CN1992874A - 可调式图像缩放系统与图像长宽比的操控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种图像缩放技术，其用于处理具有与标准图像输出系统的标准图像的长宽比不同的来源图像。本发明的图像缩放是根据边界值对照表检测来源图像在垂直方向的图像边界来判断其图像长宽比，再根据所判断的图像长宽比决定来源图像的缩放因子。依据该缩放因子将来源图像进行缩放，可将来源图像的图像长宽比转换成标准图像输出系统的标准图像长宽比，从而由电视缩放控制器将来源图像放大成全屏幕影以显示于电视上。

Description

可调式图像缩放系统与图像长宽比的操控方法

技术领域

本发明涉及一种图像比例缩放技术(video scaling technology)，尤其涉及一种可根据图像资料中所检测到的实际图像大小，将图像缩放以实现在显示屏幕上提供全屏幕显示的技术。

背景技术

伴随着数字图像压缩技术的广泛应用，高画质的视讯可以数字化的方式来存储与播放。再者，由于数字图像处理技术与高速网络的迅速发展，影音格式也变得多元化。因此，传统模拟式电视与录放机也逐渐被数字电视与数字影音播放机器所取代。

以电视而言，最普遍的电视视讯播放标准包括由北美与日本等国家所采用的NTSC(National Television System Committee)系统以及由欧洲与中国等国家所采用的PAL(Phase Alternation Line)系统。符合标准NTSC或PAL电视播放系统的传统电视或DVD具有4∶3(或1.33∶1)的图像长宽比。一般所谓的长宽比(aspect ratio)是指在图像的可视区域内长度对宽度的比例值。随着电视数字化潮流的兴起，在1996年美国联邦通讯委员会采用了新的数字电视标准并且选定16∶9(或1.78∶1)为高画质数字电视(HDTV)的图像长宽比。因此从2002年起，许多电视制造商开始将主力产品从长宽比4∶3的传统电视改变成长宽比16∶9的高画质数字电视，以符合时代潮流。

然而，当想要将具有4∶3的长宽比的节目显示于16∶9的显示屏幕上或是将具有16∶9的长宽比的节目显示于4∶3的显示屏幕上时，便必须要完成高品质的图像比例缩放(video scaling)以便将影片适当地格式化。时至今日，已经有下列的技术被普遍采用于图像显示装置中来完成图像比例缩放：

(a)将16∶9的来源图像显示于4∶3的显示屏幕：

如果来源图像的长宽比为16∶9而显示屏幕的长宽比为4∶3，下列的图像比例缩放技术已经被广为采用：

1.正常模式(Normal mode)：在这个例子中，16∶9图像的左右两侧的部分会予以舍弃而将剩余的部分放进4∶3的显示屏幕。虽然图像显示时的长宽比是正确的，观赏者却因为图像的左右两侧被部分切除而无法观赏到完整的画面。

2.信箱模式(Letterbox mode)：在这个例子中，整个16∶9的图像会按比例缩小以放进4∶3的显示屏幕。虽然图像显示时的长宽比是正确的，在视讯线的上方与下方却会出现黑框(black bar)，使得观赏者在观赏时产生反感。

3.压挤模式(Squeezed mode)：在这个例子中，整个16∶9的图像会按比例缩小以放进4∶3的显示屏幕。与信箱模式相较，虽然在显示屏幕的上方与下方没有出现黑框，画面的长宽比却是不正确的，从而造成图像失真。因此这项技术很少使用。

(b)将4∶3的来源图像显示于16∶9的显示屏幕：

如果来源图像的长宽比为4∶3而显示屏幕的长宽比为16∶9，下列的图像比例缩放技术已经被广为采用：

1.正常模式(Normal mode)：在这个例子中，整个4∶3的图像会按比例放大以放进16∶9的显示屏幕。虽然图像显示时的长宽比是正确的，观赏者会因显示屏幕的左右两侧出现黑框而产生反感。

2.宽屏幕模式(Wide mode)：在这个例子中，整个4∶3的图像会按比例放大以放进16∶9的显示屏幕。然而，在这种情形下除非图像的内容为变形(anamorphic)，否则图像的长宽比会变的不正确而失真。

