TW200805233A - Method for scaling and cropping images for television display - Google Patents

Description

200805233 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 法，關於—種處理—電視螢幕上之-顯示影像的方 影像=====剪修來自廣播或其他來源的 【先前技術】

視射線f (eathGderaytube，CRT)顯示器的傳統電 為ί。術形成在陰極射線管顯示器上的影像會受到地球磁場的 視設#在地球上位置以及電視設備相對於 旦挪-^的朝向，磁場以非均勻的方式移動影像並使之失真。如 果顯不的影像具有與陰極射線管顯示器的有效影像區域（即用以 顯不影像且對於觀眾可見之區域）相同的物理尺寸，則影像位移 真將使陰極射線管顯示器邊緣的一些區域變成空白，讓觀眾 很谷易就看到失真。為解決此問題，傳統電視設備便過度擴大 (oyer-expand)影像，使影像的物理尺寸（晝面區域）比陰極射 線管顯示|§的有效影像區域大。這有效地確保了陰極射線管顯示 裔的有效影像區域邊緣處不會有任何空白，並且有效地向觀眾隱 匿了影像的位移和失真。 如第1圖中所示，過度擴大而產生的晝面區域102比有效影像 區域101大，且晝面區域邊緣周圍的陰影區域是看不見的。因此， 即使移動晝面區域（第1圖表示顯示晝面區域被移動到左邊），有 效影像區域101仍完全地佈滿且不具空白區域。習知國家電視系統 委員會（National Television System Committee，NTSC)標準設計 慣例中，晝面的每一邊將過度擴大約10%，而在實際的電視設備 中’擴大的範圍約為5%至15%。先進電視系統委員會（Advanced Television Systems Committee，ATSC)標準設計慣例中，係過度擴 5 200805233 大2·5%，而在實際的電視設備中，過度擴大的範圍約為2%至1〇〇/0。 【發明内容】

基於如直視電漿（Direct View Plasma)、液晶顯示（Liquid Crystal Display，LCD)、有機發光二極體（〇rganic Light Emitting Diodes，OLED )裝置、月投影數位光處理（Digital Light Processing， DLP)、尚溫多晶石夕（High Temperature PolySilicon，HTPS)以及 矽液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCoS)等技術的現代電視設備並 不受地球磁場的影響。然而，這些顯示技術仍繼續使用影像過度 擴大’妨礙觀眾看見整個影像，並且使影像失真。這些設備都具 有固定的解析度，具有固定數目的行，且每行具有固定數目的畫 素。將過度擴大原理應用到基於傳統技術的電視設備具有以下不 良效果·去除咼達36%的已傳輸影像（基於每邊1〇%的過度擴 大）’以及由於過度擴大所需的接近比例縮放（通常每邊2.5%至 10%)而使影像失真（去除精細影像細節並增加原始影像中不存 在的假影)。過度擴大的比例越小，對影像的損壞就越多。 本發明侧於-種處理電視影像的方法，所述電視影 上消除了相關技術的限制和缺點所引起的一個或多個問題。、 4…發明的其他特徵及優點將在以下描述中陳明，且部分可由 4田述中顯而易見，或者可妳由杳灸 明的目的和優點。 細日出的結構，將認識並得知本發 -a 的電視螢幕上之一顯示髟傻有原生（ilatlVe)螢幕解析度 原生影像解拆二像的方法，所述方法包括··接收具有一 像，以產生在ί直方H縮放比例縮放源魏影 在=直方向和水平方向上均具有等於或掃原生螢幕 6 200805233 解析度的已縮放電郷像；以及在電視錄上顯示已縮放電視影 像。在垂直方向和水平方向上的縮放比例可以相同或不同。本方 法可更包括在縮放源電視信號之前剪修此源電視信號之步驟。 應理解的是’先前大體描述和下面詳細描述均制以示例和 解釋，且欲提供如請求項所述之本發明的進一步解釋。 【實施方式】 ，據本發狀各實酬，電視設鮮會過度擴大來自電視廣 等其他來源的電視影像（下文稱為源電視影像 t或剪修源伽放。下面的描義提供驗具Tf6fx=8 $素的原生螢幕解析度_示面板之縮放和剪修方法的多個實施 ，2®示意的第—縮放實關巾，源影像是姻现標準定 Ϊί象’且具有64〇X482晝素（區域3〇)的原生影像解析度。源 象係縮放（擴大）至1()24χ768晝素（區域2〇)的尺寸 了、 ，影像的長寬比。換句話說，垂直方向和水平方向上相同 例(已縮放影像的解析度與源影像的解析度的比、)。因i已 ^放影像比顯科板（區域1G)的原生螢幕 湖 =示榮幕的左側和右側(第2圖中的陰影區 的旦的第二縮放實施例中，源影像是由NTSc標準定義 αίΛ) ^1366x76St^^4 1； 度(⑽，畫素)(U〇=象佈相同的解析 7 200805233 第三縮放實施例中，源影像是由ATSC標準定義的高清晰声 視（HDW)影像，並且具有1280x720晝素的原生影像解析f 源影像係縮放（擴大）至1366x768晝素的尺寸，維持了源影^ 長寬比。已縮放影像佈滿了顯示面板的整個螢幕，且顯示 且 有與已縮放影像相同的解析度。 _ μ 在第四縮放實施例中，源影像是由ATSC標準定義的高清 電視影像，並且具有1920x1080晝素的原生影像解析度。源影像^ 放（縮小）至1366x768晝素的尺寸，維持了源影像的長寬比。已 縮放影像佈滿顯示面板的整個螢幕，顯示面板具有盥已縮放旦 • 相同的解析度。 ’、、、豕 同樣地，可針對ATSC標準包含的任何原生源解析度進行縮 放。而ATSC標準包含的各種影像解析度之描述可以在atsc於 1995年9月出版之A/53，ATSC數位電視標準（atsc Digital

