TW201405481A - 雙畫面圖像顯示裝置及方法 - Google Patents

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TW201405481A TW101138008A TW101138008A TW201405481A TW 201405481 A TW201405481 A TW 201405481A TW 101138008 A TW101138008 A TW 101138008A TW 101138008 A TW101138008 A TW 101138008A TW 201405481 A TW201405481 A TW 201405481A
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Abstract

一種雙畫面圖像顯示裝置及方法，其裝置包括信號輸入模組、視訊處理模組、雙畫面處理模組及顯示模組，且視訊處理模組中設有非線性處理模組，其方法包括對圖框圖像分割成兩第一畫面圖像的視訊信號進行處理後得到該兩第一畫面圖像，再分別對該兩第一畫面圖像沿著水平或垂直方向分割為複數個區域，且對各該區域圖像進行非線性放大後再進行像素點插補來得到兩全尺寸的第二畫面圖像。本發明通過非線性放大使得雙畫面顯示中圖像放大顯示時不易扭曲變形，而有較好的顯示效果。

Description

雙畫面圖像顯示裝置及方法
　　本發明是有關於一種雙畫面圖像顯示裝置及方法，且特別是有關於一種在顯示螢幕上全畫面顯示兩個畫面的雙畫面圖像顯示裝置及方法。
    現在有遊戲裝置可以提供雙人遊戲，即在同螢幕上面分割畫面提供兩個玩家進行遊戲，依照目前的雙畫面顯示方法，可以將這兩個分割畫面同時進行全畫面顯示，而讓兩個玩家在同一螢幕上互不干擾地同時觀看到不同畫面。例如，中國專利申請號201010281122.4的《基於同步顯示的雙畫面同屏顯示方法》、201010281121.X的《基於非同步顯示的雙畫面同屏顯示方法》、201110304235.6的《雙畫面顯示裝置及實現方法》、201110204383.0的《可調偏光式3D和2D兼容的3D眼鏡及其調節方法》和201110200673.8的《可調快門式3D眼鏡3D和2D兼容的接收裝置及方法》，這些專利都揭露了實現在同一螢幕上全畫面顯示兩個畫面而讓不同用戶在同一螢幕上互不干擾地同時觀看到不同畫面的技術。

　　由於原始畫面為兩個分割畫面，每個分割畫面的尺寸為全畫面的尺寸（或稱全尺寸）的一半，通常是全畫面的水平或垂直方向尺寸的一半，如果進行全畫面或全尺寸顯示，則需要對原始畫面（即其分割畫面）進行放大。進行圖像尺寸放大時，由於原圖像尺寸的長寬比與放大後圖像尺寸的長寬比不成比例關係，進行線性縮放，會出現嚴重的圖像扭曲變形和顯示效果降低。
　　本發明的目的在於提出一種雙畫面圖像顯示裝置及方法，使得雙畫面顯示中圖像放大顯示時不易扭曲變形，而有較好的顯示效果。

　　為實現上述目的，本發明提出一種雙畫面圖像顯示裝置，其包括一信號輸入模組、一視訊處理模組、一雙畫面處理模組及一顯示模組。該信號輸入模組用於一視訊信號的輸入，該視訊信號的圖框（frame）圖像分割成兩第一畫面圖像。該視訊處理模組電連接於該信號輸入模組並設有一非線性處理模組，該視訊處理模組用於對該信號輸入模組輸入的該視訊信號進行處理後得到該兩第一畫面圖像，再通過該非線性處理模組分別對該兩第一畫面圖像沿著水平或垂直方向分割為複數個區域，且對各該區域圖像進行非線性放大後再進行像素點插補來得到兩全尺寸的第二畫面圖像。該雙畫面處理模組電連接於該視訊處理模組，用於對該視訊處理模組輸出的該兩第二畫面圖像進行處理後輸出。該顯示模組電連接於該雙畫面處理模組，用於對該雙畫面處理模組的輸出進行處理後進行顯示。

　　在本發明的雙畫面圖像顯示裝置的一實施例中，該雙畫面圖像顯示裝置還包括一發射模組。該發射模組電連接於該雙畫面處理模組，用於在非同步顯示該兩第二畫面圖像時發送一控制信號。

　　本發明另提出一種雙畫面圖像顯示方法，首先，輸入一視訊信號，該視訊信號的圖框圖像分割成兩第一畫面圖像。接著，對該視訊信號進行處理後得到該兩第一畫面圖像。接著，分別對該兩第一畫面圖像沿著水平或垂直方向分割為複數個區域，且對各該區域圖像進行非線性放大後再進行像素點插補來得到兩全尺寸的第二畫面圖像。最後，對該兩第二畫面圖像進行處理後進行顯示。

