TWI384880B - 用來進行影音串流之影像轉換之方法及其裝置 - Google Patents

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Description

用來進行影音串流之影像轉換之方法及其裝置
本發明係有關於處理影音串流,尤指一種用來進行一影音串流之影像轉換之方法及其裝置。
於目前的影音產品中,液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)係為一普遍的多媒體產品,但當液晶顯示器顯示具低圖框傳輸率(frame rate)的影音串流時,因為伽瑪轉換(gamma conversion)而有動作模糊(motion blur)的情況。
請參考第1圖,第1圖係為習知技術中用來進行影像轉換之一影音串流處理裝置10的示意圖。如第1圖所示,影音串流處理裝置10具有一資料暫存系統100與一圖框傳輸率轉換器102,資料暫存系統100接收具有複數個圖框(frame)之一影音串流且將其儲存至一儲存器130中。接著,一第一流量控制器110自儲存器130存取(access)一第一圖框與一第二圖框並分別地將其暫存於一第一暫存器112與一第二暫存器114,其中上述之「存取(access)」的動作於本文中尤指「讀取(read)」(以下同)。當該影音串流被顯示時,一圖框傳輸率轉換器102分別地自第一暫存器112與第二暫存器114存取該第一圖框與該第二圖框,並插補一第一插補圖框。持續地,於該第一插補圖框被產生後,圖框傳輸率轉換器102輸出該第一插補圖框。因此,上述習知架構的影像轉換只能插補一插補圖框。
然而,當執行圖框傳輸率增強轉換(frame rate up-conversion)時,尤指於一電影模式中,傳統的圖框傳輸率轉換僅依據由習知影音處理器產生圖框的機制來複製(duplicate)所產生的圖框,上述機制會增加液晶顯示器的反應時間以及減少效能。
因此,需要一種用於圖框傳輸率增強轉換的圖框插補的新方法來同時改進動作模糊與閃爍的課題,並縮短液晶顯示器的反應時間。
有鑑於此,本發明的目的之一在於提供一種用來進行一影音串流之影像轉換之方法及其系統,以解決習知技術所面臨的問題,提高影像品質。
根據本發明之一實施例,其係提供一種用來進行一影音串流之影像轉換之方法。該方法包含有:依據該影音串流之一第一圖框與一第二圖框插補一第一插補圖框(frame);以及依據該第一圖框與該第一插補圖框插補一第二插補圖框。
根據本發明之另一實施例,其係提供一種用來進行一影音串流之影像轉換之裝置。該裝置包含有:一資料暫存系統,用來儲存具有一第一圖框與一第二圖框之影音串流;以及一圖框傳輸率轉換器(frame rate converter),耦接於該資料暫存系統,用來依據該影音串流之一第一圖框與一第二圖框插補一第一插補圖框(frame),以及依據該第一圖框與該第一插補圖框插補一第二插補圖框。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解,硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式,而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語,故應解釋成「包含但不限定於」。以外,「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此,若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置,則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置,或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
請參考第2圖,第2圖係本發明一實施例之一種用來進行影音串流之影像轉換之裝置20的示意圖。裝置20包含有一資料暫存系統200,用來儲存具有至少一第一圖框與一第二圖框之影音串流。裝置20另包含一圖框傳輸率轉換器(frame rate converter)202,耦接於資料暫存系統200,用來依據該影音串流之一第一圖框與一第二圖框插補一第一插補圖框(frame),以及依據該第一圖框與該第一插補圖框插補一第二插補圖框。此外,圖框傳輸率轉換器202另依據該第二圖框與該第一插補圖框插補一第三插補圖框。資料暫存系統200包含有:一儲存器230,用來儲存該影音串流;以及一第一流量控制器210,耦接於儲存器230與圖框傳輸率轉換器202,用來控制於儲存器230與圖框傳輸率轉換器202之間之資料轉換;以及一第二流量控制器220,耦接於儲存器230與圖框傳輸率轉換器202,用來控制於儲存器230與圖框傳輸率轉換器202之間之資料轉換。