3.对焦模式(Zoom mode)：在这个例子中，4∶3的图像的中央区域会被选定来进行图像放大至填满16∶9的显示屏幕。虽然图像显示时的长宽比是正确的，观赏者却因为图像的上方与下方被部分切除而无法观赏到完整的画面。

4.全景模式(Panorama mode)：在这个模式下，整个4∶3的图像会水平非线性放大以放进16∶9的显示屏幕。因此只有显示屏幕的中央50％部份的长宽比为正确，而显示屏幕左右两侧各25％的图像会产生失真效果，而造成如同从玻璃鱼缸看过去的画面一般模糊的效果。

由上述可知现有的图像比例缩放技术，都会产生一些视觉上的小缺点。再者，目前DVD的图像内容的长宽比格式相当多，举例而言，符合标准NTSC或PAL规格的传统DVD的长宽比设定为1.33(4∶3)；宽屏幕DVD的长宽比设定为1.78(16∶9)；一般电影的长宽比设定为1.85∶1；而变形宽屏幕(anamorphic wide screen)DVD的长宽比设定为2.35∶1或2.40∶1。因此，随着来源图像的图像内容的不同而有不同的图像长宽比，若是采用同样的方法来完成图像比例缩放，电视便无法全屏幕显像。因此，如何能够让具有非标准图像长宽比的来源图像实现全屏幕显示于显示屏幕上，为本发明所欲解决的课题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可调式图像缩放系统，其可按比例缩放具有非标准图像长宽比的来源图像，使其成为具有标准图像长宽比的图像，从而以在显示屏幕上实现全屏幕显示。

本发明的另一目的在于提供一种可调式图像缩放系统，其能够将具有非标准图像长宽比的来源图像自动、迅速且精准地转换为具有标准图像长宽比的图像。

本发明的又一目的在于提供一种图像长宽比操控方法，其可执行使得具有非标准图像长宽比的来源图像得以按比例缩放，使其成为具有标准图像长宽比的图像，从而在显示屏幕上实现全屏幕显示。

本发明的再一目的在于提供一种图像长宽比操控方法，其可执行以便将具有非标准图像长宽比的来源图像迅速且精准地转换为具有标准图像长宽比的图像。

根据本发明的典型实施例中的一种形式，其提出一种图像缩放系统，用以按比例缩放具有图像长宽比的来源图像，其中该来源图像的图像长宽比不同于标准图像输出系统的标准图像长宽比。根据本发明的典型实施例，该图像缩放系统主要包含；边界值对照表和缩放因子对照表，用以提供各种比例格式边界对映以实现快速图像边界检测和精准图像比例缩放；边界检测模块，用以根据该来源图像的图像输出格式检测该来源图像在垂直方向上的图像边界，并由此判断该来源图像的图像长宽比；以及长宽比转换模块，耦接至该边界检测模块，用以根据所判断的该来源图像的图像长宽比，将该来源图像的图像长宽比转换成该标准图像长宽比。

根据本发明的典型实施例中的另一形式，其提出一种处理具有图像长宽比的来源图像的方法，其中该来源图像的图像长宽比不同于标准图像输出系统的标准图像长宽比。该方法包含以下步骤：首先，检测该来源图像在垂直方向上的图像边界。接着，根据该边界值对照表判断该来源图像的图像长宽比。最后，根据所判断的该来源图像的图像长宽比，利用缩放因子对照表判断该来源图像的缩放因子，并根据该缩放因子转换该来源图像的图像长宽比为该标准长宽比。

具体地说，本发明提供一种图像缩放系统，用以比例缩放具有图像长宽比的来源图像，其中该来源图像的图像长宽比不同于准图像输出系统的标准图像长宽比，其包括：边界值对照表和缩放因子对照表，其针对多种图像输出格式，分别包括图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系，以及图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系；边界检测模块，用以检测该来源图像在垂直方向上的边界，并利用该边界值对照表和缩放因子对照表，判断该来源图像的图像长宽比；以及长宽比转换模块，耦接至该边界检测器，用以根据所判断的该来源图像的图像长宽比以及该边界值对照表和缩放因子对照表所输出的缩放因子，将该来源图像的图像长宽比转换成该标准图像长宽比。

