TWI814665B - 3d顯示器以及適用於3d顯示器的影像處理方法 - Google Patents

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Abstract

一種適用於3D顯示器的影像處理方法，包含：顯示處理元件中的處理器根據偵測到的用於激活螢幕選單的控制指令，判斷3D顯示器的當前顯示模式；響應於當前顯示模式並非特定3D模式，處理器以預設位置輸出螢幕選單，並且輸出輸入影像；以及響應於當前顯示模式係為特定3D模式，處理器以調整後位置輸出螢幕選單，並且輸出輸入影像，其中調整後位置不同於預設位置。

Description

3D顯示器以及適用於3D顯示器的影像處理方法
本發明係關於一種適用於3D顯示器的應用技術，尤其關於3D顯示器的螢幕選單(On-Screen Display，OSD)的調整方法。
目前3D顯示器的結構主要沿用2D顯示器的結構，舉例來說，3D顯示器中的顯示處理晶片(Scaler IC)沿用2D顯示器的顯示處理晶片，並無法直接連接3D 顯示面板，故3D面板與顯示處理晶片之間會額外設置一現場可程式化邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array， FPGA)晶片，以透過FPGA晶片處理3D格式後輸出至3D 顯示面板。
常見的3D影像格式主要包含掃描線(Line by Line)、左右分割(Side by Side)及上下分割(Top and Bottom)三種3D模式。參考圖1，圖1係為2D模式下於一畫面顯示螢幕選單(On-Screen Display，OSD)的示意圖，此時使用者經由遙控器呼叫出螢幕選單110。接著，當使用者透過操作螢幕選單110而將2D模式切換至左右分割3D模式時，主畫面100被分割為左子畫面100L及右子畫面100R。由於螢幕選單110是由顯示器自行產生且作為輸出影像的一部分，但並未經過3D處理，故轉換為3D顯示時會如圖2A所示，螢幕選單110出現撕裂現象而分為第一區塊110_1及第二區塊110_2，其各自包含螢幕選單110不同部位的圖案，由於第一區塊110_1及第二區塊110_2顯示的內容不同，且位置也不相同，導致最後FPGA晶片無法合成正確的影像，。
當使用者透過操作螢幕選單110而將2D模式切換至上下分割3D模式時，主畫面100被分割為上子畫面100U及下子畫面100B。同理，螢幕選單110出現撕裂現象而分為第一區塊110_3及第二區塊110_4，導致最後FPGA晶片無法合成正確的影像。
綜上所述，實有需要一種妥善的影像處理方法來解決習知技術所遭遇的問題，以實現流暢的影像模式切換，並改善使用者體驗。
根據以上需求，本發明的目的之一在於提供一種適用於3D顯示器的影像處理方法以及相關的3D顯示器，以解決上述問題。
本發明一實施例提供了一種適用於3D顯示器的影像處理方法，包含以下步驟：一顯示處理元件中的一處理器根據偵測到的用於激活一螢幕選單的控制指令，判斷該3D顯示器的一當前顯示模式；響應於該當前顯示模式並非一特定3D模式，該處理器以一預設位置輸出該螢幕選單，並且輸出一輸入影像；以及響應於該當前顯示模式係為該特定3D模式，該處理器以一調整後位置輸出該螢幕選單，並且輸出該輸入影像，其中該調整後位置不同於該預設位置。
本發明另一實施例提供了一種3D顯示器，其包含一顯示處理元件、一格式轉換元件晶片及一顯示面板。該顯示處理元件包含一處理器，該處理器根據偵測到的用於激活一螢幕選單的一控制指令，判斷該3D顯示器的一當前顯示模式。該格式轉換元件晶片耦接於該顯示處理元件，用以自該顯示處理元件接收一輸入影像以及該螢幕選單，以產生一輸出影像。該顯示面板耦接於該格式轉換元件晶片，用以接收及顯示來自該格式轉換元件晶片的該輸出影像。其中，響應於該當前顯示模式並非一特定3D模式，該處理器以一預設位置輸出該螢幕選單；以及響應於該當前顯示模式係為該特定3D模式，該處理器以一調整後位置輸出該螢幕選單；該調整後位置不同於該預設位置。
