CN110278412B - 影像显示系统及其控制信号数据量提高方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种影像显示系统以及一种影像显示系统的控制信号数据量提高方法，以提高在一帧模拟影像中的控制信号的数据量以实时处理模拟影像。该影像显示系统的控制信号数据量提高方法包括增加传送控制信号的时间、改变控制信号的编码方式以增加单位时间所能传送的数据量或是在输出模拟影像信号的同时输出控制信号，进而提高该控制信号在一帧影像中的数据量。

Description

影像显示系统及其控制信号数据量提高方法
技术领域
本发明有关一种影像显示系统，特别是关于一种传输模拟影像的影像显示系统及其控制信号数据量提高方法。
背景技术
图1显示现有的传输模拟高清(high definition)影像的影像显示系统，其包括模拟影像传送端装置10、模拟影像接收端装置12以及连接装置10及12的同轴电缆线14。装置10包括一摄像头16用以拍摄影像，并通过同轴电缆线14将模拟影像信号传送到装置12。模拟影像接收端装置12可以用数字录像机(Digital Video Recorder；DVR)来实现，用户可以由装置12的控制接口或其控制装置(例如遥控器)下达控制指令，例如调整摄像头16的角度或影像的亮度等，该装置12根据该控制指令产生数字的控制信号，并通过同轴电缆线14将控制信号传送至装置10。模拟影像传送端装置10解析所接收到的控制信号，并根据解析的结果调整设定，例如调整摄像头16的角度或影像的亮度，进而输出有别于初始设定的模拟影像。图1的影像显示系统可应用在行车记录器或安全监视系统中。在安全监视系统的应用中，装置10及12之间的距离可能达数百公尺，而在同轴电缆线14上传递的控制信号的强度会随着传输距离的增加而衰减，影响控制信号的可靠性。
图2显示现有的影像显示系统在传送一帧模拟影像时，同轴电缆线14上信号的时序图，其包括一垂直同步信号区间20供确认每一帧影像的开始或结束、一数字控制信号区间22供传送控制信号及一模拟影像区间24供传送模拟影像信号，为了避免数字的控制信号与模拟影像信号互相影响，传送控制信号与传送模拟影像信号的时序必须错开。在每秒帧数(Frame Per Second；FPS)固定的情况下，传送一帧模拟影像的时间也是固定的，因此在分辨率增加使得模拟影像信号的数据量变大时，需要较多的时间传送模拟影像信号，现有的技术是缩短数字控制信号区间22来增加模拟影像区间24的时间。但是，缩短数字控制信号区间22会使得传送一帧影像的过程中，能够传送的控制信号的数据量减少，导致无法在一帧影像内传送所有的控制信号，因此需要经过好几帧影像才能传输完所有的控制信号，这将使得用户在控制模拟影像传送端时感受到明显的非实时性，无法满足某些需要快速反应速度的需求。上述的缺点，也限制了在影像显示系统中发展其他需要大量控制指令或参数的应用。
发明内容
本发明的目的之一，在于提出一种提高控制信号数据量的影像显示系统及其方法。
本发明的目的之一，在于提出一种利用垂直信号同步区间传送控制信号的影像显示系统及其方法。
本发明的目的之一，在于提出一种利用水平信号同步区间传送控制信号的影像显示系统及其方法。
本发明的目的之一，在于提出一种控制信号的编码方式以提高影像显示系统单位时间内传送的控制信号数据量。
本发明的目的之一，在于提出一种能同时传送模拟影像信号及控制信号的影像显示系统及其方法。
根据本发明，一种影像显示系统包括一模拟影像传送端装置用以输出模拟影像信号、一模拟影像接收端装置用以接收该模拟影像信号并输出数字的控制信号给该模拟影像传送端装置以及一同轴电缆线连接该模拟影像传送端装置及该模拟影像接收端装置。在传送一帧模拟影像的过程中，该同轴电缆线上的信号时序包含一垂直同步信号区间、一数字控制信号区间及一模拟影像区间。该影像显示系统的控制信号数据量提高方法包括在不改变该垂直同步信号区间时间长度的情况下，于该垂直同步信号区间设置一第一额外控制信号区间，该数字控制信号区间及该第一额外控制信号区间可供传送该控制信号。
该影像显示系统的控制信号数据量提高方法更包括在不改变该模拟影像区间中水平同步信号区间的时间长度的情况下，于该水平同步信号区间设置一第二额外控制信号区间供传送该控制信号。
该影像显示系统的控制信号数据量提高方法更包括设定该控制信号的信号周期为至少两个像素频率的整数倍。
该影像显示系统的控制信号数据量提高方法更包括利用该控制信号的每一个信号周期的工作周期表示每个信号周期所传送的编码数据，每个信号周期传送至少两个位的数据量。
该影像显示系统的控制信号数据量提高方法更包括同时传送该控制信号及该模拟影像信号，以增加传送控制信号的时间。该模拟影像接收端装置在接收到该控制信号与该模拟影像信号叠加而产生的叠加信号后，利用一减法器将该叠加信号与该控制信号相减得到该模拟影像信号。该模拟影像传送端装置在接收到该叠加信号后，利用一预设电压取得该叠加信号中与控制信号相关的部分，进而解析出该控制信号的内容。
附图说明
图1显示现有的的影像显示系统；
图2显示现有的传送一帧模拟影像的时序图；
图3显示现有的的垂直信号同步区间；
图4显示本发明垂直信号同步区间的实施例；
图5显示模拟影像区间中一条扫描线的时序；
图6显示现有的水平同步信号区间的时序；
图7显示本发明水平同步信号区间的时序；
图8显示图6及图7中各区间长度的实施例；
图9显示水平同步信号区间在不同格式下的实施例；
图10显示现有的数字的控制信号；
图11显示现有的控制信号的编码方式；
图12显示本发明数字的控制信号；
图13显示本发明控制信号的编码方式；
图14显示现有的在一条扫描线上的控制信号；
图15显示本发明在一条扫描线上的控制信号；
图16显示本发明影像显示系统可传送控制信号的区间；
图17显示本发明影像显示系统的模拟影像接收端装置；
图18显示本发明影像显示系统的模拟影像传送端装置；
图19显示图18中模拟影像传送端装置的另一实施例；
图20显示具有鱼眼影像校正功能的模拟影像传送端装置；
图21显示鱼眼镜头影像窗口在显示屏上的分布；以及
