CN101742172A - 具有立体显示功能的子母画面显示装置及画面显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有立体显示功能的子母画面显示装置及画面显示方法。具体地，一种具有立体显示功能的子母画面显示装置，包含一用以接收第一及第二数据的接收单元、一针对第一和/或第二数据进行平面转立体或立体转平面的运算处理的影像处理单元，及一显示单元。显示单元具有一母画面显示区及一子画面显示区，其中该第一数据对应显示于母画面显示区，该第二数据对应显示于子画面显示区。藉此，可使子画面或母画面作立体显示之用，让使用者观赏到更多样的显示效果。

Description

具有立体显示功能的子母画面显示装置及画面显示方法

技术领域

本发明涉及一种子母画面显示技术，特别是涉及一种可同时呈现平面及立体影像的子母画面显示技术。

背景技术

一般具有子母画面(Picture in Picture，简称PIP)功能的显示器，是将二不同来源的输入信号分别输出到显示屏的母画面显示区及子画面显示区，或处理成一个子母画面信号之后输出到显示屏。藉此，显示屏的母画面显示区以及子画面显示区可分别显示该二输入信号。

为追求更真实的视觉效果，近年来已发展出各种立体显示技术，例如空间多工的偏光式立体显示技术(需配戴偏光眼镜)、时间多工的光阀式立体显示技术(配戴光阀眼镜)，以及无需配戴立体眼镜的多视角(multiple views)立体显示技术等；前述立体显示技术皆是依据人类双眼产生立体视觉的原理，分别在显示器硬件及影像处理软件方面进行改革，使左眼影像确保只进入观赏者左眼，而右眼影像确保只进入观赏者右眼，藉此在观赏者的脑中产生立体视觉。

然而，现有立体显示器皆为全屏幕的立体显示，或全屏幕的可切换平面/立体显示，无法让使用者利用子母画面显示器在母画面或子画面显示区中观赏立体影像。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于解决现有技术的问题，提供一种可同时呈现平面及立体影像的具有立体显示功能的子母画面显示装置。

本发明的另一目的在于提供一种可同步呈现平面及立体影像的具有立体显示功能的子母画面显示方法。

本发明的具有立体显示功能的子母画面显示装置可以是一电视或是一与一计算机主机连接的显示器，并包含一接收单元、一影像处理单元，及一显示单元。

以子母画面显示装置是电视来说，接收单元是二视频端子，分别用来接收一第一数据与一第二数据；以子母画面显示装置是与计算机主机连接的显示器来说，接收单元是一用以与计算机主机连接的连接端口，接收由计算机主机传来的文件或影音形式的第一数据及第二数据。

影像处理单元与接收单元连接，执行预设的程序，且根据设计而针对该第一数据和/或第二数据判断是否为立体影像数据，并供进行平面转立体或立体转平面的运算处理。显示单元具有一母画面显示区及一子画面显示区，其中该第一数据对应显示于该母画面显示区，该第二数据对应显示于该子画面显示区。举例来说，若该子母画面显示装置是设计为：母画面显示区用来显示平面影像，子画面显示区用来显示立体影像，则影像处理单元只需针对第二数据判断是否为立体影像数据，若否，则将该第二数据转换为立体影像数据。由平面转立体或立体转平面的运算处理技术可以是采用任何既有的运算处理技术，例如中国台湾第95128055号专利申请所公开的，将平面影像分割后作景深值以及位移值的调整，得到左眼影像与右眼影像数据。

显示单元的子画面显示区可藉由贴附立体显示片而与该母画面显示区区分，但也可以是母画面显示区及子画面显示区全部贴附立体显示片，并藉由软件定义该子画面显示区的位置及大小。该立体显示片是偏光片及光栅片其中之一。本发明采用的立体显示技术，不包含全息式(Holography)及体积式(Volumetric)立体显示技术，且为避免使用者观看平面影像的效果，本发明也不适合采用需要使用者配戴红蓝眼镜的红蓝滤光立体成像技术。