根据所述的图像缩放系统，其中所述的边界值对照表和缩放因子对照表还包括边界值对照表，其包含图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系；以及缩放因子对照表，其包含图像的图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系，而其中所述边界检测模块还包括图像输出格式检测器，用以检测所述来源图像的输出格式，以及边界检测器，用以检测所述来源图像在垂直方向上的边界，将检测边界以及所述输出格式，在所述边界值对照表和缩放因子对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的图像长宽比；其中所述长宽比转换模块还包括缩放因子选择器，耦接至所述边界检测模块，根据所判断的所述来源图像的图像长宽比在所述边界值对照表和缩放因子对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的缩放因子；以及长宽比转换器，耦接至所述缩放因子选择器，依据所述缩放因子，将所述来源图像的图像长宽比转换成所述标准图像长宽比。

根据所述的图像缩放系统，还包括边界值格式存储介质，耦接至所述边界检测模块，用以存储所述边界检测模块在预定时间内所完成的判断结果；其中所述长宽比转换模块还包括：缩放因子选择器，耦接至所述边界值格式存储介质及所述边界值对照表和缩放因子对照表，用以选择所述边界值格式存储介质所存储的判断结果中出现最多次者为所述来源图像的图像长宽比，并将所判断的所述来源图像的图像长宽比在所述边界值对照表和缩放因子对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的缩放因子；以及长宽比转换器，耦接至所述缩放因子选择器，依据所述缩放因子，将所述来源图像的图像长宽比转换成所述标准图像长宽比。

根据所述的图像缩放系统，其中所述来源图像的输出格式为NTSC格式或PAL格式。

本发明还提供一种图像缩放系统，用以比例缩放具有图像长宽比的来源图像，其中所述来源图像的图像长宽比不同于标准图像输出系统的标准图像长宽比，其包括：边界检测模块，用以检测所述来源图像在垂直方向上的边界，并由此判断所述来源图像的图像长宽比；  以及长宽比转换模块，耦接至所述边界检测模块，用以根据所判断的所述来源图像的图像长宽比，将所述来源图像的图像长宽比转换成所述标准图像长宽比。

根据所述的图像缩放系统，其中所述边界检测模块还包括：边界值对照表，其包含图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系；以及边界检测器，用以检测所述来源图像在垂直方向上的边界，将检测边界在所述边界值对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的图像长宽比。

根据所述的图像缩放系统，其中所述边界检测模块还包括：图像输出格式检测器，用以检测所述来源图像的输出格式；边界值对照表，偶接至所述图像输出格式检测器，其针对多个不同输出格式，分别建立图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系；以及边界检测器，用以检测所述来源图像在垂直方向上的边界，将检测边界在所述边界值对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的图像长宽比。

根据所述的图像缩放系统，其中所述长宽比转换模块还包括：缩放因子对照表，其包含图像的图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系；缩放因子选择器，耦接至所述边界检测模块，根据所判断的所述来源图像的图像长宽比在所述缩放因子对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的缩放因子；以及长宽比转换器，耦接至所述缩放因子选择器，依据所述缩放因子，将所述来源图像的图像长宽比转换成所述标准图像长宽比。

根据所述的图像缩放系统，还包括边界值格式存储介质，耦接至所述边界检测器，用以存储所述边界检测模块在预定时间内所完成的判断结果；其中所述长宽比转换模块还包括：缩放因子对照表，其包含图像的图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系；缩放因子选择器，耦接至所述边界值格式存储介质及所述缩放因子对照表，用以选择所述边界值格式存储介质所存储的判断结果中出现最多次者为所述来源图像的图像长宽比，并将所判断的所述来源图像的图像长宽比在所述缩放因子对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的缩放因子；以及长宽比转换器，耦接至所述缩放因子选择器，依据所述缩放因子，将所述来源图像的图像长宽比转换成所述标准图像长宽比；其中所述来源图像的输出格式为NTSC格式或PAL格式。

本发明又提供一种处理具有图像长宽比的来源图像的方法，所述来源图像的图像长宽比不同于标准图像输出系统的标准图像长宽比，所述方法包含下列步骤：(a)检测所述来源图像在垂直方向上的图像边界；(b)根据所检测的所述来源图像在垂直方向上的图像边界，判断所述来源图像的图像长宽比；以及(c)根据所判断的所述图像长宽比，判断所述来源图像的缩放因子，并根据所述缩放因子转换所述来源图像的图像长宽比为所述标准长宽比。