图22显示鱼眼镜头影像窗口或画面的旋转、缩放、变形或位移。
附图标记说明：10-模拟影像传送端装置；12-模拟影像接收端装置；14-同轴电缆线；16-摄像头；20-垂直同步信号区间；22-数字控制信号区间；24-模拟影像区间；26-垂直同步信号区间；28-额外控制信号区间；30-水平同步信号区间；32-模拟影像信号区间；34-额外控制信号区间；36-可传送控制信号区间；40-减法器；42-数字控制信号输出单元；44-模拟数字转换单元；46-电压位准比较电路；48-电压位准移位器；50-数字信号解析单元；52-误差放大器；54-鱼眼摄像头；56-鱼眼校正技术单元；58-数字模拟转换单元；60-数字信号解析单元；62-显示屏；64-窗口；66-画面。
具体实施方式
图3及图4用以说明本发明第一种提高控制信号数据量的方法，其中图3显示现有的垂直信号同步区间20，图4显示本发明垂直信号同步区间26的实施例。图3及图4是以影像的分辨率为720P为例，一帧影像的周期包括750条扫描线SL1-SL750的时间。扫描线为模拟影像信号的基本元素，又称为水平扫描线，由水平方向的点进行排序，形成具有颜色信息的线，又因为排序方式为由左至右，因此称为扫描线。在图3及图4中，扫描线L1-L7为垂直同步信号区间20或26，扫描线L8-L30为数字控制信号区间22，扫描线L31-L750为模拟影像区间24，此外扫描线L1-L30亦称为垂直消隐区间(Vertical Blank Interval；VBI)，在垂直消隐区间内，没有传送任何模拟影像信号，只有在模拟影像区间24中才会传送模拟影像信号。
如图3所示，现有的垂直同步信号区间20是由预等化脉冲(pre-equalizingpulse)区间A、垂直同步脉冲(vertical sync pulse)区间B及后等化脉冲(post-equalizing pulse)区间C组成。区间A、B及C中的区间D代表一条扫描线的时间长度，而区间E代表半条扫描线的时间长度，故图3中的区间A及B各为5个半条扫描线的时间长度，区间C为4个半条扫描线的时间长度。区间A及C中的低准位区间F称为等化低脉冲(equalizinglow pulse)。区间B中的高准位区间G称为同步脉冲(sync pulse)。区间A、B、C、F及G的作用为本领域技术人员所熟知，故不再赘述。本发明的影像显示系统的控制信号数据量提高方法是缩短区间A、B及C其中至少一个，以得到额外的时间来传送控制信号，增加一帧影像中控制信号的数据量。
参照图1及图4，本发明的影像显示系统如图1所示同样包括模拟影像传送端装置10、模拟影像接收端装置12及同轴电缆线14，但如图4的实施例所示，预等化脉冲区间A’及垂直同步脉冲区间B’由现有的5个半条扫描线的时间长度缩短为1个半条扫描线的时间长度，后等化脉冲区间C’与现有的同样为4个半条扫描线的时间长度，缩短后的预等化脉冲区间A’、垂直同步脉冲区间B’及后等化脉冲区间C’仅使用了垂直同步信号区间26中的三条扫描线L1-L3的时间，因此垂直同步信号区间26中其余的扫描线L4-L7可设置为额外控制信号区间28供传送控制信号，因而增加一帧影像中控制信号的数据量。本发明可以支持720P、1080P等不同的显示格式，也可支持24、25、30、50、60FPS等不同帧数，以及支持其他扩增与变形。
图5至图9是用以说明本发明第二种提高控制信号数据量的方法。图5显示图3中模拟影像区间24中一条扫描线的时序，其包括一水平同步信号区间30及一模拟影像信号区间32。图6显示现有的水平同步信号区间30的时序，其包括一水平前缘(horizontal frontporch)区间HFP、一水平同步宽度(horizontyal sync width)区间HSW、一水平后缘(horizontal back porch)区间HBP，其中区间HBP包括一缓冲段(breeze-way)区间BRW及一脉冲群宽度(burst width)区间BUW，其中区间HFP、HSW、HBP、BRW及BUW的作用为本领域技术人员所熟知，故不再赘述。本发明的影像显示系统的控制信号数据量提高方法是缩短区间HFP、HSW、HBP、BRW及BUW其中至少一个，以得到额外的时间来传送控制信号，增加一帧影像中控制信号的数据量。
图7显示本发明水平同步信号区间30的时序的一个实施例，其与图6同样具有水平前缘区间HFP、水平同步宽度区间HSW、水平后缘区间HBP、缓冲段区间BRW及脉波突发宽度区间BUW，图6与图7的水平同步信号区间30的长度是相同的，但图7中区间HFP、HSW、HBP、BRW及BUW其中至少一个被缩短，使图7中区间HFP、HSW及HBP的总长度短于图6中区间HFP、HSW及HBP的总长度，故图7的水平同步信号区间30中有多余的时间可设置为额外控制信号区间34供传送控制信号，因而增加一帧影像中控制信号的数据量。图8是显示在分辨率720P情况下，图6及图7中各区间HFP、HSW、HBP、BRW及BUW的长度，在图8的实施例中，图6中现有的区间HFP的长度为23.70μs，而图7中本发明的区间HFP则缩减为1.24μs，进而使图7中区间HFP、HSW及HBP的总长度短于图6中区间HFP、HSW及HBP的总长度。图8所示的数值仅为其中一种实施例，本领域技术人员可依需求调整图7中区间HFP、HSW、HBP、BRW及BUW的时间长度，使得区间HFP、HSW及HBP的总时间长度小于现有的时间长度，进而增加额外控制信号区间34。本发明除了可以使用在25FPS、30FPS、60FPS、720P及1080P等常见的影像显示系统的规格之外，亦可支持其他影像格式的变形与扩增，例如图9所示的变形/扩增1及变形/扩增2。
在FPS及分辨率固定的情况下，扫描线的时间长度是固定的，模拟影像信号区间32也是固定的。若是在水平同步信号区间30中HFP、HSW及HBP的总长度愈短，额外控制信号区间34就可以增加，使得传送数字控制信号的区间长度可以扩增。为了支持模拟影像信号规格变形，也需要调整子载波(subcarry)的载波频率，让模拟影像信号通过同轴电缆线14传递时，减少噪声的干扰，确保模拟影像接收端装置12可以正确地接收到模拟影像信号。
