TW202224417A

TW202224417A - 影像擷取裝置及其方法

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Publication number: TW202224417A
Application number: TW109142091A
Authority: TW
Inventors: 張國周
Original assignee: 聯聚電子股份有限公司
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2022-06-16
Also published as: TWI770697B; US20220172314A1

Abstract

本發明揭露一種影像擷取裝置及方法。影像擷取裝置與一主機裝置、一顯示螢幕及一電子裝置電性連接。主機裝置傳送一顯示頻率調控訊號。影像擷取裝置包括一縮放控制模組以及一影音擷取模組。縮放控制模組自主機裝置接收顯示頻率調控訊號，並傳送至顯示螢幕。縮放控制模組將顯示頻率調控訊號轉換成一固定幀率視頻訊號。影音擷取模組與縮放控制模組及電子裝置電性連接。影音擷取模組接收固定幀率視頻訊號，將固定幀率視頻訊號轉換成一可傳輸格式資料，並傳送至電子裝置。

Description

影像擷取裝置及其方法

本發明是關於一種影像擷取裝置及其方法，特別是關於一種可擷取具有顯示頻率調控訊號的影像以分配至其他電子裝置的影像擷取裝置及其方法。

目前的遊戲畫面的影像經常會有畫面抖動與撕裂的情形，為了避免前述情形，出現了一種幀率（Frame rate）變動的視頻訊號（或稱顯示頻率調控訊號）的影像顯示技術，且被稱為FreeSync技術。除了電腦主機或遊戲主機必須要有可支援FreeSync的顯示卡以外，顯示螢幕也必須支援FreeSync，才有辦法成功啟動播放遊戲畫面或影像。換言之，一般的顯示螢幕或電子裝置，例如桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦等，因僅能播放固定幀率的視頻訊號，故無法播放具有顯示頻率調控訊號的影像。這也使得市面上的影像擷取裝置無法應用在分配具有顯示頻率調控訊號（FreeSync）的影像。

一般而言，常見的影像擷取方法是將輸入訊號透過分配器直接一分二，其一傳輸至顯示螢幕，另一傳輸至影像擷取裝置，再由影像擷取裝置分配至其他的電子裝置。目前遊戲直播是利用影像擷取裝置進行。如前述，目前市面上的影像擷取裝置（晶片）並無支援FreeSync技術，電腦主機或遊戲主機無法傳送顯示頻率調控訊號至影像擷取裝置，使得影像擷取裝置也無法順利傳輸影像至其他的電子裝置。換言之，也無法應用在使用FreeSync影像技術的遊戲機中，無法直播其遊戲畫面。

有鑑於上述課題，本發明之主要目的係在提供一種影像擷取裝置及方法，藉由縮放控制模組將顯示頻率調控訊號轉換成視頻訊號，且其具有固定的垂直掃描頻率，以解決習知的影像擷取裝置無法支援顯示頻率調控訊號的問題。

為達成上述之目的，本發明提供一種影像擷取裝置，其與一主機裝置、一顯示螢幕及一電子裝置電性連接。主機裝置傳送一顯示頻率調控訊號。影像擷取裝置包括一縮放控制模組以及一影音擷取模組。縮放控制模組自主機裝置接收顯示頻率調控訊號，並傳送至顯示螢幕。縮放控制模組將顯示頻率調控訊號轉換成一固定幀率視頻訊號。影音擷取模組與縮放控制模組及電子裝置電性連接。影音擷取模組接收固定幀率視頻訊號，將固定幀率視頻訊號轉換成一可傳輸格式資料，並傳送至電子裝置。