根据所述的方法，其中在所述步骤(a)之前还包含检测所述来源图像的图像输出格式的步骤，而所述的步骤(b)包含以下步骤：(b1)根据所述来源图像在垂直方向上的图像边界，求得所述来源图像的初步图像长宽比；(b2)在预定时间内持续检测所接收图像在垂直方向上的图像边界，并判断其初步图像长宽比；(b3)存储所述这些初步图像长宽比；以及(b4)选择所存储的所述这些初步图像长宽比中出现最多次者为所述来源图像的图像长宽比。

根据所述的方法，其中所述步骤(b)利用边界值对照表判断所述来源图像的图像长宽比，以及所述步骤(c)利用缩放因子对照表判断所述来源图像的所述缩放因子，而所述来源图像的图像输出格式为NTSC格式或PAL格式。

本发明还提供一种计算机可读取的存储介质，具有计算机可执行的指令以完成处理图像的方法。

附图说明

图1为根据本发明的典型实施例的可调式图像缩放系统的方框图；

图2为根据本发明的另一个典型实施例的可调式图像缩放系统的方框图；

图3(A)为边界值对照表；

图3(B)为缩放因子对照表；

图4为根据本发明的典型实施例的图像长宽比操控方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

1   可调式图像缩放系统

2   来源图像

100 边界值对照表和缩放因子对照表

101 边界检测模块

102 长宽比转换模块

11  图像输出格式检测器

12  边界检测器

17  边界值对照表

14  边界值格式存储介质

18  缩放因子对照表

15  缩放因子选择器

16  长宽比转换器

3   电视缩放控制器

4   高画质数字电视

具体实施方式

体现本发明的特征与优点的典型实施例将在后面的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的形式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图标在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明的典型实施例显示于图1。图1为可调式图像缩放系统1，用以自其中的图像输入端(未显示)接收来源图像2。该来源图像2可为依据MPEG格式所压缩的数字视讯图像，且该来源图像2的图像长宽比可不同于标准图像输出系统的图像长宽比。该可调式图像缩放系统1包含边界值对照表和缩放因子对照表100、边界检测模块101以及长宽比转换模块102。其中该边界值对照表和缩放因子对照表100针对多种图像输出格式，分别包括图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系，以及图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系。该边界检测模块101则用以检测来源图像2在垂直方向上的边界，并利用该边界值对照表和缩放因子对照表100，判断来源图像2的图像长宽比。另外，长宽比转换模块102耦接至边界检测模块101，用以根据所判断的来源图像2的图像长宽比以及边界值对照表和缩放因子对照表100所输出的缩放因子，将该来源图像2的图像长宽比转换成该标准图像长宽比。

在实施例中，边界值对照表与缩放因子对照表100包括边界值对照表17以及缩放因子对照表18，其中该边界值对照表17包含图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系，而缩放因子对照表18则包含图像的图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系。另外，边界检测模块101包含图像输出格式检测器11以及边界检测器12。该图像输出格式检测器11用以检测该来源图像2的图像输出格式为NTSC或是PAL。耦接于该图像输出格式检测器11之后的是边界检测器12，其会检测该来源图像2在垂直方向的图像边界。另外，由于该边界值对照表17分别记录在NTSC与PAL系统中图像长宽比与图像在垂直方向的图像边界之间的关系，因此利用该边界值对照表17，边界检测器12可就所检测到的来源图像2在垂直方向的图像边界以及图像输出格式检测器11所检测到的图像格式在该边界值对照表17进行查询，而得知该来源图像2的图像长宽比。

请再参阅图1，可调式图像缩放系统1的长宽比转换模块102包含缩放因子选择器15以及长宽比转换器16。该缩放因子选择器15耦接至边界检测模块101，且根据所判断的来源图像2的图像长宽比在该边界值对照表和缩放因子对照表100中进行搜索，并判断该来源图像2的缩放因子。由于该缩放因子对照表18分别记录在NTSC与PAL系统中图像长宽比以及其对应的缩放因子之间的关系，因此缩放因子选择器15可根据所判断的来源图像2的图像长宽比在该缩放因子对照表18中进行搜索，并判断该来源图像2的缩放因子。另外，该长宽比转换器16耦接至该缩放因子选择器15，并依据缩放因子选择器15所取回的缩放因子，将来源图像2作垂直比例缩放图像内容，使得缩放后的图像长宽比符合NTSC或PAL的标准图像长宽比规格，由此使得电视缩放控制器(TV scaler)3能够将缩放后的标准NTSC/PAL图像比例缩放成全屏幕显示于高画质数字电视4的显示屏幕上。