图10至图12是用以说明本发明第三种提高控制信号数据量的方法。图10显示现有的数字的控制信号，其具有较长的信号周期TL，以720P为例，信号周期TL为3μs。图11显示现有的控制信号的编码方式，其将每一个信号周期TL1及TL2分成三个子区间，再藉由比较信号周期中高准位的时间是否大于低准位的时间来辨别该信号周期所传送的编码数据，例如信号周期TL1的三个子区间分别呈现＂high＂、＂low＂及＂low＂，故信号周期TL1中高准位的时间小于低准位的时间，这表示信号周期TL1的编码数据为编码0，而信号周期TL2的三个子区间分别呈现＂high＂、＂high＂及＂low＂，因此信号周期TL2中高准位的时间大于低准位的时间，这表示信号周期TL2的编码数据为编码1。图12显示本发明数字的控制信号，其具有较短的信号周期TS，因此本发明的控制信号能以较短的周期TS传送一个编码数据，换言之，本发明缩短了传送一个编码数据的时间。以图11的编码方式为例，假设本发明的信号周期TS具有三个子区间，而且每一子区间的长度为2个像素频率(pixel clock)，则信号周期TS为2个像素频率的3倍，也就是说，信号周期TS为2个像素频率的整数倍，以720P为例，一个像素频率为1/74.25MHz＝0.01346μs，故信号周期TS＝2*0.01346*3＝0.08076μs，远低于现有的信号周期TL＝3μs，现有的控制信号传送一个编码数据的时间，本发明的控制信号可以传送约38个编码数据，本发明能够提高控制信号在单位时间内传送的数据量。在此实施例中，一个子区间的长度为2个像素频率，但在其他实施例中，一子区间的长度也可以是2个以上的像素频率，即本发明的信号周期TS为至少两个像素频率的整数倍，但信号周期TS必须小于现有的信号周期TL。
图13至图15是用以说明本发明第四种提高控制信号数据量的方法。图13显示本发明控制信号的编码方式，其使用脉宽调变(Pulse Width Modulation；PWM)技术来调整信号周期TN的工作周期(duty cycle)以表示信号周期TN所传送的编码数据为编码0至编码15的其中一个。在图13的实施例中，一个控制信号的信号周期TN的工作周期可以有16种变化分别对应编码0至编码15，即可表示＂0000＂至＂1111＂的2进位数据，因此相当于一个信号周期TN能传送4个位的数据量，提高控制信号在单位时间内传送的数据量。图14显示现有的在一条扫描线上的控制信号，其具有8个信号周期TN，又如图11所示，现有的一个信号周期只能送出编码0及编码1，只能表示＂0＂及＂1＂的2进位数据，因此现有的一个信号周期TN相当于只传送一个位的数据量，一条扫描线相当于传送8个位的数据量。图15显示本发明在一条扫描线上的控制信号，其具有8个信号周期TN，而如图13所示，每个信号周期TN可以传送4个位的数据量，因此一条扫描线相当于传送32个位的数据量，即在相同时间长度下，本发明的控制信号所具有的数据量是现有的控制信号的4倍。在此实施例中，信号周期TN的工作周期有16种变化，但在其他实施例中，信号周期TN的工作周期可以有更多或更少的变化数量，例如信号周期TN的工作周期有32种变化，相当于传送5个位的数据量，或信号周期TN的工作周期有4种变化，相当于传送2个位的数据量。
图12及图13的实施例可以结合，假设图13中信号周期TN分为17个子区间来达成工作周期的16种变化，每个子区间的长度为2个像素频率，以720P为例，一个像素频率为1/74.25MHz＝0.01346μs，因此信号周期TN约为0.458μs，即在此实施例中，本发明可以用0.458μs传送4个位的数据量，相较于现有的技术使用3μs传送1个位的数据量，本发明传输控制信号的效率提高了26倍。
图16至图19是用以说明本发明第五种提高控制信号数据量的方法。如图2所示，现有的影像显示系统是在垂直同步信号区间20之后且模拟影像区间24之前的数字控制信号区间22中传送控制信号，即现有的影像显示系统将传送控制信号的时间与传送模拟影像信号的时间错开，以免控制信号与模拟影像信号重叠造成画面出现异常以及无法正确读取控制信号。图16显示本发明影像显示系统可传送控制信号的区间36，如图16所示，本发明的影像显示系统在垂直同步信号区间20之外所有时间都可以用来中传送控制信号，包括模拟影像区间24，即使控制信号与模拟影像信号同时传送，亦能准确取得控制信号及模拟影像信号，因此可以传送控制信号的区间变得更广，能在一帧模拟影像中传送更多控制信号数据。
图17及图18显示用以实现同时传送控制信号与模拟影像信号的影像显示系统，图17显示本发明影像显示系统的模拟影像接收端装置12，图18显示本发明影像显示系统的模拟影像传送端装置10。参照图17，本发明的模拟影像接收端装置12包括减法器40、数字控制信号输出单元42、模拟数字转换单元44，减法器40耦接同轴电缆线14、数字控制信号输出单元42以及模拟数字转换单元44。数字控制信号输出单元42输出控制信号Sc经同轴电缆线14传送至模拟影像传送端装置10，当控制信号Sc及模拟影像信号Sai同时输入同轴电缆线14时，控制信号Sc与模拟影像信号Sai叠加形成一叠加信号Sol，减法器40接收叠加信号Sol后将其与控制信号Sc相减以得到原来的模拟影像信号Sai，模拟数字转换单元44将减法器40输出的模拟影像信号Sai转换为数字信号以在显示器上显示影像。由于模拟影像接收端装置12藉由减法器40去除叠加信号Sol中控制信号Sc的成分可得到原本的模拟影像信号Sai，因此模拟影像接收端装置12上所显示的画面不会有异常。