為達成上述之目的，本發明另提供一種影像擷取方法，應用於一影像擷取裝置。影像擷取裝置與一主機裝置、一顯示螢幕及一電子裝置電性連接。主機裝置傳送一顯示頻率調控訊號。影像擷取裝置包括相互電性連接的一縮放控制模組及一影像擷取裝置。影像擷取方法包括下列步驟：縮放控制模組接收顯示頻率調控訊號；縮放控制模組傳送顯示頻率調控訊號至顯示螢幕；縮放控制模組將顯示頻率調控訊號轉換成一固定幀率視頻訊號，；影音擷取模組接收固定幀率視頻訊號，並轉換成一可傳輸格式資料；以及影音擷取模組將固定幀率視頻訊號以可傳輸格式資料傳送至電子裝置。

根據本發明之一實施例，固定幀率視頻訊號具有固定的一垂直掃描頻率。

根據本發明之一實施例，縮放控制模組依據一預設更新濾設定固定幀率視頻訊號的垂直掃描頻率。

根據本發明之一實施例，影像擷取裝置更包括一通用序列匯流排。影音擷取模組透過通用序列匯流排與電子裝置電性連接。又，影音擷取模組透過通用序列匯流排將固定幀率視頻訊號以可傳輸格式資料傳送至電子裝置。

根據本發明之一實施例，影像擷取裝置更包括複數視頻訊號輸出介面，縮放控制模組透過該些視頻訊號輸出介面與主機裝置及顯示螢幕電性連接。又，縮放控制模組透過該些視頻訊號輸出介面自主機裝置接收顯示頻率調控訊號，並傳送至顯示螢幕。

承上所述，依據本發明之影像擷取裝置及方法，影像擷取裝置包括一縮放控制模組以及一影音擷取模組。縮放控制模組可自主機裝置接收一顯示頻率調控訊號後，可執行二個步驟，其一是將顯示頻率調控訊號傳送至顯示螢幕，使顯示螢幕可呈現顯示頻率調控訊號所對應的影像；另一則是將顯示頻率調控訊號轉換成一固定幀率視頻訊號後，傳送至影音擷取模組。接著，影音擷取模組將固定幀率視頻訊號轉換成一可傳輸格式資料後，傳送至電子裝置，使電子裝置（的螢幕）可呈現固定幀率視頻訊號所對應的影像。由於固定幀率視頻訊號與顯示頻率調控訊號的差異在於幀率分別為固定的、變動的，使得顯示螢幕與電子裝置（的螢幕）可呈現相同的影像（例如遊戲畫面），以達到直播的功能。因此，影像擷取裝置可支援顯示頻率調控訊號。

為能讓貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。

圖1為本發明之一實施例之影像擷取裝置的應用環境示意圖，圖2為圖1所示之影像擷取裝置的方塊示意圖，請參考圖1及圖2所示。本實施例之影像擷取裝置1與一主機裝置7、一顯示螢幕8及一電子裝置9電性連接。首先，主機裝置7可以是遊戲機、或是電腦主機，本發明並不限制。主機裝置7傳送至影像擷取裝置1的輸入訊號包含一顯示頻率調控訊號。其中，顯示頻率調控訊號是指幀率（Frame rate）為變動的視頻訊號（video signal），於此是指視頻訊號的垂直掃描頻率（vertical scanning frequency）為變動的。此種影像顯示技術也被稱為FreeSync技術，可減少影像畫面抖動與撕裂的情形。

本實施例之顯示螢幕8是以可支援幀率變動的視頻訊號（FreeSync）的螢幕為例。具體而言，一般遊戲玩家（使用者）會以可支援FreeSync的顯示螢幕8與主機裝置7（遊戲主機）搭配使用，故本實施例的顯示螢幕8是以可支援FreeSync的螢幕為例。本實施例之電子裝置9則是以「無法」支援FreeSync的一般電腦為例說明。電子裝置9可例如但不限於桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、或智慧型手機等。

本實施例之影像擷取裝置1包括一縮放控制模組10以及一影音擷取模組20。縮放控制模組10與影音擷取模組20相互電性連接，以進行資料的傳輸。本實施例之縮放控制模組10是縮放控制晶片（Scaler IC），也是可支援幀率變動的視頻訊號（FreeSync）的顯示驅動晶片。影音擷取模組20可以為影像擷取卡（video capture card），其可將視頻訊號儲存為可傳輸的數位格式檔案，於本實施例稱為可傳輸格式資料。

