TW582165B - Method for outputting video images in video monitoring system - Google Patents

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Description

582165 五、發明說明（l) 本發明係與影像顯示系 捕捉裝置與影像顯示裝置分 能展現高品質影像的方法。 傳統的影像顯示系統係 先令該等信號通過視訊資料 顯示器或螢幕之分割畫面上 瞄型影像信號，則係透過具 比例調整器後，輸往如電視 最近，市面上出現一種 儲存大量影像資料而且甚受 Digital Video Recorder) 〇 設有影像顯示系統之漸進掃 像的品質與解析度方面都有 圖予以詳細之。 首先，如第1(b)圖所示 掃瞄型影像信號經過具有等 整器的等比例縮減後，顯示 圖中所示被捕捉的交錯掃瞄 所示的漸進掃瞄型顯示裝置 圖所示的橢圓形影像。即， 橢圓形影像，已是一種扭曲 對於此一問題，四個各 場，像資料係可如第1(g)圖 入資料與各輸出資料的外觀 統有關，尤指一種即使在影像 屬不同掃猫型態的狀況下，仍 在捕捉到複數個視訊信號後， 處理步驟，再將影像呈現於一 ;而以影像相機捕捉的交錯掃 有相同調整比例的水平/垂直 機等影像顯示裝置。 建構於個人電腦（PC)之上以供 歡迎的數位影像記錄器（DVR — 但因為該DVR的顯示器係一種 瞄型影像顯示裝置，所以在影 改善的空間，以下將配合第1 ’被四只影像相機捕捉的交錯 比例調整功能的水平/垂直調 在四個分割畫面上。設第丨（C ) 型影像信號顯示在如第1(d)圖 時，其呈現的畫面將如第1(^) 垂直高度減半呈現在螢幕上的 的影像。 含第1 ( f )圖所示之混合奇/偶 所示以漸進方式掃瞄，且各輸 比例相當’則該等影像均可適
第5頁 582165 五、發明說明（2) 當地呈現在螢幕上。然而’當影像為移動影像而非靜止影 像之場合時’則因奇/偶場之間存在有一 1 / 6 0秒的掃瞄時 間差，致使影像的解析度和品質劣化而產生略帶模糊的部 分重疊現像。 主題為π利用掃磁線之轉換以呈現分割畫面之顯示裝 置（APPARATUS FOR DISPLAYING DIVIDED DISPLAY SCREENS USING SCAN LINE CONVERSION)"之韓國專利申請 案1 0 - 1 9 9 8 - 5 2 9 9 1現已獲頒專利並公告在案。該專利申請 案10-1998-52991所揭示的裝置包含有掃瞄線轉換用2影像 解碼器、2記憶體、及2編碼器，其中各編碼器一輸出端係 與一電視顯像機及一電腦顯像機相接。該申請案1〇 — 1998一 5 2 9jl之特徵在於：該裝置係將影像資料記錄在與電腦編 碼為相連之影像編碼器之前級記憶體内，及利用高於寫入 拖。 '"之逮度讀取已記錄之影像資料以執行掃瞒線之轉 影像資料係 第二影像解 一影像相機 掃猫型電腦 由於讀取資 用時鐘脈波 為改善 種不但不會 韓國專利申請案1 0- 1 9 9 8-52 9 9 1中，捕捉到的 依序通過第一影像解碼器、第一影像編碼器、 碼器、與第二影像編碼器的多重處理，所以從 輪入的交錯掃瞄型影像信號雖可輸出至該漸進 顯像機，但影像品質仍不免受到影響。再者， 料的速度為寫入的兩倍，需要另外提供記憶體 ’以致造成記憶體控制器設計的複雜化。 上述不足之處，本發明的主要目的在於提供一 傷害影像品質而且能將影像最佳化的方法，而
