專利名稱：可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)與圖像長寬比的操控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像比例縮放技術(shù)(video scaling technology)，尤其涉及一種可根據(jù)圖像資料中所檢測到的實際圖像大小，將圖像縮放以實現(xiàn)在顯示屏幕上提供全屏幕顯示的技術(shù)。
背景技術(shù)：
伴隨著數(shù)字圖像壓縮技術(shù)的廣泛應(yīng)用，高畫質(zhì)的視訊可以數(shù)字化的方式來存儲與播放。再者，由于數(shù)字圖像處理技術(shù)與高速網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，影音格式也變得多元化。因此，傳統(tǒng)模擬式電視與錄放機也逐漸被數(shù)字電視與數(shù)字影音播放機器所取代。
以電視而言，最普遍的電視視訊播放標(biāo)準(zhǔn)包括由北美與日本等國家所采用的NTSC(National Television System Committee)系統(tǒng)以及由歐洲與中國等國家所采用的PAL(Phase Alternation Line)系統(tǒng)。符合標(biāo)準(zhǔn)NTSC或PAL電視播放系統(tǒng)的傳統(tǒng)電視或DVD具有4∶3(或1.33∶1)的圖像長寬比。一般所謂的長寬比(aspect ratio)是指在圖像的可視區(qū)域內(nèi)長度對寬度的比例值。隨著電視數(shù)字化潮流的興起，在1996年美國聯(lián)邦通訊委員會采用了新的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)并且選定16∶9(或1.78∶1)為高畫質(zhì)數(shù)字電視(HDTV)的圖像長寬比。因此從2002年起，許多電視制造商開始將主力產(chǎn)品從長寬比4∶3的傳統(tǒng)電視改變成長寬比16∶9的高畫質(zhì)數(shù)字電視，以符合時代潮流。
然而，當(dāng)想要將具有4∶3的長寬比的節(jié)目顯示于16∶9的顯示屏幕上或是將具有16∶9的長寬比的節(jié)目顯示于4∶3的顯示屏幕上時，便必須要完成高品質(zhì)的圖像比例縮放(video scaling)以便將影片適當(dāng)?shù)馗袷交?。時至今日，已經(jīng)有下列的技術(shù)被普遍采用于圖像顯示裝置中來完成圖像比例縮放
(a)將16∶9的來源圖像顯示于4∶3的顯示屏幕如果來源圖像的長寬比為16∶9而顯示屏幕的長寬比為4∶3，下列的圖像比例縮放技術(shù)已經(jīng)被廣為采用1.正常模式(Normal mode)在這個例子中，16∶9圖像的左右兩側(cè)的部分會予以舍棄而將剩余的部分放進4∶3的顯示屏幕。雖然圖像顯示時的長寬比是正確的，觀賞者卻因為圖像的左右兩側(cè)被部分切除而無法觀賞到完整的畫面。
2.信箱模式(Letterbox mode)在這個例子中，整個16∶9的圖像會按比例縮小以放進4∶3的顯示屏幕。雖然圖像顯示時的長寬比是正確的，在視訊線的上方與下方卻會出現(xiàn)黑框(black bar)，使得觀賞者在觀賞時產(chǎn)生反感。
3.壓擠模式(Squeezed mode)在這個例子中，整個16∶9的圖像會按比例縮小以放進4∶3的顯示屏幕。與信箱模式相較，雖然在顯示屏幕的上方與下方?jīng)]有出現(xiàn)黑框，畫面的長寬比卻是不正確的，從而造成圖像失真。因此這項技術(shù)很少使用。
(b)將4∶3的來源圖像顯示于16∶9的顯示屏幕如果來源圖像的長寬比為4∶3而顯示屏幕的長寬比為16∶9，下列的圖像比例縮放技術(shù)已經(jīng)被廣為采用1.正常模式(Normal mode)在這個例子中，整個4∶3的圖像會按比例放大以放進16∶9的顯示屏幕。雖然圖像顯示時的長寬比是正確的，觀賞者會因顯示屏幕的左右兩側(cè)出現(xiàn)黑框而產(chǎn)生反感。
2.寬屏幕模式(Wide mode)在這個例子中，整個4∶3的圖像會按比例放大以放進16∶9的顯示屏幕。然而，在這種情形下除非圖像的內(nèi)容為變形(anamorphic)，否則圖像的長寬比會變的不正確而失真。
3.對焦模式(Zoom mode)在這個例子中，4∶3的圖像的中央?yún)^(qū)域會被選定來進行圖像放大至填滿16∶9的顯示屏幕。雖然圖像顯示時的長寬比是正確的，觀賞者卻因為圖像的上方與下方被部分切除而無法觀賞到完整的畫面。
4.全景模式(Panorama mode)在這個模式下，整個4∶3的圖像會水平非線性放大以放進16∶9的顯示屏幕。因此只有顯示屏幕的中央50％部份的長寬比為正確，而顯示屏幕左右兩側(cè)各25％的圖像會產(chǎn)生失真效果，而造成如同從玻璃魚缸看過去的畫面一般模糊的效果。
由上述可知現(xiàn)有的圖像比例縮放技術(shù)，都會產(chǎn)生一些視覺上的小缺點。再者，目前DVD的圖像內(nèi)容的長寬比格式相當(dāng)多，舉例而言，符合標(biāo)準(zhǔn)NTSC或PAL規(guī)格的傳統(tǒng)DVD的長寬比設(shè)定為1.33(4∶3)；寬屏幕DVD的長寬比設(shè)定為1.78(16∶9)；一般電影的長寬比設(shè)定為1.85∶1；而變形寬屏幕(anamorphic wide screen)DVD的長寬比設(shè)定為2.35∶1或2.40∶1。因此，隨著來源圖像的圖像內(nèi)容的不同而有不同的圖像長寬比，若是采用同樣的方法來完成圖像比例縮放，電視便無法全屏幕顯像。