Television Standard)中的附錄A取得。 其他類型的源影像可使用上述原理進行縮放，這些源影像可 以是符合數位視訊地面廣播(DVB-T)標準的影像，如在歐洲電信 才不準協會(European Telecommunications Standards Institute，ETSI) 於1997年9月出版之第三版歐洲技術報告(Eur〇pean Technkal Report，ETR) 154，數位視訊廣播：使用MpEG_2系統、視訊及音 訊於衛星、電纜與地面廣播應用之實施原則(Digital Vide〇 Broadcasting: Implementation guidelines for the use of MPEG-2 Systems, Video and Audio in satellite, cable and terrestrial broadcasting applications)之附錄A中所述，具有i92〇xi〇8〇晝素的 原^影像解析度。源影像也可以是符合用於數位有線的正交振幅 調變（Quadrature Amplitude Modulation，QAM)標準的電視影像， 其可具有符合ATSC或DVB-T任一者定義之解析度的原生影像解 析度’或者疋付合用於上傳到網路的正交相移鍵控（卩皿^也伽比

Phase Shift Keying，QPSK)標準的電視影像，其可具有符合八丁％ 8 200805233 或DVB_T任-者域之解減的原生影像騎度。频源影 以縮放（擴大或縮小）到1366x768晝素，且維持了源影像的長办 比。已縮放影像佈滿顯示面板的整個螢幕，且顯示面板且 縮放影像相同的解析度。 /'π α :2合相交替線制（Phase Alternating Line，PAL)或順序傳送 彩色信號和存儲制（Sequential Couleui* Avee Memoi% 標準的源電視影像具有與符合NTSC或ATSC標準之影像不同的原 ί，度（576行）’並且可贿壯述方朗樣地計算得影像的 細放比例。 上述縮放實施例中的方法使用源影像的全部解析度進行縮 放，而在以下描述的剪修實施例中，源影像係先進行剪修鈇後進 行縮放。剪修去除假影中，假影是自然發生，或透過空^了電纜 或衛星廣播之前，利減人電視影像製造中。這種假影的例 係為多攝影機集合使用處的攝影機間的同步誤差引入。 、 在第4圖中示意地示出的第一剪修實施例中，源影像是且 640x482晝素（區域30)的原生影像解析度的NTSC影像。首’先， =^卿和底部舰各去除三行（三排），並且郷像的左邊 緣各去除四列，以對影像進神修。得到的影像（區域 474晝素，並維持了原始影像的長寬比。然後將已 二衫ί縮放到1024X768畫素的尺寸’維持了源影像的長寬 的是’本實施例的縮放係數與第—縮放實施例的縮放 有不同。此外，因為已縮放影像比顯示面板的原生營幕解 塊二白^66χ768晝素）乍，在顯示面板的左側和右側便會出現兩 在第二剪修實酬巾，源影像與第—剪修實施例巾的相同， ϊίΐί同的方式進行剪修。已剪修的影像會縮放至U66 χ768晝 ”、寸’並未維持源影像的長寬比，且已縮放的影像會佈滿整 9 200805233 個螢幕。 在第二與修實施例中，源影像係具有128加72〇晝素的原生影 像解析度的HDTV影像。從影像的頂部和底部邊緣各去除四行（四 排），並且從影像的左邊和右邊邊緣各去除八列，以對影像進行剪 修。得到的影像具有1264x712晝素。接著將已剪修的影像縮放(擴 大)到1366x768畫素尺寸，實質上維持了源影像的比例。 在第四到修實施例中，源影像是具有192〇χ1〇8〇晝素的原生 影像解析度的HDTV影像。