第6頁 582165 五、發明說明 且不拘其 掃瞄類型 本發 之影像顯 號再經水 入信號係 者。 依據 不系統的 係利用一 號並將之 施包括有 a) 以 錯掃3¾型 b) 儲 一個顯示 c) 輪 料於該漸 實施例說 以下 或型態更 圖 本發明 影像資 個或多 輸往例 以下若 不等的 波道影 存經過 螢幕； 出並顯 進掃瞄 明 的實施 為模糊 _係本考 如第 :像仏就輸入裝置與影像顯示裝置是否屬於同 者。 =之另一目的在於提供一種交錯掃瞄型顯示裝置 Z ^法’其視訊圖像之獲得係使捕捉到的影像信 $垂直方向不等的比例予以縮減，其中原始輸 、交錯掃瞒型為基礎的一個或多個相機捕捉而得 一設計方針，上述目的可藉由一種影像顯 料輸出方法來達成，其中該影像顯示系統 個相機捕捉例如一交錯掃瞄型波道影像信 如一漸進掃猫型影像顯示裝置。該法的實 干步驟： 水平與垂直比例來調整已數位轉換的各交 像資料； 比例調整的影像資料以便在記憶體内建構 及 不所存放相當於該一個顯示螢幕的影像資 型影像顯示裝置。 例說明中，將儘量避免可能導致已知功能 之任何不必要說法。 卜明一實施例之影像顯示系統組織方塊 圖所示’類比/數位轉換器（A/D Converter) 麵 國
第7頁 582165 五、發明說明（4) 2 0a-20c係用以將影像相機i〇a-10c輸入的類比影像信號轉 換為數位影像資料者，其中該A/D轉換器的數量應與設置 的影像相機數量互相匹配，而實際裝設的影像相機數量則 視需要監控的面積大小而定，如4台、8台、或更多。 圖中的影像輸入控制器30a-30c係可將A/D轉換器20a-2 0 c輸出的數位影像資料予以延伸、分離、及控制使形成 水平與垂直同步信號後，輸出至一記憶體控制器50，其中 該影像輸入控制器30a-30c的數量係與該A/D轉換器20a-2 0 c相當。 圖 垂直方 數位影 如相關 40a-40 執行插 向之縮 成之畫 比亦隨 由後述 與影像 中的水平/垂直比例調整器4〇a-40c係用以在水平/ 向減縮（或放大）自影像輸入控制器3〇a — 3〇c輸出之 像資料，以供儲存或將之顯現於若干分割畫面上。 技術人士所周知者，該等水平/垂直比例調整器 c係依據所需之縮減比，在相鄰的數位影像資 入法以縮減該數位影像資料。此等在水平 減比（或放大比）係可依據一影 $ 面數目多寡而改變。又，該：f90擬分割 該影像顯示裝置9。掃晦類型之差異而有m缩減 相：1者〇 ’ Γο水:數直比例調整器4〇a-40c^i量Γ 相機l〇a~*l〇c的數量相♦ 歎量亦 IR 田 〇 圖中的記憶體控制器5 〇係 器40a-40c輸出且經過縮減（或 序記錄於特定位址的框袼記憶 責讀取及輸出已記錄的影像資 2大）之影像資料按通道列 體。該記憶體控制器5 料以便即時呈現影；5。0:
582165 五、發明說明（5) 收到水平與垂直同步信號時，該記憶體控制器5 0的回應是 立即建構_個含有” n"分割畫面的顯像框格（frame)，其中 該η"值為一正整數。 該記憶體控制器5 0控制了記憶體6 0的存取通道。在處 理過影像相機1 〇 a __丨〇 c送來的影像信號後，該記憶體6 〇會 暫時儲存一個框格的影像資料。一影像輸出控制器70的作 用在於將一些補充訊息（包括時間訊息、波道訊息等）併入 從該記憶體控制器5 0輸出的一整框格影像資料，然後再行 輸出。從該影像輸出控制器70輸出的影像資料再經一數 位/類比轉換器（D/A Converter )80轉換成類比影像信號。 又’前述影像顯示裝置9 0係可為一交錯掃瞄型或漸進掃瞄 型顯示裝置。 在前述影像顯示系統中，即使該等影像相機1 〇a-1 〇c 倶屬於交錯掃瞄型而僅該影像顯示裝置9〇屬於漸進掃瞄型 的場合下，影像的輸出仍不至造成品質方面的問題。關於 這一點，以下茲配合第3圖就一框袼做四畫面分割為例加 以說明。 — 按’第3圖係一用以闡釋本發明影像輸出方法之影像 信號顯示範例。 首先，由4台影像相機1 -4捕捉的各波道影像信號經過 該A/D轉換器20a-20c轉換為數位影像資料。然後’該影像 輸入控制器3〇a-3〇C將水平/垂直同步信號分離出來，以延 伸及控制該數位影像資料及進行後處理動作。該影像輸入 控制器30a-30c隨即將之輸往後級之水平/垂直比例調整器