綜上所述，本發明透過事先調整OSD選單的位置來避免顯示器由2D模式轉換為3D模式所引起螢幕選單的影像內容和位置不匹配的問題，因此使用者在進行影像模式切換的時候不會看到任何異常影像，大幅改善使用者體驗。
本發明特別以下述例子加以描述，這些例子僅係用以舉例說明而已，因為對於熟習此技藝者而言，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。在通篇說明書與申請專利範圍中，除非內容清楚指定，否則「一」以及「該」的意義包含這一類敘述包括「一或至少一」元件或成分。此外，如本發明所用，除非從特定上下文明顯可見將複數排除在外，否則單數冠詞亦包括複數個元件或成分的敘述。而且，應用在此描述中與下述之全部申請專利範圍中時，除非內容清楚指定，否則「在其中」的意思可包含「在其中」與「在其上」。在通篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本發明之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供從業人員(practitioner)在有關本發明之描述上額外的引導。在通篇說明書之任何地方之例子，包含在此所討論之任何用詞之例子的使用，僅係用以舉例說明，當然不限制本發明或任何例示用詞之範圍與意義。同樣地，本發明並不限于此說明書中所提出之各種實施例。
在此所使用的用詞「實質上(substantially)」、「大約(around)」、「約(about)」或「近乎(approximately)」應大體上意味在給定值或範圍的20%以內，較佳係在10%以內。此外，在此所提供之數量可為近似的，因此意味著若無特別陳述，可以用詞「大約」、「約」或「近乎」加以表示。當數量、濃度或其他數值或參數有指定的範圍、較佳範圍或表列出上下理想值之時，應視爲特別揭露由任何上下限之數對或理想值所構成的所有範圍，不論等範圍是否分別揭露。舉例而言，如揭露範圍某長度為X公分到Y公分，應視為揭露長度為H公分且H可為X到Y之間之任意實數。
此外，若使用「電(性)耦接」或「電(性)連接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置電性耦接于第二裝置，則代表第一裝置可直接連接于第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至第二裝置。另外，若描述關于電訊號之傳輸、提供，熟習此技藝者應可以瞭解電訊號之傳遞過程中可能伴隨衰减或其他非理想性之變化，但電訊號傳輸或提供之來源與接收端若無特別叙明，實質上應視爲同一訊號。舉例而言，若由電子電路之端點A傳輸(或提供)電訊號S給電子電路之端點B，其中可能經過電晶體開關之源汲極兩端及/或可能之雜散電容而產生電壓降，但此設計之目的若非刻意使用傳輸(或提供)時産生之衰减或其他非理想性之變化而達到某些特定的技術效果，電訊號S在電子電路之端點A與端點B應可視為實質上為同一訊號。
可瞭解如在此所使用的用詞「包含(comprising)」、「包含(including)」、「具有(having)」、「含有(containing)」、「包含(involving)」等等，為開放性的(open-ended)，即意指包含但不限於。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之申請專利範圍。