在另一实施例中，可调式图像缩放系统1更可选择性地包括边界值格式存储介质14，其耦接于边界检测模块101的边界检测器12与长宽比转换模块102的缩放因子选择器15之间。在此实施例中，该边界检测器12配置设定为能够持续检测预定时间内所接收的图像在垂直方向的图像边界与判断图像内容的初步图像长宽比，并且将这些判断结果记录于该边界值格式存储介质14中。另外，由于缩放因子对照表18分别记录在NTSC与PAL系统中图像长宽比以及其对应的缩放因子之间的关系，因此耦接于该边界值格式存储介质14之后的缩放因子选择器15，便可选择在该预定的时间内出现最多次的初步图像长宽比当作最终图像长宽比，并且自该缩放因子对照表18取回与所选定的最终图像长宽比相对应的缩放因子。耦接于该缩放因子选择器15之后的长宽比转换器16，其配置设定为能够根据缩放因子选择器15所取回的缩放因子来作垂直比例缩放图像内容，使得缩放后的图像长宽比符合NTSC或PAL的标准图像长宽比规格，由此使得电视缩放控制器(TV scaler)3能够将缩放后的标准NTSC/PAL图像比例缩放成全屏幕显示于高画质数字电视4的显示屏幕上。

本发明的另一个典型实施例显示于图2。图2为可调式图像缩放系统1，用以自其中的图像输入端(未显示)接收来源图像2。该来源图像2可为依据MPEG格式所压缩的数字视讯图像，且该来源图像2的图像长宽比不同于标准图像输出系统的图像长宽比。该可调式图像缩放系统1包含边界检测模块101以及长宽比转换模块102。其中该边界检测模块101用于检测来源图像2在垂直方向上的边界，并由此判断来源图像2的图像长宽比。另外，长宽比转换模块102耦接至边界检测模块101，以用于根据所判断的来源图像2的图像长宽比，将该来源图像2的图像长宽比转换成该标准图像长宽比。

在一实施例中，该边界检测模块101包括边界值对照表17以及边界检测器12。其中，该边界值对照表17包括图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系。另外，边界检测器12则用以检测该来源图像2在垂直方向上的边界，将检测边界在该边界值对照表17中进行搜索，并判断该来源图像2的图像长宽比。

当然，在另一实施例中，该边界检测模块101可包括图像输出格式检测器11、边界检测器12以及边界值对照表17。该图像输出格式检测器11用以检测该来源图像2的输出格式，该边界值对照表17则耦接至该图像输出格式检测器11，其针对不同输出格式，分别建立图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系。另外，边界检测器12耦接于图像输出格式检测器11，用以检测该来源图像2在垂直方向上的边界，将检测边界以及图像输出格式检测器11所检测的图像输格式在该边界值对照表17中进行搜寻，并判断该来源图像2的图像长宽比。

请再参阅图2，可调式图像缩放系统1的长宽比转换模块102包含缩放因子选择器15、长宽比转换器16以及缩放因子对照表18。该缩放因子选择器15耦接至边界检测模块101，且根据所判断的来源图像2的图像长宽比在该缩放因子对照表18中进行搜索，并判断该来源图像2的缩放因子。由于该缩放因子对照表18分别记录在NTSC与PAL系统中图像长宽比以及其对应的缩放因子之间的关系，因此缩放因子选择器15可根据所判断的来源图像2的图像长宽比在该缩放因子对照表18中进行搜索，并判断该来源图像2的缩放因子。另外，该长宽比转换器16耦接至该缩放因子选择器15，并依据缩放因子选择器15所取回的缩放因子，将来源图像2作垂直比例缩放图像内容，使得缩放后的图像长宽比符合NTSC或PAL的标准图像长宽比规格，由此使得电视缩放控制器(TV scaler)3能够将缩放后的标准NTSC/PAL图像比例缩放成全屏幕显示于高画质数字电视4的显示屏幕上。