在本實施例中，影像擷取裝置1更包括複數視頻訊號輸出介面30，其可例如但不限於高畫質多媒體介面（High Definition Multimedia Interface，簡稱HDMI）、或DisplayPort（簡稱DP）介面等視訊介面。主機裝置7與顯示螢幕8可以有線的方式連接至影像擷取裝置1的視頻訊號輸出介面30，以與影像擷取裝置1之間進行視頻訊號的傳輸。又，本實施例之縮放控制模組10亦與視頻訊號輸出介面30電性連接，使縮放控制模組10透過視頻訊號輸出介面30與主機裝置7及顯示螢幕8電性連接。

較佳的，影像擷取裝置1更包括一通用序列匯流排40（Universal Serial Bus，簡稱USB）。電子裝置9可以有線的方式連接至影像擷取裝置1的通用序列匯流排40，以與影像擷取裝置1之間進行（可傳輸格式）資料的傳輸。影音擷取模組20亦與通用序列匯流排40電性連接，使影音擷取模組20可透過通用序列匯流排40與電子裝置9電性連接，以傳輸資料。

需注意的是，前述各個模組除可配置為硬體裝置、軟體程式、韌體或其組合外，亦可藉電路迴路或其他適當型式配置，各個模組間之連接係以有線或者無線方式相互連接以進行數據之接收與傳送；並且，各個模組除可以單獨之型式配置外，亦可以結合之型式配置。此外，本實施方式僅例示本發明之較佳實施例，為避免贅述，並未詳加記載所有可能的變化組合。然而，本領域之通常知識者應可理解，上述各模組或元件未必皆為必要。且為實施本發明，亦可能包含其他較細節的習知模組或元件。各模組或元件皆可能視需求加以省略或修改，且任兩模組間未必不存在其他模組或元件。

圖3為本發明之一實施例之影像擷取方法的流程示意圖，請先參考圖1至圖3所示。本實施例之影像擷取方法可應用在影像擷取裝置1，以下按照影像擷取方法的步驟流程，進一步說明影像擷取裝置1的各模組所執行之步驟，及其與主機裝置7、顯示螢幕8及電子裝置9之間的關聯性。

步驟S10：縮放控制模組10接收顯示頻率調控訊號。

如前述，主機裝置7可傳送包含顯示頻率調控訊號的輸入訊號至影像擷取裝置1。在本實施例中，縮放控制模組10藉由視頻訊號輸出介面30接收輸入訊號後，可將顯示頻率調控訊號傳送至顯示螢幕8（步驟S20），並對顯示頻率調控訊號進行分析與轉換（步驟S30）。

步驟S20：縮放控制模組10傳送顯示頻率調控訊號至顯示螢幕8。

如前述，本實施例之顯示螢幕8是一般遊戲玩家（使用者）與主機裝置7（遊戲主機）搭配使用的螢幕，故可支援幀率變動的視頻訊號（FreeSync），即本實施例所稱的顯示頻率調控訊號。因此，縮放控制模組10可將自主機裝置7所接收的顯示頻率調控訊號藉由視頻訊號輸出介面30直接傳送至顯示螢幕8，並於顯示螢幕8播放影像（例如遊戲畫面）。

步驟S30：縮放控制模組10將顯示頻率調控訊號轉換成一固定幀率視頻訊號。

另外，縮放控制模組10也會對顯示頻率調控訊號進行分析與轉換。具體而言，本實施例之縮放控制模組10具有一儲存單元11，其儲存一預設更新率，其為一般螢幕（即本實施例之電子裝置9的螢幕）的（畫面）更新頻率，其可例如但不限於60 Hz。換言之，縮放控制模組10可是先預設市面上常見的電子裝置9的螢幕更新頻率，於本實施例稱為預設更新率。