請參考圖3，圖3係為根據本發明一實施例的3D顯示器300的示意圖。如圖3所示，3D顯示器300包含一顯示處理元件310、一格式轉換元件320及一顯示面板330，其中格式轉換元件320可為一FPGA晶片。顯示處理元件310包含一處理器312、一接收模組313、資料接口314、316及一指令接口318，其中資料接口314用以接收來自影像源裝置390的資料接口396的影像內容(諸如2D或3D影像內容)C1。接收模組313耦接於處理器312，用以接收一用以激活螢幕選單的一控制指令S1(OSD指令)，處理器312根據接收模組313收到的控制指令S1(OSD指令)判斷3D顯示器300的當前顯示模式是2D模式或3D模式。指令接口318用以傳送或接收一指示訊號S2，其可例如是：通用非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)指令。
影像源裝置390可輸出標準3D格式影像(諸如掃描線、左右分割及上下分割(Top and Bottom)等3D模式)。顯示處理元件310收到來自影像源裝置390的影像資料後，會調整影像資料的解析度(例如根據影像資料將解析度調整至4K)。之後，當接收模組313收到激活螢幕選單的控制指令S1(OSD指令)時，顯示處理元件310會透過指令接口318傳送指示訊號S2(UART指令)至格式轉換元件320， 格式轉換元件320根據指示訊號S2(UART指令)中指定的3D格式將影像資料由2D模式轉換為符合顯示面板330的影像格式。
格式轉換元件320耦接於顯示處理元件310，用以自顯示處理元件310接收輸入影像以及螢幕選單，以產生輸出影像C3。顯示面板330耦接於格式轉換元件320，用以接收及顯示來自格式轉換元件320的輸出影像C3。若當前顯示模式並非一特定3D模式(例如當前顯示模式為一2D模式或掃描線3D模式)，處理器312會響應於此狀況以一預設位置(參考圖4A)輸出螢幕選單，例如輸入影像的正中央或接近中央的位置，或是在單一軸向上的中間位置，以符合一般使用者的觀看習慣，其中特定3D模式在本文中主要指前述的左右分割3D模式或上下分割3D模式，然而本發明不以此為限，凡是涉及畫面分割、疊合的3D技術皆符合本文所指的特定3D模式。因此，2D模式或掃描線3D模式並不屬於本發明所定義的特定3D模式)。若當前顯示模式係為特定3D模式，例如當前顯示模式為前述的左右分割3D模式或上下分割3D模式時，處理器312會響應於此狀況以一調整後位置輸出螢幕選單，且調整後位置不同於所述預設位置。進一步而言，調整後位置須不跨越主畫面的一垂直中線及/或一水平中線，較佳位於主畫面的角落位置(例如右下角、左下角、右上角及左上角)。
值得注意的是，若當前的顯示模式為(掃描線3D模式或2D模式)，於接收到使用者透過遙控器或直接按壓3D顯示器300的實體按鍵(未圖示)而產生切換至特定3D模式的控制指令S1(OSD指令)時，處理器312可將於尚未完成切換之前隱藏螢幕選單。也就是說，對於螢幕選單的位移操作不會顯示於在畫面中顯示。
在本發明一實施例中，對應於當前顯示模式為特定3D模式，處理器312對格式轉換元件320輸出具有調整後位置的螢幕選單以及輸入影像(圖中以訊號C2概括表示二者)，其中訊號C2係經由顯示處理元件310的資料接口316傳送至格式轉換元件320的資料接口324。之後，格式轉換元件320再將具有調整後位置的螢幕選單疊加於輸入影像，以作為輸出影像C3，其中輸出影像C3係經由格式轉換元件320的資料接口326傳送至顯示面板330的資料接口334。換言之，螢幕選單和輸入影像是先傳給格式轉換元件320後，才由格式轉換元件320進行疊加。在另一實施例中，處理器312 將具有調整後位置的螢幕選單疊加於輸入影像，以作為一疊合影像，接著將此疊合影像傳送至格式轉換元件320，格式轉換元件320再根據調整後位置來調整疊合影像，以作為輸出影像C3。換言之，螢幕選單和輸入影像可先疊加後再傳給格式轉換元件320。