相同地，在另一实施例中，可调式图像缩放系统1还包括边界值格式存储介质14，其耦接于边界检测模块101的边界检测器12与长宽比转换模块102的缩放因子选择器15之间。在此实施例中，该边界检测器12配置设定为能够持续检测预定时间内所接收的图像在垂直方向的图像边界与判断图像内容的初步图像长宽比，并且将这些判断结果记录于该边界值格式存储介质14中。另外，由于缩放因子对照表18分别记录在NTSC与PAL系统中图像长宽比以及其对应的缩放因子之间的关系，因此耦接于该边界值格式存储介质14的后的缩放因子选择器15，便可选择在该预定的时间内出现最多次的初步图像长宽比当作最终图像长宽比，并且自该缩放因子对照表18取回与所选定的最终图像长宽比相对应的缩放因子。耦接于该缩放因子选择器15之后的长宽比转换器16，其配置设定为能够根据缩放因子选择器15所取回的缩放因子来作垂直比例缩放图像内容，使得缩放后的图像长宽比符合NTSC或PAL的标准图像长宽比规格，由此使得电视缩放控制器(TV scaler)3能够将缩放后的标准NTSC/PAL图像比例缩放成全屏幕显示于高画质数字电视4的显示屏幕上。

根据本发明的典型实施例形式，本发明提出一种利用上述可调式图像缩放系统1来完成图像长宽比转换的图像长宽比操控方法。该方法的程序步骤系呈现于图4，而现详细说明如下：

步骤400：开始。

步骤401：取得来源图像。

步骤402：检测来源图像的输出格式：若来源图像2的输出格式为NTSC，则来源图像的分辨率为720×480。若来源图像2的输出格式为PAL，则来源图像的分辨率为720×576。

步骤403：检测来源图像的图像边界并判断图像的初步图像长宽比：在步骤402之后，边界检测器12会依据边界值对照表17检测来源图像2的图像内容在垂直方向的边界值。在检测结束后，边界检测器12会将检测结果，即图像内容的边界值当作搜寻边界值对照表17的准则，从边界值对照表17取回与检测到的边界值相对应的长宽比当作该来源图像的初步图像长宽比，并将其存储于边界值格式存储介质14中。

该边界值对照表17乃是记录图像的图像长宽比与图像在垂直方向的边界值之间的关系。关于边界值对照表17的建立，现举例如下：

假设来源图像2的输出格式为NTSC系统且图像内容的长宽比为1.85∶1，则图像内容在垂直方向的像素长度为：

480×(4/3)/1.85≈346            (公式1)

由此可以计算出图像内容在垂直方向的边界值为：

(480-346)/2＝67                 (公式2)

依此类推，各种图像长宽比与图像内容在垂直方向的边界值的间的关系可依公式1与公式2计算出来，而可得到图3(A)所表示的边界值对照表。

因此在这个例子中，当边界检测器12检测出来源图像2的图像内容在垂直方向的边界值为67时，便可根据图3(A)的边界值对照表判断来源图像2的图像长宽比为1.85∶1。

步骤404：在预定时间内持续判断图像的长宽比并存储判断结果：在本实施例中，配置设定使边界检测器12在约一秒钟的时间内判断约60张图像的初步图像长宽比，并且将这些判断结果累积存储在边界值格式存储介质14中。

步骤405：选择最终图像长宽比：在预定的时间过后，缩放因子选择器15会读取存放在边界值格式存储介质14中的判断结果，即在该预定时间内所接收的图像的初步图像长宽比，并且将检测结果中出现最多次的初步图像长宽比选择为最终图像长宽比。

步骤406：转换来源图像的长宽比：在步骤405之后，长宽比转换器16便可参照缩放因子选择器15的选择以便从缩放因子对照表18取回对应于最终图像长宽比的缩放因子。缩放因子对照表18乃是记录图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系。关于缩放因子对照表18的建立，现举例如下：

假设来源图像2的输出格式为NTSC系统且缩放因子选择器15选择1.85∶1为最终图像长宽比，则由公式1与公式2可计算图像内容在垂直方向的缩放因子为：

480/346＝1.85/(4/3)＝1.3875             (公式3)

