TWI502999B - 影像處理方法及應用該方法之電子裝置 - Google Patents

Description

影像處理方法及應用該方法之電子裝置

本發明係關於一種影像處理方法，特別是一種依據影像性質及特徵不同以執行對應影像壓縮處理之影像處理方法。

以往使用者想要把電子裝置(例如電腦、數位相機等)所顯示之畫面透過其他顯示裝置(例如液晶螢幕、電視機或投影機等)輸出顯示時，必須以對應之訊號線材連接電子裝置及顯示裝置兩端，以便進行影像訊號之傳輸。而隨著網路傳輸技術之進步，使得現今許多電子裝置藉由無線傳輸方式，來進行彼此間資料或訊號之傳輸，因此提供了電子裝置於顯示時之便利性。

然而由於影像資料量較大，使得傳輸時需要較大之網路頻寬及速度；一旦網路不穩或發生問題，往往容易產生影像顯示延遲等問題。現行方式為利用影像編碼壓縮技術來縮減影像傳輸資料量，以利於影像之傳輸。但受限於網路頻寬，當使用比較高的影像壓縮率時，會造成影像粗糙而沒有細節；而網路頻寬限制也會造成畫面頻率(frame rate)降低而影響影像播放的流暢度。

因此，如何能設計出有效壓縮影像資料，且顧及影像品質及流暢度之影像處理技術，實為一值得研究之課題。

本發明之主要目的係在提供一種依據影像性質及特徵不同以執行對應影像壓縮處理之影像處理方法。

為達到上述之目的，本發明之影像處理方法係應用於電子裝置，電子裝置藉由應用程式顯示影像。該方法包括以下步驟：擷取該影像；判斷影像為動態影像或靜態影像，以決定影像之壓縮率；處理影像以取得輪廓影像；以及劃分輪廓影像為複數基本影像區塊，並依據各基本影像區塊內之輪廓分布狀態，以調整各基本影像區塊對應之壓縮率。

在本發明之一實施例中，該方法於判斷影像為動態影像或靜態影像之步驟中包括以下步驟：偵測電子裝置是否針對該影像執行視訊解碼操作。

在本發明之一實施例中，該方法於判斷影像為動態影像或靜態影像之步驟中更包括以下步驟：偵測應用程式之狀態參數，以判斷應用程式是否為動態影像專屬播放程式；若電子裝置針對該影像執行視訊解碼操作，且應用程式為非動態影像播放程式，則進一步判斷該影像中是否包括大於一定比例之動態影像區域。

此外本發明亦提供應用前述影像處理方法之電子裝置，藉由執行前述影像處理方法以提供不同性質影像之對應影像壓縮效果。

藉由本發明之設計，於判斷該影像為動態或靜態影像後決定其大致之影像壓縮率，再依據該影像中不同部 位所呈現之輪廓分布狀態，對應調適其影像壓縮率，達到較佳之影像壓縮效果。

為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉出較佳實施例說明如下。

請先參考圖1係本發明之電子裝置100之示意圖。在本發明之一實施例中，電子裝置100係為電腦裝置(例如可攜式電腦或桌上型電腦等)，但依據應用類型不同，電子裝置100亦可為其他具有影像處理功能之電子裝置，不以本實施例為限。

如圖1所示，本發明之電子裝置100包括儲存模組110、顯示模組120、處理模組130、影像處理模組140及無線傳輸模組150，各模組間係彼此電性連接。儲存模組110用以儲存作業系統111及至少一應用程式112，該些應用程式112係於作業系統111之環境下執行，且該些應用程式112可包括各類程式，如網頁瀏覽器、多媒體播放程式、文書處理程式等。顯示模組120用以處理並顯示作業系統111及各應用程式112經執行後之相關操作介面或畫面。處理模組130用以載入作業系統111及執行各應用程式112。而影像處理模組140用以擷取應用程式112經執行後所顯示或播放之影像，藉由判斷該影像為動態或靜態影像，以決定影像之壓縮率；並藉由其進一步的影像處理以針對該影像之不同部位調適對應之壓縮率。無線傳輸模組150則用以將經壓縮處理後之影像傳輸至對應之外部顯示裝置。