以下針對左右分割3D模式的影像處理進行詳細說明。參見圖4A，圖4A是主畫面400的示意圖，其正中央處的預設位置410(如虛線框處所示)係2D模式顯示螢幕選單的位置。接著如圖4B所示，在左右分割3D模式下，主畫面400被分割為左子畫面400L以及右子畫面400R，原始的螢幕選單從預設位置410經位移及預縮而成為調整後螢幕選單420，其中原始的螢幕選單具有一原始比例(長寬分別為1Y、1X，X及Y可為任意數值)，調整後螢幕選單420則具有一壓縮比例(長度維持Y，寬度壓縮為0.5X)並且被移動至一調整後位置(可為右側或右下角，但需位於垂直中線430內，亦即不可跨越垂直中線430)。接著，於圖4C中，右子畫面400R中的調整後螢幕選單420被複製到左子畫面400L。左子畫面400L以及右子畫面400R皆被輸出至格式轉換元件320，並由格式轉換元件320整合二子畫面後產生如圖4D所示的輸出影像，由透過顯示面板330顯示，其中主畫面500中的螢幕選單520具有所述原始比例(相同於圖4A中虛線框的大小)。請注意，於本發明一變化例中，複製調整後螢幕選單420的操作可被省略，亦即左子畫面400L、右子畫面400R中僅一者包含調整後螢幕選單420，但最後合成的輸出影像中的螢幕選單會有亮度或解析度下降的情形。
請參考圖4E及圖4F，當播放模式選為上下分割3D模式時，主畫面400被分割為上子畫面400U以及下子畫面400B，原始位於預設位置410的螢幕選單經位移及預縮而成為調整後螢幕選單420，其中調整後螢幕選單421具有一壓縮比例(寬度維持X，長度壓縮為0.5Y)並且被移動至一調整後位置(可為下側或右下角，但需位於水平中線440內，亦即不可跨越水平中線440)。接著，於圖4F中，下子畫面400B中的調整後螢幕選單421被複製到上子畫面400U，之後上子畫面400U以及下子畫面400B皆被輸出至格式轉換元件320，並由格式轉換元件320整合二子畫面後產生如圖4D所示的輸出影像。請注意，於本發明一變化例中，複製調整後螢幕選單420的操作可被省略，亦即上子畫面400U、下子畫面400B中僅一者包含調整後螢幕選單420，但最後合成的輸出影像中的螢幕選單會有亮度或解析度下降的情形。
在本發明另一實施例中，於主畫面產生相鄰的二子畫面(例如上/下子畫面或左/右子畫面)後，係將二子畫面輸出至格式轉換元件320，且格式轉換元件320(FPGA晶片)擷取位於預設位置110之螢幕選單的影像作為輸出影像上調整後位置的影像。也就是說，相較於其他實施例，本實施例並非對原始的螢幕選單作預縮及子畫面複製的動作，而是由格式轉換元件320強制用原始的螢幕選單的影像取代調整後位置(例如畫面的右下角)的影像，此作法亦可達到與其他實施例相同的功效。
請參考圖5，圖5係為根據本發明一實施例的一種適用於3D顯示器的影像處理方法的流程圖。請注意，假若可獲得實質上相同的結果，則這些步驟並不一定要遵照圖5所示的執行次序來執行。圖5所示之影像處理方法可被圖3所示之3D顯示器300所採用，並可簡單歸納為下列步驟： 步驟S502：    偵測一用於激活螢幕選單的控制指令； 步驟S504：    依據該控制指令，判斷3D顯示器的一當前顯示模式，若當前顯示模式並非特定3D模式，進入步驟S506；若當前顯示模式是特定3D模式，進入步驟S508； 步驟S506：    以一預設位置輸出螢幕選單，並且輸出一輸入影像，流程跳至步驟S510； 步驟S508：    響應於當前顯示模式係為特定3D模式，以一調整後位置輸出螢幕選單，並且輸出該輸入影像，其中調整後位置不同於預設位置。 步驟S510：    流程結束。
由於熟習技藝者在閱讀完以上段落後應可輕易瞭解圖5中每一步驟的細節，為簡潔之故，在此將省略進一步的描述。
綜上所述，本發明透過事先調整OSD選單的位置來避免顯示器由2D模式轉換為3D模式所引起螢幕選單的影像內容和位置不匹配的問題，因此使用者在進行影像模式切換的時候不會看到任何異常影像，大幅改善使用者體驗。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，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。
