换快门眼镜350所包含的一左眼快门与一右眼快门，并实质上关闭背光模块300；及
步骤60：在完成切换该左眼快门与该右眼快门时，实质上开启背光模块300，跳回步骤56。
图6是在时序上利用图3立体液晶显示系统30说明图5方法的示意图。图5的实施例中，时间t0时，快门眼镜350左眼快门是开启的并且右眼快门是关闭的，且背光模块300是实质上被开启。背光模块300中的光源可为发光二极管(LED)或是冷阴极管(CCFL)，但本实施例并不以此为限。在此时，对应在左眼影像的影像画面开始扫描显示在液晶显示模块310上，在时间t0-t4时，液晶显示模块310上所显示的画面602-610可看到左眼影像的影像画面逐步覆盖遮黑画面，直到时间t4时左眼影像画面已完全覆盖遮黑画面，并且液晶显示模块310开始输出遮黑画面，到时间t5时，画面612上方已输入部分遮黑画面；同理，到时间t6时，遮黑画面更进一步覆盖左眼影像画面；在此时，亦即开始输出遮黑画面一预定时间后，开始切换快门眼镜350的左眼快门与右眼快门，且背光驱动模块320根据系统控制板340的第一控制信号实质上关闭背光模块300。当在时间t8时，已经开启快门眼镜350的右眼快门，且已经关闭快门眼镜350的左眼快门时，背光驱动模块320根据系统控制板340的第一控制信号实质上开启背光模块300。
所以在切换快门眼镜350的左右眼快门的过程中，由于背光模块300会被实质上关闭，故使用者不会在左右眼快门的切换中，看到残存的影像画面，而造成使用者的混淆。除此之外，请注意，在图6中画面618显示遮黑画面完全覆盖左眼影像画面的时间是快门眼镜350完成切换的时间，而本实施例的范围并不受此局限，换言之，快门眼镜350完成切换的时间，也可以是在时间t8之前或之后，只要是在快门眼镜350切换的过程中，背光模块300实质上关闭，都属本实施例的范畴。
在图6中，当切换快门眼镜350时，背光模块300会实质上关闭，当快门眼镜350没有切换时，背光模块300会实质上开启。
图7是本发明另一实施例所公开一种增强画面遮黑效果的立体影像显示方法的流程图。图7的方法是通过图3所示的立体液晶显示系统30说明，其步骤详述如下：
步骤70：系统控制板340经由立体影像源360接收一立体视频信号；
步骤72：系统控制板340调整该立体视频信号以产生一立体影像信号；
步骤74：液晶驱动模块330根据该立体影像信号产生一液晶驱动信号；
步骤76：液晶显示模块310根据该液晶驱动信号依序扫描一影像画面及一遮黑画面，并当扫描输出该遮黑画面时，背光驱动模块520依据该遮黑画面输出的比例，逐步实质上开启或实质上关闭背光模块300的N个背光区块390；
步骤78：在开始扫描输出该遮黑画面后一预定时间时，其中该遮黑画面部分显示在该液晶显示模块310上且该影像画面也部分显示在该液晶显示器模块310上，开始切换该快门眼镜350所包含的一左眼快门与一右眼快门，并实质上关闭该背光模块300；跳回步骤76。
图8是在时序上利用图3立体液晶显示系统30说明图7方法的示意图。该背光模块300具有多个背光区块390，本文将参考图8，以4个背光区块390说明本发明，但请注意，本发明不以此为限。在本实施例中，背光模块300可为多个发光二极管(LED)的背光模块或是具有多个冷阴极管(CCFL)的背光模块，但本实施例并不以此为限，只要是可局部控制背光区块的背光模块都属本实施例的范围
时间t0时，快门眼镜350左眼快门是开启的并右眼快门是关闭的，而此时背光模块300的所有的背光区块390是被实质上关闭。在此时，对应在左眼影像的立体影像信号开始显示在液晶显示模块310上。在时间t1时，画面804上已经显示左眼影像画面大约1/4的比例，背光驱动模块320开始实质上开启背光模块300的多个背光区块390中与该左眼画面相对应的背光区块390，亦即最上方的背光区块390。时间t0-t3时，从液晶显示模块310上所显示的画面802-808可看到左眼影像画面逐步覆盖遮黑画面，因此背光驱动模块320逐步实质上开启背光模块300的3个背光区块390与显示在液晶显示器模块310上的左眼影像相对应；直到时间t4时，左眼影像画面已完全显示在液晶显示器模块310上，此时背光驱动模块320将实质上开启背光模块300的所有的背光区块390，之后液晶显示模块310开始扫描显示遮黑画面；到时间t5时，画面812上已经显示遮黑画面大约1/4的比例，背光驱动模块320将实质上关闭背光模块300的4个背光区块390中与该遮黑画面相对应的背光区块390，亦即最上方的背光区块390。到时间t6时，遮黑画面更进一步覆盖左眼影像画面；在此时，已是开始输出遮黑画面一预定时间后，因此快门眼镜350开始切换左眼快门与右眼快门，背光模块300实质上关闭所有背光区块390，直到时间t8，当快门眼镜350完全开启右眼快门并完全关闭左眼快门时，背光驱动模块320再次以相类似的时序控制背光模块300的多个背光区块390。
所以在切换快门眼镜350左右眼快门的过程中，由于背光模块300会被实质上关闭，故使用者不会在左右眼快门的切换过程中，看到残存的影像画面。除此之外，请注意，在图8中画面818显示遮黑画面完全覆盖左眼影像画面的时间是快门眼镜350完成切换的时间，而本实施例的范围并不受此局限，换言之，快门眼镜350完成切换的时间，也可以是在时间t8之前或之后，只要是在快门眼镜350切换的过程中，背光模块300所有背光区块390都实质上关闭，则属本实施例的范畴。再者，在本实施例中，背光模块可进一步根据遮黑画面在液晶显示器模块上显示的比例而实质上关闭相对应的背光区块，而强化立体影像的效果。