依此类推，各种图像长宽比与图像内容在垂直方向的缩放因子之间的关系可依公式1、公式2与公式3计算出来，而可得到图3(B)所表示的缩放因子对照表。

因此在这个例子中，当缩放因子选择器15选择1.85∶1为最终图像长宽比时，便可根据图3(B)的缩放因子对照表判断来源图像2的图像内容在垂直方向的缩放因子为1.3875。由此长宽比转换器16可将来源图像2的图像内容在垂直方向进行缩放，以转换来源图像2的图像长宽比为标准NTSC/PAL系统的标准图像长宽比(4∶3)。利用本发明，不论来源图像2的图像长宽比为何，皆可将其转换成标准的NTSC/PAL系统的图像长宽比。因此来源图像2可延展成标准的NTSC/PAL图像。

步骤407：将缩放过后的图像输出至电视缩放控制器：在步骤406之后，由长宽比转换器16所输出的标准NTSC/PAL图像便输出至电视缩放控制器(TV scaler)3，而由电视缩放控制器3将标准NTSC/PAL图像自动扩展成全屏幕的图像，以放进于高画质数字电视4的播放屏幕长宽比。

步骤408：结束。

综上所述，本发明所提出的图像比例缩放技术，是将各种具有非标准NTSC/PAL长宽比的来源图像通过检测其图像内容在垂直方向的边界值来改变其图像长宽比，故可以较迅速且精准地将各种具有非标准NTSC/PAL长宽比的图像转换成标准NTSC/PAL图像，从而以使得电视缩放控制器能够将来源图像扩展成全屏幕图像在显示屏幕上播放。因此，利用本发明的图像比例缩放技术所实现的可调式图像缩放系统便可用于自动检测与处理来自各种不同图像来源的来源图像，并且使其能够全屏幕呈现于显示屏幕上且消除了黑框所引起的困扰与不便，而且使用者也不需要手动切换屏幕显示比例即可全屏幕欣赏显示图像，因而增加其在视讯图像处理上的适应性。

本发明可由本领域的技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱离所附权利要求所欲保护的范围。

Claims (12)

1.一种图像缩放系统，用以按比例缩放具有图像长宽比的来源图像，其中该来源图像的图像长宽比不同于标准图像输出系统的标准图像长宽比，其包括：

边界值对照表和缩放因子对照表，其针对多种图像输出格式，分别包括图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系，以及图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系；

边界检测模块，用以检测该来源图像在垂直方向上的边界，并利用该边界值对照表和缩放因子对照表，判断该来源图像的图像长宽比；以及

长宽比转换模块，耦接至该边界检测器，用以根据所判断的该来源图像的图像长宽比以及该边界值对照表和缩放因子对照表所输出的缩放因子，将该来源图像的图像长宽比转换成该标准图像长宽比。

2.根据权利要求1所述的图像缩放系统，其中所述的边界值对照表和缩放因子对照表还包括边界值对照表，其包含图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系；以及缩放因子对照表，其包含图像的图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系，而其中所述边界检测模块还包括图像输出格式检测器，用以检测所述来源图像的输出格式，以及边界检测器，用以检测所述来源图像在垂直方向上的边界，将检测边界以及所述输出格式，在所述边界值对照表和缩放因子对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的图像长宽比；其中所述长宽比转换模块还包括缩放因子选择器，耦接至所述边界检测模块，根据所判断的所述来源图像的图像长宽比在所述边界值对照表和缩放因子对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的缩放因子；以及长宽比转换器，耦接至所述缩放因子选择器，依据所述缩放因子，将所述来源图像的图像长宽比转换成所述标准图像长宽比。

3.根据权利要求1所述的图像缩放系统，还包括边界值格式存储介质，耦接至所述边界检测模块，用以存储所述边界检测模块在预定时间内所完成的判断结果；其中所述长宽比转换模块还包括：缩放因子选择器，耦接至所述边界值格式存储介质及所述边界值对照表和缩放因子对照表，用以选择所述边界值格式存储介质所存储的判断结果中出现最多次者为所述来源图像的图像长宽比，并将所判断的所述来源图像的图像长宽比在所述边界值对照表和缩放因子对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的缩放因子；以及长宽比转换器，耦接至所述缩放因子选择器，依据所述缩放因子，将所述来源图像的图像长宽比转换成所述标准图像长宽比。