從影像的頂部和底部邊緣各去除四行 φ (:排）’並且從景>像的左邊和右邊邊緣各去除八列，以對影像進 行剪修二得到的影像具有19〇4\1072晝素，並實質上維持了原始影 像的長寬比。接著將已剪修的影像縮放（縮小）到1366义768晝素 的尺寸，實質上維持了源影像的比例。 一μ 上述方法同樣地可以適用於剪修和縮放PAL、SECAM、 DVB-丁、QAM以及QPSK影像。 儘管百分比小於傳統方法中的過度擴大的百分比（上述實施 例的每側小於1%比上針對傳統方法中高清晰電視影像的25%總 過度擴大以及針對NTSC/PAL/SECAM的5%至15之平均），上述剪 • 修實施例所做的剪修影像仍具有與過度擴大影像類似的效果， 即’摒棄影像的邊緣部分。較佳地，係在所有邊緣上均勻地剪修， f即具有與從所有邊緣去除的源影像相同的比例。此外，可萨 剪修，從邊緣選擇性地去除不同的量。 曰 在上述實施例中，選擇的縮放比例使得在至少一個方向（實 施例中的垂直方向）上，恰好佈滿螢幕，亦即已縮放影像的解析 度與原生螢幕解析度在該方向中相同。儘管影像將變得更小，已 縮放影像的解析度仍可選擇性地在垂直方向和水平方向中均比原 生螢幕解析度小’但這是較不佳的。不同於傳統的過度擴大方法，、 本發明的實施例中，已縮放影像在兩個方向上都絕不會比原生螢 200805233 幕解析度大。 在上述實施例中，在整個螢幕之垂直方向和水平方向上的縮 放比例為常數（均勻的）。在整個螢幕之垂直方向和水平方向上， 可選擇性地使用變化的（非均勻的）縮放比例進行縮放。例如在 一種縮放方法中，螢幕中央的1/3至1/2水平方向上實質維持原始 ’衫像的長見比，並且P过者越來越罪近左邊邊緣和右邊▲緣:‘漸 以更高的縮放比例縮放剩餘的螢幕的2/3至1/2。這有時稱作全景 縮放，並可在原始影像的長寬比於水平方向比螢幕的長寬比窄 使用。 、 、 上述縮放和剪修實施例是針對具有1366x768晝素的原生解 析度的顯示面板的。同樣地，可以基於上述原理針對具有其他解 析度的顯示面板執行縮放和剪修。顯示面板解析度的一些其他實 施例包括：852 X 480、1024 X 768、1365 X 768、1280 X 800、、1440 X 900、1400 X 1050、1680 X 1050、1920 X 1080、1920 x 12〇〇、2048 X 1536、2560x 1536等。 上述影像處理方法可藉由軟體、韌體或硬體（積體電路、特 定應用積體電路等）在電視設備中實現。目前使用贼將來開發 出的任何適於縮放和插值演算法皆可用於實行上述方法。所述實 現係於熟知相關領域技術者之能力範圍内，並於此省略更具體的 描述。 〃 一相較與傳制過度擴大影像綠’根據本發明實施例的縮放 和更修方法具有可看見更多源影像_點。另—個優點為剪修可 以控制方式進行’且财的邊緣是均勻的或不均勻㈣取決於設 ^。傳統的過度擴大方法常以非控_方式導致隨機、不均句的 此外’在某些情況下’傳統的過度擴大方法會導致接近比 亦即以1的幾個百分點之内的比例進行縮放。例如，當原 生螢幕解析度和社源雜崎度近似鱗時，目心須對影像 200805233 縮放幾個百分比，傳統㈣ 例縮放，轉致不舰的影像.。s二:細源f彡像的接近比 例的方法提供在這種情況下不^像進行縮=的以本發明實施 熟知此項技術者顧㈣知 f障況下，树日神和範園 本發明意欲涵蓋在附述請求項及其均等 =^化。因此， 化。 鬥的修改和變 【圖式簡單說明】 第1圖係示意習知之過度擴大方法；以及 第2圖至第4圖係示意本發明實施例之縮放方法。 【主要元件符號說明】 101 :有效影像區域 102 :晝面區域 10 :區域 20 ·區域 ， • 30 :區域 32 :區域 12