因此，如何能夠讓具有非標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比的來源圖像實現(xiàn)全屏幕顯示于顯示屏幕上，為本發(fā)明所欲解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)，其可按比例縮放具有非標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比的來源圖像，使其成為具有標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比的圖像，從而以在顯示屏幕上實現(xiàn)全屏幕顯示。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)，其能夠?qū)⒕哂蟹菢?biāo)準(zhǔn)圖像長寬比的來源圖像自動、迅速且精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)換為具有標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比的圖像。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種圖像長寬比操控方法，其可執(zhí)行使得具有非標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比的來源圖像得以按比例縮放，使其成為具有標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比的圖像，從而在顯示屏幕上實現(xiàn)全屏幕顯示。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種圖像長寬比操控方法，其可執(zhí)行以便將具有非標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比的來源圖像迅速且精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)換為具有標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的典型實施例中的一種形式，其提出一種圖像縮放系統(tǒng)，用以按比例縮放具有圖像長寬比的來源圖像，其中該來源圖像的圖像長寬比不同于標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。根據(jù)本發(fā)明的典型實施例，該圖像縮放系統(tǒng)主要包含；邊界值對照表和縮放因子對照表，用以提供各種比例格式邊界對映以實現(xiàn)快速圖像邊界檢測和精準(zhǔn)圖像比例縮放；邊界檢測模塊，用以根據(jù)該來源圖像的圖像輸出格式檢測該來源圖像在垂直方向上的圖像邊界，并由此判斷該來源圖像的圖像長寬比；以及長寬比轉(zhuǎn)換模塊，耦接至該邊界檢測模塊，用以根據(jù)所判斷的該來源圖像的圖像長寬比，將該來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成該標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
根據(jù)本發(fā)明的典型實施例中的另一形式，其提出一種處理具有圖像長寬比的來源圖像的方法，其中該來源圖像的圖像長寬比不同于標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。該方法包含以下步驟首先，檢測該來源圖像在垂直方向上的圖像邊界。接著，根據(jù)該邊界值對照表判斷該來源圖像的圖像長寬比。最后，根據(jù)所判斷的該來源圖像的圖像長寬比，利用縮放因子對照表判斷該來源圖像的縮放因子，并根據(jù)該縮放因子轉(zhuǎn)換該來源圖像的圖像長寬比為該標(biāo)準(zhǔn)長寬比。
具體地說，本發(fā)明提供一種圖像縮放系統(tǒng)，用以比例縮放具有圖像長寬比的來源圖像，其中該來源圖像的圖像長寬比不同于準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比，其包括邊界值對照表和縮放因子對照表，其針對多種圖像輸出格式，分別包括圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系，以及圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系；邊界檢測模塊，用以檢測該來源圖像在垂直方向上的邊界，并利用該邊界值對照表和縮放因子對照表，判斷該來源圖像的圖像長寬比；以及長寬比轉(zhuǎn)換模塊，耦接至該邊界檢測器，用以根據(jù)所判斷的該來源圖像的圖像長寬比以及該邊界值對照表和縮放因子對照表所輸出的縮放因子，將該來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成該標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
根據(jù)所述的圖像縮放系統(tǒng)，其中所述的邊界值對照表和縮放因子對照表還包括邊界值對照表，其包含圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系；以及縮放因子對照表，其包含圖像的圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系，而其中所述邊界檢測模塊還包括圖像輸出格式檢測器，用以檢測所述來源圖像的輸出格式，以及邊界檢測器，用以檢測所述來源圖像在垂直方向上的邊界，將檢測邊界以及所述輸出格式，在所述邊界值對照表和縮放因子對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的圖像長寬比；其中所述長寬比轉(zhuǎn)換模塊還包括縮放因子選擇器，耦接至所述邊界檢測模塊，根據(jù)所判斷的所述來源圖像的圖像長寬比在所述邊界值對照表和縮放因子對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的縮放因子；以及長寬比轉(zhuǎn)換器，耦接至所述縮放因子選擇器，依據(jù)所述縮放因子，將所述來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
