CN102789778A - 影像处理装置及影像处理方法 - Google Patents

Abstract

一种影像处理装置及影像处理方法，该影像处理装置包含有一第一时序产生器、一第二时序产生器以及一影像调整单元。该第一时序产生器用来产生用以界定一第一窗口位置的多个第一驱动信号；该第二时序产生器用来产生用以界定一第二窗口位置的多个第二驱动信号，其中该第二窗口位于该第一窗口之内；以及该影像调整单元用来依据该多个第一驱动信号以及该多个第二驱动信号以对至少一影像数据进行影像调整以产生一调整后影像数据；其中该第二时序产生器依据本身纯硬件的运算以产生该多个第二驱动信号。

Description

影像处理装置及影像处理方法

技术领域

本发明涉及一种影像处理装置，尤指一种能够对屏幕上两个窗口进行不同画质处理的影像处理装置及其相关方法。

背景技术

一般来说，数字显示器通常会对所有的影像数据进行同一种影像调整操作，以产生欲显示的调整后影像数据，然而，在某些需求下，例如在展览会场展示显示器的影像质量时，数字显示器会需要同时显示两个窗口以呈现两种不同的影像画质，且在如图1所示的某些设计下，窗口A内所显示的为来自一单一来源的一帧影像数据，窗口B所显示的也为该帧影像数据的一部分，窗口B位于窗口A之内，且窗口B会自动地不断更新其显示范围。此外，窗口B的下一个移动位置是通过由软件计算所产生的。

然而，若是使用软件来实现图1所示的双窗口显示方式时，其影像处理芯片必须支持子母画面功能，并透过两个不同的信道来分别对两个窗口内的影像数据进行处理，以达到两个窗口分别呈现两种不同影像画质的效果，而这种方式会有以下三种缺点：

(1)使用软件来计算窗口B的下一个移动位置需要较长的计算时间。

(2)因为数字显示器的系统运作相当复杂，因此当系统资源或能力有限时，软件会因为要优先执行其它动作而无法实时计算窗口B的下一个移动位置，因此会造成窗口B在移动的过程中看起来不连续。

(3)因为上述双窗口分别显示不同的影像画质，因此，双窗口中对应至每一个窗口的影像数据都需要使用到一个信道来进行影像调整，之后再将两个信道的输出影像数据相加，因此，由于需要使用到两个信道来进行影像调整，因此会需要利用到支持子母画面功能的相关电路，因此，当系统启动上述双窗口功能时，无法同时使用子母画面(子母画面所显示的影像数据分别来自不同的来源)。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种影像处理装置及相关方法，其使用硬件来计算出窗口的下一个移动位置，以解决上述的问题。

依据本发明一实施例，一种影像处理装置包含有一第一时序产生器、一第二时序产生器以及一影像调整单元。该第一时序产生器用来产生用以界定一第一窗口位置的多个第一驱动信号；该第二时序产生器用来产生用以界定一第二窗口位置的多个第二驱动信号，其中该第二窗口位于该第一窗口之内；以及该影像调整单元用来依据该多个第一驱动信号以及该多个第二驱动信号以对一影像数据进行影像调整以产生一调整后影像数据；其中该第二时序产生器依据本身纯硬件的运算以产生该多个第二驱动信号。

依据本发明另一实施例，一种影像处理方法，包含有：产生用以界定一第一窗口位置的多个第一驱动信号；以及使用一时序产生器以产生用以界定一第二窗口位置的多个第二驱动信号，其中该第二窗口位于该第一窗口之内；以及依据该多个第一驱动信号以及该多个第二驱动信号以对一影像数据进行影像调整以产生一调整后影像数据；其中该时序产生器依据本身纯硬件的运算以产生该多个第二驱动信号。

依据本发明另一实施例，一种影像处理装置包含有一第一时序产生器、一第二时序产生器以及一影像调整单元。该第一时序产生器用来产生用以界定一第一窗口位置的多个第一驱动信号；该第二时序产生器用来产生用以界定一第二窗口位置的多个第二驱动信号，其中该第二窗口位于该第一窗口之内；该影像调整单元耦接于该时序产生器，且用来依据该多个第一驱动信号以及该多个第二驱动信号以对一影像数据进行影像调整以产生一调整后影像数据，其中该影像调整单元使用同一套电路来针对该影像数据中对应该第一窗口的第一影像数据以及对应该第二窗口的第二影像数据进行影像调整操作。

