针对LCD视频/图形处理器的廉价运动模糊减小(eco-过激励)制造技术

技术编号:3025458 阅读:271 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种方法和一种系统,用于减小液晶显示单元中的运动模糊。本发明专利技术的基本思想在于,在LCD系统中处理图像帧的亮度分量(Y)以提供运动模糊减小,其中,仅向亮度分量应用过激励。首先,存储与第一图像帧相关的亮度分量。之后,获得后续图像帧的亮度分量。为了减小LCD中的运动模糊,基于后续帧的亮度分量的值与和第一帧相关的亮度分量的值之间的差来产生修改后的亮度分量(Y’)。因此,基于亮度分量的差值以及后续图像帧的颜色分量(U,V),向LC单元施加驱动电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种方法和一种系统,用于减小液晶显示单元中的运动模糊。
技术介绍
过激励(overdrive)是一种用于改进液晶显示(LCD)中的响应速度的技术。在这种技术中,增大LCD的驱动电压以加速液晶单元的转变。在不使用过激励的情况下,当前
中的LCD面板典型地需要二十至几十个帧周期以便从一个灰度级转变为另一个灰度级,然而当应用过激励时,可以加速至响应周期为1帧。非即时转变导致了运动对象产生模糊。因此,对LC单元的转变进行加速导致LCD中出现更少的模糊。由于中间灰度级之间的转变速度取决于起始灰度级和期望灰度级,从之前帧的像素值和期望像素值中获得过激励驱动电平。由于所需的过激励电平通常不是线性地取决于这两个灰度级,因此通常从查找表(LUT)中检索过激励电平。这种对过去像素值的依赖需要帧存储器。当前的方法使用存储有显示器所有像素的所有子像素值(即三个显示原色分量红(R)、绿(G)和蓝(B)中的每一个)的帧存储器。这导致了高成本的显示器。例如,对于8比特16∶9WXGA显示器来说,存储器需要3*1366*768=3.15百万字节。另外,由于速度上的要求,需要相对较高的存储器带宽。此外,通常对于视频/显示处理链的末端(即LCD列驱动器的接口)执行处理,在该处可以使用亮度/驱动电平的精确值。在LCD中,由于显示器硬件的体系结构,LCD处理链中典型地难以在这个位置与存储器进行接口。美国专利申请公开2003/0174110公开了一种液晶显示方法,该方法把亮度信息差值和色差信息差值中的每一个与增强系数相乘。在亮度信息(Y)中,已经把输入图像信息延迟了1个帧周期,而在色差信息(U,V)中,已经把输入图像信息延迟了1个帧周期,分别将亮度信息和与增强系数相乘后的亮度信息差值相加,以及将色差信息和与增强系数相乘后的色差信息差值相加,从而获得了增强的图像信息。美国专利申请公开2003/0174110中存在的问题是由于所公开的显示方法中使用了YUV彩色空间中所有的三个信号分量(Y、U和V),因此需要相对较大的存储区域来存储图像信息。实际中,使用该方法的显示系统的成本将是用于存储图像信息(即信号分量)的存储区域大小的函数。因此,随着存储区域大小的增加,系统的成本也会增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上文提出的问题,并以较低的成本提供运动模糊减小。这个目的通过以下内容而实现根据权利要求1所述的一种方法,用于减小液晶单元中的运动模糊;以及根据权利要求23所述的一种系统,用于减小液晶单元中的运动模糊。本专利技术的基本思想是在LCD系统中对图像帧的亮度分量(Y)进行处理以提供运动模糊减小,其中过激励仅被应用于亮度分量。首先,把与第一图像帧相关的亮度分量存储在帧存储器中。之后,获得后续图像帧的亮度分量。为了减小LCD中的运动模糊,加快LC转变。由于从一个灰度级至另一个灰度级的转变速度同时取决于当前帧的灰度级和将要显示的期望帧的灰度级,因此产生了修改后的亮度分量(Y’)。这个修改后的亮度分量基于后续帧的亮度分量的值(即亮度值)与和第一帧相关的亮度分量的值之间的差。因此,基于亮度分量的差值(即关于修改后的亮度分量的值)以及后续图像帧的颜色分量(U,V),把驱动电压施加到LC单元,其中对于后续图像帧来说,加快了液晶单元的响应。因此,基于亮度分量(Y)的存储和处理而提供了过激励效应。由于人类的视觉系统对于亮度误差是敏感的,但是对于较小的颜色误差较不敏感,因而提供恰当的亮度是重要的。为了获得恰当的亮度,加快了LC单元中从从一个亮度等级转变到另一个亮度等级的转变速度。当过激励(即通过施加过度的驱动电压以加快转变速度)仅应用于亮度分量(Y)时,用于保持YUV信号分量的存储区域仅为当过激励施加到亮度分量以及颜色分量(U,V)时用于保持信号分量所需存储区域的三分之一,后者正是现有