根據(jù)所述的圖像縮放系統(tǒng)，還包括邊界值格式存儲介質(zhì)，耦接至所述邊界檢測模塊，用以存儲所述邊界檢測模塊在預(yù)定時間內(nèi)所完成的判斷結(jié)果；其中所述長寬比轉(zhuǎn)換模塊還包括縮放因子選擇器，耦接至所述邊界值格式存儲介質(zhì)及所述邊界值對照表和縮放因子對照表，用以選擇所述邊界值格式存儲介質(zhì)所存儲的判斷結(jié)果中出現(xiàn)最多次者為所述來源圖像的圖像長寬比，并將所判斷的所述來源圖像的圖像長寬比在所述邊界值對照表和縮放因子對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的縮放因子；以及長寬比轉(zhuǎn)換器，耦接至所述縮放因子選擇器，依據(jù)所述縮放因子，將所述來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
根據(jù)所述的圖像縮放系統(tǒng)，其中所述來源圖像的輸出格式為NTSC格式或PAL格式。
本發(fā)明還提供一種圖像縮放系統(tǒng)，用以比例縮放具有圖像長寬比的來源圖像，其中所述來源圖像的圖像長寬比不同于標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比，其包括邊界檢測模塊，用以檢測所述來源圖像在垂直方向上的邊界，并由此判斷所述來源圖像的圖像長寬比； 以及長寬比轉(zhuǎn)換模塊，耦接至所述邊界檢測模塊，用以根據(jù)所判斷的所述來源圖像的圖像長寬比，將所述來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
根據(jù)所述的圖像縮放系統(tǒng)，其中所述邊界檢測模塊還包括邊界值對照表，其包含圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系；以及邊界檢測器，用以檢測所述來源圖像在垂直方向上的邊界，將檢測邊界在所述邊界值對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的圖像長寬比。
根據(jù)所述的圖像縮放系統(tǒng)，其中所述邊界檢測模塊還包括圖像輸出格式檢測器，用以檢測所述來源圖像的輸出格式；邊界值對照表，偶接至所述圖像輸出格式檢測器，其針對多個不同輸出格式，分別建立圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系；以及邊界檢測器，用以檢測所述來源圖像在垂直方向上的邊界，將檢測邊界在所述邊界值對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的圖像長寬比。
根據(jù)所述的圖像縮放系統(tǒng)，其中所述長寬比轉(zhuǎn)換模塊還包括縮放因子對照表，其包含圖像的圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系；縮放因子選擇器，耦接至所述邊界檢測模塊，根據(jù)所判斷的所述來源圖像的圖像長寬比在所述縮放因子對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的縮放因子；以及長寬比轉(zhuǎn)換器，耦接至所述縮放因子選擇器，依據(jù)所述縮放因子，將所述來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
根據(jù)所述的圖像縮放系統(tǒng)，還包括邊界值格式存儲介質(zhì)，耦接至所述邊界檢測器，用以存儲所述邊界檢測模塊在預(yù)定時間內(nèi)所完成的判斷結(jié)果；其中所述長寬比轉(zhuǎn)換模塊還包括縮放因子對照表，其包含圖像的圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系；縮放因子選擇器，耦接至所述邊界值格式存儲介質(zhì)及所述縮放因子對照表，用以選擇所述邊界值格式存儲介質(zhì)所存儲的判斷結(jié)果中出現(xiàn)最多次者為所述來源圖像的圖像長寬比，并將所判斷的所述來源圖像的圖像長寬比在所述縮放因子對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的縮放因子；以及長寬比轉(zhuǎn)換器，耦接至所述縮放因子選擇器，依據(jù)所述縮放因子，將所述來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比；其中所述來源圖像的輸出格式為NTSC格式或PAL格式。
本發(fā)明又提供一種處理具有圖像長寬比的來源圖像的方法，所述來源圖像的圖像長寬比不同于標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比，所述方法包含下列步驟(a)檢測所述來源圖像在垂直方向上的圖像邊界；(b)根據(jù)所檢測的所述來源圖像在垂直方向上的圖像邊界，判斷所述來源圖像的圖像長寬比；以及(c)根據(jù)所判斷的所述圖像長寬比，判斷所述來源圖像的縮放因子，并根據(jù)所述縮放因子轉(zhuǎn)換所述來源圖像的圖像長寬比為所述標(biāo)準(zhǔn)長寬比。
根據(jù)所述的方法，其中在所述步驟(a)之前還包含檢測所述來源圖像的圖像輸出格式的步驟，而所述的步驟(b)包含以下步驟(b1)根據(jù)所述來源圖像在垂直方向上的圖像邊界，求得所述來源圖像的初步圖像長寬比；(b2)在預(yù)定時間內(nèi)持續(xù)檢測所接收圖像在垂直方向上的圖像邊界，并判斷其初步圖像長寬比；(b3)存儲所述這些初步圖像長寬比；以及(b4)選擇所存儲的所述這些初步圖像長寬比中出現(xiàn)最多次者為所述來源圖像的圖像長寬比。