於此實施例中,第一流量控制器210包含有:一第一暫存器212,用來儲存該第一圖框;一第二暫存器214,用來儲存該第二圖框;以及一第三暫存器216。另外,第二流量控制器220包含有一第四暫存器222。此外,於該第一插補圖框被產生後,圖框傳輸率轉換器202輸出該第一圖框與暫存該第一插補圖框至第二流量控制器220之第四暫存器222;而暫存於第四暫存器222之該第一插補圖框係另被暫存至第一流量控制器210之第三暫存器216;並且於該第一圖框被輸出與該第二插補圖框被產生後,第一流量控制器210藉由利用於該影音串流中跟隨著該第二圖框之一第三圖框來覆寫暫存於第一暫存器212之該第一圖框。此外,圖框傳輸率轉換器202另於該第一圖框被輸出後依序地輸出該第二插補圖框與該第一插補圖框;並且於該第一插補圖框被輸出後,第一流量控制器210另藉由利用該第三插補圖框來覆寫暫存於第三暫存器216之該第一插補圖框。接著,圖框傳輸率轉換器202另依據暫存於第二暫存器214之該第二圖框與暫存於第一暫存器212之該第三圖框來插補一第四插補圖框,並且輸出暫存於第三暫存器216之該第三插補圖框。於是,於該第三插補圖框被輸出後,第一流量控制器210另藉由利用該第四插補圖框來覆寫暫存於第三暫存器216之該第三插補圖框。請注意,上述電路元件200、202、210、212、214、216、220、222與230之架構與原理均為熟習此項技藝者所知悉,故不在此贅述其細節。
請注意,於上述實施例中,於該影音串流中該第二圖框跟隨著該第一圖框,且於該影音串流中該第三圖框跟隨著該第二圖框。此外,上述的影音串流係為一2:2下拉(2:2 pull-down)影音串流。然而,上述實施例僅為舉例之用,並非用來作為本發明的限制條件。如此,在不違背本發明之精神下,對上述實施例加以變化所得之其它變化實施例均屬本發明之範疇。
請參考第2圖與第3圖,第3圖係為本發明一實施例之一種用來進行一影音串流之影像轉換之方法的流程圖。若可得到相同的結果,此流程的步驟並非一定要遵照第3圖所示之次序來執行。請參考該流程圖,該影音串流知影像轉換的操作詳細說明如下:於步驟300中,資料暫存系統200依序地或任意地接收影音串流,其中該影音串流包含有(但不限定於)第一圖框A、第二圖框B與第三圖框C,並儲存該影音串流的第一圖框A與第二圖框B至儲存器230。然後,於步驟302中,當該影音串流的第一圖框A與第二圖框B被播放時,第一流量控制器210自儲存器230存取該影音串流的第一圖框A與第二圖框B並分別地暫存該影音串流的第一圖框A與第二圖框B至第一流量控制器210之第一暫存器212與第二暫存器214。於步驟304中,圖框傳輸率轉換器202於資料暫存系統200中分別地自第一流量控制器210之第一暫存器212與第二暫存器214存取該影音串流之第一圖框A與該影音串流之第二圖框B,分別作為訊號S1與S2。其次,於步驟306中,圖框傳輸率轉換器202依據該影音串流之第一圖框A(例如第2圖中之訊號S1)與該影音串流之第二圖框B(例如第2圖中之訊號S2)插補第一插補圖框A,並暫存第一插補圖框A第二流量控制器220之第四暫存器222,其中第一插補圖框A第2圖所示之訊號S4所表示。圖框傳輸率轉換器202另同步地輸出第一圖框A,其中第一圖框A如第2圖所示之訊號S5所表示。值得注意的是,上述之圖框暫存操作與圖框輸出操作不限定於同步;於本發明之其它實施例中,在不違背本發明之精神下,非同步地執行圖框暫存操作與圖框輸出操作亦可行。
值得注意的是,熟習此項技術領域者於閱讀上述揭露內容並參考第2圖與第4圖後應可充分了解第3圖之步驟300至步驟306之操作。
接下來,於步驟308中,當第一插補圖框A了後續圖框插補操作之需,第二流量控制器220儲存第一插補圖框A儲存器230。於步驟310中,第一流量控制器210自儲存器230存取第一插補圖框A暫存第一插補圖框A第三暫存器216。接著,於步驟312中,圖框傳輸率轉換器202自第一流量控制器210存取暫存於第一暫存器212之第一圖框A與暫存於第三暫存器216之第一插補圖框A,分別作為訊號S1與訊號S3。然後,圖框傳輸率轉換器202依據第一圖框A(例如訊號S1)與第一插補圖框A?(例如訊號S3)插補第二插補圖框A。於步驟314中,圖框傳輸率轉換器202暫存如訊號S4所表示之第一插補圖框A第二流量控制器220之第四暫存器222,並同步地輸出如訊號S5所表示之第二插補圖框A。值得注意的是,上述之圖框暫存操作與圖框輸出操作不限定於同步;於本發明之其它實施例中,在不違背本發明之精神下,非同步地執行圖框暫存操作與圖框輸出操作亦可行。
值得注意的是,此時,第一流量控制器210自儲存器230存取第三圖框C並暫存第三圖框C至第一暫存器212。此外,第三圖框C覆寫儲存於第一暫存器212之第一圖框A,這是因為第一圖框A於後續圖框插補操作中不再需要且已經被輸出以供顯示。