本发明的子母画面显示方法，除了前述举例之外，还可以有以下几种设计：其一，该子母画面显示装置是与计算机主机连接的显示器，当该计算机主机与一影像撷取或播放设备(例如超声波探头等医疗传感器或数字录像机等)连接时，自动产生一新增窗口的指令并传送到该接收单元，显示单元依据该新增窗口的指令，在对应该子画面显示区的位置开启一窗口，并将来自该影像撷取或播放设备的第二数据在该窗口中显示。

其二，该子母画面显示装置的显示单元必须全部贴附有立体显示片。接收单元还供接收一切换指令，该切换指令可以是通过电视遥控器或计算机键盘特定按键而下达。当接收单元接收该切换指令，影像处理单元会提供一切换菜单供显示单元显示，菜单中提供母画面及子画面为平面或立体显示的四种选择——“平面-立体”代表母画面为平面、子画面为立体，“平面-平面”代表母、子画面皆为平面，“立体-平面”代表母画面为立体、子画面为平面，“立体-立体”则代表母、子画面皆为立体。

当接收单元进一步接收一选择该切换菜单中的选项的切换选择指令，该影像处理单元判断所显示的第一数据与第二数据是否符合切换选择指令，若否，则依据该切换选择指令针对该第一数据和/或该第二数据进行平面-立体转换的运算处理。

当然，当接收单元接收到切换指令，也可以不提供菜单，而是直接依照预设的规则使影像处理单元针对该第一数据及该第二数据其中之一进行平面-立体转换的运算处理。例如，接收到一次切换指令时，使第一数据转换；再接收到切换指令时，使第二数据转换；再接收到切换指令时，使第一数据再次转换；再接收到切换指令时，使第二数据再次转换。

藉由上述设计，本发明可提供一种具有立体显示功能的子母画面显示装置，让使用者可直接或通过简单操作，在子母画面中观赏到平面和/或立体影像。

附图说明

图1是一说明本发明的具有立体显示功能的子母画面显示装置的第一较佳实施例的方框图；

图2是本实施例的子母画面显示方法的流程图；

图3是一说明本发明的具有立体显示功能的子母画面显示装置所显示的子母画面的示意图；

图4是一说明本发明第二较佳实施例的方框图；

图5是本实施例的子母画面显示方法的流程图；

图6是一说明本发明第三较佳实施例的方框图；

图7是本实施例的子母画面显示方法的流程图；以及

图8是一说明本发明第四较佳实施例的子母画面显示方法的流程图。

主要组件符号说明：

1........具有立体显示效果的子母画面显示装置     42...................子画面显示区

11......第一数据                                5...................计算机主机

12......第二数据                                6...................影像撷取或播放设备

2........接收单元                               S₁₁～S₁₅.........步骤

21........第一视频端子                          S₂₁～S₂₈.........步骤

22......第二视频端子                            S₃₁～S₃₈.........步骤

3........影像处理单元                           S₃₄₁、S₃₄₂....步骤

4.........显示单元                              S₃₅₁、S₃₅₂....步骤

41......母画面显示区

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的四个较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。

在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图1及图2，本发明的具有立体显示功能的子母画面显示装置1的第一较佳实施例是一液晶数字电视，具有一接收单元2、一与接收单元2连接的影像处理单元3，以及一与影像处理单元3连接的显示单元4。本实施例的接收单元2包括二分别用来接收第一数据11与第二数据12的第一视频端子21第二视频端子22，这里所指第一、第二数据11、12是电视信号，例如X台与Y台的电视频道信号。

本实施例的影像处理单元3可针对第二数据12，判断其是否为立体影像数据，也就是判断其是否包含左眼影像数据及右眼影像数据；若否，则将原本为平面影像数据的第二数据12转换为立体影像数据。

请配合参阅图3，显示单元4具有一母画面显示区41及一子画面显示区42，该子画面显示区42是藉由在内部的显示基板外侧贴附立体显示片(图未示)而与母画面显示区区分，前述立体显示片视所采用的立体显示技术而异，例如采用空间多工的偏光式立体显示技术(需配戴偏光眼镜)时，该立体显示片是指偏光片；若采多视角立体显示技术，则该立体显示片是指光栅片，但不以前述举例为限。