根據(jù)所述的方法，其中所述步驟(b)利用邊界值對照表判斷所述來源圖像的圖像長寬比，以及所述步驟(c)利用縮放因子對照表判斷所述來源圖像的所述縮放因子，而所述來源圖像的圖像輸出格式為NTSC格式或PAL格式。
本發(fā)明還提供一種計算機可讀取的存儲介質(zhì)，具有計算機可執(zhí)行的指令以完成處理圖像的方法。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)的方框圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一個典型實施例的可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)的方框圖；圖3(A)為邊界值對照表；圖3(B)為縮放因子對照表；圖4為根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的圖像長寬比操控方法的流程圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下1 可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)2 來源圖像100 邊界值對照表和縮放因子對照表101 邊界檢測模塊102 長寬比轉(zhuǎn)換模塊11 圖像輸出格式檢測器12 邊界檢測器17 邊界值對照表14 邊界值格式存儲介質(zhì)
18 縮放因子對照表15 縮放因子選擇器16 長寬比轉(zhuǎn)換器3 電視縮放控制器4 高畫質(zhì)數(shù)字電視具體實施方式
體現(xiàn)本發(fā)明的特征與優(yōu)點的典型實施例將在后面的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的形式上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖標(biāo)在本質(zhì)上當(dāng)作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。
本發(fā)明的典型實施例顯示于圖1。圖1為可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)1，用以自其中的圖像輸入端(未顯示)接收來源圖像2。該來源圖像2可為依據(jù)MPEG格式所壓縮的數(shù)字視訊圖像，且該來源圖像2的圖像長寬比可不同于標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的圖像長寬比。該可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)1包含邊界值對照表和縮放因子對照表100、邊界檢測模塊101以及長寬比轉(zhuǎn)換模塊102。其中該邊界值對照表和縮放因子對照表100針對多種圖像輸出格式，分別包括圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系，以及圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系。該邊界檢測模塊101則用以檢測來源圖像2在垂直方向上的邊界，并利用該邊界值對照表和縮放因子對照表100，判斷來源圖像2的圖像長寬比。另外，長寬比轉(zhuǎn)換模塊102耦接至邊界檢測模塊101，用以根據(jù)所判斷的來源圖像2的圖像長寬比以及邊界值對照表和縮放因子對照表100所輸出的縮放因子，將該來源圖像2的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成該標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
在實施例中，邊界值對照表與縮放因子對照表100包括邊界值對照表17以及縮放因子對照表18，其中該邊界值對照表17包含圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系，而縮放因子對照表18則包含圖像的圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系。另外，邊界檢測模塊101包含圖像輸出格式檢測器11以及邊界檢測器12。該圖像輸出格式檢測器11用以檢測該來源圖像2的圖像輸出格式為NTSC或是PAL。耦接于該圖像輸出格式檢測器11之后的是邊界檢測器12，其會檢測該來源圖像2在垂直方向的圖像邊界。另外，由于該邊界值對照表17分別記錄在NTSC與PAL系統(tǒng)中圖像長寬比與圖像在垂直方向的圖像邊界之間的關(guān)系，因此利用該邊界值對照表17，邊界檢測器12可就所檢測到的來源圖像2在垂直方向的圖像邊界以及圖像輸出格式檢測器11所檢測到的圖像格式在該邊界值對照表17進行查詢，而得知該來源圖像2的圖像長寬比。
請再參閱圖1，可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)1的長寬比轉(zhuǎn)換模塊102包含縮放因子選擇器15以及長寬比轉(zhuǎn)換器16。該縮放因子選擇器15耦接至邊界檢測模塊101，且根據(jù)所判斷的來源圖像2的圖像長寬比在該邊界值對照表和縮放因子對照表100中進行搜索，并判斷該來源圖像2的縮放因子。由于該縮放因子對照表18分別記錄在NTSC與PAL系統(tǒng)中圖像長寬比以及其對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系，因此縮放因子選擇器15可根據(jù)所判斷的來源圖像2的圖像長寬比在該縮放因子對照表18中進行搜索，并判斷該來源圖像2的縮放因子。另外，該長寬比轉(zhuǎn)換器16耦接至該縮放因子選擇器15，并依據(jù)縮放因子選擇器15所取回的縮放因子，將來源圖像2作垂直比例縮放圖像內(nèi)容，使得縮放后的圖像長寬比符合NTSC或PAL的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比規(guī)格，由此使得電視縮放控制器(TV scaler)3能夠?qū)⒖s放后的標(biāo)準(zhǔn)NTSC/PAL圖像比例縮放成全屏幕顯示于高畫質(zhì)數(shù)字電視4的顯示屏幕上。