熟習此項技術領域者於閱讀上述揭露內容並參考第2圖與第5圖後應可充分了解第3圖之步驟308至步驟314之操作。
接下來,於步驟316中,圖框傳輸率轉換器202分別地自第一流量控制器210之第二暫存器214與第三暫存器216存取第二圖框B與第一插補圖框A,分別作為訊號S2與訊號S3,並依據第二圖框B(例如訊號S2)與第一插補圖框A?(例如訊號S3)插補第三插補圖框A?。接著,於步驟318中,圖框傳輸率轉換器202讀取第三插補圖框A?作為訊號S4且暫存第三插補圖框A?至第二流量控制器220之第四暫存器222,並同步地輸出第一插補圖框A為訊號S5。值得注意的是,上述之圖框暫存操作與圖框輸出操作不限定於同步;於本發明之其它實施例中,在不違背本發明之精神下,非同步地執行圖框暫存操作與圖框輸出操作亦可行。
此時,第二流量控制器220儲存第三插補圖框A?至儲存器230,隨後,第一流量控制器210自儲存器230存取第三插補圖框A?並暫存第三插補圖框A?至第三暫存器216。此外,第三插補圖框A?覆寫儲存於第三暫存器216之第一插補圖框A,這是因為第一插補圖框A後續圖框插補操作中不再需要且已經被輸出以供顯示。
熟習此項技術領域者於閱讀上述揭露內容並參考第2圖與第6圖後應可充分了解第3圖之步驟316至步驟318之操作。
此外,於步驟320中,圖框傳輸率轉換器202分別地自第一流量控制器210之第二暫存器214與第一暫存器212存取第二圖框B與第三圖框C,分別作為訊號S2與訊號S1,並依據第二圖框B(例如訊號S2)與第三圖框C(例如訊號S1)插補第四插補圖框B。隨後,於步驟322中,圖框傳輸率轉換器202讀取第四插補圖框B為訊號S4並暫存第四插補圖框B第二流量控制器220之第四暫存器222,並同步地輸出第三插補圖框A?作為訊號S5。值得注意的是,上述之圖框暫存操作與圖框輸出操作不限定於同步;於本發明之其它實施例中,在不違背本發明之精神下,非同步地執行圖框暫存操作與圖框輸出操作亦可行。
接著,第二流量控制器220儲存第四插補圖框B儲存器230,隨後,第一流量控制器210自儲存器230存取第四插補圖框B暫存第四插補圖框B第三暫存器216。此外,第四插補圖框B寫儲存於第三暫存器216之第三插補圖框A?,這是因為第三插補圖框A?於後續圖框插補操作中不再需要且已經被輸出以供顯示。
熟習此項技術領域者於閱讀上述揭露內容並參考第2圖與第7圖後應可充分了解第3圖之步驟320至步驟322之操作。
請參考至第8圖,第8圖係為一影音串流之影像轉換的循序圖。於參考上述揭露內容後,熟習此項技術領域者應可充分了解如第8圖之該影音串流之圖框插補的操作;為簡明起見,圖框插補的進一步的說明便在此省略而不再重複贅述。
上述實施例之說明係於兩圖框中執行三次的插補以得到三個插補圖框,來提升影像的清晰度,尤指影像邊緣之清晰度。於上述實施例中,插補之順序係為:首先,依據第一圖框A與第二圖框B插補圖框A,換言之,圖框A對應於上述之第一插補圖框;然後,依據第一圖框A與圖框A補圖框A,換言之,圖框A對應於上述之第二插補圖框;最後,依據圖框A第二圖框B插補圖框A?,換言之,圖框A?係對應於上述之第三插補圖框。此外,於本發明之某些實施例中,首先依據第一圖框A與第二圖框B插補圖框A,換言之,圖框A對應於上述之第一插補圖框;然後,依據第一圖框A與圖框A補圖框A?,換言之,圖框A?係對應於上述之第二插補圖框;最後,依據圖框A第二圖框B插補圖框A,換言之,圖框A對應於上述之第三插補圖框。請注意,上述插補之順序係僅為舉例之用,並非用來作為本發明的限制條件。
依據本發明之另一設計變化,該影像轉換亦可於兩原本圖框之間執行兩次之插補;因此,本發明之設計變化例亦以超越習知技術的水準來提高影像之清晰度,並且比習知技術更加有效率。
總而言之,藉由採用上述實施例所揭露之圖框插補方案,本發明於目前多媒體播放系統所播放之一電影模式之影音串流係為更流暢與更清晰。另外,本發明之資料暫存系統包含有一額外的流量控制器,其中該流量控制器包含有一成本低廉之暫存器,且實質上不需要改變習知硬體中之諸多架構便可實施;換句話說,依據本發明所揭露之內容,硬體之實施並不複雜且生產成本可維持於低成本。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
20、10...裝置
200、100...資料暫存系統
202、102...圖框傳輸率轉換器
210、110...第一流量控制器
212、112...第一暫存器
214、114...第二暫存器
216...第三暫存器
220...第二流量控制器
222...第四暫存器
230、130...儲存器
第1圖係為習知技術中用來進行影像轉換之一影音串流處理裝置的示意圖。
第2圖係本發明一實施例之一種用來進行影音串流之影像轉換之裝置的示意圖。