本实施例的子母画面显示装置1执行的显示方法，包含以下步骤：

步骤S₁₁及S₁₂——第一视频端子21及第二视频端子22分别接收第一数据11及第二数据12。

步骤S₁₃——影像处理单元3接收该第一数据11及第二数据12，并针对第二数据12判断其是否为立体影像数据，若是，则进行步骤S₁₅；若否，则进行步骤S₁₄。

步骤S₁₄——影像处理单元3将第二数据12由平面影像数据转换为立体影像数据。

步骤S₁₅——第一数据11及立体的第二数据12被传送到显示单元4，其中第一数据11输出至母画面显示区41，第二数据12则输出至子画面显示区42。

藉此，本发明的子母画面显示装置同时呈现平面以及立体的画面，使用者可同时观赏平面及立体影像。

参阅图4及图5，本发明第二较佳实施例的具有立体显示功能的子母画面显示装置1是一与一计算机主机5连接的显示器，特别适用于医学影像显示或监控画面显示等用途，同样包含一接收单元2、一影像处理单元3，及一显示单元4。本实施例的接收单元2是一用以与计算机主机5连接的连接端口；影像处理单元3同样用以判断第二数据12是否为立体影像数据，显示单元4的子画面显示区42同样藉由贴附立体显示片而与母画面显示区41区分。

本实施例的子母画面显示装置1执行的子母画面显示方法包含以下步骤：

步骤S₂₁——接收单元2接收来自计算机主机5的第一数据11。该第一数据11可以是一文件档案，例如病历资料。

步骤S₂₂——显示单元4接收来自接收单元2的第一数据11并使第一数据11输出至整个显示区。

步骤S₂₃——接收单元2接收一新增窗口的指令。该新增窗口的指令，在本实施例是当计算机主机5与一影像撷取或播放设备6，例如超声波探头，或数字录像机等连接时，计算机主机5自动发出；当然，新增窗口的指令也可设计为通过计算机操作而启动。值得注意的是，若未产生新增窗口的指令，本实施例的子母画面显示装置1将保持将第一数据输出至整个显示区。

步骤S₂₄——影像处理单元3接收来自接收单元2的新增窗口指令，并依据程序已设定的坐标，在对应子画面显示区42的位置开启一窗口而由显示单元4输出。

步骤S₂₅——接收单元2还接收来自该影像撷取或播放设备6的第二数据12，该第二数据12为影像数据，例如超声波探头所撷取的超声波影像，或数字录像机所撷取的影像。

步骤S₂₆——影像处理单元3接收来自接收单元2的第二数据12，并判断该第二数据12是否为立体影像数据，若是，则进行步骤S₂₈；若否，则进行步骤S₂₇。

步骤S₂₇——影像处理单元3使原为平面影像数据的第二数据12转换为立体影像数据。

步骤S₂₈——使第二数据12输出于步骤S₂₄所开启的窗口中。

藉此，使用者在一般状况下可观看平面数据，并在适当的操作下可同时观看文件档案等平面数据，以及立体影像数据。

参阅图6及图7，本发明第三较佳实施例的具有立体显示功能的子母画面显示装置1是以一电视举例说明，且同样具有一接收单元2、一影像处理单元3，及一显示单元4。本实施例的接收单元2包括分别用来接收第一数据11与第二数据12的第一视频端子21、第二视频端子22，及一用来接收切换指令的感应器23。在本实施例，切换指令是通过按压电视遥控器特定按钮而产生。值得注意的是，该子母画面显示装置1也可以是一与计算机主机连接的显示器，则该接收单元2是用以连接计算机主机且接收计算机主机传来的数据及指令的连接端口，该切换指令是通过按压计算机键盘特定按键而下达。

本实施例的显示单元4必须全部贴附有立体显示片，且具有如图3所示的一母画面显示区41，及一由软件定义的子画面显示区42。

本实施例的子母画面显示装置1所执行的立体画面显示方法包含以下步骤：

步骤S₃₁——接收单元2的第一视频端子21接收第一数据11，第二视频端子22接收第二数据12。

步骤S₃₂——显示单元4接收来自接收单元2的第一数据11及第二数据12，且分别输出至母画面显示区41及子画面显示区42。在此步骤，是依照第一数据11及第二数据12本身是平面影像数据或立体影像数据而进行对应的输出；举例来说，若第一数据11是平面影像数据、第二数据12是时间多工的立体影像数据，则第一数据11直接输出于母画面显示区41，第二数据12的左眼影像数据与右眼影像数据依预定频率轮流输出至子画面显示区42。再举例来说，第二数据12若是空间多工的立体影像数据，则左眼影像数据与右眼影像数据分别输出至子画面显示区42的间隔的行或列。