582165 五、發明說明（6) 40a-4 0c。今假設該水平/垂直比例調整器4〇a —4〇c之設計 目標係使影像資料在水平方向減半而保持垂直方向不變， 則以相當於交錯掃瞄型各波道信號之被捕捉影像資料"64〇 X 240”為例，其將被減縮為影像資料，，32〇 X 24〇"，而該 記憶體60則在記憶體控制器5〇的控制下，儲存該影像資 料 ” 3 2 0 X 2 4 0 "。 第3(b)圖顯示僅在水平方向減半的四部分割畫面。 另，參考用第3(a)圖顯示之影像資料"64〇 χ 24〇"係對應 於捕捉到之各交錯掃瞄型影像信號。因為，如第3(b)圖所 示" 640 χ 48 0"範圍内之四部影像資料係由一交錯掃瞄型 影像信號輸入裝置接收到的影像信號所構成，所以，分別 對應於各分割畫面之影像資料係在垂直方向發生變形。其 次，因為交錯掃猫型影像顯示裝置之相鄰水平線空間倍於 漸進掃聪型影像顯示裝置之相鄰水平線空間，從而，若與 捕捉到的交錯掃晦型影像信號對應的影像資料在向 減半以建構一個四書面分宝^顯德4 如菌像格時，其顯現的影像即 不 ' ，與被捕捉到的交錯掃瞄型影像信 ::對應的影像資料若於輸往漸進掃猫型影像顯干裝1的 :比-交錯掃瞒型影像之水平線空間狭窄兩倍鄰=線影 像資料的縮減自然地發生在垂直方 因此’ ^ 4 2 if Ψ ^ ^ I方向。結果，該影像顯示 裝置遂呈現出 > 第3(c)圖所示之正常四部分 換言之丄對應於所捕捉到的交錯掃猫型移動^ 之移動影像資料係先在水平方向^ ^ π々阿細減成丰以構築一個四部 mi ιιμ 第10頁 582165 、發明說明（7) S割畫面&然後，纔輸往漸進掃瞄型影像顯示裝置。所 移動景》像可如第3 ( c )圖所示正常顯像，絲毫沒有品質 另一方面’所捕捉到交錯掃瞄型四個移動影像信號於 ^ j另^漸進掃瞒型影像顯示裝置的場合，對應於各別移 減^像ί料，圍内（第3(b)圖中）一奇數線且僅在水平方向 理、，> j影像資料，係以做為一奇數場的影像資料輸出。同 料^ Γ對應於各別移動影像資料範圍内一偶數線之影像資 兩f以做為一偶數場的影像資料輸出。如第3 (d)圖所示， 裂刀別代表奇/偶場的畫面顯示在該交錯掃瞄型影像顯示 地ί上°如此’則一影像顯示系統的督導者就可以很清楚 现看到畫面。另有一種選擇是把對應於奇數線的影像資 1ΐ為偶數場的影像資料而把對應於偶數線的影像資料視 為奇數場的影像資料予以輸出。 却掩從以上所述當可清楚瞭解記憶體控制器之控制該框袼 ^ = f60與該影像顯示裝置採用之掃瞄類型有關。該記憶 德ΐ」器係從存放於該框格記憶體60内部之四畫面分割影 1豕貢料中，讀取其奇/偶列。 然，目前為止，本發明僅只說明從單一畫面分割為 的八=面的情形，但本發明亦可如法泡製應用於更多畫面 、刀口丨】，如九或十六個晝面等。 例如 分割晝面 道影像資 ，現在就打算在一個單一晝面上構築及顯現九個 。此時，該水平/垂直比例調整器4〇a_4〇c宜對波 料的比例調整為3 : 1，藉以降低建構波道視訊圖
582165 五、發明說明（8) 像内水平線所需像素（pixel)數量為214 平/垂直比例調整器4〇a-4〇c進而再對波道岑推；該水 調整為3 : 2，藉以降低建構波道影像資料〜貧料的比例 像素之數量為16〇個。如此，一個形成^内6；；垂直線所需 範圍内的單-顯像榮幕已然被分割形成於九固4:x 480”面積 用一漸進掃瞄型影像顯示裝置來呈現分判二 ^ 割晝面均可正常表現。…掃晦型影分 九個分割畫面的場合，與該九個分割晝面 ^ 數線對應的影像資料係可如同前述四分判龛 了 5 ° —由的組態一 面之m顯示於一奇數場之上。同㉟，與該九個分割畫 割畫面的組態一般，適當地顯示於一偶數前述四分 個分2，擬探討的情況是在單-榮幕上構築i顯示十六 40c/H面的場合。此時，該水平/垂直比例詞整器4〇a- 影像資料/向對於t六個與交錯掃猫型影像信號相當的 〜像貪枓執行4 : 1的比例調整。換句話說， 像中各圖像一水平線所含的四個像素改變為」個 像素之意。然後，該水平/垂直比例調整器4〇a — 4〇c再對已 做成水平調整的十六個影像資料，實施2 :丨的垂直比例調 整。其結果如同建構四個分割畫面一般，在"64〇 X 480”框住的範圍内，十六個分割畫面也一樣能展現在交錯 掃瞒型或漸進掃瞄塑的影像顯示裝置上。 再者，本發明另一實施例中，被捕捉的漸進掃瞄型影 像信號亦可輸出給一交錯掃瞄型影像顯示裝置。當捕捉^