参照图18，本发明的模拟影像传送端装置10包括电压位准比较电路46、电压位准移位器48、数字信号解析单元50，电压位准比较电路46耦接在同轴电缆线14与电压位准移位器48之间，模拟影像传送端装置10输出模拟影像信号Sai经同轴电缆线14传送至模拟影像接收端装置12，当控制信号Sc及模拟影像信号Sai同时输入同轴电缆线14时，控制信号Sc及模拟影像信号Sai叠加形成一叠加信号Sol。电压位准比较电路46接收叠加信号Sol，并将叠加信号Sol与一预设电压Vpre比较产生比较信号Scomp，一般模拟影像信号Sai的电压在1.2V以下，而控制信号Sc在1.2V以上，因此将预设电压Vpre设定为1.2V可以滤除叠加信号Sol中1.2V以下的模拟影像信号成分，产生与控制信号Sc相关的比较信号Scomp，预设电压Vpre的电压值可依需求设定，不限于1.2V。电压位准移位器(level shifter)48接收来自电压位准比较电路46的比较信号Scomp，并且转换该比较信号Scomp的电压值，以产生一电压位准信号Sls。在一实施例中，电压位准移位器48将该比较信号Scomp的电压值转换为符合模拟影像传送端装置10的工作电压的电压值以产生一电压位准信号Sls，例如转换至2.5V或3.3V。数字信号解析单元50接收并解析电压位准信号Sls以得到控制信号Sc的内容。电压位准比较电路46、电压位准移位器48、数字信号解析单元50也可以整合在一个IC中。
图19显示图18中模拟影像传送端装置10的另一实施例，其包括运算放大器52及数字信号解析单元50，运算放大器52接收叠加信号Sol，并以一增益放大叠加信号Sol与预设电压Vpre的差值产生电压位准信号Sls，藉由控制运算放大器52的增益可使信号Sls的电压值符合模拟影像传送端装置10的工作电压的电压值，数字信号解析单元50接收并解析信号Sls以得到控制信号Sc的内容。
如前所述，本发明公开了多种在一帧影像中提高控制信号数据量的方法，这些方法可以单独使用，也可以互相组合，例如在一实施例中，除了在垂直同步信号区间20中设置如图4所示的额外控制信号区间28之外，还在水平同步信号区间30中设置如图7所示的额外控制信号区间34，同时控制信号亦可如图12及图13所示的方法进行编码，最后再结合图17及图18的电路结构，使控制信号Sc与模拟影像信号Sai可以同时通过同轴电缆线14传送。
本发明提出的方法能在一帧影像的传送过程中传送较多控制信号数据量，故在一些需要大量控制信号且需要快速反应的应用中，例如鱼眼影像校正，本发明能使影像显示系统实现高效率以及实时性的控制。图20的实施例显示具有鱼眼影像校正功能的模拟影像传送端装置10，其包括一鱼眼摄像头54、一鱼眼校正技术单元56、一数字模拟转换单元58及一数字信号解析单元60。在一实施例中，鱼眼摄像头54具有180度或以上的视角，可以拍摄180度或以上范围的景物产生一鱼眼影像Dfi。数字信号解析单元60用以译码模拟影像接收端装置12(图中未示)所输出的控制信号以得到进行鱼眼影像校正时所需要的影像校正参数Dcp，并将这些参数Dcp传送给鱼眼校正技术单元56。鱼眼校正技术单元56包括鱼眼校正算法，并根据影像校正参数Dcp实施该鱼眼校正算法对鱼眼影像Dfi进行调整，以达到影像校正的效果，并将校正后的数字影像信号Dfc传送给数字模拟转换单元58。数字模拟转换单元58将校正后的数字影像信号Dfc转换成模拟影像信号，并将该模拟影像信号通过同轴电缆线14(图中未示)输出至模拟影像接收端装置12。应用本发明的方法可以让鱼眼影像校正所需的参数Dcp最快可能在一帧影像中就可以全部传送完成，有助于让使用鱼眼镜头的影像显示系统达成实时鱼眼校正控制，如此一来鱼眼镜头能应用在更多的场合，举例来说，车载系统的盲点侦测(Blind Spot Detection；BSD)可使用鱼眼镜头来实现，使用者可以非常实时的获得车侧来车的影像信息，对于驾驶的安全性可以显著提升。相较现有汽车使用雷达的盲点侦测系统，使用鱼眼镜头的盲点侦测系统所需的成本较为便宜。再者，使用鱼眼镜头的盲点侦测系统能够获得车侧的影像，以发展更多的应用，这个优点是使用雷达的盲点侦测系统所无法实现的。
鱼眼校正技术单元56所能实施的鱼眼校正相关功能至少包括加速校正(Hw-acc)、球面影像转方形直线影像(hemispherical to rectilinear image)、水平平移(pan)、倾斜(tilt)、放大缩小(room)、翻转(flip)、镜射(mirror)、旋转(rotation)及多窗口(multi-view)，因此模拟影像接收端装置12传送给模拟影像传送端装置10的控制信号中至少包括下列参数：
Image center position(x,y)：鱼眼影像中心位置；
Fish-eye compensation/Panorama compensation parameter：鱼眼影像或全景影像的补偿参数，在鱼眼影像或全景影像中，各区域的变形程度不同，会用到不同的补偿参数；
Output window image width/hight：输出窗口的尺寸设定，决定显示在屏幕上的一个窗口的高与宽的尺寸；
Shift X/Y：用以决定一窗口在屏幕上的位置；
ROTATE_ANGLE：窗口和校正后影像的旋转角度；
keystone center X/Y：梯形影像的中心位置，用于梯形影像的调整；
zoom ration：影像的放大或缩小比例；
optical center：鱼眼镜头的光学中心；
outside/inside radius：用以决定360度全景鱼眼影像的校正范围；
start angle：用以决定360度全景鱼眼影像转方形直线影像后的校正起点；以及
angle range：用以决定360度全景鱼眼影像转方形直线影像后的校正范围，用于取360度全景影像的其中一部分进行校正。
上述仅是以鱼眼镜头用以说明本发明的应用实施例，任何广角镜头都可以适用于本发明。
图21及图22显示本发明的影像显示系统根据前述参数达成的鱼眼镜头影像校正及控制。图21显示鱼眼镜头影像窗口在显示屏62上的分布，鱼眼镜头影像可以由单一窗口64显示，也可以分割成多个部分分别显示在多个窗口64上，每一个窗口64的位置及尺寸可由用户自行调整且可以重叠。图22显示鱼眼镜头影像窗口或画面的旋转、缩放、变形或位移，画面的位移可藉由调整鱼眼镜头的视角来达成，例如原本画面包括文字＂视窗＂，将视角向左平移后使得画面左移，进而让画面上的文字只剩下＂视＂，图22中显示两个画面66变形的范例，其是将原本正方形影像的左右两侧向内凹或向外凸出。图21及图22仅显示一部分的鱼眼镜头影像校正及控制，其他未于图21及图22揭示的鱼眼镜头影像校正及控制，本发明的影像显示系统亦可达成。