在本發明之一實施例中，儲存模組110可為硬碟或記憶體等，顯示模組120包括顯示卡或/及顯示螢幕，處理模組130為中央處理單元。影像處理模組140可採用軟體形式儲存於前述儲存模組110或其他儲存裝置中，以供處理模組130執行；但影像處理模組140亦可採用單一硬體(例如電路、電子晶片等)與軟體、韌體之任一者相結合之形式所構成，以供執行對應之影像處理功能。需注意的是，前述各模組之形式不以本實施例為限。

請參考圖2係本發明之影像處理方法之流程圖。須注意的是，以下雖以圖1所示之電子裝置100為例說明本發明之影像處理方法，但本發明並不以適用於電子裝置100為限，任何其他具類似架構之電子裝置亦可適用本發明之方法。如圖2所示，本發明之影像處理方法包括步驟S1至步驟S4。以下將詳細說明該方法之各個步驟。

步驟S1：擷取影像。

電子裝置100在處理模組130載入作業系統111後，可藉由執行任一應用程式112而產生程式介面並顯示或播放影像畫面；此時當影像處理模組140接到對應指令後，即針對應用程式112所產生之程式介面進行影像擷取操作，以取得一影像。

步驟S2：判斷該影像為動態影像或靜態影像，以決定該影像之壓縮率。

於前述步驟S1取得該影像後，藉由影像處理模組140判斷該影像應為動態影像或靜態影像，而依據動態影像或靜態影像之不同，影像處理模組140會針對該影 像執行對應之影像壓縮處理，以決定該影像之壓縮率。此處所謂動態影像，一般係指影片、遊戲、動畫等畫面物件變化較頻繁之影像，其重視於播放時畫面頻率(frame rate)，因此可採用較高之壓縮率，以提高播放時之流暢度；而靜態影像則指圖片、網頁、文件等畫面較固定之影像，其重視畫面之內容清晰，因此需要採用較低之壓縮率，保持畫面之解析度等。

步驟S3：處理該影像以取得輪廓影像。

不論該影像判斷為動態影像或靜態影像，在經過前述步驟S2初步決定其壓縮率後，影像處理模組140會進一步針對該影像進行處理，以將該影像轉換為一輪廓影像，供分析該影像中之細節部分。

請參考圖3係利用本發明之影像處理方法所產生之輪廓影像示意圖。如圖3所示，在本實施例中，本發明係利用高通濾波器之影像邊緣強化作用，再經由二值化處理，使得該影像轉換為實質上以輪廓紋路顯示之輪廓影像；此處係使用3×3高通濾波器來執行對應處理，但本發明不以此為限。

步驟S4：劃分輪廓影像為複數基本影像區塊，並依據各基本影像區塊內之輪廓分布狀態，以調整各基本影像區塊對應之壓縮率。

當取得如圖3所示之該影像之輪廓影像後，接著影像處理模組140將輪廓影像劃分為複數個基本影像區塊，以針對不同基本影像區塊分別調整其壓縮率。由於整個輪廓影像較大，藉由劃分影像之操作以將整個輪廓 影像分為複數個等尺寸之基本影像區塊，其基本影像區塊如圖3中區塊A、B所示。目前無線顯示之壓縮方式均為既有壓縮規格(JPEG、MPEG、JMPEG、H.264等)之延伸，而每種規格均可對應到可調整之8×8區塊壓縮量化係數(Quantization Factor)，因此在本實施例中，每個基本影像區塊係以一8×8影像區塊為標準規格。假設該輪廓影像為1024×768之影像，則一共可劃分為128×96個基本影像區塊，即產生128×96個壓縮量化係數。而每個基本影像區塊所包含之輪廓分布狀態不一，因此藉由分析統計各個基本影像區塊內之輪廓分布狀態，來決定各個基本影像區塊所需調整之壓縮量化係數，例如可針對各種影像壓縮規格(例如JPEG)之標準量化係數進行對應調整。最後依據所取得不同之壓縮量化係數，來決定各基本影像區塊所對應之壓縮率，以達到該影像針對不同基本影像區塊來調適對應之壓縮率的效果。