IBM IMI 第12頁 582165 五、發明說明（9) 進掃瞄型影像信號的影像捕捉裝置為一個人電腦（PC)用相 機的場合時，一個類似捕捉到的π 640 X 480π視頻信號就 由該PC相機產生。如果該” 6 4 0 X 4 8 0 "視頻信號係輸出給 能夠顯示一 ” 6 4 0 X 2 4 0 π交錯掃瞄型視訊圖像的影像顯示 裝置時，影像資料將不會在水平與垂直方向進行任何比例 調整（或曰π繞道π )。又，與存放於該框格記憶體6 0之影像 資料一奇數線對應的影像資料係以做為一奇數場的影像資 料輸出，而另一種與存放於該框格記憶體6 0之影像資料一 偶數線對應的影像資料則以做為一偶數場的影像資料輸 出。此情況下，輸入信號的外觀比例應可與顯現於影像顯 示裝置者一致。 綜合以上實施例的說明，吾人得一結論為：使用本發 明的方法，不論影像信號輸入裝置的掃瞄類型是否與影像 顯示裝置相同，其最終結果均可正常而清楚地呈現影像於 顯示裝置。還有另一種選擇：輸入信號的外觀比例完全無 需經過調整即可與影像顯示裝置的外觀比例保持一致，故 得以正常顯現影像。 產業應用 上述說明已清楚指出：本發明所提供的方法可將擬顯 示的影像最佳化而絕不損害影像之品質。本法的運用乃基 於一項事實，即交錯掃瞄型圖像中相鄰水平線的空間係為 漸進掃瞄型者的兩倍而不論影像信號輸入裝置與影像顯示 裝置之掃瞄型別是否相同。
第13頁 582165 五、發明說明（ίο) 更進而言之，在捕捉到的影像輸入信號與影像顯示裝 置倶為交錯掃瞄型的場合，因輸出端影像與原輸入端捕捉 到的影像兩者外觀比例得以保持一致，是以該顯示端能呈 現出非常生動的影像且不致劣化影像的垂直方向解析度與 品質。 今藉由以上實施例的解說，相信能有助於熟悉本技術 領域的人士充分瞭解其意涵。又，本發明的基本理念應可 運用於其他不同的方式，故本發明提示之實施例僅供例證 而非用以限制其實施範圍者，惟任何引伸之變化仍應受申 請專利範圍各申請項之節制。
第14頁 582165 圖式簡單說明 為期相關人士能對本發明之結構、特徵、及效用等更 易於瞭解起見，以下茲舉實施例配合相關圖式詳細說明 之，其中： 第1圖係一用以闡釋傳統影像輸出方法之影像信號顯 示範例； 第2圖係本發明一實施例之影像顯示系統組織方塊 圖；及 第3圖係一用以闡釋本發明影像輸出方法之影像信號 顯示範例。 【圖式標號說明】 1 ---------影像相機 2 ---------影像相機 3 ---------影像相機 4 ---------影像相機 10a-------影像相機 10b-------影像相機 10c-------影像相機 20a-------類比/數位轉換器 20b-------類比/數位轉換器 20c-------類比/數位轉換器 30a-------影像輸入控制器 30b-------影像輸入控制器
582165 圖式簡單說明 30c-------影像輸入控制器 40a-------水平/垂直比例調整器 40b-------水平/垂直比例調整器 40c-------水平/垂直比例調整器 50--------記憶體控制器 60--------記憶體 70--------影像輸出控制器 80--------數位/類比轉換器 90--------影像顯示裝置 第16頁

Claims (1)