以上对于本发明的较佳实施例所作的叙述为阐明的目的，而无意限定本发明精确地为所揭露的形式，基于以上的教导或从本发明的实施例学习而作修改或变化是可能的，实施例为解说本发明的原理以及让熟习该项技术者以各种实施例利用本发明在实际应用上而选择及叙述。

Claims (58)

1.一种影像显示系统，其特征在于，包括：
一模拟影像传送端装置，用以输出模拟影像信号；
一模拟影像接收端装置，用以接收该模拟影像信号，并输出数字的控制信号给该模拟影像传送端装置；以及
一同轴电缆线，连接该模拟影像传送端装置及该模拟影像接收端装置；
其中，在传送一帧模拟影像的过程中，该同轴电缆线上的信号时序包含一垂直同步信号区间、一数字控制信号区间及一模拟影像区间，该垂直同步信号区间包含一第一额外控制信号区间，该数字控制信号区间及该第一额外控制信号区间供传送该控制信号；
其中，该模拟影像传送端装置输出该模拟影像信号时，该模拟影像接收端装置输出该控制信号与该模拟影像信号叠加而形成一叠加信号，该模拟影像接收端装置包括：
一数字控制信号输出单元，提供该控制信号至该同轴电缆线；
一减法器，接收该叠加信号以及从该数字控制信号输出单元接收该控制信号，并将该叠加信号减去该控制信号得到该模拟影像信号；以及
一模拟数字转换单元，连接该减法器，将减法器输出的该模拟影像信号转换为数字信号以在显示器上显示影像。
2.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，该第一额外控制信号区间是藉由缩短该垂直同步信号区间中的预等化脉冲区间、垂直同步脉冲区间及后等化脉冲区间其中至少一个而产生的。
3.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，该模拟影像区间包括一水平同步信号区间及一模拟影像信号区间，该水平同步信号区间包括一第二额外控制信号区间供传送该控制信号。
4.如权利要求3所述的影像显示系统，其特征在于，该第二额外控制信号区间是藉由缩短该水平同步信号区间中的水平前缘区间、水平同步宽度区间、水平后缘区间、缓冲段区间及脉冲群宽度区间其中至少一个而产生的。
5.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，该控制信号的信号周期为至少两个像素频率的整数倍。
6.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，该控制信号的每一个信号周期传送至少两个位的数据量，而且该每一个信号周期所传送的编码数据以其工作周期来表示。
7.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，该模拟影像传送端装置包括：
一电压位准比较电路，接收该叠加信号，并将该叠加信号与一预设电压比较，以去除该叠加信号中的该模拟影像信号，产生一比较信号；
一电压位准移位器，连接该电压位准比较电路，转换该比较信号的电压值，进而产生一电压位准信号；以及
一数字信号解析单元，连接该电压位准移位器，解析该电压位准信号以得到该控制信号的内容。
8.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，该模拟影像传送端装置包括：
一运算放大器，接收该叠加信号，并以一增益放大该叠加信号与一预设电压的差值产生一电压位准信号，其中藉由控制该增益使该电压位准信号的电压值符合该模拟影像传送端装置的工作电压的电压值；以及
一数字信号解析单元，连接该运算放大器，解析该电压位准信号以得到该控制信号的内容。
9.如权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，该模拟影像传送端装置包括：
一鱼眼摄像头，用以产生一鱼眼影像；
一数字信号解析单元，接收并译码该控制信号以得到一影像校正参数；
一鱼眼校正技术单元，连接该鱼眼摄像头及该数字信号解析单元，根据该影像校正参数校正该鱼眼影像，产生一校正后的数字影像信号；以及
一数字模拟转换单元，连接该鱼眼校正技术单元，将该数字影像信号转换为该模拟影像信号。
10.一种影像显示系统，其特征在于，包括：
一模拟影像传送端装置，用以输出模拟影像信号；
一模拟影像接收端装置，用以接收该模拟影像信号，并输出数字的控制信号给该模拟影像传送端装置；以及
一同轴电缆线，连接该模拟影像传送端装置及该模拟影像接收端装置；
其中，在传送一帧模拟影像的过程中，该同轴电缆线上的信号时序包含一垂直同步信号区间、一数字控制信号区间及一模拟影像区间，该垂直同步信号区间包含一第一额外控制信号区间，该数字控制信号区间及该第一额外控制信号区间供传送该控制信号；
其中，该模拟影像传送端装置输出该模拟影像信号时，该模拟影像接收端装置输出该控制信号与该模拟影像信号叠加而形成一叠加信号，该模拟影像传送端装置包括：
一电压位准比较电路，接收该叠加信号，并将该叠加信号与一预设电压比较，以去除该叠加信号中的该模拟影像信号，产生一比较信号；
一电压位准移位器，连接该电压位准比较电路，转换该比较信号的电压值，进而产生一电压位准信号；以及
一第一数字信号解析单元，连接该电压位准移位器，解析该电压位准信号以得到该控制信号的内容。
11.如权利要求10所述的影像显示系统，其特征在于，该第一额外控制信号区间是藉由缩短该垂直同步信号区间中的预等化脉冲区间、垂直同步脉冲区间及后等化脉冲区间其中至少一个而产生的。
12.如权利要求10所述的影像显示系统，其特征在于，该模拟影像区间包括一水平同步信号区间及一模拟影像信号区间，该水平同步信号区间包括一第二额外控制信号区间供传送该控制信号。
13.如权利要求12所述的影像显示系统，其特征在于，该第二额外控制信号区间是藉由缩短该水平同步信号区间中的水平前缘区间、水平同步宽度区间、水平后缘区间、缓冲段区间及脉冲群宽度区间其中至少一个而产生的。
14.如权利要求10所述的影像显示系统，其特征在于，该控制信号的信号周期为至少两个像素频率的整数倍。
