CN114666518B - 图像输出装置、图像接收装置及图像传输方法 - Google Patents

图像输出装置、图像接收装置及图像传输方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种图像输出装置、图像接收装置及图像传输方法。图像传输方法包括：由图像输出装置转换来源图像为扩增图像，其中来源图像包含M个来源像素，扩增图像包含N个扩增像素；由图像接收装置接收扩增图像；以及转换扩增图像为来源图像。其中，M小于N。

Description

图像输出装置、图像接收装置及图像传输方法
技术领域
本公开涉及一种图像输出装置、图像接收装置及图像传输方法，尤其涉及一种转换包括辅助信息的图像的图像输出装置、图像接收装置及图像传输方法。
背景技术
现今电视台或影音创作者为了增加图像的丰富度，会让演出者位于虚拟摄影棚中的绿色屏幕前，通过图像处理系统将绿色屏幕去除，并置换为欲加入的背景、图像、字幕等信息，藉此混合成虚拟背景后以产生输出图像。其中，图像处理系统将绿色屏幕去除的方式是通过算法判断是否为绿色，进而将对应的各辅助信息进行编码，即可达到将绿色屏幕透明化，如此即可将演出者的背景置换为虚拟背景。
在此过程中，具有辅助信息的图像会被编码成为图像串流，且对应的接收器会译码图像串流并产生输出图像。现有的编码方法会因为压缩而存在着画面细节丢失或颜色限制等问题。因此，如何在具有辅助信息的图像的转换过程保留全部的细节是本领域技术人员应致力的目标。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种图像输出装置、图像接收装置及图像传输方法，在具有辅助信息的图像的转换过程保留全部的细节。
本公开提出一种图像输出装置，包含处理单元及图像输出端口。处理单元将来源图像转换为扩增图像。来源图像包含M个来源像素。扩增图像包含N个扩增像素。图像输出端口耦接处理单元并输出扩增图像。其中，M小于N。
本公开提出一种图像接收装置，包含图像输入端口及处理单元。图像输入端口接收扩增图像。扩增图像包含N扩增像素。处理单元耦接图像输入端口并将扩增图像转换为来源图像。来源图像包含M来源像素。其中，M小于N。
本公开提出一种图像传输方法，包括：由图像输出装置转换来源图像为扩增图像，其中来源图像包含M个来源像素，扩增图像包含N个扩增像素；由图像接收装置接收扩增图像；以及转换扩增图像为来源图像。其中，M小于N。
基于上述，本公开的图像输出装置、图像接收装置及图像传输方法会将来源图像转换为扩增图像，并传输扩增图像，再将扩增图像转换回来源图像。来源图像包含M个来源像素且扩增图像包含N扩增像素，其中M小于N。
附图说明
图1为根据本公开一实施例的图像传输系统的方块图；
图2为根据本公开一实施例的图像传输方法的流程图；
图3为根据本公开一实施例的来源图像及扩增图像之间转换的示意图；
图4为根据本公开又一实施例的来源图像及扩增图像之间转换的示意图；
图5为根据本公开一实施例的来源像素及扩增像素的示意图。
附图标记说明
100：图像传输系统
10：来源图像
20：扩增图像
110：图像输出装置
111：图像输入端口
112：处理单元
113：图像输出端口
120：图像接收装置
121：图像输入端口
122：处理单元
123：图像输出端口
S201～S202：图像传输方法的步骤
sp(1)～sp(M)：来源像素
ap(1)～ap(N)：扩增像素
info(1)～info(x)：图像信息
info(1)～info(y)：图像信息
511～513：来源像素
521～524：扩增像素
A：辅助信息
R：红色像素信息
G：绿色像素信息
B：蓝色像素信息
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1为根据本公开一实施例的图像传输系统的方块图。图2为根据本公开一实施例的图像传输方法的流程图。