第3圖係為本發明一實施例之一種用來進行一影音串流之影像轉換之方法的流程圖。
第4圖係為一影音串流之範例之影像轉換的示意圖。
第5圖係為第4圖所示範例之影像轉換的接續圖。
第6圖係為第5圖所示範例之影像轉換的接續圖。
第7圖係為第6圖所示範例之影像轉換的接續圖。
第8圖係為一影音串流之影像轉換的循序圖。
20...裝置
200...資料暫存系統
202...圖框傳輸率轉換器
210...第一流量控制器
212...第一暫存器
214...第二暫存器
216...第三暫存器
220...第二流量控制器
222...第四暫存器
230...儲存器

Claims (8)

  1. 一種用來進行一影音串流之影像轉換之方法,包含有:依據該影音串流之一第一圖框(frame)與一第二圖框插補一第一插補圖框(frame),其中於該影音串流中該第二圖框跟隨著該第一圖框;依據該第一圖框與該第一插補圖框插補一第二插補圖框;依據該第二圖框與該第一插補圖框插補一第三插補圖框;暫存該第一圖框與該第二圖框;於該第一插補圖框被產生後,輸出該第一圖框與暫存該第一插補圖框;以及於該第一圖框被輸出與該第二插補圖框被產生後,藉由利用於該影音串流中跟隨著該第二圖框之一第三圖框來覆寫該第一圖框。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法,另包含:於該第一圖框被輸出後,依序地輸出該第二插補圖框與該第一插補圖框;以及於該第一插補圖框被輸出後,藉由利用該第三插補圖框來覆寫該第一插補圖框。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法,另包含有:依據該第二圖框與該第三圖框插補一第四插補圖框;輸出該第三插補圖框;以及 於該第三插補圖框被輸出後,藉由利用該第四插補圖框來覆寫該第三插補圖框。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該影音串流係為一2:2下拉(2:2 pull-down)影音串流。
  5. 一種用來進行一影音串流之影像轉換之裝置,包含有:一資料暫存系統,用來儲存該影音串流;以及一圖框傳輸率轉換器(frame rate converter),耦接於該資料暫存系統,用來依據該影音串流之一第一圖框(frame)與一第二圖框插補一第一插補圖框(frame),以及依據該第一圖框與該第一插補圖框插補一第二插補圖框,且依據該第二圖框與該第一插補圖框插補一第三插補圖框,其中於該影音串流中該第二圖框跟隨著該第一圖框;其中該資料暫存系統包含有:一儲存器,用來儲存該影音串流;一第一流量控制器,耦接於該儲存器與該圖框傳輸率轉換器,用來控制於該儲存器與該圖框傳輸率轉換器之間之資料轉換,該第一流量控制器包含有:一第一暫存器,用來儲存該第一圖框;一第二暫存器,用來儲存該第二圖框;以及一第三暫存器;以及一第二流量控制器,耦接於該儲存器與該圖框傳輸率轉換器, 用來控制於該儲存器與該圖框傳輸率轉換器之間之資料轉換,該第二流量控制器包含有一第四暫存器;其中於該第一插補圖框被產生後,該圖框傳輸率轉換器輸出該第一圖框與儲存該第一插補圖框至該第二流量控制器之該第四暫存器;暫存於該第四暫存器之該第一插補圖框係另被暫存至該第一流量控制器之該第三暫存器;以及於該第一圖框被輸出與該第二插補圖框被產生後,該第一流量控制器藉由利用於該影音串流中跟隨著該第二圖框之一第三圖框來覆寫暫存於該第一暫存器之該第一圖框。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之裝置,其中該圖框傳輸率轉換器另於該第一圖框被輸出後依序地輸出該第二插補圖框與該第一插補圖框;以及於該第一插補圖框被輸出後,該第一流量控制器另藉由利用該第三插補圖框來覆寫暫存於該第三暫存器之該第一插補圖框。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之裝置,其中該圖框傳輸率轉換器另依據暫存於該第二暫存器之該第二圖框與暫存於該第一暫存器之該第三圖框來插補一第四插補圖框;該圖框傳輸率轉換器輸出暫存於該第三暫存器之該第三插補圖框;以及於該第三插補圖框被輸出後,該第一流量控制器另藉由利用該第四插補圖框來覆寫暫存於該第三暫存器之該第三插補圖框。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之裝置,其中該影音串流係為一2:2下拉(2:2 pull-down)影音串流。
TW097108846A 2007-09-14 2008-03-13 用來進行影音串流之影像轉換之方法及其裝置 TWI384880B (zh)

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