　　在本發明的雙畫面圖像顯示方法的一實施例中，該複數個區域為M個區域，若M為正偶數，則該M個區域依序為SM/2、SM/2-1、SM/2-2、…、S2、S1、S1、S2、…、SM/2-2、SM/2-1、SM/2，且該M個區域的大小為SM/2≧SM/2-1≧SM/2-2≧…≧S2≧S1。若M為正奇數，則該M個區域依序為S(M+1)/2、S(M+1)/2-1、S(M+1)/2-2、…、S2、S1、S2、…、S(M+1)/2-2、S(M+1)/2-1、S(M+1)/2，且該M個區域的大小為S(M+1)/2≧S(M+1)/2-1≧S(M+1)/2-2≧…≧S2≧S1。

　　在本發明的雙畫面圖像顯示方法的一實施例中，對該兩第二畫面圖像進行處理後所進行的顯示包括採用偏光式或快門式雙畫面顯示模式。

　　本發明因通過在該視訊處理模組中設有該非線性處理模組，由該非線性處理模組分別對該兩第一畫面圖像沿著水平或垂直方向分割為複數個區域，且對各該區域圖像進行非線性放大後再進行像素點插補來得到兩全尺寸的第二畫面圖像，使得雙畫面顯示中圖像放大顯示時不易扭曲變形，而有較好的顯示效果。例如，該複數個區域的大小排列為在圖像的中心位置沿水平或垂直方向向兩側擴展依次放大，這樣圖像中心部份的變形就會較小或者幾乎不變形。