请参照图1及图2，本公开一实施例的图像传输系统100包括图像输出装置110及图像接收装置120，图像接收装置120耦接到图像输出装置110。图像输出装置110包括图像输入端口111、处理单元112及图像输出端口113，处理单元112耦接图像输入端口111及图像输出端口113之间。图像接收装置120包括图像输入端口121、处理单元122及图像输出端口123，处理单元122耦接图像输入端口121及图像输出端口123之间，其中，图像输出端口113耦接于图像输入端口121。
在另一实施例中，图像输出装置110可不包括图像输入端口111。在另一实施例中，图像接收装置120可不包括图像输出端口123。
其中，图像输入端口111、图像输出端口113、图像输入端口121及图像输出端口123可以是高画质多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)、显示接口(Display Port，DP)、数字视频界面(Digital Visual Interface，DVI)、图像图形数组(Video Graphics Array，VGA)、序列周边接口(Serial Peripheral Interface，SPI)或其他类似传输接口，本发明并非以此为限制。
其中，处理单元112及处理单元122可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或其他类似组件或上述组件的组合，本发明并非以此为限制。
在一实施例中，图像输出装置110的处理单元112转换来源图像10为扩增图像20，其中来源图像10包含M个来源像素且扩增图像20包含N个扩增像素且M小于N(如步骤S201所示)。各来源像素包含辅助信息，且扩增像素的部分者不包含辅助信息。接着，图像输出装置110的图像输出端口113输出扩增图像20(如步骤S202所示)。具体来说，来源图像10的各来源像素中分别具有多个图像信息，且各来源像素中的多个图像信息中之一者为辅助信息。
于一实施例中，辅助信息可包括透明度信息、图像信息信息等至少其中之一。其中，图像信息信息可以为图像附加信息(如图层信息、摄影机参数或其他与图像相关的信息)、用户输入信息(如触控操作、光标操作等电子装置的操控信息等)或其他相关等信息。举例来说，图层信息是可应用在互动内容的传输，让观看者通过接收端的电子装置自行决定欲显示的内容，可增加观看者的互动感；另，亦可传输摄影机参数至接收端的电子装置，可供电子装置于图像拼接、立体图像制作等做图像合成的应用，其中用以校正球面像差、光圈快门等光学特性让图像先达到预期的一致性，再进行后续的合成作业，藉此可以让电子装置免于先判断图像偏差的作业；另，传输用户输入信息(如触控操作或鼠标操作)至电子装置是可让多设备之间可协同工作、或达到以上游机器控制下游机器的情境下的应用。
于一实施例中，各来源像素的该些图像信息中除了包含有辅助信息之外，其余图像信息可为红色像素信息、绿色像素信息、蓝色像素信息、黄色像素信息、白色像素信息、黑色像素信息或其他有关图像像素信息的任意组合，本发明并非以此为限制。各扩增像素中分别具有多个图像信息，该些图像信息可为红色像素信息、绿色像素信息、蓝色像素信息、黄色像素信息、白色像素信息、黑色像素信息、辅助信息或其他有关图像像素信息的任意组合，本发明并非以此为限制。
值得注意的是，来源图像10可由图像输出装置110所存储或由图像输出装置110的处理单元112产生。来源图像10也可由图像输出装置110通过图像输入端口111从图像输出装置110的外部接收。本发明不对图像输出装置110的处理单元112如何获得来源图像10作出限制。
在图像输出装置110输出扩增图像20之后，图像接收装置120的图像输入端口121接收扩增图像20(如步骤S203所示)，并通过处理单元122转换扩增图像20为来源图像10(如步骤S204所示)。
图3为根据本公开一实施例的来源图像及扩增图像之间转换的示意图。