依据本发明另一实施例，一种影像处理方法，包含有：产生用以界定一第一窗口位置的多个第一驱动信号；以及产生用以界定一第二窗口位置的多个第二驱动信号，其中该第二窗口位于该第一窗口之内；以及依据该多个第一驱动信号以及该多个第二驱动信号，并使用同一套电路来针对一影像数据中对应该第一窗口的第一影像数据以及对应该第二窗口的第二影像数据进行影像调整操作，以产生一调整后影像数据。

附图说明

图1是双窗口显示的示意图。

图2A是依据本发明一实施例的影像处理装置的示意图。

图2B是依据本发明一实施例的影像调整单元230的示意图。

图3是第一窗口以及第二窗口的示意图。

图4是依据本发明一实施例的图2A所示第二时序产生器的示意图。

图5是屏幕上有关于初始参数以及第一窗口与第二窗口的起始位置的示意图。

图6是依据本发明一实施例的决定第二窗口位置的流程图。

图7是第二窗口在一般移动状态的示意图。

图8是第二窗口在边界移动状态的示意图。

图9是第二窗口在最小值移动状态的示意图。

主要组件符号说明

200影像处理装置     210第一时序产生器

220第二时序产生器   230影像调整单元

232亮度调整单元     234彩度调整单元

236对比度调整单元   240显示接口

310、510第一窗口

320、520、720_1、720_2、820_1、820_2、820_3第二窗口

410参数缓存器       420计算与判断逻辑

430时序逻辑         600～610步骤

具体实施方式

请参考图2A，图2A是依据本发明一实施例的影像处理装置200的示意图。如图2A所示，影像处理装置200包含有一第一时序产生器210、一第二时序产生器220、一影像调整单元230以及一显示接口240。影像处理装置200可以应用于电视、个人计算机、数字相机等具有屏幕以显示影像画面的电子产品。

在影像处理装置200的操作上，首先，第一时序产生器210产生用以界定一第一窗口位置的多个第一驱动信号T1，在本实施例中，第一窗口包含显示器画面的全部显示范围，且多个第一驱动信号T1包含有水平同步信号Hsync1、垂直同步信号Vsync1、数据致能(Data Enable)信号DE1、起始点信息ST1、第一窗口宽度信息以及第一窗口长度信息等。

接着，第二时序产生器220依据至少一部分的第一驱动信号T1，并依据本身纯硬件的运算以产生用以界定一第二窗口位置的多个第二驱动信号T2，其中第二窗口位于第一窗口之内，且多个第二驱动信号T2包含有水平同步信号Hsync2、垂直同步信号Vsync2、数据致能信号DE2、起始点信息ST2、第二窗口宽度信息以及第二窗口长度信息等，此外，上述纯硬件的运算指的是第二驱动信号T2的产生过程并不需要使用到软件/程序代码的运算。

接着，影像调整单元230依据多个第一驱动信号T1以及多个第二驱动信号T2以对影像数据Din进行影像调整以产生一调整后影像数据Din’，其中影像调整单元230针对影像数据Din中对应第一窗口的第一影像数据以及对应第二窗口的第二影像数据分别进行不同的影像调整操作。举例来说，请参考图3，假设影像数据Din为一帧影像数据，则影像调整单元230对第一窗口310内的第一影像数据(即，图3中第二窗口320以外的区域)以及第二窗口320内的第二影像数据分别进行不同的影像调整操作，且所谓不同的影像调整操作包含亮度调整、彩度调整、对比度调整、边缘锐利度调整或是其它任何的影像调整上的不同。

最后，显示接口240接收调整后影像数据Din’以产生一输出影像数据Dout至一显示器，并显示于其上。

此外，影像调整单元230使用同一套电路来针对影像数据Din中对应第一窗口310的第一影像数据以及对应第二窗口320的第二影像数据进行影像调整操作，亦即，影像数据Din不需分别经过两个不同的电路来进行影像处理之后再相加为调整后影像数据Din’。详细来说，请参考图2B，图2B是依据本发明一实施例的影像调整单元230的示意图。如图2B所示，影像调整单元230包含有一亮度调整单元232、一彩度调整单元234以及一对比度调整单元236，需注意的是，图2B中影像调整单元230所包含的调整单元仅为一范例说明而并非作为本发明的限制。在影像调整单元230的操作上，图3所示的帧影像数据Din逐行(line by line)地将像素数据输入至亮度调整单元232并进行影像调整，而亮度调整单元232、彩度调整单元234以及对比度调整单元236中至少其一对第一窗口310的第一影像数据以及第二窗口320的第二影像数据进行不同的影像操作。举例来说，当亮度调整单元232接收到第一窗口310的第一影像数据时，亮度调整单元232对第一影像数据进行第一影像调整；而当亮度调整单元232接收到对应第二窗口320的第二影像数据时，亮度调整单元232可以对第二影像数据进行异于该第一影像调整的第二影像调整，或是不对第一影像数据进行任何影像调整而直接将所接收的第二影像数据传送至彩度调整单元234。