請一併參考圖4係利用本發明之影像處理方法所產生之基本影像區塊B示意圖。

如圖3及圖4所示，舉例來說，每個基本影像區塊內所包含之輪廓數量不盡相同，因此當統計出某一個8×8基本影像區塊內(如區塊B)之輪廓數量較多(例如大於一設定數量)或有輪廓存在，需要將該些輪廓較明顯地顯現出來，則針對該基本影像區塊給予較低之量化係數，將使得該基本影像區塊所呈現之畫面品質較好，但會降低其畫面流暢度；而當統計出某一個8×8基本影像區塊內(如區塊A)之輪廓數量較少(例如小於設定數量) 或無輪廓存在，表示此部分較為平滑，因此針對該基本影像區塊給予較高之量化係數，將提高該基本影像區塊所呈現之畫面流暢度，但其畫面品質較差。而除了輪廓數量外，輪廓分布狀態亦可包括輪廓長短、位置等狀態，不以本實施例為限。

藉此，本發明可於判斷該影像為動態或靜態影像後，先行決定其大致之影像壓縮率，接著進一步藉由該影像中不同部位所呈現之輪廓分布狀態，來細部調整各部位之壓縮量化係數，以對應調適其影像壓縮率，達到該影像較佳之影像編碼壓縮效果。

請參考圖5係本發明之影像處理方法之一實施例之細部流程圖。如圖5所示，在本實施例中，本發明之影像處理方法之步驟S2包括步驟S21至步驟S23。以下將配合圖1詳細說明該方法中之各步驟，而其他步驟S1、S3係與前述實施例所述內容相同，在此不多加贅述。

步驟S21：偵測電子裝置100是否針對該影像執行視訊解碼操作。

想要確認該影像為動態或靜態影像，首先影像處理模組140可從電子裝置100是否針對該影像執行視訊解碼操作來進行判斷。當任一應用程式112在顯示或播放動態影像時，處理模組130會通知作業系統111之媒體解碼器(media decoder)開始運作，或通知顯示模組120執行硬體加速或視訊解碼等操作，以支援顯示動態影像。因此，當影像處理模組140偵測到有前述針對該影像所執行視訊解碼操作時，即表示目前應用程式112正在播放 或顯示動態影像；反之，則表示目前應用程式112正在播放或顯示靜態影像。

此外於步驟S21後更包括步驟S22：偵測應用程式112之狀態參數，以判斷應用程式112是否為動態影像專屬播放程式。

如前所述，應用程式112包括各類程式，如網頁瀏覽器、多媒體播放程式、文書處理程式等。隨著應用程式112功能不同，有些應用程式112並非動態影像專屬播放程式(例如多媒體播放程式等)，但其仍會顯示夾帶著動態影像的靜態影像畫面，例如網頁瀏覽器等。當顯示畫面之動態影像部分所佔比例不大時，該顯示畫面會歸類於靜態影像，但此時電子裝置100為了顯示動態影像，仍會執行前述視訊解碼操作，如此將會造成影像處理模組140在判斷上的問題。因此，本步驟中更藉由影像處理模組140偵測應用程式112本身之狀態參數，以判斷應用程式112是否為動態影像專屬播放程式。其中，狀態參數包括應用程式112之類型或名稱，以幫助辨識對應之應用程式112是否為動態影像專屬播放程式。常見的動態影像專屬播放程式有Windows Media Player、Real Player等，但不以此為限。

經前述步驟S21後，若影像處理模組140偵測到應用程式112為動態影像專屬播放程式時，即確認目前正在播放或顯示者為動態影像，因此即可續行步驟S3；反之，若影像處理模組140偵測到應用程式112並非動態影 像專屬播放程式時，則需要做進一步判斷，而續行步驟S23。