    為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
　　請參見圖1，圖1為根據本發明一較佳實施例所繪示之雙畫面圖像顯示裝置之電路方塊圖。該雙畫面圖像顯示裝置包括一信號輸入模組1、一視訊處理模組2、一第一資料緩存模組3、一第一儲存模組4、一雙畫面處理模組5、一第二資料緩存模組6、一第二儲存模組7及一顯示模組8。該視訊處理模組2電連接於該信號輸入模組1並設有一非線性處理模組9，該雙畫面處理模組5電連接於該視訊處理模組2，該顯示模組8電連接於該雙畫面處理模組5，其中該視訊處理模組2還電連接於該第一資料緩存模組3及該第一儲存模組4，該雙畫面處理模組5還電連接於該第二資料緩存模組6及該第二儲存模組7。
　　該信號輸入模組1用於一視訊信號的輸入，該視訊信號的圖框圖像分割成兩第一畫面圖像。該視訊信號的圖框格式可以是左右壓縮並列（Side-by-Side, Half）或上下壓縮並列（Top-and-Bottom, Half），但並非僅限於此，例如，該視訊信號還可以是兩視訊信號，該兩視訊信號的圖框圖像分別是該兩非全尺寸的第一畫面圖像。此外，該視訊信號可以是HDMI、YPbBr、VGA、AV或RF等類型的視訊信號。
　　該視訊處理模組2用於對該信號輸入模組1輸入的該視訊信號進行一第一級處理，該第一級處理包括完成對信號的類比至數位轉換、信號取樣、解碼、縮放等處理並編碼成LVDS信號後進行輸出。該視訊處理模組2先對該視訊信號進行類比至數位轉換、信號取樣、解碼等處理後得到該視訊信號的圖框圖像；再識別判斷該視訊信號的圖框格式和其圖像結構，以便對該視訊信號的圖框圖像進行分割採集，獲取該兩第一畫面圖像；再通過該非線性處理模組9分別對該兩第一畫面圖像沿著水平或垂直方向分割為複數個區域，且對各該區域圖像進行非線性放大後再進行像素點插補來得到兩全尺寸的第二畫面圖像；最後，對該兩第二畫面圖像編碼成LVDS信號後進行輸出。
　　該第一資料緩存模組3用於緩存該視訊處理模組2對信號進行該第一級處理時產生的資料運算。該第一儲存模組4用於儲存該視訊處理模組2的運行程式資料檔案和用戶設置資料資訊等。
　　該雙畫面處理模組5用於對該視訊處理模組2輸出的LVDS信號進行一第二級處理，該第二級處理包括對信號提取、雙畫面分析運算等處理後重新編碼輸出。該雙畫面處理模組5先對LVDS信號進行提取得到該兩第二畫面圖像，再根據後端所需求的顯示模式重新編碼輸出，例如，在偏光式雙畫面顯示模式需求下，將該兩第二畫面圖像依次錯行（line）顯示，即全畫面顯示中的奇數顯示行和偶數顯示行分別是該兩第二畫面圖像，而在快門式雙畫面顯示模式需求下，將該兩第二畫面圖像依次進行全畫面顯示。
　　該第二資料緩存模組6用於緩存該雙畫面處理模組5對信號進行該第二級處理時產生的資料運算。該第二儲存模組7用於儲存該雙畫面處理模組5的運行程式資料檔案和用戶設置資料資訊等。
　　該顯示模組8例如是為液晶顯示螢幕，用於對該雙畫面處理模組5的輸出進行處理後進行顯示。
　　該雙畫面圖像顯示裝置還包括一發射模組10，該發射模組10電連接於該雙畫面處理模組5。該發射模組10用於在快門式雙畫面顯示模式需求下，將該兩第二畫面圖像依次進行全畫面顯示，即非同步顯示該兩第二畫面圖像時，發送一控制信號到一接收端，以便控制該接收端配合依次顯示的該兩第二畫面圖像進行快門切換。該控制信號包括紅外線、藍牙或Wi-Fi等類型的控制信號。
　　請參見圖2，圖2為根據本發明一較佳實施例所繪示之雙畫面圖像顯示方法之流程圖。該雙畫面圖像顯示方法可應用於圖1所示雙畫面圖像顯示裝置，其包括下列步驟。
　　步驟一：通過該信號輸入模組1輸入該視訊信號。
　　步驟二：
　　（1）通過該視訊處理模組2先對該視訊信號進行類比至數位轉換、信號取樣、解碼等處理後得到該視訊信號的圖框圖像；再識別判斷該視訊信號的圖框格式和其圖像結構，以便對該視訊信號的圖框圖像進行分割採集，獲取該兩第一畫面圖像。
　　（2）通過該視訊處理模組2中的該非線性處理模組9分別對該兩第一畫面圖像沿著水平或垂直方向分割為複數個區域，且對各該區域圖像進行非線性放大後再進行像素點插補，其插補的像素點個數與各該區域放大的距離成正比，來得到兩全尺寸的第二畫面圖像。在一實施例中，該複數個區域為M個區域，若M為正偶數，則該M個區域依序為SM/2、SM/2-1、SM/2-2、…、S2、S1、S1、S2、…、SM/2-2、SM/2-1、SM/2，且該M個區域的大小為SM/2≧SM/2-1≧SM/2-2≧…≧S2≧S1。若M為正奇數，則該M個區域依序為S(M+1)/2、S(M+1)/2-1、S(M+1)/2-2、…、S2、S1、S2、…、S(M+1)/2-2、S(M+1)/2-1、S(M+1)/2，且該M個區域的大小為S(M+1)/2≧S(M+1)/2-1≧S(M+1)/2-2≧…≧S2≧S1。
　　（3）通過該視訊處理模組2對該兩第二畫面圖像編碼成LVDS信號後進行輸出。
　　步驟三：通過該雙畫面處理模組5接收該視訊處理模組2輸出的LVDS信號，並對LVDS信號進行該第二級處理，該第二級處理包括對信號提取、雙畫面分析運算等雙畫面顯示處理後重新編碼輸出。
　　步驟四：該顯示模組8對該雙畫面處理模組5輸出的包括該兩第二畫面圖像的視訊信號進行處理後進行顯示，其顯示方式例如是採用偏光式雙畫面顯示模式，或是採用快門式雙畫面顯示模式。
　　舉例來說，以圖3所示視訊信號為例，該視訊信號的圖框格式是左右壓縮並列，即其圖框圖像在水平方向被分割成兩第一畫面圖像A和B。假設該視訊信號的圖框圖像解析度為1920×1080像素，則該兩第一畫面圖像A和B解析度均為960×1080像素。為了方便說明起見，將圖3所示視訊信號的圖框圖像以圖4所示由方格圖配合複數個圓形來表示。該雙畫面圖像顯示方法包括下列步驟。
　　步驟一：通過該信號輸入模組1輸入該視訊信號。