需注意的是，上述实施例假设影像数据Din为一单一帧影像数据(如图3所示)，然而，在本发明的其它实施例中，影像数据Din可以并非一定为一帧影像数据，举例来说，图3中的第二窗口320中的内容可以为另一图片；或是第一窗口310中有部分区域用来显示子母画面，而这些设计上的变化均应隶属于本发明的范畴。

此外，请参考图4，图4是依据本发明一实施例的第二时序产生器220的示意图。如图4所示，第二时序产生器220包含有一参数缓存器410、一计算与判断逻辑420以及一时序逻辑430。参数缓存器410中储存有以下初始参数：第二窗口水平方向起始点Xi、第二窗口垂直方向起始点Yi、第二窗口水平宽度Wi、第二窗口垂直高度Hi、第二窗口可显示范围的水平方向起始点Xb、第二窗口可显示范围的垂直方向起始点Yb、第二窗口可显示范围的水平方向结束点XEb、第二窗口可显示范围的垂直方向结束点YEb、第二窗口的最小水平宽度Wmin、第二窗口的最小垂直高度Hmin、第二窗口水平方向起始点的变化量ΔX、第二窗口垂直方向起始点的变化量ΔY、第二窗口水平宽度的变化量ΔW、第二窗口垂直高度的变化量ΔH，其中，ΔX、ΔY、ΔW、ΔH可为正数或负数；此外，参数缓存器410另包含有四个参数Yinv_L、Yinv_R、Xinv_U、Xinv_D，其分别用来表示当左方、右方、上方、下方边界条件触发时，ΔY或是ΔX是否要反向。图5是屏幕上有关于初始参数以及第一窗口510与第二窗口520之起始位置的示意图。

接着，在第二时序产生器220的操作上，请同时参考图4以及图6，图6是依据本发明一实施例的决定第二窗口位置的流程图。参考图6，流程叙述如下：

首先，在步骤600中，第二时序产生器220为一初始状态，亦即，显示器屏幕上所显示的为图5所示的画面。接着，在步骤602中，计算与判断逻辑420持续更新第二窗口的位置以及大小，以得到一更新后的第二窗口的位置及大小，而时序逻辑430接收参数缓存器410及计算与判断逻辑420的相关信息后，输出相对应的多个第二驱动信号T2至显示接口240。举例来说，请参考图7，假设在目前时间点n第二窗口720_1的起始点位置为(X(n)，Y(n))，且水平宽度与垂直高度分别为W(n)、H(n)，则计算与判断逻辑420使用以下表达式来计算出下一时间点(n+1)第二窗口720_2的起始点位置(X(n+1)，Y(n+1))、水平宽度W(n+1)与垂直高度H(n+1)：

X(n+1)＝X(n)+ΔX；

Y(n+1)＝Y(n)+ΔY；

W(n+1)＝W(n)+ΔW；

H(n+1)＝H(n)+ΔH。

在步骤604中，计算与判断逻辑420会判断所计算出的第二窗口的显示范围是否超出第二窗口的可显示范围(亦即，是否超出图5所示的Xb、Yb、XEb、YEb所围成的区域)，若是超出第二窗口的可显示范围，则流程进入步骤606以进行边界状态移动。

在步骤606中，计算与判断逻辑420会先依据目前第二窗口的位置以及所计算出的下一次第二窗口的位置来使得更新后的第二窗口的位置会刚好对齐边界。请参考图8，假设目前时间的第二窗口为820_1，且计算与判断逻辑420在一般移动状态下计算出的第二窗口为820_2，则因为第二窗口820_2超出第二窗口的可显示范围，计算与判断逻辑420会依据第二窗口820_1、820_2的位置以计算出第二窗口820_3，其中第二窗口820_3会刚好对齐边界。此外，图8所示为对齐左方边界的示意图，本发明领域中具有公知常识者应能了解计算与判断逻辑420对于其它三个边界的计算方法，因此在此不予赘述。