请参照图1及图3，图像输出装置110的处理单元112将来源图像10中依序排列的M个来源像素sp(1)～sp(M)转换为扩增图像20中的N个扩增像素ap(1)～ap(N)。其中，每个来源像素sp(1)～sp(M)都包括x个图像信息，每个扩增像素ap(1)～ap(N)都包括y个图像信息。于此，可以得知M*x＝N*y且M小于N的等式，意即来源图像10中的总图像信息数等于扩增图像20的总图像信息数。类似地，图像接收装置120的处理单元112可将扩增图像20中依序排列的N个扩增像素ap(1)～ap(N)转换为来源图像10中的M个来源像素sp(1)～sp(M)。于此，每个来源像素sp(1)～sp(M)的x个图像信息中都包括辅助信息，且部分扩增像素ap(1)～ap(N)的y个图像信息中不包括辅助信息。
举例来说，图像输出装置110的处理单元112可将依序排列的来源图像10的3个来源像素sp(1)～sp(3)转换为4个扩增像素ap(1)～ap(4)。每个来源像素sp(1)～sp(3)都包括4个图像信息且每个扩增像素ap(1)～ap(4)都包括3个图像信息。也就是说，当M＝3且N＝4时，x＝4且y＝3，因此M*x＝N*y。换言之，处理单元112收到的来源图像10包含3个依序排列的来源像素sp(1)～sp(3)，且此来源像素sp(1)～sp(3)中的每一个都包含4个图像信息。于此，处理单元112会以3个图像信息为一组来重新组合来源图像10中依序排列的12个图像信息，藉此转换出4个扩增像素ap(1)～ap(4)，且各扩增像素ap(1)～ap(4)都包含有3个图像信息，其中部分扩增像素是不包含辅助信息。
类似地，图像接收装置120的处理单元122可将依序排列的4个扩增像素ap(1)～ap(4)转换为3个来源像素sp(1)～sp(3)。于此，每个来源像素sp(1)～sp(3)的4个图像信息中都包括辅助信息，且依照此转换方式，可使得部分扩增像素ap(1)～ap(4)的3个图像信息中不包括辅助信息。
图4为根据本公开又一实施例的来源图像及扩增图像之间转换的示意图。
请参照图1及图4，当图像输出装置110的处理单元112将来源图像10转换为扩增图像20时，来源图像10的第a个来源像素sp(a)中的第b个图像信息info(b)会对应到扩增图像20中的第c个扩增像素ap(c)中的第d个图像信息info(d)，其中(a-1)*x+b＝(c-1)*y+d。类似地，当图像接收装置120的处理单元122将扩增图像20转换为来源图像10时，扩增图像20中的第c个扩增像素ap(c)中的第d个图像信息info(d)会对应到来源图像10的第a个来源像素sp(a)中的第b个图像信息info(b)，其中(c-1)*y+d＝(a-1)*x+b。也就是说，来源图像10的每个像素的每个图像信息会一对一的对应到扩增图像20的每个像素的每个图像信息。
举例来说，图像输出装置110的处理单元112将来源图像10的3个来源像素的转换为扩增图像20的4个扩增像素，其中各来源像素包括4个图像信息，各扩增像素包括3个图像信息。来源图像10的第3个来源像素sp(3)中的第2个图像信息info(2)会对应到扩增图像20中的第4个扩增像素ap(4)中的第1个图像信息info(1)。在此范例中，a＝3，b＝2，c＝4，d＝1，x＝4，y＝3且(3-1)*4+2＝(4-1)*3+1。
图5为根据本公开一实施例的来源像素及扩增像素的示意图。
于此，以一例子作说明，请参照图1及图5，当来源图像10转换为扩增图像20或扩增图像20转换为来源图像10时，每个来源像素511～513都包含辅助信息A、红色像素信息R、绿色像素信息G及蓝色像素信息B。扩增像素521～524的两相邻之间分别包含部分的辅助信息A、红色像素信息R、绿色像素信息G及蓝色像素信息B，且各扩增像素521～524的两相邻之间的图像信息的组合互为不同。举例来说，扩增像素521包含“辅助信息A、红色像素信息R、绿色像素信息G”，扩增像素522包含“蓝色像素信息B、辅助信息A、红色像素信息R”，也就是说两相邻的扩增像素521及扩增像素522的图像信息的组合互为不同，且扩增像素521及扩增像素522只包含辅助信息A、红色像素信息R、绿色像素信息G及蓝色像素信息B的一部分。