15.如权利要求10所述的影像显示系统，其特征在于，该控制信号的每一个信号周期传送至少两个位的数据量，而且该每一个信号周期所传送的编码数据以其工作周期来表示。
16.如权利要求10所述的影像显示系统，其特征在于，该模拟影像传送端装置更包括：
一鱼眼摄像头，用以产生一鱼眼影像；
一第二数字信号解析单元，接收并译码该控制信号以得到一影像校正参数；
一鱼眼校正技术单元，连接该鱼眼摄像头及该第二数字信号解析单元，根据该影像校正参数校正该鱼眼影像，产生一校正后的数字影像信号；以及
一数字模拟转换单元，连接该鱼眼校正技术单元，将该数字影像信号转换为该模拟影像信号。
17.一种影像显示系统，其特征在于，包括：
一模拟影像传送端装置，用以输出模拟影像信号；
一模拟影像接收端装置，用以接收该模拟影像信号，并输出数字的控制信号给该模拟影像传送端装置；以及
一同轴电缆线，连接该模拟影像传送端装置及该模拟影像接收端装置；
其中，在传送一帧模拟影像的过程中，该同轴电缆线上的信号时序包含一垂直同步信号区间、一数字控制信号区间及一模拟影像区间，该垂直同步信号区间包含一第一额外控制信号区间，该数字控制信号区间及该第一额外控制信号区间供传送该控制信号；
其中，该模拟影像传送端装置输出该模拟影像信号时，该模拟影像接收端装置输出该控制信号与该模拟影像信号叠加形成一叠加信号，该模拟影像传送端装置包括：
一运算放大器，接收该叠加信号，并以一增益放大该叠加信号与一预设电压的差值产生一电压位准信号，其中藉由控制该增益使该电压位准信号的电压值符合该模拟影像传送端装置的工作电压的电压值；以及
一第一数字信号解析单元，连接该运算放大器，解析该电压位准信号以得到该控制信号的内容。
18.如权利要求17所述的影像显示系统，其特征在于，该第一额外控制信号区间是藉由缩短该垂直同步信号区间中的预等化脉冲区间、垂直同步脉冲区间及后等化脉冲区间其中至少一个而产生的。
19.如权利要求17所述的影像显示系统，其特征在于，该模拟影像区间包括一水平同步信号区间及一模拟影像信号区间，该水平同步信号区间包括一第二额外控制信号区间供传送该控制信号。
20.如权利要求19所述的影像显示系统，其特征在于，该第二额外控制信号区间是藉由缩短该水平同步信号区间中的水平前缘区间、水平同步宽度区间、水平后缘区间、缓冲段区间及脉冲群宽度区间其中至少一个而产生的。
21.如权利要求17所述的影像显示系统，其特征在于，该控制信号的信号周期为至少两个像素频率的整数倍。
22.如权利要求17所述的影像显示系统，其特征在于，该控制信号的每一个信号周期传送至少两个位的数据量，而且该每一个信号周期所传送的编码数据以其工作周期来表示。
23.如权利要求17所述的影像显示系统，其特征在于，该模拟影像传送端装置更包括：
一鱼眼摄像头，用以产生一鱼眼影像；
一第二数字信号解析单元，接收并译码该控制信号以得到一影像校正参数；
一鱼眼校正技术单元，连接该鱼眼摄像头及该第二数字信号解析单元，根据该影像校正参数校正该鱼眼影像，产生一校正后的数字影像信号；以及
一数字模拟转换单元，连接该鱼眼校正技术单元，将该数字影像信号转换为该模拟影像信号。
24.一种影像显示系统，其特征在于，包括：
一模拟影像传送端装置，用以输出模拟影像信号；
一模拟影像接收端装置，用以接收该模拟影像信号，并输出数字的控制信号给该模拟影像传送端装置；以及
一同轴电缆线，连接该模拟影像传送端装置及该模拟影像接收端装置；
其中，在传送一帧模拟影像的过程中，该同轴电缆线上的信号时序包含一垂直同步信号区间、一数字控制信号区间及一模拟影像区间，该垂直同步信号区间包含一第一额外控制信号区间，该数字控制信号区间及该第一额外控制信号区间供传送该控制信号；
其中，该模拟影像传送端装置包括：
一鱼眼摄像头，用以产生一鱼眼影像；
一数字信号解析单元，接收并译码该控制信号以得到一影像校正参数；
一鱼眼校正技术单元，连接该鱼眼摄像头及该数字信号解析单元，根据该影像校正参数校正该鱼眼影像，产生一校正后的数字影像信号；以及
一数字模拟转换单元，连接该鱼眼校正技术单元，将该数字影像信号转换为该模拟影像信号。
25.如权利要求24所述的影像显示系统，其特征在于，该第一额外控制信号区间是藉由缩短该垂直同步信号区间中的预等化脉冲区间、垂直同步脉冲区间及后等化脉冲区间其中至少一个而产生的。
26.如权利要求24所述的影像显示系统，其特征在于，该模拟影像区间包括一水平同步信号区间及一模拟影像信号区间，该水平同步信号区间包括一第二额外控制信号区间供传送该控制信号。
27.如权利要求26所述的影像显示系统，其特征在于，该第二额外控制信号区间是藉由缩短该水平同步信号区间中的水平前缘区间、水平同步宽度区间、水平后缘区间、缓冲段区间及脉冲群宽度区间其中至少一个而产生的。
28.如权利要求24所述的影像显示系统，其特征在于，该控制信号的信号周期为至少两个像素频率的整数倍。
29.如权利要求24所述的影像显示系统，其特征在于，该控制信号的每一个信号周期传送至少两个位的数据量，而且该每一个信号周期所传送的编码数据以其工作周期来表示。
30.一种影像显示系统的控制信号数据量提高方法，该影像显示系统包括一模拟影像传送端装置用以输出模拟影像信号、一模拟影像接收端装置用以接收该模拟影像信号及输出数字的控制信号给该模拟影像传送端装置以及一同轴电缆线连接该模拟影像传送端装置及模拟影像接收端装置，且在传送一帧模拟影像过程中，该同轴电缆线上的信号时序包含一垂直同步信号区间、一数字控制信号区间及一模拟影像区间，其特征在于，该控制信号数据量提高方法包括下列步骤：
在不改变该垂直同步信号区间的时间长度的情况下，于该垂直同步信号区间中设置一第一额外控制信号区间；以及
利用该第一额外控制信号区间传送该控制信号，以增加该控制信号数据量；
其中，在该模拟影像传送端装置输出该模拟影像信号至该模拟影像接收端装置时，该模拟影像接收端装置同时输出该控制信号至该模拟影像传送端装置；
其中，该模拟影像接收端装置在接收到该控制信号与该模拟影像信号叠加而形成的叠加信号后，进行下列步骤：