在另一實施例中，可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)1更可選擇性地包括邊界值格式存儲介質(zhì)14，其耦接于邊界檢測模塊101的邊界檢測器12與長寬比轉(zhuǎn)換模塊102的縮放因子選擇器15之間。在此實施例中，該邊界檢測器12配置設(shè)定為能夠持續(xù)檢測預(yù)定時間內(nèi)所接收的圖像在垂直方向的圖像邊界與判斷圖像內(nèi)容的初步圖像長寬比，并且將這些判斷結(jié)果記錄于該邊界值格式存儲介質(zhì)14中。另外，由于縮放因子對照表18分別記錄在NTSC與PAL系統(tǒng)中圖像長寬比以及其對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系，因此耦接于該邊界值格式存儲介質(zhì)14之后的縮放因子選擇器15，便可選擇在該預(yù)定的時間內(nèi)出現(xiàn)最多次的初步圖像長寬比當(dāng)作最終圖像長寬比，并且自該縮放因子對照表18取回與所選定的最終圖像長寬比相對應(yīng)的縮放因子。耦接于該縮放因子選擇器15之后的長寬比轉(zhuǎn)換器16，其配置設(shè)定為能夠根據(jù)縮放因子選擇器15所取回的縮放因子來作垂直比例縮放圖像內(nèi)容，使得縮放后的圖像長寬比符合NTSC或PAL的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比規(guī)格，由此使得電視縮放控制器(TV scaler)3能夠?qū)⒖s放后的標(biāo)準(zhǔn)NTSC/PAL圖像比例縮放成全屏幕顯示于高畫質(zhì)數(shù)字電視4的顯示屏幕上。
本發(fā)明的另一個典型實施例顯示于圖2。圖2為可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)1，用以自其中的圖像輸入端(未顯示)接收來源圖像2。該來源圖像2可為依據(jù)MPEG格式所壓縮的數(shù)字視訊圖像，且該來源圖像2的圖像長寬比不同于標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的圖像長寬比。該可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)1包含邊界檢測模塊101以及長寬比轉(zhuǎn)換模塊102。其中該邊界檢測模塊101用于檢測來源圖像2在垂直方向上的邊界，并由此判斷來源圖像2的圖像長寬比。另外，長寬比轉(zhuǎn)換模塊102耦接至邊界檢測模塊101，以用于根據(jù)所判斷的來源圖像2的圖像長寬比，將該來源圖像2的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成該標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
在一實施例中，該邊界檢測模塊101包括邊界值對照表17以及邊界檢測器12。其中，該邊界值對照表17包括圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系。另外，邊界檢測器12則用以檢測該來源圖像2在垂直方向上的邊界，將檢測邊界在該邊界值對照表17中進行搜索，并判斷該來源圖像2的圖像長寬比。
當(dāng)然，在另一實施例中，該邊界檢測模塊101可包括圖像輸出格式檢測器11、邊界檢測器12以及邊界值對照表17。該圖像輸出格式檢測器11用以檢測該來源圖像2的輸出格式，該邊界值對照表17則耦接至該圖像輸出格式檢測器11，其針對不同輸出格式，分別建立圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系。另外，邊界檢測器12耦接于圖像輸出格式檢測器11，用以檢測該來源圖像2在垂直方向上的邊界，將檢測邊界以及圖像輸出格式檢測器11所檢測的圖像輸格式在該邊界值對照表17中進行搜尋，并判斷該來源圖像2的圖像長寬比。
請再參閱圖2，可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)1的長寬比轉(zhuǎn)換模塊102包含縮放因子選擇器15、長寬比轉(zhuǎn)換器16以及縮放因子對照表18。該縮放因子選擇器15耦接至邊界檢測模塊101，且根據(jù)所判斷的來源圖像2的圖像長寬比在該縮放因子對照表18中進行搜索，并判斷該來源圖像2的縮放因子。由于該縮放因子對照表18分別記錄在NTSC與PAL系統(tǒng)中圖像長寬比以及其對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系，因此縮放因子選擇器15可根據(jù)所判斷的來源圖像2的圖像長寬比在該縮放因子對照表18中進行搜索，并判斷該來源圖像2的縮放因子。另外，該長寬比轉(zhuǎn)換器16耦接至該縮放因子選擇器15，并依據(jù)縮放因子選擇器15所取回的縮放因子，將來源圖像2作垂直比例縮放圖像內(nèi)容，使得縮放后的圖像長寬比符合NTSC或PAL的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比規(guī)格，由此使得電視縮放控制器(TV scaler)3能夠?qū)⒖s放后的標(biāo)準(zhǔn)NTSC/PAL圖像比例縮放成全屏幕顯示于高畫質(zhì)數(shù)字電視4的顯示屏幕上。