步骤S₃₃——感应器23是否接收切换指令？若有，则第一、三等单数次接收到切换指令是进行步骤S₃₄，第二、四等双数次接收到切换指令，则进行步骤S₃₅；若否，则持续进行步骤S₃₂的输出动作。

步骤S₃₄——影像处理单元3判断第一数据11是否为立体影像数据，若是，则进行步骤S₃₄₁，将该第一数据11转换为平面影像数据，所采用技术例如忽略掉左眼或右眼影像数据，以时间多工来说，仅输出保留的右眼或左眼影像数据，以空间多工来说，将保留的右眼或左眼影像在整个子画面显示区42显示；若否，则进行步骤S₃₄₂，将该第一数据11转换为立体影像数据，采用技术如前所述。然后再回到步骤S₃₂进行输出。

步骤S₃₅——影像处理单元3判断第二数据12是否为立体影像数据，若是，则进行步骤S₃₅₁，将该第二数据12转换为平面影像数据；若否，则进行步骤S₃₅₂，将该第二数据12转换为立体影像数据。然后再回到步骤S₃₂进行输出。

如此一来，使用者可藉由操作电视遥控器，使母画面显示区41与子画面显示区42循环地切换显示平面或立体影像，得到“平面-立体”、“平面-平面”、“立体-平面”，及“立体-立体”的排列组合。

参阅图6及图8，本发明第四较佳实施例的具有立体显示功能的子母画面显示装置1与第三较佳实施例类似，差异仅在于感应器23在步骤S₃₃中接收到切换指令之后，影像处理单元3不是直接进行判断及转换，而是进行如下的步骤S₃₆～S₃₈。

步骤S₃₆——影像处理单元3提供一切换菜单供显示单元4显示，菜单中提供母画面及子画面为平面或立体显示的四种选择——“平面-立体”、“平面-平面”、“立体-平面”，及“立体-立体”。

步骤S₃₇——接收单元2的感应器23进一步接收一选择该切换菜单中特定选项的切换选择指令。以下以选择了“立体-平面”，也就是母画面显示区41进行立体影像输出，子画面显示区42进行平面影像输出举例说明。

步骤S₃₈——影像处理单元3判断在步骤S₃₂显示的第一数据11与第二数据12是否符合切换选择指令，若否，则依据该切换选择指令针对该第一数据11和/或该第二数据12进行平面-立体转换的运算处理。举例来说，若原本第一数据11是平面影像数据、第二数据12是时间多工的立体影像数据，则本步骤需针对第一数据11转换为立体影像数据，针对第二数据12转换为平面影像数据。最后再回到步骤S₃₂进行输出。

本实施例同样提供使用者方便的操作机制，让使用者通过操作而通过子母画面观赏平面和/或立体影像。

此外，前述各实施例中，显示单元4的子画面显示区42不以单一个为限，可藉由在另一处贴附立体显示片或以软件定义的方式增加子画面显示区42。

归纳上述，本发明针对显示单元4进行硬件方面的立体显示设计，搭配影像处理单元3进行软件方面的平面-立体切换等的运算处理，藉此提供可同时平面及立体显示的子母画面显示装置，确实可达到本发明的目的。

惟以上所述的内容，仅为本发明的较佳实施例而已，应当不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依本发明权利要求书范围及发明说明内容所作的简单的等同变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (17)