中所采用的方式。因此,可以提供较小花费的显示器。根据本专利技术的实施例,通过向修改后的亮度分量赋予数值来产生修改后的亮度分量,这个数值基于与所述的差有关的函数。优选地,通过向修改后的亮度分量赋予数值来产生修改后的亮度分量,这个数值基于所述的差与过激励因子相乘的结果。存在用于产生修改后的亮度分量的多种不同算法。例如,还可以通过把所述第一图像帧的亮度分量的值相加来产生修改后的亮度分量的值。可选择地,还可以通过把所述后续图像帧的亮度分量的值相加来产生修改后的亮度分量的值。优选地,过激励因子是取决于所述差的大小或亮度分量之一的可变因子。这一点产生的效果是,对于不同的修改后亮度分量来说,过激励函数可能不同,因此过激励因子不是常数。可以从预定的查找表中获得每一个特定的修改后亮度分量的过激励因子。根据本专利技术另一个实施例,在LCD处理链的早期对亮度分量施加过激励。优选地,可以在处理链中已能够使用之前帧的亮度分量值的块中执行这一步,例如时间噪声减小(TNR)块、运动检测块等,在这里对之前和当前的亮度值进行比较。如上文所述,由于运动模糊减小块还使用当前和之前的像素值来执行处理,所以时间噪声减小块(或运动检测块)和运动模糊减小块可以共享存储器访问,这为其它处理块留下了更多的可用带宽。根据本专利技术另一个实施例,可以设置运动模糊检测的阈值,以确定是否把过激励施加到LC单元。如果当前帧的亮度分量的值与之前帧的亮度分量的值之间的差值小于阈值,那么不会向LC单元施加过度的驱动电压。如果差值超过了阈值,那么向LC单元施加过激励。根据本专利技术另一个实施例,可以设置阈值以确定是否实现时间噪声减小。如果当前帧的亮度分量的值与之前帧的亮度分量的值之间的差值小于针对时间噪声减小的阈值,那么对所述差值执行噪声减小,例如通过低通滤波来执行。如果差值超过了阈值,那么不会采取噪声减小。根据本专利技术另一个实施例,把针对运动模糊减小的阈值设置为与针对时间噪声减小的阈值相等。因此,可以把运动模糊减小处理和时间噪声减小处理组合到一个单个算法中。这一点在TNR为动态时(即噪声阈值取决于图像内容和/或像素的空间环境)尤其有利。这一点允许在图像具有很小的噪声时(例如具有运动灰斑点的图像,因而具有缓慢变化的亮度)使用非常小的运动模糊减小阈值(过激励阈值)。因此,对较小的亮度差进行过激励以达到期望的亮度值,而不是被限定为噪声。根据本专利技术另一个实施例,按照比完整面板分辨率低的空间分辨率在帧存储器中存储亮度分量,优选地按照视频源分辨率。由于在缩减的空间分辨率的情况下帧存储器可以更小,所以与以LCD面板分辨率存储亮度分量相比,以视频源分辨率存储亮度分量是有利的。例如,当接收到包括720×576/2个像素的交织PAL信号时,可以对这些像素进行存储,而不是以面板分辨率数目1366×768进行存储。这导致了亮度分量的帧存储器的大小可以是原来以面板分辨率进行存储时的大小的(720×576/2)/(1366×768)=20%。对于包括720×576个像素的解交织后的PAL信号(例如由高品质DVD播放器传递)来说,帧存储器仍减小至40%。由于较慢的LC响应,必须对图像中对象的错误RGB值进行补偿。无论这个对象覆盖了一个像素还是多个像素,所造成的差别不大。然而,从视频源分辨率缩放至面板分辨率将“抹去”多个像素上任意的原始对象。根据本专利技术另一个实施例,具有本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于减小液晶单元中的运动模糊的方法,所述方法包括步骤:    存储与第一图像帧相关的亮度分量(Y[t-n],Y’[t-n]);    针对后续图像帧产生修改后的亮度分量(Y’[t]),修改后的亮度分量的值基于:包括在所述后续图像帧中的亮度分量(Y[t])的值与和所述第一图像帧相关的存储的亮度分量(Y[t-n],Y’[t-n])的值之间的差;以及    基于所述修改后的亮度分量(Y’[t])的值和包括在后续图像帧中的颜色分量(U,V),向液晶单元施加驱动电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:奥托L瓦尔穆特罗伯特托尔金罗埃尔万沃登博格
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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