相同地，在另一實施例中，可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)1還包括邊界值格式存儲介質(zhì)14，其耦接于邊界檢測模塊101的邊界檢測器12與長寬比轉(zhuǎn)換模塊102的縮放因子選擇器15之間。在此實施例中，該邊界檢測器12配置設(shè)定為能夠持續(xù)檢測預(yù)定時間內(nèi)所接收的圖像在垂直方向的圖像邊界與判斷圖像內(nèi)容的初步圖像長寬比，并且將這些判斷結(jié)果記錄于該邊界值格式存儲介質(zhì)14中。另外，由于縮放因子對照表18分別記錄在NTSC與PAL系統(tǒng)中圖像長寬比以及其對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系，因此耦接于該邊界值格式存儲介質(zhì)14的后的縮放因子選擇器15，便可選擇在該預(yù)定的時間內(nèi)出現(xiàn)最多次的初步圖像長寬比當(dāng)作最終圖像長寬比，并且自該縮放因子對照表18取回與所選定的最終圖像長寬比相對應(yīng)的縮放因子。耦接于該縮放因子選擇器15之后的長寬比轉(zhuǎn)換器16，其配置設(shè)定為能夠根據(jù)縮放因子選擇器15所取回的縮放因子來作垂直比例縮放圖像內(nèi)容，使得縮放后的圖像長寬比符合NTSC或PAL的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比規(guī)格，由此使得電視縮放控制器(TV scaler)3能夠?qū)⒖s放后的標(biāo)準(zhǔn)NTSC/PAL圖像比例縮放成全屏幕顯示于高畫質(zhì)數(shù)字電視4的顯示屏幕上。
根據(jù)本發(fā)明的典型實施例形式，本發(fā)明提出一種利用上述可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)1來完成圖像長寬比轉(zhuǎn)換的圖像長寬比操控方法。該方法的程序步驟系呈現(xiàn)于圖4，而現(xiàn)詳細(xì)說明如下步驟400開始。
步驟401取得來源圖像。
步驟402檢測來源圖像的輸出格式若來源圖像2的輸出格式為NTSC，則來源圖像的分辨率為720×480。若來源圖像2的輸出格式為PAL，則來源圖像的分辨率為720×576。
步驟403檢測來源圖像的圖像邊界并判斷圖像的初步圖像長寬比在步驟402之后，邊界檢測器12會依據(jù)邊界值對照表17檢測來源圖像2的圖像內(nèi)容在垂直方向的邊界值。在檢測結(jié)束后，邊界檢測器12會將檢測結(jié)果，即圖像內(nèi)容的邊界值當(dāng)作搜尋邊界值對照表17的準(zhǔn)則，從邊界值對照表17取回與檢測到的邊界值相對應(yīng)的長寬比當(dāng)作該來源圖像的初步圖像長寬比，并將其存儲于邊界值格式存儲介質(zhì)14中。
該邊界值對照表17乃是記錄圖像的圖像長寬比與圖像在垂直方向的邊界值之間的關(guān)系。關(guān)于邊界值對照表17的建立，現(xiàn)舉例如下假設(shè)來源圖像2的輸出格式為NTSC系統(tǒng)且圖像內(nèi)容的長寬比為1.85∶1，則圖像內(nèi)容在垂直方向的像素長度為480×(4/3)/1.85≈346(公式1)由此可以計算出圖像內(nèi)容在垂直方向的邊界值為(480-346)/2＝67 (公式2)依此類推，各種圖像長寬比與圖像內(nèi)容在垂直方向的邊界值的間的關(guān)系可依公式1與公式2計算出來，而可得到圖3(A)所表示的邊界值對照表。
因此在這個例子中，當(dāng)邊界檢測器12檢測出來源圖像2的圖像內(nèi)容在垂直方向的邊界值為67時，便可根據(jù)圖3(A)的邊界值對照表判斷來源圖像2的圖像長寬比為1.85∶1。
步驟404在預(yù)定時間內(nèi)持續(xù)判斷圖像的長寬比并存儲判斷結(jié)果在本實施例中，配置設(shè)定使邊界檢測器12在約一秒鐘的時間內(nèi)判斷約60張圖像的初步圖像長寬比，并且將這些判斷結(jié)果累積存儲在邊界值格式存儲介質(zhì)14中。
步驟405選擇最終圖像長寬比在預(yù)定的時間過后，縮放因子選擇器15會讀取存放在邊界值格式存儲介質(zhì)14中的判斷結(jié)果，即在該預(yù)定時間內(nèi)所接收的圖像的初步圖像長寬比，并且將檢測結(jié)果中出現(xiàn)最多次的初步圖像長寬比選擇為最終圖像長寬比。
步驟406轉(zhuǎn)換來源圖像的長寬比在步驟405之后，長寬比轉(zhuǎn)換器16便可參照縮放因子選擇器15的選擇以便從縮放因子對照表18取回對應(yīng)于最終圖像長寬比的縮放因子?？s放因子對照表18乃是記錄圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系。關(guān)于縮放因子對照表18的建立，現(xiàn)舉例如下假設(shè)來源圖像2的輸出格式為NTSC系統(tǒng)且縮放因子選擇器15選擇1.85∶1為最終圖像長寬比，則由公式1與公式2可計算圖像內(nèi)容在垂直方向的縮放因子為480/346＝1.85/(4/3)＝1.3875 (公式3)依此類推，各種圖像長寬比與圖像內(nèi)容在垂直方向的縮放因子之間的關(guān)系可依公式1、公式2與公式3計算出來，而可得到圖3(B)所表示的縮放因子對照表。