4.根据权利要求1所述的图像缩放系统，其中所述来源图像的输出格式为NTSC格式或PAL格式。

5.一种图像缩放系统，用以按比例缩放具有图像长宽比的来源图像，其中所述来源图像的图像长宽比不同于标准图像输出系统的标准图像长宽比，其包括：

边界检测模块，用以检测所述来源图像在垂直方向上的边界，并由此判断所述来源图像的图像长宽比；以及

长宽比转换模块，耦接至所述边界检测模块，用以根据所判断的所述来源图像的图像长宽比，将所述来源图像的图像长宽比转换成所述标准图像长宽比。

6.根据权利要求5所述的图像缩放系统，其中所述边界检测模块还包括：

边界值对照表，其包含图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系；以及

边界检测器，用以检测所述来源图像在垂直方向上的边界，将检测边界在所述边界值对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的图像长宽比。

7.根据权利要求5所述的图像缩放系统，其中所述边界检测模块还包括：

图像输出格式检测器，用以检测所述来源图像的输出格式；

边界值对照表，偶接至所述图像输出格式检测器，其针对多个不同输出格式，分别建立图像在垂直方向的边界与图像长宽比之间的关系；以及

边界检测器，用以检测所述来源图像在垂直方向上的边界，将检测边界在所述边界值对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的图像长宽比。

8.根据权利要求5所述的图像缩放系统，其中所述长宽比转换模块还包括：

缩放因子对照表，其包含图像的图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系；

缩放因子选择器，耦接至所述边界检测模块，根据所判断的所述来源图像的图像长宽比在所述缩放因子对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的缩放因子；以及

长宽比转换器，耦接至所述缩放因子选择器，依据所述缩放因子，将所述来源图像的图像长宽比转换成所述标准图像长宽比。

9.根据权利要求5所述的图像缩放系统，还包括边界值格式存储介质，耦接至所述边界检测器，用以存储所述边界检测模块在预定时间内所完成的判断结果；其中所述长宽比转换模块还包括：缩放因子对照表，其包含图像的图像长宽比与相对应的缩放因子之间的关系；缩放因子选择器，耦接至所述边界值格式存储介质及所述缩放因子对照表，用以选择所述边界值格式存储介质所存储的判断结果中出现最多次者为所述来源图像的图像长宽比，并将所判断的所述来源图像的图像长宽比在所述缩放因子对照表中进行搜寻，并判断所述来源图像的缩放因子；以及长宽比转换器，耦接至所述缩放因子选择器，依据所述缩放因子，将所述来源图像的图像长宽比转换成所述标准图像长宽比；其中所述来源图像的输出格式为NTSC格式或PAL格式。

10.一种处理具有图像长宽比的来源图像的方法，所述来源图像的图像长宽比不同于标准图像输出系统的标准图像长宽比，所述方法包含下列步骤：

(a)检测所述来源图像在垂直方向上的图像边界；

(b)根据所检测的所述来源图像在垂直方向上的图像边界，判断所述来源图像的图像长宽比；以及

(c)根据所判断的所述图像长宽比，判断所述来源图像的缩放因子，并根据所述缩放因子转换所述来源图像的图像长宽比为所述标准长宽比。

11.根据权利要求10所述的方法，其中在所述步骤(a)之前还包含检测所述来源图像的图像输出格式的步骤，而所述的步骤(b)包含以下步骤：

(b1)根据所述来源图像在垂直方向上的图像边界，求得所述来源图像的初步图像长宽比；

(b2)在预定时间内持续检测所接收图像在垂直方向上的图像边界，并判断其初步图像长宽比；

(b3)存储所述这些初步图像长宽比；以及

(b4)选择所存储的所述这些初步图像长宽比中出现最多次者为所述来源图像的图像长宽比。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述步骤(b)利用边界值对照表判断所述来源图像的图像长宽比，以及所述步骤(c)利用缩放因子对照表判断所述来源图像的所述缩放因子，而所述来源图像的图像输出格式为NTSC格式或PAL格式。

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