縮放控制模組10接收到顯示頻率調控訊號時，除了可將其直接傳送至顯示螢幕8（步驟S20），亦可依據預設更新率，將原始的顯示頻率調控訊號的垂直掃描頻率，統一設定為預設更新率（例如，60 Hz），以轉換成固定幀率視頻訊號。換言之，固定幀率視頻訊號為具有固定的垂直掃描頻率（例如，60 Hz）的視頻訊號，且是由縮放控制模組10依據預設更新率設定固定幀率視頻訊號的垂直掃描頻率。接著，縮放控制模組10將轉換後的固定幀率視頻訊號傳送至影音擷取模組20。

步驟S40：影音擷取模組20接收固定幀率視頻訊號，並轉換成一可傳輸格式資料。

影音擷取模組20自縮放控制模組10接收固定幀率視頻訊號後，可對其進行格式的轉換。意即，影音擷取模組20可將固定幀率視頻訊號（視頻訊號）轉換為可傳輸格式資料。在本實施例中，影像擷取裝置1（的影音擷取模組20）是藉由通用序列匯流排40與電子裝置9進行資料的傳輸。因此，可傳輸格式資料為通用序列匯流排40可傳輸的格式，其可例如但不限於FAT檔案系統格式、NTFS檔案系統格式、或HPFS檔案系統格式等。具體而言，影音擷取模組20可對固定幀率視頻訊號進行解壓縮、解碼、壓縮、編碼等程序轉換成前述的可傳輸格式資料。較佳的，影音擷取模組20也具有一儲存單元21，用以儲存固定幀率視頻訊號的可傳輸格式資料，以供電子裝置9進行存取。

步驟S50：影音擷取模組20將固定幀率視頻訊號以可傳輸格式資料傳送至電子裝置9。

本實施例之影音擷取模組20是以通用序列匯流排40將固定幀率視頻訊號以可傳輸格式資料傳送至電子裝置9。具體而言，由於一般的筆記型電腦或平板電腦不具有視頻訊號輸出介面30（例如前述的HDMI介面、或DP介面），故影像擷取裝置1與電子裝置9之間是以通用序列匯流排40電性連接。又，藉由通用序列匯流排40將影音擷取模組20所轉換對應於固定幀率視頻訊號的可傳輸格式資料傳送至電子裝置9。由於固定幀率視頻訊號為具有固定的垂直掃描頻率的視頻訊號，使電子裝置9可啟動並播放固定幀率視頻訊號所對應的影像（遊戲畫面）。

因此，本實施例之影像擷取裝置1可將自主機裝置7所接收的顯示頻率調控訊號一分為二，其一直接傳送至顯示螢幕8，另一則轉換為固定幀率視頻訊號後，再傳送至電子裝置9，以同時在顯示螢幕8及電子裝置9（的螢幕）播放影像。因此，遊戲玩家（使用者）在以顯示螢幕8進行遊戲的同時，亦可將影像（又係畫面）傳送至電子裝置9，以達到直播的功能。

綜上所述，依據本發明之影像擷取裝置及方法，影像擷取裝置包括一縮放控制模組以及一影音擷取模組。縮放控制模組可自主機裝置接收一顯示頻率調控訊號後，可執行二個步驟，其一是將顯示頻率調控訊號傳送至顯示螢幕，使顯示螢幕可播放顯示頻率調控訊號所對應的影像；另一則是將顯示頻率調控訊號轉換成一固定幀率視頻訊號後，傳送至影音擷取模組。接著，影音擷取模組將固定幀率視頻訊號轉換成一可傳輸格式資料後，傳送至電子裝置，使電子裝置（的螢幕）可播放固定幀率視頻訊號所對應的影像。由於固定幀率視頻訊號與顯示頻率調控訊號的差異在於幀率分別為固定的、變動的，使得顯示螢幕與電子裝置（的螢幕）可呈現相同的影像（例如遊戲畫面），以達到直播的功能。因此，影像擷取裝置可支援顯示頻率調控訊號。