步驟S23：若電子裝置針對該影像執行視訊解碼操作，且應用程式為非動態影像播放程式，則進一步判斷該影像中是否包括大於一定比例之動態影像區域。

經前述步驟S22後，影像處理模組140判斷電子裝置100針對該影像執行視訊解碼操作，且應用程式112為非動態影像播放程式，則接著偵測該影像中所顯示之動態影像區域所佔該影像之畫面比例。在本實施例中，若影像處理模組140偵測到目前顯示影像中包括大於一定比例(例如以全螢幕顯示)之動態影像區域時，即判斷目前正在播放或顯示者為動態影像，並採用動態影像所適用之壓縮率；反之，若影像處理模組140偵測到目前顯示影像中所包括之動態影像區域小於一定比例(例如僅以該影像之局部區域顯示)時，則判斷目前正在播放或顯示者為靜態影像，並採用靜態影像所適用之壓縮率。需注意的是，本發明不以前述實施例為限。

下列表1係列出本實施例依據應用程式112之狀態參數及影像性質來判斷該影像為動態或靜態影像之示例。

由上表可知，當影像處理模組140未偵測到電子裝置執行硬體或軟體之視訊解碼時，即表示目前應用程式112必為非動態影像專屬播放程式(例如文書處理程式等)，因此直接判斷所顯示或播放影像為靜態影像；而當影像處理模組140偵測到電子裝置正執行硬體或軟體之視訊解碼，且應用程式112為動態影像專屬播放程式(例如媒體播放程式等)時，則可判斷所顯示或播放影像為動態影像。

當影像處理模組140偵測到電子裝置正執行硬體或軟體之視訊解碼，但應用程式112為並非動態影像專屬播放程式(例如瀏覽器程式等)時，則需要進一步判斷所顯示或播放影像中，其動態影像區域所佔整體影像之 畫面比例。若為全螢幕播放，則該影像視為動態影像；若為局部區域播放，則該影像視為靜態影像。

綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，為一大突破。惟須注意，上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明之範圍。任何熟於此項技藝之人士均可在不違背本發明之技術原理及精神下，對實施例作修改與變化。本發明之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所述。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧儲存模組

111‧‧‧作業系統

112‧‧‧應用程式

120‧‧‧顯示模組

130‧‧‧處理模組

140‧‧‧影像處理模組

150‧‧‧無線傳輸模組

A、B‧‧‧基本影像區塊

圖1係本發明之電子裝置之示意圖。

圖2係本發明之影像處理方法之流程圖。

圖3係利用本發明之影像處理方法所產生之輪廓影像示意圖。

圖4係利用本發明之影像處理方法所產生之基本影像區塊B示意圖。

圖5係本發明之影像處理方法之一實施例之細部流程圖。

Claims (8)

1. 一種影像處理方法，係應用於一電子裝置，該電子裝置藉由一應用程式產生一影像，該方法包括以下步驟：擷取該影像；偵測該電子裝置是否針對該影像執行一視訊解碼操作，以判斷該影像為一動態影像或一靜態影像，藉以決定該影像之一壓縮率；處理該影像以取得一輪廓影像；以及劃分該輪廓影像為複數基本影像區塊，並依據各該基本影像區塊內之一輪廓分布狀態，以調整各該基本影像區塊對應之該壓縮率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，更包括以下步驟：偵測該應用程式之一狀態參數，以判斷該應用程式是否為一動態影像專屬播放程式；以及若該電子裝置針對該影像執行該視訊解碼操作，且該應用程式並非該動態影像專屬播放程式，則進一步判斷該影像中是否包括大於一定比例之動態影像區域。
3. 如申請專利範圍第2項所述之影像處理方法，其中該狀態參數包括該應用程式之一類型或一名稱。
4. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該視訊解碼操作包括一系統媒體解碼或一硬體加速處理或視訊解碼。
5. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該影像藉由一高通濾波器及一二值化數值處理以取得該輪廓影像。
6. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該輪廓分布狀態包括於該基本影像區塊內之一輪廓數量。
7. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中各該基本影像區塊係為一8×8影像區塊。
8. 一種應用如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之影像處理方法之電子裝置。