接着，当计算与判断逻辑420会判断所计算出对其边界的第二窗口8203之后，计算与判断逻辑420会选择将ΔW、ΔH作反向的动作，ΔX及ΔY则会依据所触发的边界条件，而有反向或不反向的两种选择，此选择会参考参数缓存器410中所储存的参数Yinv_L、Yinv_R、Xinv_U、Xinv_D，这些参数的设定如下：

Yinv_L：决定左方边界条件触发后，ΔY是否反向，+1代表不反向，-1代表反向；

Yinv_R：决定右方边界条件触发后，ΔY是否反向，+1代表不反向，-1代表反向；

Xinv_U：决定上方边界条件触发后，ΔX是否反向，+1代表不反向，-1代表反向；

Xinv_D：决定下方边界条件触发后，ΔX是否反向，+1代表不反向，-1代表反向

举例来说，请参考图9，第二窗口820_1往左移动变为第二窗口820_3，则此时触发左方边界条件，计算与判断逻辑420依据参数Yinv_L的值来决定第二窗口往路径A或是往路径B走，其中

路径A：Yinv_L＝+1；

路径B：Yinv_L＝-1。

此外，图9所示为触发左方边界条件的示意图，本发明领域中具有公知常识者应能了解计算与判断逻辑420对于触发其它三个边界的计算方法，因此在此不予赘述。

在步骤608中，计算与判断逻辑420会判断所计算出的第二窗口的显示范围是否小于第二窗口的最小显示范围(亦即，第二窗口的宽度是否小于最小水平宽度Wmin，第二窗口的高度是否小于最小垂直高度Hmin)，若小于第二窗口的最小显示范围，则流程进入步骤610以进行最小值移动状态。

在步骤610中，当计算与判断逻辑420所计算出的第二窗口的水平宽度小于Wmin时，计算与判断逻辑420会将水平宽度的变化量作反向计算，亦即，若原本的ΔW位负值，则反向ΔW为正值，并重新计算出一更新后的第二窗口宽度；同理，当计算与判断逻辑420所计算出的第二窗口的垂直高度小于Hmin时，计算与判断逻辑420会将垂直高度的变化量作反向计算，亦即，若原本的ΔH为负值，则反向ΔH为正值，并重新计算出一更新后的第二窗口高度。

简要归纳本发明，在本发明的影像处理装置及相关的方法中，第一时序产生器与第二时序产生器分别用来产生用以界定第一窗口位置的多个第一驱动信号以及用以界定第二窗口位置的多个第二驱动信号，且其中该第二时序产生器依据本身纯硬件的运算以产生该多个第二驱动信号；以及影像调整单元影像调整单元针对影像数据中对应第一窗口的第一影像数据以及对应第二窗口的第二影像数据分别进行不同的影像调整操作。如此一来，在计算第二窗口位置时便不会受到系统其它动作的影响，也不需要经过软件繁琐的计算，且因为不会占用到子母画面的硬件，故仍然保有子母画面的功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。

Claims (18)

1.一种影像处理装置，包含有：

一第一时序产生器，用来产生用以界定一第一窗口位置的多个第一驱动信号；以及

一第二时序产生器，用来产生用以界定一第二窗口位置的多个第二驱动信号，其中，所述第二窗口位于所述第一窗口之内；以及

一影像调整单元，耦接于所述时序产生器，用来依据所述多个第一驱动信号以及所述多个第二驱动信号以对至少一影像数据进行影像调整以产生一调整后影像数据；

其中，所述第二时序产生器依据本身纯硬件的运算以产生所述多个第二驱动信号。

2.根据权利要求1所述的影像处理装置，其中，所述影像调整单元针对所述至少一影像数据中对应所述第一窗口的第一影像数据进行一第一影像调整，以及对应所述第二窗口的第二影像数据进行异于所述第一影像调整的一第二影像调整，以产生所述调整后影像数据。

3.根据权利要求2所述的影像处理装置，其中，所述至少一影像数据为一帧影像数据，且所述第一影像数据与所述第二影像数据为所述帧影像数据的一部分。

4.根据权利要求1所述的影像处理装置，其中，所述第二时序产生器依据所述多个第一驱动信号中至少一部分的第一驱动信号以产生所述多个第二驱动信号。

5.根据权利要求1所述的影像处理装置，其中，所述第二窗口的位置随着时间而改变，且所述第二时序产生器依据本身纯硬件的运算以产生一更新后多个第二驱动信号，以界定一更新后第二窗口的位置。