1.一种具有立体显示功能的子母画面显示装置，包括：

一接收单元，接收一第一数据与一第二数据；

一影像处理单元，与所述接收单元连接，供判断所述第一数据和/或所述第二数据是否为立体影像数据，并供进行平面转立体或立体转平面的运算处理；以及

一显示单元，与所述影像处理单元连接，具有一母画面显示区及一子画面显示区，其中所述第一数据对应显示于所述母画面显示区，所述第二数据对应显示于所述子画面显示区。

2.根据权利要求1所述的具有立体显示功能的子母画面显示装置，其中，所述显示单元的子画面显示区是藉由贴附立体显示片而与所述母画面显示区区分。

3.根据权利要求1所述的具有立体显示功能的子母画面显示装置，其中，所述显示单元的母画面显示区及子画面显示区全部贴附立体显示片，并藉由软件定义所述子画面显示区的位置及大小。

4.根据权利要求2或3所述的具有立体显示功能的子母画面显示装置，其中，所述立体显示片是偏光片及光栅片其中之一。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的具有立体显示功能的子母画面显示装置，其中，所述接收单元是二分别接收所述第一数据与所述第二数据的视频端子。

6.根据权利要求2所述的具有立体显示功能的子母画面显示装置，其中，所述影像处理单元只针对第二数据判断是否为立体影像数据，若否，则将所述第二数据转换为立体影像数据。

7.根据权利要求2所述的具有立体显示功能的子母画面显示装置，其中，所述接收单元是一用以与一计算机主机连接的连接端口，并供接收一新增窗口的指令；当所述接收单元接收所述新增窗口的指令，所述显示单元在对应所述子画面显示区的位置开启一窗口，并使所述第二数据在所述窗口中显示。

8.根据权利要求7所述的具有立体显示功能的子母画面显示装置，其中，所述新增窗口的指令，是当所述计算机主机与一影像撷取或播放设备连接时自动产生。

9.根据权利要求3所述的具有立体显示功能的子母画面显示装置，其中，所述接收单元还供接收一切换指令，当所述接收单元接收所述切换指令，所述影像处理单元会针对所述第一数据及所述第二数据其中之一进行平面-立体转换的运算处理。

10.根据权利要求3所述的具有立体显示功能的子母画面显示装置，其中，所述接收单元还供接收一切换指令，当所述接收单元接收所述切换指令，所述影像处理单元会提供一切换菜单供所述显示单元显示；当所述接收单元进一步接收一选择所述切换菜单中的选项的切换选择指令，所述影像处理单元依据所述切换选择指令针对所述第一数据和/或所述第二数据进行平面-立体转换的运算处理。

11.一种子母画面显示方法，通过一显示装置实现；所述方法包括以下步骤：

(a)接收一第一数据与一第二数据；

(b)判断所述第一数据和/或所述第二数据是否为立体影像数据；

(c)进行平面转立体或立体转平面的运算处理；以及

(d)所述第一数据对应显示于所述显示装置的一母画面显示区，所述第二数据对应显示于所述显示装置的一子画面显示区。

12.根据权利要求11所述的子母画面显示方法，其中，所述步骤(a)所接收的第一数据与第二数据是通过二相异视频端子所接收。

13.根据权利要求11所述的子母画面显示方法，其中，所述步骤(a)所述第一数据与第二数据是通过所述显示装置的一用以与一计算机主机连接的连接端口所接收。

14.根据权利要求11～13中任一项所述的子母画面显示方法，其中，所述步骤(b)只针对第二数据判断是否为立体影像数据；所述步骤(c)只当步骤(b)判断为否时，针对所述第二数据进行平面转立体的运算处理。

15.根据权利要求13所述的子母画面显示方法，还包括一步骤(a)之后的步骤(e1)接收一新增窗口的指令；以及步骤(e2)在对应所述子画面显示区的位置开启一窗口，所述步骤(d)即在所述窗口中显示所述第二数据。

16.根据权利要求11所述的子母画面显示方法，还包括一步骤(d)之后的步骤(f1)接收一切换指令；以及步骤(f2)针对所述第一数据及所述第二数据其中之一进行平面-立体转换的运算处理。

17.根据权利要求11所述的子母画面显示方法，还包括一步骤(d)之后的步骤(f1)接收一切换指令；步骤(f3)提供一切换菜单；步骤(f4)接收一选择所述切换菜单中的选项的切换选择指令；以及步骤(f5)依据所述切换选择指令针对所述第一数据和/或所述第二数据进行平面-立体转换的运算处理。

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