因此在這個例子中，當(dāng)縮放因子選擇器15選擇1.85∶1為最終圖像長寬比時，便可根據(jù)圖3(B)的縮放因子對照表判斷來源圖像2的圖像內(nèi)容在垂直方向的縮放因子為1.3875。由此長寬比轉(zhuǎn)換器16可將來源圖像2的圖像內(nèi)容在垂直方向進行縮放，以轉(zhuǎn)換來源圖像2的圖像長寬比為標(biāo)準(zhǔn)NTSC/PAL系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比(4∶3)。利用本發(fā)明，不論來源圖像2的圖像長寬比為何，皆可將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的NTSC/PAL系統(tǒng)的圖像長寬比。因此來源圖像2可延展成標(biāo)準(zhǔn)的NTSC/PAL圖像。
步驟407將縮放過后的圖像輸出至電視縮放控制器在步驟406之后，由長寬比轉(zhuǎn)換器16所輸出的標(biāo)準(zhǔn)NTSC/PAL圖像便輸出至電視縮放控制器(TV scaler)3，而由電視縮放控制器3將標(biāo)準(zhǔn)NTSC/PAL圖像自動擴展成全屏幕的圖像，以放進于高畫質(zhì)數(shù)字電視4的播放屏幕長寬比。
步驟408結(jié)束。
綜上所述，本發(fā)明所提出的圖像比例縮放技術(shù)，是將各種具有非標(biāo)準(zhǔn)NTSC/PAL長寬比的來源圖像通過檢測其圖像內(nèi)容在垂直方向的邊界值來改變其圖像長寬比，故可以較迅速且精準(zhǔn)地將各種具有非標(biāo)準(zhǔn)NTSC/PAL長寬比的圖像轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)NTSC/PAL圖像，從而以使得電視縮放控制器能夠?qū)碓磮D像擴展成全屏幕圖像在顯示屏幕上播放。因此，利用本發(fā)明的圖像比例縮放技術(shù)所實現(xiàn)的可調(diào)式圖像縮放系統(tǒng)便可用于自動檢測與處理來自各種不同圖像來源的來源圖像，并且使其能夠全屏幕呈現(xiàn)于顯示屏幕上且消除了黑框所引起的困擾與不便，而且使用者也不需要手動切換屏幕顯示比例即可全屏幕欣賞顯示圖像，因而增加其在視訊圖像處理上的適應(yīng)性。
本發(fā)明可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫離所附權(quán)利要求所欲保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖像縮放系統(tǒng)，用以按比例縮放具有圖像長寬比的來源圖像，其中該來源圖像的圖像長寬比不同于標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比，其包括邊界值對照表和縮放因子對照表，其針對多種圖像輸出格式，分別包括圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系，以及圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系；邊界檢測模塊，用以檢測該來源圖像在垂直方向上的邊界，并利用該邊界值對照表和縮放因子對照表，判斷該來源圖像的圖像長寬比；以及長寬比轉(zhuǎn)換模塊，耦接至該邊界檢測器，用以根據(jù)所判斷的該來源圖像的圖像長寬比以及該邊界值對照表和縮放因子對照表所輸出的縮放因子，將該來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成該標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像縮放系統(tǒng)，其中所述的邊界值對照表和縮放因子對照表還包括邊界值對照表，其包含圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系；以及縮放因子對照表，其包含圖像的圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系，而其中所述邊界檢測模塊還包括圖像輸出格式檢測器，用以檢測所述來源圖像的輸出格式，以及邊界檢測器，用以檢測所述來源圖像在垂直方向上的邊界，將檢測邊界以及所述輸出格式，在所述邊界值對照表和縮放因子對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的圖像長寬比；其中所述長寬比轉(zhuǎn)換模塊還包括縮放因子選擇器，耦接至所述邊界檢測模塊，根據(jù)所判斷的所述來源圖像的圖像長寬比在所述邊界值對照表和縮放因子對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的縮放因子；以及長寬比轉(zhuǎn)換器，耦接至所述縮放因子選擇器，依據(jù)所述縮放因子，將所述來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像縮放系統(tǒng)，還包括邊界值格式存儲介質(zhì)，耦接至所述邊界檢測模塊，用以存儲所述邊界檢測模塊在預(yù)定時間內(nèi)所完成的判斷結(jié)果；其中所述長寬比轉(zhuǎn)換模塊還包括縮放因子選擇器，耦接至所述邊界值格式存儲介質(zhì)及所述邊界值對照表和縮放因子對照表，用以選擇所述邊界值格式存儲介質(zhì)所存儲的判斷結(jié)果中出現(xiàn)最多次者為所述來源圖像的圖像長寬比，并將所判斷的所述來源圖像的圖像長寬比在所述邊界值對照表和縮放因子對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的縮放因子；以及長寬比轉(zhuǎn)換器，耦接至所述縮放因子選擇器，依據(jù)所述縮放因子，將所述來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像縮放系統(tǒng)，其中所述來源圖像的輸出格式為NTSC格式或PAL格式。