應注意的是，上述諸多實施例係為了便於說明而舉例，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1:影像擷取裝置 10:縮放控制模組 11:儲存單元 20:影音擷取模組 21:儲存單元 30:視頻訊號輸出介面 40:通用序列匯流排 7:主機裝置 8:顯示螢幕 9:電子裝置 S10～S50:步驟

圖1為本發明之一實施例之影像擷取裝置的應用環境示意圖。圖2為圖1所示之影像擷取裝置的方塊示意圖。圖3為本發明之一實施例之影像擷取方法的流程示意圖。

1:影像擷取裝置

10:縮放控制模組

11:儲存單元

20:影音擷取模組

21:儲存單元

30:視頻訊號輸出介面

40:通用序列匯流排

7:主機裝置

8:顯示螢幕

9:電子裝置

Claims

一種影像擷取裝置，與一主機裝置、一顯示螢幕及一電子裝置電性連接，該主機裝置傳送一顯示頻率調控訊號，該影像擷取裝置包括：一縮放控制模組，自該主機裝置接收該顯示頻率調控訊號，並傳送至該顯示螢幕，該縮放控制模組將該顯示頻率調控訊號轉換成一固定幀率視頻訊號；以及一影音擷取模組，與該縮放控制模組及該電子裝置電性連接，該影音擷取模組接收該固定幀率視頻訊號，將該固定幀率視頻訊號轉換成一可傳輸格式資料，並傳送至該電子裝置。
如請求項1所述之影像擷取裝置，其中該固定幀率視頻訊號具有固定的一垂直掃描頻率。
如請求項2所述之影像擷取裝置，其中該縮放控制模組依據一預設更新率設定該固定幀率視頻訊號的該垂直掃描頻率。
如請求項1所述之影像擷取裝置，更包括：一通用序列匯流排，該影音擷取模組透過該通用序列匯流排與該電子裝置電性連接，並透過該通用序列匯流排將該固定幀率視頻訊號以該可傳輸格式資料傳送至該電子裝置。
如請求項3所述之影像擷取裝置，更包括：複數視頻訊號輸出介面，該縮放控制模組透過該些視頻訊號輸出介面與該主機裝置及該顯示螢幕電性連接，並透過該些視頻訊號輸出介面自該主機裝置接收該顯示頻率調控訊號，並傳送至該顯示螢幕。
一種影像擷取方法，應用於一影像擷取裝置，其與一主機裝置、一顯示螢幕及一電子裝置電性連接，該主機裝置傳送一顯示頻率調控訊號，該影像擷取裝置包括相互電性連接的一縮放控制模組及一影像擷取裝置，該影像擷取方法包括下列步驟：該縮放控制模組接收該顯示頻率調控訊號；該縮放控制模組傳送該顯示頻率調控訊號至該顯示螢幕；該縮放控制模組將該顯示頻率調控訊號轉換成一固定幀率視頻訊號；該影音擷取模組接收該固定幀率視頻訊號，並轉換成一可傳輸格式資料；以及該影音擷取模組將該固定幀率視頻訊號以該可傳輸格式資料傳送至該電子裝置。
如請求項6所述之影像擷取方法，其中該固定幀率視頻訊號具有固定的一垂直掃描頻率。
如請求項7所述之影像擷取方法，其中該縮放控制模組依據一預設更新率設定該固定幀率視頻訊號的該垂直掃描頻率。
如請求項6所述之影像擷取方法，其中該影像擷取裝置，更包括一通用序列匯流排，該影音擷取模組透過該通用序列匯流排將該固定幀率視頻訊號以該可傳輸格式資料傳送至該電子裝置。
如請求項8所述之影像擷取方法，其中影像擷取裝置更包括複數視頻訊號輸出介面，該縮放控制模組透過該些視頻訊號輸出介面自該主機裝置接收該顯示頻率調控訊號，並傳送至該顯示螢幕。