综合以上所述，本发明在快门眼镜的快门切换期间，是实质上关闭背光模块的所有背光区块，因此达到良好的遮黑效果，克服先前技术在快门眼镜的快门切换期间，仍然会出现残影的问题。除此以外，本发明另外可在非快门切换期间实质上关闭背光模块中和遮黑画面相对应的背光区块，使得背光模块达到良好的省电效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (13)
1.一种增强画面遮黑效果的立体影像显示的方法，包含：
接收一立体视频信号；
调整该立体视频信号以产生一立体影像信号；
依据该立体影像信号以产生一液晶驱动信号；及
根据该液晶驱动信号依序扫描显示一影像画面及一遮黑画面；
该方法的特征在于还包含：
在切换一快门眼镜所包含的一左眼快门与一右眼快门时，实质上关闭一背光模块。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包含在开始扫描显示该遮黑画面后一预定时间，开始切换该左眼快门与该右眼快门。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包含在结束切换该左眼快门与该右眼快门时，实质上开启该背光模块。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，实质上开启该背光模块的时间是在完全输出该遮黑画面之后。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整该立体视频信号以产生该立体影像信号包含对该立体视频信号进行一画面处理，以产生该立体影像信号；其中该画面处理是包含缩放、调整颜色、调整亮度、调整分辨率及/或调整对比。
6.一种增强画面遮黑效果的立体影像显示的方法，包含：
接收一立体视频信号；
调整该立体视频信号以产生一立体影像信号；
依据该立体影像信号以产生一液晶驱动信号；及
根据该液晶驱动信号依序扫描显示一影像画面及一遮黑画面；
该方法的特征在于还包含：
当输出该影像画面及该遮黑画面时，同步地逐步控制一背光模块的N个背光区块的实质上开启及实质上关闭直到开始切换一快门眼镜所包含的一左眼快门与一右眼快门；及
在切换该左眼快门与该右眼快门时，使该背光模块的所有的背光区块实质上关闭；
其中N≥2。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包含在开始输出该遮黑画面一预定时间后使该遮黑画面部分遮蔽该影像画面时，开始切换该左眼快门与该右眼快门。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当输出该影像画面及该遮黑画面时，同步地逐步实质上开启一背光模块的N个背光区块包含：
当已输出k/N个该影像画面时，使该N个背光区块的k个背光区块实质上开启；及
当已输出1/N个该遮黑画面时，实质上关闭该N个背光区块的一个背光区块；
其中N≥k≥1。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，调整该立体视频信号以产生该立体影像信号包含对该立体视频信号进行一画面处理，以产生该立体影像信号；其中该画面处理是包含缩放、调整颜色、调整亮度、调整分辨率及/或调整对比。
10.一种增强画面遮黑效果的立体影像显示系统，包含：
一立体影像源，用以输出一立体视频信号；
一背光模块，包含复数个背光区块；
一系统控制板，用以根据输入的该立体视频信号，产生一立体影像信号；
一液晶驱动模块，耦接于该系统控制板，用以调整该立体影像信号以产生一液晶驱动信号；及
一液晶显示模块，设在该背光模块的一侧且耦接于该液晶驱动模块，用以根据该液晶驱动信号依序扫描显示一影像画面及一遮黑画面；
该立体影像显示系统的特征在于还包含：
一背光驱动模块，分别耦接于该复数个背光区块，且耦接于该系统控制板，用以驱动该复数个背光区块；及
一快门眼镜，包含一左眼快门及一右眼快门；
其中在切换该左眼快门与该右眼快门时，该背光模块的所有的背光区块实质上关闭。
11.如权利要求10所述的立体影像显示系统，其特征在于，该系统控制板包含：
一缩放引擎，用以接收并处理该立体视频信号；
一同步动态内存，耦接于该缩放引擎，用以暂存被该缩放引擎调整后的立体视频信号；及
一低压差分信号发射器，耦接于该缩放引擎及该液晶驱动模块，用以将被该缩放引擎调整后的立体视频信号转换成该立体影像信号。
12.如权利要求11所述的立体影像显示系统，其特征在于，该液晶驱动模块包含：
一低压差分信号接收器，耦接于该低压差分信号发射器，用以接收该立体影像信号；
一专用集成电路，耦接于该低压差分信号接收器，用以调整该立体影像信号的时序；及
一液晶驱动器，耦接于该专用集成电路，用以根据被该专用集成电路调整时序后的立体影像信号产生该液晶驱动信号。
13.如权利要求10所述的立体影像显示系统，其特征在于，该立体影像显示系统还包含一无线信号发射器，耦接于该系统控制板，及一无线信号接收器，耦接于该快门眼镜，用以接收由该无线信号发射器传来的控制该快门眼镜的切换时间的信号。
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