举例来说，通过将来源图像10的每三个来源像素转换为扩增图像20的四个扩增像素，图像输出装置110的处理单元112可将分辨率为1920×1080的来源图像10转换为分辨率为2560×1080的扩增图像20，且图像接收装置120的处理单元122可将分辨率为2560×1080的扩增图像20转换回分辨率为1920×1080的来源图像10。如此一来，在转换过程中可利用较大的带宽来保留来源图像10的所有细节信息而不会产生图像信息丢失的情况。
综上所述，本公开的图像输出装置、图像接收装置及图像传输方法会将来源图像转换为扩增图像，且图像接收装置将扩增图像转换回来源图像。来源图像包含M个来源像素且扩增图像包含N扩增像素，其中M小于N。本公开的图像传输方法可在将来源图像转换成扩增图像的过程中保留所有图像细节信息而不会产生图像信息丢失的情况。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种图像输出装置，其特征在于，包括：
处理单元，将来源图像转换为扩增图像，所述来源图像包含M个来源像素，所述扩增图像包含N个扩增像素；以及
图像输出端口，耦接所述处理单元，输出所述扩增图像；
其中，M小于N，
其中所述处理单元将依序排列的所述M个来源像素转换为所述N个扩增像素，各所述M个来源像素包括x个图像信息，且各所述N个扩增像素包括y个图像信息，其中M*x＝N*y。
2.根据权利要求1所述的图像输出装置，其特征在于，其中各所述M个来源像素包含多个图像信息，所述N个扩增像素的两相邻之间分别包含部分的所述多个图像信息，各所述N个扩增像素的两相邻之间的所述多个图像信息的组合互为不同。
3.根据权利要求1所述的图像输出装置，其特征在于，其中各所述M个来源像素包含辅助信息，部分的所述N个扩增像素不包含所述辅助信息。
4.一种图像接收装置，其特征在于，包括：
图像输入端口，接收扩增图像，所述扩增图像包含N个扩增像素；以及
处理单元，耦接所述图像输入端口，将所述扩增图像转换为来源图像，所述来源图像包含M个来源像素；
其中，M小于N，
其中所述处理单元将依序排列的所述扩增图像的所述N个扩增像素转换为所述M个来源像素，各所述N个扩增像素包括y个图像信息，且各所述M个来源像素包括x个图像信息，其中N*y＝M*x。
5.根据权利要求4所述的图像接收装置，其特征在于，其中各所述M个来源像素包含多个图像信息，所述N个扩增像素的两相邻之间分别包含部分的所述多个图像信息，各所述N个扩增像素的两相邻之间的所述多个图像信息的排列组合互为不同。
6.根据权利要求4所述的图像接收装置，其特征在于，各所述M个来源像素包含辅助信息，部分的所述N个扩增像素不包含所述辅助信息。
7.一种图像传输方法，其特征在于，包括：
由图像输出装置转换来源图像为扩增图像，其中所述来源图像包含M个来源像素，所述扩增图像包含N个扩增像素；
由图像接收装置接收所述扩增图像；以及
转换所述扩增图像为所述来源图像；
其中，M小于N，
其中转换所述来源图像为所述扩增图像的步骤包含：
将依序排列的所述来源图像的所述M个来源像素转换为所述N个扩增像素，各所述M个来源像素包括x个图像信息，且各所述N个扩增像素包括y个图像信息，其中M*x＝N*y。
8.根据权利要求7所述的图像传输方法，其特征在于，其中各所述M个来源像素包含多个图像信息，所述N个扩增像素的两相邻之间分别包含部分的所述多个图像信息，各所述N个扩增像素的两相邻之间的所述多个图像信息的排列组合互为不同。
9.根据权利要求7所述的图像传输方法，其特征在于，其中各所述M个来源像素包含辅助信息，部分的所述N个扩增像素不包含所述辅助信息。
10.根据权利要求7所述的图像传输方法，其特征在于，其中所述x个图像信息包含辅助信息、红色像素信息、绿色像素信息及蓝色像素信息，各所述N个扩增像素包含所述辅助信息、所述红色像素信息、所述绿色像素信息及所述蓝色像素信息的其中之三。
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