6.根据权利要求1所述的影像处理装置，其中，所述影像调整单元使用同一套电路来针对所述影像数据中对应所述第一窗口的第一影像数据以及对应所述第二窗口的第二影像数据分别进行一第一及第二影像调整，其中，所述第二影像调整异于所述第一影像调整。

7.根据权利要求6所述的影像处理装置，其中，所述至少一影像数据为一帧影像数据，且所述第一影像数据与所述第二影像数据为所述帧影像数据的一部分，且所述帧影像数据中的像素数据被逐行地输入至所述同一套电路，以进行所述第一影像调整与所述第二影像调整。

8.一种影像处理方法，包含有：

产生用以界定一第一窗口位置的多个第一驱动信号；以及

使用一时序产生器以产生用以界定一第二窗口位置的多个第二驱动信号，其中，所述第二窗口位于所述第一窗口之内；以及

依据所述多个第一驱动信号以及所述多个第二驱动信号以对至少一影像数据进行影像调整以产生一调整后影像数据；其中，所述时序产生器依据本身纯硬件的运算以产生所述多个第二驱动信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，产生所述调整后影像数据的步骤包含有：

针对所述至少一影像数据中对应所述第一窗口的第一影像数据进行一第一影像调整，以及对应所述第二窗口的第二影像数据进行异于所述第一影像调整的一第二影像调整，以产生所述调整后影像数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述至少一影像数据为一帧影像数据，且所述第一影像数据与所述第二影像数据为所述帧影像数据的一部分。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，使用所述时序产生器以产生用以界定所述第二窗口位置的所述多个第二驱动信号的步骤包含有：

使用所述时序产生器依据所述多个第一驱动信号中至少一部分的第一驱动信号以产生所述多个第二驱动信号。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二窗口的位置随着时间而改变，且所述方法另包含有：

使用所述时序产生器以依据本身纯硬件的运算来产生一更新后多个第二驱动信号，以界定一更新后第二窗口的位置。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，产生所述调整后影像数据的步骤包含有：

使用同一套电路来针对所述影像数据中对应所述第一窗口的第一影像数据以及对应所述第二窗口的第二影像数据进行一第一及第二影像调整，其中，所述第二影像调整异于所述第一影像调整。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少一影像数据为一帧影像数据，且所述第一影像数据与所述第二影像数据为所述帧影像数据的一部分，且所述帧影像数据中的像素数据被逐行地输入至所述同一套电路，以进行所述第一影像调整与所述第二影像调整。

15.一种影像处理装置，包含有：

一第一时序产生器，用来产生用以界定一第一窗口位置的多个第一驱动信号；以及

一第二时序产生器，用来产生用以界定一第二窗口位置的多个第二驱动信号，其中，所述第二窗口位于所述第一窗口之内；以及一影像调整单元，耦接于所述时序产生器，用来依据所述多个第一驱动信号以及所述多个第二驱动信号以对至少一影像数据进行影像调整以产生一调整后影像数据；

其中，所述影像调整单元使用同一套电路来针对所述影像数据中对应所述第一窗口的第一影像数据以及对应所述第二窗口的第二影像数据进行影像调整操作。

16.根据权利要求15所述的影像处理装置，其中，所述至少一影像数据为一帧影像数据，且所述第一影像数据与所述第二影像数据为所述帧影像数据的一部分，且所述帧影像数据中的像素数据被逐行地输入至所述同一套电路，以进行所述第一影像调整与所述第二影像调整。

17.一种影像处理方法，包含有：

产生用以界定一第一窗口位置的多个第一驱动信号；以及

产生用以界定一第二窗口位置的多个第二驱动信号，其中，所述第二窗口位于所述第一窗口之内；以及

依据所述多个第一驱动信号以及所述多个第二驱动信号，并使用同一套电路来针对至少一影像数据中对应所述第一窗口的第一影像数据以及对应所述第二窗口的第二影像数据进行影像调整操作，以产生一调整后影像数据。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一影像数据为一帧影像数据，且所述第一影像数据与所述第二影像数据为所述帧影像数据的一部分，且所述帧影像数据中的像素数据被逐行地输入至所述同一套电路，以进行所述第一影像调整与所述第二影像调整。

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