5.一種圖像縮放系統(tǒng)，用以按比例縮放具有圖像長寬比的來源圖像，其中所述來源圖像的圖像長寬比不同于標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比，其包括邊界檢測模塊，用以檢測所述來源圖像在垂直方向上的邊界，并由此判斷所述來源圖像的圖像長寬比；以及長寬比轉(zhuǎn)換模塊，耦接至所述邊界檢測模塊，用以根據(jù)所判斷的所述來源圖像的圖像長寬比，將所述來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像縮放系統(tǒng)，其中所述邊界檢測模塊還包括邊界值對照表，其包含圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系；以及邊界檢測器，用以檢測所述來源圖像在垂直方向上的邊界，將檢測邊界在所述邊界值對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的圖像長寬比。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像縮放系統(tǒng)，其中所述邊界檢測模塊還包括圖像輸出格式檢測器，用以檢測所述來源圖像的輸出格式；邊界值對照表，偶接至所述圖像輸出格式檢測器，其針對多個不同輸出格式，分別建立圖像在垂直方向的邊界與圖像長寬比之間的關(guān)系；以及邊界檢測器，用以檢測所述來源圖像在垂直方向上的邊界，將檢測邊界在所述邊界值對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的圖像長寬比。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像縮放系統(tǒng)，其中所述長寬比轉(zhuǎn)換模塊還包括縮放因子對照表，其包含圖像的圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系；縮放因子選擇器，耦接至所述邊界檢測模塊，根據(jù)所判斷的所述來源圖像的圖像長寬比在所述縮放因子對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的縮放因子；以及長寬比轉(zhuǎn)換器，耦接至所述縮放因子選擇器，依據(jù)所述縮放因子，將所述來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像縮放系統(tǒng)，還包括邊界值格式存儲介質(zhì)，耦接至所述邊界檢測器，用以存儲所述邊界檢測模塊在預(yù)定時間內(nèi)所完成的判斷結(jié)果；其中所述長寬比轉(zhuǎn)換模塊還包括縮放因子對照表，其包含圖像的圖像長寬比與相對應(yīng)的縮放因子之間的關(guān)系；縮放因子選擇器，耦接至所述邊界值格式存儲介質(zhì)及所述縮放因子對照表，用以選擇所述邊界值格式存儲介質(zhì)所存儲的判斷結(jié)果中出現(xiàn)最多次者為所述來源圖像的圖像長寬比，并將所判斷的所述來源圖像的圖像長寬比在所述縮放因子對照表中進行搜尋，并判斷所述來源圖像的縮放因子；以及長寬比轉(zhuǎn)換器，耦接至所述縮放因子選擇器，依據(jù)所述縮放因子，將所述來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成所述標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比；其中所述來源圖像的輸出格式為NTSC格式或PAL格式。
10.一種處理具有圖像長寬比的來源圖像的方法，所述來源圖像的圖像長寬比不同于標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比，所述方法包含下列步驟(a)檢測所述來源圖像在垂直方向上的圖像邊界；(b)根據(jù)所檢測的所述來源圖像在垂直方向上的圖像邊界，判斷所述來源圖像的圖像長寬比；以及(c)根據(jù)所判斷的所述圖像長寬比，判斷所述來源圖像的縮放因子，并根據(jù)所述縮放因子轉(zhuǎn)換所述來源圖像的圖像長寬比為所述標(biāo)準(zhǔn)長寬比。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在所述步驟(a)之前還包含檢測所述來源圖像的圖像輸出格式的步驟，而所述的步驟(b)包含以下步驟(b1)根據(jù)所述來源圖像在垂直方向上的圖像邊界，求得所述來源圖像的初步圖像長寬比；(b2)在預(yù)定時間內(nèi)持續(xù)檢測所接收圖像在垂直方向上的圖像邊界，并判斷其初步圖像長寬比；(b3)存儲所述這些初步圖像長寬比；以及(b4)選擇所存儲的所述這些初步圖像長寬比中出現(xiàn)最多次者為所述來源圖像的圖像長寬比。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述步驟(b)利用邊界值對照表判斷所述來源圖像的圖像長寬比，以及所述步驟(c)利用縮放因子對照表判斷所述來源圖像的所述縮放因子，而所述來源圖像的圖像輸出格式為NTSC格式或PAL格式。
全文摘要
本發(fā)明提出一種圖像縮放技術(shù)，其用于處理具有與標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像的長寬比不同的來源圖像。本發(fā)明的圖像縮放是根據(jù)邊界值對照表檢測來源圖像在垂直方向的圖像邊界來判斷其圖像長寬比，再根據(jù)所判斷的圖像長寬比決定來源圖像的縮放因子。依據(jù)該縮放因子將來源圖像進行縮放，可將來源圖像的圖像長寬比轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像長寬比，從而由電視縮放控制器將來源圖像放大成全屏幕影以顯示于電視上。
文檔編號H04N7/01GK1992874SQ200510135789
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者黃昭世, 蘇鎮(zhèn)港 申請人:宏碁股份有限公司