Claims (1)

1. 200805233 十、申請專利範圍： L 一種處理具有一原生螢幕解析度的電視螢幕上之一顯示影像 的方法，包括： 接收具有一原生影像解析度之一源電視影像； 使用一細放比例縮放該源電視影像，以產生在一垂直方 向和一水平方向均具有等於或小於該原生螢幕解析度之一已 縮放電視影像；以及 在該電視螢幕上顯示該已縮放電視影像。

   2·如請求項1所述之方法，其中該縮放比例在該垂直方向和該水 平方向上具有相同的值。 3·如睛求項1所述之方法，其中該縮放比例在該垂直方向和該水 平方向上具有不同的值。 4.如請求項1所述之方法，其中該縮放比例在該垂直方向和該水 平方向上於整個螢幕上具有定值。 5·如請求項1所述之方法，其中該縮放比例在該垂直方向和該水 平方向上於整個螢幕上具有變化值。 6·如請求項1所述之方法，其中該已縮放影像之解析度在該垂直 方向上與該原生螢幕解析度相等。 j求項1所述之方法，其巾該已縮放影像之解析度在該水平 方向上與該原生螢幕解析度相等。 所述之方法’其中該縮放比例使得該已縮放影像之 =又在顧直方向和該水平方向上與該原生螢幕解析度均 相寻。 13 9. 200805233 序傳送彩色信號和存儲制(SECAM)其中之一。 1〇·ί凊求項1所述之方法，其中該源電視影像之該原生影像解析 度係為1280x720晝素。 丄f項1所述之方法，其巾該㈣視影像之該原生影像解析 度係為1920x1080晝素。 吓 ^二求所述之方法，其中，在執行縮放該源電視影像之步 驟别，更包括剪修該源電視影像之步驟。 木乂

   13·如請求項I2所述之方法，其巾該剪修步驟更包括： 目之ίΞίί視=之—頂部邊緣和-底部邊緣去除相同數 目之視〜像之—左邊邊緣和—右邊邊緣去除相同數 14·如請求項所述之方法，其中 從該源電視影像之一頂邱邊二更，· 目之行之步驟；以及 、^邊緣和一底部邊緣去除不同數 從該源電視影像之一力邊、息 目之行之步驟。 左邊邊緣和一右邊邊緣去除不同數 15.二種處理具有-原生f幕解 的方法，包括： X的電視螢幕上之一顯示影像 接收具有一原生影像解析声一、/ 、藉由從該源電視影像的頂見影像； 从及右邊邊緣其中之—咬夕、°邊緣、底部邊緣、左邊邊緣 電视影像； 〜夕個去除一行或多行，以剪修該源 使用一縮放比例縮放該 縮放電視影像；以及 Λ 源電視影像，以產生一已 在該電視縣上|妹觀魏電視影像 200805233 16.根據請求項15所述之方法，其中該剪修步驟更包括： 從該源電視影像之一頂部邊緣和一底部邊緣去除相同數 目之行之步驟；以及 從該源電視影像之一左邊邊緣和一右邊邊緣去除相同數 目之行之步驟。 Π.根據請求項15所述之方法，其中該剪修步驟更包括： 從該源電視影像之一頂部邊緣和一底部邊緣去除不同數 目之行之步驟；以及 從該源電視影像之一左邊邊緣和一右邊邊緣去除不同數 • 目之行之步驟。

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