  1. 582165 六、申請專利範圍 U ~一種應用於影像顯示系統的影像資料輸出方法， 其^ ^像顯示系統係利用一個或多個相機以捕捉一交錯 掃猫# L道影像信號並將之輸往一漸進掃瞄型影像顯示裝 置，的實施包括有以下步驟： 货i不等的水平與垂直比例來調整已數位轉換的各交 錯掃瞄型波道影像資料； 加筋-經過比例調整的影像資料以便在記憶體内建構 一個顯不螢幕；及 犯私=Ϊ出並顯示所存放相當於該一個顯示螢幕的影像資 料於該漸進掃猫型影像顯示裝置。 2 如由 像資料係甲請專利範圍第1項所述之方法’其中各波道影 向的比例！^2:1的比例實施水平調整後’不再實施垂直方 者。1謂整（或曰繞道/旁路）藉以縮減各波道影像資料 像資=2申請專利範圍第1項所述之方法，其中各波道影 督缺车1'先以3 : 1的比例實施水平調整後，次以3 : 2的比例 爽整藉以縮減各波道影像資料者。 像資^ ^申請專利範圍第1項所述之方法’其中各波道影 實施垂糸先以4 : 1的比例實施水平調整後，次以2 : 1的比例 直調整藉以縮減各波道影像資料者。
    582165 六、甲請專利範圍 5· —種應用於影俊一 其中該影像顯示系統係利4不系統的影像資料輸出方法， 掃瞒型波道影像信號並將用一個或多個相機以捕捉一交錯 置’該法的實施包括°古、、之輸往該交錯掃瞄型影像顯示裝 扭，）以不等的步驟： 曰掃晦型波道影像資料；直比例來調整已數位轉換的各交 —b )鍺存經過比 固顯示螢幕，·及6的影像資料以便在記憶體内建構 巧你-)輪出並顯示影俊咨士丨 ^.資料之-偶數線以做：:影像資料係對應於已儲存 推及輪出並顯示影 ς *應於一偶數場之影像資料 者。 數線以做為對應於一奇數場之影像資料 像資料：：f]專:比範例圍實第施5:所u ^ 向的比&實施水平調整後，不再會渝岙吉方 者，調整(或曰繞道/旁路)藉以縮減各= = 像資;斗ϊί請專利Λ圍第音所述之方法，其中各波道影 實施ΪΪ先以3:1的比//施水平調整後，次以3:2的比例 ^直調整藉以縮減各波道影像資料者。 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中各波道影 第18頁 582165
    六、申請專利範圍 像資料係先以4 : 1的比例實施水平調整後，次以2 :丨的比例 實施垂直調整藉以縮減各波道影像資料者。 9· 一種應用於影像顯示系統的影像資料輸出方法，其 中該影像顯示系統係利用一個或多個相機以捕捉一交錯掃 猫型波道影像信號並將之輸往該交錯掃猫型影像顯示裝 置，該法的實施包括有以下步驟： a) 以不等的水平與垂直比例來調整已數位轉換的各交 錯知瞒型波道影像資料； b) 儲存經過比例調整的影像資料以便在記憶體内建構 一個顯示螢幕；及 ，债^輸出並顯示影像資料，該影像資料係對應於已儲存 者· _料之一偶數線以做為對應於一奇數場之影像資料 影像i ί出並顯示影像資料，該影像資料係對應於已儲存 者。_;之一奇數線以做為對應於一偶數場之影像資料 像資料将t 項户斤mm ’其中各波道影 向以2:1的比例實施水平調整後，不再實施垂直方 者的比例調整（或曰繞道/旁路）藉以縮減各波道影 甘」11 · 一種應用於影像顯示系統的影像資料鉍山 ^、中贫旦4从 询出方沐 邊〜像顯示系統係利用一個相機以捕捉一瀚 ^ 研進掃瞄型
    第19頁 582165 六、申請專利範圍 波道影像信號並將之輸往一交錯掃瞄型影像顯示裝置，該 法的實施包括有以下步驟： a) 儲存已數位化之漸進掃瞄型各波道影像資料以便在 一記憶體中建構一顯示螢幕；及 b) 輸出並顯示影像資料，該影像資料係對應於已儲存 影像資料之一偶數線以做為對應於一奇數場之影像資料 者；及輸出並顯示影像資料，該影像資料係對應於已儲存 影像資料之一奇數線以做為對應於一偶數場之影像資料 者。 1 2. —種應用於影像顯示系統的影像資料輸出方法， 其中該影像顯示系統係利用一個相機以捕捉一漸進掃猫型 波道影像信號並將之輸往一交錯掃瞄型影像顯示裝置，該 法的實施包括有以下步驟： a) 儲存已數位化之漸進掃瞄型各波道影像資料以便在 一記憶體中建構一顯示螢幕；及 b) 輸出並顯示影像資料，該影像資料係對應於已儲存 影像資料之一偶數線以做為對應於一偶數場之影像資料 者；及輸出並顯示影像資料，該影像資料係對應於已儲存 影像資料之一奇數線以做為對應於一奇數場之影像資料 者0
    第20頁
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