将该叠加信号减去该控制信号得到该模拟影像信号；以及
将该模拟影像信号转换为数字信号以在显示器上显示影像。
31.如权利要求30所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，该设置一第一额外控制信号区间的步骤包括缩短该垂直同步信号区间中的预等化脉冲区间、垂直同步脉冲区间及后等化脉冲区间其中至少一个而得到该第一额外控制信号区间。
32.如权利要求30所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括下列步骤：
在不改变该模拟影像区间中水平同步信号区间的时间长度的情况下，于该水平同步信号区间设置一第二额外控制信号区间；以及
利用该第二额外控制信号区间传送该控制信号，以增加该控制信号数据量。
33.如权利要求32所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，该设置一第二额外控制信号区间的步骤包括缩短该水平同步信号区间中的水平前缘区间、水平同步宽度区间、水平后缘区间、缓冲段区间及脉冲群宽度区间其中至少一个而得到该第二额外控制信号区间。
34.如权利要求30所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括设定该控制信号的信号周期为至少两个像素频率的整数倍。
35.如权利要求30所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括利用该控制信号的每一个信号周期的工作周期表示该每一个信号周期所传送的编码数据，其中该控制信号的每一个信号周期传送至少两个位的数据量。
36.如权利要求30所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，该模拟影像传送端装置在接收到该控制信号与该模拟影像信号叠加而形成的叠加信号后，进行下列步骤：
将该叠加信号与一预设电压比较，以去除该叠加信号中的该模拟影像信号，产生一比较信号；
根据该模拟影像传送端装置的工作电压转换该比较信号的电压值以产生一电压位准信号；以及
解析该电压位准信号以得到该控制信号的内容。
37.如权利要求30所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，该模拟影像传送端装置在接收到该控制信号与该模拟影像信号叠加而形成的叠加信号后，进行下列步骤：
以一增益放大该叠加信号与一预设电压的差值产生一电压位准信号，其中藉由控制该增益使该电压位准信号的电压值符合该模拟影像传送端装置的工作电压的电压值；以及
解析该电压位准信号以得到该控制信号的内容。
38.如权利要求30所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括在该模拟影像传送端装置进行以下步骤：
利用鱼眼摄像头产生一鱼眼影像；
接收并译码该控制信号以得到一影像校正参数；
根据该影像校正参数校正该鱼眼影像，产生一校正后的数字影像信号；以及
将该数字影像信号转换为该模拟影像信号。
39.一种影像显示系统的控制信号数据量提高方法，该影像显示系统包括一模拟影像传送端装置用以输出模拟影像信号、一模拟影像接收端装置用以接收该模拟影像信号及输出数字的控制信号给该模拟影像传送端装置以及一同轴电缆线连接该模拟影像传送端装置及模拟影像接收端装置，且在传送一帧模拟影像过程中，该同轴电缆线上的信号时序包含一垂直同步信号区间、一数字控制信号区间及一模拟影像区间，其特征在于，该控制信号数据量提高方法包括下列步骤：
在不改变该垂直同步信号区间的时间长度的情况下，于该垂直同步信号区间中设置一第一额外控制信号区间；以及
利用该第一额外控制信号区间传送该控制信号，以增加该控制信号数据量；
其中，在该模拟影像传送端装置输出该模拟影像信号至该模拟影像接收端装置时，该模拟影像接收端装置同时输出该控制信号至该模拟影像传送端装置；
其中，该模拟影像传送端装置在接收到该控制信号与该模拟影像信号叠加而形成的叠加信号后，进行下列步骤：
将该叠加信号与一预设电压比较，以去除该叠加信号中的该模拟影像信号，产生一比较信号；
根据该模拟影像传送端装置的工作电压转换该比较信号的电压值以产生一电压位准信号；以及
解析该电压位准信号以得到该控制信号的内容。
40.如权利要求39所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，该设置一第一额外控制信号区间的步骤包括缩短该垂直同步信号区间中的预等化脉冲区间、垂直同步脉冲区间及后等化脉冲区间其中至少一个而得到该第一额外控制信号区间。
41.如权利要求39所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括下列步骤：
在不改变该模拟影像区间中水平同步信号区间的时间长度的情况下，于该水平同步信号区间设置一第二额外控制信号区间；以及
利用该第二额外控制信号区间传送该控制信号，以增加该控制信号数据量。
42.如权利要求41所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，该设置一第二额外控制信号区间的步骤包括缩短该水平同步信号区间中的水平前缘区间、水平同步宽度区间、水平后缘区间、缓冲段区间及脉冲群宽度区间其中至少一个而得到该第二额外控制信号区间。
43.如权利要求39所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括设定该控制信号的信号周期为至少两个像素频率的整数倍。
44.如权利要求39所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括利用该控制信号的每一个信号周期的工作周期表示该每一个信号周期所传送的编码数据，其中该控制信号的每一个信号周期传送至少两个位的数据量。
45.如权利要求39所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，在该模拟影像传送端装置进行以下步骤：