　　步驟二：
　　（1）通過該視訊處理模組2先對該視訊信號進行類比至數位轉換、信號取樣、解碼等處理後得到該視訊信號的圖框圖像，如圖4所示，而該視訊信號的圖框圖像在水平方向被分割成兩第一畫面圖像A和B；再識別判斷該視訊信號的圖框格式和其圖像結構，以便對該視訊信號的圖框圖像進行分割採集，獲取該兩第一畫面圖像A和B，各該第一畫面圖像A或B如圖5所示。若對各該第一畫面圖像A或B進行傳統全尺寸線性放大，則會得到如圖6所示的圖像，圖像出現嚴重的扭曲變形，而降低顯示效果。
　　（2）通過該視訊處理模組2中的該非線性處理模組9分別對該兩第一畫面圖像A和B沿著水平方向分割為M個區域，且對各該區域圖像進行非線性放大後再根據圖像像素間的關係及各該區域間關係對圖像進行像素點智慧插補，其插補的像素點個數與各該區域放大的距離成正比，也就是說各該區域放大越大者需要插補更多的像素點，然後可得到兩全尺寸的第二畫面圖像A1和B1，該兩第二畫面圖像A1和B1解析度均為1920×1080像素。在本實施例中，M為16，各該第二畫面圖像A1或B1如圖7所示，該16個區域在水平方向依序為S8、S7、S6、…、S2、S1、S1、S2、…、S6、S7、S8，且該16個區域的大小為S8≧S7≧S6≧…≧S2≧S1。
　　（3）通過該視訊處理模組2對該兩第二畫面圖像A1和B1編碼成LVDS信號後進行輸出。
　　步驟三：通過該雙畫面處理模組5接收該視訊處理模組2輸出的LVDS信號，並對LVDS信號進行該第二級處理，該第二級處理包括對信號提取、雙畫面分析運算等雙畫面顯示處理後重新編碼輸出。
　　步驟四：該顯示模組8對該雙畫面處理模組5輸出的包括該兩第二畫面圖像A1和B1的視訊信號進行處理後進行顯示，其顯示方式例如是採用偏光式雙畫面顯示模式，或是採用快門式雙畫面顯示模式。
　　在另一實施例中，若該視訊信號的圖框格式是上下壓縮並列，即其圖框圖像在垂直方向被分割成兩第一畫面圖像，則在步驟二（2）中將改成分別對該兩第一畫面圖像沿著垂直方向分割為M個區域。此外，所分割的M個區域可以根據實際需要進行增減。
　　請參見圖8，圖8為本發明輸入的視訊信號是左右壓縮並列圖框格式而經過上述步驟二至四處理後輸出顯示方式採用快門式雙畫面顯示模式之流程圖。首先選取視訊信號的圖框圖像左半部分的第一畫面圖像A（其解析度為960×1080像素），將該第一畫面圖像A採用本發明之非線性縮放方法進行處理，即在該第一畫面圖像A的中心位置沿水平方向分別向兩側分隔8個區域S1、S2、…、S6、S7、S8，故該第一畫面圖像A沿水平方向共分隔16個區域且由左到右依序為S8、S7、S6、…、S2、S1、S1、S2、…、S6、S7、S8，且這些區域的大小排列為在該第一畫面圖像A的中心位置沿水平方向向兩側擴展依次放大，故這些區域的大小為S8≧S7≧S6≧…≧S2≧S1，然後再根據圖像像素間的關係及各該區域間關係對圖像進行像素點智慧插補，其插補的像素點個數與各該區域放大的距離成正比，也就是說各該區域放大越大者需要插補更多的像素點，然後可得到與該第一畫面圖像A對應的經過非線性放大後的第二畫面圖像A1（其解析度為1920×1080像素）。而對所選取到的視訊信號的圖框圖像右半部分的第一畫面圖像B（其解析度為960×1080像素）進行同樣處理，得到與該第一畫面圖像B對應的經過非線性放大後的第二畫面圖像B1（其解析度為1920×1080像素）。在非同步快門式雙畫面顯示模式下，依序顯示該兩第二畫面圖像A1和B1，並且同時發送一控制信號到一接收端，以便控制該接收端配合依次顯示的該兩第二畫面圖像進行快門切換。
　　請參見圖9，圖9為本發明輸入的視訊信號是左右壓縮並列圖框格式而經過上述步驟二至四處理後輸出顯示方式採用偏光式雙畫面顯示模式之流程圖，其在非線性放大步驟上與圖8所示非線性放大步驟是一致的。在偏光式雙畫面顯示模式下，將該兩第二畫面圖像A1和B1進行合併後得到一第三畫面圖像（其解析度為3840×1080像素），再編碼成LVDS信號後傳送到該雙畫面處理模組5進行雙畫面顯示處理，但並非僅限於此，例如可將該兩第二畫面圖像A1和B1依序輸出到該雙畫面處理模組5，該雙畫面處理模組5先將接收到的該第二畫面圖像A1傳送到該第二資料緩存模組6，等待接收到該第二畫面圖像B1後一併完成該兩第二畫面圖像A1和B1的雙畫面顯示處理。該雙畫面處理模組5對該第三畫面圖像進行雙畫面顯示處理，即將該第三畫面圖像提取出該兩第二畫面圖像A1和B1，再將該第二畫面圖像A1放在奇數行，且將該第二畫面圖像B1放在偶數行，而能同時在全畫面中顯示出該兩第二畫面圖像A1和B1以達到雙畫面顯示。
　　雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用於限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1．．．信號輸入模組
2．．．視訊處理模組
3．．．第一資料緩存模組
4．．．第一儲存模組
5．．．雙畫面處理模組
6．．．第二資料緩存模組
7．．．第二儲存模組
8．．．顯示模組
9．．．非線性處理模組
10．．．發射模組
A、B．．．第一畫面圖像
S1~S8．．．區域
　　圖1為根據本發明一較佳實施例所繪示之雙畫面圖像顯示裝置之電路方塊圖。
　　圖2為根據本發明一較佳實施例所繪示之雙畫面圖像顯示方法之流程圖。
　　圖3為本發明輸入的視訊信號是左右壓縮並列圖框格式之示意圖。
　　圖4為圖3所示視訊信號之方格示意圖。
　　圖5為圖4所示第一畫面圖像之方格示意圖。
　　圖6為圖5所示第一畫面圖像經過傳統全尺寸線性放大後之方格示意圖。
　　圖7為圖5所示第一畫面圖像經過本發明全尺寸非線性放大後之方格示意圖。
　　圖8為本發明採用快門式雙畫面顯示模式之流程圖。
　　圖9為本發明採用偏光式雙畫面顯示模式之流程圖。