110,520:螢幕選單 100,400,500:主畫面 100L,400L:左子畫面 100R,400R:右子畫面 110_1,110_3:第一區塊 110_2,110_4:第二區塊 100U,400U:上子畫面 100B,400B:下子畫面 300:3D顯示器 310:顯示處理元件 320:FPGA晶片 330:顯示面板 310:顯示處理元件 312:處理器 313:接收模組 314,316,324,326,334,396:資料接口 318,328:指令接口 390:影像源裝置 410:預設位置 420:調整後螢幕選單 430:垂直中線 440:水平中線 S1:控制指令 S2:指示訊號 C1:影像內容 C2:訊號 C3:輸出影像 S502,S504,S506,S508,S510:步驟
圖1係為2D模式下於畫面中顯示螢幕選單的示意圖。 圖2A係為一種3D模式下於畫面中顯示螢幕選單的示意圖。 圖2B係為另一種3D模式下於畫面中顯示螢幕選單的示意圖。 圖3係為根據本發明一實施例的3D顯示器的示意圖。 圖4A係為本發明3D顯示器在2D模式的顯示畫面的示意圖。 圖4B係為本發明3D顯示器針對一種3D模式進行影像處理的示意圖。 圖4C係為延續圖4C進行影像處理的示意圖。 圖4D係為經過影像處理後之螢幕選單之示意圖。 圖4E係為本發明3D顯示器針對另一種3D模式進行影像處理的示意圖。 圖4F係為延續圖4E進行影像處理的示意圖。 圖5係為根據本發明一實施例的一種適用於3D顯示器的影像處理方法的流程圖。
S502,S504,S506,S508,S510:步驟

Claims (12)

  1. 一種適用於3D顯示器的影像處理方法，包含以下步驟： 一顯示處理元件中的一處理器根據偵測到的用於激活一螢幕選單(On-Screen Display，OSD)的控制指令，判斷該3D顯示器的一當前顯示模式； 響應於該當前顯示模式並非一特定3D模式，該處理器以一預設位置輸出該螢幕選單，並且輸出一輸入影像；以及 響應於該當前顯示模式係為該特定3D模式，該處理器以一調整後位置輸出該螢幕選單，並且輸出該輸入影像，其中該調整後位置不同於該預設位置。
  2. 如請求項1所述之影像處理方法，其中該預設位置係為該輸入影像的中央位置。
  3. 如請求項1所述之影像處理方法，其中該當前顯示模式係為一掃描線(Line by Line)3D模式或一2D模式時，該處理器判斷該當前顯示模式並非該特定3D模式。
  4. 如請求項3所述之影像處理方法，其中當接收到用以將該掃描線3D模式或該2D模式切換至該特定3D模式的控制指令時，該處理器將於尚未完成切換之前隱藏該螢幕選單。
  5. 如請求項1所述之影像處理方法，其中當該當前顯示模式係為一左右分割(Side by Side)3D模式或一上下分割(Top and Bottom)3D模式時，該處理器判斷該當前顯示模式為該特定3D模式。
  6. 如請求項1所述之影像處理方法，其中響應於該當前顯示模式係為該特定3D模式，該處理器以該調整後位置輸出該螢幕選單的步驟包含： 該處理器對耦接於該顯示處理元件的一格式轉換晶片輸出具有該調整後位置的該螢幕選單以及該輸入影像；以及 該格式轉換元件將具有該調整後位置的該螢幕選單疊加於該輸入影像，以作為一輸出影像。
  7. 如請求項1所述之影像處理方法，其中響應於該當前顯示模式係為該特定3D模式，該處理器以該調整後位置輸出該螢幕選單的步驟包含： 該處理器將具有該調整後位置的該螢幕選單疊加於該輸入影像，以作為一疊合影像； 該處理器對耦接於該顯示處理元件的一格式轉換元件傳送該疊合影像；以及 該格式轉換元件以該疊合影像作為一輸出影像。