利用鱼眼摄像头产生一鱼眼影像；
接收并译码该控制信号以得到一影像校正参数；
根据该影像校正参数校正该鱼眼影像，产生一校正后的数字影像信号；以及
将该数字影像信号转换为该模拟影像信号。
46.一种影像显示系统的控制信号数据量提高方法，该影像显示系统包括一模拟影像传送端装置用以输出模拟影像信号、一模拟影像接收端装置用以接收该模拟影像信号及输出数字的控制信号给该模拟影像传送端装置以及一同轴电缆线连接该模拟影像传送端装置及模拟影像接收端装置，且在传送一帧模拟影像过程中，该同轴电缆线上的信号时序包含一垂直同步信号区间、一数字控制信号区间及一模拟影像区间，其特征在于，该控制信号数据量提高方法包括下列步骤：
在不改变该垂直同步信号区间的时间长度的情况下，于该垂直同步信号区间中设置一第一额外控制信号区间；以及
利用该第一额外控制信号区间传送该控制信号，以增加该控制信号数据量；
其中，在该模拟影像传送端装置输出该模拟影像信号至该模拟影像接收端装置时，该模拟影像接收端装置同时输出该控制信号至该模拟影像传送端装置；
其中，该模拟影像传送端装置在接收到该控制信号与该模拟影像信号叠加而形成的叠加信号后，进行下列步骤：
以一增益放大该叠加信号与一预设电压的差值产生一电压位准信号，其中藉由控制该增益使该电压位准信号的电压值符合该模拟影像传送端装置的工作电压的电压值；以及
解析该电压位准信号以得到该控制信号的内容。
47.如权利要求46所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，该设置一第一额外控制信号区间的步骤包括缩短该垂直同步信号区间中的预等化脉冲区间、垂直同步脉冲区间及后等化脉冲区间其中至少一个而得到该第一额外控制信号区间。
48.如权利要求46所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括下列步骤：
在不改变该模拟影像区间中水平同步信号区间的时间长度的情况下，于该水平同步信号区间设置一第二额外控制信号区间；以及
利用该第二额外控制信号区间传送该控制信号，以增加该控制信号数据量。
49.如权利要求48所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，该设置一第二额外控制信号区间的步骤包括缩短该水平同步信号区间中的水平前缘区间、水平同步宽度区间、水平后缘区间、缓冲段区间及脉冲群宽度区间其中至少一个而得到该第二额外控制信号区间。
50.如权利要求46所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括设定该控制信号的信号周期为至少两个像素频率的整数倍。
51.如权利要求46所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括利用该控制信号的每一个信号周期的工作周期表示该每一个信号周期所传送的编码数据，其中该控制信号的每一个信号周期传送至少两个位的数据量。
52.如权利要求46所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括在该模拟影像传送端装置进行以下步骤：
利用鱼眼摄像头产生一鱼眼影像；
接收并译码该控制信号以得到一影像校正参数；
根据该影像校正参数校正该鱼眼影像，产生一校正后的数字影像信号；以及
将该数字影像信号转换为该模拟影像信号。
53.一种影像显示系统的控制信号数据量提高方法，该影像显示系统包括一模拟影像传送端装置用以输出模拟影像信号、一模拟影像接收端装置用以接收该模拟影像信号及输出数字的控制信号给该模拟影像传送端装置以及一同轴电缆线连接该模拟影像传送端装置及模拟影像接收端装置，且在传送一帧模拟影像过程中，该同轴电缆线上的信号时序包含一垂直同步信号区间、一数字控制信号区间及一模拟影像区间，其特征在于，该控制信号数据量提高方法包括下列步骤：
在不改变该垂直同步信号区间的时间长度的情况下，于该垂直同步信号区间中设置一第一额外控制信号区间；
利用该第一额外控制信号区间传送该控制信号，以增加该控制信号数据量；以及
在该模拟影像传送端装置进行以下步骤：
利用鱼眼摄像头产生一鱼眼影像；
接收并译码该控制信号以得到一影像校正参数；
根据该影像校正参数校正该鱼眼影像，产生一校正后的数字影像信号；以及
将该数字影像信号转换为该模拟影像信号。
54.如权利要求53所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，该设置一第一额外控制信号区间的步骤包括缩短该垂直同步信号区间中的预等化脉冲区间、垂直同步脉冲区间及后等化脉冲区间其中至少一个而得到该第一额外控制信号区间。
55.如权利要求53所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括下列步骤：
在不改变该模拟影像区间中水平同步信号区间的时间长度的情况下，于该水平同步信号区间设置一第二额外控制信号区间；以及
利用该第二额外控制信号区间传送该控制信号，以增加该控制信号数据量。
56.如权利要求55所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，该设置一第二额外控制信号区间的步骤包括缩短该水平同步信号区间中的水平前缘区间、水平同步宽度区间、水平后缘区间、缓冲段区间及脉冲群宽度区间其中至少一个而得到该第二额外控制信号区间。
57.如权利要求53所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括设定该控制信号的信号周期为至少两个像素频率的整数倍。
58.如权利要求53所述的控制信号数据量提高方法，其特征在于，更包括利用该控制信号的每一个信号周期的工作周期表示该每一个信号周期所传送的编码数据，其中该控制信号的每一个信号周期传送至少两个位的数据量。
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