Claims (6)

  1. 一種雙畫面圖像顯示裝置，包括：
    　　一信號輸入模組，用於一視訊信號的輸入，該視訊信號的圖框圖像分割成兩第一畫面圖像；
    　　一視訊處理模組，電連接於該信號輸入模組並設有一非線性處理模組，該視訊處理模組用於對該信號輸入模組輸入的該視訊信號進行處理後得到該兩第一畫面圖像，再通過該非線性處理模組分別對該兩第一畫面圖像沿著水平或垂直方向分割為複數個區域，且對各該區域圖像進行非線性放大後再進行像素點插補來得到兩全尺寸的第二畫面圖像；
    　　一雙畫面處理模組，電連接於該視訊處理模組，用於對該視訊處理模組輸出的該兩第二畫面圖像進行處理後輸出；及
    　　一顯示模組，電連接於該雙畫面處理模組，用於對該雙畫面處理模組的輸出進行處理後進行顯示。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雙畫面圖像顯示裝置，還包括一發射模組，該發射模組電連接於該雙畫面處理模組，用於在非同步顯示該兩第二畫面圖像時發送一控制信號。
  3. 一種雙畫面圖像顯示方法，包括：
    　　輸入一視訊信號，該視訊信號的圖框圖像分割成兩第一畫面圖像；
    　　對該視訊信號進行處理後得到該兩第一畫面圖像；
    　　分別對該兩第一畫面圖像沿著水平或垂直方向分割為複數個區域，且對各該區域圖像進行非線性放大後再進行像素點插補來得到兩全尺寸的第二畫面圖像；及
    　　對該兩第二畫面圖像進行處理後進行顯示。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之雙畫面圖像顯示方法，其中，該複數個區域為M個區域，若M為正偶數，則該M個區域依序為SM/2、SM/2-1、SM/2-2、…、S2、S1、S1、S2、…、SM/2-2、SM/2-1、SM/2，若M為正奇數，則該M個區域依序為S(M+1)/2、S(M+1)/2-1、S(M+1)/2-2、…、S2、S1、S2、…、S(M+1)/2-2、S(M+1)/2-1、S(M+1)/2。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之雙畫面圖像顯示方法，其中，若M為正偶數，則該M個區域的大小為SM/2≧SM/2-1≧SM/2-2≧…≧S2≧S1，若M為正奇數，則該M個區域的大小為S(M+1)/2≧S(M+1)/2-1≧S(M+1)/2-2≧…≧S2≧S1。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之雙畫面圖像顯示方法，其中，對該兩第二畫面圖像進行處理後所進行的顯示包括採用偏光式或快門式雙畫面顯示模式。
TW101138008A 2012-07-24 2012-10-15 雙畫面圖像顯示裝置及方法 TW201405481A (zh)

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CN201210258167.9A CN102883120B (zh) 2012-07-24 2012-07-24 一种双画面图像显示装置及控制方法

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