  8. 如請求項1所述之影像處理方法，其中該螢幕選單具有一原始比例，當該特定3D模式係為一左右分割(Side by Side)3D模式或一上下分割(Top and Bottom)3D模式時，該處理器以該調整後位置輸出該螢幕選單的步驟包含： 依據一主畫面分別產生相鄰的二子畫面； 將該螢幕選單進行位移及預縮，以於該二子畫面中的一者產生一調整後螢幕選單； 複製該調整後螢幕選單至該二子畫面中另一者； 移動至一主畫面的一角落位置，且預縮該螢幕選單，其中該調整後螢幕選單不跨越該主畫面的一垂直中線及/或一水平中線；以及 輸出該二子畫面至該格式轉換元件，並由該格式轉換元件整合該二子畫面後產生一輸出影像，該輸出影像上的螢幕選單具有該原始比例。
  9. 如請求項8所述之影像處理方法，其中當該特定3D模式係為該左右分割3D模式時，該二子畫面分別為一左子畫面以及一右子畫面，且將該螢幕選單進行位移及預縮以於該二子畫面中的一者產生該調整後之的步驟包含： 將該螢幕選單位移至該右子畫面的右側或右下角，且將該右子畫面在水平方向的比例預縮至該原始比例之一半。
  10. 如請求項8所述之影像處理方法，其中當該特定3D模式係為該上下分割3D模式時，該二子畫面分別為一上子畫面以及一下子畫面，且將該螢幕選單進行位移及預縮以於該二子畫面中的一者產生該調整後之的步驟包含： 將該螢幕選單位移至該下子畫面的下側或右下角，且將該右子畫面在垂直方向的比例預縮至該原始比例之一半。
  11. 如請求項1所述之影像處理方法，其中該螢幕選單具有一原始比例，當該特定3D模式係為一左右分割(Side by Side)3D模式或一上下分割(Top and Bottom)3D模式時，該處理器以該調整後位置輸出該螢幕選單的步驟包含： 依據一主畫面分別產生相鄰的二子畫面；以及 輸出該二子畫面至該格式轉換元件，並由該格式轉換元件整合該二子畫面後產生一輸出影像，該輸出影像上的螢幕選單具有該原始比例，其中該格式轉換元件擷取位於該預設位置之該螢幕選單的影像作為該輸出影像上該調整後位置的影像，且其中該調整後位置不跨越該主畫面的一垂直中線及/或一水平中線。
  12. 一種3D顯示器，包含： 一顯示處理元件，包含一處理器，該處理器根據偵測到的用於激活一螢幕選單(On-Screen Display，OSD)的一控制指令，判斷該3D顯示器的一當前顯示模式； 一格式轉換元件，耦接於該顯示處理元件，用以自該顯示處理元件接收一輸入影像以及該螢幕選單，以產生一輸出影像；以及 一顯示面板，耦接於該格式轉換元件，用以接收及顯示來自該格式轉換元件的該輸出影像； 其中響應於該當前顯示模式並非一特定3D模式，該處理器以一預設位置輸出該螢幕選單；以及響應於該當前顯示模式係為該特定3D模式，該處理器以一調整後位置輸出該螢幕選單；該調整後位置不同於該預設位置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004027306A1 (en) * 2002-09-18 2004-04-01 Swagelok Company Tube fitting with tube gripping ring and sealant
WO2012018754A2 (en) * 2010-08-02 2012-02-09 Merck Sharp & Dohme Corp. RNA INTERFERENCE MEDIATED INHIBITION OF CATENIN (CADHERIN-ASSOCIATED PROTEIN), BETA 1 (CTNNB1) GENE EXPRESSION USING SHORT INTERFERING NUCLEIC ACID (siNA)

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